उपरोधी वाल्व (थ्रॉटल): Difference between revisions
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उपरोधी वाल्व (थ्रॉटल) वह यांत्रिक युक्ति है जिसकी सहायता से किसी तरल का प्रवाह कम या अधिक किया जाता है।
इंजन में जाने वाली गैस की मात्रा पर नियन्त्रण करके इंजन की शक्ति को कम या ज्यादा किया जा सकता है, लेकिन सामान्यतः यह कम हो जाता है। थ्रॉटल शब्द अनौपचारिक रूप से किसी भी तंत्र को संदर्भित करने के लिए आया है जिसके द्वारा इंजन की शक्ति या गति को नियंत्रित किया जाता है, जैसे कि कार के त्वरक पेडल। जिसे प्रायः थ्रॉटल (वैमानिकी संदर्भ में) कहा जाता है, उसे उपरोधी वाल्व लीवर भी कहा जाता है, विशेष रूप से जेट इंजन संचालित विमानों के लिए। भाप लोकोमोटिव के लिए, वाल्व जो भाप को नियंत्रित करता है, गतिव्यवस्थापक के रूप में जाना जाता है।
अन्तर्दहन इंजन
आंतरिक दहन इंजन, थ्रॉटल इंजन में प्रवेश करने वाले ईंधन या हवा की मात्रा को नियंत्रित करके इंजन की शक्ति को नियंत्रित करने का एक साधन है। मोटर वाहन में चालक द्वारा शक्ति को विनियमित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले नियंत्रण को कभी-कभी थ्रॉटल, त्वरक, या गैस ऑटोमोबाइल पेडल कहा जाता है। गैसोलीन इंजन के लिए, थ्रॉटल सामान्यतः इंजन में प्रवेश करने के लिए अनुमति प्राप्त हवा और ईंधन की मात्रा को नियंत्रित करता है। गैसोलीन प्रत्यक्ष अन्तःक्षेपण थ्रॉटल इंजन में प्रवेश करने के लिए अनुमति प्राप्त हवा की मात्रा को नियंत्रित करता है। जब डीजल का थ्रॉटल उपस्थित होता है, तो यह इंजन में वायु प्रवाह को नियंत्रित करता है।
ऐतिहासिक रूप से, थ्रॉटल पेडल या लीवर सीधे यांत्रिक लिंकेज के माध्यम से कार्य करता है। थ्रॉटल का बटरफ्लाई वाल्व स्प्रिंग द्वारा लोड किए गए आर्म पीस के माध्यम से संचालित होता है। यह आर्म सामान्यतः एक्सीलरेटर केबल से सीधे जुड़ा होता है और इस तक पहुंचने वाले ड्राइवर के अनुसार काम करता है। पेडल को जितना आगे धकेला जाता है, थ्रॉटल वाल्व उतना ही चौड़ा होता जाता है।
दोनों प्रकार के आधुनिक इंजन (गैस और डीजल) सामान्यतः ड्राइव-बाय-वायर सिस्टम होते हैं जहां सेंसर चालक नियंत्रणों की निगरानी करते हैं और प्रतिक्रिया में एक कम्प्यूटरीकृत प्रणाली ईंधन और हवा के प्रवाह को नियंत्रित करती है। इसका अर्थ है कि ऑपरेटर का ईंधन और वायु के प्रवाह पर सीधा नियंत्रण नहीं होता है; इंजन नियंत्रण इकाई ईसीयू (ECU) उत्सर्जन को कम करने, प्रदर्शन को अधिकतम करने और ठंडे इंजन को तेजी से गर्म करने के लिए या इंजन के अतिरिक्त भार जैसे कि एयर कंडीशनिंग कंप्रेशर्स को चलाने से बचने के लिए इंजन के निष्क्रिय होने को समायोजित करने के लिए उत्तम नियंत्रण प्राप्त कर सकता है। इंजन स्टाल।
