Ignition Systems MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Ignition Systems - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

बैटरी या कॉइल इग्निशन सिस्टम में इग्निशन कॉइल की भूमिका

परिभाषा: इग्निशन कॉइल बैटरी या कॉइल इग्निशन सिस्टम में एक महत्वपूर्ण घटक है। इसकी प्राथमिक भूमिका आंतरिक दहन इंजन में स्पार्क उत्पादन के लिए आवश्यक निम्न बैटरी वोल्टेज को उच्च वोल्टेज में बदलना है। यह उच्च वोल्टेज इंजन के दहन कक्ष के भीतर वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक है, जिससे इंजन सुचारू रूप से और कुशलतापूर्वक चलता है।

कार्य सिद्धांत: इग्निशन कॉइल विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है। इसमें दो वाइंडिंग होते हैं: प्राथमिक वाइंडिंग और द्वितीयक वाइंडिंग। प्राथमिक वाइंडिंग बैटरी और इग्निशन स्विच से जुड़ा होता है, जबकि द्वितीयक वाइंडिंग स्पार्क प्लग से जुड़ा होता है।

जब इग्निशन स्विच चालू होता है, तो प्राथमिक वाइंडिंग से करंट प्रवाहित होता है, जिससे इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है। इग्निशन सिस्टम तब प्राथमिक वाइंडिंग में करंट प्रवाह को बाधित करता है, जिससे चुंबकीय क्षेत्र तेजी से ढह जाता है। यह तेजी से पतन द्वितीयक वाइंडिंग में एक उच्च वोल्टेज प्रेरित करता है, जो कई हजार वोल्ट हो सकता है। यह उच्च वोल्टेज तब स्पार्क प्लग पर निर्देशित होता है, जहाँ यह दहन कक्ष में वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए एक स्पार्क बनाता है।

संबंधित घटक:

• प्राथमिक वाइंडिंग: मोटे तार से बना, इसमें कम घुमाव होते हैं और यह बैटरी से जुड़ा होता है।
• द्वितीयक वाइंडिंग: पतले तार से बना, इसमें प्राथमिक वाइंडिंग की तुलना में कई अधिक घुमाव होते हैं और यह उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार होता है।
• इग्निशन स्विच: प्राथमिक वाइंडिंग में करंट प्रवाह को नियंत्रित करता है।
• स्पार्क प्लग: वह घटक जहाँ उच्च वोल्टेज को स्पार्क बनाने के लिए छुट्टी दी जाती है।

लाभ:

• स्पार्क उत्पादन के लिए आवश्यक निम्न बैटरी वोल्टेज को उच्च वोल्टेज में कुशलतापूर्वक परिवर्तित करता है।
• वायु-ईंधन मिश्रण के विश्वसनीय इग्निशन को सुनिश्चित करता है, जिससे बेहतर इंजन प्रदर्शन होता है।
• अपेक्षाकृत सरल डिजाइन जिसमें कुछ चलने वाले भाग होते हैं, जिससे स्थायित्व और कम रखरखाव होता है।

नुकसान:

• इग्निशन कॉइल की विफलता से इंजन में मिसफायर और खराब प्रदर्शन हो सकता है।
• उच्च वोल्टेज समय के साथ इन्सुलेशन टूटने का कारण बन सकता है।

अनुप्रयोग: इग्निशन कॉइल विभिन्न प्रकार के आंतरिक दहन इंजनों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें कारों, मोटरसाइकिलों और लॉन उपकरणों के लिए छोटे इंजन शामिल हैं। वे स्पार्क-इग्निशन सिस्टम वाले गैसोलीन और डीजल दोनों इंजनों के उचित कामकाज के लिए आवश्यक हैं।

गलत विकल्पों का विश्लेषण:

यह समझना महत्वपूर्ण है कि प्रश्न में सूचीबद्ध अन्य विकल्प इग्निशन कॉइल की भूमिका के संदर्भ में क्यों गलत हैं:

• विकल्प 1: दहन कक्ष में प्रवेश करने वाली हवा को संपीड़ित करना: यह इग्निशन कॉइल की भूमिका नहीं है। दहन कक्ष में हवा का संपीड़न आमतौर पर इंजन के संपीड़न स्ट्रोक के दौरान पिस्टन द्वारा प्राप्त किया जाता है। इग्निशन कॉइल का हवा के संपीड़न से संबंधित कोई कार्य नहीं है।
• विकल्प 2: ईंधन इंजेक्शन समय को नियंत्रित करना: ईंधन इंजेक्शन समय इंजन के ईंधन इंजेक्शन सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें ईंधन इंजेक्टर और इंजन नियंत्रण इकाई (ECU) जैसे घटक शामिल हैं। इग्निशन कॉइल ईंधन इंजेक्शन समय को नियंत्रित करने में शामिल नहीं है।
• विकल्प 3: इंजन के निकास तापमान को नियंत्रित करना: निकास तापमान वायु-ईंधन मिश्रण, दहन दक्षता और निकास प्रणाली डिजाइन जैसे कारकों से प्रभावित होता है। इग्निशन कॉइल का कार्य स्पार्क इग्निशन के लिए उच्च वोल्टेज उत्पन्न करना है, और यह सीधे निकास तापमान को नियंत्रित नहीं करता है।

