سمندری ڈیزل

میرین ڈیزل انجن اعلی تھرمل کارکردگی، اچھی معیشت، آسان آغاز اور مختلف قسم کے بحری جہازوں کے لیے زبردست موافقت کے حامل ہوتے ہیں۔ ان کے تعارف کے بعد، وہ تیزی سے بحری جہازوں کے لیے پروپلشن پاور کے طور پر استعمال کیے گئے۔ 1950 کی دہائی تک، ڈیزل انجنوں نے تقریباً مکمل طور پر نئے تعمیر شدہ بحری جہازوں میں بھاپ کے انجنوں کی جگہ لے لی تھی۔ میرین ڈیزل انجن سویلین بحری جہازوں، چھوٹے اور درمیانے درجے کے جہازوں اور روایتی آبدوزوں کے لیے طاقت کا بنیادی ذریعہ بن چکے ہیں۔ میرین ڈیزل انجنوں کو بحری جہازوں میں ان کے افعال کے مطابق مین انجنوں اور معاون انجنوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ مین انجن کو بحری جہازوں کے لیے پروپلشن پاور کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ معاون انجن جنریٹرز، ایئر کمپریسرز، یا واٹر پمپ کو چلانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

میرین ڈیزل انجنوں کو عام طور پر تیز رفتار، درمیانی رفتار اور کم رفتار والے ڈیزل انجنوں میں تقسیم کیا جاتا ہے، اور تین قسم کے ڈیزل انجنوں کے اہم کارکردگی کے اشارے جدول میں درج ہیں۔

تعارف اور درخواست

زیادہ تر وقت، سمندری انجن پورے بوجھ پر کام کرتے ہیں، اور بعض اوقات متغیر بوجھ کے حالات میں کام کرتے ہیں۔ بحری جہاز اکثر کھردرے خطوں میں جاتے ہیں، اس لیے سمندری ڈیزل انجنوں کو 15 ڈگری -25 ڈگری کے طول بلد جھکاؤ اور 15 ڈگری -35 ڈگری کے ٹرانسورس جھکاؤ کے حالات میں قابل اعتماد طریقے سے کام کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ زیادہ تر جہاز ٹربو چارجڈ ڈیزل انجن استعمال کرتے ہیں (اندرونی دہن انجن ٹربو چارجنگ دیکھیں)، اور کم طاقت والے نان ٹربو چارجڈ ڈیزل انجن صرف چھوٹی کشتیوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ زیادہ تر کم رفتار ڈیزل انجن دو اسٹروک انجن ہوتے ہیں، زیادہ تر درمیانے رفتار والے ڈیزل انجن چار اسٹروک انجن ہوتے ہیں، اور ہائی اسپیڈ ڈیزل انجن دونوں ہوتے ہیں۔ میرین ٹو اسٹروک ڈیزل انجنوں کی صفائی کی شکلوں میں ریفلوکس اسکیوینگنگ، پورٹ والو ڈی سی اسکیوینگنگ، اور مخالف پسٹن پورٹ اسکیوینگنگ شامل ہیں۔ ہائی پاور میڈیم اور کم اسپیڈ ڈیزل انجن بڑے پیمانے پر بھاری تیل کو بطور ایندھن استعمال کرتے ہیں، جبکہ ہائی سپیڈ ڈیزل انجن اب بھی زیادہ تر لائٹ ڈیزل استعمال کرتے ہیں۔

