डीजल इंजन

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Not to be confused with Diesel locomotive or Diesel (game engine).

File:Dieselmotor Langen & Wolf, 1898.jpg
1898 में लाइसेंस के अनुसार लैंगेन एंड वुल्फ द्वारा निर्मित डीजल इंजन।
1952 शेल ऑयल फिल्म 1877 से डीजल इंजन के विकास को दर्शाती है

रुडोल्फ डीजल के नाम पर डीजल इंजन, एक [[आंतरिक दहन इंजन]] है जिसमें यांत्रिक संपीड़न के कारण सिलेंडर में हवा के ऊंचे तापमान के कारण डीजल ईंधन का दहन होता है; इस प्रकार, डीजल इंजन एक तथाकथित कम्प्रेशन-इग्निशन इंजन (CI इंजन) है। यह हवा-ईंधन मिश्रण के स्पार्क प्लग-इग्निशन का उपयोग करने वाले इंजनों के विपरीत है, जैसे पेट्रोल इंजन (गैसोलीन इंजन) या गैस से चलनेवाला इंजन (प्राकृतिक गैस या तरलीकृत पेट्रोलियम गैस जैसे गैसीय ईंधन का उपयोग करके)।

डीजल इंजन केवल हवा, या वायु और निकास से अवशिष्ट दहन गैसों को संपीड़ित करके काम करते हैं (निकास गैस पुनरावर्तन (ईजीआर) के रूप में जाना जाता है)। सेवन स्ट्रोक के दौरान हवा को चेंबर में सम्मलित किया जाता है, और संपीड़न स्ट्रोक के दौरान संपीड़ित किया जाता है। यह सिलेंडर (इंजन) के अंदर हवा के तापमान को इतनी अधिक डिग्री तक बढ़ा देता है कि दहन कक्ष में इंजेक्ट किया गया परमाणु डीजल ईंधन प्रज्वलित हो जाता है। दहन से ठीक पहले ईंधन को हवा में इंजेक्ट किए जाने से, ईंधन का फैलाव असमान होता है; इसे विषम वायु-ईंधन मिश्रण कहा जाता है। एक डीजल इंजन द्वारा उत्पादित टॉर्क को वायु-ईंधन_अनुपात#वायु-ईंधन_समतुल्य_अनुपात_(λ)|वायु-ईंधन अनुपात (λ) में हेरफेर करके नियंत्रित किया जाता है; सेवन हवा को थ्रॉटल करने के अतिरिक्त , डीजल इंजन इंजेक्ट किए जाने वाले ईंधन की मात्रा को बदलने पर निर्भर करता है, और वायु-ईंधन अनुपात सामान्यतः अधिक होता है।

डीज़ल इंजन में किसी भी व्यावहारिक आंतरिक दहन या बाहरी दहन इंजन की उच्चतम तापीय दक्षता (इंजन दक्षता) होती है, क्योंकि इसके बहुत अधिक विस्तार अनुपात और अंतर्निहित वायु-ईंधन अनुपात जलता है जो अतिरिक्त हवा द्वारा गर्मी लंपटता को सक्षम बनाता है। गैर-प्रत्यक्ष-इंजेक्शन गैसोलीन इंजनों की तुलना में एक छोटी दक्षता हानि से भी बचा जाता है क्योंकि वाल्व ओवरलैप के दौरान असंतुलित ईंधन उपस्थित नहीं होता है और इसलिए कोई भी ईंधन सीधे सेवन/इंजेक्शन से निकास तक नहीं जाता है। कम गति वाले डीजल इंजन (जैसा कि जहाजों और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां समग्र इंजन वजन अपेक्षाकृत महत्वहीन होता है) 55% तक की प्रभावी क्षमता तक पहुंच सकता है।[1]संयुक्त चक्र बिजली संयंत्र (ब्रेटन और रैंकिन चक्र) एक दहन इंजन है जो डीजल इंजन की तुलना में अधिक कुशल है, लेकिन यह अपने द्रव्यमान और आयामों के कारण वाहनों, जलयान या विमान के लिए अनुपयुक्त है। दुनिया के सबसे बड़े डीजल इंजनों में डाल दिया जाता है सेवा में 14-सिलेंडर, दो-स्ट्रोक समुद्री डीजल इंजन हैं; वे लगभग 100 मेगावाट की चरम शक्ति का उत्पादन करते हैं।[2]

डीजल इंजन को चार स्ट्रोक इंजन | दो-स्ट्रोक या चार-स्ट्रोक चक्र के रूप में डिज़ाइन किया जा सकता है। वे मूल रूप से स्थिर भाप इंजनों के लिए अधिक कुशल प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किए गए थे। 1910 के दशक से, उनका उपयोग पनडुब्बियों और जहाजों में किया जाता रहा है। बाद में लोकोमोटिव, बसों, ट्रकों, भारी उपकरण, कृषि उपकरण और बिजली उत्पादन संयंत्रों में उपयोग किया गया। 1930 के दशक में, वे धीरे-धीरे कुछ ऑटोमोबाइल में उपयोग होने लगे। 1970 के दशक के ऊर्जा संकट के बाद से, उच्च ईंधन दक्षता की मांग के परिणामस्वरूप अधिकांश प्रमुख वाहन निर्माता, डीजल-संचालित मॉडल प्रस्तुत कर रहे हैं, यहां तक ​​कि बहुत छोटी कारों में भी।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag[3] कोनराड रीफ़ (2012) के अनुसार, उस समय डीजल कारों के लिए यूरोपीय संघ का औसत नई पंजीकृत कारों का आधा था।[4]चूंकि , गैसोलीन इंजनों की तुलना में डीजल इंजनों में वायु प्रदूषण उत्सर्जन को नियंत्रित करना कठिन होता है, इसलिए अमेरिका में डीजल ऑटो इंजनों का उपयोग अब बड़े पैमाने पर ऑन-रोड और ऑफ-रोड वाहनों के लिए किया जाता है।[5][6]।

चूंकि विमानन ने परंपरागत रूप से डीजल इंजनों से परहेज किया है, 21 वीं सदी में विमान डीजल इंजन तेजी से उपलब्ध हो गए हैं। 1990 के दशक के उत्तरार्ध से, विभिन्न कारणों से - जिसमें गैसोलीन इंजनों पर डीजल के सामान्य लाभ सम्मलित हैं, लेकिन हाल ही में विमानन के लिए अजीबोगरीब विषय के लिए भी - विमान के लिए डीजल इंजनों का विकास और उत्पादन बढ़ा है, 2002 और 2002 के बीच दुनिया भर में ऐसे 5000 से अधिक इंजन वितरित किए गए हैं। 2018, विशेष रूप से हल्के हवाई जहाजों और मानव रहित हवाई वाहनों के लिए।[7][8]



इतिहास

डीजल का आइडिया

रूडोल्फ डीजल का 1893 में एक रैशनल हीट मोटर पर पेटेंट
डीजल का दूसरा प्रोटोटाइप। यह पहले प्रायोगिक इंजन का एक संशोधन है। 17 फरवरी 1894 को यह इंजन पहली बार अपनी शक्ति से चला।[9]

प्रभावी क्षमता 16.6%
ईंधन की खपत 519 g·kW−1·एच-1
इमानुएल लॉस्टर द्वारा डिज़ाइन किया गया पहला पूरी तरह कार्यात्मक डीजल इंजन, खरोंच से बनाया गया, और अक्टूबर 1896 तक समाप्त हो गया।[10][11][12]

रेटेड पावर 13.1 kW
प्रभावी दक्षता 26.2%
ईंधन की खपत 324 g·kW−1·एच-1.

1878 में, रुडोल्फ डीज़ल, जो म्यूनिक के तकनीकी विश्वविद्यालय #Polytechnische Schule München के फाउंडेशन के छात्र थे | म्यूनिख में पॉलिटेक्निकम, कार्ल वॉन लिंडे के व्याख्यान में भाग लिया। लिंडे ने समझाया कि भाप इंजन केवल 6-10% ऊष्मा ऊर्जा को काम में बदलने में सक्षम हैं, लेकिन यह कि कार्नाट चक्र स्थिति में इज़ोटेर्माल परिवर्तन के माध्यम से बहुत अधिक ऊष्मा ऊर्जा को काम में बदलने की अनुमति देता है। डीजल के अनुसार, इसने अत्यधिक कुशल इंजन बनाने के विचार को प्रज्वलित किया जो कार्नाट चक्र पर काम कर सके।[13]डीजल को आग पिस्टन के संपर्क में भी लाया गया था, जो तेजी से स्थिरोष्म संपीड़न सिद्धांतों का उपयोग करके एक पारंपरिक आग है जिसे लिंडे ने दक्षिणपूर्व एशिया से हासिल किया था।[14] अपने विचारों पर कई वर्षों तक काम करने के बाद, डीजल ने उन्हें 1893 में निबंध थ्योरी एंड कंस्ट्रक्शन ऑफ़ ए रैशनल हीट मोटर में प्रकाशित किया।[13]

अपने निबंध के लिए डीजल की भारी आलोचना की गई थी, लेकिन कुछ ही लोगों को वह गलती मिली जो उन्होंने की थी;[15]उनकी तर्कसंगत ऊष्मा मोटर को एक स्थिर तापमान चक्र (इज़ोटेर्मल संपीड़न के साथ) का उपयोग करना चाहिए था, जिसके लिए संपीड़न प्रज्वलन के लिए आवश्यक उच्च स्तर के संपीड़न की आवश्यकता होगी। डीजल का विचार हवा को इतनी मजबूती से संपीड़ित करना था कि हवा का तापमान दहन के तापमान से अधिक हो जाए। चूँकि , ऐसा इंजन कभी भी कोई प्रयोग करने योग्य कार्य नहीं कर सकता था।[16][17][18]अपने 1892 अमेरिकी पेटेंट (1895 में दिए गए) #542846 में, डीजल अपने चक्र के लिए आवश्यक संपीड़न का वर्णन करता है:

वक्र 1 2 के अनुसार शुद्ध वायुमंडलीय वायु को इस सीमा तक संपीडित किया जाता है कि, प्रज्वलन या दहन होने से पहले, आरेख का उच्चतम दबाव और उच्चतम तापमान प्राप्त किया जाता है-अर्थात्, वह तापमान जिस पर अनुवर्ती दहन होना है, जलने या प्रज्वलन बिंदु नहीं। इसे और अधिक स्पष्ट करने के लिए, यह मान लें कि बाद का दहन 700° के तापमान पर होगा। फिर उस स्थिति में प्रारंभिक दबाव चौंसठ वायुमंडल होना चाहिए, या 800 डिग्री सेंटीग्रेड के लिए दबाव नब्बे वायुमंडल होना चाहिए, और इसी तरह। इस प्रकार संपीड़ित हवा में धीरे-धीरे बाहरी रूप से विभाजित ईंधन से प्रस्तुत किया जाता है, जो परिचय पर प्रज्वलित होता है, क्योंकि हवा ईंधन के प्रज्वलन-बिंदु से ऊपर के तापमान पर होती है। मेरे वर्तमान आविष्कार के अनुसार चक्र की विशिष्ट विशेषताएं हैं, दबाव और तापमान में अधिकतम वृद्धि, दहन से नहीं, बल्कि दहन से पहले हवा के यांत्रिक संपीड़न द्वारा, और उसके बाद दबाव में वृद्धि के बिना काम के बाद के प्रदर्शन पर और कट-ऑयल द्वारा निर्धारित स्ट्रोक के एक निर्धारित भाग के दौरान धीरे-धीरे दहन द्वारा तापमान।[19]

जून 1893 तक, डीजल को एहसास हो गया था कि उसका मूल चक्र काम नहीं करेगा और उसने निरंतर दबाव चक्र को अपनाया।[20]डीजल ने अपने 1895 के पेटेंट आवेदन में चक्र का वर्णन किया है। ध्यान दें कि दहन के तापमान से अधिक संपीड़न तापमान का अब कोई उल्लेख नहीं है। अब यह केवल कहा गया है कि प्रज्वलन को ट्रिगर करने के लिए संपीड़न पर्याप्त होना चाहिए।

1. एक आंतरिक-दहन इंजन में, एक सिलेंडर और पिस्टन के संयोजन का निर्माण किया जाता है और ईंधन के प्रज्वलन-बिंदु से ऊपर तापमान उत्पन्न करने वाली डिग्री तक हवा को संपीड़ित करने के लिए व्यवस्थित किया जाता है, संपीड़ित हवा या गैस की आपूर्ति; एक ईंधन-आपूर्ति; ईंधन के लिए एक वितरण-वाल्व, ईंधन-वितरण वाल्व के साथ संचार में सिलेंडर के लिए हवा की आपूर्ति से एक मार्ग, हवा की आपूर्ति और ईंधन-वाल्व के साथ संचार में सिलेंडर के लिए एक इनलेट, और एक कट-ऑयल, अधिक सीमा तक वर्णित है। यूएस पेटेंट देखें # 608845 दायर 1895 / दी गई 1898[21][22][23]

1892 में, डीजल को जर्मन साम्राज्य, स्विटज़रलैंड, ग्रेट ब्रिटेन और आयरलैंड के यूनाइटेड किंगडम और संयुक्त राज्य अमेरिका में गर्मी को काम में बदलने की विधि और उपकरण के लिए पेटेंट प्राप्त हुआ।[24]1894 और 1895 में, उन्होंने अपने इंजन के लिए विभिन्न देशों में पेटेंट और परिशिष्ट दायर किया; पहले पेटेंट स्पेन में जारी किए गए थे (संख्या 16,654),[25] दिसंबर 1894 में फ्रांस (नंबर 243,531) और बेल्जियम (नंबर 113,139), और 1895 में जर्मनी (नंबर 86,633) और 1898 में संयुक्त राज्य अमेरिका (नंबर 608,845)।[26]

