हिट-एंड-मिस इंजन

हिट-एंड-मिस इंजन या हिट 'एन' मिस एक प्रकार का स्थिर इंजन आंतरिक दहन इंजन है जिसे केवल एक निर्धारित गति पर फायर करने के लिए गवर्नर (डिवाइस) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। वे आम तौर पर 4-स्ट्रोक होते हैं लेकिन 2-स्ट्रोक संस्करण बनाए गए थे। इसकी कल्पना 19वीं सदी के अंत में की गई थी और 1890 से लेकर लगभग 1940 के दशक तक विभिन्न कंपनियों द्वारा इसका उत्पादन किया गया था। यह नाम इन इंजनों के गति नियंत्रण से आया है: वे केवल तभी फायर करते हैं (हिट करते हैं) जब वे एक निर्धारित गति पर या उससे कम पर काम करते हैं, और जब वे अपनी निर्धारित गति से अधिक हो जाते हैं तो बिना फायरिंग (मिस) करते हैं। इसकी तुलना गति नियंत्रण की गला घोंटना  नियंत्रित पद्धति से की जाती है। जब इंजन बिना लोड के चल रहा होता है तो जो ध्वनि उत्पन्न होती है, वह एक विशिष्ट स्नॉर्ट पीओपी है, हूश हूश हूश हूश हूश स्नॉर्ट पीओपी, जब इंजन चालू होता है और तब तक रुकता है जब तक कि गति कम नहीं हो जाती है और यह अपनी औसत गति को बनाए रखने के लिए फिर से फायर करता है। इनमें से कई इंजनों पर उपयोग किए जाने वाले वायुमंडलीय सेवन वाल्व के कारण खर्राटे की आवाज़ आती है।

कई इंजन निर्माताओं ने अपने चरम उपयोग के दौरान हिट-एंड-मिस इंजन बनाए - लगभग 1910 से 1930 के दशक की शुरुआत तक, जब उन्हें बदलने के लिए अधिक आधुनिक डिजाइन शुरू हुए। कुछ सबसे बड़े इंजन निर्माता थे स्टोवर, हरक्यूलिस इंजन कंपनी, अंतर्राष्ट्रीय हार्वेस्टर  (मैककॉर्मिक डीरिंग), जॉन डीरे | जॉन डीरे (वाटरलू इंजन वर्क्स), मेटैग और फेयरबैंक्स मोर्स।

कनाडाई अटलांटिक प्रांतों में, मुख्य रूप से न्यूफ़ाउन्डलंड में, इन इंजनों को बोलचाल की भाषा में मेक-एंड-ब्रेक इंजन के रूप में जाना जाता था। यहां का मुख्य उपयोग पारंपरिक छोटी नाव ़ शैली की उपयोगिता और मछली पकड़ने वाली नौकाओं को चलाना था।

निर्माण
हिट-एंड-मिस इंजन एक प्रकार का फ्लाईव्हील इंजन है। चक्का  इंजन एक ऐसा इंजन होता है जिसमें क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा एक बड़ा फ्लाईव्हील या फ्लाईव्हील का सेट होता है। फ्लाईव्हील इंजन चक्र के दौरान इंजन की गति को बनाए रखते हैं जो ड्राइविंग यांत्रिक बल उत्पन्न नहीं करते हैं। फ्लाईव्हील दहन स्ट्रोक पर ऊर्जा संग्रहीत करते हैं और संग्रहीत ऊर्जा को पिस्टन के अन्य तीन स्ट्रोक पर यांत्रिक भार की आपूर्ति करते हैं। जब इन इंजनों को डिज़ाइन किया गया था, तब तकनीक कम उन्नत थी और निर्माताओं ने सभी भागों को बहुत बड़ा बनाया था। एक ठेठ 6 hp इंजन का वजन लगभग 1000 पाउंड (454 किलोग्राम) है। आमतौर पर, सभी महत्वपूर्ण इंजन भागों के लिए सामग्री कच्चा लोहा थी। छोटे कार्यात्मक टुकड़े  इस्पात  से बने होते थे और सहनशीलता के लिए मशीनीकृत होते थे।