गैसोलीन इंजन पर थ्रॉटल सामान्यतः एक बटरफ्लाई वाल्व होता है। फ्यूल-इंजेक्टेड इंजन में, थ्रॉटल वाल्व इनटेक मैनिफोल्ड के प्रवेश द्वार पर रखा जाता है, या थ्रॉटल बॉडी में रखा जाता है। कार्बोरेटेड इंजन में, यह कार्बोरेटर में होता है।
जब थ्रॉटल व्यापक रूप से खुला होता है, तो इनटेक मैनिफोल्ड सामान्यतः परिवेश वायुमंडलीय दबाव पर होता है। जब थ्रॉटल आंशिक रूप से बंद होता है, तो कई गुना निर्वात विकसित होता है क्योंकि प्रवेश परिवेश के दबाव से नीचे चला जाता है।
डीजल इंजन के बिजली उत्पादन को सिलेंडर में इंजेक्ट किए जाने वाले ईंधन की मात्रा को नियंत्रित करके नियंत्रित किया जाता है। क्योंकि डीजल इंजनों को हवा की मात्रा को नियंत्रित करने की आवश्यकता नहीं होती है, सामान्यतः प्रवेश पथ में एक बटरफ्लाई वाल्व नहीं होता है। इस सामान्यीकरण का अपवाद प्रबल उत्सर्जन मानकों को पूरा करने वाले नए डीजल इंजन हैं, जहां इस तरह के वाल्व का उपयोग इनटेक मैनिफोल्ड निर्वात उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जिससे दहन तापमान को कम करने के लिए निकास गैस (ईजीआर देखें) की प्रारम्भआत की अनुमति मिलती है और जिससे एनओएक्स (NOX) उत्पादन कम हो जाता है।
एक प्रत्यागामी इंजन विमान में, थ्रॉटल नियंत्रण सामान्यतः हाथ से संचालित लीवर या नॉब होता है। यह इंजन पावर आउटपुट को नियंत्रित करता है, जो प्रोपेलर इंस्टॉलेशन (फिक्स्ड-पिच या निरंतर गति) के आधार पर आरपीएम (RPM) के बदलाव में प्रतिबिंबित हो भी सकता है और नहीं भी।[1]
कुछ आधुनिक आंतरिक दहन इंजन पारंपरिक थ्रॉटल का उपयोग नहीं करते हैं, इसके बदले सिलेंडरों में वायु प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए उनके चर प्रवेश वाल्व समय प्रणाली पर निर्भर करते हैं, यद्यपि अंतिम परिणाम समान है और कम पंपिंग क्षति के साथ है।
थ्रॉटल बॉडी
फ्यूल इंजेक्टेड इंजन में, थ्रॉटल बॉडी एयर इनटेक सिस्टम का भाग है जो मुख्य रूप से ड्राइवर एक्सीलेटर पेडल इनपुट के उत्तर में इंजन में बहने वाली हवा की मात्रा को नियंत्रित करता है। थ्रॉटल बॉडी सामान्यतः एयर फिल्टर बॉक्स और इनटेक मैनिफोल्ड के बीच स्थित होती है, और यह सामान्यतः मास वायु प्रवाह सेंसर के पास या उसके पास जुड़ी होती है। प्रायः, एक इंजन कूलेंट लाइन भी इसके माध्यम से चलती है जिससे कि इंजन एक निश्चित तापमान (इंजन का वर्तमान कूलेंट तापमान, जिसे ईसीयू संबंधित सेंसर के माध्यम से महसूस करता है) और इसलिए एक ज्ञात घनत्व के साथ प्रवेश हवा खींच सके।
थ्रॉटल बॉडी के अंदर का सबसे बड़ा भाग थ्रॉटल प्लेट है, जो एक बटरफ्लाई वाल्व है जो वायु प्रवाह को नियंत्रित करता है।
