विमान पिस्टन इंजन: सिंहावलोकन, उपकरण और विशेषताएं

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

लंबे समय तक, 19वीं शताब्दी के अंत से 20वीं शताब्दी के मध्य तक, पिस्टन विमान इंजन एकमात्र ऐसा इंजन बना रहा जो विमान को उड़ान प्रदान करता था। और केवल पिछली शताब्दी के चालीसवें दशक में, उन्होंने ऑपरेशन के अन्य सिद्धांतों के साथ इंजनों को रास्ता दिया - टर्बोजेट। लेकिन इस तथ्य के बावजूद कि पिस्टन इंजन अपनी स्थिति खो चुके हैं, वे दृश्य से गायब नहीं हुए हैं।

पारस्परिक इंजनों के लिए आधुनिक अनुप्रयोग

वर्तमान में, एविएशन पिस्टन इंजन मुख्य रूप से स्पोर्ट्स एयरक्राफ्ट में, साथ ही ऑर्डर करने के लिए बनाए गए छोटे विमानों में भी उपयोग किए जाते हैं। इस प्रकार के इंजनों का बहुत कम उपयोग होने का एक मुख्य कारण यह है कि गैस टर्बाइनों की तुलना में पिस्टन इंजन की इकाई शक्ति का इकाई द्रव्यमान का अनुपात काफी कम है। गति के मामले में, पिस्टन इंजन विमान उद्योग में उपयोग किए जाने वाले अन्य इंजनों के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकते। इसके अलावा, उनकी दक्षता 30. से अधिक नहीं है%.

पिस्टन एयरक्राफ्ट इंजन के प्रकार

पिस्टन विमान के इंजन मुख्य रूप से क्रैंकशाफ्ट के संबंध में सिलेंडरों के क्रम में भिन्न होते हैं। नतीजतन, विभिन्न प्रकार के पिस्टन मोटर्स की काफी बड़ी संख्या है। सबसे व्यापक रूप से निम्नलिखित का उपयोग किया जाता है:

• वी आकार के इंजन;
• पारस्परिक रेडियल इंजन जहां सिलिंडरों को एक स्टार पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है;
• बॉक्सर इंजन, इसके सिलिंडर इन-लाइन हैं।

वी-इंजन

वे न केवल विमान उद्योग में सबसे प्रसिद्ध और उपयोग किए जाने वाले आंतरिक दहन इंजन हैं। उनका नाम क्रैंकशाफ्ट के संबंध में सिलेंडरों की विशिष्ट व्यवस्था से जुड़ा है। साथ ही, उनका एक-दूसरे के संबंध में झुकाव का एक अलग स्तर होता है। यह 10 से 120 डिग्री तक हो सकता है। ऐसी मोटरें अन्य आंतरिक दहन इंजनों के समान सिद्धांतों पर काम करती हैं।

सिलिंडरों की वी-आकार की व्यवस्था वाले इंजनों के फायदों में बिजली के प्रदर्शन को बनाए रखते हुए उनकी सापेक्ष कॉम्पैक्टनेस, साथ ही एक सभ्य टोक़ प्राप्त करने की क्षमता शामिल है। डिजाइन इस तथ्य के कारण महत्वपूर्ण शाफ्ट त्वरण प्राप्त करने की अनुमति देता है कि ऑपरेशन के दौरान बनाई गई जड़ता अन्य प्रकार के आंतरिक दहन इंजनों की तुलना में बहुत अधिक है। अन्य प्रकारों की तुलना में, इन्हें सबसे छोटी ऊंचाई औरलंबाई।

इस प्रकार के मोटर्स में क्रैंकशाफ्ट की उच्च कठोरता होती है। यह अधिक संरचनात्मक ताकत प्रदान करता है, जो पूरे इंजन के जीवन को बढ़ाता है। ऐसे मोटर्स की ऑपरेटिंग आवृत्तियां बड़ी रेंज में भिन्न होती हैं। यह आपको तेजी से गति प्राप्त करने की अनुमति देता है, साथ ही साथ सीमा मोड पर लगातार काम करता है।

V-इंजन वाले पिस्टन एयरक्राफ्ट इंजन के नुकसान में उनके डिजाइन की जटिलता शामिल है। नतीजतन, वे अन्य प्रकारों की तुलना में बहुत अधिक महंगे हैं। इसके अलावा, वे इंजन की बड़ी चौड़ाई में भिन्न होते हैं। इसके अलावा, वी-आकार के मोटर्स को उच्च स्तर के कंपन, संतुलन में कठिनाइयों की विशेषता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि उनके विभिन्न भागों को विशेष रूप से भारित करना आवश्यक है।

