नेपियर डेल्टिक
नेपियर डेल्टिक इंजन ब्रिटिश विरोध-पिस्टन इंजन है। विपरीत-पिस्टन वाल्वलेस, सुपरचार्ज्ड यूनिफ्लो स्कैवेंजिंग, टू-स्ट्रोक डीजल इंजन समुद्री डीजल इंजन एवं लोकोमोटिव अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जिसे डी. नेपियर एंड सन द्वारा डिजाइन एवं निर्मित किया गया है। असामान्य रूप से, त्रिभुज के प्रत्येक शीर्ष पर क्रैंकशाफ्ट के साथ, तीन-बैंक त्रिकोण में सिलेंडरों का निर्धारण किया गया था।
डेल्टा (पत्र) शब्द के रूप में अर्थ का उपयोग डेल्टाई ई.130 विरोध-पिस्टन, उच्च गति डीजल इंजन एवं इन इंजनों का उपयोग करके अंग्रेजी विद्युत द्वारा उत्पादित लोकोमोटिव दोनों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। जिसमें इसका ब्रिटिश रेल डेल्टिक नाम का प्रदर्शनकारी लोकोमोटिव एवं ब्रिटिश रेलवे के लिए उत्पादन संस्करण सम्मिलित है, जिसने इन्हें (TOPS) ब्रिटिश रेल कक्षा 55 के रूप में नामित किया गया है।
ब्रिटिश रेल कक्षा 23 के रूप में नामित अंग्रेजी इलेक्ट्रिक-निर्मित टाइप 2 लोकोमोटिव में एकल, अर्द्ध आकार, टर्बोचार्ज्ड डेल्टिक पावर यूनिट भी सम्मिलित है। लोकोमोटिव एवं इंजन दोनों को बेबी डेल्टिक के रूप में जाना जाता है।
इतिहास एवं रचना
डेल्टिक कहानी 1943 में प्रारम्भ हुई, जब ब्रिटिश एडमिरल्टी (यूनाइटेड किंगडम) ने मोटर टारपीडो नौकाओं के लिए उच्च शक्ति, हल्के डीजल इंजन विकसित करने के लिए समिति की स्थापना की।[1] अब तक शाही नौसेना में, ऐसी नावों को पेट्रोल इंजन द्वारा चलाया जाता था, किन्तु उनके अत्यधिक ज्वलनशील ईंधन ने उन्हें डीजल-संचालित ई-नौकाओं के विपरीत अग्नि के प्रति संवेदनशील बना दिया। इंजन के लिए पेटेंट, जटिलता में समान, किन्तु पिस्टन की चार रेखाओ के साथ, केवल तीन नहीं, 1930 में वाइफ्रेडो रिकार्ट द्वारा निरंतर किया गया था, जो अल्फा रोमियो से जुड़ा था, एवं स्पेनिश आईएनआई ट्रक निर्माता कवि की उमंग पैट ES0118013 से जुड़ा था।
इस समय तक, डीजल इंजनों में निकृष्ट शक्ति-से-भार अनुपात एवं अर्घ्य गति थी। युद्ध से पूर्व, नेपियर जंकर्स जुमो 204 के लाइसेंसिंग संस्करणों के पश्चात नेपियर कल्वेरिन के रूप में ज्ञात विमानन डीजल डिजाइन पर कार्य कर रहा था। कल्वेरिन विरोध-पिस्टन, दो-स्ट्रोक रचना थी। प्रत्येक सिलेंडर के अतिरिक्त पिस्टन होता है एवं सिलेंडर सिर के साथ किनारे पर संवृत होता है। जुमो-अर्द्ध रित डिज़ाइन में केंद्र की ओर विपरीत दिशाओं में चलने वाले दो पिस्टन वाली लम्बी सिलेंडर का उपयोग होता है। यह भारी सिलेंडर हैड की आवश्यकता को अर्घ्य करता है, क्योंकि विरोधी पिस्टन ने इस भूमिका को पूर्ण किया। नकारात्मक पक्ष पर, लेआउट के लिए इंजन के प्रत्येक किनारे पर भिन्न क्रैंकशाफ्ट की आवश्यकता होती है, जिसे गियरिंग या शाफ्ट के माध्यम से जोड़ा जाना चाहिए। डिजाइन के प्राथमिक लाभ थे दो-स्ट्रोक इंजन यूनीफ्लो श्वास एवं अपेक्षाकृत अरोचक इंजन थे।
एडमिरल्टी को अधिक शक्तिशाली इंजन की आवश्यकता थी, एवं स्ट्रेट-सिक्स एवं डायमंड रूपों के बहुक्रैंकशाफ्ट इंजनों के लिए जंकर्स के चित्र के विषय में जानते थे। एडमिरल्टी ने अनुभूत किया कि यह आवश्यक बड़े चित्र के लिए उचित प्रारंभिक बिंदु होगा। परिणाम त्रिकोण था, सिलेंडर बैंक पक्षों का निर्माण करते थे, प्रत्येक कोने पर क्रैंकशाफ्ट के साथ चरणबद्ध गियर द्वारा एकल आउटपुट शाफ्ट-प्रभावी रूप से तीन भिन्न-भिन्न V-12 इंजन से जुड़े होते थे। डेल्टिक को भिन्न-भिन्न संख्या में सिलेंडरों के साथ उत्पादित किया जा सकता है, 9 एवं 18 सबसे साधारण थे, जिनमें प्रति बैंक क्रमशः तीन या छह सिलेंडर थे। 1946 में, एडमिरल्टी ने इस इंजन को विकसित करने के लिए नेपियर की मूल कंपनी अंग्रेजी विद्युत कंपनी के साथ अनुबंध किया गया था।[1]
इंजन की विशेषता यह थी, कि निकास पोर्ट लीड एवं इनलेट पोर्ट लैग की अनुमति देने के लिए क्रैंकशाफ्ट-फ़ेसिंग की व्यवस्था की गई थी। इन इंजनों को टू-स्ट्रोक इंजन यूनिफ्लो स्कैवेंजिंग चित्र कहा जाता है, क्योंकि सिलेंडर में गैस का प्रवाह प्रविधि है, सिलेंडर निकास सफाई (ऑटोमोटिव) को उत्तम बनाने के लिए ब्लोअर द्वारा सहायता प्रदान की जाती है। त्रिकोणीय रिंग के चारों ओर जा रहा है (अर्थात इनलेट एवं आउटलेट विविध व्यवस्था में C3 घूर्णी समरूपता समूह है।)।[2] पूर्व में इस प्रकार के इंजन को चित्रित करने के प्रयासों में पिस्टन को डेल्टा में सभी तीन सिलेंडरों के लिए उचित रूप से चलने की व्यवस्था करने में कठिनाई हुई थी, एवं यही वह समस्या थी, जिसके कारण जंकर्स डेल्टा-फॉर्म पर कार्य करना निरंतर रखते हुए पीछे रह गए थे। प्रोटोटाइप डायमंड-फॉर्म, चार-क्रैंकशाफ्ट, 24-सिलेंडर जंकर्स जुमो 223 एडमिरल्टी इंजीनियरिंग प्रयोगशाला के वरिष्ठ रचयिता श्री हर्बर्ट पेनवर्डन ने विचार दिया कि उत्तम पिस्टन-चरणबद्ध प्राप्त करने के लिए क्रैंकशाफ्ट को वामावर्त घूमने की आवश्यकता होती है, इसलिए नेपियर चित्रकार ने आवश्यक गियरिंग का उत्पादन किया, जिससे उनमें से दूसरे दो के विपरीत दिशा में घूम सके।
निकास वाल्व के बिना विरोध-पिस्टन चित्रित होने के अतिरिक्त, एवं बंदरगाह की स्थिति को परिवर्तित करने की कोई क्षमता नहीं होने के कारण, डेल्टा डिजाइन ने फोर्क एवं ब्लेड कनेक्टिंग रॉड्स का उपयोग करते हुए, विमान में भिन्न-भिन्न सिलेंडरों में कार्य करने वाले दो आसन्न पिस्टन को जोड़ने के लिए प्रत्येक क्रैंकशाफ्ट की व्यवस्था की, पश्चात वाला इनलेट पिस्टन इनलेट पोर्ट को खोलने एवं संवृत करने के लिए उपयोग किया जाता है, एवं पूर्व में आसन्न सिलेंडर में निकास पिस्टन निकास पोर्ट को खोलने एवं संवृत करने के लिए उपयोग किया जाता है। इससे सिलिंडरों के प्रत्येक बैंक में 60° की दूरी पर निशानेबाज़ी होती, किन्तु यह व्यवस्था की गई कि प्रत्येक सिलिंडर का निकास पिस्टन स्वयं इनलेट पिस्टन को क्रैंकशाफ्ट घुमाव के 20° तक ले जाएगा। इसने निकास पोर्ट को इनलेट पोर्ट से खोलने की अनुमति दी, एवं इनलेट पोर्ट को निकास पोर्ट के पश्चात संवृत करने की अनुमति दी, जिससे निकास गैस की सफाई एवं स्वच्छ वायु के चार्ज के लिए स्वच्छ विशाल-काय दक्षता दोनों हुई। इसके लिए आसन्न सिलेंडरों के लिए 40 डिग्री भिन्न होने के लिए फायरिंग की घटनाओं की आवश्यकता होती है। 18-सिलेंडर डिज़ाइन के लिए, फायरिंग की घटनाओं को सभी छह बैंकों में इंटरलेस किया जा सकता है। इसने डेल्टिक के समान, भनभनाने वाले निकास नोट का नेतृत्व किया, क्रैंकशाफ्ट क्रांति के प्रत्येक 20 डिग्री चार्ज इग्निशन के साथ, एवं मरोड़ वाले कंपन की कमी, खदान-शिकार जहाजों में उपयोग के लिए आदर्श, 9-सिलेंडर चित्र, जिसमें सिलेंडर के तीन बैंक होते हैं, इसके क्रैंकशाफ्ट विपरीत दिशा में घूमते हैं। बैंकों के मध्य 60° में 20° का निकास सीसा जोड़ा जाता है, जिससे उसी बैंक में 80° की दूरी पर आसन्न सिलिंडरों के लिए फायरिंग की घटनाएँ होती हैं। सिलिंडर के सभी तीन किनारों पर इंटरलेसिंग फायरिंग की घटनाएं अभी भी समान गुलजार निकास नोट की ओर ले जाती हैं, एवं क्रैंकशाफ्ट क्रांति के प्रत्येक 40 डिग्री पर चार्ज इग्निशन होता है जिसके परिणाम स्वरूप मरोड़ कंपन में कमी आती है।
चूंकि इंजन सिलेंडर-पोर्ट था एवं इसके लिए किसी पॉपट वॉल्व की आवश्यकता नहीं थी, प्रत्येक बैंक में कैंषफ़्ट था, जो क्रैंकशाफ्ट की गति से संचालित होता था। इसका उपयोग पूर्ण रूप से ईंधन-इंजेक्शन पंपों को चलाने के लिए किया गया था, प्रत्येक सिलेंडर का स्वयं इंजेक्टर एवं पंप होता है, जो स्वयं के कैम लोब द्वारा संचालित होता है।
उपयोग
नौसेना सेवा
1947 में विकास प्रारम्भ हुआ एवं 1950 में निर्मित प्रथम डेल्टिक मॉडल D18-11B था। इसे उत्पादन के लिए चित्रित किया गया था 2,500 hp (1,900 kW) 15 मिनट की रेटिंग के लिए 2000 चक्कर प्रति मिनट निरंतर रेटिंग जा रहा है 1,875 hp (1,398 kW) 1700 आरपीएम पर, 10,000 घंटे के प्रतिस्थापन जीवन के अर्द्ध पर[3] जनवरी 1952 तक छह इंजन उपलब्ध थे, जो पूर्ण विकास एवं धीरज परीक्षणों के लिए पर्याप्त थे। जर्मन ई-नाव S212 पर अधिकार कर लिया। इसका चयन इसलिए किया गया क्योंकि यह मेरसेदेज़-बेंज डीजल द्वारा लगभग 18-सिलेंडर (इंजन) डेल्टिक्स के समान शक्ति के साथ संचालित था। जब तीन मर्सिडीज-बेंज इंजनों में से दो को बदला गया था, तो नेपियर इंजनों की सघनता को रेखांकन के रूप में चित्रित किया गया था - वे मूल इंजनों के आकार के आधे थे एवं भार का लगभग पांचवां भाग था।[1]
सफल प्रमाणित, डेल्टा डीजल इंजन अल्प एवं तीव्र नौसैनिक शिल्प में साधारण विद्युत संयंत्र बन गए। रॉयल नेवी ने उन्हें Dark-class तीव्र हमला शिल्प में उपयोग किया। [4] पश्चात में उनका उपयोग कई अन्य अल्प आक्रमणकारी जहाजों में किया गया। बड़े स्तर पर एल्यूमीनियम निर्माण होने के कारण, उनके अर्घ्य चुंबकीय हस्ताक्षर ने खान काउंटरमेशर्स जहाजों में उनके उपयोग की अनुमति दी एवं डेल्टिक को विद्युत देने के लिए चयनित किया गया था Ton-class minesweeper डेल्टिक इंजन अभी भी सेवा में है Hunt class इंजन के तनाव को अर्घ्य करने के लिए इन संस्करणों को डी-रेटेड किया गया है।
अन्य नौसेनाओं के लिए निर्मित MTBs एवं PT नावों में डेल्टा डीजल परोसा जाता है। विशेष रूप से उल्लेखनीय नॉर्वे त्जेल्ड-श्रेणी की गश्ती नाव थी, जिसे जर्मनी, ग्रीस एवं संयुक्त राज्य अमेरिका की नौसेना को भी विक्रय किया गया था। बड़े स्तर पर गुप्त संचालन के लिए, वियतनाम युद्ध में निकृष्ट श्रेणी की नावों की सेवा की गई।
अल्प नौ-सिलेंडर डेल्टाइक 9 इंजनों का उपयोग समुद्री इंजनों के रूप में किया जाता था, विशेष रूप से माइंसवीपर्स द्वारा टन-श्रेणी के जहाजों को डेल्टिक 18 की जोड़ी द्वारा संचालित किया गया था एवं उनके चुंबकीय प्रभाव घुमाव के लिए विद्युत उत्पादन के लिए अतिरिक्त डेल्टिक 9 का उपयोग किया गया था।[5] हंट वर्ग ने तीन डेल्टाइक 9 का उपयोग किया, दो प्रणोदन के लिए एवंविद्युत उत्पादन के लिए, किन्तु इस बार हाइड्रोलिक पंप के साथ मंद गति की युक्ति के लिए पावर बो-थ्रस्टर्स को एकीकृत किया गया,[6] बीएई प्रणालियों द्वारा नवीनीकरण कार्यक्रम तक, जो 2010 से 2018 तक चला, आठ शेष रॉयल नेवी जहाजों में कैटरपिलर C32 इंजन के साथ डेल्टिक को परिवर्तित कर दिया गया।
रेलवे का उपयोग
डेल्टिक इंजन का उपयोग दो प्रकार के ब्रिटिश रेल लोकोमोटिव में किया गया था। 1961-62 निर्मित वर्ग 55 एवं 1959 निर्मित वर्ग 23 इन लोकोमोटिव प्रकारों को क्रमशः डेल्टिक्स एवं बेबी डेल्टिक्स के रूप में जाना जाता था।
वर्ग 55 में दो D18-25 सीरीज II टाइप V डेल्टिक इंजन का उपयोग किया गया था: यांत्रिक रूप से उड़ाए गए 18-सिलेंडर इंजन प्रत्येक रेटेड 1,650 hp (1,230 kW) 1500 आरपीएम पर निरंतर।[7] कक्षा 23 ने अर्घ्य शक्तिशाली का उपयोग किया। नौ-सिलेंडर टर्बोचार्जर T9-29 का डेल्टा 1,100 hp (820 kW).[8][9] मूल 22 डेल्टा लोकोमोटिव में से छह बच गए हैं, जिनमें से चार 1996 के पश्चात से कई बार मुख्य रेखा पर कार्य पर लौट आए हैं, दोनों सर्विस ट्रेनों एवं चार्टर ट्रेनों का संचालन करते हैं। D9000 रॉयल स्कॉट्स ग्रे, वर्ग के प्रमुख, को 1996 में मुख्य रेखा सेवा योग्य स्थिति में लौटा दिया गया एवं लगभग बीस वर्षों तक सम्पूर्ण ब्रिटेन में कार्य करना निरंतर रखा। विद्युत इकाई की विफलता के पश्चात, इस लोकोमोटिव को समय के लिए पूर्व-नॉर्वेजियन नौसेना T18-37K प्रकार के साथ योग्य किया गया था, विभिन्न संशोधनों के पश्चात चतुराई से नई इकाई को संगत बनाने के लिए चित्रित करने के लिए किया गया था।