संक्षेप में, बैटरी या कॉइल इग्निशन सिस्टम में इग्निशन कॉइल की प्राथमिक भूमिका स्पार्क उत्पादन के लिए आवश्यक निम्न बैटरी वोल्टेज को उच्च वोल्टेज में बदलना है, जिससे विकल्प 4 सही उत्तर बन जाता है। इंजन सिस्टम में प्रत्येक घटक के विशिष्ट कार्यों को समझना इंजन के प्रदर्शन के निदान और रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण है।

व्याख्या:

आंतरिक दहन इंजन के प्रज्वलन प्रणाली में संधारित्र

• एक संधारित्र, जिसे संपीडक भी कहा जाता है, आंतरिक दहन इंजन के प्रज्वलन प्रणाली में एक प्रमुख घटक है। यह अस्थायी रूप से विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करता है और आवश्यकतानुसार इसे छोड़ता है ताकि इंजन के दहन कक्ष में वायु-ईंधन मिश्रण के कुशल प्रज्वलन को सुनिश्चित किया जा सके।

कार्य सिद्धांत:

• एक प्रज्वलन प्रणाली में, संधारित्र संपर्क अवरोधक बिंदुओं पर जुड़ा होता है। जब संपर्क बिंदु खुलते हैं, तो संधारित्र वोल्टेज के उछाल को अवशोषित करता है जो अन्यथा बिंदुओं पर आर्किंग का कारण बन सकता है।
• यह अवशोषण प्रज्वलन कुंडली में चुंबकीय क्षेत्र के तेजी से ढहने में मदद करता है, जो कुंडली की द्वितीयक वाइंडिंग में उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है। इस उच्च वोल्टेज का उपयोग तब स्पार्क प्लग पर एक स्पार्क बनाने के लिए किया जाता है, जिससे वायु-ईंधन मिश्रण प्रज्वलित होता है।

लाभ:

• संपर्क अवरोधक बिंदुओं पर आर्किंग को रोकता है, जिससे घर्षण कम होता है और बिंदुओं का जीवनकाल लंबा होता है।
• प्रज्वलन कुंडली में चुंबकीय क्षेत्र के तेजी से ढहने को सुनिश्चित करता है, जिससे स्पार्क प्लग पर एक मजबूत और समय पर स्पार्क उत्पन्न होता है।
• प्रज्वलन प्रणाली की समग्र दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार करता है।

नुकसान:

• एक दोषपूर्ण संधारित्र कमजोर या कोई स्पार्क नहीं पैदा कर सकता है, जिससे इंजन में मिसफायर हो सकता है या स्टार्ट करने में विफलता हो सकती है।
• संधारित्रों का एक सीमित जीवनकाल होता है और उन्हें समय-समय पर बदलने की आवश्यकता हो सकती है।

अनुप्रयोग: संधारित्रों का उपयोग आंतरिक दहन इंजनों में विभिन्न प्रकार के प्रज्वलन प्रणाली में किया जाता है, जिसमें ऑटोमोबाइल, मोटरसाइकिल और लॉनमूवर और जनरेटर में उपयोग किए जाने वाले छोटे इंजन शामिल हैं।

व्याख्या:

ध्रुवीय प्रेरक प्रकार मैग्नेटो इग्निशन सिस्टम

• ध्रुवीय प्रेरक प्रकार मैग्नेटो इग्निशन सिस्टम एक प्रकार की इग्निशन प्रणाली है जहाँ चुंबक और वाइंडिंग दोनों स्थिर रहते हैं।
• यह प्रणाली आंतरिक दहन इंजनों में स्पार्क प्लग इग्निशन के लिए आवश्यक उच्च वोल्टेज उत्पन्न करती है बिना किसी बाहरी बैटरी या बिजली स्रोत की आवश्यकता के।
• ध्रुवीय प्रेरक प्रकार मैग्नेटो इग्निशन सिस्टम विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है।
• यहाँ, स्थिर चुंबक और वाइंडिंग एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं।
• जैसे ही एक प्रेरक या रोटर इस चुंबकीय क्षेत्र के भीतर घूमता है, यह चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का कारण बनता है।
• यह परिवर्तन वाइंडिंग में एक विद्युत वाहक बल (EMF) को प्रेरित करता है, जिसे तब इंजिन के सिलेंडर में वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए स्पार्क प्लग के लिए आवश्यक उच्च वोल्टेज में बदल दिया जाता है।

घटक:

• स्थिर चुंबक: एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।
• स्थिर वाइंडिंग: एक कोर के चारों ओर कुंडलित और स्थिति में स्थिर रहते हैं ताकि चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर वोल्टेज प्रेरित हो सके।
• रोटर या प्रेरक: एक घूर्णन घटक जो वाइंडिंग के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह को बदलता है, जिससे वोल्टेज प्रेरित होता है।
• वितरक: बहु-सिलेंडर इंजन में उपयुक्त स्पार्क प्लग को उच्च वोल्टेज निर्देशित करता है।
• इग्निशन कॉइल: प्रेरित वोल्टेज को एक स्पार्क बनाने के लिए पर्याप्त स्तर तक बढ़ाता है।
• स्पार्क प्लग: उच्च वोल्टेज को एक स्पार्क में परिवर्तित करता है ताकि वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित किया जा सके।

लाभ:

• बाहरी बिजली स्रोत की आवश्यकता के बिना स्वतंत्र संचालन।
• विश्वसनीय और सुसंगत स्पार्क पीढ़ी।
• अन्य इग्निशन सिस्टम की तुलना में कम चलने वाले भागों के साथ सरल डिजाइन।

हानि:

• निर्माण में जटिलता और घटकों का सटीक संरेखण।
• उन अनुप्रयोगों तक सीमित है जहाँ स्थिर चुंबक और वाइंडिंग संभव हैं।

अनुप्रयोग:

• ध्रुवीय प्रेरक प्रकार मैग्नेटो इग्निशन सिस्टम आमतौर पर छोटे इंजनों, मोटरसाइकिलों और कुछ विमान इंजनों में उपयोग किया जाता है जहाँ बाहरी बिजली स्रोतों से विश्वसनीयता और स्वतंत्रता महत्वपूर्ण है।

व्याख्या:

सही विकल्प को समझना:

दी गई समस्या को हल करने के लिए, हमें SI (स्पार्क इग्निशन) और CI (कम्प्रेशन इग्निशन) इंजनों के बारे में दो कथनों का विश्लेषण करने की आवश्यकता है। आइए इन इंजनों की परिभाषाओं और कार्य सिद्धांतों को समझने से शुरू करते हैं:

SI इंजन: SI इंजन, या स्पार्क इग्निशन इंजन, एक प्रकार का आंतरिक दहन इंजन है जहाँ दहन प्रक्रिया एक स्पार्क प्लग से एक विद्युत स्पार्क द्वारा शुरू की जाती है। स्पार्क प्लग वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करता है, जिससे दहन होता है।

CI इंजन: CI इंजन, या कम्प्रेशन इग्निशन इंजन, एक अन्य प्रकार का आंतरिक दहन इंजन है जहाँ सिलेंडर के अंदर हवा को संपीड़ित करके प्राप्त उच्च तापमान के कारण दहन होता है। SI इंजनों के विपरीत, CI इंजनों में स्पार्क प्लग नहीं होते हैं; इसके बजाय, वे ईंधन को प्रज्वलित करने के लिए संपीड़न द्वारा उत्पन्न गर्मी पर निर्भर करते हैं।

अब, आइए कथनों का विश्लेषण करें:

कथन A: SI इंजन में स्पार्क प्लग नहीं होता है।
कथन B: CI इंजन में स्पार्क प्लग नहीं होता है।

परिभाषाओं से, यह स्पष्ट है कि कथन A असत्य है क्योंकि SI इंजनों को दहन शुरू करने के लिए एक स्पार्क प्लग की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, कथन B सत्य है क्योंकि CI इंजन इग्निशन के लिए स्पार्क प्लग का उपयोग नहीं करते हैं।

इसलिए, सही उत्तर है:

विकल्प 2: कथन B सत्य है लेकिन कथन A असत्य है।

Additional Information

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: दोनों कथन सत्य हैं।

यह विकल्प गलत है क्योंकि, जैसा कि बताया गया है, कथन A असत्य है। SI इंजनों में एक स्पार्क प्लग होता है, जिससे कथन "SI इंजन में स्पार्क प्लग नहीं होता है" गलत हो जाता है।

विकल्प 3: दोनों कथन असत्य हैं।

यह विकल्प भी गलत है। जबकि कथन A असत्य है, कथन B सत्य है, क्योंकि CI इंजनों में स्पार्क प्लग नहीं होता है। इस प्रकार, दोनों कथन असत्य नहीं हो सकते।

विकल्प 4: कथन A सत्य है लेकिन कथन B असत्य है।

यह विकल्प पहले बताए गए कारण से गलत है। कथन A असत्य है क्योंकि SI इंजनों में एक स्पार्क प्लग होता है, और कथन B सत्य है क्योंकि CI इंजनों में स्पार्क प्लग नहीं होता है।

निष्कर्ष:

निष्कर्ष में, प्रश्न का सही उत्तर विकल्प 2 है। कथनों के विश्लेषण से पता चलता है कि कथन A असत्य है क्योंकि SI इंजनों में एक स्पार्क प्लग होता है, और कथन B सत्य है क्योंकि CI इंजनों में स्पार्क प्लग नहीं होता है। यह समझ आंतरिक दहन इंजनों के अध्ययन में मौलिक अवधारणाएँ हैं, SI और CI इंजनों के घटकों और कार्य सिद्धांतों में अंतर करने में महत्वपूर्ण है।