کم رفتار ڈیزل انجن

پروپیلر کو براہ راست چلانے کے لیے کم گردشی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ اعلی پروپلشن کی کارکردگی حاصل کی جا سکے۔ درمیانے اور تیز رفتار ڈیزل انجن پروپیلر کو گیئر باکس کے ذریعے چلاتے ہیں، جو عام طور پر پروپیلر کو ریورس کرنے کے لیے ریورسنگ میکانزم سے لیس ہوتا ہے۔ تاہم، کم رفتار والے ڈیزل انجن اور کچھ درمیانے رفتار والے ڈیزل انجن خود کو الٹ سکتے ہیں۔ درمیانے اور تیز رفتار ڈیزل انجن بھی جنریٹر موٹر پروپیلر سسٹم کے ذریعے برقی طور پر چلائے جاتے ہیں۔ جب ہائی پاور کی ضرورت ہوتی ہے، متوازی طور پر متعدد مشینیں بھی استعمال کی جا سکتی ہیں، اور کم رفتار نیویگیشن کے لیے صرف ایک مین انجن استعمال کیا جا سکتا ہے، اس طرح آپریشنل کارکردگی اور بھروسے میں بہتری آتی ہے۔ ایک ہی جہاز پر دو مین انجن لگاتے وقت، انہیں انسٹالیشن پوزیشن اور پروپیلر کی سمت کے مطابق بائیں انجن اور دائیں انجن میں تقسیم کیا جاتا ہے۔

کام کرنے کا اصول

دو سٹروک ڈیزل انجن

ایک ڈیزل انجن جو پسٹن کے دو اسٹروک کے ذریعے ایک ورکنگ سائیکل کو مکمل کرتا ہے اسے دو اسٹروک ڈیزل انجن کہا جاتا ہے۔ تیل کا انجن کرینک شافٹ کے صرف ایک انقلاب کے ساتھ ایک ورکنگ سائیکل مکمل کرتا ہے۔ فور اسٹروک ڈیزل انجن کے مقابلے میں، یہ پاور آؤٹ پٹ کو بہتر بناتا ہے اور مخصوص ساخت اور کام کرنے کے اصولوں میں نمایاں فرق رکھتا ہے۔

دو اسٹروک ڈیزل انجن کا بنیادی ڈھانچہ فور اسٹروک ڈیزل انجن جیسا ہی ہوتا ہے جس کا بنیادی فرق والو ٹرین میں ہوتا ہے۔ دو اسٹروک ڈیزل انجنوں میں انٹیک والوز نہیں ہوتے ہیں، اور کچھ میں ایگزاسٹ والوز بھی نہیں ہوتے ہیں۔ اس کے بجائے، سلنڈر کے نچلے حصے میں صفائی اور ایگزاسٹ پورٹس فراہم کیے جاتے ہیں۔ یا اسکیوینگنگ پورٹ اور ایگزاسٹ والو میکانزم قائم کریں۔ اور حرکت پذیر پرزوں سے چلنے والا ایک وقف شدہ سکیوینگ پمپ اور پریشر ہوا کو ذخیرہ کرنے کے لیے ایک سکیوینگ باکس قائم کیا گیا ہے، جو ہوا کی تقسیم کو مکمل کرنے کے لیے پسٹن اور ایئر پورٹ کے درمیان ہم آہنگی کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزل انجن کی ساخت کو آسان بناتا ہے۔ خاکہ دو اسٹروک ڈیزل انجن کے کام کرنے والے اصول کو ظاہر کرتا ہے۔ سکیوینگ پمپ ڈیزل انجن کے ایک طرف سے منسلک ہوتا ہے، اور اس کا روٹر ڈیزل انجن سے چلتا ہے۔ پمپ سے ہوا کو چوس لیا جاتا ہے، کمپریسڈ اور ڈسچارج کیا جاتا ہے، اور بڑے حجم کے سکیونگ باکس میں محفوظ کیا جاتا ہے، جہاں یہ ایک خاص دباؤ کو برقرار رکھتا ہے۔

4-سٹروک ڈیزل انجن

ڈیزل انجن کا کام چار طریقوں سے مکمل ہوتا ہے: انٹیک، کمپریشن، پاور جنریشن، اور ایگزاسٹ، جو ایک ورکنگ سائیکل بناتے ہیں۔ ایک ڈیزل انجن جس میں پسٹن چار عملوں کے ذریعے ایک ورکنگ سائیکل مکمل کرتا ہے اسے فور اسٹروک ڈیزل انجن کہا جاتا ہے۔ اب اس کا موازنہ اوپر کی حرکت پذیری سے کریں تاکہ اس کے کام کرنے والے اصول کی وضاحت کی جاسکے۔