अनेक कारों पर, त्वरक पेडल गति को थ्रॉटल केबल के माध्यम से संचार किया जाता है, जो यांत्रिक रूप से थ्रॉटल लिंकेज से जुड़ा होता है, जो बदले में थ्रॉटल प्लेट को घुमाता है। इलेक्ट्रॉनिक थ्रॉटल नियंत्रण ("ड्राइव-बाय-वायर" के रूप में भी जाना जाता है) वाली कारों में, एक विद्युत मोटर थ्रॉटल लिंकेज को नियंत्रित करता है और एक्सीलरेटर पेडल थ्रॉटल बॉडी से नहीं, बल्कि एक सेंसर से जुड़ता है, जो विद्युत के समानुपाती सिग्नल को आउटपुट करता है। पेडल की स्थिति और इसे ईसीयू को भेजता है। ईसीयू (ECU) तब त्वरक पेडल की स्थिति और इंजन कूलेंट तापमान सेंसर जैसे अन्य इंजन सेंसर से इनपुट के आधार पर थ्रॉटल के प्रारंभ को निर्धारित करता है।
जब चालक त्वरक पेडल पर दबाता है, तो थ्रॉटल प्लेट थ्रॉटल बॉडी के अन्दर घूमती है, जिससे थ्रॉटल मार्ग खुल जाता है जिससे इनटेक मैनिफोल्ड में अधिक हवा की अनुमति मिलती है, जो तुरंत इसके निर्वात द्वारा अंदर खींची जाती है। सामान्यतः मास वायु प्रवाह सेंसर इस परिवर्तन को मापता है और इसे ईसीयू को सूचित करता है। ईसीयू आवश्यक वायु-ईंधन अनुपात प्राप्त करने के लिए इंजेक्टरों द्वारा इंजेक्ट किए जाने वाले ईंधन की मात्रा को बढ़ाता है। प्रायः थ्रॉटल पोजीशन सेंसर (TPS) थ्रॉटल प्लेट के शाफ्ट से जुड़ा होता है जिससे कि ECU को यह तकनीकी जानकारी दी जा सके कि थ्रॉटल निष्क्रिय स्थिति में है, या कहीं इन चरम सीमाओं के बीच वाइड-ओपन थ्रॉटल (WOT) स्थिति है।
थ्रॉटल निकायों में निष्क्रिय गति होने की अवधि में न्यूनतम वायु प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए वाल्व और समायोजन भी हो सकते हैं। यहां तक कि उन इकाइयों में भी जो "ड्राइव-बाय-वायर" नहीं हैं, वहां प्रायः एक छोटा सोलनॉइड संचालित वाल्व, आइडल एयर कंट्रोल वाल्व (IACV) होगा, जिसका उपयोग ईसीयू (ECU) हवा की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए करता है जो मुख्य थ्रॉटल को बायपास कर सकता है। थ्रॉटल बंद होने पर इंजन को निष्क्रिय करने की अनुमति देने के लिए खोलना।
मूलभूत कार्बोरेटेड इंजन, जैसे एकल सिलेंडर इंजन और स्ट्रैटन लॉन-मॉवर इंजन, एक सिंगल वेंचुरी के साथ बेसिक कार्बोरेटर के ऊपर छोटी थ्रोटल प्लेट की सुविधा देते हैं। थ्रॉटल या तो खुला या बंद होता है (यद्यपि स्थायी रूप में एक छोटा सा छेद या अन्य बाईपास होता है जिससे हवा की थोड़ी मात्रा प्रवाहित हो सके जिससे कि थ्रॉटल बंद होने पर इंजन निष्क्रिय हो सके), या कुछ मध्यवर्ती स्थिति। चूंकि कार्बोरेटर के कामकाज के लिए हवा का वेग महत्वपूर्ण है, औसत वायु वेग को ऊपर रखने के लिए, बड़े इंजनों को अनेक छोटे वेंटुरिस के साथ अधिक जटिल कार्बोरेटर की आवश्यकता होती है, सामान्यतः दो या चार (इन वेंचुरिस को सामान्यतः "बैरल" कहा जाता है)। एक ठेठ "2-बैरल" कार्बोरेटर एकल अंडाकार या आयताकार थ्रॉटल प्लेट का उपयोग करता है, और वेंचुरी कार्बोरेटर के समान काम करता है, लेकिन एक के स्थान पर दो छोटे