Lean-burn
دبلی پتلی جلانے سے مراد اندرونی دہن انجن میں زیادہ ہوا کے ساتھ ایندھن کو جلانا ہے۔ دبلی پتلی جلنے والے انجنوں میں ہوا اور ایندھن کا تناسب اتنا ہی دبلی پتلی ہو سکتا ہے جتنا کہ 65:1 (کمیت کے لحاظ سے)۔ اسٹوچیومیٹرک طور پر پٹرول کو جلانے کے لیے درکار ہوا/ایندھن کا تناسب، اس کے برعکس، 14.64:1 ہے۔ دبلی پتلی جلنے والے انجن میں ہوا کی زیادتی بہت کم ہائیڈرو کاربن خارج کرتی ہے۔ ہوا اور ایندھن کے اعلی تناسب کا استعمال دوسرے انجن پاور مینجمنٹ سسٹم جیسے تھروٹلنگ نقصانات کی وجہ سے ہونے والے نقصانات کو کم کرنے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ اصول دبلی پتلی جلنے کا طریقہ تھراٹلنگ کے نقصانات کو کم کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ ایک عام گاڑی میں انجن کا سائز ایکسلریشن کے لیے مطلوبہ طاقت فراہم کرنے کے لیے ہوتا ہے، لیکن اسے عام مستحکم رفتار کے آپریشن میں اس نقطہ سے بہت نیچے کام کرنا چاہیے۔ عام طور پر، تھراٹل کو جزوی طور پر بند کر کے بجلی کاٹ دی جاتی ہے۔ تاہم، تھراٹل کے ذریعے ہوا کو پمپ کرنے میں کیا جانے والا اضافی کام کارکردگی کو کم کرتا ہے۔ اگر ایندھن/ہوا کا تناسب کم ہو جائے تو تھراٹل کے مکمل طور پر کھلنے کے قریب ہونے سے کم طاقت حاصل کی جا سکتی ہے، اور عام ڈرائیونگ کے دوران کارکردگی (انجن کی زیادہ سے زیادہ ٹارک کی صلاحیت سے کم) زیادہ ہو سکتی ہے۔ دبلی پتلی جلانے کے لیے بنائے گئے انجن زیادہ کمپریشن تناسب استعمال کر سکتے ہیں اور اس طرح روایتی پٹرول انجنوں میں پائے جانے والے انجنوں کے مقابلے بہتر کارکردگی، موثر ایندھن کا استعمال اور کم اخراج ہائیڈرو کاربن کا اخراج فراہم کرتے ہیں۔ بہت زیادہ ہوا-ایندھن کے تناسب کے ساتھ انتہائی دبلی پتلی مرکب صرف براہ راست انجکشن انجنوں کے ذریعے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ دبلی پتلی جلانے کا بنیادی نقصان یہ ہے کہ این او ایکس کے اخراج کو کم کرنے کے لیے ایک پیچیدہ اتپریرک کنورٹر سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے۔ دبلی پتلی انجن جدید 3 طرفہ اتپریرک کنورٹر کے ساتھ اچھی طرح سے کام نہیں کرتے ہیں-جس کے لیے اخراج بندرگاہ پر آلودگی کے توازن کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ وہ آکسیکرن اور تخفیف کے رد عمل کو انجام دے سکیں-لہذا زیادہ تر جدید انجن اسٹوچیومیٹرک پوائنٹ پر یا اس کے قریب کروز اور کوسٹ ڈاؤن کرنے کا رجحان رکھتے ہیں۔ کرسلر الیکٹرانک لین برن 1976 سے 1989 تک، کرسلر نے بہت سی گاڑیوں کو اپنے الیکٹرانک لین برن (ای ایل بی) سسٹم سے لیس کیا، جس میں ایک اسپارک کنٹرول کمپیوٹر اور مختلف سینسر اور ٹرانسڈیوسر شامل تھے۔ کمپیوٹر نے کئی گنا ویکیوم، انجن کی رفتار، انجن کے درجہ حرارت، وقت کے ساتھ تھروٹل پوزیشن، اور آنے والے ہوا کے درجہ حرارت کی بنیاد پر چنگاری کے وقت کو ایڈجسٹ کیا۔ ای ایل بی سے لیس انجنوں نے روایتی ویکیوم اور سینٹری فیوگل ٹائمنگ ایڈوانس میکانزم کے بغیر فکسڈ ٹائمنگ ڈسٹری بیوٹرز کا استعمال کیا۔ ای ایل بی کمپیوٹر بھی براہ راست اگنیشن کنڈلی چلاتا تھا، جس سے علیحدہ اگنیشن ماڈیول کی ضرورت ختم ہو جاتی تھی۔ ای ایل بی کو اوپن لوپ اور کلوزڈ لوپ دونوں اقسام میں تیار کیا گیا تھا۔ اوپن لوپ سسٹم نے 1976 اور 1977 کے امریکی وفاقی اخراج کے ضوابط، اور 1980 کے ذریعے کینیڈا کے اخراج کے ضوابط کو بغیر کسی اتپریرک کنورٹر کے پاس کرنے کے لیے لیس گاڑیوں کی بہت سی اقسام کے لیے کافی صاف راستہ تیار کیا۔ ای ایل بی کے کلوزڈ لوپ ورژن میں آکسیجن سینسر اور فیڈ بیک کاربوریٹر کا استعمال کیا گیا، اور 1981 میں شروع ہونے والے اخراج کے ضوابط میں مزید سختی کے بعد اسے مرحلہ وار پیداوار میں لایا گیا، لیکن میکسیکن کرسلر اسپرٹ جیسی گاڑیوں پر اوپن لوپ ای ایل بی کا استعمال 1990 کے آخر تک ہلکے اخراج کے ضوابط والے بازاروں میں کیا گیا۔ ای ایل بی کے ساتھ متعارف کرائی گئی اسپارک کنٹرول اور انجن پیرامیٹر سینسنگ اور ٹرانسڈکشن حکمت عملی تھروٹل باڈی فیول انجیکشن سے لیس کرسلر گاڑیوں پر 1995 تک استعمال میں رہی۔ ہیوی ڈیوٹی گیس انجن دبلی پتلی جلانے کے تصورات اکثر ہیوی ڈیوٹی قدرتی گیس، بائیو گیس، اور مائع پٹرولیم گیس (ایل پی جی) ایندھن والے انجنوں کے ڈیزائن کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ انجن یا تو فل ٹائم لین برن ہو سکتے ہیں، جہاں انجن بوجھ اور انجن کی رفتار سے قطع نظر کمزور ہوا-ایندھن کے مرکب کے ساتھ چلتا ہے، یا پارٹ ٹائم لین برن (جسے "لین مکس" یا "مکسڈ لین" بھی کہا جاتا ہے)، جہاں انجن صرف کم بوجھ کے دوران اور تیز انجن کی رفتار پر لین چلتا ہے، دوسرے معاملات میں اسٹیوچیومیٹرک ہوا-ایندھن کے مرکب کی طرف لوٹ جاتا ہے۔ ہیوی ڈیوٹی لین برن گیس انجن دہن کے چیمبروں میں مکمل دہن کے لیے نظریاتی طور پر درکار ہوا سے دگنی ہوا داخل کرتے ہیں۔ ہوا اور ایندھن کا انتہائی کمزور مرکب کم دہن کے درجہ حرارت کا باعث بنتا ہے اور اس وجہ سے NOx کی تشکیل کم ہوتی ہے۔ اگرچہ دبلی پتلی گیس کے انجن اعلی نظریاتی تھرمل استعداد پیش کرتے ہیں، لیکن بعض حالات میں عارضی ردعمل اور کارکردگی سے سمجھوتہ کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، نارتھ امریکن ری پاور جیسی کمپنیوں کی طرف سے فیول کنٹرول اور کلوزڈ لوپ ٹیکنالوجی میں پیشرفت تجارتی گاڑیوں کے بیڑے میں استعمال کے لیے جدید سی اے آر بی مصدقہ لین برن ہیوی ڈیوٹی انجنوں کی پیداوار کا باعث بنی ہے۔ دبلی پتلی گیس کے انجن تقریبا ہمیشہ ٹربو چارج ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں زیادہ طاقت اور ٹارک کے اعداد و شمار زیادہ دہن کے درجہ حرارت کی وجہ سے اسٹوچیومیٹرک انجنوں کے ساتھ حاصل نہیں ہوتے ہیں۔ ہیوی ڈیوٹی گیس انجن سلنڈر کے سر میں پری کمبشن چیمبرز کا استعمال کر سکتے ہیں۔ ایک دبلی پتلی گیس اور ہوا کے مرکب کو سب سے پہلے مرکزی چیمبر میں پسٹن کے ذریعے انتہائی دبایا جاتا ہے۔ ایک بہت زیادہ امیر، اگرچہ بہت کم حجم گیس/ہوا کا مرکب پری دہن چیمبر میں متعارف کرایا جاتا ہے اور چنگاری پلگ کے ذریعے روشن کیا جاتا ہے۔ شعلہ سامنے سلنڈر میں دبلی پتلی گیس ہوا کے مرکب میں پھیلتا ہے۔ یہ دو مرحلے کا دبلی پتلی جلنے والا دہن کم این او ایکس پیدا کرتا ہے اور کوئی ذرات کا اخراج نہیں کرتا ہے۔ تھرمل کارکردگی بہتر ہوتی ہے کیونکہ زیادہ دباؤ کا تناسب حاصل کیا جاتا ہے۔ ہیوی ڈیوٹی لین برن گیس انجنوں کے مینوفیکچررز میں ایم ٹی یو، کمنز، کیٹرپلر، ایم ڈبلیو ایم، جی ای جینباچر، ایم اے این ڈیزل اینڈ ٹربو، ورٹسلا، متسوبشی ہیوی انڈسٹریز، ڈریسر رینڈ گواسکر، ووکیشا انجن اور رولز رائس ہولڈنگز شامل ہیں۔ ہونڈا لین برن سسٹم اس وقت پیداوار میں آٹوموبائل میں دستیاب جدید ترین لین برن ٹیکنالوجیز میں سے ایک ایندھن کے انجیکشن کا بہت درست کنٹرول استعمال کرتی ہے، دہن چیمبر میں پیدا ہونے والا ایک مضبوط ہوا ایندھن کا چکر، ایک نیا لکیری ہوا ایندھن سینسر (ایل اے ایف ٹائپ او 2 سینسر) اور ایک لین برن این او ایکس اتپریرک جس کے نتیجے میں این او ایکس کے اخراج کو مزید کم کیا جاتا ہے جو "لین برن" حالات میں بڑھتا ہے اور این او ایکس کے اخراج کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔ دبلی پتلی جلانے کے لیے اس مستحکم چارج کے نقطہ نظر کا مطلب ہے کہ پورے سلنڈر میں ہوا اور ایندھن کا تناسب برابر نہیں ہے۔ اس کے بجائے، فیول انجیکشن اور انٹیک فلو ڈائنامکس پر عین مطابق کنٹرول ایندھن کے زیادہ ارتکاز کو اسپارک پلگ ٹپ (ریچر) کے قریب جانے کی اجازت دیتا ہے، جو مکمل دہن کے لیے کامیاب اگنیشن اور شعلے کے پھیلاؤ کے لیے ضروری ہے۔ سلنڈروں کا بقیہ انٹیک چارج مجموعی اوسط ہوا کے ساتھ بتدریج کم ہوتا جاتا ہے: ایندھن کا تناسب 22:1 تک کے کم جلنے والے زمرے میں آتا ہے۔ پرانے ہونڈا انجنوں نے جو دبلی پتلی جلانے کا استعمال کرتے تھے (سب نے نہیں کیا) ایک متوازی ایندھن اور انٹیک سسٹم کے ذریعے اسے پورا کیا جس نے پری چیمبر کو ابتدائی دہن کے لیے "مثالی" تناسب فراہم کیا۔ اس جلتے ہوئے مرکب کو پھر مرکزی چیمبر میں کھول دیا گیا جہاں ایک بہت بڑا اور پتلا مرکب پھر کافی طاقت فراہم کرنے کے لیے بھڑکا۔ اس ڈیزائن کی تیاری کے دوران اس نظام (سی وی سی سی، کمپاؤنڈ ورٹیکس کنٹرولڈ دہن) نے بنیادی طور پر اتپریرک کنورٹر کی ضرورت کے بغیر کم اخراج کی اجازت دی۔ یہ کاربوریٹڈ انجن تھے اور اس تصور کی ایم پی جی صلاحیتوں کی نسبتا "غیر واضح" نوعیت اتنی محدود تھی کہ اب ایم پی آئی (ملٹی پورٹ فیول انجیکشن) کے تحت زیادہ ایم پی جی کی بھی اجازت ہے۔ نئی ہونڈا اسٹریٹیفائیڈ چارج (دبلی پتلی جلنے والے انجن) ہوا اور ایندھن کے تناسب پر 22:1 تک کام کرتی ہے۔ انجن میں کھینچنے والے ایندھن کی مقدار ایک عام پٹرول انجن سے بہت کم ہوتی ہے، جو 14.7:1 پر چلتا ہے-پیٹرو کیمیکل صنعتوں کے C8H18 کے قبول شدہ معیار کے مطابق پٹرول کی اوسط کرتے وقت مکمل دہن کے لیے کیمیائی اسٹیوچیومیٹرک مثالی ہے۔ طبیعیات کی حدود کی ضرورت کے لحاظ سے یہ دبلی پتلی جلنے کی صلاحیت، اور دہن کی کیمسٹری جیسا کہ یہ موجودہ پٹرول انجن پر لاگو ہوتی ہے، ہلکے بوجھ اور کم آر پی ایم حالات تک محدود ہونی چاہیے۔ ایک "ٹاپ" سپیڈ کٹ آف پوائنٹ درکار ہوتا ہے کیونکہ پتلے پٹرول ایندھن کے مرکب آہستہ جلتے ہیں اور بجلی پیدا کرنے کے لیے اخراج والو کے کھلنے تک دہن "مکمل" ہونا ضروری ہے۔ ایپلی کیشنز 1992-95 سوک VX 1996-2005 سوک Hx 2002-05 سوک ہائبرڈ 2000-06 انسائٹ مینوئل ٹرانسمیشن اور جاپانی سپیک CVT صرف ٹویوٹا لین برن انجن 1984 میں، ٹویوٹا نے 4A-ELU انجن جاری کیا۔ یہ دنیا کا پہلا انجن تھا جس میں لین مکسچر سینسر کے ساتھ لین برن دہن کنٹرول سسٹم استعمال کیا گیا تھا، جسے ٹویوٹا کی طرف سے "ٹی ٹی سی-ایل" (ٹویوٹا ٹوٹل کلین-لین-برن) کہا جاتا ہے۔ ٹویوٹا نے پہلے کے دبلی پتلی جلنے کے نظام کو "ٹربلینس جنریٹنگ پاٹ" (ٹی جی پی) بھی کہا۔ TTC-L کو جاپان میں ٹویوٹا کیرینا T150 پر استعمال کیا گیا تھا جو پہلے استعمال ہونے والے TTC-V (ورٹیکس) ایگزاسٹ گیس ری سرکولیشن اپروچ، ٹویوٹا کرولا E80، اور ٹویوٹا سپرنٹر کی جگہ لے رہا تھا۔ دبلی پتلی مرکب سینسر کو راستہ کے نظام میں فراہم کیا گیا تھا تاکہ ہوا-ایندھن کے تناسب کا پتہ لگایا جا سکے جو نظریاتی ہوا-ایندھن کے تناسب سے کم ہے۔ اس کے بعد فیول انجیکشن کے حجم کو ایک کمپیوٹر کے ذریعے درست طریقے سے کنٹرول کیا گیا جس میں اس ڈٹیکشن سگنل کا استعمال کیا گیا تاکہ ہوا اور ایندھن کے تناسب میں کمی حاصل کی جا سکے۔ زیادہ سے زیادہ دہن کے لیے، درج ذیل اشیاء کا اطلاق کیا گیا: پروگرام آزاد انجکشن جس نے انفرادی سلنڈروں کے لیے انجکشن کے حجم اور وقت کو درست طریقے سے تبدیل کیا، دبلی پتلی مرکب کے ساتھ اگنیشن کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے پلاٹینم پلگ، اور اعلی کارکردگی والے اگنیٹر۔ 1587 سی سی 4 اے-ایف ای اور 1762 سی سی 7 اے-ایف ای 4 سلنڈر انجنوں کے دبلی پتلی جلنے والے ورژن میں فی سلنڈر 2 انلیٹ اور 2 ایگزاسٹ والو ہوتے ہیں۔ ٹویوٹا لین برن آپریشن کے دوران ہر دوسرے انلیٹ رنر میں بہاؤ کو محدود کرنے کے لیے تتلیوں کا ایک سیٹ استعمال کرتا ہے۔ اس سے دہن کے چیمبر میں بڑی مقدار میں چکر پیدا ہوتا ہے۔ انجیکٹر روایتی طور پر انٹیک کئی گنا کے بجائے سر میں نصب ہوتے ہیں۔ کمپریشن تناسب 9.5:1۔ 1998 سی سی 3 ایس-ایف ایس ای انجن ایک براہ راست انجکشن پٹرول لین برن انجن ہے۔ کمپریشن تناسب 10:1۔ نسان لین برن انجن نسان کیو جی انجن متغیر والو ٹائمنگ اور اختیاری این ای او ڈی ڈائریکٹ انجیکشن کے ساتھ ایک لین برن ایلومینیم ڈی او ایچ سی 4 والو ڈیزائن ہیں۔ 1497 سی سی کیو جی 15 ڈی ای کا کمپریشن تناسب 9.9:1 اور 1769 سی سی کیو جی 18 ڈی ای 9.5:1 ہے۔ متسوبشی عمودی ورٹیکس (ایم وی وی) ایپلی کیشنز 1991 میں متسوبشی نے ایم وی وی (متسوبشی عمودی ورٹیکس) دبلی پتلی جلانے والا نظام تیار کیا اور تیار کرنا شروع کیا جو سب سے پہلے متسوبشی کے 1.5 ایل 4 جی 15 سیدھے-4 سنگل اوور ہیڈ کیم 1,468-سی سی انجن میں استعمال ہوا۔ عمودی بھنور انجن میں 600 آر پی ایم کی بیکار رفتار اور 9.4:1 کا کمپریشن تناسب ہے جو کہ 700 آر پی ایم کے متعلقہ اعداد و شمار اور روایتی ورژن کے لیے 9.2:1 کے مقابلے میں ہے۔ دبلی پتلی جلنے والا ایم وی وی انجن ہوا سے ایندھن کے تناسب کے ساتھ 25:1 تک مکمل دہن حاصل کر سکتا ہے، یہ اسی نقل مکانی کے اپنے روایتی ایم پی آئی پاور پلانٹ کے مقابلے میں بینچ ٹیسٹ میں ایندھن کی معیشت (جاپانی 10-موڈ شہری سائیکل پر) میں 10-20% فائدہ کا حامل ہے، جس کا مطلب ہے کہ کم CO2 کا اخراج۔ متسوبشی کے ایم وی وی نظام کا دل لکیری ہوا-ایندھن کا تناسب اخراج گیس آکسیجن سینسر ہے۔ معیاری آکسیجن سینسرز کے مقابلے میں، جو بنیادی طور پر ایک ہی ہوا/ایندھن کے تناسب پر سیٹ کیے گئے آن آف سوئچ ہیں، دبلی پتلی آکسیجن سینسر ایک پیمائش کا آلہ ہے جو ہوا/ایندھن کے تناسب کی حد کو تقریبا 15:1 سے 26:1 تک ڈھکتا ہے۔ دبلی پتلی مرکب کے بصورت دیگر سست دہن کو تیز کرنے کے لیے، ایم وی وی انجن فی سلنڈر دو انٹیک والو اور ایک ایگزاسٹ والو کا استعمال کرتا ہے۔ علیحدہ خصوصی شکل کی (جڑواں انٹیک پورٹ ڈیزائن) انٹیک بندرگاہیں ایک ہی سائز کی ہوتی ہیں، لیکن صرف ایک بندرگاہ انجیکٹر سے ایندھن وصول کرتی ہے۔ یہ انٹیک اسٹروک کے دوران دہن چیمبر کے اندر ایک جیسے سائز، طاقت اور گردش کی رفتار کے دو عمودی بھنور پیدا کرتا ہے: ہوا کا ایک بھنور، دوسرا ہوا/ایندھن کے مرکب کا۔ زیادہ تر کمپریشن اسٹروک کے دوران دونوں ورٹیس بھی آزاد پرتیں بنی رہتی ہیں۔ کمپریشن اسٹروک کے اختتام کے قریب، پرتیں یکساں منٹ کے ہنگاموں میں گر جاتی ہیں، جو مؤثر طریقے سے دبلی پتلی جلنے کی خصوصیات کو فروغ دیتی ہیں۔ اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ اگنیشن الگ الگ تہوں کے ٹوٹنے کے ابتدائی مراحل میں ہوتا ہے جبکہ ہر پرت کی کافی مقدار اب بھی موجود ہے۔ چونکہ چنگاری کا پلگ ہوا/ایندھن کے مرکب پر مشتمل بھنور کے قریب واقع ہوتا ہے، اس لیے پینٹروف ڈیزائن دہن چیمبر کے اس علاقے میں اگنیشن پیدا ہوتا ہے جہاں ایندھن کی کثافت زیادہ ہوتی ہے۔ اس کے بعد شعلہ دہن چیمبر کے ذریعے چھوٹی چھوٹی ہنگاموں کے ذریعے پھیلتا ہے۔ یہ عام اگنیشن توانائی کی سطح پر بھی مستحکم دہن فراہم کرتا ہے، اس طرح دبلی پتلی جلنے کا احساس ہوتا ہے۔ انجن کمپیوٹر انجن چلانے والے تمام حالات کے لیے زیادہ سے زیادہ ہوا کے ایندھن کے تناسب کو ذخیرہ کرتا ہے-دبلی پتلی (عام آپریشن کے لیے) سے لے کر امیر ترین (بھاری ایکسلریشن کے لیے) اور درمیان کے تمام نکات۔ فل رینج آکسیجن سینسر (پہلی بار استعمال ہونے والے) ضروری معلومات فراہم کرتے ہیں جو کمپیوٹرز کو ایندھن کی فراہمی کو مناسب طریقے سے منظم کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ ڈیزل انجن تمام ڈیزل انجنوں کو کل حجم کے لحاظ سے دبلی پتلی سمجھا جا سکتا ہے، تاہم دہن سے پہلے ایندھن اور ہوا اچھی طرح سے مخلوط نہیں ہوتے ہیں۔ زیادہ تر دہن ایندھن کی چھوٹی بوندوں کے ارد گرد امیر علاقوں میں ہوتی ہے۔ مقامی طور پر بھرپور دہن ذرات (پی ایم) کے اخراج کا ایک ذریعہ ہے۔ انجن دستک ہائیڈروجن ایندھن میں اضافہ بھی دیکھیں فوٹ نوٹ حوالہ جات "پی ای آر ای، ای پی اے، آفس آف ٹرانسپورٹیشن اینڈ ایئر کوالٹی میں ایڈوانسڈ ٹیکنالوجی وہیکل ماڈلنگ" انجن ٹیکنالوجی