Flathead engine
एक फ्लैटहेड इंजन, जिसे साइड वाल्व इंजन या वाल्व-इन-ब्लॉक इंजन के रूप में भी जाना जाता है, एक आंतरिक दहन इंजन है जिसमें इसके पॉपेट वाल्व सिलेंडर हेड के बजाय इंजन ब्लॉक के भीतर निहित होते हैं, जैसा कि एक ओवरहेड वाल्व इंजन में होता है। 1890 के दशक के अंत से 1960 के दशक के मध्य तक ऑटोमोबाइल निर्माताओं द्वारा अंतरराष्ट्रीय स्तर पर फ्लैटहेड का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, लेकिन अधिक कुशल ओवरहेड वाल्व और ओवरहेड कैमशाफ्ट इंजनों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। वे वर्तमान में डी-मोटर जैसे कम-पलटने वाले एयरो-इंजनों में पुनरुद्धार का अनुभव कर रहे हैं। साइड-वाल्व डिजाइन वाल्व गियर में सिलेंडर ब्लॉक में एक कैमशाफ्ट कम बैठता है जो पॉपेट वाल्व को टैपेट और छोटे पुशरोड्स (या कभी-कभी बिना किसी पुशरोड्स के) के माध्यम से संचालित करता है। फ्लैटहेड प्रणाली आगे के वाल्वट्रेन घटकों की आवश्यकता को दूर करती है जैसे कि लंबे पुशरोड्स, रॉकर आर्म्स, ओवरहेड वाल्व या ओवरहेड कैमशाफ्ट। साइडवाल्व आम तौर पर बगल में होते हैं, सिलेंडर (ओं) के एक तरफ बैठे होते हैं, हालांकि कुछ फ्लैटहेड कम आम "क्रॉसफ़्लो" "टी-हेड" संस्करण को नियोजित करते हैं। टी-हेड इंजन में, निकास गैसें अंतर्ग्रहण वाल्व से सिलेंडर के विपरीत दिशा में निकलती हैं। साइड वाल्व इंजन का दहन कक्ष पिस्टन के ऊपर नहीं होता है (जैसा कि ओ. एच. वी. (ओवरहेड वाल्व) इंजन में होता है) बल्कि वाल्व के ऊपर होता है। स्पार्क प्लग को पिस्टन के ऊपर (ओ. एच. वी. इंजन की तरह) या वाल्व के ऊपर रखा जा सकता है, लेकिन प्रति सिलेंडर दो प्लग वाले विमान के डिजाइन में या तो या दोनों स्थितियों का उपयोग किया जा सकता है। संपीड़न अनुपात को बढ़ाने और दस्तक को रोकने के लिए दहन कक्ष के आकार में सुधार करने के लिए संगत सिरों के साथ "पॉप-अप पिस्टन" का उपयोग किया जा सकता है। "पॉप-अप" पिस्टन को इसलिए कहा जाता है क्योंकि, शीर्ष मृत केंद्र में, वे सिलेंडर ब्लॉक के शीर्ष से ऊपर निकलते हैं। साइडवॉल्व इंजन के लाभों में शामिल हैंः सरलता, विश्वसनीयता, कम भाग गणना, कम लागत, कम वजन, सघनता, प्रतिक्रियाशील कम गति शक्ति, कम यांत्रिक इंजन शोर और कम ऑक्टेन ईंधन के प्रति असंवेदनशीलता। एक जटिल वाल्वट्रेन की अनुपस्थिति एक कॉम्पैक्ट इंजन की अनुमति देती है जो निर्माण के लिए सस्ता है, क्योंकि सिलेंडर का सिर एक साधारण धातु कास्टिंग से थोड़ा अधिक हो सकता है। ये लाभ बताते हैं कि कई वर्षों तक यात्री कारों के लिए साइड वाल्व इंजन का उपयोग क्यों किया जाता था, जबकि ओ. एच. वी. डिजाइन केवल विमान, लक्जरी कारों, खेल कारों और कुछ मोटरसाइकिलों जैसे उच्च प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट किए जाने लगे। शीर्ष