पॉपट वॉल्व

एक पॉपपेट वाल्व (जिसे मशरूम वाल्व भी कहा जाता है ) एक वाल्व  है जो आमतौर पर इंजन में गैस या वाष्प के प्रवाह के समय और मात्रा को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

इसमें एक छेद या ओपन-एंडेड चैंबर होता है, आमतौर पर क्रॉस-सेक्शन में गोल या अंडाकार होता है, और एक प्लग, आमतौर पर एक वाल्व स्टेम के रूप में जाने वाले शाफ्ट के अंत में एक डिस्क आकार होता है। इस प्लग का काम करने वाला अंत, वाल्व फेस, आमतौर पर सील किए जा रहे कक्ष के रिम में संबंधित वाल्व सीट  ग्राउंड के खिलाफ सील करने के लिए 45 ° बेवल पर ग्राउंड होता है। शाफ्ट अपने संरेखण को बनाए रखने के लिए  वाल्व गाइड  के माध्यम से यात्रा करता है।

वाल्व के दोनों तरफ एक दबाव अंतर इसके प्रदर्शन में सहायता या खराब कर सकता है। निकास अनुप्रयोगों में वाल्व के खिलाफ उच्च दबाव इसे सील करने में मदद करता है, और सेवन अनुप्रयोगों में कम दबाव इसे खोलने में मदद करता है।

पॉपपेट वाल्व का आविष्कार 1833 में अमेरिकी ईएजी द्वारा किया गया था। यंग ऑफ द न्यू कैसल और फ्रेंचटाउन टर्नपाइक और रेलरोड कंपनी  यंग ने अपने विचार का पेटेंट कराया था, लेकिन 1836 में अमेरिकी पेटेंट कार्यालय में आग लगने से इसके सभी रिकॉर्ड नष्ट हो गए।

व्युत्पत्ति
पॉपपेट शब्द [[ [[ कठपुतली  ]] ]] के साथ व्युत्पत्ति साझा करता है: यह मध्य अंग्रेजी पोपेट (युवा या गुड़िया) से है, जो  मध्य फ्रेंच  पोपेट से है, जो कि पॉपी का एक छोटा रूप है। एक वाल्व का वर्णन करने के लिए पॉपपेट शब्द का उपयोग एक ही शब्द से आता है जो मैरियोनेट्स पर लागू होता है, जो पॉपपेट वाल्व की तरह, रैखिक रूप से प्रसारित दूरस्थ गति के जवाब में शारीरिक रूप से चलता है।  अतीत में, कठपुतली वाल्व पॉपपेट वाल्व का पर्याय था;  हालाँकि, कठपुतली का यह प्रयोग अब अप्रचलित है।

डिजाइन
पॉपपेट वाल्व मूल रूप से स्लाइड और ऑसिलेटिंग वाल्व से अलग है; एक बंदरगाह को उजागर करने के लिए एक सीट पर फिसलने या हिलने के बजाय, पोपेट वाल्व सीट से बंदरगाह के विमान के लंबवत आंदोलन के साथ लिफ्ट करता है। पॉपपेट वाल्व का मुख्य लाभ यह है कि इसमें सीट पर कोई गति नहीं होती है, इस प्रकार स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है। ज्यादातर मामलों में प्रत्यक्ष-अभिनय वाल्व में संतुलित पॉपपेट होना फायदेमंद होता है। पॉपपेट को स्थानांतरित करने के लिए कम बल की आवश्यकता होती है क्योंकि पॉपपेट पर सभी बल समान और विपरीत बलों द्वारा निरस्त कर दिए जाते हैं। सोलनॉइड कॉइल को केवल स्प्रिंग बल का प्रतिकार करना पड़ता है। पोपेट वाल्व आंतरिक दहन और भाप इंजनों में उनके उपयोग के लिए सबसे अच्छी तरह से जाने जाते हैं, लेकिन सेमीकंडक्टर उद्योग में दूध  के प्रवाह को नियंत्रित करने से लेकर बाँझ हवा को अलग करने तक कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।

न्यूमेटिक टायर पर इस्तेमाल किए जाने वाले प्रेस्टा वाल्व  और  श्रेडर वाल्व  पॉपपेट वाल्व के उदाहरण हैं। प्रेस्टा वाल्व में कोई वसंत नहीं है और फुलाए जाने पर खोलने और बंद करने के लिए दबाव अंतर पर निर्भर करता है।