हिट-एंड-मिस इंजन की ईंधन प्रणाली में एक ईंधन टैंक, ईंधन लाइन, वाल्व जांचें  और ईंधन मिक्सर शामिल होते हैं। ईंधन टैंक में आमतौर पर  पेट्रोल  होता है, लेकिन कई उपयोगकर्ताओं ने इंजन को गैसोलीन से शुरू किया और फिर  मिट्टी का तेल  या डीजल ईंधन जैसे सस्ते ईंधन पर स्विच कर दिया। ईंधन लाइन ईंधन टैंक को मिक्सर से जोड़ती है। ईंधन लाइन के साथ, एक चेक वाल्व दहन स्ट्रोक के बीच ईंधन को टैंक में वापस जाने से रोकता है। मिक्सर एक भारित या स्प्रिंग-लोडेड पिस्टन से जुड़े सुई वाल्व के माध्यम से सही ईंधन-वायु मिश्रण बनाता है जो आमतौर पर तेल से भरे डैशपॉट के साथ संयोजन में होता है।

मिक्सर का संचालन सरल है, इसमें केवल एक गतिशील भाग होता है, वह है सुई वाल्व। हालांकि अपवाद हैं, एक मिक्सर किसी भी प्रकार के कटोरे में ईंधन संग्रहीत नहीं करता है। ईंधन को बस मिक्सर में डाला जाता है, जहां बर्नौली के सिद्धांत के प्रभाव के कारण, यह संलग्न सुई वाल्व की कार्रवाई द्वारा भारित पिस्टन के नीचे बनाए गए वेंचुरी में स्व-मीटर किया जाता है, एसयू कार्बोरेटर में आज तक इस्तेमाल की जाने वाली विधि।

ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए चिंगारी या तो स्पार्क प्लग या गैस टर्बाइन नामक उपकरण द्वारा बनाई जाती है। जब स्पार्क प्लग का उपयोग किया जाता है, तो स्पार्क या तो इग्निशन मैग्नेटो या फिर कांपती कुंडल  (या 'बज़') कॉइल द्वारा उत्पन्न होता था। एक बज़ कॉइल उच्च वोल्टेज पल्स की एक सतत श्रृंखला उत्पन्न करने के लिए बैटरी पावर का उपयोग करता है जो स्पार्क प्लग को खिलाया जाता है। इग्नाइटर इग्निशन के लिए, या तो बैटरी और  कम तनाव का तार  का उपयोग किया जाता है या लो टेंशन मैग्नेटो का उपयोग किया जाता है। बैटरी और कॉइल इग्निशन के साथ, एक बैटरी को तार कॉइल और इग्नाइटर संपर्कों के साथ श्रृंखला में तार दिया जाता है। जब इग्निटर के संपर्क बंद हो जाते हैं (संपर्क दहन कक्ष के अंदर रहते हैं), तो सर्किट के माध्यम से बिजली प्रवाहित होती है। जब संपर्कों को टाइमिंग तंत्र द्वारा खोला जाता है, तो संपर्कों में एक चिंगारी उत्पन्न होती है, जो मिश्रण को प्रज्वलित करती है। जब एक कम तनाव वाले मैग्नेटो (वास्तव में एक कम-वोल्टेज उच्च-वर्तमान जनरेटर) का उपयोग किया जाता है, तो मैग्नेटो का आउटपुट सीधे इग्नाइटर बिंदुओं को खिलाया जाता है और बैटरी और कॉइल की तरह चिंगारी उत्पन्न होती है।

बहुत बड़े उदाहरणों को छोड़कर, स्नेहन लगभग हमेशा मैनुअल होता था। मुख्य क्रैंकशाफ्ट बियरिंग और क्रैंकशाफ्ट पर कनेक्टिंग छड़ बियरिंग में आम तौर पर एक ग्रीस कप होता है - ग्रीस (स्नेहक) से भरा एक छोटा कंटेनर (कप)। and a screwed-on cover. जब कवर को कस कर कस दिया जाता है, तो कप के नीचे से ग्रीस निकल कर बियरिंग में चला जाता है। कुछ शुरुआती इंजनों में बेयरिंग कास्टिंग कैप में बस एक छेद होता है जहां इंजन चलने के दौरान ऑपरेटर चिकनाई वाला तेल छोड़ता है। पिस्टन को एक ड्रिप ऑयलर द्वारा चिकनाई दी जाती है जो लगातार पिस्टन पर तेल की बूंदें भरता रहता है। पिस्टन से अतिरिक्त तेल सिलेंडर से इंजन पर और अंततः जमीन पर चला जाता है। ड्रिप ऑयलर को स्नेहन की आवश्यकता के आधार पर तेजी से या धीमी गति से ड्रिप करने के लिए समायोजित किया जा सकता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि इंजन कितनी मेहनत से काम कर रहा है। चलती इंजन के बाकी सभी घटकों को तेल से चिकनाई दी गई थी जिसे इंजन चलाने के दौरान इंजन ऑपरेटर को समय-समय पर लगाना पड़ता था।