मृत केंद्र में, पिस्टन ऊपर सिलेंडर सिर के सपाट हिस्से के बहुत करीब हो जाता है, और परिणामी स्क्विश अशांति उत्कृष्ट ईंधन/हवा मिश्रण का उत्पादन करती है। साइड वाल्व डिजाइन की एक विशेषता (विशेष रूप से एक एयरो-इंजन के लिए फायदेमंद) यह है कि यदि एक वाल्व अपने गाइड में पकड़ लेता है और आंशिक रूप से खुला रहता है, तो पिस्टन क्षतिग्रस्त नहीं होगा, और इंजन अपने अन्य सिलेंडरों पर सुरक्षित रूप से काम करना जारी रखेगा। नुकसान एक साइडवॉल्व इंजन के मुख्य नुकसान खराब गैस प्रवाह, खराब दहन कक्ष आकार और कम संपीड़न अनुपात हैं, इन सभी के परिणामस्वरूप कम बिजली उत्पादन और कम दक्षता के साथ कम-पलटने वाला इंजन होता है। क्योंकि साइडवाल्व इंजन ईंधन को कुशलता से नहीं जलाते हैं, वे उच्च हाइड्रोकार्बन उत्सर्जन से पीड़ित होते हैं। साइडवाल्व इंजनों का उपयोग केवल ओटो सिद्धांत पर काम करने वाले इंजनों के लिए किया जा सकता है। दहन कक्ष का आकार डीजल इंजनों के लिए अनुपयुक्त है। एक साइडवॉल्व इंजन में, अंतर्ग्रहण और निकास गैसें कम आयतन दक्षता, या "खराब श्वास" के साथ एक परिपथीय मार्ग का अनुसरण करती हैं, कम से कम इसलिए नहीं कि निकास गैसें आने वाले आवेश में हस्तक्षेप करती हैं। चूँकि निकास इंजन को छोड़ने के लिए एक लंबे रास्ते का अनुसरण करता है, इसलिए इंजन के अधिक गर्म होने की प्रवृत्ति होती है। (नोटः यह वी-टाइप फ्लैटहेड इंजनों के लिए सच है लेकिन इनलाइन इंजनों के लिए एक समस्या कम है जिसमें आमतौर पर इंजन ब्लॉक के एक ही तरफ अंतर्ग्रहण और निकास बंदरगाह होते हैं।) हालांकि एक साइडवाल्व इंजन सुरक्षित रूप से उच्च गति पर काम कर सकता है, लेकिन इसकी वॉल्यूमेट्रिक दक्षता तेजी से बिगड़ जाती है, ताकि उच्च शक्ति उत्पादन गति पर संभव न हो। प्रारंभिक कारों के लिए उच्च आयतन दक्षता कम महत्वपूर्ण थी क्योंकि उनके इंजन शायद ही कभी विस्तारित उच्च गति को बनाए रखते थे, लेकिन उच्च शक्ति उत्पादन की मांग करने वाले डिजाइनरों को साइडवाल्व को छोड़ना पड़ा। 1950 के दशक में विलीज जीप, रोवर, लैंडरोवर और रोल्स-रॉयस द्वारा उपयोग किया जाने वाला एक समझौता "एफ-हेड" (या "अंतर्ग्रहण-ओवर-निकास") था, जिसमें प्रति सिलेंडर एक साइड वाल्व और एक ओवरहेड वाल्व होता है। यदि संपीड़न अनुपात बढ़ाया जाता है तो फ्लैटहेड का लंबा दहन कक्ष पूर्व संकेत (या "दस्तक") के लिए प्रवण होता है, लेकिन लेजर इग्निशन या माइक्रोवेव उन्नत इग्निशन जैसे सुधार दस्तक को रोकने में मदद कर सकते हैं। अशांति वाले खांचे दहन कक्ष के अंदर घूम सकते हैं, इस प्रकार टॉर्क बढ़ जाता है, विशेष रूप से कम आर. पी. एम. पर। ईंधन/वायु आवेश के बेहतर मिश्रण से दहन में सुधार होता है और दस्तक को रोकने में मदद मिलती है। फ्लैटहेड प्रौद्योगिकी में एक प्रगति सर हैरी रिकार्डो द्वारा 1920 के दशक