Voith turbo transmissions
ٹربو ٹرانسمیشنز ہائیڈرو ڈائنامک، ملٹی اسٹیج ڈرائیو اسمبلیاں ہیں جو اندرونی دہن انجنوں کا استعمال کرتے ہوئے ریل گاڑیوں کے لیے ڈیزائن کی گئی ہیں۔ پہلا ٹربو ٹرانسمیشن 1932 میں جرمنی کے شہر ہیڈنہیم میں وائتھ نے تیار کیا تھا۔ تب سے ٹربو ٹرانسمیشن میں بہتری ڈیزل موٹروں میں اسی طرح کی پیشرفت کے متوازی ہے اور آج یہ امتزاج دنیا بھر میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے، صرف برقی ڈرائیوز کے استعمال کے بعد۔ ٹربو ٹرانسمیشن ایک ہائیڈرو ڈائنامک لنک کے طور پر کام کرتی ہے جو حتمی روٹری آؤٹ پٹ پیدا کرنے سے پہلے، ٹارک کنورٹر اور فلوئڈ جوڑے کے ذریعے موٹر کی مکینیکل توانائی کو سیال کی حرکی توانائی میں تبدیل کرتی ہے۔ یہاں، سیال کو تیز بہاؤ کی شرح اور کم دباؤ پر روٹر بلیڈ نہروں کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں ٹربو ٹرانسمیشنز اسی طرح کی ہائیڈرو اسٹیٹک ٹرانسمیشنز سے مختلف ہوتی ہیں، جو کم بہاؤ کی شرحوں اور نقل مکانی کے اصول کے مطابق ہائی پریشر کا استعمال کرتے ہوئے کام کرتی ہیں۔ اصول ٹربو ٹرانسمیشنز ہائیڈرو ڈائنامک، ملٹی اسٹیج ڈرائیو اسمبلیاں ہیں جن کی کارکردگی سیال حرکیات کے فوٹنگر اصول پر مبنی ہے۔ ٹارک کنورٹر، فلوئڈ جوڑے اور اختیاری ہائیڈرو ڈائنامک ریٹرڈرز ان اسمبلیوں کے کلیدی اجزاء ہیں، جو بجلی سے چلنے والی ریل گاڑیوں کے لیے مثالی طور پر موزوں ہیں۔ 1932 سے پہلی ٹربو ٹرانسمیشن میں نسبتا سادہ ڈیزائن استعمال کیا گیا۔ اس میں اسٹارٹ اپ مرحلے کے لیے ایک واحد ٹارک کنورٹر اور ٹریول مرحلے کے لیے ایک فلوئڈ جوڑا شامل تھا جو دونوں ایک مشترکہ شافٹ پر نصب تھے۔ اس ٹربو ٹرانسمیشن کی ایک اہم خصوصیت ہائیڈرو ڈائنامک سرکٹ کو بھرنا اور خالی کرنا تھا، یہ ایک ایسا اصول تھا جو پہلی بار فوٹنگر سمندری ترسیل میں استعمال ہوا تھا۔ اس نے فریکشن لیس اسٹارٹ اپس، مسلسل کرشن کے ساتھ فریکشن لیس گیئر شفٹنگ، ہائیڈرو ڈائنامک سرکٹ کو خالی کرنے کے ذریعے فری وہیلنگ، اور فلوئڈ جوڑے کے زیادہ موثر آپریشن کے فوائد پیش کیے۔ تاہم فوٹنگر کے برعکس، وائتھ نے پانی کے بجائے اپنے ٹربو ٹرانسمیشن کے ہائیڈرو ڈائنامک سرکٹ میں کم گاڑھا تیل استعمال کیا۔ اس کے علاوہ، 1930 کی دہائی میں متعدد دیگر بہتریاں کی گئیں: تیز رفتار گیئر کا اضافہ، ایک زیادہ کمپیکٹ ہاؤسنگ، مختلف موٹر اقسام کے ساتھ زیادہ مطابقت، آٹومیشن گیئر شفٹ کے ساتھ ساتھ ہیٹ ایکسچینجر کے ذریعے کولنگ۔ 1960 کی دہائی میں ہائیڈروڈائنامک ریٹرڈر کو تیسرے مرحلے کے طور پر بھی متعارف کرایا گیا تھا جس نے ٹارک کنورٹر اور فلوئڈ جوڑے کو مکمل کیا۔ انجینئرنگ کی ان تمام بہتریوں کا ایک مشترکہ مقصد تھا: اس کی تنصیب کی پیچیدگی یا ثابت شدہ وشوسنییتا سے سمجھوتہ کیے بغیر ٹرانسمیشن کی کارکردگی کی درجہ بندی میں مسلسل اضافہ کرنا۔ ریل کاروں کے لیے ڈبل سرکٹ ٹرانسمیشن 1969 میں، چھوٹے ٹی 211 ٹربو ٹرانسمیشن کو ہائیڈرو مکینیکل بس ٹرانسمیشن کے متبادل کے طور پر تیار کیا گیا تھا، جسے ڈیزل ریل کاروں کے لیے کم پاور رینج میں ڈیزائن کیا گیا تھا۔ پہلے ٹربو ٹرانسمیشن کی طرح، ٹی 211 نے ایک منسلک کنورٹر-جوڑے کے امتزاج کا استعمال کیا لیکن اس میں زیادہ کارکردگی کے لیے تیز رفتار گیئر بھی تھا۔ مزید برآں، ایک ریورسنگ گیئر اسمبلی شامل کی گئی اور اگر ضرورت ہو تو ایک اختیاری ہائیڈرو ڈائنامک ریٹرڈر نصب کیا جا سکتا ہے۔ کنورٹر کا ہائڈروڈائنامک سرکٹ قطر تھا، جبکہ سیال کے جوڑے کا قطر قدرے چھوٹا تھا۔ اور اس کے تیز رفتار گیئر کی وجہ سے، مرکزی شافٹ 4,170 آر پی ایم پر نمایاں طور پر زیادہ چل سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، ٹی 211 آر کے پاس ریزرو پاور تھی، جو اس کے تقویت یافتہ مکینیکل اجزاء (گیئرز، بیرنگ اور شافٹ) کے ساتھ ساتھ ٹرانسمیشن کنٹرولز سے ظاہر ہوتی تھی۔ تاہم ایک ہی وقت میں، کنورٹر، جوڑی اور ریٹرڈر کے قطر میں کوئی تبدیلی نہیں ہوئی۔ ہائیڈرو ڈائنامک سرکٹس کے اندر مجموعی بہاؤ کی شرح میں اضافہ کیا گیا تاکہ ہائیڈرو ڈائنامک سرکٹس کی اعلی پاور ریٹنگ کو ایڈجسٹ کیا جا سکے۔ پر، مرکزی شافٹ صرف 5,000 آر پی ایم سے کم چل رہا تھا جس کے نتیجے میں 74 میٹر/سیکنڈ کے (خالی) کنورٹر کے لیے گردش کی رفتار پیدا ہوئی جب گاڑی اپنی زیادہ سے زیادہ رفتار تک پہنچ گئی۔ تیز رفتار کارروائیوں کے دوران کنورٹر کی مناسب ٹھنڈک کو یقینی بنانے کے لیے، ایک مضبوط ہائیڈرو ڈائنامک فلوئڈ پمپ نصب کیا گیا تھا، جو ٹریول مرحلے کے دوران ہیٹ ایکسچینجر کے ذریعے 3.5 لیٹر فی سیکنڈ اور بریکنگ مرحلے میں 9.0 لیٹر فی سیکنڈ تیل فراہم کرتا تھا، جس میں ریٹرڈر روٹر بھی اضافی گردش کرنے والے پمپ کے طور پر کام کرتا ہے۔ جب باہر سے دیکھا جائے تو یہ ٹی 211 آر ٹرانسمیشن اپنے پیشرو، ٹی 211 ری 3 کے ساتھ، بلٹ ان الیکٹرانک کنٹرول یونٹ اور ایک بڑھے ہوئے ایئر فلٹر کے اضافے کے ذریعے تھوڑا سا مختلف تھا۔ اس کے علاوہ 1978 میں ٹرینوں کے لیے ایک نئی قسم کا ہائیڈرولک گیئر باکس تھا، ریل کاروں کے لیے T320RZ + KB260 + HA ٹرپل سرکٹ ٹرانسمیشن 1995 میں، ڈوئچے بان (جرمن ریلوے) کے ذریعے استعمال ہونے والی تیز رفتار ٹرینوں کے لیے ایک مکمل طور پر نیا ٹرانسمیشن ڈیزائن، VT 611/612 تیار کیا گیا تھا۔ ٹرانسمیشن کے اس نئے تصور میں مربوط ہائیڈروڈائنامک ٹی 312 بری ریٹرڈر کے ساتھ کنورٹر-جوڑی-جوڑی ڈیزائن کا استعمال کیا گیا اور اس کی پاور ریٹنگ 650 کلو واٹ تھی۔ ٹرانسمیشن کی مجموعی لمبائی کو کم کرنے کے لیے، اونچے گیئرز پر جڑواں شافٹ کی تعمیر کا استعمال کیا گیا، جو کہ الٹا یونٹس میں استعمال ہونے والے ڈیزائن سے ملتا جلتا تھا۔ ٹرانسمیشن میں الیکٹرانک کنٹرول یونٹ بھی بنایا گیا تھا۔ اس کے علاوہ، ٹرانسمیشن کے ریورسنگ سلنڈروں کو ہائیڈرولک طریقے سے چلایا گیا، جس سے بورڈ پر کمپریسڈ ایئر سپلائی کی ضرورت ختم ہو گئی۔ پانچ سال بعد، ٹی 212 بری ٹرانسمیشن 460 کلو واٹ کی پاور ریٹنگ کے ساتھ تیار کی گئی۔ یہ ٹرانسمیشن ڈیزائن میں یکساں تھی، لیکن دیگر بڑی ٹرانسمیشنوں کے برعکس ٹی 212 بری کو براہ راست ڈرائیو موٹر پر نصب کیا جا سکتا تھا۔ یہ ایک اہم فائدہ تھا، کیونکہ اس کے نتیجے میں تیز رفتار ٹرینوں کے لیے ایک بہت ہی کمپیکٹ موٹر-ٹرانسمیشن امتزاج ہوا جو 200 کلومیٹر فی گھنٹہ تک کی رفتار سے سفر کر سکتی تھی۔ ٹی 212 بری میں ہائیڈرو ڈائنامک سرکٹ کے طول و عرض ٹی 211 آر جیسے ہی تھے، لیکن اس میں اپنی زیادہ سے زیادہ رفتار کے صرف 50 فیصد پر چلنے والی ٹرینوں کے لیے زیادہ جوڑی کی کارکردگی کا مزید فائدہ تھا۔ تیز رفتار ڈیزل ٹرینوں کے لیے یہ اہم تھا، کیونکہ اس نے ایندھن کی کھپت کو ڈرامائی طور پر بہتر بنانے کی اجازت دی۔ انجنوں کے لیے جڑواں کنورٹر ٹرانسمیشن 1999 میں، ایک نیا جڑواں کنورٹر ٹرانسمیشن، ایل 620 ری یو 2، اعلی کارکردگی، مین لائن انجنوں کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ نیا ایل 620 ری یو 2 525 ملی میٹر قطر والے اسٹارٹ اپ کنورٹر کے ساتھ ساتھ 434 ملی میٹر قطر والے ٹریول فیز کنورٹر سے لیس تھا۔ نئے ایل 620 ری یو 2 کا ڈیزائن اس کے کامیاب پیشرو، ایل 520 آر زیڈ یو 2 پر مبنی تھا جس کی پاور ریٹنگ 1,400 کلو واٹ تھی۔ تاہم اس نئی ترسیل کو 2,700 کلو واٹ پر نمایاں طور پر زیادہ درجہ دیا گیا تھا اور اس لیے عملی طور پر اس کے تمام اجزاء کو بڑھانے کے ساتھ ساتھ تقویت بھی دینی پڑی۔ ٹرانسمیشن کے معیاری ورژن میں، پرانے L 520 rzU2 میں پائے جانے والے آئیڈلر وہیل کا استعمال کرنے کے بجائے ثانوی شافٹ پر دو گیئر نصب کیے گئے تھے۔ نتیجے کے طور پر، ڈرائیو شافٹ کی آؤٹ پٹ رفتار کو لوکوموٹو کی بجلی کی ضروریات کے مطابق ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ ڈرائیو شافٹ کے مرکزی اثر کو بھی بڑھا کر 550 ملی میٹر کر دیا گیا۔ عام طور پر، یہ نئی اعلی کارکردگی کی ترسیل واضح طور پر ہائیڈروڈائنامک جوڑوں کی بے پناہ صلاحیت کی عکاسی کرتی ہے۔ صرف 2.06kg/kW کے وزن سے طاقت کے تناسب کے ساتھ، نئے ایل 620 ری یو 2 نے انجن کی ترسیل کے لیے ایک ریکارڈ قائم کیا۔ اس کے مقابلے میں، اسی طرح کے L 520 rzU2 ٹرانسمیشن کا وزن اور طاقت کا تناسب 2.4kg/kW سے کہیں زیادہ تھا۔ اس کے علاوہ، ایک نیا ڈیزائن کردہ ہائیڈروڈائنامک ریٹرڈر، کے بی 385، ایک اختیاری جزو کے طور پر دستیاب تھا۔ کییل میں مقیم لوکوموٹو بنانے والے ووسلوہ میں، یہ ٹرانسمیشن اس کے جی 1700 اور جی 2000 مین لائن لوکوموٹو دونوں میں نصب کیے گئے تھے۔ آخر میں، تازہ ترین ترقی ایل ایس 640 ری یو 2 ٹرانسمیشن ہے جو پہلی بار وائتھ میکسیما لوکوموٹو میں استعمال ہوگی جس میں 3,600 کلو واٹ ہے۔ ایل ایس 640 ری یو 2 ایک نام نہاد اسپلٹ ٹربو ٹرانسمیشن ہے جو چھ ایکسل ڈیزل انجن کی دونوں بوگیوں کو طاقت دینے کے لیے ایل 620 ری یو 2 سے دو ڈرائیو شافٹ استعمال کرتا ہے۔ ٹربو ٹرانسمیشن کے کارکردگی کے معیارات کا تعین ریل گاڑیوں کے آپریٹنگ حالات اس کی موٹروں اور ٹرانسمیشن دونوں کی بجلی کی ضروریات کا تعین کرنے میں کلیدی عوامل ہیں۔ ان آپریٹنگ حالات کا احاطہ کرتا ہے: ڈیزل انجن کے لیے بوجھ اٹھانا، ڈیزل ریل کاروں کے لیے مسافروں کی گنجائش، ریل لائن کی ٹپوگرافی، اور موسمی حالات جب گاڑی یورپ سے باہر چلائی جاتی ہے۔ متوقع آپریٹنگ حالات گاڑی کی تکنیکی ضروریات کا حصہ ہوتے ہیں اور مندرجہ ذیل نکات کا تعین کرتے ہیں: ملٹی کار ٹرینوں میں تمام موٹرائزڈ وہیل سیٹوں کی رگڑ مزاحمت کو مدنظر رکھتے ہوئے اسٹارٹ اپ کے دوران زیادہ سے زیادہ رفتار کی تیز رفتار کی شرح میٹروپولیٹن علاقوں میں ٹریفک جام سے بچنے کے لیے جب ٹرانزٹ میں ہوتی ہے تو تیز رفتار کی شرح جہاں بنیادی طور پر الیکٹرک ریل کاریں بھی کام کر رہی ہوتی ہیں۔ کم سے کم رفتار جسے طویل فاصلے پر برقرار رکھا جا سکتا ہے۔ متحرک بریکنگ کی ضروریات جب تیز رفتار اور/یا طویل نزول پر سفر کرتے ہیں تو اس کے اقتصادی آپریشن کی وجہ سے زیادہ سے زیادہ رفتار، گاڑی کا وزن، ایکسلریشن ریٹ اور ریلوے سلوپ سب موٹر کی کارکردگی کی خصوصیات کو متاثر کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، معاون نظاموں کی ضروریات پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے، جیسے ایئر کنڈیشنگ یونٹ، موٹر کولنگ سسٹم، بریک کمپریسر اور بعض صورتوں میں ہر مسافر کار کے ایئر کنڈیشنگ اور ہیٹنگ سسٹم کو چلانے کے لیے علیحدہ بجلی کی فراہمی کی ضرورت ہے۔ یہاں، ڈیزل موٹروں کی ایک رینج کا انتخاب کیا جا سکتا ہے، انجنوں کے لیے بڑے فریم وی-موٹروں سے لے کر موٹرائزڈ ریل کاروں کے لیے فلیٹ 6 سلنڈر سب فلور موٹروں یا یہاں تک کہ کمپیکٹ 12 سلنڈر موٹروں کو اکثر یوٹیلیٹی گاڑیوں کے ذریعے استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر جدید موٹر والی ریل کاروں کے لیے، ترجیحی حل ذیلی منزل پر نصب موٹر اور ٹرانسمیشن کا امتزاج ہے۔ ٹارک کنورٹرز کی جدید ترقی ٹربو ٹرانسمیشن میں، ٹارک کنورٹر واضح طور پر پوری تعمیر کا مرکز ہے اور پچھلی دہائیوں کے دوران اس کی مسلسل بہتری بنیادی طور پر ڈیزل سے چلنے والی گاڑیوں کے مسلسل بڑھتے ہوئے مطالبات کو پورا کرنے کے لیے ذمہ دار رہی ہے۔ یہاں، ہر بہتری کا مقصد اسٹارٹ اپ کنورٹر کے طول و عرض کے ساتھ ساتھ سفر کے مرحلے کے کنورٹر کی مستقل لوڈنگ سے سمجھوتہ کیے بغیر، زیادہ کارکردگی اور بہتر اسٹارٹ اپ کارکردگی رہا ہے۔ بہت سے مختلف ٹارک کنورٹر ڈیزائنوں میں سے، سینٹری فیوگل فلو ٹربائن کا استعمال کرتے ہوئے سنگل اسٹیج کنورٹر بہترین ثابت ہوا ہے۔ اس کی تعمیر نسبتا سادہ ہے اور اس کے ٹربائن کے شعاعی استحکام کی وجہ سے کنورٹر اعلی آر پی ایم آپریشنز کے لیے موزوں ہے۔ 1970 کی دہائی میں، ٹریکشن کی بہتر خصوصیات کے ساتھ نئے ٹارک کنورٹر کی پیشرفت کی بدولت، (اسٹارٹ اپ ٹریکشن کے قریب پہنچ کر) دو کنورٹر ٹرانسمیشن کو پہلے استعمال ہونے والے تین کنورٹر ٹرانسمیشن کو تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ اور آج بھی، ٹارک کنورٹرز کو اب بھی بہتر بنایا جا رہا ہے، حالانکہ وہ ایک اعلی درجے کے مرحلے تک پہنچ چکے ہیں۔ جدید کمپیوٹیشنل فلوئڈ ڈائنامکس (سی ایف ڈی) اب انجینئروں کو گھومنے والے ٹربائن وہیل کے اندر بہاؤ کے نمونوں کے بارے میں تفصیلی معلومات فراہم کر سکتا ہے۔ یہاں، تیل سے بھرا ہوا سرکٹ جس میں ٹربائن مڑتا ہے اسے کمپیوٹرائزڈ گرڈ کے طور پر دکھایا گیا ہے جو ہر گرڈ کے چوراہے پر بہاؤ کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ ان پوائنٹس میں سے ہر ایک کے لیے بہاؤ کا حجم، رفتار اور دباؤ کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ بعد میں تجزیے کے مرحلے کے دوران، سرکٹ کے بہاؤ کے نمونے کے تین جہتی ماڈل کو دیکھا جا سکتا ہے اور بہاؤ میں رکاوٹوں کی نشاندہی کی جا سکتی ہے جو کنورٹر کی کارکردگی کو کم کرتی ہیں، جیسے: ایڈز، سطح کی ہنگامہ آرائی اور ٹربائن وہیل کے ساتھ غلط سمت میں سیال کے بہاؤ۔ اس کے علاوہ، ان بہاؤ کی رکاوٹوں کو دیکھنے کے علاوہ انجینئر کنورٹر کی کارکردگی میں نتیجے میں ہونے والے نقصان کا حساب لگانے کے لیے سی ایف ڈی کا بھی استعمال کر سکتے ہیں۔ آخر میں، کنورٹر سرکٹ کے بہاؤ کے نمونوں میں تبدیلیوں اور ٹارک کنورٹر کی کارکردگی کے درمیان تعلق کو پھر ممکنہ بہتری کے علاقوں کی نشاندہی کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بڑی حد تک، پیش گوئی کی گئی اقدار اصل آپریشنل پیمائشوں سے اچھی طرح میل کھاتی ہیں، حالانکہ وقت کی بچت کرنے والے آسان تخروپن کے استعمال کی وجہ سے کچھ اختلافات پائے جاتے ہیں۔ پھر بھی، سی ایف ڈی موجودہ کنورٹرز کی اصلاح کے ساتھ ساتھ کمپیوٹر کے ذریعے نئے ورچوئل کنورٹر کی اقسام کی ترقی کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے بعد ایک پروٹو ٹائپ کی تعمیر اور اصل کارکردگی کے نتائج کی تصدیق ترقی کے مرحلے کو ختم کرتی ہے۔ ادب وائتھ ٹربو-ٹرانسمیشنز 1930-1985، جلد 1 لوکوموٹو ٹرانسمیشنز، وولف گینگ پیٹزولڈ، ہیڈنہیم، 2002 وائتھ ٹربو-ٹرانسمیشنز 1930-1985، جلد 2 ریل کار ٹرانسمیشنز، وولف گینگ پیٹزولڈ، ہیڈنہیم، 2004 وائتھ ڈرائیو ٹیکنالوجی، فوٹنگر اصول کے 100 سال، سپرنگر-ورلاگ، برلن 2005 یہ بھی دیکھیں وائتھ ٹرانسمیشنز کی فہرست وائتھ میکسیما بیرونی روابط وائتھ ٹربو اے پوسٹ ٹو دی ورلڈ ڈیزل لسٹ Dinet.biz وائتھ گیئر باکس بسوں کے متبادل اسپیئر پارٹس لوکوموٹو پارٹس ٹارک کنورٹرز