आईओई इंजन

इंटेक/इनलेट ओवर एग्जॉस्ट, या "आईओई" इंजन, जिसे अमेरिका में एफ-हेड के नाम से जाना जाता है, चार स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन है, जिसके वाल्वट्रेन में सिलेंडर हेड के अन्दर ओवरहेड वाल्व इनलेट पॉपट वॉल्व और फ्लैटहेड इंजन ब्लॉक के अन्दर निकास साइड-वाल्व सम्मिलित हैं। प्रारंभिक मोटरसाइकिलों में आईओई इंजनों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था, प्रारंभ में इनलेट वाल्व को कैम-सक्रिय वाल्वट्रेन के अतिरिक्त इंजन सक्शन द्वारा संचालित किया जाता था। जब सक्शन-संचालित इनलेट वाल्व इंजन की गति में वृद्धि के रूप में अपनी सीमा तक पहुंच गए, तो निर्माताओं ने इनलेट वाल्व के लिए यांत्रिक वाल्वट्रेन जोड़कर डिजाइनों को संशोधित किया। विलीज, रोल्स-रॉयस और हंबर सहित कुछ ऑटोमोबाइल निर्माताओं ने भी कारों और सैन्य वाहनों दोनों के लिए आईओई इंजन बनाए थे। रोवर कंपनी ने आईओई इंडक्शन प्रणाली के विशेष रूप से कुशल संस्करण के साथ इनलाइन चार और छह सिलेंडर इंजन का निर्माण किया था।

रिवर्स प्रणाली, एग्जॉस्ट ओवर इनलेट (ईओआई) के साथ कुछ डिजाइनों का निर्माण किया गया है, जैसे कि 1896 की फोर्ड क्वाड्रिसाइकिल।

विवरण
एफ-हेड/आईओई इंजन में, इनटेक मैनिफोल्ड और इसके वाल्व सिलेंडर के ऊपर सिलेंडर हैड में स्थित होते हैं, और रॉकर आर्म्स द्वारा संचालित होते हैं, जो पुशरॉड की गति को उल्टा कर देते हैं, जिससे इनटेक वाल्व दहन कक्ष में नीचे की ओर खुल जाएं। एग्जॉस्ट मैनिफोल्ड और इसके वाल्व ब्लॉक में सिलेंडर के निकट में या उसके हिस्से के रूप में स्थित हैं। निकास वाल्व या तो पिस्टन के साथ मोटे तौर पर या बिल्कुल समानांतर होते हैं; उनके चेहरे ऊपर की ओर संकेत करते हैं और वे अलग-अलग पुशरॉड द्वारा संचालित नहीं होते हैं, लेकिन टैपेट या वाल्व लिफ्टर और एकीकृत वाल्व स्टेम/पुशरॉड के माध्यम से कैंषफ़्ट के संपर्क में आते हैं। वाल्व एक तरफ ऑफसेट थे, जो पॉकेट जैसा प्रतीत होता था, जिससे आईओई इंजनों के लिए पॉकेट वाल्व शब्द का उपयोग किया जा रहा था। एफ-हेड इंजन ओवरहेड वाल्व इंजन और फ्लैटहेड प्रकार के इंजन, दोनों से सुविधाओं को जोड़ता है, इनलेट वाल्व पुशरॉड और रॉकर आर्म के माध्यम से कार्य करता है और ओवरहेड वाल्व इंजन की तरह नीचे की ओर खुलता है, जबकि निकास वाल्व सिलेंडर से ऑफसेट होता है और एकीकृत पुशरॉडवाल्व के माध्यम से ऊपर की ओर खुलता है। कैंषफ़्ट द्वारा सीधे वाल्व को क्रियान्वित किया जाता है जैसे कि फ्लैथहेड इंजन में वाल्व।