में किए गए प्रयोग के परिणामस्वरूप हुई, जिन्होंने साइडवाल्व इंजनों की गैस-प्रवाह विशेषताओं का अध्ययन करने के बाद अपनी दक्षता में सुधार किया। उच्च-संपीड़न-अनुपात फ्लैटहेड डिजाइन करने में कठिनाई का मतलब है कि अधिकांश स्पार्क-इग्निशन डिजाइन होते हैं, और फ्लैटहेड डीजल लगभग अज्ञात होते हैं। इतिहास और अनुप्रयोग साइडवाल्व व्यवस्था संयुक्त राज्य अमेरिका में विशेष रूप से आम थी और मोटर वाहन इंजनों के लिए उपयोग की जाती थी, यहां तक कि उच्च विशिष्ट शक्ति उत्पादन वाले इंजनों के लिए भी। साइडवाल्व डिजाइन अभी भी कई छोटे एकल-सिलेंडर या जुड़वां-सिलेंडर इंजनों के लिए आम हैं, जैसे कि लॉनमूवर्स, रोटावेटर, दो-पहिया ट्रैक्टर और अन्य बुनियादी कृषि मशीनरी। फ्लैटहेड कार मल्टी-सिलिंडर फ्लैटहेड इंजन का उपयोग फोर्ड मॉडल टी और फोर्ड मॉडल ए, फोर्ड फ्लैटहेड वी8 इंजन और फोर्ड साइडवाल्व इंजन जैसी कारों के लिए किया गया था। कैडिलैक ने 1938-1940 से अपनी सीरीज़ 90 लग्जरी कारों के लिए वी-16 फ्लैटहेड इंजन का उत्पादन किया। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, फ्लैटहेड डिजाइनों को ओ. एच. वी. (ओवरहेड वाल्व) डिजाइनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाने लगा। फ्लैटहेड अब कारों में आम नहीं थे, लेकिन वे अधिक अल्पविकसित वाहनों जैसे कि ऑफ-रोड सैन्य जीपों में जारी रहे। अमेरिकी कस्टम कार और हॉट रॉड सर्कल में, शुरुआती फोर्ड फ्लैटहेड वी8एस के पुनर्स्थापित उदाहरण अभी भी देखे जाते हैं। फ्लैटहेड एयरो-इंजन सरलता, हल्कापन, सघनता और विश्वसनीयता एक एयरो-इंजन के लिए आदर्श लग सकती है, लेकिन उनकी कम दक्षता के कारण, शुरुआती फ्लैटहेड इंजनों को अनुपयुक्त माना जाता था। दो उल्लेखनीय अपवाद थे 1930 का अमेरिकी एरोंका ई-107 और 1931 का कॉन्टिनेंटल ए40 फ्लैट फोर, जो 1930 के दशक के सबसे लोकप्रिय हल्के विमान इंजनों में से एक बन गया। दो आधुनिक फ्लैटहेड बेल्जियम डी-मोटर फ्लैट-फोर और फ्लैट-सिक्स हैं। ये एक प्रोपेलर के लिए सीधे ड्राइव के साथ बेहद अधिक वर्ग और कॉम्पैक्ट एयरो-इंजन हैं। फ्लैटहेड मोटरसाइकिल फ्लैटहेड डिजाइन का उपयोग कई प्रारंभिक युद्ध-पूर्व मोटरसाइकिलों पर किया गया है, विशेष रूप से यू. एस. वी-जुड़वां जैसे हार्ले-डेविडसन और भारतीय, कुछ ब्रिटिश एकल, बी. एम. डब्ल्यू. फ्लैट जुड़वां और उनकी रूसी प्रतियां। क्लीवलैंड मोटरसाइकिल मैन्युफैक्चरिंग कंपनी ने 1920 के दशक में टी-हेड चार-सिलेंडर इन-लाइन मोटरसाइकिल इंजन का उत्पादन किया। हेरॉन हेड नोट्स बाहरी लिंक भी देखें हार्ले-डेविडसन इंजन की प्रत्येक शैली की फोर्ड फ्लैटहेड इंजन छवियाँ हार्ले-डेविडसन के-मॉडल मोटरसाइकिल कैम-इन-ब्लॉक वॉल्वट्रेन विन्यास इंजन प्रौद्योगिकी इंजन वॉल्वट्रेन विन्यास हार्ले-डेविडसन इंजन मोटरसाइकिल इंजन पिस्टन इंजन