कई वर्षों की समयावधि में डीजल पर हमला किया गया और उसकी आलोचना की गई। आलोचकों ने प्रमाणित किया कि डीजल ने कभी नई मोटर का आविष्कार नहीं किया और डीजल इंजन का आविष्कार धोखाधड़ी है। ओटो कोहलर और Emil Capitaine [de] डीजल के समय के दो सबसे प्रमुख आलोचक थे।[27]कोहलर ने 1887 में एक निबंध प्रकाशित किया था, जिसमें उन्होंने अपने 1893 के निबंध में वर्णित इंजन डीजल के समान एक इंजन का वर्णन किया था। कोहलर ने सोचा कि ऐसा इंजन कोई काम नहीं कर सकता।[18][28]एमिल कैपिटाइन ने 1890 के दशक की शुरुआत में ग्लो-ट्यूब इग्निशन के साथ एक पेट्रोलियम इंजन बनाया था;[29]उन्होंने अपने बहुत अच्छा फैसले के विरुद्ध प्रमाणित किया कि उनके ग्लो-ट्यूब इग्निशन इंजन ने उसी तरह काम किया जैसे डीजल के इंजन ने किया था। उनके दावे निराधार थे और वे डीजल के विरुद्ध एक पेटेंट मुकदमा हार गए।[30]अन्य इंजन, जैसे हॉट-बल्ब इंजन और ब्रेटन इंजन भी एक ऑपरेटिंग चक्र का उपयोग करते हैं जो डीजल इंजन चक्र से अलग है।[28][31]फ्रेडरिक सैस का कहना है कि डीजल इंजन डीजल का अपना काम है और कोई भी डीजल मिथक इतिहास का मिथ्याकरण है।[32]


पहला डीजल इंजन

डीजल ने उन फर्मों और कारखानों की तलाश की जो उसके इंजन का निर्माण करेंगे। मोरिट्ज़ श्रोटर और की सहायता से Max Gutermuth [de],[33]वह एसेन और मैन एसई में क्रुप दोनों को समझाने में सफल रहे।[34]अप्रैल 1893 में अनुबंध पर हस्ताक्षर किए गए थे,[35]और 1893 की गर्मियों की शुरुआत में, डीजल का पहला प्रोटोटाइप इंजन ऑग्सबर्ग में बनाया गया था। 10 अगस्त 1893 को, पहली बार आग लगी थी, उपयोग किया जाने वाला ईंधन पेट्रोल था। 1893/1894 की सर्दियों में, डीजल ने उपस्थित ा इंजन को फिर से डिजाइन किया और 18 जनवरी 1894 तक, उसके यांत्रिकी ने इसे दूसरे प्रोटोटाइप में बदल दिया।[36]उस वर्ष जनवरी के दौरान, एक एयर-ब्लास्ट इंजेक्शन सिस्टम को इंजन के सिलेंडर हेड में जोड़ा गया और उसका परीक्षण किया गया।[37]फ्रेडरिक सैस का तर्क है कि, यह माना जा सकता है कि डीजल ने जॉर्ज बी. ब्रेटन से एयर-ब्लास्ट इंजेक्शन की अवधारणा की नकल की,[31]यद्यपि डीजल ने प्रणाली में अधिक सुधार किया।[38]17 फरवरी 1894 को, पुन: डिज़ाइन किया गया इंजन 88 क्रांतियों के लिए चला - एक मिनट;[9]इस खबर के साथ, माशिनेंफैब्रिक ऑग्सबर्ग के स्टॉक में 30% की वृद्धि हुई, जो एक अधिक कुशल इंजन के लिए जबरदस्त प्रत्याशित मांगों का संकेत है।[39]26 जून 1895 को, इंजन ने 16.6% की प्रभावी दक्षता हासिल की और 519 g·kW की ईंधन खपत की−1·एच-1. [40]चूंकि , अवधारणा को सिद्ध करने के बावजूद, इंजन ने समस्याएं उत्पन्न कीं,[41]और डीजल कोई खास प्रगति हासिल नहीं कर सका।[42]इसलिए, क्रुप ने डीजल के साथ किए गए अनुबंध को रद्द करने पर विचार किया।[43]डीजल को अपने इंजन के डिजाइन में सुधार करने के लिए मजबूर किया गया और तीसरे प्रोटोटाइप इंजन का निर्माण करने के लिए दौड़ पड़े। 8 नवंबर और 20 दिसंबर 1895 के बीच, दूसरे प्रोटोटाइप ने टेस्ट बेंच पर 111 घंटे से अधिक समय तक सफलतापूर्वक काम किया था। जनवरी 1896 की रिपोर्ट में इसे सफल माना गया।[44]

फरवरी 1896 में, डीजल ने तीसरे प्रोटोटाइप को सुपरचार्ज करने पर विचार किया।[45]इमैनुएल लॉस्टर, जिसे तीसरा प्रोटोटाइप मोटर 250/400 बनाने का आदेश दिया गया था, ने 30 अप्रैल 1896 तक चित्र बनाना समाप्त कर दिया था। उस वर्ष गर्मियों के दौरान इंजन बनाया गया था, यह 6 अक्टूबर 1896 को पूरा हुआ था।[46]1897 की शुरुआत तक टेस्ट आयोजित किए गए थे।[47]पहला सार्वजनिक परीक्षण 1 फरवरी 1897 को प्रारंभ हुआ।[48]17 फरवरी 1897 को मोरिट्ज़ श्रोटर का परीक्षण डीजल के इंजन का मुख्य परीक्षण था। इंजन को 324 g·kW की विशिष्ट ईंधन खपत के साथ 13.1 kW रेट किया गया था−1·एच-1</सुप>,[49]जिसके परिणामस्वरूप 26.2% की प्रभावी दक्षता हुई।[50][51]1898 तक डीजल करोड़पति बन चुके थे।[52]


समयरेखा

1890s

  • 1893: रूडोल्फ डीजल का निबंध शीर्षक थ्योरी एंड कंस्ट्रक्शन ऑफ ए रैशनल हीट मोटर दिखाई देता है।[53][54]* 1893: 21 फरवरी, डीजल और माशिनेंफैब्रिक ऑग्सबर्ग ने एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए जो डीजल को एक प्रोटोटाइप इंजन बनाने की अनुमति देता है।[55]* 1893: 23 फरवरी, डीज़ल ने एक पेटेंट (RP 67207) प्राप्त किया जिसका शीर्षक आंतरिक दहन इंजनों के लिए कार्य करने के विधि े और तकनीक है।
  • 1893: 10 अप्रैल, डीजल और क्रुप ने एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए जो डीजल को एक प्रोटोटाइप इंजन बनाने की अनुमति देता है।[55]* 1893: 24 अप्रैल, क्रुप और माशिनेंफैब्रिक ऑग्सबर्ग दोनों ने ऑग्सबर्ग में सहयोग करने और केवल एक प्रोटोटाइप बनाने का फैसला किया।[55][35]* 1893: जुलाई, पहला प्रोटोटाइप पूरा हुआ।[56]* 1893: 10 अगस्त, डीजल पहली बार ईंधन (पेट्रोल) इंजेक्ट करता है, जिसके परिणामस्वरूप दहन होता है, जिससे संकेतक आरेख नष्ट हो जाता है।[57]* 1893: 30 नवंबर, डीजल एक संशोधित दहन प्रक्रिया के लिए पेटेंट (RP 82168) के लिए आवेदन करता है। वह इसे 12 जुलाई 1895 को प्राप्त करता है।[58][59][60]* 1894: 18 जनवरी, पहले प्रोटोटाइप को दूसरा प्रोटोटाइप बनने के लिए संशोधित करने के बाद, दूसरे प्रोटोटाइप के साथ परीक्षण प्रारंभ हुआ।[36]* 1894: 17 फरवरी, दूसरा प्रोटोटाइप पहली बार चला।[9]* 1895: 30 मार्च, डीजल संपीड़ित हवा के साथ एक प्रारंभिक प्रक्रिया के लिए एक पेटेंट (RP 86633) के लिए आवेदन करता है।[61]* 1895: 26 जून, दूसरे प्रोटोटाइप ने पहली बार ब्रेक टेस्ट पास किया।[40]* 1895: डीजल ने दूसरे पेटेंट यूएस पेटेंट # 608845 के लिए आवेदन किया[62]* 1895: 8 नवंबर - 20 दिसंबर, दूसरे प्रोटोटाइप के साथ परीक्षणों की एक श्रृंखला आयोजित की गई। कुल मिलाकर, 111 ऑपरेटिंग घंटे अंकित किए गए हैं।[44]* 1896: 30 अप्रैल, इमैनुएल लॉस्टर ने तीसरी और अंतिम प्रोटोटाइप ड्राइंग पूरी की।[46]* 1896: 6 अक्टूबर, तीसरा और अंतिम प्रोटोटाइप इंजन पूरा हुआ।[10]* 1897: 1 फरवरी, डीजल का प्रोटोटाइप इंजन चल रहा है और अंत में दक्षता परीक्षण और उत्पादन के लिए तैयार है।[48]* 1897: 9 अक्टूबर, Adolphus Busch ने अमेरिका और कनाडा के लिए डीजल इंजन के अधिकारों का लाइसेंस दिया।[52][63]* 1897: 29 अक्टूबर, रूडोल्फ डीजल ने डीजल इंजन को सुपरचार्ज करने पर पेटेंट (डीआरपी 95680) प्राप्त किया।[45]* 1898: 1 फरवरी, डीजल मोटरन-फैब्रिक एक्टिन-गेसेलशाफ्ट पंजीकृत है।[64]* 1898: मार्च, पहला व्यावसायिक डीजल इंजन, 2×30 PS (2×22 kW) रेट किया गया, वेरेनिगेट ज़ुंडोल्ज़फैब्रिकेन ए.जी. के केम्प्टन संयंत्र में स्थापित किया गया।[65][66]* 1898: 17 सितंबर, जनरल सोसाइटी फॉर डीजल इंजन ए.-जी। पाया गया।[67]* 1899: ह्यूगो गुल्डनर द्वारा आविष्कृत पहला दो स्ट्रोक डीजल इंजन बनाया गया।[51]


1900s

1906 में निर्मित एक MAN DM ट्रंक पिस्टन डीजल इंजन। MAN DM श्रृंखला को व्यावसायिक रूप से सफल डीजल इंजनों में से एक माना जाता है।[68]

* 1901: इमैनुअल लॉस्टर ने पहला ट्रंक पिस्टन डीजल इंजन (डीएम 70) डिजाइन किया।[68]* 1901: MAN SE ने 1901 तक व्यावसायिक उपयोग के लिए 77 डीजल इंजन सिलेंडर का उत्पादन किया था।[69]* 1903: नदी और नहर संचालन दोनों के लिए डीजल से चलने वाले दो पहले जहाज लॉन्च किए गए: वंदल (टैंकर) मिट्टी का तेल टैंकर और सम्राट (शिप)जहाज)।[70]* 1904: फ्रांस ने पहली डीजल पनडुब्बी, एग्रेट-श्रेणी की पनडुब्बी लॉन्च की।[71]* 1905: 14 जनवरी: डीजल ने यूनिट इंजेक्शन (L20510I/46a) पर पेटेंट के लिए आवेदन किया।[72]* 1905: पहला डीजल इंजन टर्बोचार्जर और intercooler बुची द्वारा निर्मित किया गया।[73]* 1906: डीजल मोटर फैक्ट्री स्टॉक कंपनी का विघटन हुआ।[27]* 1908: डीजल का पेटेंट समाप्त हो गया।[74]* 1908: डीजल इंजन वाला पहला लॉरी (ट्रक) दिखाई दिया।[75]* 1909: 14 मार्च, प्रॉस्पर ल'ऑरेंज ने अप्रत्यक्ष इंजेक्शन#पूर्व दहन कक्ष पर पेटेंट के लिए आवेदन किया।[76] वह बाद में इस प्रणाली के साथ पहला डीजल इंजन बनाता है।[77][78]


1910s

  • 1910: मानव ने दो स्ट्रोक डीजल इंजन बनाना प्रारंभ किया।[79]* 1910: 26 नवंबर, जेम्स McKechnie (इंजीनियर)इंजीनियर) ने यूनिट इंजेक्टर पर पेटेंट के लिए आवेदन किया।[80]डीजल के विपरीत, वह कार्यशील इकाई इंजेक्टरों का सफलतापूर्वक निर्माण करने में सफल रहे।[72][81]* 1911: 27 नवंबर, जनरल सोसाइटी फॉर डीजल इंजन ए.-जी. भंग है।[64]* 1911: कील में जर्मनिया शिपयार्ड ने जर्मन पनडुब्बियों के लिए 850 PS (625 kW) डीजल इंजन बनाए। ये इंजन 1914 में लगाए गए हैं।[82]* 1912: MAN ने पहला डबल-एक्टिंग पिस्टन टू-स्ट्रोक डीजल इंजन बनाया।[83]* 1912: डीजल इंजन के साथ पहले लोकोमोटिव का उपयोग स्विस विंटरथुर-रोमनशॉर्न रेलवे|विंटरथुर-रोमनशोर्न रेलमार्ग पर किया गया।[84]* 1912: न्यूज़ीलैंड डीजल इंजन वाला पहला महासागरीय जहाज है।[85]* 1913: न्यू लंदन शिप एंड इंजन कंपनी डीजल वाणिज्यिक जहाजों और संयुक्त राज्य अमेरिका की नौसेना की पनडुब्बियों पर स्थापित किया गया।[86]* 1913: 29 सितंबर, रुडोल्फ डीजल की अंग्रेजी चैनल को पार करने के दौरान रहस्यमय विधि े से मौत हो गई SS Dresden.[87]* 1914: MAN ने डच पनडुब्बियों के लिए 900 PS (662 kW) दो-स्ट्रोक इंजन का निर्माण किया।[88]* 1919: प्रॉस्पर ल'ऑरेंज ने एक सुई सुई लगानेवाला को सम्मलित करते हुए एक अप्रत्यक्ष इंजेक्शन#प्रीकम्बशन चैम्बर इन्सर्ट पर पेटेंट प्राप्त किया।[89][90][78]कमिंस (निगम) से पहला डीजल इंजन।[91][92]


1920s

फेयरबैंक्स मोर्स मॉडल 32

* 1923: कोनिग्सबर्ग डीएलजी प्रदर्शनी में, डीजल इंजन के साथ पहला कृषि ट्रैक्टर, प्रोटोटाइप बेंज-सेंडलिंग एस6, प्रस्तुत किया गया।[93][better source needed]