پہلا اسٹروک - سکشن، اس کا کام سلنڈر کو تازہ ہوا سے بھرنا ہے۔ جب سکشن اسٹروک شروع ہوتا ہے، پسٹن سب سے اوپر ڈیڈ سینٹر پر ہوتا ہے، اور سلنڈر کے کمبشن چیمبر میں ابھی بھی کچھ ایگزاسٹ گیس باقی رہ جاتی ہے۔

جب کرینک شافٹ کہنی کو گھماتا ہے، تو کنیکٹنگ راڈ پسٹن کو اوپر کے مردہ مرکز سے نیچے کے مردہ مرکز میں لے جاتا ہے، اور اسی وقت، انٹیک والو کو کھولنے کے لیے کرینک شافٹ سے منسلک ٹرانسمیشن میکانزم کا استعمال کرتا ہے۔

جیسے جیسے پسٹن نیچے کی طرف بڑھتا ہے، سلنڈر میں پسٹن کے اوپر والیوم آہستہ آہستہ بڑھتا جاتا ہے: جس کی وجہ سے سلنڈر کے اندر ہوا کا دباؤ انٹیک پائپ کے اندر کے دباؤ سے کم ہوتا ہے، اس لیے باہر کی ہوا مسلسل سلنڈر کو بھرتی رہتی ہے۔

انٹیک کے عمل کے دوران سلنڈر کے حجم کے ساتھ سلنڈر میں گیس کے دباؤ کا تغیر حرکت پذیری میں دکھایا گیا ہے۔ تصویر میں عمودی محور گیس پریشر P کی نمائندگی کرتا ہے، اور افقی محور سلنڈر والیوم Vh (یا پسٹن امپلس S) کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس گراف کو انڈیکیٹر ڈایاگرام کہا جاتا ہے۔ جب ڈیزل انجن کام کر رہا ہو تو شکل میں دباؤ کا وکر سلنڈر کے اندر گیس کے دباؤ کے تغیر کے قانون کی نمائندگی کرتا ہے۔ ہم مٹی سے دیکھ سکتے ہیں کہ انٹیک شروع ہوتا ہے، اور بقایا اخراج گیس کی موجودگی کی وجہ سے، یہ ماحولیاتی دباؤ P{{0}} سے قدرے زیادہ ہے۔ انٹیک کے عمل کے دوران، انٹیک پائپ اور انٹیک والو سے گزرنے والی ہوا سے پیدا ہونے والی بہاؤ کی مزاحمت کی وجہ سے، انٹیک اسٹروک کے دوران گیس کا دباؤ فضا کے دباؤ سے کم ہوتا ہے، جو کہ 0.085 سے 0.095 MPa تک ہوتا ہے۔ پورے انٹیک کے عمل کے دوران، سلنڈر کے اندر گیس کا پریشر تقریباً مستقل رہتا ہے۔

جب پسٹن نیچے کی طرف بڑھتا ہے اور نیچے کے مردہ مرکز کے قریب پہنچتا ہے، سلنڈر میں داخل ہونے والے ہوا کے بہاؤ میں اب بھی تیز رفتار اور ایک بڑی جڑت ہوتی ہے۔ افراط زر کی شرح کو بڑھانے کے لیے ہوا کے بہاؤ کی جڑت کو استعمال کرنے کے لیے، انٹیک والو صرف پسٹن کے نیچے کے مردہ مرکز سے گزرنے کے بعد ہی بند ہو جاتا ہے۔ اگرچہ اس وقت پسٹن اوپر کی طرف بڑھ رہا ہے، ہوا کے بہاؤ کی جڑت کی وجہ سے، گیس اب بھی سلنڈر کو بھر سکتی ہے۔

دوسرا اسٹروک - کمپریشن. کمپریشن کے دوران، پسٹن نیچے کے مردہ مرکز سے اوپر کے مردہ مرکز کی طرف جاتا ہے۔ اس اسٹروک کے دو کام ہیں: پہلا، ہوا کے درجہ حرارت کو بڑھانا اور ایندھن کے خود اگنیشن کے لیے تیاری کرنا؛ دوسرا، گیس کی توسیع اور کام کے لیے حالات پیدا کرنا۔ جب پسٹن اوپر کی طرف بڑھتا ہے اور انٹیک والو بند ہوجاتا ہے، تو سلنڈر میں ہوا کمپریس ہوجاتی ہے۔ جوں جوں حجم کم ہوتا ہے، ہوا کا دباؤ اور درجہ حرارت بڑھتا رہتا ہے۔ کمپریشن کے اختتام پر دباؤ اور نمی کا تعلق ہوا کے کمپریشن کی ڈگری سے ہے، یعنی کمپریشن تناسب سے۔ عام طور پر، کمپریشن کے اختتام پر دباؤ اور درجہ حرارت Pc=4-8MPa, Tc=750-950K ہیں۔