पनडुब्बियों से टारपीडो  लॉन्च करने में पोपेट वाल्व बड़े पैमाने पर कार्यरत हैं। कई प्रणालियाँ  टारपीडो ट्यूब  से टारपीडो को बाहर निकालने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग करती हैं, और पॉपपेट वाल्व इस हवा की एक बड़ी मात्रा (समुद्री जल की एक महत्वपूर्ण मात्रा के साथ) को बुलबुले के टेल-टेल क्लाउड को कम करने के लिए पुनर्प्राप्त करता है जो अन्यथा धोखा दे सकता है। नाव की जलमग्न स्थिति।

आंतरिक दहन इंजन में उपयोग


सिलेंडर सिर के माध्यम से और दहन कक्ष  में सेवन और निकास गैसों के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए अधिकांश  पिस्टन इंजन ों में पॉपपेट वाल्व का उपयोग किया जाता है। पॉपपेट वाल्व का वह भाग जो दहन कक्ष के अंदर बैठता है, एक सपाट डिस्क है, जबकि दूसरी तरफ डिस्क के आकार से एक पतली बेलनाकार छड़ में टेपर होती है जिसे वाल्व स्टेम कहा जाता है।

सामग्री और स्थायित्व
एक विशिष्ट आधुनिक बड़े पैमाने पर उत्पादन इंजन में, वाल्व ठोस होते हैं और स्टील मिश्र धातु ओं से बने होते हैं। हालांकि कुछ इंजन गर्मी हस्तांतरण में सुधार के लिए  सोडियम  से भरे खोखले वाल्व का उपयोग करते हैं।

कई आधुनिक इंजन एल्यूमीनियम सिलेंडर हेड का उपयोग करते हैं। हालांकि यह बेहतर गर्मी हस्तांतरण प्रदान करता है, इसके लिए स्टील वाल्व सीट आवेषण का उपयोग करने की आवश्यकता होती है; पुराने कच्चा लोहा  सिलेंडर सिर में, वाल्व सीट अक्सर सिलेंडर सिर का हिस्सा होते हैं। का अंतराल 0.4 - 0.6 mm वाल्व स्टेम के आसपास मौजूद है, इसलिए दहन गैसों को इस अंतराल या तेल को दहन कक्ष में खींचे जाने से रोकने के लिए वाल्व स्टेम सील का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, एक रबर लिप-टाइप सील का उपयोग किया जाता है। पहने हुए वाल्व गाइड और / या दोषपूर्ण तेल मुहरों का एक आम लक्षण निकास पाइप से नीले धुएं का एक कश होता है, जब सेवन में  कई गुना वैक्यूम  होता है, जैसे कि जब थ्रॉटल अचानक बंद हो जाता है।

ऐतिहासिक रूप से, वाल्वों के साथ दो प्रमुख मुद्दे थे, जिनमें से दोनों को आधुनिक धातु विज्ञान में सुधार के द्वारा हल किया गया है। पहला यह था कि शुरुआती आंतरिक दहन इंजनों में, वाल्वों की उच्च पहनने की दर का मतलब था कि वाल्वों को फिर से पीसने के लिए नियमित अंतराल पर वाल्व की नौकरी की आवश्यकता होती थी। दूसरा, 1920 के दशक से पेट्रोल (गैसोलीन) में टेट्राइथाइललेड#इन_मोटर_ईंधन का इस्तेमाल किया जाता रहा है, ताकि इंजन को खटखटाने से रोका जा सके और वाल्वों को चिकनाई प्रदान की जा सके। 1990 के दशक के मध्य तक कई औद्योगिक देशों में वाल्वों (जैसे स्टेनलेस स्टील) और वाल्व सीट्स (जैसे कि सितारे ) के लिए आधुनिक सामग्री सीसे वाले पेट्रोल को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने की अनुमति दी गई।

सक्रियण विधि
1890 और 1900 के शुरुआती इंजनों में एक स्वचालित सेवन वाल्व का उपयोग किया गया था, जिसे दहन कक्ष में वैक्यूम द्वारा खोला गया था और एक हल्के वसंत द्वारा बंद कर दिया गया था। सिलेंडर में दबाव के खिलाफ इसे खोलने के लिए निकास वाल्व को यंत्रवत् संचालित किया जाना था। स्वचालित वाल्वों के उपयोग ने तंत्र को सरल बना दिया, लेकिन वाल्व फ्लोट  ने उस गति को सीमित कर दिया जिस पर इंजन चल सकता था, और लगभग 1905 तक यांत्रिक रूप से संचालित इनलेट वाल्वों को वाहन इंजनों के लिए तेजी से अपनाया गया।