उत्पत्ति
प्रारंभिक आईओई लेआउट में वायुमंडलीय इनलेट वाल्व का उपयोग किया गया था, जो अशक्त स्प्रिंग के साथ बंद रखा गया था और जब पिस्टन स्ट्रोक (इंजन) पर नीचे चला गया था, तो दबाव के अंतर से खोला गया था। यह कम गति वाले प्रारंभिक इंजनों के साथ अच्छी तरह से कार्य करता था और बहुत ही सरल और सस्ता होने का लाभप्रद था, लेकिन इंजन की गति में वृद्धि के कारण अशक्त स्प्रिंग वाल्व को तीव्रता से बंद करने में असमर्थ था। इसके लिए कठोर स्प्रिंग्स की आवश्यकता होती है, जिसे खोलने के लिए प्रत्यक्ष यांत्रिक क्रिया की आवश्यकता होती है, क्योंकि 15 पीएसआई का वायुमंडलीय दबाव एक दबाव अंतर बनाने से उपलब्ध कुल बल को सीमित करता है, जिसका अर्थ है कि 15 lb स्प्रिंग सबसे कठोर है, जिसका उपयोग किया जा सकता है (व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, इसे अभी भी हल्का होना होगा)। जब इस प्रणाली की सीमाएं समाप्त हो गईं, तो इनलेट वाल्वों को खोलने के लिए यांत्रिक प्रणाली और उन्हें बंद करने के लिए कठोर स्प्रिंग्स जोड़कर हेड कास्टिंग में पर्याप्त परिवर्तन किए बिना डिजाइन में संशोधन किया गया था। दोनों स्थितियों में, निकास वाल्व ब्लॉक में थे और टैपेट या वाल्व लिफ्टर के माध्यम से कैंषफ़्ट के संपर्क में आने से खुलते थे और स्प्रिंग्स द्वारा बंद हो जाते थे।

लाभ और हानि
आईओई डिजाइन साइडवेल्व (या एल-हेड) या ओवरहेड वाल्व इंजन की तुलना में बड़े वाल्वों के उपयोग की अनुमति देता है। साइडवाल्व/फ्लैथहेड पर इसके लाभों में सघन दहन कक्ष, अच्छी तरह से स्थित स्पार्क प्लग, और मिश्रण भंवर से शीतलन प्रभाव के साथ उत्तम इनटेक मिश्रण प्रवाह सम्मिलित है। हानि में ओवरहेड वाल्व इंजन की तुलना में अधिक जटिल आकार का दहन कक्ष सम्मिलित है, जो दहन दर को प्रभावित करता है और पिस्टन हेड में गर्म स्थान बना सकता है, और अवर वाल्व स्थान, जो कुशल मैला ढोने में बाधा डालता है। रॉकर आर्म्स और पुशरॉड की अतिरिक्त जटिलताओं के कारण, यह साइडवेल्व इंजन की तुलना में अधिक जटिल और बहुमूल्य है, साथ ही रॉकर आर्म्स को सिलेंडर हेड के ऊपर रखे जाने के कारण शारीरिक रूप से बड़ा होने के कारण, और इसके लिए इनलेट वाल्व की आवश्यकता होती है और सिलेंडर हेड में पोर्ट होते हैं, जबकि साइडवाल्व इंजन का सिलेंडर साधारणतया बंद सिरे वाला सिलेंडर होता है।

रोवर आईओई इंजन
रोवर (मार्के) ने आईओई इंजन के अधिक उन्नत रूप का उपयोग किया। यह 1940 के दशक के मध्य में जैक स्वेन द्वारा डिजाइन किया गया था और 1948 से 1990 के दशक के प्रारंभ तक उत्पादन में था। पारंपरिक एफ-हेड आईओई के विपरीत, इसमें सरल निर्माण के अतिरिक्त अच्छे दहन के लिए डिज़ाइन किया गया कुशल दहन कक्ष था। ब्लॉक की ऊपरी सतह को कोण पर मशीनी किया गया था, जिसमें मिलान करने के लिए "पिच रूफ" में पिस्टन के क्राउन थे। टीडीसी में, पिस्टन लगभग कोण वाले इनलेट वाल्व को छूता है और दहन कक्ष को अच्छा 'स्क्विश' प्रदान करता है, आधे सिलेंडर व्यास द्वारा पक्ष में ऑफसेट होता है। परिणामी दहन कक्ष का आकार निकट-आदर्श गोलार्द्ध था, चूंकि सामान्य "हेमी-हेड" डिज़ाइन से उलटा और झुका हुआ था। स्पार्क प्लग केंद्रीय रूप से लगाया गया था और इसने, स्क्विश द्वारा उत्पन्न अशांति के साथ, छोटा लौ पथ प्रदान किया था। पिस्टन और इनलेट वाल्व के बीच गैस की परत का पतलापन इतना सीमित था कि खराब ईंधन पर विस्फोट के संकट को कम किया जा सके, कारक जिसने इसे इतने लंबे समय तक लैंड रोवर श्रृंखला के साथ सेवा में रखा था। 1940 के दशक के अंत और 1950 के दशक के प्रारंभ के समय जब उपलब्ध एकमात्र पेट्रोल कम ऑक्टेन 'पूल' पेट्रोल था, तो इसने रोवर को अधिक सामान्य साइड- या ओवरहेड वाल्व डिज़ाइन वाले कई प्रतिस्पर्धियों की तुलना में उच्च संपीड़न अनुपात चलाने की अनुमति दी थी।