  • 1923: 15 दिसंबर, डायरेक्ट-इंजेक्टेड डीजल इंजन वाली पहली लॉरी का MAN द्वारा परीक्षण किया गया। उसी वर्ष, बेंज ने एक प्री-दहन कक्ष इंजेक्शन डीजल इंजन के साथ एक लॉरी का निर्माण किया।[94]* 1923: काउंटरफ्लो स्कैवेंजिंग वाला पहला दो स्ट्रोक डीजल इंजन दिखाई दिया।[95]* 1924: फेयरबैंक्स-मोर्स ने टू-स्ट्रोक Y-VA (बाद में मॉडल 32 का नाम बदलकर) प्रस्तुत किया।[96]* 1925: सेंडलिंग ने बड़े पैमाने पर डीजल से चलने वाले कृषि ट्रैक्टर का उत्पादन प्रारंभ किया।[97]* 1927: रॉबर्ट बॉश जीएमबीएच ने मोटर वाहन डीजल इंजनों के लिए पहला इनलाइन इंजेक्शन पंप प्रस्तुत किया।[98]* 1929: डीजल इंजन वाली पहली यात्री कार दिखाई दी। इसका इंजन एक ओटो इंजन है जिसे डीजल सिद्धांत और बॉश के इंजेक्शन पंप का उपयोग करने के लिए संशोधित किया गया है। कई अन्य डीजल कार प्रोटोटाइप का अनुसरण करते हैं।[99]


1930s

  • 1933: जर्मनी में जंकर्स (विमान) ने अब तक के सबसे सफल बड़े पैमाने पर उत्पादित एविएशन डीजल इंजन, जंकर्स जुमो 205 का उत्पादन प्रारंभ किया। द्वितीय विश्व युद्ध के फैलने तक, 900 से अधिक उदाहरण तैयार किए गए। इसकी रेटेड टेक-ऑफ पावर 645 kW है।[100]* 1933: जनरल मोटर्स ने शिकागो वर्ल्ड फेयर (प्रगति की सदी) में अपने ऑटोमोटिव असेंबली प्रदर्शनी को शक्ति देने के लिए अपने नए रूट-ब्लोउन, यूनिट-इंजेक्टेड टू-स्ट्रोक विंटन 201A डीजल इंजन का उपयोग किया।[101]इंजन को 600 से लेकर 900 hp (447–671 kW) तक के कई संस्करणों में प्रस्तुत किया जाता है।[102]* 1934: द बड कंपनी ने विंटन इंजन का उपयोग करते हुए अमेरिका में पहली डीजल-इलेक्ट्रिक पैसेंजर ट्रेन, पायनियर जेफिर 9900 का निर्माण किया।[101]* 1935: Citroën Rosalie में परीक्षण उद्देश्यों के लिए एक प्रारंभिक भंवर कक्ष इंजेक्शन डीजल इंजन लगाया गया है।[103]डेमलर बेंज ने मर्सिडीज-बेंज ओम 138 का निर्माण प्रारंभ किया, यात्री कारों के लिए पहला बड़े पैमाने पर उत्पादित डीजल इंजन, और अपने समय के कुछ विपणन योग्य यात्री कार डीजल इंजनों में से एक। इसे 45 PS (33 kW) रेट किया गया है।[104]* 1936: 4 मार्च, अब तक का सबसे बड़ा विमान एलजेड 129 हिंडनबर्ग ने पहली बार उड़ान भरी। वह चार वी16 डेमलर-बेंज एलओएफ 6 डीजल इंजनों द्वारा संचालित है, प्रत्येक को 1200 पीएस (883 किलोवाट) रेट किया गया है।[105]* 1936: डीजल इंजन (मर्सिडीज-बेंज 260 डी) के साथ पहली बड़े पैमाने पर उत्पादित यात्री कार का निर्माण प्रारंभ हुआ।[99]* 1937: कॉन्स्टेंटाइन चेल्पन ने खार्किव मॉडल बी-2|V-2 डीजल इंजन विकसित किया, जिसे बाद में सोवियत T-34 टैंकों में उपयोग किया गया, जिसे व्यापक रूप से द्वितीय विश्व युद्ध के सर्वश्रेष्ठ टैंक चेसिस के रूप में माना जाता है।[106]* 1938: जनरल मोटर्स ने जीएम डीजल डिवीजन का निर्माण किया, जो बाद में डेट्रायट डीजल बन गया, और श्रृंखला 71 सीधा इंजन हाई-स्पीड मीडियम-हॉर्सपावर टू-स्ट्रोक डीजल इंजन | टू-स्ट्रोक इंजन प्रस्तुत किया, जो सड़क वाहनों और समुद्री उपयोग के लिए उपयुक्त है।[107]


1940s

  • 1946: क्लैसी कमिंस ने तेल जलाने वाले इंजनों के लिए ईंधन भरने और इंजेक्शन तंत्र पर एक पेटेंट प्राप्त किया जिसमें इंजेक्शन दबाव और इंजेक्शन समय उत्पन्न करने के लिए अलग-अलग घटक सम्मलित हैं।[108]* 1946: क्लॉकनर-हम्बोल्ट-ड्यूट्ज़ | क्लॉकनर-हम्बोल्ट-ड्यूट्ज़ (केएचडी) ने बाज़ार में एक एयर-कूल्ड मास-प्रोडक्शन डीजल इंजन प्रस्तुत किया।[109]


1950s

मैन एम प्रणाली सेंटर स्फेयर दहन कक्ष प्रकार डीजल इंजन का पिस्टन (4 वीडी 14,5/12-1 एसआरडब्ल्यू)

* 1950 का दशक: क्लोकनर-हम्बोल्ट-ड्यूट्ज़ एयर-कूल्ड डीजल इंजन ग्लोबल मार्केट लीडर बन गया।[110]* 1951: जे. सिगफ्रीड मेउरर ने एम-सिस्टम पर एक पेटेंट प्राप्त किया, एक ऐसा डिज़ाइन जो पिस्टन में एक केंद्रीय क्षेत्र दहन कक्ष (डीबीपी 865683) को सम्मलित करता है।[111]* 1953: पहला बड़े पैमाने पर उत्पादित अप्रत्यक्ष इंजेक्शन # भंवर कक्ष यात्री कार डीजल इंजन (बोर्गवर्ड/फिएट)।[80]* 1954: डेमलर-बेंज ने मर्सिडीज-बेंज ओम 312|मर्सिडीज-बेंज ओएम 312 ए, एक 4.6 लीटर स्ट्रेट-6 सीरीज-प्रोडक्शन इंडस्ट्रियल डीजल इंजन को टर्बोचार्जर के साथ प्रस्तुत किया, जिसकी रेटिंग 115 पीएस (85 किलोवाट) है। यह अविश्वसनीय सिद्ध होता है।[112]* 1954: वोल्वो टीडी 96 इंजन के टर्बोचार्ज्ड संस्करण की 200 इकाइयों की एक छोटी बैच श्रृंखला का उत्पादन करती है। इस 9.6 लीटर इंजन को 136 kW रेट किया गया है।[113]* 1955: मैन टू-स्ट्रोक समुद्री डीजल इंजन के लिए टर्बोचार्जिंग मानक बन गया।[95]* 1959: Peugeot 403 डीजल इंजन विकल्प के साथ प्रस्तुत की जाने वाली पश्चिम जर्मनी के बाहर निर्मित पहली बड़े पैमाने पर उत्पादित यात्री सेडान/सैलून बन गई।[114]


1960s

मर्सिडीज-बेंज OM 352, पहले डायरेक्ट इंजेक्टेड मर्सिडीज-बेंज डीजल इंजनों में से एक। इसे 1963 में प्रस्तुत किया गया था, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन केवल 1964 की गर्मियों में प्रारंभ हुआ।[115]

* 1964: समर, डेमलर-बेंज अप्रत्यक्ष इंजेक्शन से #प्रीकम्बशन चैम्बर से हेलिक्स-नियंत्रित डायरेक्ट इंजेक्शन में स्विच करता है।[116][111]* 1962–65: एक संपीड़न रिलीज इंजन ब्रेक, जिसे अंततः याकूब वाहन प्रणाली द्वारा निर्मित किया जाना था और जिसे जेक ब्रेक का उपनाम दिया गया था, का आविष्कार और पेटेंट Clessie Cummins द्वारा किया गया था।[117]


1970s

  • 1972: KHD ने अपने डीजल इंजनों के लिए AD-System, Allstoff-Direkteinspritzung (कोई भी ईंधन डायरेक्ट-इंजेक्शन) प्रस्तुत किया। एडी-डीज़ल वस्तुतः किसी भी प्रकार के तरल ईंधन पर काम कर सकते हैं, लेकिन वे एक सहायक स्पार्क प्लग से सुसज्जित होते हैं जो ईंधन की प्रज्वलन गुणवत्ता बहुत कम होने पर प्रज्वलित होता है।[118]* 1976: ETH ज्यूरिख में आम रेल इंजेक्शन का विकास प्रारंभ हुआ।[119]* 1976: वोक्सवैगन गोल्फ एमके1#गोल्फ डीजल डीजल इंजन विकल्प के साथ प्रस्तुत की जाने वाली पहली कॉम्पैक्ट पैसेंजर सेडान/सैलून बनी।[120][121]
  • 1978: डेमलर-बेंज ने टर्बोचार्जर (मर्सिडीज-बेंज OM617 इंजन|मर्सिडीज-बेंज OM 617) के साथ पहली यात्री कार डीजल इंजन का उत्पादन किया।[122]* 1979: कॉमन रेल इंजेक्शन के साथ लो-स्पीड टू-स्ट्रोक क्रॉसहेड इंजन का पहला प्रोटोटाइप।[123]


1980s

BMW E28, इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित इंजेक्शन पंप वाली पहली बड़े पैमाने पर उत्पादित यात्री कार

* 1981/82: दो-स्ट्रोक समुद्री डीजल इंजनों के लिए यूनिफ्लो स्केवेंजिंग मानक बन गया।[124]* 1985: दिसंबर, IFA W50 में संशोधित 6VD 12,5/12 GRF-E इंजन का उपयोग करके लॉरी के लिए एक सामान्य रेल इंजेक्शन प्रणाली का सड़क परीक्षण किया गया।[125]* 1986: बीएमडब्ल्यू ई28 इलेक्ट्रॉनिक डीजल नियंत्रण (रॉबर्ट बॉश जीएमबीएच द्वारा विकसित) से लैस दुनिया की पहली यात्री कार है।[80][126]* 1987: डेमलर-बेंज ने लॉरी डीजल इंजनों के लिए इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित इंजेक्शन पंप प्रस्तुत किया।[80]* 1988: फिएट क्रोमा #डायरेक्ट इंजेक्शन डीजल इंजन वाली दुनिया की पहली बड़े पैमाने पर उत्पादित यात्री कार बन गई।[80]* 1989: ऑडी 100 टर्बोचार्ज्ड, डायरेक्ट इंजेक्टेड और इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित डीजल इंजन वाली दुनिया की पहली यात्री कार है।[80]


1990s

  • 1992: 1 जुलाई, यूरो 1 उत्सर्जन मानक लागू हुआ।[127]* 1993: चार वाल्व प्रति सिलेंडर के साथ पहली यात्री कार डीजल इंजन, मर्सिडीज-बेंज ओएम 604।[122]* 1994: लॉरी डीजल इंजनों के लिए बॉश द्वारा यूनिट इंजेक्टर सिस्टम।[128]* 1996: प्रत्यक्ष इंजेक्शन के साथ पहला डीजल इंजन और प्रति सिलेंडर चार वाल्व, ओपल वेक्टर में उपयोग किया गया।[129][80]* 1996: बॉश द्वारा पहला रेडियल पिस्टन वितरक इंजेक्शन पंप।[128]* 1997: यात्री कार, फिएट 1.9 जेटीडी के लिए पहला बड़े पैमाने पर उत्पादित कॉमन रेल डीजल इंजन।[80][122]* 1998: बीएमडब्ल्यू ने संशोधित बीएमडब्ल्यू ईज़श के साथ 24 आवर्स नर्बर्गरिंग रेस जीती। कार, ​​जिसे 320d कहा जाता है, प्रत्यक्ष इंजेक्शन के साथ 2-लीटर, सीधे-चार डीजल इंजन और एक हेलिक्स-नियंत्रित वितरक इंजेक्शन पंप (बॉश वीपी 44) द्वारा संचालित है, जो 180 kW का उत्पादन करता है। ईंधन की खपत 23 लीटर/100 किमी है, एक समान ओटो-संचालित कार की ईंधन खपत का केवल आधा।[130]* 1998: वोक्सवैगन ने VW EA188|VW EA188 पम्पे-ड्यूस इंजन (1.9 TDI) प्रस्तुत किया, जिसमें बॉश द्वारा विकसित इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित यूनिट इंजेक्टर थे।[122]* 1999: डेमलर-क्रिसलर ने यात्री कार (स्मार्ट सिटी कूपे) में उपयोग होने वाला पहला कॉमन रेल थ्री-सिलेंडर डीजल इंजन प्रस्तुत किया।[80]


2000s

ऑडी आर10 टीडीआई, 2006 24 आवर्स ऑफ ले मैंस विजेता।

* 2000: प्यूज़ो ने यात्री कारों के लिए डीजल पार्टिकुलेट फ़िल्टर प्रस्तुत किया।[80][122]* 2002: सीमेंस द्वारा piezoelectric इंजेक्टर तकनीक।[131]* 2003: बॉश द्वारा पीजोइलेक्ट्रिक इंजेक्टर तकनीक,[132]और डेल्फी।[133]* 2004: बीएमडब्ल्यू ने बीएमडब्ल्यू दिमाग इंजन के साथ डुअल-स्टेज टर्बोचार्जिंग की शुरुआत की।[122]* 2006: दुनिया के सबसे शक्तिशाली डीजल इंजन, Wärtsilä RT-flex96C का उत्पादन किया गया। इसे 80,080 kW रेट किया गया है।[134]* 2006: ऑडी R10 TDI, 5.5-लीटर V12-TDI इंजन से सुसज्जित, 476 kW रेटेड, ने 2006 24 घंटे ले मैन्स जीता।[80]* 2006: डेमलर-क्रिसलर ने चयनात्मक उत्प्रेरक कटौती एग्जॉस्ट गैस ट्रीटमेंट, मर्सिडीज-बेंज OM642 इंजन के साथ पहला सीरीज-प्रोडक्शन पैसेंजर कार इंजन लॉन्च किया। मर्सिडीज-बेंज OM 642। यह पूरी तरह से Tier2Bin8 उत्सर्जन मानक का अनुपालन कर रहा है।[122]* 2008: वोक्सवैगन ने VW EA189|VW 2.0 TDI इंजन के साथ यात्री कार डीजल इंजनों के लिए NOx adsorber प्रस्तुत किया।[122]* 2008: वोक्सवैगन ने सबसे बड़ी यात्री कार डीजल इंजन, ऑडी 6-लीटर V12 TDI का श्रृंखलाबद्ध उत्पादन प्रारंभ किया।[122]* 2008: सुबारू ने यात्री कार में लगाए जाने वाले पहले क्षैतिज विरोध वाले डीजल इंजन को प्रस्तुत किया। यह एक 2-लीटर आम रेल इंजन है, जिसकी रेटिंग 110 kW है।[135]