उद्घाटन के साथ। एक 4-वेंटुरी कार्बोरेटर में वेंटुरिस के दो जोड़े होते हैं, प्रत्येक जोड़ी अंडाकार या आयताकार थ्रॉटल प्लेट द्वारा विनियमित होती है। सामान्य संचालन के अधीन, केवल थ्रॉटल प्लेट ("प्राथमिक") खुलती है जब त्वरक पेडल दबाया जाता है, इंजन में अधिक हवा की अनुमति देता है, लेकिन कार्बोरेटर उच्च (इस प्रकार दक्षता में सुधार) के माध्यम से समग्र वायु प्रवाह वेग को बनाए रखता है। "द्वितीयक" थ्रॉटल या तो यांत्रिक रूप से संचालित होता है जब प्राथमिक प्लेट को एक निश्चित मात्रा से पहले खोला जाता है, या इंजन निर्वात के माध्यम से, त्वरक पेडल और इंजन लोड की स्थिति से प्रभावित होता है, जिससे उच्च आरपीएम और लोड पर इंजन में अधिक हवा का प्रवाह होता है। और कम RPM पर बेहतर दक्षता। एकाधिक 2-वेंचुरी या 4-वेंचुरी कार्बोरेटर का एक साथ उपयोग उन स्थितियों में किया जा सकता है जहां अधिकतम इंजन शक्ति प्राथमिकता है।
थ्रॉटल बॉडी नॉन-इंजेक्टेड इंजन में कार्बोरेटर के समान है, यद्यपि यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि थ्रॉटल बॉडी थ्रॉटल के समान नहीं है, और यह कि कार्बोरेटेड इंजन में भी थ्रॉटल होते हैं। कार्बोरेटर वेंटुरी की अनुपस्थिति में एक थ्रॉटल बॉडी केवल थ्रॉटल को माउंट करने के लिए सुविधाजनक स्थान प्रदान करती है। कार्बोरेटर एक पुरानी तकनीक है, जो यांत्रिक रूप से वायु प्रवाह की मात्रा को संशोधित करती है (एक आंतरिक थ्रॉटल प्लेट के साथ) और हवा और ईंधन को एक साथ जोड़ती है (वेंचुरी)। ईंधन इंजेक्शन वाली कारों को ईंधन के प्रवाह को मापने के लिए यांत्रिक उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि यह ड्यूटी इंटेक पाथवे (मल्टीपॉइंट फ्यूल इंजेक्शन सिस्टम के लिए) या सिलेंडर हैड (डायरेक्ट इंजेक्शन सिस्टम के लिए) में इलेक्ट्रॉनिक सेंसर और कंप्यूटर के साथ सम्मिलित ली जाती है। जो सटीक गणना करता है कि एक निश्चित इंजेक्टर कितने समय तक खुला रहना चाहिए और इसलिए प्रत्येक इंजेक्शन पल्स द्वारा कितना ईंधन इंजेक्ट किया जाना चाहिए। यद्यपि, उन्हें अभी भी इंजन में वायु प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए थ्रॉटल की आवश्यकता होती है, साथ में एक सेंसर जो इसके वर्तमान उद्घाटन कोण का पता लगाता है, जिससे कि किसी भी आरपीएम और इंजन लोड संयोजन पर सही वायु/ईंधन अनुपात को पूरा किया जा सके। ऐसा करने का सबसे सरल तरीका कार्बोरेटर यूनिट को हटाना है, और इसके स्थान पर एक थ्रॉटल बॉडी और ईंधन इंजेक्टर वाली साधारण इकाई को बोल्ट करना है। इसे थ्रॉटल बॉडी इंजेक्शन (जनरल मोटर्स द्वारा टीबीआई और फोर्ड मोटर कंपनी द्वारा सीएफआई (CFI) कहा जाता है) के रूप में जाना जाता है, और यह पुराने इंजन रचना को कार्बोरेटर से ईंधन इंजेक्शन में परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जिसमें इनटेक मैनिफोल्ड डिज़ाइन में कोई बदलाव नहीं होता है। अधिक जटिल रचना इनटेक मैनिफोल्ड्स और यहां तक कि सिलेंडर हेड्स का उपयोग करते हैं, विशेष रूप से इंजेक्टरों को सम्मिलित करने के लिए इसकी रचना की जाती है।