इसके कोण वाले वाल्वों के साथ असामान्य दहन कक्ष की व्यवस्था ने भी असामान्य वाल्व ट्रेन का नेतृत्व किया था। ब्लॉक-माउंटेड कैंषफ़्ट प्रत्येक वाल्व के लिए छोटे कील के आकार के रॉकर्स को संचालित करता है। प्रारंभिक मॉडलों में कैंषफ़्ट रॉकर पर साधारण पैड पर कार्य करता है, लेकिन बाद के मॉडलों के लिए इस पैड को रोलर अनुयायी द्वारा परिवर्तित कर दिया गया था। एग्जॉस्ट रॉकर्स सीधे वाल्वों पर कार्य करते हैं, जबकि इनलेट रॉकर्स इनलेट वाल्वों को संचालित करने वाले लंबे फ्लैट रॉकर्स के दूसरे सेट तक चलने वाले पुशरॉड पर कार्य करते हैं। रोवर इंजन, 1940 के दशक और पहले के ब्रिटिश डिजाइनों की तरह, आरएसी कर अश्वशक्ति रेटिंग को यथासंभव कम रखने के लिए छोटा बोर, लॉन्ग स्ट्रोक (स्ट्रोक रेशियो या लॉन्ग-स्ट्रोक) इंजन था, इस प्रकार रोड कर को यथासंभव कम रखा गया था। आईओई लेआउट ने रोवर को छोटे बोर इंजन की तुलना में बड़े वाल्वों का उपयोग करने में सक्षम बनाया, जिससे उत्तम श्वास और उत्तम प्रदर्शन की अनुमति मिलती है।

रोवर आईओई इंजन में स्ट्रेट-4 (1.6- और 2.0-लीटर) और स्ट्रेट-6 (2.1-, 2.2-, 2.3-, 2.4-, 2.6- और 3.0-लीटर ) सम्मिलित हैं, और और पी3, पी4 और पी5 मॉडल के रूप में कंपनी की युद्धोत्तर रेंज को संचालित किया। 1.6 और 2.0 आईओई इंजन के अनुकूलित संस्करण लैंड रोवर के प्रारंभिक संस्करण में भी उपयोग किए गए थे। पावर आउटपुट 50bhp (लैंड रोवर 1.6) से 134bhp (पी5 3 लीटर एमकेII और III) तक था। 2.6 6-सिलेंडर आईओई इंजन का विशेष रूप से लंबा करियर था। रोवर पी4 सैलून कारों में उपयोग किए जाने के बाद इसे 1963 से 2ए फॉरवर्ड नियंत्रण मॉडल में लॉन्ग-व्हीलबेस लैंड रोवर मॉडल में जोड़ा गया, फिर 1967 में बोनट 109 में जोड़ा गया और 1980 तक वैकल्पिक फिटमेंट बना रहा जब इसे रोवर वी8 द्वारा प्रतिस्थापित किया गया।

समान पैकर्ड सिलेंडर हेड
दहन कक्ष के आकार को "उल्टे हेमी-हेड" के रूप में, कोणीय सिलेंडर हेड संयुक्त और पिच-रूफ पिस्टन क्राउन के साथ, पहले 1930 वैन रैंस्ट-डिज़ाइन किए गए पैकार्ड वी12 इंजन में उपयोग किया गया था, चूंकि इस स्थिति में वाल्व दोनों साइड वाल्व के रूप में ब्लॉक में थे और स्पार्क प्लग कम्बशन चेंबर के सिरे पर खराब विधि से रखा गया था।