2010

  • 2010: मित्सुबिशी मोटर्स ने अपने मित्सुबिशी 4 इन 1 अभिनय 1.8 L DOHC I4 का विकास किया और बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रारंभ किया, जो दुनिया का पहला यात्री कार डीजल इंजन है जिसमें एक चर वाल्व टाइमिंग सिस्टम है।[126]* 2012: बीएमडब्ल्यू ने बीएमडब्ल्यू N57 इंजन के लिए तीन टर्बोचार्जर के साथ डुअल-स्टेज टर्बोचार्जिंग प्रस्तुत की।[122]* 2015: 2,500 बार के दबाव के साथ काम करने वाली कॉमन रेल प्रणाली प्रारंभ की गई।[80]* 2015: वोक्सवैगन उत्सर्जन घोटाले में, संयुक्त राज्य पर्यावरण संरक्षण एजेंसी ने वोक्सवैगन समूह को स्वच्छ वायु अधिनियम (संयुक्त राज्य अमेरिका) के उल्लंघन का नोटिस जारी किया था, क्योंकि यह पाया गया था कि वोक्सवैगन ने जानबूझकर टर्बोचार्ज्ड डायरेक्ट इंजेक्शन (TDI) डीजल इंजनों को प्रोग्राम किया था। प्रयोगशाला उत्सर्जन परीक्षण के दौरान ही कुछ निकास गैस नियंत्रणों को सक्रिय करें।[136][137][138][139]


ऑपरेटिंग सिद्धांत

अवलोकन

डीजल इंजन की विशेषताएं हैं[140]* स्पार्क-इग्निशन इंजन जैसे इग्निशन उपकरण के अतिरिक्त संपीड़न प्रज्वलन का उपयोग।

  • आंतरिक मिश्रण गठन। डीजल इंजन में हवा और ईंधन का मिश्रण केवल दहन कक्ष के अंदर बनता है।
  • गुणवत्ता टोक़ नियंत्रण। एक डीजल इंजन द्वारा उत्पादित टॉर्क की मात्रा इनटेक एयर को थ्रॉटल करके नियंत्रित नहीं की जाती है (पारंपरिक स्पार्क-इग्निशन पेट्रोल इंजन के विपरीत, जहां टॉर्क आउटपुट को नियंत्रित करने के लिए एयरफ्लो को कम किया जाता है), इसके अतिरिक्त , इंजन में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा है हर समय अधिकतम किया जाता है, और टॉर्क आउटपुट को पूरी तरह से इंजेक्ट किए गए ईंधन की मात्रा को नियंत्रित करके नियंत्रित किया जाता है।
  • उच्च वायु-ईंधन अनुपात#वायु-ईंधन तुल्यता अनुपात (λ)|वायु-ईंधन अनुपात। डीजल इंजन वैश्विक वायु-ईंधन अनुपात पर चलते हैं जो स्टोइकोमेट्री#स्टोइचियोमेट्रिक_अनुपात की तुलना में अधिक कम है।
  • विसरण ज्वाला: दहन के समय, ऑक्सीजन को पहले ज्वाला में फैलाना पड़ता है, न कि दहन से पहले ही ऑक्सीजन और ईंधन मिश्रित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पहले से मिश्रित ज्वाला होती है।
  • विषम वायु-ईंधन मिश्रण: डीजल इंजन में, सिलेंडर के अंदर ईंधन और हवा का समान फैलाव नहीं होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि दहन प्रक्रिया इंजेक्शन चरण के अंत में प्रारंभ होती है, इससे पहले कि हवा और ईंधन का एक सजातीय मिश्रण बन सके।
  • पेट्रोल इंजनों के लिए पसंद किए जाने वाले उच्च दस्तक प्रतिरोध (ऑक्टेन रेटिंग) के अतिरिक्त उच्च इग्निशन प्रदर्शन (Cetane संख्या) वाले ईंधन को वरीयता।

थर्मोडायनामिक चक्र

आदर्श डीजल चक्र के लिए दबाव-आयतन आरेख (जो घड़ी की दिशा में 1-4 की संख्या का अनुसरण करता है)। क्षैतिज अक्ष सिलेंडर की मात्रा है। डीजल चक्र में दहन लगभग स्थिर दबाव पर होता है। इस आरेख पर प्रत्येक चक्र के लिए उत्पन्न होने वाला कार्य लूप के भीतर के क्षेत्र से मेल खाता है।
डीजल इंजन मॉडल, बाईं ओर
डीजल इंजन मॉडल, दाईं ओर
See also: Diesel cycle and Reciprocating internal combustion engine

डीजल आंतरिक दहन इंजन स्पार्क प्लग (स्पार्क इग्निशन के अतिरिक्त संपीड़न इग्निशन) का उपयोग करने के अतिरिक्त ईंधन को प्रज्वलित करने के लिए अत्यधिक संपीड़ित गर्म हवा का उपयोग करके गैसोलीन संचालित ओटो चक्र से भिन्न होता है।

डीजल इंजन में, प्रारंभ में केवल हवा को दहन कक्ष में प्रस्तुत किया जाता है। हवा को तब संपीड़न अनुपात के साथ सामान्यतः 15:1 और 23:1 के बीच संपीड़ित किया जाता है। यह उच्च संपीड़न हवा के तापमान में वृद्धि का कारण बनता है। संपीड़न स्ट्रोक के शीर्ष पर, दहन कक्ष में सीधे संपीड़ित हवा में ईंधन इंजेक्ट किया जाता है। यह इंजन के डिजाइन के आधार पर पिस्टन या प्री-चैंबर के शीर्ष में (सामान्यतः टोरोइडल) शून्य में हो सकता है। फ्यूल इंजेक्टर यह सुनिश्चित करता है कि ईंधन छोटी-छोटी बूंदों में टूट जाए और ईंधन समान रूप से वितरित हो जाए। संपीड़ित हवा की गर्मी बूंदों की सतह से ईंधन का वाष्पीकरण करती है। वाष्प तब दहन कक्ष में संपीड़ित हवा से गर्मी से प्रज्वलित होता है, बूंदें अपनी सतहों से वाष्पित होती रहती हैं और जलती रहती हैं, छोटी होती जाती हैं, जब तक कि बूंदों में सभी ईंधन जल नहीं जाते। पावर स्ट्रोक के प्रारंभिक भाग के दौरान अधिक स्थिर दबाव में दहन होता है। वाष्पीकरण की शुरुआत प्रज्वलन से पहले देरी का कारण बनती है और विशिष्ट डीजल दस्तक ध्वनि के रूप में वाष्प प्रज्वलन तापमान तक पहुंचता है और पिस्टन के ऊपर दबाव में अचानक वृद्धि का कारण बनता है (पी-वी संकेतक आरेख पर नहीं दिखाया गया है)। जब दहन पूरा हो जाता है तो दहन गैसों का विस्तार होता है क्योंकि पिस्टन और नीचे उतरता है; सिलेंडर में उच्च दबाव पिस्टन को नीचे की ओर ले जाता है, जिससे क्रैंकशाफ्ट को बिजली की आपूर्ति होती है।

साथ ही उच्च स्तर का संपीड़न एक अलग इग्निशन सिस्टम के बिना दहन की अनुमति देता है, एक उच्च संपीड़न अनुपात इंजन की दक्षता को बहुत बढ़ाता है। स्पार्क-इग्निशन इंजन में संपीड़न अनुपात बढ़ाना जहां सिलेंडर में प्रवेश करने से पहले ईंधन और हवा मिश्रित होती है, प्री-इग्निशन#प्री-इग्निशन|प्री-इग्निशन को रोकने की आवश्यकता से सीमित होती है, जिससे इंजन को नुकसान होगा। चूंकि एक डीजल इंजन में केवल हवा को संपीड़ित किया जाता है, और शीर्ष मृत केंद्र (टॉप डेड सेंटर) से कुछ समय पहले तक सिलेंडर में ईंधन नहीं डाला जाता है, समय से पहले विस्फोट कोई समस्या नहीं है और संपीड़न अनुपात बहुत अधिक है।

पी-वी आरेख एक डीजल इंजन चक्र में सम्मलित घटनाओं का एक सरलीकृत और आदर्श प्रतिनिधित्व है, जो कार्नाट चक्र के साथ समानता को दर्शाने के लिए व्यवस्थित है। 1 से प्रारंभ होकर, पिस्टन निचले मृत केंद्र पर है और संपीड़न स्ट्रोक की शुरुआत में दोनों वाल्व बंद हैं; सिलेंडर में वायुमंडलीय दबाव पर हवा होती है। 1 और 2 के बीच हवा रुद्धोष्म रूप से संपीडित होती है - अर्थात वातावरण में या उससे गर्मी हस्तांतरण के बिना - बढ़ते हुए पिस्टन द्वारा। (यह केवल लगभग सत्य है क्योंकि सिलेंडर की दीवारों के साथ कुछ ताप विनिमय होगा।) इस संपीड़न के दौरान, आयतन कम हो जाता है, दबाव और तापमान दोनों बढ़ जाते हैं। 2 (TDC) पर या उससे थोड़ा पहले ईंधन इंजेक्ट किया जाता है और संपीड़ित गर्म हवा में जलता है। रासायनिक ऊर्जा जारी की जाती है और यह संपीड़ित गैस में तापीय ऊर्जा (गर्मी) का इंजेक्शन बनाती है। दहन और ताप 2 और 3 के बीच होता है। इस अंतराल में पिस्टन के नीचे आने के बाद से दबाव स्थिर रहता है और आयतन बढ़ जाता है; दहन की ऊर्जा के परिणामस्वरूप तापमान बढ़ता है। 3 पर ईंधन इंजेक्शन और दहन पूरा हो गया है, और सिलेंडर में 2 की तुलना में उच्च तापमान पर गैस होती है। 3 और 4 के बीच यह गर्म गैस फिर से लगभग रुद्धोष्म रूप से फैलती है। जिस सिस्टम से इंजन जुड़ा है उस पर काम किया जाता है। इस विस्तार चरण के दौरान गैस का आयतन बढ़ जाता है, और इसका तापमान और दबाव दोनों गिर जाते हैं। 4 पर निकास वाल्व खुलता है, और दबाव अचानक वायुमंडलीय (लगभग) तक गिर जाता है। यह अप्रतिरोध्य विस्तार है और इससे कोई उपयोगी कार्य नहीं होता। आदर्श रूप से रुद्धोष्म विस्तार जारी रहना चाहिए, जब तक कि आसपास की हवा के दबाव में गिरावट न हो जाए, तब तक लाइन को 3-4 तक दाईं ओर बढ़ाना चाहिए, लेकिन इस अप्रतिरोधित विस्तार के कारण होने वाली दक्षता का नुकसान इसे ठीक करने में सम्मलित व्यावहारिक कठिनाइयों (इंजन) द्वारा उचित है। बहुत बड़ा होना होगा)। निकास वाल्व के खुलने के बाद, निकास स्ट्रोक होता है, लेकिन यह (और निम्न प्रेरण स्ट्रोक) आरेख पर नहीं दिखाया जाता है। यदि दिखाया जाता है, तो उन्हें आरेख के निचले भाग में एक कम दबाव वाले लूप द्वारा दर्शाया जाएगा। 1 पर यह माना जाता है कि निकास और प्रेरण स्ट्रोक पूरे हो चुके हैं, और सिलेंडर फिर से हवा से भर गया है। पिस्टन-सिलेंडर सिस्टम 1 और 2 के बीच ऊर्जा को अवशोषित करता है - यह सिलेंडर में हवा को संपीड़ित करने के लिए आवश्यक कार्य है, और इंजन के चक्का में संग्रहीत यांत्रिक गतिज ऊर्जा द्वारा प्रदान किया जाता है। कार्य आउटपुट 2 और 4 के बीच पिस्टन-सिलेंडर संयोजन द्वारा किया जाता है। काम के इन दो वेतन वृद्धि के बीच का अंतर प्रति चक्र संकेतित कार्य आउटपुट है, और p-V लूप से घिरे क्षेत्र द्वारा दर्शाया गया है। एडियाबेटिक विस्तार संपीड़न की तुलना में उच्च दबाव सीमा में है क्योंकि सिलेंडर में गैस संपीड़न के दौरान विस्तार के दौरान गर्म होती है। यह इस कारण से है कि लूप का एक परिमित क्षेत्र है, और एक चक्र के दौरान कार्य का शुद्ध उत्पादन धनात्मक होता है।[141]


दक्षता

डीजल इंजनों की ईंधन दक्षता अधिकांश अन्य प्रकार के दहन इंजनों की तुलना में बहुत अच्छा है,[142][143]उनके उच्च संपीड़न अनुपात, उच्च वायु-ईंधन अनुपात#वायु-ईंधन तुल्यता अनुपात (λ)|वायु-ईंधन तुल्यता अनुपात (λ) के कारण, <रेफ नाम = पिस्चिंगर केल सैम्स पी। 137–138 >Pischinger, Rudolf; Kell, Manfred; Sams, Theodor (2009). आंतरिक दहन इंजन के ऊष्मप्रवैगिकी (in Deutsch). Wien: Springer-Verlag. pp. 137–138. ISBN 978-3-211-99277-7. OCLC 694772436.</रेफरी> और सेवन वायु प्रतिबंधों की कमी (अर्थात थ्रॉटल वाल्व)। सैद्धांतिक रूप से, डीजल इंजन के लिए उच्चतम संभव दक्षता 75% है।[144]चूंकि , व्यावहारिक रूप से दक्षता बहुत कम है, यात्री कार इंजनों के लिए 43% तक की क्षमता के साथ,[145]बड़े ट्रक और बस इंजनों के लिए 45% तक, और बड़े दो-स्ट्रोक समुद्री इंजनों के लिए 55% तक।[1][146]मोटर वाहन ड्राइविंग चक्र पर औसत दक्षता डीजल इंजन की चरम दक्षता से कम है (उदाहरण के लिए, 44% की चरम दक्षता वाले इंजन के लिए 37% औसत दक्षता)।[147]ऐसा इसलिए है क्योंकि डीजल इंजन की ईंधन क्षमता कम भार पर गिरती है, चूंकि , यह ओटो (स्पार्क इग्निशन) इंजन की तरह तेजी से नहीं गिरती है।[148]


