مضمون تفصیل

انجن:تعارف، اقسام اوران کے آپریشنز

عبدالخالق

انجن کا مقصد فیول) گیسولین/ڈیزل)میں موجود کیمیائی توانائی سے مکینیکل طاقت پیدا کرناہے- یہ توانائی انجن میں فیول جلنے سے پیدا ہوتی ہے- جلنےسے پہلے آکسیجن اور فیول کا مرکب اور جلنے کے بعد جلا ہوا مواد انجن کا اصل ورکنگ فلوڈ کہلاتے ہیں- فلوڈ اور انجن کے مکینیکل حصوں کے فنگشن سے انجن کی مطلوبہ طاقت پیدا ہوتی ہے اور انجن کام کرتا ہے جسے انجن کا ورک کہتے ہیں -

انجن کے اجزا:

انجن بلاک کے اندر انجن سلنڈر ہوتے ہیں- ٹوٹ پھوٹ کے خلاف مزاحمت(good wear resistance) اورکم قیمت کی وجہ سے بلاک بنیادی طورپر بھورے دیگی لوہے (grey cast iron) سےبنایا جاتا ہے- بلاک میں ٹھنڈے پانی کے بہاؤ کیلئے راستے بنائے جاتے ہیں- چھوٹے سپارک اگنیشن انجن میں وزن کو کم کرنے کیلئے ایلومینیم کا استعمال کیا جاتا ہے- کرینک کیس (جس میں کرینک شافٹ چلتی ہے) انجن بلاک کے سا تھ جڑی ہوتی ہے- کرینک شافٹ روایتی طور پرسٹیل سے بنتی ہے- کرینک کیس کی نچلی سطح کاسٹ ایلومینیم آئل پین (cast aluminum oil pan) سے سِیل کی جاتی ہے جو کہ انجن کی چکنائی جمع کرنے کیلئے حوض کےطور پر استعمال ہوتی ہے- چھوٹے انجن میں ایلومینیم، جب کہ بڑے انجن میں دیگی لوہے (cast iron) سے پسٹن بنائے جاتے ہیں- پسٹن، کنیکٹنگ راڈ(connecting rod)کے ذریعےپاور کو کرینک پن میں منتقل کرتا ہے-کنیکٹنگ راڈ، پسٹن کے ساتھ سٹیل پسٹن پن کے ذریعے جڑا ہوتا ہے- پسٹن پِن عام طور پر وزن کو کم رکھنے کیلئے کھوکھلا ہوتا ہے- کرینک کیس میں جمع شدہ پریشر کو باہر نکالنے کیلئے پسٹن ہیڈ میں رِنگ دیے جاتے ہیں- سلنڈر ہیڈ کے ذریعے سلنڈر کو سِیل کیا جاتا ہے جو کہ دیگی لوہے یا ایلومینیم سے بنایا جاتا ہے- سلنڈر ہیڈ مختلف انجن ڈیزائن کے مطابق سپارک پلگ، فیول انجیکٹر اور والو وغیرہ پر مشتمل ہوتا ہے- انجن والو سٹیل کے مرکب سے بنتے ہیں- ایگزاسٹ والو 700oC درجہ حرارت پر کام کرتا ہے جسے ٹھنڈا رکھنے کیلئے انجن کے کولنگ سسٹم کا سہارا لیا جاتا ہے- جدید سپارک اگنیشن انجن میں اوور ہیڈ والو ہوتے ہیں، انجن کی اس بناوٹ میں کمبسچن چیمبر کا سائز کم، اور ہیٹ لاسز (heat lossess)کم ہونے کی وجہ سے انجن کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے- والو کو کھولنے اور بند کرنے کیلئے کیم شافٹ استعمال ہوتی ہے- ایک والو کیلئے ایک کیم ہوتی ہے- کیم شافٹ دیگی لوہے (cast iron) یا فورجڈسٹیل (forged steel) سے بنائی جاتی ہے- کیم کی سطح کو سخت بنایا جاتا ہے تاکہ زیادہ دیر تک چل سکے - کیم شافٹ گراری، بیلٹ یا چِین کے ذریعے کرینک شافٹ کےموشن (motion) سے چلتی ہے -

انجن کی اقسام:

انجن کی مختلف اقسام ہیں- جن کی درجہ بندی درج ذیل طریقوں سے کی جا سکتی ہے-

1. استعمال

موٹر کار، ٹرک، ریل گاڑی کا انجن، ہوائی جہاز، آبدوز، برقی پلانٹ(power plant)

2. ڈیزائن

دوطرفہ حرکت کنندہ(سلنڈر کی ترتیب کے مطابق مثلا ان لائن، وی شیپ وغیرہ)، روٹری انجن(وانکل اور دوسری جیومیٹریز)

3. ورکنگ سائیکل

فور سٹروک سائیکل: جس میں کرینک شافٹ کو گھمانے کیلئے پسٹن چارسائیکل مکمل کرتا ہے -مثلا ٹربو چارجڈ، سپر چارجڈ انجن

ٹوسٹروک سائیکل : جس میں کرینک شافٹ کو گھمانے کیلئے پسٹن دوسائیکل مکمل کرتا ہے-مثلا موٹر سائیکل انجن، سکوٹر انجن

4. والو ڈیزائن اور لوکیشن

اوور ہیڈ (آئی ہیڈ ) والو ، انڈر ہیڈ (ایل ہیڈ )والو، روٹری والو، کراس سکوینجڈ(scvanged) والو ( سلنڈر کے مخالف اطراف ایک ہی مقام پر ان لٹ اور ایگزاسٹ والو )، یونی فلو سکوینجڈ (scvanged) (سلنڈر کے مختلف اینڈز پر ان لٹ اور ایگزاسٹ والو )