यांत्रिक संचालन आमतौर पर वाल्व स्टेम के अंत में दबाकर होता है, आमतौर पर वाल्व को बंद स्थिति में वापस करने के लिए वसंत का उपयोग किया जाता है। उच्च इंजन की गति (प्रति मिनट क्रांतियों) पर, कपाट रेल  के वजन का मतलब है कि वाल्व स्प्रिंग वाल्व को इतनी जल्दी बंद नहीं कर सकता है, जिससे वाल्व फ्लोट या वाल्व बाउंस हो जाता है।  डेस्मोड्रोमिक वाल्व  यांत्रिक रूप से वाल्व (वाल्व स्प्रिंग्स का उपयोग करने के बजाय) को बंद करने के लिए एक दूसरे रॉकर आर्म का उपयोग करते हैं और कभी-कभी उच्च आरपीएम पर काम करने वाले इंजनों में वाल्व फ्लोट से बचने के लिए उपयोग किया जाता है।

अधिकांश बड़े पैमाने पर उत्पादित इंजनों में, कैंषफ़्ट  (एस) कई मध्यवर्ती तंत्रों (जैसे पुशरोड्स,  रोलर घुमाव ्स और  वॉल्व को उठाने वाला ्स) के माध्यम से वाल्वों के उद्घाटन को नियंत्रित करते हैं। कैंषफ़्ट पर कैम का आकार  वाल्व लिफ्ट  को प्रभावित करता है और वाल्व के खुलने का समय निर्धारित करता है।

वाल्वों की संख्या और स्थान
शुरुआती चपटा इंजन  (जिसे एल-हेड इंजन भी कहा जाता है) ने सिलेंडर के बगल में स्थित वाल्व को सिलेंडर के समानांतर उल्टा ओरिएंटेशन में देखा। हालांकि इस डिजाइन को सरलीकृत और सस्ते निर्माण के लिए बनाया गया था, सेवन और निकास गैसों के मुड़ने वाले रास्ते में एयरफ्लो के लिए बड़ी कमियां थीं, जो इंजन आरपीएम को सीमित करती थीं। और इंजन ब्लॉक को निरंतर भारी भार के तहत ज़्यादा गरम करने का कारण बन सकता है। फ्लैथहेड डिजाइन IOE इंजन में विकसित हुआ। इनटेक ओवर एग्जॉस्ट (IOE) इंजन, कई शुरुआती मोटरसाइकिलों और कई कारों में इस्तेमाल किया गया। एक  हाँ इंजन  में, इनटेक वाल्व सीधे सिलेंडर (बाद के  ओवरहेड वाल्व इंजन  की तरह) के ऊपर स्थित थे, हालांकि निकास वाल्व सिलेंडर के बगल में उल्टा ओरिएंटेशन में रहता है।

इन डिजाइनों को बड़े पैमाने पर ओवरहेड वाल्व इंजन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। ओवरहेड वाल्व (OHV) इंजन 1904 के बीच 1960 के दशक के अंत तक / 1970 के दशक के मध्य तक, जिससे सेवन और निकास वाल्व दोनों सीधे सिलेंडर के ऊपर स्थित होते हैं (केमशाफ्ट के साथ स्थित) इंजन के नीचे)। बदले में, ओएचवी इंजनों को 1950 से 1980 के दशक के बीच बड़े पैमाने पर ओवरहेड कैंषफ़्ट इंजन | ओवरहेड कैंषफ़्ट (OHC) इंजनों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। ओएचवी और ओएचसी इंजनों के बीच वाल्वों का स्थान मोटे तौर पर समान है, हालांकि ओएचसी इंजनों ने वाल्व के साथ इंजन के शीर्ष पर स्थित कैमशाफ्ट को देखा और ओएचसी इंजनों में अक्सर प्रति सिलेंडर अधिक वाल्व होते हैं। अधिकांश ओएचसी इंजनों में अधिकांश ओएचवी इंजनों द्वारा उपयोग किए जाने वाले दो वाल्व प्रति सिलेंडर के डिजाइन की तुलना में प्रति सिलेंडर एक अतिरिक्त सेवन और एक अतिरिक्त निकास वाल्व (चार-वाल्व सिलेंडर हेड) होता है। हालाँकि कुछ OHC इंजनों ने प्रति सिलेंडर तीन या पाँच वाल्वों का उपयोग किया है।