उत्सर्जन

See also: Diesel exhaust

डीजल इंजन दहन इंजन हैं और इसलिए, उनके निकास गैस में दहन उत्पादों का उत्सर्जन करते हैं। अधूरे दहन के कारण,[149]डीजल इंजन निकास गैसों में कार्बन मोनोआक्साइड, हाइड्रोकार्बन, विविक्त और नाइट्रोजन ऑक्साइड प्रदूषक सम्मलित हैं। एग्जॉस्ट गैस ट्रीटमेंट तकनीक का उपयोग कर एग्जॉस्ट गैस से करीब 90 फीसदी प्रदूषकों को हटाया जा सकता है।[150][151] सड़क वाहन डीजल इंजनों में कोई सल्फर डाइऑक्साइड उत्सर्जन नहीं होता है, क्योंकि मोटर वाहन डीजल ईंधन 2003 से सल्फर मुक्त है।[152] हेल्मुट चोके का तर्क है कि मोटर वाहनों से निकलने वाले कण पदार्थ मानव स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag मध्यम-गति वाले डीजल इंजनों का बिजली उत्पादन 21,870 kW तक हो सकता है,[153]लगभग 47...48% (1982) की प्रभावी दक्षता के साथ।[154]अधिकांश बड़े मध्यम-गति इंजन सीधे पिस्टन पर संपीड़ित हवा के साथ प्रारंभ होते हैं, एक वायु वितरक का उपयोग करते हुए, चक्का पर एक वायवीय प्रारंभिक मोटर अभिनय के विपरीत, जो छोटे इंजनों के लिए उपयोग किया जाता है।[155]

समुद्री अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत मध्यम-गति इंजन सामान्यतः शक्ति (रोल-ऑन/रोल-ऑफ|रो-रो) फेरी, यात्री जहाजों या छोटे मालवाहक जहाजों के लिए उपयोग किए जाते हैं। मध्यम गति के इंजनों का उपयोग करने से छोटे जहाजों की लागत कम हो जाती है और उनकी परिवहन क्षमता बढ़ जाती है। इसके अतिरिक्त , एक जहाज एक बड़े इंजन के अतिरिक्त दो छोटे इंजनों का उपयोग कर सकता है, जिससे जहाज की सुरक्षा बढ़ जाती है।[156]

कम गति वाले डीजल इंजन
इनलाइन फाइव-सिलेंडर मरीन डीजल इंजन ऑनबोर्ड 29,000 टन का केमिकल कैरियर

कम गति वाले डीजल इंजन सामान्यतः आकार में बहुत बड़े होते हैं और ज्यादातर जहाजों को चलाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। दो अलग-अलग प्रकार के लो-स्पीड इंजन हैं जिनका सामान्यतः उपयोग किया जाता है: एक क्रॉसहेड के साथ दो-स्ट्रोक इंजन और एक नियमित ट्रंक-पिस्टन के साथ चार-स्ट्रोक इंजन। दो-स्ट्रोक इंजनों की एक सीमित घूर्णी आवृत्ति होती है और उनका चार्ज एक्सचेंज अधिक कठिन होता है, जिसका अर्थ है कि वे सामान्यतः चार-स्ट्रोक इंजनों से बड़े होते हैं और जहाज के प्रोपेलर को सीधे बिजली देने के लिए उपयोग किए जाते हैं। जहाजों पर चार-स्ट्रोक इंजन सामान्यतः विद्युत जनरेटर को चलाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। एक विद्युत मोटर प्रोपेलर को शक्ति प्रदान करती है।[157]दोनों प्रकार सामान्यतः बहुत अंडरस्क्वायर होते हैं।[158]कम गति वाले डीजल इंजन (जैसा कि जहाजों और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां समग्र इंजन वजन अपेक्षाकृत महत्वहीन होता है) में अधिकांशतः 55% तक की प्रभावी दक्षता होती है।[1]मध्यम गति के इंजनों की तरह, कम गति वाले इंजनों को संपीड़ित हवा से प्रारंभ किया जाता है, और वे अपने प्राथमिक ईंधन के रूप में भारी तेल का उपयोग करते हैं।[155]


दहन चक्र

रूट्स ब्लोअर के साथ टू-स्ट्रोक डीजल इंजन का आरेख
डेट्रायट डीजल समय

फोर स्ट्रोक इंजन पहले वर्णित दहन चक्र का उपयोग करते हैं।

टू-स्ट्रोक डीजल इंजन | टू-स्ट्रोक इंजन एक दहन चक्र का उपयोग करते हैं जो चार स्ट्रोक के अतिरिक्त दो स्ट्रोक में पूरा होता है। सिलेंडर को हवा से भरना और इसे संपीड़ित करना एक झटके में होता है, और शक्ति और निकास स्ट्रोक संयुक्त होते हैं। दो-स्ट्रोक डीजल इंजन में संपीड़न चार-स्ट्रोक डीजल इंजन में होने वाले संपीड़न के समान होता है: जैसे ही पिस्टन नीचे के केंद्र से गुजरता है और ऊपर की ओर प्रारंभ होता है, संपीड़न प्रारंभ होता है, ईंधन इंजेक्शन और प्रज्वलन में समाप्त होता है। वाल्वों के पूरे सेट के अतिरिक्त , दो-स्ट्रोक डीजल इंजनों में सरल अंतर्ग्रहण पोर्ट और निकास पोर्ट (या निकास वाल्व) होते हैं। जब पिस्टन बॉटम डेड सेंटर तक पहुंचता है, तो इनटेक और एग्जॉस्ट पोर्ट दोनों खुले होते हैं, जिसका मतलब है कि सिलेंडर के अंदर वायुमंडलीय दबाव है। इसलिए, सिलेंडर में हवा और दहन गैसों को निकास में उड़ाने के लिए किसी प्रकार के पंप की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया को मैला ढोना कहते हैं। आवश्यक दबाव लगभग 10 - 30 kPa है।[159]

असतत निकास और सेवन स्ट्रोक की कमी के कारण, सभी दो स्ट्रोक डीजल इंजन सिलेंडर को हवा से चार्ज करने और मैला ढोने में सहायता करने के लिए सफाई ब्लोअर या किसी प्रकार के कंप्रेसर का उपयोग करते हैं।[159]1950 के दशक के मध्य तक जहाज के इंजनों के लिए रूट-प्रकार के सुपरचार्जर का उपयोग किया जाता था, चूंकि 1955 के बाद से उन्हें टर्बोचार्जर द्वारा व्यापक रूप से बदल दिया गया है।[160]सामान्यतः , एक दो-स्ट्रोक जहाज डीजल इंजन में टर्बाइन के साथ एक सिंगल-स्टेज टर्बोचार्जर होता है जिसमें अक्षीय प्रवाह और रेडियल बहिर्वाह होता है।[161]


टू-स्ट्रोक इंजन में मैला ढोना

सामान्यतः , तीन प्रकार की मैला ढोना संभव है:

क्रॉसफ्लो स्कैवेंजिंग अधूरा है और स्ट्रोक को सीमित करता है, फिर भी कुछ निर्माताओं ने इसका उपयोग किया।[162]रिवर्स फ्लो स्कैवेंजिंग स्कैवेंजिंग का एक बहुत ही सरल विधि ा है, और यह 1980 के दशक की शुरुआत तक निर्माताओं के बीच लोकप्रिय था। यूनिफ्लो स्कैवेंजिंग बनाने में अधिक जटिल है लेकिन उच्चतम ईंधन दक्षता की अनुमति देता है; 1980 के दशक की शुरुआत से, MAN और Sulzer जैसे निर्माताओं ने इस प्रणाली को अपना लिया है।[124]यह आधुनिक समुद्री दो स्ट्रोक डीजल इंजनों के लिए मानक है।[2]


प्रयुक्त ईंधन

Main article: Bi-fuel vehicle § Diesel conversions

तथाकथित दोहरे ईंधन डीजल इंजन या गैस डीजल इंजन एक साथ दो अलग-अलग प्रकार के ईंधन जलाते हैं, उदाहरण के लिए, एक गैसीय ईंधन और डीजल इंजन ईंधन। संपीड़न प्रज्वलन के कारण डीजल इंजन ईंधन स्वतः प्रज्वलित होता है, और फिर गैसीय ईंधन को प्रज्वलित करता है। ऐसे इंजनों को किसी भी प्रकार की चिंगारी प्रज्वलन की आवश्यकता नहीं होती है और नियमित डीजल इंजनों के समान काम करते हैं।[163]


ईंधन इंजेक्शन

दहन कक्ष, भंवर कक्ष या पूर्व-कक्ष में ईंधन को उच्च दबाव में इंजेक्ट किया जाता है[140](पुराने पेट्रोल इंजनों के विपरीत जहां प्रवेशिका नलिका या कैब्युरटर में ईंधन डाला जाता है)। जिन इंजनों में ईंधन को मुख्य दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है, उन्हें डायरेक्ट इंजेक्शन (DI) इंजन कहा जाता है, जबकि जो भंवर कक्ष या पूर्व-कक्ष का उपयोग करते हैं, उन्हें अप्रत्यक्ष इंजेक्शन (IDI) इंजन कहा जाता है।[164]


प्रत्यक्ष इंजेक्शन

विभिन्न प्रकार के पिस्टन कटोरे
Main article: Direct fuel injection

अधिकांश प्रत्यक्ष इंजेक्शन डीजल इंजनों में पिस्टन के शीर्ष पर एक दहन कप होता है जहां ईंधन का छिड़काव किया जाता है। इंजेक्शन के कई अलग-अलग विधियों का उपयोग किया जा सकता है। सामान्यतः , हेलिक्स-नियंत्रित मैकेनिक डायरेक्ट इंजेक्शन वाले इंजन में या तो एक इनलाइन या एक वितरक इंजेक्शन पंप होता है।[165]प्रत्येक इंजन सिलेंडर के लिए, ईंधन पंप में संबंधित सवार ईंधन की सही मात्रा को मापता है और प्रत्येक इंजेक्शन का समय निर्धारित करता है। ये इंजन ईंधन इंजेक्शन का उपयोग करते हैं जो बहुत त्रुटिहीन स्प्रिंग-लोडेड वाल्व होते हैं जो एक विशिष्ट ईंधन दबाव पर खुलते और बंद होते हैं। अलग-अलग उच्च दबाव वाली ईंधन लाइनें ईंधन पंप को प्रत्येक सिलेंडर से जोड़ती हैं। प्रत्येक एकल दहन के लिए ईंधन की मात्रा को प्लंजर में एक तिरछी नाली (इंजीनियरिंग) द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो दबाव को छोड़ते हुए केवल कुछ डिग्री तक घूमता है और एक यांत्रिक गवर्नर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें स्प्रिंग्स और लीवर द्वारा बाधित इंजन की गति पर घूमने वाले भार सम्मलित होते हैं। इंजेक्टरों को ईंधन के दबाव से खुला रखा जाता है। हाई-स्पीड इंजन पर प्लंजर पंप एक साथ एक यूनिट में होते हैं।[166]समान दबाव विलंब प्राप्त करने के लिए पंप से प्रत्येक इंजेक्टर तक ईंधन लाइनों की लंबाई सामान्य रूप से प्रत्येक सिलेंडर के लिए समान होती है। डायरेक्ट इंजेक्टेड डीजल इंजन सामान्यतः ऑरिफिस-टाइप फ्यूल इंजेक्टर का उपयोग करते हैं।[167]

ईंधन इंजेक्शन के इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण ने प्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजन को दहन पर अधिक नियंत्रण की अनुमति देकर बदल दिया।[168]

आम रेल

उदाहरण के लिए बॉश डिस्ट्रीब्यूटर-टाइप पंप के स्थिति में कॉमन रेल (CR) डायरेक्ट इंजेक्शन सिस्टम में एक यूनिट में फ्यूल मीटरिंग, प्रेशर-रेजिंग और डिलीवरी फंक्शन नहीं होते हैं। एक उच्च दबाव पंप सीआर की आपूर्ति करता है। प्रत्येक सिलेंडर इंजेक्टर की आवश्यकताओं को ईंधन के इस सामान्य उच्च दबाव जलाशय से आपूर्ति की जाती है। एक इलेक्ट्रॉनिक डीजल कंट्रोल (ईडीसी) इंजन परिचालन स्थितियों के आधार पर रेल दबाव और इंजेक्शन दोनों को नियंत्रित करता है। पुराने सीआर सिस्टम के इंजेक्टरों में इंजेक्शन सुई उठाने के लिए सोलनॉइड-चालित प्लंजर होते हैं, जबकि नए सीआर इंजेक्टर piezoelectricity एक्ट्यूएटर्स द्वारा संचालित प्लंजर का उपयोग करते हैं, जिनमें कम गतिमान द्रव्यमान होता है और इसलिए बहुत कम समय में अधिक इंजेक्शन की अनुमति देता है।[169] प्रारंभिक सामान्य रेल प्रणाली को यांत्रिक साधनों द्वारा नियंत्रित किया जाता था।

आधुनिक सीआर सिस्टम का इंजेक्शन दबाव 140 एमपीए से 270 एमपीए तक होता है।[170]


अप्रत्यक्ष इंजेक्शन

रिकार्डो धूमकेतु अप्रत्यक्ष इंजेक्शन कक्ष
Main article: Indirect injection

एक अप्रत्यक्ष डीजल इंजेक्शन सिस्टम (आईडीआई) इंजन एक छोटे कक्ष में ईंधन वितरित करता है जिसे भंवर कक्ष, पूर्व-दहन कक्ष, पूर्व कक्ष या पूर्व-कक्ष कहा जाता है, जो एक संकीर्ण वायु मार्ग द्वारा सिलेंडर से जुड़ा होता है। सामान्यतः पूर्व कक्ष का लक्ष्य बहुत अच्छा वायु/ईंधन मिश्रण के लिए अशांति उत्पन्न करना है। यह प्रणाली एक चिकनी, शांत चलने वाले इंजन की भी अनुमति देती है, और क्योंकि ईंधन मिश्रण अशांति से सहायता प्राप्त करता है, इंजेक्टर दबाव कम हो सकता है। अधिकांश IDI प्रणालियाँ एकल छिद्र इंजेक्टर का उपयोग करती हैं। प्री-चैंबर में इंजन की शीतलन प्रणाली में गर्मी के नुकसान में वृद्धि के कारण कम दक्षता का नुकसान होता है, दहन जलने को प्रतिबंधित करता है, इस प्रकार दक्षता को 5-10% कम कर देता है। आईडीआई इंजन भी प्रारंभ करने में अधिक कठिन होते हैं और सामान्यतः चमक प्लग के उपयोग की आवश्यकता होती है। आईडीआई इंजन बनाने के लिए सस्ता हो सकता है लेकिन सामान्यतः डीआई समकक्ष की तुलना में उच्च संपीड़न अनुपात की आवश्यकता होती है। IDI सरल यांत्रिक इंजेक्शन प्रणाली के साथ सुचारू, शांत चलने वाले इंजनों का उत्पादन करना भी आसान बनाता है क्योंकि त्रुटिहीन इंजेक्शन समय उतना महत्वपूर्ण नहीं है। अधिकांश आधुनिक ऑटोमोटिव इंजन डीआई होते हैं जिनमें अधिक दक्षता और आसानी से प्रारंभ होने का लाभ होता है; चूँकि , IDI इंजन अभी भी कई ATV और छोटे डीजल अनुप्रयोगों में पाए जा सकते हैं।[171]अप्रत्यक्ष इंजेक्टेड डीजल इंजन पिंटल-प्रकार के ईंधन इंजेक्टर का उपयोग करते हैं।[167]


वायु-विस्फोट इंजेक्शन

20वीं सदी की शुरुआत का विशिष्ट एयर-ब्लास्ट इंजेक्टेड डीजल इंजन, जिसकी रेटिंग 59 kW थी।
Main article: Air-blast injection

प्रारंभिक डीजल इंजनों ने संपीड़ित हवा की सहायता से ईंधन इंजेक्ट किया, जिसने ईंधन को परमाणु बना दिया और इसे एक नोजल (एरोसोल स्प्रे के समान सिद्धांत) के माध्यम से इंजन में डाल दिया। कैंषफ़्ट द्वारा सक्रिय सुई वाल्व द्वारा नोजल खोलने को बंद कर दिया गया था। चूंकि इंजन को एयर-ब्लास्ट इंजेक्शन के लिए उपयोग किए जाने वाले एयर कंप्रेसर को चलाने के लिए भी आवश्यक था, फिर भी उस समय के अन्य दहन इंजनों की तुलना में दक्षता बहुत अच्छा थी।[51]चूंकि प्रणाली भारी थी और टॉर्क की बदलती मांगों पर प्रतिक्रिया करने में धीमी थी, जिससे यह सड़क वाहनों के लिए अनुपयुक्त हो गया।[172]


यूनिट इंजेक्टर

Main article: Unit Injector

एक यूनिट इंजेक्टर सिस्टम, जिसे पम्पे-ड्यूस (जर्मन में पंप-नोज़ल) के रूप में भी जाना जाता है, इंजेक्टर और ईंधन पंप को एक घटक में जोड़ता है, जो प्रत्येक सिलेंडर के ऊपर स्थित होता है। यह उच्च दबाव वाली ईंधन लाइनों को समाप्त करता है और अधिक सुसंगत इंजेक्शन प्राप्त करता है। पूर्ण भार के अनुसार , इंजेक्शन का दबाव 220 एमपीए तक पहुंच सकता है।[173] यूनिट इंजेक्टर एक सांचा द्वारा संचालित होते हैं और इंजेक्ट किए गए ईंधन की मात्रा या तो यंत्रवत् (रैक या लीवर द्वारा) या इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित होती है।

बढ़ी हुई प्रदर्शन आवश्यकताओं के कारण, यूनिट इंजेक्टरों को आम-रेल इंजेक्शन सिस्टम द्वारा बड़े पैमाने पर बदल दिया गया है।[174]


डीजल इंजन विशिष्टताएं

मास

औसत डीजल इंजन में समतुल्य पेट्रोल इंजन की तुलना में खराब शक्ति-से-द्रव्यमान अनुपात होता है। विशिष्ट डीजल इंजनों की कम इंजन गति (RPM) के परिणामस्वरूप कम पावर (भौतिकी) आउटपुट होता है।[175]इसके अतिरिक्त , एक डीजल इंजन का द्रव्यमान सामान्यतः अधिक होता है, क्योंकि दहन कक्ष के अंदर उच्च परिचालन दबाव आंतरिक बलों को बढ़ाता है, जिसके लिए इन बलों का सामना करने के लिए मजबूत (और इसलिए भारी) भागों की आवश्यकता होती है।[176]


शोर ('डीजल क्लैटर')

प्रयोगहीन पड़े 1950 के MWM AKD 112 Z दो-सिलेंडर डीजल इंजन का इंजन शोर

डीजल इंजन का विशिष्ट शोर, विशेष रूप से निष्क्रिय गति पर, कभी-कभी डीजल क्लैटर कहा जाता है। यह शोर अधिक सीमा तक दहन कक्ष में इंजेक्ट किए जाने पर डीजल ईंधन के अचानक प्रज्वलन के कारण होता है, जो एक दबाव तरंग का कारण बनता है जो दस्तक देने जैसा लगता है।

इंजन डिजाइनर निम्नलिखित के माध्यम से डीजल की खड़खड़ाहट को कम कर सकते हैं: अप्रत्यक्ष इंजेक्शन; पायलट या पूर्व इंजेक्शन;[177]इंजेक्शन का समय; इंजेक्शन दर; संक्षिप्तीकरण अनुपात; टर्बो बढ़ावा; और निकास गैस पुनरावर्तन (ईजीआर)।[178]आम रेल डीजल इंजेक्शन सिस्टम शोर कम करने में सहायता के रूप में कई इंजेक्शन घटनाओं की अनुमति देता है। इस तरह के उपायों के माध्यम से, आधुनिक इंजनों में डीजल की खड़खड़ाहट बहुत कम हो जाती है। उच्च सीटेन रेटिंग वाले डीजल ईंधन के प्रज्वलित होने की संभावना अधिक होती है और इसलिए डीजल की आवाज कम होती है।[179]


ठंड का मौसम शुरू

गर्म जलवायु में, डीजल इंजनों को किसी प्रारंभिक सहायता की आवश्यकता नहीं होती है (स्टार्टर (इंजन) को छोड़कर)। चूंकि , ठंड की स्थिति में प्रारंभ करने में सहायता के लिए, कई डीजल इंजनों में दहन कक्ष के लिए प्रीहीटिंग का कुछ रूप सम्मलित है। 1 लीटर प्रति सिलेंडर से कम विस्थापन वाले इंजन में सामान्यतः गुल्ली को चमकओ होते हैं, जबकि बड़े हेवी-ड्यूटी इंजन में लौ-प्रारंभ प्रणाली होते हैं।[180]प्री-हीटिंग के बिना प्रारंभ करने की अनुमति देने वाला न्यूनतम प्रारंभिक तापमान दहन कक्ष इंजनों के लिए 40 डिग्री सेल्सियस, भंवर कक्ष इंजनों के लिए 20 डिग्री सेल्सियस और सीधे इंजेक्शन वाले इंजनों के लिए 0 डिग्री सेल्सियस है।

अतीत में, कोल्ड-स्टार्ट विधियों की व्यापक विविधता का उपयोग किया जाता था। कुछ इंजन, जैसे डेट्रायट डीजल इंजन का उपयोग किया[when?] दहन प्रारंभ करने के लिए इनलेट मैनिफोल्ड में दिएथील ईथर की छोटी मात्रा को प्रस्तुत करने की प्रणाली।[181]ग्लोप्लग के अतिरिक्त , कुछ डीजल इंजन स्टार्टिंग एड सिस्टम से लैस होते हैं जो वाल्व टाइमिंग को बदलते हैं। ऐसा करने का सबसे आसान विधि ा डीकंप्रेशन लीवर के साथ है। डिकंप्रेशन लीवर को सक्रिय करने से आउटलेट वाल्व थोड़ी नीचे की स्थिति में बंद हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इंजन में कोई संपीड़न नहीं होता है और इस प्रकार क्रैंकशाफ्ट को अधिक कम प्रतिरोध के साथ मोड़ने की अनुमति मिलती है। जब क्रैंकशाफ्ट एक उच्च गति तक पहुंचता है, तो डीकंप्रेसन लीवर को वापस अपनी सामान्य स्थिति में फ़्लिप करने से आउटलेट वाल्व अचानक से फिर से सक्रिय हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संपीड़न होता है - फ्लाईव्हील का जड़त्व का द्रव्यमान क्षण तब इंजन प्रारंभ करता है।[182]अन्य डीजल इंजन, जैसे कि गैंज़ एंड कंपनी द्वारा बनाए गए पूर्व-दहन कक्ष इंजन XII Jv 170/240 में एक वाल्व टाइमिंग चेंजिंग सिस्टम है जो इनलेट वाल्व कैंषफ़्ट को समायोजित करके संचालित होता है, इसे थोड़ी देर की स्थिति में ले जाता है। यह इनलेट वाल्व को देरी से खोलेगा, दहन कक्ष में प्रवेश करते समय इनलेट हवा को गर्म करने के लिए मजबूर करेगा।[183]


सुपरचार्जिंग और टर्बोचार्जिंग

File:BMW E28 engine 2 16.09 JM.jpg
1980 के दशक की बीएमडब्ल्यू एम 21 पैसेंजर कार टर्बो-डीजल इंजन
See also: Turbo-diesel

जबरन प्रेरण, विशेष रूप से टर्बोचार्जिंग का उपयोग सामान्यतः डीजल इंजनों पर किया जाता है क्योंकि यह दक्षता और टॉर्क आउटपुट को बहुत बढ़ाता है।[184]डीजल इंजन अपने ऑपरेटिंग सिद्धांत के कारण जबरन इंडक्शन सेटअप के लिए उपयुक्त हैं, जो कि व्यापक इग्निशन सीमा की विशेषता है[140]और संपीड़न स्ट्रोक के दौरान ईंधन की अनुपस्थिति। इसलिए, खटखटाना, पूर्व-प्रज्वलन या विस्फोट नहीं हो सकता है, और दहन कक्ष के अंदर अतिरिक्त सुपरचार्जिंग हवा के कारण होने वाला एक दुबला मिश्रण दहन को नकारात्मक रूप से प्रभावित नहीं करता है।[185]


ईंधन और तरल पदार्थ की विशेषताएं

Main article: Diesel fuel

डीजल इंजन कई प्रकार के ईंधनों का दहन कर सकते हैं, जिनमें कई ईंधन तेल भी सम्मलित हैं, जो पेट्रोल जैसे ईंधन पर फायदे हैं। इन फायदों में सम्मलित हैं:

    • कम ईंधन लागत, क्योंकि ईंधन तेल अपेक्षाकृत सस्ते हैं
    • अच्छा स्नेहन गुण
    • उच्च ऊर्जा घनत्व
    • आग पकड़ने का कम जोखिम, क्योंकि वे ज्वलनशील वाष्प नहीं बनाते हैं
    • बायोडीजल एक आसानी से संश्लेषित, गैर-पेट्रोलियम-आधारित ईंधन है (ट्रांसएस्टरीफिकेशन के माध्यम से) जो कई डीजल इंजनों में सीधे चल सकता है, जबकि गैसोलीन इंजनों को या तो सिंथेटिक ईंधन चलाने के लिए अनुकूलन की आवश्यकता होती है या फिर उन्हें गैसोलीन (जैसे, इथेनॉल) में एक योज्य के रूप में उपयोग किया जाता है। गैसोहोल में जोड़ा गया)।

डीजल इंजनों में, एक यांत्रिक इंजेक्टर प्रणाली ईंधन को सीधे दहन कक्ष में (कार्बोरेटर में वैक्यूम क्लीनर (पंप)पंप) के विपरीत, या कई गुना इंजेक्शन प्रणाली में ईंधन इंजेक्शन के रूप में ईंधन को इनटेक मैनिफोल्ड या इनटेक रनर में एटमाइज़ करती है) पेट्रोल इंजन)। क्योंकि डीजल इंजन में केवल हवा को सिलेंडर में सम्मलित किया जाता है, संपीड़न अनुपात बहुत अधिक हो सकता है क्योंकि पूर्व-प्रज्वलन का कोई जोखिम नहीं होता है बशर्ते इंजेक्शन प्रक्रिया सही समय पर हो।[185]इसका मतलब यह है कि पेट्रोल इंजन की तुलना में डीजल इंजन में सिलेंडर का तापमान बहुत अधिक होता है, जिससे कम वाष्पशील ईंधन का उपयोग किया जा सकता है।

मैन 630 का एम-सिस्टम डीजल इंजन एक पेट्रोल इंजन है (नाटो एफ 46/एफ 50 पेट्रोल पर चलने के लिए डिजाइन किया गया है), लेकिन यह जेट ईंधन (नाटो एफ 40/एफ 44), मिट्टी के तेल (नाटो एफ 58) पर भी चलता है। , और डीजल इंजन ईंधन (NATO F 54/F 75)

इसलिए, डीजल इंजन विभिन्न ईंधनों की एक विशाल विविधता पर काम कर सकते हैं। सामान्यतः , डीजल इंजनों के लिए ईंधन में एक उचित चिपचिपाहट होनी चाहिए, जिससे कि इंजेक्शन पंप ईंधन को इंजेक्शन नोजल में पंप कर सके बिना खुद को नुकसान पहुंचाए या ईंधन लाइन को जंग न लगे। इंजेक्शन के समय, ईंधन को एक अच्छा ईंधन स्प्रे बनाना चाहिए, और इंजेक्शन नोजल पर इसका कोई कोकिंग प्रभाव नहीं होना चाहिए। उचित इंजन प्रारंभ करने और सुचारू संचालन सुनिश्चित करने के लिए, ईंधन को प्रज्वलित करने के लिए तैयार होना चाहिए और इसलिए उच्च प्रज्वलन विलंब का कारण नहीं होना चाहिए, (इसका मतलब है कि ईंधन में उच्च सीटेन संख्या होनी चाहिए)। डीजल ईंधन का उच्च निम्न ताप मान भी होना चाहिए।[186]