स्पष्टीकरण:

सतत अन्तःक्षेपण प्रणाली:

• सतत अन्तःक्षेपण प्रणाली एक प्रकार की ईंधन अन्तःक्षेपण प्रणाली है जिसका उपयोग विभिन्न इंजनों में ईंधन की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है।
• इस प्रणाली के लिए ऐसे पंप की आवश्यकता होती है जो बिना किसी स्पंदन के एकसमान दर पर ईंधन पहुंचा सके।

पंप के प्रकार:

• वेन पंप: यह द्रव को पंप करने के लिए रोटर पर लगे वेन का उपयोग करता है। इसका उपयोग अक्सर पावर स्टीयरिंग और एयर कंडीशनिंग प्रणाली में किया जाता है, लेकिन स्पंदन संबंधी समस्याओं के कारण यह निरंतर ईंधन अन्तःक्षेपण के लिए आदर्श नहीं है।
• प्लंजर पंप: इस प्रकार का पंप द्रव को स्थानांतरित करने के लिए एक प्रत्यागामी प्लंजर का उपयोग करता है। इसका उपयोग आमतौर पर उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, लेकिन यह स्पंदन पैदा कर सकता है, जिससे यह निरंतर ईंधन अन्तःक्षेपण प्रणालियों के लिए कम उपयुक्त हो जाता है।
• रोटरी पंप: एक रोटरी पंप गियर, स्क्रू या वैन के रोटेशन का उपयोग करके तरल पदार्थ को स्थानांतरित करता है। यह एक सहज और निरंतर प्रवाह प्रदान करता है, जो इसे निरंतर अन्तःक्षेपण प्रणाली के लिए आदर्श बनाता है।

• गियर पंप: गियर पंप तरल पदार्थ को पंप करने के लिए इंटरलॉकिंग गियर का उपयोग करते हैं। जबकि वे विश्वसनीय और कुशल हैं, वे स्पंदन भी पैदा कर सकते हैं और आम तौर पर ईंधन अन्तःक्षेपण प्रणाली के बजाय हाइड्रोलिक प्रणाली में उपयोग किए जाते हैं।

Important Points 

रोटरी पंप, बिना स्पंदन के ईंधन का सुचारू और निरंतर प्रवाह प्रदान करने की क्षमता के कारण, निरंतर अन्तःक्षेपण प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त है।

Additional Information 

रोटरी पंप के लाभ:

• वे श्यानता की एक विस्तृत श्रृंखला को संभालने में सक्षम हैं।
• वे तरल पदार्थ का एक सुसंगत और गैर-स्पंदनशील प्रवाह प्रदान करते हैं।
• इनका डिजाइन अपेक्षाकृत सरल है तथा इनका रखरखाव भी आसान है।
• वे विभिन्न अनुप्रयोगों में उच्च दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं।

संकल्पना:

अल्पतापी मिश्रण:

वह मिश्रण जिसमें स्टोइकोमेट्रिक आवश्यकता से अधिक वायु मौजूद होती है। इसमें ईंधन की मात्रा को पूर्ण रूप से जलाने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन से अधिक ऑक्सीजन होता है; दहन के बाद निकास गैस में अत्यधिक ऑक्सीजन होता है।

समृद्ध मिश्रण:

वह मिश्रण जिसमें स्टोइकोमेट्रिक आवश्यकता से कम वायु मौजूद होती है। इसमें ईंधन की मात्रा को पूर्ण रूप से जलाने के लिए पर्याप्त वायु नहीं होती है; दहन के बाद निकास गैस में अधजला ईंधन होता है।

अग्रिम स्पार्क/अग्रिम प्रज्वलन:

अग्रिम स्पार्क प्रक्रिया का उद्देश्य यह सुनिश्चित करना होता है कि इंजन संचालन की प्रत्येक स्थिति के तहत प्रज्वलन सबसे अधिक अनुकूल समयवधि में होता है अर्थात् इंजन शक्ति, ईंधन किफायत और न्यूनतम निकास विलयन के दृष्टिकोण से सबसे अनुकूल होता है। इन प्रक्रियाओं के माध्यम से अग्रिम कोण को सटीकता से स्थापित किया जाता है जिससे प्रज्वलन पिस्टन के TDC बिंदु से पहले होता है।

प्रज्वलन समय चक्र में संपीडन स्ट्रोक के अंत के निकट एक स्पार्क को प्रदान करने की सही अवधि होती है। ऐसे कई कारक हैं जो संपीडन अनुपात, इंजन गति, इंजन भार, ईंधन की गुणवत्ता, मिश्रण दृढ़ता, इत्यादि जैसे एक इंजन के प्रज्वलन समय को प्रभावित करते हैं।