भाप इंजन में प्रयोग
1770 के दशक में जेम्स वॉट  अपने  बीम इंजन  के सिलेंडरों में भाप के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए पॉपपेट वाल्व का उपयोग कर रहे थे। डिवाइस का उपयोग करते हुए 1774 के वाट के बीम इंजन का एक अनुभागीय उदाहरण थर्स्टन 1878:98 में पाया जाता है, और लार्डनर (1840) वाट द्वारा पॉपपेट वाल्व के उपयोग का सचित्र वर्णन प्रदान करता है। जब उच्च दबाव अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, भाप इंजनों पर प्रवेश वाल्व के रूप में, वही दबाव जो पॉपपेट वाल्वों को सील करने में मदद करता है, उन्हें खोलने के लिए आवश्यक बल में भी महत्वपूर्ण योगदान देता है। इसने संतुलित पॉपपेट या डबल बीट वाल्व  के विकास को प्रेरित किया है, जिसमें दो वाल्व प्लग एक सामान्य स्टेम पर सवारी करते हैं, एक प्लग पर दबाव बड़े पैमाने पर दूसरे पर दबाव को संतुलित करता है।  इन वाल्वों में, वाल्व को खोलने के लिए आवश्यक बल दबाव और दो वाल्व खोलने के क्षेत्रों के बीच के अंतर से निर्धारित होता है।  फ्रेडरिक एल्सवर्थ सिकल ्स ने 1842 में डबल-बीट पॉपपेट वाल्व के लिए एक वाल्व गियर का पेटेंट कराया था। 1889 में विज्ञान पत्रिका में पैडल स्टीमर इंजन के लिए उपयोग किए जाने वाले संतुलन पॉपपेट वाल्व (लेख द्वारा डबल या संतुलित या अमेरिकी कठपुतली वाल्व कहा जाता है) की आलोचना की सूचना दी गई थी। कि इसकी प्रकृति से यह 15 प्रतिशत लीक होना चाहिए। भाप लोकोमोटिव पर पोपेट वाल्व का उपयोग अक्सर ह्यूगो लेंटेज़  या  कैप्रोटी वाल्व गियर  के संयोजन के साथ किया जाता है। ब्रिटिश उदाहरणों में शामिल हैं:
 * एलएनईआर कक्षा बी 12
 * एलएनईआर कक्षा डी49
 * एलएनईआर कक्षा पी 2
 * एलएमएस स्टैनियर क्लास 5 4-6-0
 * बीआर मानक कक्षा 5
 * बीआर मानक कक्षा 8 ।

प्रहरी वैगन वर्क्स ने अपने स्टीम वैगन और  भाप गतिविशिष्ट  में पॉपपेट वाल्व का इस्तेमाल किया। रिवर्सिंग एक साधारण स्लाइडिंग कैंषफ़्ट सिस्टम द्वारा प्राप्त किया गया था।

फ़्रांस में कई लोकोमोटिव, विशेष रूप से जो एसएनसीएफ 240पी  पी जैसे आंद्रे चैपलॉन के डिजाइनों के लिए पुनर्निर्माण किए गए थे, लेंटेज़ ऑसिलेटिंग-कैम पॉपपेट वाल्व का इस्तेमाल करते थे, जो वॉल्सचर्ट वाल्व गियर द्वारा संचालित थे, लोकोमोटिव पहले से ही सुसज्जित थे।

अमेरिकी पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग  के पीआरआर टी 1 डुप्लेक्स इंजनों पर पॉपपेट वाल्व का भी इस्तेमाल किया गया था, हालांकि वाल्व आमतौर पर विफल रहे क्योंकि लोकोमोटिव आमतौर पर अधिक से अधिक संचालित होते थे 160 km/h, और वाल्व ऐसी गति के तनाव के लिए नहीं बने थे। पॉपपेट वाल्व ने लोकोमोटिव को एक विशिष्ट चफ़िंग ध्वनि भी दी।

यह भी देखें

 * डबल बीट वाल्व
 * वायवीय वाल्व स्प्रिंग्स
 * पानी के बहाव को नियंत्रित करने वाला यंत्र
 * रिलीफ वाल्व
 * रोटरी वाल्व
 * आस्तीन का वाल्व
 * सुरक्षा कपाट