अग्निशमन विभाग प्रयोग
न्यूयॉर्क शहर के अग्निशमन विभाग ने स्वयं अनोखे सुपर पम्पर प्रणाली को शक्ति प्रदान करने के लिए नेपियर डेल्टिक इंजन का उपयोग किया। यह भिन्न टेंडर के साथ अत्यधिक उच्च मात्रा वाला ट्रेलर-माउंटेड फायर पंप था।[10]
सेवा में विश्वसनीयता
जबकि डेल्टिक इंजन समुद्री एवं रेल उपयोग में सफल रहा एवं इसके आकार एवं भार के लिए अधिक शक्तिशाली था, यह अत्यधिक कठोर इकाई थी, जिसे सावधानीपूर्वक रखरखाव की आवश्यकता थी। इसने सीटू में त्रुटिनिवारण के अतिरिक्त इकाई प्रतिस्थापन की नीति का नेतृत्व किया। टूट - फूट के पश्चात डेल्टा इंजन सरलता से विस्थापित कर दिए गए थे, सामान्यतः त्रुटिनिवारण के लिए निर्माता को वापस भेजा जा रहा था, चूंकि प्रारंभिक अनुबंध समाप्त होने के पश्चात रॉयल नेवी एवं ब्रिटिश रेलवे दोनों ने ओवरहाल के लिए स्वयं की कार्यशालाएं स्थापित कीं।[11]
टर्बो-कंपाउंड डेल्टिक
E.185 या कंपाउंड डेल्टिक टर्बो-यौगिक इंजन संस्करण की योजना बनाई गई थी[1]एवं एकल प्रोटोटाइप 1956 में बनाया गया था[12] एवं 1957 में परीक्षण किया गया। गैस टरबाइन बारह-चरण अक्षीय कंप्रेसर एवं तीन-चरण गैस टरबाइन दोनों के साथ, गैस टर्बाइन के अंदर गैस जनरेटर के रूप में डेल्टिक का उपयोग किया। घुमाव के विपरीत, यह टरबाइन यांत्रिक रूप से क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा नहीं था, जबकि केवल कंप्रेसर को चलाता था। आशा थी, कि यह 6,000 अश्वशक्ति का उत्पादन करेगा। ईंधन अर्थव्यवस्था एवं शक्ति-से-भार अनुपात के साथ दूसरा कोई नहीं,[13] इससे निकटता से जुड़े इंजीनियरों की भविष्यवाणी थी कि कनेक्टिंग क्षण की विफलता इस शक्ति की सीमा होगी, जो लगभग 5,300 बीएचपी पर विफल होगी। परीक्षण पर यह वास्तव में अनुमानित रूप से क्रैंककेस के माध्यम से कनेक्टिंग रॉड फेंकने से पूर्व 5,600 बीएचपी का उत्पादन करता था।[12]भारी ईंधन की खपत के पश्चात भी, शुद्ध गैस टरबाइन के पक्ष में 1958 तक नौसेना की रुचि अर्घ्य हो गई थी, एवं आगे कोई विकास नहीं किया गया था।
तुलनीय इंजन
- जंकर्स जुमो 223
- ज़वेज्डा M503
- अचेस पावर
- फेयरबैंक्स मोर्स 38 8-1/8 डीजल इंजन
यह भी देखें
- डेल्टिक संरक्षण सोसायटी
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 D. K. Brown; George Moore (2003). Rebuilding the Royal Navy. Warship design since 1945. Chatham Publishing. ISBN 1-86176-222-4.