एकाधिक थ्रॉटल बॉडी
अधिकांश ईंधन इंजेक्टेड कारों में एक थ्रॉटल होता है, जो थ्रॉटल बॉडी में निहित होता है। वाहन कभी-कभी एक से अधिक थ्रॉटल बॉडी का उपयोग कर सकते हैं, जो एक साथ काम करने के लिए लिंकेज से जुड़ा होता है, जो थ्रॉटल प्रतिक्रिया में सुधार करता है और सिलेंडर हेड के लिए वायु प्रवाह के लिए एक स्ट्राइटर पथ की अनुमति देता है, साथ ही कम लंबाई के समान दूरी के प्रवेश धावकों के लिए, प्राप्त करना मुश्किल होता है जब अधिक जटिलता और पैकेजिंग के मुद्दों की कीमत पर सभी धावकों को एक ही थ्रोटल बॉडी से जुड़ने के लिए निश्चित स्थान की यात्रा करनी पड़ती है। चरम पर, इ92 (E92) बीएमडब्ल्यू एम3 (M3) और फेरारिस जैसी उच्च-प्रदर्शन वाली कारें, और यामाहा आर6 (Yamaha R6) जैसी उच्च-प्रदर्शन मोटरसाइकिलें, प्रत्येक सिलेंडर के लिए एक अलग थ्रॉटल बॉडी का उपयोग कर सकती हैं, जिन्हें प्रायः "व्यक्तिगत थ्रॉटल बॉडी" या आईटीबी (ITBs) कहा जाता है। यद्यपि उत्पादन वाहनों में दुर्लभ, ये कई रेसिंग कारों और संशोधित सड़क वाहनों पर सामान्य उपकरण हैं। यह अभ्यास उन दिनों की याद दिलाती है जब कई उच्च प्रदर्शन वाली कारों को प्रत्येक सिलेंडर या सिलेंडर की युग्म (अर्थात वेबर, एसयू (SU) कार्बोरेटर) के लिए एक, छोटा सिंगल-वेंटुरी कार्बोरेटर दिया जाता था, प्रत्येक के अंदर अपनी छोटी थ्रोटल प्लेट होती थी। एक कार्बोरेटर में, छोटे थ्रॉटल खोलने से अधिक सटीक और तेज कार्बोरेटर प्रतिक्रिया के साथ-साथ कम इंजन की गति पर चलने पर ईंधन के बेहतर परमाणुकरण की अनुमति मिलती है।
अन्य इंजन
भाप लोकोमोटिव में सामान्य रूप से बॉयलर के शीर्ष पर एक विशिष्ट भाप गुंबद में थ्रॉटल (उत्तरी अमेरिकी अंग्रेजी) या नियामक (ब्रिटिश अंग्रेजी) होता है (यद्यपि सभी बॉयलरों में ये सुविधा नहीं होती है)। गुंबद द्वारा वहन की जाने वाली अतिरिक्त ऊंचाई किसी भी तरल (जैसे बॉयलर के पानी की सतह पर बुलबुले से) को थ्रॉटल वाल्व में खींचे जाने से बचने में मदद करती है, जो इसे नुकसान पहुंचा सकती है, या भड़काने की ओर ले जा सकती है। थ्रॉटल मूल रूप से एक पॉपपेट वाल्व या पॉपपेट वाल्व की श्रृंखला है जो पिस्टन के ऊपर स्टीम चेस्ट में प्रवेश करने वाली भाप की मात्रा को नियंत्रित करने के क्रम में खुलती है। लोकोमोटिव की शक्ति को प्रारम्भ करने, रोकने और नियंत्रित करने के लिए रिवर्सिंग लीवर के संयोजन के साथ इसका उपयोग किया जाता है, यद्यपि, अधिकांश लोकोमोटिव के स्थिर-अवस्था में चलने की अवधि में, थ्रॉटल