समृद्ध मिश्रण की स्थिति में दहन दर तेज होता है और निम्न अग्रिम प्रज्वलन की आवश्यकता होती है। और अल्पतापी मिश्रण की स्थिति में दहन दर धीमा होगा इसलिए अधिक अग्रिम प्रज्वलन की आवश्यकता होती है।

जब प्रज्वलन संपीडन चक्र में पहले होता है, तो इंजन को विकसित कहा जाता है। जब पिस्टन संपीडन स्ट्रोक के ठीक निकट होता है, तो गतिरोध प्रज्वलन होता है।

• यदि प्रज्वलन बहुत अधिक तेज होता है, तो यह संपीडन स्ट्रोक के अंत से पहले पूरा होगा। इन स्थितियों के तहत क्रैंकशाफ़्ट और संयोजी रॉड को गैसों को संपीडित करते हुए पिस्टन को ऊपर की ओर धकेलना होगा। ऐसी स्थिति में दबाव को कम करने के लिए बल पर्याप्त नहीं हो सकता है और इंजन बंद या बाधित हो जायेगा।
• यदि प्रज्वलन बहुत अधिक धीमा होता है, तो ईंधन का दहन पिस्टन (विस्तार स्ट्रोक) के शक्ति स्ट्रोक के दौरान जारी रहेगा और अधिकतम दबाव विकसित नहीं होगा, और निम्न कार्य ऊष्मा ऊर्जा से प्राप्त होगा। इन स्थितियों के तहत तुलनात्मक रूप से अधिक निकास गैस, निकास वाल्व को अतितापित करते हुए इंजन सिलेंडर से बाहर निकलेंगे।

निष्कर्ष:

अग्रिम प्रज्वलन के साथ समृद्ध मिश्रण: यह संपीडन स्ट्रोक से पहले पूरा हो सकता है।

अग्रिम प्रज्वलन के बिना कमजोर मिश्रण: दहन विस्तार स्ट्रोक के दौरान बढ़ता हुआ पाया जा सकता है।

समृद्ध मिश्रण में अग्रिम धीमा प्रज्वलन होना चाहिए और अल्पतापी मिश्रण में अधिक अग्रिम प्रज्वलन होना चाहिए।

स्पष्टीकरण:

एक CI इंजन में दहन के लिए यह माना जाता है कि यह चार चरणों में होता है। इसे निम्न में विभाजित किया जाता है :

1. ज्वलन विलंब अवधि
2. तीव्र दहन या अनियंत्रित दहन की अवधि
3. नियंत्रित दहन की अवधि
4. ज्वलन के बाद की अवधि

ज्वलन विलंब अवधि :

ज्वलन विलंब अवधि को प्रारंभिक चरण भी कहा जाता है जिसके दौरान कुछ ईंधन की प्रविष्टि पहले से कर दी जाती है लेकिन इनका दहन नहीं हुआ होता है। इस अवधि की गणना अंतःक्षेपण की शुरुआत से उस बिंदु तक की जाती है जहाँ दबाव-समय वक्र जाँच वक्र से पृथक हो जाता है जिसे दहन की शुरुआत के रूप में दर्शाया जाता है।

ईंधन दहन कक्ष में अंतःक्षेपण के बाद तुरंत प्रज्वलित नहीं होता है। वह समय जब ईंधन की पहली बूंद दहन कक्ष में गर्म हवा से टकराती है और वह समय जब इसमें वास्तविक ज्वलन चरण शुरू होता है, के बीच निष्क्रियता की एक निश्चित अवधि होती है। इस अवधि को ज्वलन विलंब अवधि के रूप में जाना जाता है।

विलंब अवधि को भौतिक विलंब और रासायनिक विलंब के रूप में उप विभाजित किया जाता है।

तीव्र दहन या अनियंत्रित दहन की अवधि:

इस अवधि की गणना संकेतक आरेख पर विलंब अवधि के अंत से अधिकतम दबाव के बिंदु तक की जाती है।

दहन के इस दूसरे चरण में, दबाव की वृद्धि तीव्र होती है क्योंकि विलंब अवधि के दौरान, ईंधन की बूंदों को स्वयं को एक विस्तृत क्षेत्र में फैलाने का समय मिलता है और उनके चारों ओर ताजी हवा होती है।

ऊष्मा का लगभग एक-तिहाई हिस्सा इस प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होता है।

नियंत्रित दहन की अवधि:

दहन के दूसरे चरण के अंत में, तापमान और दबाव इतना अधिक होता है कि तीसरे चरण में अंतःक्षिप्त ईंधन की बूंदें लगभग प्रवेश करते ही जल जाती हैं।

ज्वलन के बाद की अवधि:

दहन अंतःक्षेपण प्रक्रिया के पूरा होने के साथ बंद नहीं होता है। दहन कक्ष में शेष असंतुलित और आंशिक रूप से जले ईंधन के कण ऑक्सीजन के संपर्क में आते ही जलने लगते हैं। यह एक निश्चित अवधि के लिए जारी रहता है जिसे ज्वलन के बाद की अवधि कहा जाता है।