मोटरसाइकिलें
प्रारंभिक अमेरिकी मोटरसाइकिलों में आईओई वाल्वट्रेन लेआउट का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, जो मुख्य रूप से डी डायोन-बाउटन द्वारा फ्रांसीसी डिजाइन पर आधारित था। हार्ले डेविडसन ने 1912 तक वायुमंडलीय इनलेट वाल्वों के साथ आईओई इंजनों का उपयोग किया, और 1911 से 1929 तक यांत्रिक रूप से संचालित इनलेट वाल्व के साथ, भारतीय (मोटरसाइकिल) ने 1936 और 1937 में बनी बाइकों को छोड़कर अपनी सभी चार-सिलेंडर बाइकों पर आईओई वाल्वट्रेन का उपयोग किया। अन्य अमेरिकी मोटरसाइकिल निर्माता जो आईओई इंजन का उपयोग करते हैं, उनमें एक्सेलसियर मोटर मैन्युफैक्चरिंग एंड सप्लाई कंपनी, हेंडरसन मोटरसाइकिल और ऐस मोटर कॉर्पोरेशन सम्मिलित हैं। हडसन मोटर कार कंपनी ने 1919 से 1923 तक कारों की अपनी एसेक्स लाइन में आईओई इनलाइन-चार इंजन और 1927 से 1929 तक कारों की अपनी हडसन श्रृंखला में आईओई स्ट्रेट-सिक्स इंजन का उपयोग किया। इसी अवधि में यूरोप में कोवेन्ट्री के हंबर लिमिटेड, इंग्लैंड ने आईओई इंजनों का उपयोग करके कारों की पूरी श्रृंखला का उत्पादन किया, चूंकि 1920 के दशक के अंत में इन्हें हिलमैन के साथ साझा किए गए सस्ते एल हेड इंजनों का उपयोग करने वाले मॉडल के पक्ष में चरणबद्ध किया गया था।
 * ऑटोमोबाइल

डब्ल्यूडब्ल्यू2 के बाद, विलीज़ और उसके उत्तराधिकारी कैसर-जीप ने 1950 से 1971 तक विलीज़ हरिकेन इंजन के वेरिएंट का उपयोग किया।

रोल्स-रॉयस ने आईओई इंजन स्ट्रेट-सिक्स इंजन का उपयोग किया जो मूल रूप से उनके युद्ध के बाद के सिल्वर रेथ में डब्ल्यूडब्ल्यू2 से ठीक पहले डिज़ाइन किया गया था। इस इंजन से रोल्स-रॉयस ने ब्रिटिश सेना के लड़ाकू वाहनों के लिए बी श्रृंखला के इंजन निकाले जो रोल्स-रॉयस द्वारा चार, छह और आठ सिलेंडर संस्करणों (बी40, बी60 और बी80) में उत्पादित किए गए थे (और बी40 की स्थिति में मॉरिस मोटर्स द्वारा ऑस्टिन चैंप में) सैन्य वाहनों, आग के उपकरणों और यहां तक ​​कि बसों के लिए उपयोग किया गया। अधिक उन्नत लघु स्ट्रोक यात्री कार विकास एफबी60 इंजन, सीधा-छह आईओई इंजन जो 3909सीसी को विस्थापित करता है और प्रमाणित किया गया 175 का उत्पादन करता है, का उपयोग बीएमसी द्वारा वैंडेन प्लास प्रिंसेस 4-लीटर आर सैलून कार में किया गया था। रेफरी नाम = AutocarTestNo1989 >{{cite journal |date=28 August 1964|title=ऑटोकार रोड टेस्ट 1989 - वांडेन प्लास प्रिंसेस 4-लीटर आर 3,909 सी.सी.|journal= ऑटोकार |pages=406–410 } इनमें से 6000 से अधिक कारों का निर्माण किया गया था।

इनटेक से अधिक निकास (ईओआई)
कुछ इंजनों को रिवर्स कॉन्फ़िगरेशन के साथ बनाया गया है, जिसमें सिलेंडर हेड में स्थित निकास वाल्व और ब्लॉक में इनटेक वाल्व होता है। एबीसी स्कूटामोटा ने इस कॉन्फ़िगरेशन के इंजन के साथ उत्पादन प्रारंभ किया, लेकिन उत्पादन समाप्त होने से पहले इसे ओवरहेड वाल्व इंजन में परिवर्तित कर दिया गया था।

1936 और 1937 में, भारतीय चार में वाल्व की स्थिति को उल्टा कर देती थी, जिसमें हेड में निकास वाल्व और ब्लॉक में इनलेट वाल्व था। सिद्धांत में, यह ईंधन वाष्पीकरण में संशोधन करेगा, और इंजन वास्तव में अधिक शक्तिशाली था। चूंकि, नई प्रणाली ने सिलेंडर के हेड को बहुत गर्म कर दिया था। निकास वाल्व लिंकेज को निरंतर समायोजन की आवश्यकता होती है। डिजाइन 1938 में मूल आईओई कॉन्फ़िगरेशन में वापस आ गया था।

यह भी देखें

 * हार्ले-डेविडसन इंजन टाइमलाइन