ڈیزل کا سیلف اگنیشن درجہ حرارت تقریباً 543-563K ہے، اور کمپریشن کے اختتام پر درجہ حرارت ڈیزل کے سیلف اگنیشن درجہ حرارت سے بہت زیادہ ہے، جو اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کافی ہے کہ سلنڈر میں انجکشن لگایا گیا ایندھن جلتا اور جلتا ہے۔ اس کا اپنا

سلنڈر میں لگایا گیا ڈیزل فوری طور پر نہیں بھڑکتا، اور یہ صرف جسمانی اور کیمیائی تبدیلیوں کے بعد جلتا ہے۔ وقت کی یہ مدت تقریباً 0 ہے۔{1}}.005 سیکنڈ ہے، جسے اگنیشن میں تاخیر کی مدت کہا جاتا ہے۔ اس لیے ضروری ہے کہ کرینک شافٹ کے اوپری ڈیڈ سینٹر تک پہنچنے سے پہلے سلنڈر میں ایٹمائزڈ ایندھن کو 10-35 ڈگری کے کرینک زاویہ پر چھڑکنا شروع کر دیا جائے، اور کرینک شافٹ {{ تک پہنچنے پر کمبشن چیمبر میں سب سے زیادہ دہن کے دباؤ کو حاصل کرنے کے لیے ضروری ہے۔ 4}} ڈگری ٹاپ ڈیڈ سینٹر کے بعد، پسٹن کو نیچے کی طرف جانے پر مجبور کرتا ہے۔

تیسرا جھٹکا - کام کرنا۔ اس فالج کے آغاز میں، کمبشن چیمبر میں داخل ہونے والا زیادہ تر ایندھن جل جاتا ہے۔ دہن کے دوران، گرمی کی ایک بڑی مقدار جاری کی جاتی ہے، جس سے گیس کے دباؤ اور درجہ حرارت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے. پسٹن اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر گیس کے عمل کے تحت نیچے کی طرف بڑھتا ہے، اور بیرونی کام انجام دینے کے لیے کنیکٹنگ راڈ کے ذریعے کرینک شافٹ کو گھماتا ہے۔ اس لیے اس اسٹروک کو پاور یا ورکنگ اسٹروک بھی کہا جاتا ہے۔

جیسے جیسے پسٹن نیچے آتا ہے، سلنڈر کا حجم بڑھتا ہے اور گیس کا دباؤ کم ہوتا ہے۔ ورکنگ اسٹروک اس وقت ختم ہو جاتا ہے جب پسٹن نیچے کے مردہ مرکز تک پہنچ جاتا ہے اور ایگزاسٹ والو کھل جاتا ہے۔

اینیمیشن میں، ورکنگ اسٹروک کے دوران پریشر چینج لائن کا بڑھتا ہوا حصہ دباؤ میں تیز اضافے کی نمائندگی کرتا ہے جب سلنڈر میں ایندھن جلایا جاتا ہے، اور سب سے اونچا نقطہ سب سے زیادہ کمبشن پریشر Pz کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس مقام پر دباؤ اور درجہ حرارت یہ ہیں:

Pz٪7b٪7b0٪7d٪7dMPa٪2c Tz٪7b٪7b1٪7d٪7dK

کمپریشن اینڈ پوائنٹ پریشر (Pz/Pc) کے سب سے زیادہ دہن کے دباؤ کے تناسب کو دہن کے دوران دباؤ میں اضافے کا تناسب کہا جاتا ہے، جس کا اظہار λ کے طور پر کیا جاتا ہے۔ ڈیزل انجنوں کی مختلف اقسام کے مطابق، زیادہ سے زیادہ پاور پر λ قدر کی حد درج ذیل ہے: λ=Pz/Pc=1۔{2}}.5۔

چوتھا اسٹروک - راستہ۔ ایگزاسٹ اسٹروک کا کام تازہ ہوا سے بھرنے کے لیے پھیلی ہوئی ایگزاسٹ گیس کو خارج کرنا اور اگلے چکر کے لیے تیار کرنا ہے۔ جب ورکنگ اسٹروک پسٹن نیچے کے ڈیڈ سینٹر کے قریب جاتا ہے، تو ایگزاسٹ والو کھل جاتا ہے، اور پسٹن نیچے والے ڈیڈ سینٹر سے کرینک شافٹ اور کنیکٹنگ راڈ کی ڈرائیو کے نیچے اوپر والے ڈیڈ سینٹر کی طرف جاتا ہے، اور ایگزاسٹ گیس کو باہر نکال دیتا ہے۔ سلنڈر ایگزاسٹ سسٹم میں مزاحمت کی وجہ سے، ایگزاسٹ اسٹروک کے شروع میں، سلنڈر کے اندر گیس کا پریشر 0 ہوتا ہے۔ }} K. راستہ کے دوران پسٹن کی نقل و حرکت کی مزاحمت کو کم کرنے کے لیے، ایگزاسٹ والو کو نیچے کے مردہ مرکز سے پہلے کھولا جاتا ہے۔ جیسے ہی ایگزاسٹ والو کھولا جاتا ہے، ایک خاص دباؤ والی گیس فوری طور پر سلنڈر سے باہر نکل جاتی ہے، اور سلنڈر کے اندر کا دباؤ تیزی سے گر جاتا ہے۔ اس طرح، جب پسٹن اوپر کی طرف بڑھتا ہے، تو سلنڈر کے اندر ایگزاسٹ گیس پسٹن کی اوپر کی حرکت کے ذریعے خارج ہوتی ہے۔ ایگزاسٹ کے دوران ہوا کے بہاؤ کی جڑت کو استعمال کرنے کے لیے اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ ایگزاسٹ گیس صاف طور پر خارج ہوتی ہے، ایگزاسٹ والو صرف اوپری ڈیڈ سینٹر کے بعد ہی بند ہوتا ہے۔

اینیمیشن میں، ایگزاسٹ اسٹروک وکر اس بات کی نمائندگی کرتا ہے کہ سلنڈر کے اندر گیس کا پریشر ایگزاسٹ کے عمل کے دوران تقریباً مستقل رہتا ہے، لیکن ماحول کے دباؤ سے قدرے زیادہ ہوتا ہے۔ ایگزاسٹ اسٹروک کے اختتام پر پریشر Pr تقریباً 0 ہے۔{1}}.115MPa ہے، اور بقایا ایگزاسٹ گیس کا درجہ حرارت Pr تقریباً 850-960K ہے۔

اس حقیقت کی وجہ سے کہ انٹیک اور ایگزاسٹ والوز جلد کھولے جاتے ہیں اور دیر سے بند ہوتے ہیں۔ لہذا ایگزاسٹ اسٹروک کے اختتام پر اور انٹیک اسٹروک کے آغاز میں، جب پسٹن اوپر کے ڈیڈ سینٹر کے قریب ہوتا ہے، ایک وقت کا وقفہ ہوتا ہے جب انٹیک اور ایگزاسٹ والوز بیک وقت کھلتے ہیں، جسے کرینک شافٹ اینگل سے ظاہر کیا جاتا ہے اور کہا جاتا ہے۔ والو اوورلیپ زاویہ.

ایگزاسٹ اسٹروک ختم ہونے کے بعد، انٹیک اسٹروک دوبارہ شروع ہوتا ہے، اور اوپر کے عمل کے مطابق پورا ورکنگ سائیکل دہرایا جاتا ہے۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ اس ڈیزل انجن کا ورکنگ سائیکل چار پسٹن اسٹروک یعنی کرینک شافٹ کی گردش کے دو چکروں سے مکمل ہوتا ہے، اسے فور اسٹروک ڈیزل انجن کہا جاتا ہے۔

فور اسٹروک ڈیزل انجن کے چار سٹروک میں، صرف تیسرا اسٹروک، جو کہ ورکنگ امپلس ہے، بیرونی کام کرنے کی طاقت پیدا کرتا ہے، جبکہ باقی تین اسٹروک کام کو استعمال کرنے کی تیاری کا عمل ہے۔ اس کو حاصل کرنے کے لیے، ایک فلائی وہیل کو سنگل سلنڈر ڈیزل انجن پر نصب کیا جانا چاہیے، جس میں فلائی وہیل کی گردشی جڑت کو استعمال کرتے ہوئے کرینک شافٹ کے چاروں سٹروکوں میں مسلسل اور یکساں آپریشن کو یقینی بنایا جائے۔

ساختی فوائد

1. منفرد فریم کی قسم کا مین بیئرنگ ڈھانچہ، اعلی جسم کی سختی، چھوٹا کمپن طول و عرض، اور کم شور ڈیسیبل۔

2. ایک سلنڈر، ایک کور، گاڑی کی دیکھ بھال میں سہولت فراہم کرتا ہے اور دیکھ بھال کے اخراجات کو کم کرتا ہے۔

3. اعلی انجن کی ترتیب کو حاصل کرتے ہوئے، اہم اجزاء عالمی سطح پر مسلسل خریدے جاتے ہیں۔

4. ڈیزل انجن کے لوازمات مکمل طور پر نصب ہیں، انجن کے کمپارٹمنٹ کی آسان ترتیب کے لیے ڈیزل انجن پر ایئر کولر، سمندری پانی اور تازہ پانی کے ہیٹ ایکسچینجرز وغیرہ نصب ہیں۔

5. ڈیزل انجن کا کولنگ سسٹم اندرونی اور بیرونی دوہری گردش پانی کو ٹھنڈا کرنے کا طریقہ اپناتا ہے۔ اندرونی گردش ڈیزل انجن کو ٹھنڈا کرنے کے لیے تازہ پانی کا استعمال کرتی ہے، جبکہ بیرونی گردش سمندر کے تازہ پانی کے ہیٹ ایکسچینجر کے ذریعے تازہ پانی کو ٹھنڈا کرنے کے لیے سمندری پانی کا استعمال کرتی ہے، جس سے ڈیزل انجن کی سروس لائف بہتر ہوتی ہے۔

6. ڈیزل انجن کے فنکشنل مانیٹرنگ انسٹرومنٹ سے لیس ایک جامع تحفظ اور کنٹرول سسٹم، خود بخود ڈیزل انجن کی رفتار، پانی کا درجہ حرارت، تیل کا درجہ حرارت اور دباؤ کی پیمائش اور ڈسپلے کر سکتا ہے۔ جب ڈیزل انجن کے پیرامیٹرز حد سے تجاوز کر جاتے ہیں، تو یہ خود بخود الارم اور بند ہو سکتا ہے، اور ریموٹ کنٹرول کا آلہ اختیاری طور پر لیس کیا جا سکتا ہے۔

7. کیبن کا کم درجہ حرارت برقرار رکھنے کے لیے واٹر جیکٹ ایگزاسٹ پائپ کا استعمال کرتے ہوئے بہترین ڈیزائن۔

8. اس میں اچھی موافقت ہے اور یہ WD615C اور WD618C سیریز کے ڈیزل انجن فلائی وہیل، فلائی وہیل ہاؤسنگ، ڈیزل انجن مانیٹرنگ آلات، واٹر جیکٹ ایگزاسٹ پائپ، سمندری پانی کے پمپ اور دیگر اجزاء کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔ ڈیزل انجن، فلائی وہیل، اور فلائی وہیل ہاؤسنگ کی تنصیب کے طول و عرض بھی ایک جیسے ہیں، جو میچنگ اور دیکھ بھال میں سہولت فراہم کرتے ہیں۔

9. کرینک شافٹ کا سامنے والا سرہ گھرنی کی نالی اور بیرونی پاور آؤٹ پٹ ڈیوائسز کے لیے کنیکٹنگ فلینج کے ساتھ محفوظ ہے۔