Single- and double-acting cylinders
مکینیکل انجینئرنگ میں، باہمی انجنوں کے سلنڈروں کی درجہ بندی اکثر اس لحاظ سے کی جاتی ہے کہ آیا وہ سنگل یا ڈبل ایکٹنگ ہیں، اس بات پر منحصر ہے کہ کام کرنے والا سیال پسٹن پر کیسے کام کرتا ہے۔ باہمی انجن میں ایک واحد فعال سلنڈر ایک سلنڈر ہے جس میں کام کرنے والا سیال صرف پسٹن کے ایک طرف کام کرتا ہے۔ ایک واحد کام کرنے والا سلنڈر پسٹن کو دوسری سمت پیچھے دھکیلنے کے لیے بوجھ، چشموں، دیگر سلنڈروں، یا فلائی وہیل کی رفتار پر انحصار کرتا ہے۔ سنگل ایکٹنگ سلنڈر زیادہ تر قسم کے باہمی انجن میں پائے جاتے ہیں۔ وہ اندرونی دہن انجنوں میں تقریبا عالمگیر ہیں (مثال کے طور پر۔ پٹرول اور ڈیزل انجن) اور بہت سے بیرونی دہن انجنوں جیسے سٹرلنگ انجن اور کچھ بھاپ انجنوں میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔ یہ پمپوں اور ہائیڈرولک مینڈھوں میں بھی پائے جاتے ہیں۔ ڈبل ایکٹنگ سلنڈر ایک سلنڈر ہے جس میں کام کرنے والا سیال پسٹن کے دونوں اطراف باری باری کام کرتا ہے۔ ڈبل ایکٹنگ سلنڈر میں پسٹن کو بیرونی میکانزم سے جوڑنے کے لیے، جیسے کہ کرینک شافٹ، پسٹن راڈ کے لیے سلنڈر کے ایک سرے پر ایک سوراخ فراہم کیا جانا چاہیے، اور اس میں گلینڈ یا "اسٹفنگ باکس" نصب کیا جاتا ہے تاکہ کام کرنے والے سیال سے بچایا جا سکے۔ بھاپ انجنوں میں ڈبل ایکٹنگ سلنڈر عام ہیں لیکن انجن کی دیگر اقسام میں غیر معمولی ہیں۔ بہت سے ہائیڈرولک اور نیومیٹک سلنڈر ان کا استعمال کرتے ہیں جہاں دونوں سمتوں میں قوت پیدا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈبل ایکٹنگ ہائیڈرولک سلنڈر کے ہر سرے پر ایک بندرگاہ ہوتی ہے، جو پسٹن کے پیچھے ہٹنے اور توسیع دونوں کے لیے ہائیڈرولک سیال کے ساتھ فراہم کی جاتی ہے۔ ڈبل ایکٹنگ سلنڈر کا استعمال کیا جاتا ہے جہاں پسٹن کو پیچھے ہٹانے کے لیے بیرونی قوت دستیاب نہیں ہوتی ہے یا اسے استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں سفر کی دونوں سمتوں میں زیادہ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ بھاپ انجن بھاپ انجن عام طور پر ڈبل اداکاری والے سلنڈر استعمال کرتے ہیں۔ تاہم، ابتدائی بھاپ انجن، جیسے ماحولیاتی انجن اور کچھ بیم انجن، واحد کام کرنے والے تھے۔ یہ اکثر زنجیروں اور "آرک ہیڈ" کے ذریعے بیم کے ذریعے اپنی طاقت منتقل کرتے تھے، کیونکہ صرف ایک سمت میں تناؤ کی ضرورت ہوتی تھی۔ جہاں ان کا استعمال کان کے شافٹ کو پمپ کرنے کے لیے کیا جاتا تھا اور انہیں صرف ایک سمت میں بوجھ کے خلاف کام کرنا پڑتا تھا، وہاں سنگل ایکٹنگ ڈیزائن کئی سالوں تک استعمال میں رہے۔ ڈبل ایکٹنگ سلنڈروں کی طرف بنیادی محرک اس وقت آیا جب جیمز واٹ ایک گردش کرنے والا بیم انجن تیار کرنے کی کوشش کر رہے تھے، جسے آؤٹ پٹ شافٹ کے ذریعے مشینری چلانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا تھا۔ سنگل سلنڈر انجن کے ساتھ، ڈبل ایکٹنگ سلنڈر نے ہموار پاور آؤٹ پٹ دیا۔ ہائی پریشر انجن، جیسا کہ رچرڈ ٹریوتھک نے تیار کیا، ڈبل ایکٹنگ پسٹن کا استعمال کیا اور بعد میں زیادہ تر بھاپ انجنوں کے لیے نمونہ بن گیا۔ بعد کے کچھ بھاپ انجن، تیز رفتار بھاپ انجن، ایک نئے ڈیزائن کے سنگل ایکٹنگ پسٹن استعمال کرتے تھے۔ کراس ہیڈ پسٹن کا حصہ بن گیا، اور اب کوئی پسٹن راڈ نہیں تھا۔ یہ اندرونی دہن انجن سے ملتی جلتی وجوہات کی بنا پر تھا، کیونکہ پسٹن کی چھڑی اور اس کی مہروں سے گریز کرنے سے زیادہ موثر کرینک کیس چکنا کرنے کا نظام ممکن ہوا۔ چھوٹے ماڈلز اور کھلونے اکثر مذکورہ بالا وجوہات کی بناء پر سنگل ایکٹنگ سلنڈر استعمال کرتے ہیں بلکہ مینوفیکچرنگ لاگت کو کم کرنے کے لیے بھی۔ اندرونی دہن انجن بھاپ انجنوں کے برعکس، تقریبا تمام اندرونی دہن انجنوں نے سنگل ایکٹنگ سلنڈر استعمال کیے ہیں۔ ان کے پسٹن عام طور پر ٹرنک پسٹن ہوتے ہیں، جہاں منسلک چھڑی کا گجن پن جوائنٹ پسٹن کے اندر ہی ہوتا ہے۔ یہ کراس ہیڈ، پسٹن راڈ اور اس کے سیلنگ گلینڈ سے بچتا ہے، لیکن یہ سنگل ایکٹنگ پسٹن کو بھی تقریبا ضروری بنا دیتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، تیل کو چکنا کرنے کے لیے پسٹن کے نچلے حصے تک آسان رسائی کی اجازت دینے کا فائدہ ہے، جس میں ٹھنڈک کا ایک اہم کام بھی ہوتا ہے۔ یہ پسٹن اور بجتوں کے مقامی حد سے زیادہ گرم ہونے سے بچاتا ہے۔ کرینک کیس کمپریشن ٹو اسٹروک انجن چھوٹے پٹرول ٹو اسٹروک انجن، جیسے موٹر سائیکلوں کے لیے، علیحدہ سپر چارجر یا سکاوینج بلوور کے بجائے کرینک کیس کمپریشن کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ پسٹن کے دونوں اطراف کو کام کرنے والے چہروں کے طور پر استعمال کرتا ہے، پسٹن کا نچلا حصہ پسٹن کمپریسر کے طور پر کام کرتا ہے تاکہ اگلے اسٹروک کے لیے تیار انلیٹ چارج کو کمپریس کیا جا سکے۔ پسٹن کو اب بھی واحد اداکاری سمجھا جاتا ہے، کیونکہ ان میں سے صرف ایک چہرہ طاقت پیدا کرتا ہے۔ ڈبل ایکٹنگ اندرونی دہن انجن کچھ ابتدائی گیس انجن، جیسے کہ لینوائر کے اصل انجن، 1860 کے آس پاس سے، ڈبل ایکٹنگ تھے اور اپنے ڈیزائن میں بھاپ انجنوں کی پیروی کرتے تھے۔ اندرونی دہن انجن جلد ہی سنگل ایکٹنگ سلنڈروں میں تبدیل ہو گئے۔ یہ دو وجوہات کی بناء پر تھا: جہاں تک تیز رفتار بھاپ انجن کا تعلق ہے، ہر پسٹن اور اس کی منسلک چھڑی پر زیادہ طاقت اتنی زیادہ تھی کہ اس نے بیرنگ پر بڑی مانگ رکھی۔ ایک واحد اداکاری والا پسٹن، جہاں قوتوں کی سمت منسلک چھڑی کے ساتھ مستقل طور پر کمپریسیو ہوتی تھی، سخت اثر کلیئرنس کی اجازت دیتا تھا۔ دوسرا، اچھے گیس کے بہاؤ کو فراہم کرنے کے لیے بڑے والو کے علاقوں کی ضرورت، جب کہ دہن چیمبر کے لیے ایک چھوٹی مقدار کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ اچھا کمپریشن فراہم کیا جا سکے، سلنڈر کے سر میں دستیاب جگہ کو اجارہ دار بنا دیا۔ لینوائر کا بھاپ انجن سے ماخوذ سلنڈر پٹرول انجن کے لیے ناکافی تھا اور اس لیے اس کے بجائے پاپپٹ والو اور سنگل ایکٹنگ ٹرنک پسٹن پر مبنی ایک نیا ڈیزائن نمودار ہوا۔ دھماکہ بھٹیوں کے لیے انتہائی بڑے گیس انجن بھی اڑانے والے انجن کے طور پر بنائے گئے تھے، جن میں ایک یا دو انتہائی بڑے سلنڈر تھے اور بھٹی گیس کے جلنے سے چلنے والے تھے۔ یہ، خاص طور پر کارٹنگ کے بنائے ہوئے، ڈبل ایکٹنگ سلنڈر استعمال کرتے تھے۔ پٹرول یا کمپریشن اگنیشن انجنوں کے مقابلے میں گیس انجنوں کو اپنے چارج کے بہت کم یا کوئی کمپریشن کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور اس لیے ان کے تنگ، پیچیدہ گزرگاہوں کے باوجود ڈبل ایکٹنگ سلنڈر کے ڈیزائن اب بھی کافی تھے۔ اس کے بعد سے اندرونی دہن انجنوں کے لیے ڈبل ایکٹنگ سلنڈر کبھی کبھار استعمال ہوتے رہے ہیں، حالانکہ برمیسٹر اینڈ وین نے 1930 سے پہلے سمندری پروپلشن کے لیے 2-اسٹروک سائیکل ڈبل ایکٹنگ (2-ایس سی ڈی اے) ڈیزل بنائے تھے۔ پہلا، 7,000 ایچ پی کا، 1929 میں برطانوی ایم وی امریکہ (یونائیٹڈ بالٹک کمپنی) میں نصب کیا گیا تھا۔ 1937 میں بی اینڈ ڈبلیو ایس سی ڈی اے کے دو انجنوں نے 24,000 ایچ پی کی پیداوار کی۔ یو ایس ایس پومپانو 1935 میں امریکی آبدوز یو ایس ایس پومپانو کو پرچ کلاس سکس کشتیوں کے حصے کے طور پر حکم دیا گیا تھا، جس میں مختلف سازوں کے تین مختلف ڈیزل انجن ڈیزائن تھے۔ پومپانو میں ایچ او آر لگا ہوا تھا۔ (ہوون-اوونز-رینچلر) 8 سلنڈر والے ڈبل ایکٹنگ انجن جو کروزر لیپزگ کے MAN معاون انجنوں کا لائسنس سے تیار کردہ ورژن تھے۔ آبدوزوں کے اندر دستیاب محدود جگہ کی وجہ سے، یا تو مخالف پسٹن، یا، اس معاملے میں، زیادہ کمپیکٹ ہونے کے لیے ڈبل ایکٹنگ انجنوں کو ترجیح دی گئی۔ پومپانو کے انجن مکمل طور پر ناکام تھے اور ماری آئی لینڈ نیوی یارڈ سے نکلنے سے پہلے ہی آزمائشوں کے دوران تباہ ہو گئے تھے۔ پومپانو کو 1938 تک آٹھ ماہ کے لیے رکھا گیا جب کہ انجنوں کو تبدیل کر دیا گیا۔ اس کے باوجود انجنوں کو غیر تسلی بخش سمجھا جاتا تھا اور 1942 میں ان کی جگہ فیئربینکس-مورس انجنوں نے لے لی۔ جب پومپانو ابھی تعمیر کیا جا رہا تھا، سالمن کلاس آبدوزیں آرڈر کی گئیں۔ ان میں سے تین الیکٹرک بوٹ کے ذریعے بنائے گئے تھے، جن میں ایچ او آر کا 9 سلنڈر تیار کیا گیا تھا۔ انجن۔ اگرچہ پومپانوس انجنوں کی طرح بڑی ناکامی نہیں تھی، لیکن یہ ورژن اب بھی پریشان کن تھا اور کشتیوں کو بعد میں ان کی بہن کشتیوں کی طرح ایک ہی کام کرنے والے جنرل موٹرز 16-248 V16 انجنوں کے ساتھ دوبارہ انجن کیا گیا۔ سارگو اور سیڈرگون کلاسوں کی دیگر برقی کشتی سے بنی آبدوزیں، نیز گیٹو کلاس کی پہلی چند، بھی ان 9 سلنڈر ایچ او آر کے ساتھ بنائی گئی تھیں۔ انجن، لیکن بعد میں دوبارہ انجن کیا گیا۔ ہائیڈرولک سلنڈر ایک مکینیکل ایکچوایٹر ہے جو دباؤ والے مائع، عام طور پر تیل سے چلتا ہے۔ اس کے بہت سے استعمال ہیں، خاص طور پر تعمیراتی سازوسامان (انجینئرنگ گاڑیاں)، مینوفیکچرنگ مشینری، اور سول انجینئرنگ میں۔ فوٹ نوٹ حوالہ جات پسٹن انجن بھاپ انجن ہائیڈرولکس