इनलाइन मैकेनिकल इंजेक्टर पंप सामान्यतः वितरक-प्रकार के पंपों की तुलना में खराब-गुणवत्ता या जैव-ईंधन को बहुत अच्छा विधि े से सहन करते हैं। इसके अतिरिक्त , प्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजनों की तुलना में अप्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजन सामान्यतः उच्च इग्निशन विलंब (उदाहरण के लिए, पेट्रोल) के साथ ईंधन पर अधिक संतोषजनक ढंग से चलते हैं।[187]यह आंशिक रूप से है क्योंकि एक अप्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजन में बहुत अधिक 'भंवर' प्रभाव होता है, वाष्पीकरण और ईंधन के दहन में सुधार होता है, और क्योंकि (वनस्पति तेल-प्रकार के ईंधन के स्थिति में) लिपिड जमाव सीधे-इंजेक्शन के सिलेंडर की दीवारों पर संघनित हो सकते हैं। इंजन यदि दहन तापमान बहुत कम है (जैसे इंजन को ठंड से प्रारंभ करना)। एम-सिस्टम के साथ डायरेक्ट-इंजेक्टेड इंजन दहन कक्ष की दीवारों पर संघनित ईंधन पर निर्भर करते हैं। आग लगने के बाद ही ईंधन का वाष्पीकरण प्रारंभ होता है और यह अपेक्षाकृत सुचारू रूप से जलता है। इसलिए, ऐसे इंजन खराब इग्निशन विलंब विशेषताओं वाले ईंधन को भी सहन कर सकते हैं, और सामान्यतः , वे पेट्रोल रेटेड 86 ऑक्टेन रेटिंग#रिसर्च ऑक्टेन नंबर (आरओएन) पर काम कर सकते हैं।[188]


ईंधन प्रकार

अपने 1893 के कार्य थ्योरी एंड कंस्ट्रक्शन ऑफ ए रैशनल हीट मोटर में, रुडोल्फ डीजल कोयले की धूल को डीजल इंजन के लिए ईंधन के रूप में उपयोग करने पर विचार करता है। चूँकि , डीजल को केवल कोयले की धूल (साथ ही तरल ईंधन और गैस) का उपयोग करने पर विचार किया गया; उसका वास्तविक इंजन पेट्रोलियम पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जिसे जल्द ही आगे के परीक्षण उद्देश्यों के लिए नियमित पेट्रोल और मिट्टी के तेल से बदल दिया गया, क्योंकि पेट्रोलियम बहुत चिपचिपा सिद्ध हुआ।[189]मिट्टी के तेल और पेट्रोल के अतिरिक्त , डीजल का इंजन लिग्रोइन पर भी काम कर सकता था।[190]

डीजल इंजन ईंधन के मानकीकरण से पहले, पेट्रोल, मिट्टी के तेल, गैस तेल, वनस्पति तेल और स्नेहक#खनिज तेल जैसे ईंधनों के साथ-साथ इन ईंधनों के मिश्रण का उपयोग किया जाता था।[191]विशेष रूप से डीजल इंजनों के लिए उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट ईंधन पेट्रोलियम डिस्टिलेट्स और क्रेओसोट | कोल-टार डिस्टिलेट्स जैसे निम्नलिखित थे; इन ईंधनों के विशिष्ट निम्न ताप मान होते हैं:

  • डीजल तेल: 10,200 किलो कैलोरी·किग्रा−1 (42.7 एमजे·किग्रा−1) 10,250 किलोकैलोरी किलो तक−1 (42.9 एमजे·किग्रा−1)
  • हीटिंग ऑयल: 10,000 किलो कैलोरी·किग्रा−1 (41.8 एमजे·किग्रा−1) 10,200 किलोकैलोरी किलो तक−1 (42.7 एमजे·किग्रा−1)
  • तारकोल क्रेओसोट: 9,150 किलो कैलोरी·किग्रा−1 (38.3 एमजे·किग्रा−1) 9,250 किलोकैलोरी किलो तक−1 (38.7 एमजे·किग्रा−1)
  • मिट्टी का तेल: 10,400 किलो कैलोरी·किग्रा तक−1 (43.5 एमजे·किग्रा−1)

स्रोत:[192]

पहले डीजल ईंधन मानक DIN 51601, VTL 9140-001 और NATO F 54 थे, जो द्वितीय विश्व युद्ध के बाद सामने आए।[191]आधुनिक यूरोपीय EN 590 डीजल ईंधन मानक मई 1993 में स्थापित किया गया था; NATO F 54 मानक का आधुनिक संस्करण इसके साथ अधिकतर समान है। DIN 51628 बायोडीजल मानक को EN 590 के 2009 के संस्करण द्वारा अप्रचलित कर दिया गया था; FAME बायोडीजल EN 14214 मानक के अनुरूप है। वाटरक्राफ्ट डीजल इंजन सामान्यतः आईएसओ 8217 मानक (बंकर सी) के अनुरूप डीजल इंजन ईंधन पर काम करते हैं। इसके अतिरिक्त , कुछ डीजल इंजन ईंधन गैसों (जैसे एलएनजी) पर काम कर सकते हैं।[193]


आधुनिक डीजल ईंधन गुण

Modern diesel fuel properties[194]
EN 590 (as of 2009) EN 14214 (as of 2010)
Ignition performance ≥ 51 CN ≥ 51 CN
Density at 15 °C 820...845 kg·m−3 860...900 kg·m−3
Sulphur content ≤10 mg·kg−1 ≤10 mg·kg−1
Water content ≤200 mg·kg−1 ≤500 mg·kg−1
Lubricity 460 µm 460 µm
Viscosity at 40 °C 2.0...4.5 mm2·s−1 3.5...5.0 mm2·s−1
FAME content ≤7.0% ≥96.5%
Molar H/C ratio – 1.69
Lower heating value – 37.1 MJ·kg−1


गेलिंग

DIN 51601 डीजल ईंधन ठंड के मौसम में वैक्सिंग या जेलिंग के लिए प्रवण था; दोनों आंशिक रूप से क्रिस्टलीय अवस्था में डीजल तेल के जमने की शर्तें हैं। क्रिस्टल ईंधन प्रणाली (विशेष रूप से ईंधन फिल्टर में) में बनते हैं, अंततः ईंधन के इंजन को भूखा रखते हैं और इसे चलने से रोकते हैं।[195]इस समस्या को हल करने के लिए ईंधन टैंकों और ईंधन लाइनों के आसपास कम-आउटपुट इलेक्ट्रिक हीटर का उपयोग किया गया था। साथ ही, अधिकांश इंजनों में स्पिल रिटर्न सिस्टम होता है, जिसके द्वारा इंजेक्टर पंप और इंजेक्टर से कोई भी अतिरिक्त ईंधन ईंधन टैंक में वापस आ जाता है। एक बार जब इंजन गर्म हो जाता है, तो गर्म ईंधन लौटाने से टैंक में वैक्सिंग नहीं होती है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन डीजल इंजनों से पहले, कुछ निर्माताओं, जैसे बीएमडब्ल्यू, ने डीजल कारों में पेट्रोल के साथ 30% तक पेट्रोल मिलाने की सिफारिश की, जिससे कि तापमान -15 डिग्री सेल्सियस से नीचे गिरने पर ईंधन को जलने से रोका जा सके।[196]


सुरक्षा

ईंधन ज्वलनशीलता

डीजल ईंधन पेट्रोल की तुलना में कम ज्वलनशील होता है, क्योंकि इसका प्रज्वलन बिंदु 55 °C होता है,[195][197]डीजल इंजन से लैस वाहन में ईंधन के कारण आग लगने का कम जोखिम होता है।

डीजल ईंधन सही परिस्थितियों में एक विस्फोटक वायु/वाष्प मिश्रण बना सकता है। चूंकि , पेट्रोल की तुलना में, इसके कम वाष्प दबाव के कारण यह कम प्रवण होता है, जो वाष्पीकरण दर का संकेत है। सामग्री सुरक्षा डाटा शीट[198]अल्ट्रा-लो सल्फर डीजल ईंधन के लिए डीजल ईंधन के लिए घर के अंदर, बाहर या सीवर में वाष्प विस्फोट के खतरे को इंगित करता है।

कर्क

डीजल निकास को IARC समूह 1 कार्सिनोजेन्स की सूची के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह फेफड़ों के कैंसर का कारण बनता है और मूत्राशय के कैंसर के बढ़ते जोखिम से जुड़ा है।[199]


इंजन भगोड़ा (बेकाबू ओवरस्पीडिंग)

डीजल इंजन भगोड़ा देखें।

अनुप्रयोग

विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए डीजल की विशेषताओं के अलग-अलग फायदे हैं।

यात्री कारें

See also: History of the diesel car

डीजल इंजन लंबे समय से बड़ी कारों में लोकप्रिय रहे हैं और 1980 के दशक से यूरोप में सुपरमिनिस जैसी छोटी कारों में इसका उपयोग किया जाता रहा है। वे पहले बड़ी कारों में लोकप्रिय थे, क्योंकि वजन और लागत दंड कम ध्यान देने योग्य थे।[200] सुचारू संचालन के साथ-साथ उच्च लो-एंड टॉर्क को यात्री कारों और छोटे वाणिज्यिक वाहनों के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है। इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित ईंधन इंजेक्शन की शुरूआत ने सुचारू टॉर्क जनरेशन में अधिक सुधार किया, और 1990 के दशक की शुरुआत में, कार निर्माताओं ने अपने उच्च अंत लक्जरी वाहनों को डीजल इंजन के साथ प्रस्तुत करना प्रारंभ किया। यात्री कार डीजल इंजन में सामान्यतः तीन से बारह सिलेंडर होते हैं, और विस्थापन 0.8 से 6.0 लीटर तक होता है। आधुनिक पावरप्लांट सामान्यतः टर्बोचार्ज्ड होते हैं और इनमें डायरेक्ट इंजेक्शन होता है।[201]

डीजल इंजन सेवन-वायु थ्रॉटलिंग से पीड़ित नहीं होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बहुत कम ईंधन की खपत होती है, विशेष रूप से कम आंशिक भार पर[202](उदाहरण के लिए: शहर की गति पर ड्राइविंग)। दुनिया भर में सभी यात्री कारों के पांचवें हिस्से में डीजल इंजन हैं, जिनमें से कई यूरोप में हैं, जहां सभी यात्री कारों का लगभग 47% डीजल संचालित है।[203]डेमलर-बेंज ने रॉबर्ट बॉश जीएमबीएच के साथ मिलकर 1936 से डीजल-संचालित यात्री कारों का उत्पादन प्रारंभ किया।[80]भारत, दक्षिण कोरिया और जापान जैसे बाजारों में डीजल से चलने वाली यात्री कारों की लोकप्रियता बढ़ रही है (2018 तक)।[204]


वाणिज्यिक वाहन और लॉरी

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Lifespan of Mercedes-Benz diesel engines[205]

1893 में, रुडोल्फ डीजल ने सुझाव दिया कि डीजल इंजन संभवतः 'वैगन' (लॉरी) को शक्ति प्रदान कर सकता है।[206]डीजल इंजन वाली पहली लॉरी को 1924 में बाजार में लाया गया था।[80]

लॉरियों के लिए आधुनिक डीजल इंजनों को अत्यंत विश्वसनीय और अत्यधिक ईंधन दक्ष दोनों होना चाहिए। कॉमन-रेल डायरेक्ट इंजेक्शन, टर्बोचार्जिंग और प्रति सिलेंडर चार वाल्व मानक हैं। विस्थापन 4.5 से 15.5 लीटर तक होता है, पावर-टू-वेट अनुपात के साथ | पावर-टू-मास अनुपात 2.5–3.5 किलो·किलोवाट-1 हैवी ड्यूटी के लिए और 2.0–3.0 kg·kW-1 मीडियम ड्यूटी इंजन के लिए। V इंजन सामान्य हुआ करता था, अपेक्षाकृत कम इंजन द्रव्यमान के कारण V कॉन्फ़िगरेशन प्रदान करता है। हाल ही में, V कॉन्फ़िगरेशन को सीधे इंजनों के पक्ष में छोड़ दिया गया है। ये इंजन सामान्यतः भारी और मध्यम ड्यूटी के लिए स्ट्रेट-6 और मीडियम ड्यूटी के लिए स्ट्रेट-4 होते हैं। उनके अंडरस्क्वायर डिज़ाइन के कारण समग्र पिस्टन गति कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम जीवनकाल बढ़ जाता है 1,200,000 kilometres (750,000 mi).[207]1970 के दशक के डीजल इंजनों की तुलना में, आधुनिक लॉरी डीजल इंजनों की अपेक्षित उम्र दोगुनी से अधिक हो गई है।[205]


रेलरोड रोलिंग स्टॉक

लोकोमोटिव के लिए डीजल इंजन ईंधन भरने के बीच निरंतर संचालन के लिए बनाए जाते हैं और कुछ परिस्थितियों में खराब गुणवत्ता वाले ईंधन का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन करने की आवश्यकता हो सकती है।[208]कुछ लोकोमोटिव दो-स्ट्रोक डीजल इंजन का उपयोग करते हैं।[209]डीजल इंजनों ने दुनिया के सभी गैर-विद्युतीकृत रेलमार्गों पर भाप इंजनों को बदल दिया है। 1913 में पहला भाप गतिविशिष्ट दिखाई दिया,[80]और डीजल कई इकाइयां जल्द ही। लगभग सभी आधुनिक डीजल इंजनों को अधिक सही ढंग से डीजल-इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे एक इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन का उपयोग करते हैं: डीजल इंजन एक इलेक्ट्रिक जनरेटर चलाता है जो इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन मोटर्स को शक्ति देता है।[210]जबकि इलेक्ट्रिक इंजनों ने कई क्षेत्रों में यात्री सेवाओं के लिए डीजल लोकोमोटिव को बदल दिया है, डीजल कर्षण का व्यापक रूप से कार्गो-ढोना मालगाड़ियों और उन पटरियों पर उपयोग किया जाता है जहां विद्युतीकरण आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है।