वस्तुतः सभी हिट-एंड-मिस इंजन खुली क्रैंक शैली के होते हैं, यानी कोई बंद क्रैंककेस नहीं होता है। क्रैंकशाफ्ट, कनेक्टिंग रॉड, कैंषफ़्ट, गियर, गवर्नर इत्यादि सभी पूरी तरह से खुले हैं और जब इंजन चल रहा हो तो उन्हें संचालन में देखा जा सकता है। इससे गन्दा वातावरण बन जाता है क्योंकि इंजन से तेल और कभी-कभी ग्रीस निकल जाता है और साथ ही तेल जमीन पर बह जाता है। एक और नुकसान यह है कि गंदगी और धूल सभी चलते इंजन भागों पर लग सकती है, जिससे अत्यधिक घिसाव और इंजन में खराबी हो सकती है। इसलिए इंजन को उचित परिचालन स्थिति में रखने के लिए उसकी बार-बार सफाई करना आवश्यक है।

अधिकांश हिट-एंड-मिस इंजनों की कूलिंग हॉपर ठंडा करना  द्वारा होती है, जिसमें खुले जलाशय में पानी होता है। छोटे और भिन्नात्मक अश्वशक्ति इंजनों का एक छोटा सा हिस्सा था जो एक सम्मिलित पंखे की सहायता से वायु-ठंडा किया गया था। वाटर-कूल्ड इंजन में एक अंतर्निर्मित जलाशय होता है (बड़े इंजनों में आमतौर पर जलाशय नहीं होता है और सिलेंडर पर पाइप कनेक्शन के माध्यम से पानी को ठंडा करने के लिए एक बड़े बाहरी टैंक से कनेक्शन की आवश्यकता होती है)। जल भंडार में सिलेंडर के आसपास का क्षेत्र, साथ ही  सिलेंडर हैड  (ज्यादातर मामले) और सिलेंडर के ऊपर लगा या डाला गया टैंक शामिल होता है। जब इंजन चलता है तो यह पानी गर्म करता है। पानी को भाप बनाकर और इंजन से गर्मी निकालकर शीतलन किया जाता है। जब कोई इंजन कुछ समय तक लोड के तहत चलता है, तो जलाशय में पानी उबलना आम बात है। समय-समय पर खोए हुए पानी की भरपाई की आवश्यकता होती है। ठंड के मौसम में वाटर-कूल्ड डिज़ाइन का खतरा जम जाता है। जब इंजन उपयोग में नहीं था तब एक भुलक्कड़ ऑपरेटर ने पानी निकालने की उपेक्षा की, जिससे कई इंजन बर्बाद हो गए और पानी जम गया और कच्चे लोहे के इंजन के टुकड़े टूट गए। हालाँकि, न्यू हॉलैंड ने एक वी-आकार के जलाशय का पेटेंट कराया, ताकि बढ़ती हुई बर्फ जलाशय को तोड़ने के बजाय ऊपर और एक बड़े स्थान में चली जाए। अभी भी मौजूद कई इंजनों में वॉटर जैकेट की मरम्मत आम बात है।

डिज़ाइन
आधुनिक इंजन डिज़ाइन की तुलना में ये सरल इंजन थे। हालाँकि, वे कई क्षेत्रों में कुछ नवीन डिज़ाइनों को शामिल करते हैं, अक्सर किसी विशेष घटक के लिए पेटेंट के उल्लंघन को रोकने के प्रयास में। यह राज्यपाल के लिए विशेष रूप से सत्य है। गवर्नर (डिवाइस) केन्द्रापसारक राज्यपाल, स्विंगिंग आर्म, पिवोट आर्म और कई अन्य हैं। गति को नियंत्रित करने के लिए एक्चुएटर तंत्र भी मौजूदा पेटेंट और उपयोग किए गए गवर्नर के आधार पर भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, यू.एस. पेटेंट 543,157 देखें 1895 या 980,658 से 1911 से। चाहे कितना भी निपुण हो, गवर्नर का एक काम है - इंजन की गति को नियंत्रित करना। आधुनिक इंजनों में, बिजली उत्पादन को तितली वाल्व के माध्यम से सेवन के माध्यम से हवा के प्रवाह को थ्रॉटल करके नियंत्रित किया जाता है; इसका एकमात्र अपवाद डीजल और वाल्वेट्रोनिक है।