को चौड़ा खुला छोड़ना और स्टीम कट को अलग करके बिजली को नियंत्रित करना बेहतर होता है- ऑफ पॉइंट (जो उत्क्रमण लीवर के साथ किया जाता है), क्योंकि यह अधिक कुशल है। स्टीम लोकोमोटिव थ्रॉटल वाल्व एक कठिन रचना असम्मति है क्योंकि इसे बॉयलर स्टीम के काफी दबाव (सामान्यतः 250 पीएसआई या 1,700 केपीए) के प्रतिकूल हाथ के प्रयास से खोला और बंद किया जाना चाहिए। बाद में कई-अनुक्रमिक वाल्वों के प्राथमिक कारणों में से समरूप दबाव अंतर के प्रतिकूल एक छोटा पॉपपेट वाल्व खोलना कहीं अधिक आसान है, और बड़े वाल्व को खोलने की तुलना में दबाव बराबर होने के बाद दूसरों को खोलना, विशेष रूप से भाप के दबाव के रूप में 200 पीएसआई (psi) (1,400kPa) या यहां तक कि 300 पीएसआई (psi) (2,100kPa)। उदाहरणों में ग्रेसली A3 पैसिफ़िक्स पर प्रयुक्त संतुलित "डबल बीट वाल्व" सम्मिलित हैं।
रॉकेट इंजन के थ्रॉटलिंग का अर्थ है उड़ान की अवधि में थ्रस्ट के स्तर में परिवर्तन। यह स्थायी रूप में आवश्यक नहीं है; वास्तव में, ठोस-ईंधन वाले रॉकेट के थ्रस्ट को प्रज्वलन के बाद नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। यद्यपि, तरल-प्रणोदक रॉकेटों को वाल्वों के माध्यम से थ्रॉटल किया जा सकता है जो दहन कक्ष में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। हाइब्रिड रॉकेट इंजन, जैसे कि स्केल्ड कंपोजिट स्पेसशिपो में उपयोग किया जाता है, तरल ऑक्सीडाइज़र के साथ ठोस ईंधन का उपयोग करता है, और इसलिए इसे थ्रॉटल किया जा सकता है। पावर्ड लैंडिंग के लिए थ्रॉटलिंग की अधिक आवश्यकता होती है, और मल्टीस्टेज रॉकेट के साथ लॉन्च करने की तुलना में एक मुख्य चरण (जैसे अंतरिक्ष शटल) का उपयोग करके अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाता है। वे उन परिस्थितियों में भी उपयोगी होते हैं जहां निचले स्तरों (जैसे स्पेस शटल) पर सघन वातावरण में वायुगतिकीय तनाव के कारण वाहन की वायुगति सीमित होनी चाहिए। रॉकेट विशेष रूप से लंबे समय तक जलने के साथ हल्के हो जाते हैं, थ्रस्ट के परिवर्तित अनुपात के साथ: भार में वृद्धि के परिणामस्वरूप त्वरण होता है, इसलिए इंजन को प्रायः थ्रॉटल (या बंद) किया जाता है जिससे कि त्वरण बलों को एक चरण के जलने के समय के अंत तक सीमित किया जा सके यदि यह संवेदनशील कार्गो ले जा रहा है। (उदाहरण के लिए मनुष्य)।
एक जेट इंजन में, डीजल इंजन के समान दहन कक्ष में प्रवाहित होने वाले ईंधन की मात्रा को परिवर्तित करके नियंत्रित किया जाता है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ "Chapter 6: Aircraft Systems" (PDF). Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge. Federal Aviation Administration. 2008. Archived from the original (PDF) on 2009-02-27. Retrieved 2009-02-09.