- ↑ End on image of Deltic type engine with exhaust manifolds exposed (via the Deltic Preservation Society - Baby Deltic project) Archived 11 June 2011 at the Wayback Machine thedps.co.uk
- ↑ डेल्टिक्स. Haynes Publishing Group. 1985. p. 4.
- ↑ "A 2,500 hp Two-stroke". Here and There. Flight. Vol. 65, no. 2358. 2 April 1954. p. 392. Retrieved 23 December 2009.
Powering H.M. fast patrol boat Dark Hunter, launched on March 18th, is a Napier Deltic engine. An opposed-piston two-stroke diesel, it develops 2,500 hp (1,900 kW); its power/weight ratio 4.2 lb/hp (2.6 kg/kW) is said to be the highest ever achieved in a marine diesel.
- ↑ Vessey, Napier Powered, p. 102
- ↑ Vessey, Napier Powered, p. 104
- ↑ Chamberlin 1963.
- ↑ Vessey, Napier Powered, p. 110
- ↑ Webb, Deltic Engines, p. 50
- ↑ "Soaking Behemoth – The Mack Super Pumper Was A Locomotive Engined Fire Fighter That Could Extinguish Hell Itself (And Often Did)" (in English). Retrieved 2018-10-18.
- ↑ Webb, Brian (1982). The Deltic Locomotives of British Rail. Newton Abbot: David & Charles. ISBN 0-7153-8110-5.
- ↑ 12.0 12.1 Boyle, The Napier Way, p. 121
- ↑ Boyle, The Napier Way, p. 221
अग्रिम पठन
- Bryan "Bob" Boyle (2000). The Napier Way. Bookmarque Publishing. ISBN 1-870519-57-4.
- Alan Vessey (compiler) (1997). Napier Powered. Tempus. ISBN 0-7524-0766-X.
- Brian Webb (1982). The Deltic Locomotives of British Rail. David&Charles. ISBN 0-7153-8110-5.
- Chatterton, Ernest Edward (1956). "The Napier Deltic Diesel Engine". SAE Technical Paper. SAE Technical Paper Series. SAE International. 1 (560038). doi:10.4271/560038.
- Chamberlin, R. H. (1963). "The Napier Deltic Diesel Engine in Main-Line Locomotives". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Conference Proceedings. 178 (311): 53–73. doi:10.1243/PIME_CONF_1963_178_299_02.
- "The 2500 b.h.p.- "Deltic" Diesel Engine" (PDF). The Engineer. 195: 596–7. 24 April 1953.
बाहरी संबंध
- Deltic technical details
- The Deltic Preservation Society
- Hunt Class – Deltic-powered Mine Countermeasure Vessel
- Deltic Animations – 3-D animations of the piston motion in the Deltic engine
- "Power Unit 406" – rebuilding of one of D9016 Gordon Highlander's engines after an exhaust silencer fire in 1999
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