पूर्व-प्रज्वलन सामान्यतः अत्यधिक ऊष्म स्थल के कारण होता है जो स्पार्क प्लग, दहन कक्ष जमा या रेचन वाल्व पर हो सकता है। पूर्व-प्रज्वलन के परिणाम निमलिखित हैं:

1. समय की हानि बढ़ जाती है और इसलिए शुद्ध कार्य कम हो जाता है।

2. पूर्व-प्रज्वलन और अधिस्फोटन का भ्रंश चक्र बनता है जिससे शक्ति की हानि होती है।

3. ईंधन दक्षता में कमी आती है।

व्याख्या:

• सटीक क्षण जिस पर अंतर्गम और निर्गम वाल्व पिस्टन की स्थिति के संदर्भ में खुलता और बंद होता है और आरेखीय रूप से दिखाए गए क्रैंक को वाल्व समंजन आरेख के रूप में जाना जाता है। इसे क्रैंक कोण की कोटि के रूप में व्यक्त किया जाता है।

• दहन की शुरुआत (SOC) या ईंधन वाल्व का बंद (FVC) होना उर्ध्व निश्चाल्य केंद्र (TDC) के बाद 10 - 20° क्रैंक कोण होता है, इसलिए सबसे अच्छा उत्तर विकल्प 3 सही है।

एक CI इंजन में दहन चार चरणों में होता है। इसे निम्न में विभाजित किया गया है 

1. प्रज्वलन विलंब अवधि

2. तीव्र दहन या अनियंत्रित दहन का अवधि 

3. नियंत्रित दहन का अवधि 

4. ज्वलन के बाद की अवधि 

प्रज्वलन विलंब अंतः क्षेपण की प्रारंभिक और प्रज्वलन के बीच की समय अंतराल होती है।

सीटेन संख्या, ईंधन की श्यानता, नोज़ल छिद्र आकार, अंत:क्षिप्‍त मात्रा और अंतः क्षेपण दबाव जैसे भौतिक गुण डीजल इंजन में विलंब घटना में योगदान देते हैं।

सीटेन संख्या डीजल ईंधन का एक महत्वपूर्ण गुण है और यह एक डीजल इंजन में आघात के लिए डीजल ईंधन के प्रवृत्ति की माप है। सीटेन संख्या ईंधन के प्रज्वलन गुणवत्ता को निर्धारित करने का एक माध्यम है।

ईंधन की प्रज्वलन विलंब अवधि जितनी कम होती है, ईंधन की सीटेन संख्या उतनी ही अधिक होगी और ईंधन के प्रज्वलित होने पर दहन कक्ष में ईंधन की निम्न मात्रा होगी।

प्रज्वलन अंतराल पर इंजन चरों का प्रभाव:

प्रज्वलन अंतराल (ईंधन के पहले प्रज्वलन और दहन के मुख्य फेज का प्रारंभिक के बीच समय अंतराल) निष्क्रियता की एक अवधि नहीं है लेकिन यह एक रासायनिक प्रक्रिया है। प्रज्वलन अंतराल क्रैंक कोण 10° से 20° और समय, 0.0015 सेकेंड के संदर्भ में होता है।

प्रज्वलन अंतराल की अवधि निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करता है:

• ईंधन: प्रज्वलन अंतराल ईंधन की रासायनिक प्रकृति पर निर्भर करता है। ईंधन का स्वः प्रज्वलन तापमान जितना अधिक होता है, प्रज्वलन अंतराल उतना ही लंबा होता है। यह ईंधन के न्यूनतम स्वः-प्रज्वलन तापमान के लिए कम होता है।
• प्रारंभिक तापमान और दबाव: यदि प्रारंभिक तापमान और दबाव बढ़ता है, तो प्रज्वलन अंतराल कम हो जाता है (और ये संपीडन अनुपात को बढ़ाने पर बढ़ सकते हैं)।

स्पष्टीकरण:

मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली:

• मैग्नेटो एक विशेष प्रकार का विद्युत जनरेटर है। यह इंजन पर लगाया जाता है और स्पार्क प्लग को छोड़कर कॉइल प्रज्वलन प्रणाली के सभी घटकों को बदल देता है।
• इंजन द्वारा घुमाए जाने पर मैग्नेटो बहुत उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने में सक्षम होता है और उसे बाह्य ऊर्जा के स्रोत के रूप में बैटरी की आवश्यकता नहीं होती।
• मैग्नेटो का उपयोग उच्च चाल पर सबसे अच्छा होता है और इसलिए इसका व्यापक रूप से खेल, रेसिंग कार, मोटरसाइकिल, स्कूटर के लिए उपयोग किया जाता है।

चित्र में उच्च-तनाव वाले मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली का योजनाबद्ध आरेख दर्शाया गया है।

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मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली की विशेषताएं

• निर्माण में सरलता:

  • मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली आमतौर पर कॉइल प्रज्वलन प्रणाली की तुलना में निर्माण में अधिक जटिल होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह एक ही इकाई के भीतर ऊर्जा उत्पादन और उच्च-वोल्टेज परिवर्तन दोनों को शामिल करता है।

• इंजन की चाल के सापेक्ष दक्षता:

  • इंजन की चाल बढ़ने पर मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली की दक्षता में सुधार होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मैग्नेटो उच्च चाल पर एक मजबूत चिंगारी उत्पन्न करता है, जिससे यह स्पोर्ट्स कार और विमान इंजन जैसे उच्च चाल वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

• रखरखाव आवश्यकताएँ :

  • मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली को आमतौर पर कॉइल प्रज्वलन प्रणाली की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है क्योंकि वे बाहरी बैटरी पर निर्भर नहीं होते हैं और उनमें कम विद्युत संयोजन होते हैं। यह उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद बनाता है जहां विश्वसनीयता और कम रखरखाव महत्वपूर्ण है।

• निम्न चाल पर स्पार्क तीव्रता :

  • मैग्नेटो प्रज्वलन प्रणाली निम्न इंजन चाल पर कमज़ोर स्पार्क उत्पन्न करता है। इससे स्टार्ट करने में कठिनाई हो सकती है, और कभी-कभी इंजन को स्टार्ट करने में सहायता के लिए एक अलग बैटरी की आवश्यकता होती है।

स्पष्टीकरण:

ज्वलन प्रणाली:

• सभी स्पार्क इग्निशन इंजनों को सिलेंडर में ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए एक इग्निशन सिस्टम की आवश्यकता होती है।
• निर्धारित समय पर सिलेंडर चार्ज को प्रज्वलित करने के लिए चिंगारी उत्पन्न करने के लिए बहुत उच्च वोल्टता की आवश्यकता होती है।

दो प्रकार की ज्वलन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है:

• बैटरी/कॉइल ज्वलन सिस्टम
• मैग्नेटो ज्वलन सिस्टम

ज्वलन कॉयल:

• इसका उपयोग स्फुलिंग उत्पन्न करने के लिए कम वोल्टता को उच्च वोल्टता तक बढ़ाने के लिए किया जाता है।
• इसमें दो कुंडलियाँ होती हैं, एक नरम लोहे की क्रोड़ पर लपेटी जाती है।
• द्वितीयक कुंडली क्रोड़ के ऊपर आधारित होती है। इसमें लगभग 21,000 फेरे होते हैं।
• कुंडली का एक सिरा द्वितीयक टर्मिनल से और दूसरा सिरा प्राथमिक कुंडली से जुड़ा होता है।
• प्राथमिक कुंडली, द्वितीयक कुंडली के ऊपर लपेटी जाती है और इसमें लगभग 200-300 फेरे होते हैं।
• सिरे बाहरी टर्मिनल से जुड़े हुए हैं। बैकेलाइट कैप कंटेनर और प्राथमिक टर्मिनलों से द्वितीयक टर्मिनल को इन्सुलेट करता है।
• कुंडली ज्वलन प्रणाली वाले आंतरिक दहन (IC) इंजन में, प्राथमिक परिपथ बैटरी से जुड़ा होता है और इग्निशन कुंडली में चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा के निर्माण के लिए जिम्मेदार होता है।
• जब प्राथमिक परिपथ बाधित होता है, तो चुंबकीय क्षेत्र के ढहने से ज्वलन कुंडली के द्वितीयक टर्मिनल पर एक उच्च वोल्टता (8000 V से 12,000 V तक) उत्पन्न होती है।
• यह उच्च वोल्टता स्पार्क प्लग पर चिंगारी पैदा करने के लिए आवश्यक है, जो इंजन सिलेंडर में वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करता है।
• ज्वलन कुंडली के द्वितीयक टर्मिनल पर उत्पन्न वोल्टता काफी अधिक हो सकती है, आमतौर पर कई हजार वोल्ट की सीमा में।
• सटीक वोल्टता विभिन्न कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें ज्वलन कुंडली का डिज़ाइन, प्राथमिक और माध्यमिक परिपथ का प्रतिरोध और प्रेरण और ज्वलन के समय विशिष्ट स्थितियाँ शामिल हैं।

संकल्पना:

प्रज्वलन कुंडलीः 

• प्रज्वलन कुंडली का उपयोग निम्न वोल्टेज से 12 V से 22,000 V तक के उच्च वोल्टेज तक बढ़ाने के लिए किया जाता है और स्फुलिंग (स्पार्क्स) उत्पन्न करने के लिए वितरक की मदद से इसकी आपूर्ति स्पार्क प्लग में की जाती है।
• इसमें दो कुंडलन शामिल होते हैं,एक नरम लौह कोर पर कुंडलित होता है।
• द्वितीयक कुंडलन कोर के ऊपर कुंडलित होता है और इसमें लगभग 21,000 घुमाव होते हैं।