हिट-एंड-मिस इंजन कैसे काम करते हैं
हिट-एंड-मिस इंजन पर इनटेक वाल्व में कोई एक्चुएटर नहीं होता है; इसके बजाय, एक हल्का स्प्रिंग इनटेक वाल्व को तब तक बंद रखता है जब तक कि सिलेंडर में वैक्यूम इसे खोल न दे। यह वैक्यूम केवल तभी होता है जब पिस्टन के डाउन-स्ट्रोक के दौरान निकास वाल्व बंद हो जाता है। जब हिट-एंड-मिस इंजन अपनी निर्धारित गति से ऊपर चल रहा होता है, तो गवर्नर निकास वाल्व को खुला रखता है, जिससे सिलेंडर में वैक्यूम को रोका जा सकता है और इनटेक वाल्व बंद रहता है, जिससे ओटो चक्र फायरिंग तंत्र बाधित होता है। जब इंजन अपनी निर्धारित गति पर या उससे नीचे चल रहा हो, तो गवर्नर निकास वाल्व को बंद कर देता है। अगले डाउन-स्ट्रोक पर, सिलेंडर में एक वैक्यूम इनटेक वाल्व खोलता है और ईंधन-वायु मिश्रण को प्रवेश करने देता है। यह तंत्र मिस साइकल के सेवन स्ट्रोक के दौरान ईंधन की खपत को रोकता है।

हिट और मिस इंजन की कार्यप्रणाली पर एक वीडियो स्पष्टीकरण यहां पाया जा सकता है।

उपयोग
हिट-एंड-मिस इंजनों ने 1 से लगभग 100 अश्वशक्ति (0.75 - 75 किलोवाट) तक बिजली उत्पादन का उत्पादन किया। ये इंजन धीरे-धीरे चलते हैं - आमतौर पर बड़े हॉर्स पावर इंजन के लिए 250 क्रांति प्रति मिनट (आरपीएम) से लेकर छोटे हॉर्स पावर इंजन के लिए 600 आरपीएम तक। वे खेती के लिए पंप, लकड़ी काटने के लिए आरी, ग्रामीण क्षेत्रों में बिजली के लिए विद्युत जनरेटर, कृषि उपकरण और कई अन्य स्थिर अनुप्रयोगों को संचालित करते थे। कुछ को सीमेंट मिक्सर पर लगाया गया था। इन इंजनों से कुछ शुरुआती वाशिंग मशीनें भी चलती थीं। वे खेतों में श्रम बचाने वाले उपकरण थे, और किसानों को पहले की तुलना में कहीं अधिक हासिल करने में मदद करते थे।

इंजन को आम तौर पर 2 - 6 इंच (5 - 15 सेमी) चौड़े फ्लैट बेल्ट द्वारा संचालित होने वाले उपकरण से बांधा जाता था। फ्लैट बेल्ट इंजन पर एक चरखी द्वारा संचालित होती थी जो या तो फ्लाईव्हील या क्रैंकशाफ्ट से जुड़ी होती थी। चरखी को विशेष रूप से मध्य से प्रत्येक किनारे तक थोड़ा पतला (एक अत्यधिक फुलाए हुए कार टायर की तरह) बनाने के लिए बनाया गया था ताकि चरखी के बीच का व्यास थोड़ा बड़ा हो। इससे चपटी बेल्ट चरखी के केंद्र में बनी रही।

थ्रॉटल-शासित इंजनों के साथ प्रतिस्थापन
1930 के दशक तक, अधिक उन्नत इंजन आम हो गए। उत्पादित बिजली के हिसाब से फ्लाईव्हील इंजन बेहद भारी होते हैं और बहुत धीमी गति से चलते हैं। पुराने इंजनों को बहुत अधिक रखरखाव की आवश्यकता होती थी और उन्हें आसानी से मोबाइल एप्लिकेशन में शामिल नहीं किया जाता था।