विमान रेडियल पिस्टन इंजन

वर्तमान में, विमानन में रेडियल पिस्टन इंजन फिर से मांग में हैं। वे सक्रिय रूप से स्पोर्ट्स एयरक्राफ्ट मॉडल में, या ऑर्डर करने के लिए बनाए गए लोगों में उपयोग किए जाते हैं। ये सभी आकार में छोटे हैं। अन्य मोटर्स के विपरीत, रेडियल प्रकार के एक विमानन पिस्टन इंजन का उपकरण इस तथ्य में निहित है कि इसके सिलेंडर रेडियल किरणों (तारांकन) की तरह समान कोणों पर क्रैंकशाफ्ट के आसपास स्थित होते हैं। इसने उसे नाम दिया - तारे के आकार का। ऐसे मोटर्स एक निकास प्रणाली से लैस होते हैं जो रेडियल बीम में विचलन करते हैं। इसके अलावा, इस प्रकार के इंजन में कई सितारे - डिब्बे हो सकते हैं। यह इस तथ्य के कारण संभव है कि क्रैंकशाफ्ट की लंबाई में वृद्धि हुई है। एक नियम के रूप में, रेडियल इंजन विषम संख्या में सिलेंडर के साथ बनाए जाते हैं। यह सिलेंडर के माध्यम से एक चिंगारी को लागू करने की अनुमति देता हैएक। लेकिन वे सम संख्या में सिलिंडर वाले रेडियल इंजन भी बनाते हैं, लेकिन उनकी संख्या दो से अधिक होनी चाहिए।

रेडियल इंजन का सबसे बड़ा नुकसान यह है कि जब विमान पार्क किया जाता है तो तेल इंजन के निचले सिलेंडर में घुस जाता है। यह समस्या अक्सर तात्कालिक पानी के हथौड़े की घटना की ओर ले जाती है, जो पूरे क्रैंक तंत्र के टूटने की ओर ले जाती है। इंजन शुरू करने से पहले ऐसी समस्याओं को रोकने के लिए, निचले सिलेंडरों की स्थिति की निरंतर जांच की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उनमें कोई तेल प्रवेश न हो।

रेडियल इंजन के फायदों में उनका छोटा आकार, संचालन में आसानी और अच्छी शक्ति शामिल है। आमतौर पर ये स्पोर्ट्स मॉडल एयरक्राफ्ट में लगाए जाते हैं।

विपरीत विमान पिस्टन इंजन

वर्तमान में, बॉक्सर विमान के इंजन अपने पुनर्जन्म का अनुभव करने लगे हैं। इस तथ्य के कारण कि वे आकार में छोटे हैं और वजन में अपेक्षाकृत हल्के हैं, उन्हें हल्के खेल विमान पर रखा गया है। वे पर्याप्त शक्ति विकसित करने और बहुत उच्च गति प्रदान करने में सक्षम हैं।

बॉक्सर इंजन में कई प्रकार के डिज़ाइन होते हैं:

1. "बॉक्सर" विधि (सुबारू) के अनुसार बनाई गई मोटर। ऐसे इंजनों में एक दूसरे के विपरीत स्थित सिलिंडरों के पिस्टन समान दूरी पर चलते हैं। इसका परिणाम प्रत्येक चक्र में एक शीर्ष मृत केंद्र पर और दूसरा नीचे मृत केंद्र में होता है।

2. इंजन,एक ओआरओएस डिवाइस (विपक्षी पिस्टन विरोध सिलेंडर) से लैस है। ऐसे मोटर्स में, क्रैंकशाफ्ट के संबंध में सिलेंडर क्षैतिज रूप से स्थित होते हैं। उनमें से प्रत्येक में दो पिस्टन होते हैं, जो ऑपरेशन के दौरान एक दूसरे की ओर बढ़ते हैं। दूर का पिस्टन एक विशेष कनेक्टिंग रॉड द्वारा क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा होता है।

3. सोवियत 5TDF इंजन में लागू सिद्धांत के आधार पर बनाया गया एक इंजन। ऐसे उत्पाद में, पिस्टन एक दूसरे की ओर बढ़ते हैं, प्रत्येक व्यक्तिगत सिलेंडर में जोड़े में काम करते हैं। जब दोनों पिस्टन शीर्ष मृत केंद्र पर पहुंच जाते हैं, तो उनके बीच ईंधन डाला जाता है। इस किस्म के इंजन मिट्टी के तेल से लेकर गैसोलीन तक विभिन्न प्रकार के ईंधन पर काम कर सकते हैं। बॉक्सर इंजन की शक्ति बढ़ाने के लिए, उन्हें एक टर्बोचार्जर के साथ आपूर्ति की जाती है।