1940 के दशक में, सड़क वाहन डीजल इंजन के बिजली उत्पादन के साथ 150–200 metric horsepower (110–150 kW; 150–200 hp) डीएमयू के लिए उचित माना जाता था। सामान्यतः , नियमित ट्रक पॉवरप्लांट का उपयोग किया जाता था। इन इंजनों की ऊंचाई से कम होनी थी 1 metre (3 ft 3 in) अंडरफ्लोर स्थापना की अनुमति देने के लिए। सामान्यतः , इस डिजाइन के कम आकार, द्रव्यमान और उत्पादन लागत के कारण इंजन को वायवीय रूप से संचालित यांत्रिक गियरबॉक्स के साथ जोड़ा गया था। कुछ DMU ने इसके अतिरिक्त हाइड्रोलिक टॉर्क कन्वर्टर्स का उपयोग किया। डीजल-इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन ऐसे छोटे इंजनों के लिए उपयुक्त नहीं था।[211]1930 के दशक में, डॉयचे रीच्सबैन ने अपने पहले DMU इंजन का मानकीकरण किया। वह एक था 30.3 litres (1,850 cu in), 12-सिलेंडर बॉक्सर यूनिट, उत्पादन 275 metric horsepower (202 kW; 271 hp). कई जर्मन निर्माताओं ने इस मानक के अनुसार इंजन तैयार किए।[212]


जलपोत

आठ-सिलेंडर 3200 I.H.P में से एक। Harland and Wolff – Burmeister & Wain डीजल इंजनों को Glenapp मोटरशिप में लगाया गया है। यह अब तक (1920) में किसी जहाज में लगाया गया उच्चतम शक्ति वाला डीजल इंजन था। ध्यान दें कि आकार की तुलना के लिए दाहिनी ओर नीचे खड़ा आदमी।
इनले झील (म्यांमार) में एक नाव डीजल मोटर हाथ से चलाना।

आवेदन के आधार पर समुद्री डीजल इंजनों की आवश्यकताएं अलग-अलग होती हैं। सैन्य उपयोग और मध्यम आकार की नावों के लिए मध्यम गति के चार स्ट्रोक डीजल इंजन सबसे उपयुक्त हैं। इन इंजनों में सामान्यतः 24 सिलेंडर तक होते हैं और एक अंक वाले मेगावाट क्षेत्र में बिजली उत्पादन के साथ आते हैं।[208]छोटी नावें लॉरी डीजल इंजनों का उपयोग कर सकती हैं। बड़े जहाज बेसीमा कुशल, कम गति वाले दो स्ट्रोक डीजल इंजन का उपयोग करते हैं। वे 55% तक की दक्षता तक पहुंच सकते हैं। अधिकांश नियमित डीजल इंजनों के विपरीत, दो-स्ट्रोक वॉटरक्राफ्ट इंजन अत्यधिक चिपचिपा ईंधन तेल का उपयोग करते हैं।[1]पनडुब्बियां सामान्यतः डीजल-इलेक्ट्रिक होती हैं।[210]

जहाजों के लिए पहला डीजल इंजन 1903 में A. B. Diesels Motorer स्टॉकहोम द्वारा बनाया गया था। ये इंजन 120 PS (88 kW) की तीन-सिलेंडर इकाइयाँ और 180 PS (132 kW) की चार-सिलेंडर इकाइयाँ थीं और रूसी जहाजों के लिए उपयोग की जाती थीं। प्रथम विश्व युद्ध में, विशेष रूप से पनडुब्बी डीजल इंजन का विकास तेजी से हुआ। युद्ध के अंत तक, समुद्री उपयोग के लिए 12,200 PS (9 MW) तक के डबल एक्टिंग पिस्टन टू-स्ट्रोक इंजन बनाए गए थे।[213]


विमानन

Main article: Aircraft diesel engine


जल्दी

द्वितीय विश्व युद्ध से पहले विमान में डीजल इंजन का उपयोग किया गया था, उदाहरण के लिए, कठोर एयरशिप एलजेड 129 हिंडनबर्ग में, जो चार डेमलर-बेंज डीबी 602 डीजल इंजनों द्वारा संचालित था,[214] या कई जंकर्स विमानों में, जिनमें जंकर्स जुमो 205 इंजन लगाए गए थे।[100] 1929 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में, पैकर्ड मोटर कंपनी ने अमेरिका का पहला विमान डीजल इंजन, पैकर्ड DR-980 - एक एयर-कूल्ड, 9-सिलेंडर रेडियल इंजन विकसित किया। उन्होंने इसे युग के विभिन्न विमानों में स्थापित किया - जिनमें से कुछ रिकॉर्ड-ब्रेकिंग दूरी या सहनशक्ति उड़ानों में उपयोग किए गए थे,[215]Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag और ग्राउंड-टू-एयर रेडियोफोन संचार के पहले सफल प्रदर्शन में (विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के कारण स्पार्क-इग्निशन इंजन से लैस विमान में ध्वनि रेडियो पहले अस्पष्ट रहा है)।[216][217]उस समय दिए गए अतिरिक्त लाभों में दुर्घटना के बाद आग लगने का कम जोखिम और उच्च ऊंचाई पर बहुत अच्छा प्रदर्शन सम्मलित था।[216] 6 मार्च, 1930 को, अमेरिकी वाणिज्य विभाग से इंजन को एक प्रकार का प्रमाणपत्र प्राप्त हुआ - पहली बार एक विमान डीजल इंजन के लिए।[218] चूंकि , हानिकारक निकास धुएं, कोल्ड-स्टार्ट और कंपन की समस्याएं, इंजन संरचनात्मक विफलताओं, इसके विकासकर्ता की मृत्यु, और महामंदी के औद्योगिक आर्थिक संकुचन, ने संयुक्त रूप से कार्यक्रम को खत्म कर दिया।[216]


आधुनिक

तब से, 1970 के दशक के अंत तक, विमान में डीजल इंजन के कई अनुप्रयोग नहीं हुए थे। 1978 में, पाइपर चेरोकी के सह-डिजाइनर कार्ल एच. बर्गी ने तर्क दिया कि "निकट भविष्य में एक सामान्य विमानन डीजल की संभावना दूरस्थ है।"[219] चूंकि , 1970 के दशक के ऊर्जा संकट और पर्यावरण आंदोलन के साथ, और अधिक ईंधन अर्थव्यवस्था के लिए दबाव, कार्बन में कमी और वातावरण में सीसा, और अन्य विषय के साथ, विमान के लिए डीजल इंजनों में रुचि का पुनरुत्थान हुआ। उड्डयन गैसोलीन (एवागास) पर चलने वाले उच्च-संपीड़न वाले पिस्टन वायुयान इंजनों को सामान्यतः एवागास में विषाक्त टेट्राइथाइल लेड मिलाने की आवश्यकता होती है, जिससे कि इंजन इंजन की दस्तक| पूर्व-प्रज्वलन और विस्फोट से बचा जा सके; लेकिन डीजल इंजनों को सीसा युक्त ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अतिरिक्त , बायोडीजल, सैद्धांतिक रूप से, एवागास की तुलना में वायुमंडलीय कार्बन में शुद्ध कमी प्रदान कर सकता है। इन कारणों से, सामान्य उड्डयन समुदाय को लीडेड एवागास के संभावित प्रतिबंध या बंद होने का डर सताने लगा है।[7][220]Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag और इसका सिंगल-सीट पूर्ववर्ती, Diamond DA40 Diamond Star।[7][8][221]

बाद के वर्षों में, कई अन्य कंपनियों ने विमान डीजल इंजन विकसित किए हैं, या प्रारंभ कर दिए हैं[221]- सबसे विशेष रूप से कॉन्टिनेंटल एयरोस्पेस टेक्नोलॉजीज, जो 2018 तक रिपोर्ट कर रही थी कि उसने दुनिया भर में ऐसे 5,000 से अधिक इंजन बेचे हैं।[7][8][222]

संयुक्त राज्य अमेरिका के संघीय उड्डयन प्रशासन ने बताया है कि 2007 तक, विभिन्न जेट-ईंधन वाले पिस्टन विमानों ने 600,000 घंटे से अधिक की सेवा में प्रवेश किया था।[221]2019 की शुरुआत में, विमान मालिक और पायलट एसोसिएशन ने बताया कि सामान्य विमानन विमानों के लिए एक डीजल इंजन मॉडल "फिनिश लाइन के करीब पहुंच रहा है।"[223] 2022 के अंत तक, कॉन्टिनेंटल रिपोर्ट कर रहा था कि उसके जेट-ए ईंधन वाले इंजन 2,000 से अधिक हो गए थे ... आज संचालन में, 9 मिलियन घंटे से अधिक के साथ, और सेसना विमान के लिए प्रमुख ओईएम द्वारा निर्दिष्ट किए जा रहे थे , पाइपर विमान, हीरा विमान, मूनी विमान, टेकनम एयरक्राफ्ट, कांच का काम करनेवाला और विमान पियरे रॉबिन एयरक्राफ्ट।[222]

हाल के वर्षों (2016) में, डीजल इंजनों को उनकी विश्वसनीयता, स्थायित्व और कम ईंधन खपत के कारण मानव रहित विमान (यूएवी) में भी उपयोग किया गया है।[224][225][226]


गैर-सड़क डीजल इंजन

1959 पोर्श 218 का एयर कूल्ड डीजल इंजन

गैर-सड़क इंजन | गैर-सड़क डीजल इंजन सामान्यतः निर्माण उपकरण और कृषि मशीनरी के लिए उपयोग किए जाते हैं। ऐसे इंजनों के लिए ईंधन दक्षता, विश्वसनीयता और रखरखाव में आसानी बहुत महत्वपूर्ण हैं, जबकि उच्च शक्ति उत्पादन और शांत संचालन नगण्य हैं। इसलिए, यंत्रवत् नियंत्रित ईंधन इंजेक्शन और एयर-कूलिंग अभी भी बहुत आम हैं। गैर-सड़क डीजल इंजनों का सामान्य बिजली उत्पादन बहुत भिन्न होता है, जिसमें सबसे छोटी इकाइयां 3 kW से प्रारंभ होती हैं, और सबसे शक्तिशाली इंजन हैवी ड्यूटी लॉरी इंजन होते हैं।[208]


स्थिर डीजल इंजन

तीन अंग्रेजी इलेक्ट्रिक 7SRL डीजल-अल्टरनेटर सेट सातेनी पावर स्टेशन, ज़ांज़ीबार 1955 में स्थापित किए जा रहे हैं

स्थिर डीजल इंजन सामान्यतः बिजली उत्पादन के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन रेफ्रिजरेटर कंप्रेशर्स, या अन्य प्रकार के कंप्रेशर्स या पंपों के लिए भी। सामान्यतः , ये इंजन या तो आंशिक लोड के साथ निरंतर चलते हैं, या रुक-रुक कर पूरे लोड के साथ चलते हैं। स्थिर डीजल इंजन विद्युत जनरेटर को शक्ति प्रदान करते हैं जो एक प्रत्यावर्ती धारा को बाहर निकालते हैं, सामान्यतः प्रत्यावर्ती भार के साथ काम करते हैं, लेकिन निश्चित घूर्णी आवृत्ति। यह या तो 50 Hz (यूरोप), या 60 Hz (संयुक्त राज्य) की मुख्य आवृत्ति की निश्चित आवृत्ति के कारण है। इंजन की क्रैंकशाफ्ट घूर्णी आवृत्ति को चुना जाता है जिससे कि मुख्य आवृत्ति इसकी एक बहु हो। व्यावहारिक कारणों से, इसके परिणामस्वरूप या तो 25 Hz (1500 प्रति मिनट) या 30 Hz (1800 प्रति मिनट) की क्रैंकशाफ्ट घूर्णी आवृत्ति होती है।[227]


लो हीट रिजेक्शन इंजन

गर्मी के नुकसान को कम करके दक्षता में सुधार के लक्ष्य के साथ कई दशकों में प्रोटोटाइप आंतरिक दहन पिस्टन इंजन का एक विशेष वर्ग विकसित किया गया है।[228]इन इंजनों को विभिन्न प्रकार से रुद्धोष्म इंजन कहा जाता है; रुद्धोष्म विस्तार के बहुत अच्छा सन्निकटन के कारण; कम गर्मी अस्वीकृति इंजन, या उच्च तापमान इंजन।[229]वे सामान्यतः सिरेमिक थर्मल बैरियर कोटिंग्स के साथ पंक्तिबद्ध दहन कक्ष भागों वाले पिस्टन इंजन होते हैं।[230]कुछ टाइटेनियम से बने पिस्टन और अन्य भागों का उपयोग करते हैं जिनमें कम तापीय चालकता होती है[231]और घनत्व। कुछ डिज़ाइन शीतलन प्रणाली के उपयोग और संबंधित परजीवी हानियों को पूरी तरह से समाप्त करने में सक्षम हैं।[232]सम्मलित उच्च तापमान का सामना करने में सक्षम स्नेहक विकसित करना व्यावसायीकरण के लिए एक प्रमुख बाधा रहा है।[233]


भविष्य के विकास

2010 के दशक के मध्य साहित्य में, भविष्य के डीजल इंजनों के लिए मुख्य विकास लक्ष्यों को निकास उत्सर्जन में सुधार, ईंधन की खपत में कमी और जीवनकाल में वृद्धि (2014) के रूप में वर्णित किया गया है।[234][201]ऐसा कहा जाता है कि डीजल इंजन, विशेष रूप से वाणिज्यिक वाहनों के लिए डीजल इंजन, 2030 के मध्य तक सबसे महत्वपूर्ण वाहन पावरप्लांट रहेगा। संपादकों का मानना ​​है कि डीजल इंजन की जटिलता और बढ़ेगी (2014)।[235]कुछ संपादकों को सजातीय चार्ज संपीड़न प्रज्वलन (2017) की दिशा में किए गए ओटो इंजन के विकास के कदमों के कारण डीजल और ओटो इंजन के संचालन सिद्धांतों के भविष्य के अभिसरण की उम्मीद है।[236]


यह भी देखें


संदर्भ

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  4. ↑ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management – Systeme Komponenten und Regelung, 5th edition, Springer, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1715-0, p. 286
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  12. ↑ Rudolf Diesel: Die Entstehung des Dieselmotors, Springer, Berlin 1913, ISBN 978-3-642-64940-0. p. 78
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