1920 के दशक के अंत में, इंटरनेशनल हार्वेस्टर के पास पहले से ही मॉडल एम इंजन था, जो फ्लाईव्हील इंजन का एक संलग्न संस्करण था। उनका अगला कदम मॉडल एलए था, जो पूरी तरह से बंद इंजन था (वाल्व प्रणाली को छोड़कर) जिसमें स्व-स्नेहन (क्रैंककेस में तेल), विश्वसनीय स्पार्क प्लग इग्निशन, तेज गति संचालन (लगभग 750-800 आरपीएम तक) शामिल था। और सबसे बढ़कर, पिछली पीढ़ियों की तुलना में वजन में हल्का। जबकि 1½ एचपी (1.1 किलोवाट) मॉडल एलए का वजन अभी भी लगभग 150 पाउंड (68 किलोग्राम) था, यह मॉडल एम 1½ एचपी इंजन की तुलना में बहुत हल्का था, जो 300-350 पाउंड (136 – 159 किलोग्राम) रेंज में है। बाद में थोड़ा बेहतर एलए, एलबी का उत्पादन किया गया। मॉडल एम, एलए और एलबी थ्रॉटल नियंत्रित हैं। जैसे-जैसे समय बीतता गया, अधिक इंजन निर्माता संलग्न क्रैंककेस इंजन की ओर चले गए। ब्रिग्स और स्ट्रैटन जैसी कंपनियां भी 1/2 से 2 एचपी (.37 - 1.5 किलोवाट) रेंज में हल्के एयर-कूल्ड इंजन का उत्पादन कर रही थीं और बहुत हल्के वजन वाली सामग्री का उपयोग करती थीं। ये इंजन बहुत अधिक गति (लगभग 2,000-4,000 आरपीएम तक) पर चलते हैं और इसलिए धीमे फ्लाईव्हील इंजन की तुलना में किसी दिए गए आकार के लिए अधिक बिजली पैदा करते हैं।

अधिकांश फ्लाईव्हील इंजन का उत्पादन 1940 के दशक में बंद हो गया, लेकिन इस तरह के आधुनिक इंजन उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग में रहते हैं जहां कम गति वांछनीय है, ज्यादातर पम्पजैक  जैसे तेल क्षेत्र अनुप्रयोगों में। पुराने फ्लाईव्हील इंजनों की तुलना में उनके संलग्न क्रैंककेस और अधिक उन्नत सामग्रियों के कारण रखरखाव में कोई समस्या नहीं है।

संरक्षण
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान हजारों अप्रयुक्त फ्लाईव्हील इंजनों को लौह और इस्पात ड्राइव में नष्ट कर दिया गया था - लेकिन कई बच गए और उत्साही लोगों द्वारा उन्हें काम करने की स्थिति में बहाल कर दिया गया। कई संरक्षित हिट-एंड-मिस इंजनों को प्राचीन इंजनों (जिनमें अक्सर प्राचीन ट्रैक्टर भी होते हैं) को समर्पित शो में, साथ ही स्टीम मेलों, विंटेज वाहन रैलियों और काउंटी मेलों के स्थिर इंजन अनुभाग में देखा जा सकता है।

यह भी देखें
बैंग-बैंग नियंत्रण

बाहरी संबंध

 * Harry's Old Engine "Antique gas engine collection" – a wide variety of hit-and-miss engine manuals (different makes, different uses), each with a detailed, illustrated description page, some including audio clips of the engines running
 * Video of a 6hp Root & Vandervoort Hit & Miss Engine
 * Description of Novo 6HP engine (manufactured in Lansing Michigan) with video showing engine in operation
 * Description of a Fairbanks Jack-of-all-trades engine
 * Description of a Jaeger 2HP engine
 * Description of a Reid 15HP engine
 * Video of large hit-and-miss engine
 * Video of small hit-and-miss engine
 * "International Harvester Famous 3 Horsepower Hit-Miss Engine" – Description of International Harvester Famous 3 Horsepower Hit-Miss Engine
 * Gas Engine Magazine (features) – Enthusiast's magazine covering the history and preservation of hit-and-miss engines
 * 7 hp Fuller & Johnson Restoration