बॉक्सर इंजन में मुख्य लाभ कॉम्पैक्टनेस, छोटे आयाम हैं। इनका उपयोग बहुत छोटे विमानों में किया जा सकता है। उनकी शक्ति काफी अधिक है। वे अब तेजी से खेल विमानों में उपयोग किए जा रहे हैं।

मुख्य नुकसान उच्च ईंधन खपत और विशेष रूप से इंजन तेल है। अन्य प्रकार के इंजनों के संबंध में, बॉक्सर इंजन ईंधन और स्नेहक की दोगुनी खपत करते हैं। उन्हें लगातार तेल परिवर्तन की आवश्यकता होती है।

आधुनिक विमान इंजन

आधुनिक पिस्टन एयरक्राफ्ट इंजन बहुत जटिल सिस्टम हैं। वे आधुनिक इकाइयों और विधानसभाओं से लैस हैं। उनका काम आधुनिक प्रणालियों और उपकरणों द्वारा प्रदान और नियंत्रित किया जाता है। आवेदन के कारणउन्नत तकनीक, इंजन की वजन विशेषता काफी कम हो जाती है। उनकी क्षमता में वृद्धि हुई है, जो प्रकाश-इंजन और खेल विमानन में उनके व्यापक उपयोग में योगदान देता है।

विमानन तेल

विमान के इंजनों में तेल कठिन परिस्थितियों में काम करता है। ये पिस्टन के छल्ले के क्षेत्रों में, पिस्टन के आंतरिक भागों पर, वाल्वों और अन्य घटकों पर उच्च तापमान हैं। इसलिए, महत्वपूर्ण तापमान, दबाव, भार की स्थितियों में मोटर के उच्च-गुणवत्ता वाले संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, वे उच्च-चिपचिपापन वाले तेलों का उपयोग करते हैं, जो विशेष सफाई के अधीन होते हैं। उनके पास उच्च चिकनाई होनी चाहिए, धातुओं और इंजन की अन्य संरचनात्मक सामग्री के प्रति तटस्थ रहना चाहिए। पिस्टन इंजन के लिए उड्डयन तेल उच्च तापमान के संपर्क में आने पर ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए, भंडारण के दौरान अपने गुणों को खोने के लिए नहीं।

घरेलू पिस्टन एयरक्राफ्ट इंजन

रूस में पिस्टन इंजन के उत्पादन का इतिहास 1910 में शुरू होता है। प्रथम विश्व युद्ध के दौरान बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ। सोवियत संघ में, सोवियत पिस्टन विमान के अपने स्वयं के डिजाइन के इंजन 1922 में बनाए जाने लगे। विमानन सहित औद्योगिक उत्पादन में वृद्धि के साथ, देश ने 4 निर्माताओं के पिस्टन इंजन का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू किया। ये वी। क्लिमोव, ए। श्वेत्सोव, प्लांट नंबर 29, ए। मिकुलिन के इंजन थे।

युद्ध के बाद, यूएसएसआर के विमानन के आधुनिकीकरण की प्रक्रिया शुरू होती है। नए विमानों के लिए विमान के इंजन डिजाइन और निर्मित किए जाते हैं। प्रतिक्रियाशीलविमान निर्माण। 1947 में, उच्च गति पर चलने वाले सभी सैन्य विमान जेट प्रणोदन में बदल गए। पिस्टन विमान के इंजन का उपयोग केवल प्रशिक्षण, खेल, यात्री और सैन्य परिवहन विमान में किया जाता है।

सबसे बड़ा पिस्टन विमान का इंजन

सबसे शक्तिशाली पिस्टन विमान का इंजन 1943 में यूएसए में बनाया गया था। इसे Lycoming XR-7755 कहा जाता था। यह छत्तीस सिलेंडर वाला इंजन था। इसकी कार्यशील मात्रा 127 लीटर थी। वह 5000 अश्वशक्ति की शक्ति विकसित करने में सक्षम था। Convair B-36 विमान के लिए डिज़ाइन किया गया। हालांकि, सीरीज नहीं चली। प्रोटोटाइप के रूप में दो प्रतियों में बनाया गया था।