• कुंडलन का एक सिरा माध्यमिक के सिरे से और दूसरा सिरा प्राथमिक कुंडलन से जुड़ा होता है।
• प्राथमिक कुंडलन द्वितीयक कुंडलन पर कुंडलित होता है और इसमें लगभग 200-300 घुमाव होते हैं।
• सिरों को कुंडली के बाहरी सिरे से संयोजित किया जाता हैं।
• बैकलाइट कैप कंटेनर और प्राथमिक सिरों से द्वितीयक सिरों को विद्युतरोधित करता है।

वितरक:

• एक वितरक स्पार्क प्रज्वलन प्रणाली का एक घटक है जो प्रज्वलन कुंडली से स्पार्क प्लग तक उच्च वोल्टेज स्पंदों को प्रसारित करता है।

• वितरक आम तौर पर कैंमशाफ्ट द्वारा संचालित होते हैं, जिसके कारण वे क्रैंकशाफ्ट से ठीक आधी गति पर घूर्णन करते हैं।
• यह सटीक समय वह है जो एक वितरक को सही समय पर और उचित क्रम में प्रत्येक स्पार्क प्लग को वोल्टेज प्रदान करने की अनुमति देता है जो ज्वालन(फायरिंग) ऑर्डर के अलावा कुछ भी नहीं है।

बैटरी:

• बैटरी आवश्यक वोल्टेज प्रदान करने के लिए स्थापित की जाती है जो SI इंजन में एक स्फुलिंग(स्पार्क) निर्मित करने के लिए आगे का चरण है जो दहन के लिए महत्वपूर्ण है।

अन्तःक्षेपण प्रणाली का वर्गीकरण

1.      वायु अन्तःक्षेपण प्रणाली

2.      ठोस अन्तःक्षेपण प्रणाली

 1. वायु अन्तःक्षेपण प्रणाली 

• इस अन्तःक्षेपण प्रणाली में, संपीड़ित वायु के माध्यम से ईंधन को सिलेंडर में अन्तःक्षिप्त किया जाता है। तो इसे अन्तःक्षेपण प्रणाली के लिए एक अतिरिक्त संपीड़न प्रणाली की आवश्यकता होती है।
• इस अतिरिक्त प्रणाली के कारण, इंजन का वजन बढ़ जाता है जिसके परिणामस्वरूप ब्रेक पावर आउटपुट कम हो जाएगा।
• इस प्रकार की ईंधन अन्तःक्षेपण प्रणाली का उपयोग आजकल इंजन के भारी डिजाइन के कारण बहुत कम किया जाता है। चूंकि इसे एक अतिरिक्त यांत्रिक संपीडक प्रणाली की आवश्यकता होती है।

वायु अन्तःक्षेपण प्रणाली के लाभ निम्नानुसार है

• उच्च श्यानता वाले ईंधन का उपयोग किया जा सकता है जो ठोस अन्तःक्षेपण प्रणाली द्वारा उपयोग किए जाने वाले ईंधन की तुलना में कम महंगा होता है।
• वायु के साथ ईंधन के अच्छे मिश्रण के कारण उच्च माध्य प्रभावी दाब (MEP) प्राप्त किया जा सकता है।

2. ठोस अन्तःक्षेपण प्रणाली

• इस अन्तःक्षेपण प्रणाली में, ईंधन को सीधे वायु अन्तःक्षेपण प्रणाली की तरह संपीडित वायु की सहायता से सिलेंडर में अन्तःक्षिप्त किया जाता है।
• इसे वायुरहित यांत्रिक अन्तःक्षेपण प्रणाली भी कहा जा सकता है।
• इस ठोस अन्तःक्षेपण प्रणाली में, विभिन्न प्रकार की अन्तःक्षेपण प्रणाली होती है।

1. विशिष्ट पंप और नोज़ल प्रणाली
2. इकाई अन्तःक्षेपण प्रणाली
3. सामान्य रेल प्रणाली
4. वितरक प्रणाली

सभी प्रणाली में 200 bar दाब के उच्च दाब वाले पंपों का उपयोग किया जाता है।

निकास वॉल्व इनटेक वाल्व से छोटे बनाए जाते हैं, हालांकि समान मात्रा में द्रव्यमान प्रत्येक के माध्यम से प्रवाहित होना चाहिए।

स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन के इनटेक वाल्व में दबाव अवकल एक एटमोस्फीयर से कम होता है , जबकि ब्लोडडाउन के दौरान निकास वाल्व में दबाव अवकल तीन या चार एटमोस्फीयर जितना अधिक हो सकता है ।

निकास वाल्व के पास उच्च दबाव निकास गैसों को दहन कक्ष से बचने में सहायता करता है । एक छोटी सी जगह के साथ, वे आसानी से निकास वाल्व से बाहर जा सकते हैं।

इनटेक और निकास के दौरान दबाव अंतर में इन अंतरों के कारण , जले हुए गैसों को निकास करने की तुलना में हवा को प्रतिष्ठापित करना कठिन है । इसलिए इनटेक वाल्व का छेद निकास वाल्व छेद से बड़ा होना चाहिए।