5. فیول ( ایندھن)

گیسولین (پٹرول)، فیول آئل (ڈیزل فیول) ، نیچر ل (قدرتی )گیس،ایل پی جی ( لیکوئڈ پیٹرولیم گیس ) ، الکوہل ( میتھانول،ایتھانول) ،ہائیڈروجن، ڈوولdual)) فیول

6. مکسچر تیار ی کی اقسام

کاربوریشن(carburation) کے ذریعے

ان ٹیک والو فیول انجیکشن کے ذریعے

انجن سلنڈر فیول انجیکشن کے ذریعے

7. فیول جلنے کا بنیادی طریقہ کار

سپارک اگنیشن (پٹرول انجن)

کمپریشن اگنیشن (ڈیزل انجن)

8. کمبسچن چیمبر ڈیزائن

اوپن چیمبر

(مثلا، ڈسک، ویج، ہیمی سفیئر، باؤل ان پسٹن (bowl in piston)چیمبر)

 ڈیوائڈڈچیمبر

(مثلا، چھوٹا اور لمبا یلری چیمبر مثلا سورل چیمبر ،پری چیمبر )

9. لوڈ کنٹرول کا طریقہ

1- فیول اور ائیر کے مشترکہ بہاؤکا کنٹرول

2- فیول کے بہاؤکا انفرادی کنٹرول،دونوں کا مجموعہ

10. کولنگ کا طریقہ

1-واٹر کولنگ 2- ائیر کولنگ

انجن آپریشنزکی مختصر :

انٹرنل کمبسچن (اندرونی دہن ) فیول سے کیمیکل انرجی کو میکینیکل انرجی میں تبدیل کرتاہے -انجن کی تقریبا30% انرجی، ورک میں تبدیل ہوتی ہے جبکہ باقی انرجی ، حرارت اور رگڑfriction)) کی صورت میں ضائع ہو جاتی ہے -انجن کے اجزا کو اس طرح ڈیزائن کیا جاتا ہے کہ انرجی تبدیل کرتےہوئے زیادہ کارکردگی حاصل کی جا سکے اور دورانِ آپریشن زیادہ حرارت اور دباؤ برداشت کر سکیں اس کے علاوہ مقررہ وزن اور حجم کے معیار پر بھی پورے اتریں-

انجن آپریشنز کی بنیادی درجہ بندی دو طرح سے ہے-

1- سپارک اگنیشن (SI)

2-کمپریشن اگنیشن(CI)

1- سپارک اگنیشن (SI):

سپارک اگنیشن انجن میں ہائیڈروکاربن فیول)پٹرول) اور آکسیجن کو انجن سلنڈرمیں داخل ہونے سے پہلے کاربوریٹر یا فیول انجیکشن سسٹم میں مکس (حل ) کر لیا جاتا ہے -آٹوموبیل کے ان ٹیک سسٹم میں داخل ہوتے ہوئے ہوا کا ٹمپریچرکنٹرول کیا جاتا ہے- کمبسچن کیلئے فیول اور ائیر کا تناسب تقریبا 15 ہونا ضروری ہے- کا ربوریٹر انجن کیلئے فیول اور ائیر کی معقول مقدار کی پیمائش کرتا ہے- الیکٹرونک فیو ل انجیکشن سسٹم ان لٹ پورٹ میں کاربوریٹر کے متبادل کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہے- سسٹم میں انجیکٹر ز کے ذریعے ان ٹیک پورٹ میں، فیول کو کم پریشر پر انجیکٹ کیا جاتا ہے-

2- کمپریشن اگنیشن(CI):

کمپریشن اگنیشن انجن سلنڈر میں فیول اور ہوا کو ایک ساتھ داخل کرنے کی بجائے ہوا کو علیحدہ داخل کرتا ہے -فیول (ڈیزل) اس وقت سلنڈر میں داخل ہوتا ہے جب جلنے کا عمل شروع ہوتاہے- مختلف استعمالات کیلئے کمپریشن اگنیشن انجن آپریشن کئی ڈیزائنز میں استعمال کیے جا رہے ہیں مثلا کار، ٹرک، ریل گاڑی، بحری آبدوزاور بجلی پیدا کرنے والےجنریٹرزکے انجن- ٹربو چارجڈ انجن جن میں ان لٹ ائیر کو ایگزاسٹ سے چلنے والے ٹربائن کمپریسر کی مدد سے کمپریس کیا جاتا ہے- سپر چارجڈ انجن میں ائیر کو مکینیکل پمپ یا بلوئر blower))کی مدد سے کمپریس کیا جاتا ہے جبکہ عام انجن میں ہوا فلٹر سے گزر کر سلنڈر میں پہنچتی ہے- ٹربوچارجنگ اور سپر چارجنگ سے ائیر اور فیول کا بہاؤ بڑھتا ہے جس کے نتیجے میں انجن کی آؤٹ پٹ بھی بڑھ جاتی ہے- یہ طریقہ کار بڑے انجنوں میں استعمال ہوتے ہیں جہاں انجن کے حجم اور وزن کو کم کرنا اور پاور کو بڑھانا مقصود ہو تا ہے- پٹرول انجن کی نسبت ڈیزل انجن کی کمپریشن کا تناسب “compression ratio” زیادہ ہوتا ہے یہ تناسب انجن کی قسم اور ائیر ان لٹ کے استعمال پر بھی موقوف ہوتا ہے-

کمپریشن اگنیشن(ڈیزل) اور سپارک اگنیشن(پٹرول) انجن کا موازنہ: