Bourke engine
बोर्के इंजन 1920 के दशक में रसेल बोर्के द्वारा दो-स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन में सुधार करने का एक प्रयास था। उनके डिजाइन को पूरा करने और कई काम करने वाले इंजनों के निर्माण के बावजूद, द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत, परीक्षण परिणामों की कमी और उनकी पत्नी के खराब स्वास्थ्य ने उनके इंजन को कभी भी सफलतापूर्वक बाजार में आने से रोक दिया। डिजाइन के मुख्य दावा गुण यह है कि इसमें केवल दो चलने वाले भाग हैं, हल्के हैं, प्रति चक्कर में दो पावर पल्सेस हैं, और ईंधन में तेल मिलाने की आवश्यकता नहीं है। बोर्के इंजन मूल रूप से एक दो-स्ट्रोक डिजाइन है, जिसमें एक क्षैतिज रूप से विपरीत पिस्टन असेंबली है जिसमें दो पिस्टन का उपयोग किया जाता है जो एक ही समय में एक ही दिशा में आगे बढ़ते हैं, ताकि उनका संचालन 180 डिग्री चरण से बाहर हो। पिस्टन अधिक सामान्य क्रैंकशाफ्ट तंत्र के स्थान पर एक स्कॉच योक तंत्र से जुड़े होते हैं, इस प्रकार पिस्टन त्वरण पूरी तरह से साइनसॉइडल होता है। इसके कारण पिस्टन पारंपरिक इंजनों की तुलना में शीर्ष मृत केंद्र में अधिक समय बिताते हैं। आने वाले आवेश को पिस्टन के नीचे एक कक्ष में संपीड़ित किया जाता है, जैसा कि एक पारंपरिक क्रैंककेस-चार्ज दो-स्ट्रोक इंजन में होता है। कनेक्टिंग-रॉड सील ईंधन को निचले छोर के स्नेहक तेल को दूषित करने से रोकती है। संचालन संचालन चक्र दो संशोधनों के साथ क्रैंककेस संपीड़न के साथ वर्तमान उत्पादन स्पार्क इग्निशन टू-स्ट्रोक के समान हैः ईंधन को सीधे हवा में इंजेक्ट किया जाता है क्योंकि यह स्थानांतरण बंदरगाह से गुजरता है। इंजन को गर्म होने के बाद स्पार्क इग्निशन का उपयोग किए बिना चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसे ऑटो-इग्निशन या डीज़लिंग के रूप में जाना जाता है, और संपीड़ित गैस के उच्च तापमान और/या दहन कक्ष में गर्म धातु की उपस्थिति के कारण हवा/ईंधन मिश्रण जलने लगता है। डिजाइन की विशेषताएँ निम्नलिखित डिजाइन विशेषताओं की पहचान की गई हैः यांत्रिक विशेषताएँ स्कॉच योक, और रैखिक रूप से स्लाइडिंग कनेक्टिंग रॉड। कम चलने वाले पुर्जे (प्रति विरोधी सिलेंडर जोड़ी में केवल 2 चलती असेंबली) और विरोधी सिलेंडर 2,4,6,8,10,12 या सिलेंडरों की कोई भी सम संख्या बनाने के लिए संयोजन योग्य हैं। पिस्टन एक चप्पल असर (एक प्रकार का हाइड्रोडायनामिक झुकाव-पैड द्रव असर) के माध्यम से स्कॉच जूए से जुड़ा होता है। यांत्रिक ईंधन इंजेक्शन। वाल्व के बजाय बंदरगाह। सरल उपकरणों के साथ आसान रखरखाव (शीर्ष ओवरहालिंग)। स्कॉच जूआ पिस्टन पर पार्श्व बल नहीं बनाता है, घर्षण और पिस्टन घिसाव को कम करता है। ओ-रिंग्स का उपयोग गैस्केट के बजाय जोड़ों को सील करने के लिए किया जाता है। स्कॉच जूआ पिस्टन को शीर्ष मृत केंद्र में बहुत थोड़ा लंबा रहता है, इसलिए ईंधन कम मात्रा में अधिक पूरी तरह से जलता है। गैस प्रवाह और ऊष्मागतिकीय विशेषताएँ कम निकास तापमान (उबलते पानी से नीचे) इसलिए धातु के निकास घटकों की आवश्यकता नहीं है; प्लास्टिक का उपयोग किया जा सकता है यदि निकास प्रणाली से ताकत की आवश्यकता नहीं है। उच्च दक्षता के लिए 15:1 से 24:1 संपीड़न अनुपात और इसे विभिन्न ईंधनों और संचालन आवश्यकताओं के लिए आवश्यकतानुसार आसानी से बदला जा सकता है। जब इसे स्थानांतरण बंदरगाहों में इंजेक्ट किया जाता है तो ईंधन वाष्पीकृत हो जाता है, और अंतर्ग्रहण मैनिफोल्ड्स में अशांति और रिंग्स के ऊपर पिस्टन का आकार ईंधन-वायु मिश्रण को दहन कक्ष में स्तरीकृत करता है। दक्षता बढ़ाने और उत्सर्जन में कमी के लिए लीन बर्न करें। स्नेहन यह डिजाइन दहन कक्ष से प्रदूषण को रोकने के लिए तेल मुहरों का उपयोग करता है (चार-स्ट्रोक में पिस्टन रिंग ब्लो-बाय और केवल दो-स्ट्रोक में दहन द्वारा बनाया गया) क्रैंककेस तेल को प्रदूषित करने से, तेल के जीवन को बढ़ाता है क्योंकि इसका उपयोग तेल से भरे रिंगों को रखने के लिए धीरे-धीरे किया जाता है। तेल का उपयोग धीरे-धीरे किया जाता था, लेकिन इसकी मात्रा और सफाई की जांच करने की सिफारिश इसके निर्माता रसेल बोर्के द्वारा की गई थी। आधार में स्नेहन तेल को जोड़ने वाली छड़ के ऊपर एक तेल मुहर द्वारा दहन कक्ष प्रदूषण से बचाया जाता है। पिस्टन रिंग्स को नीचे के मृत केंद्र में सिलेंडर की दीवार में एक छोटे से आपूर्ति छेद से तेल की आपूर्ति की जाती है। दावा की गई और मापी गई प्रदर्शन दक्षता-0.25 (एल. बी./एच.)/एच. पी. का दावा किया जाता है-लगभग सर्वश्रेष्ठ डीजल इंजन के समान, या सर्वश्रेष्ठ दो स्ट्रोक की तुलना में लगभग दोगुना कुशल। यह 55.4% की ऊष्मागतिकीय दक्षता के बराबर है, जो एक छोटे आंतरिक दहन इंजन के लिए एक अत्यधिक उच्च आंकड़ा है। एक तीसरे पक्ष द्वारा देखे गए परीक्षण में, वास्तविक ईंधन की खपत 1 एच. पी./(एल. बी./एच. आर.), या 0.9 (एल. बी./एच. आर.)/एच. पी. थी, जो लगभग 12.5% की ऊष्मागतिकीय दक्षता के बराबर थी, जो 1920 के दशक के भाप इंजन की विशिष्टता है। बोर्के के एक करीबी सहयोगी द्वारा निर्मित 30 क्यूबिक इंच के वॉक्स इंजन के एक परीक्षण ने अधिकतम शक्ति पर 1.48 पाउंड/(बीएचपी एचआर), या 0.7 (एलबी/एचआर)/एचपी की ईंधन खपत दी। वजन के लिए शक्ति-सिल्वर ईगल को 45 पाउंड से 25 एचपी का उत्पादन करने का दावा किया गया था, या 0.55 एचपी/एलबी की शक्ति-से-वजन अनुपात। 140 घन इंच का बड़ा इंजन 125 पाउंड या लगभग 1 एचपी/एलबी से 120 एचपी के लिए अच्छा था। मॉडल एच को 95 पाउंड के वजन के साथ 60 एचपी का उत्पादन करने का दावा किया गया था, इसलिए यह 0.63 एचपी/एलबी का वजन अनुपात प्रदान करता है। 30 क्यू इन ट्विन को 15000 आरपीएम पर 114 एचपी का उत्पादन करने के लिए बताया गया था, जबकि इसका वजन केवल 38 पाउंड था, एक अविश्वसनीय 3 एचपी/एलबी हालांकि वॉक्स इंजन से प्रतिकृति में 30 क्यू ने 4000 आरपीएम पर सिर्फ 8.8 एचपी का उत्पादन किया, यहां तक कि पर्याप्त पुनर्निर्माण के बाद भी। अन्य स्रोत 0.9 से 2.5 एचपी/एलबी का दावा करते हैं, हालांकि इन उच्च आंकड़ों का समर्थन करने के लिए कोई स्वतंत्र रूप से देखा गया परीक्षण प्रलेखित नहीं किया गया है। इसकी ऊपरी सीमा यहाँ दिखाए गए सर्वश्रेष्ठ चार-स्ट्रोक उत्पादन इंजन की तुलना में लगभग दोगुनी है, या एक ग्रेपनर जी58 दो-स्ट्रोक की तुलना में 0.1 एचपी/एलबी बेहतर है। निचला दावा उल्लेखनीय नहीं है, आसानी से उत्पादन चार-स्ट्रोक इंजनों से आगे निकल जाता है, दो स्ट्रोक की परवाह न करें। उत्सर्जन-प्रकाशित परीक्षण परिणामों में लगभग कोई हाइड्रोकार्बन (80 पीपीएम) या कार्बन मोनोऑक्साइड (10 पीपीएम से कम) प्राप्त नहीं किया गया, हालांकि इन परिणामों के लिए कोई बिजली उत्पादन नहीं दिया गया था, और एनओएक्स को मापा नहीं गया था। कम उत्सर्जन-इंजन के बिना किसी संशोधन के हाइड्रोजन या किसी भी हाइड्रो-कार्बन ईंधन पर काम करने में सक्षम होने का दावा किया जाता है, जो उत्सर्जन के रूप में केवल जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है। बोर्के इंजन की इंजीनियरिंग आलोचना द बोर्के इंजन में कुछ दिलचस्प विशेषताएं हैं, लेकिन इसके प्रदर्शन के लिए असाधारण दावे वास्तविक परीक्षणों द्वारा किए जाने की संभावना नहीं है। कई दावे विरोधाभासी हैं। एयर कंप्रेसर चैम्बर और क्रैंककेस के बीच सील से सील घर्षण, कनेक्टिंग रॉड के खिलाफ, दक्षता को कम कर देगा। पम्पिंग हानि के कारण दक्षता कम हो जाएगी, क्योंकि वायु आवेश को दो बार संपीड़ित और विस्तारित किया जाता है, लेकिन ऊर्जा केवल प्रति पिस्टन स्ट्रोक विस्तार में से एक में शक्ति के लिए निकाली जाती है। इंजन का वजन अधिक होने की संभावना है क्योंकि तेजी से उच्च तापमान दहन के परिणामस्वरूप देखे जाने वाले उच्च शिखर दबाव से निपटने के लिए इसे बहुत मजबूती से बनाना होगा। प्रत्येक पिस्टन जोड़ी अत्यधिक असंतुलित होती है क्योंकि दोनों पिस्टन एक ही समय में एक ही दिशा में चलते हैं, एक बॉक्सर इंजन के विपरीत। यह गति सीमा और इसलिए इंजन की शक्ति को सीमित कर देगा, और घटकों में उच्च बलों पर प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक मजबूत निर्माण के कारण इसका वजन बढ़ेगा। उच्च गति वाले दो-स्ट्रोक इंजन चार-स्ट्रोक की तुलना में अक्षम होते हैं क्योंकि कुछ अंतर्ग्रहण आवेश निकास के साथ बिना जले बच जाते हैं। अतिरिक्त हवा के उपयोग से दिए गए इंजन के आकार के लिए उपलब्ध टॉर्क कम हो जाएगा। छोटे बंदरगाहों के माध्यम से निकास को तेजी से बाहर निकालने से दक्षता में और नुकसान होगा। विस्फोट में एक आंतरिक दहन इंजन का संचालन शॉक तरंगों द्वारा दहन कक्ष की दीवारों के खिलाफ स्क्रब की जाने वाली दहन गैसों से खोने वाली गर्मी के कारण दक्षता को कम करता है। उत्सर्जन-हालांकि कुछ परीक्षणों ने कुछ परिस्थितियों में कम उत्सर्जन दिखाया है, लेकिन जरूरी नहीं कि ये पूर्ण शक्ति पर हों। सफाई अनुपात के रूप में (अर्थात। इंजन टॉर्क) में वृद्धि होती है और अधिक एच. सी. और सी. ओ. उत्सर्जित होगा। टी. डी. सी. में रहने का समय बढ़ने से सिलेंडर की दीवारों में अधिक गर्मी स्थानांतरित की जा सकेगी, जिससे दक्षता कम हो जाएगी। ऑटो-इग्निशन मोड में चलते समय जलने की शुरुआत का समय इंजन की परिचालन स्थिति द्वारा नियंत्रित किया जाता है, न कि सीधे स्पार्क इग्निशन या डीजल इंजन में। जैसे कि इसे एक परिचालन स्थिति के लिए अनुकूलित करना संभव हो सकता है, लेकिन टॉर्क और गति की विस्तृत श्रृंखला के लिए नहीं जो एक इंजन आमतौर पर देखता है। इसके परिणामस्वरूप दक्षता में कमी आएगी और उच्च उत्सर्जन होगा। यदि दक्षता अधिक है, तो दहन तापमान अधिक होना चाहिए, जैसा कि कार्नोट चक्र द्वारा आवश्यक है, और वायु ईंधन मिश्रण दुबला होना चाहिए। उच्च दहन तापमान और दुबले मिश्रण नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का निर्माण करते हैं। पेटेंट रसेल बोर्के ने 1939 में इंजन के लिए ब्रिटिश और कनाडाई पेटेंट प्राप्त किएः जीबी514842 और सीए381959। उन्होंने 1939 में भी जीत हासिल की। संदर्भ बाहरी लिंक रनिंग इंजन और कैड मॉडलिंग प्रस्तावित इंजन पिस्टन इंजन इंजन प्रौद्योगिकी दो-स्ट्रोक इंजन प्रौद्योगिकी