२०औं शताब्दीको सुरुवातमा, जब अटोमोटिभ इन्जिनियरिङ पूर्ण गतिमा अगाडि बढिरहेको थियो, १० लिटरको इन्जिन या त एक-सिलिन्डर युनिट हुन सक्थ्यो, या भनौं, स्ट्रेट-एट। त्यतिबेला कसैले पनि २३ लिटरको स्ट्रेट-सिक्स वा कारमा प्रत्यारोपण गरिएको सात-सिलिन्डरको रेडियल विमान इन्जिनलाई आश्चर्यको दृष्टिले हेर्दैनथ्यो।
जब ठूलो परिमाणमा उत्पादन बढ्दै गयो र लागतको दबाब तीव्र हुँदै गयो, सबै कुरा ठीक ठाउँमा पुग्यो। एक-सिलिन्डर इन्जिन विगतको अवशेष बन्यो। आज, सामान्य कार इन्जिनमा औसत सिलिन्डर डिस्प्लेसमेन्ट ३०० देखि ६०० घन सेन्टिमिटरको बीचमा रहन्छ, र विशिष्ट आउटपुट प्राकृतिक रूपमा एस्पिरेटेड डिजेलमा लगभग ३५ hp/l देखि उच्च-प्रदर्शन गराउने पेट्रोल इन्जिनमा १०० hp/l सम्म फैलिएको हुन्छ। यी नै ठूलो-बजार उत्पादनका लागि उत्तम बिन्दुहरू हुन् — यीभन्दा बाहिर जानु आर्थिक रूपमा फाइदाजनक हुँदैन।
त्यसो भए आधुनिक इन्जिनको परिदृश्य कस्तो देखिन्छ? सामान्यतया भन्नुपर्दा:
- एउटा १०० hp इन्जिन मा सामान्यतया चार सिलिन्डर हुन्छन्
- एउटा २०० hp इन्जिन मा सामान्यतया चार, पाँच, वा छ सिलिन्डर चल्छन्
- एउटा ३०० hp इन्जिन मा प्रायः आठ सिलिन्डर प्रयोग हुन्छन्
तर ती सिलिन्डरहरू वास्तवमा कसरी मिलाइन्छन्? बहु-सिलिन्डर इन्जिन डिजाइन गर्दा इन्जिनियरहरूसँग कस्ता लेआउट विकल्पहरू हुन्छन्? आउनुहोस् यसलाई विस्तारमा हेरौं।
स्ट्रेट इन्जिन: सरल तर बढ्दो रूपमा अव्यावहारिक
कुनै पनि इन्जिन डिजाइनरको दिमागमा पहिलो नम्बरको प्रश्न हो — डिजाइनलाई कसरी सरल बनाउने — उत्पादन लागत कम राख्ने र मर्मतसम्भारलाई सहज बनाउने। यस मामिलामा, इनलाइन (स्ट्रेट) इन्जिन सजिलै जित्छ। सिलिन्डरहरू एकै पङ्क्तिमा मिलाइन्छन्, र क्षमता बढाउनु भनेको थप सिलिन्डर थप्ने जत्तिकै सजिलो हुन्छ।
व्यवहारमा इनलाइन इन्जिनका प्रकारहरू यसरी विभाजित हुन्छन्:
- दुई- र तीन-सिलिन्डर इन्जिनहरू कारहरूमा अपेक्षाकृत दुर्लभ छन्, यद्यपि उन्नत फ्युल इन्जेक्सन र टर्बोचार्जिङका कारण दुई-सिलिन्डर ढाँचाले पुनरागमन गरिरहेको छ — फिएट ५०० मा रहेको ८५ hp टर्बोचार्ज गरिएको दुई-सिलिन्डर यसको उत्कृष्ट उदाहरण हो।
- स्ट्रेट-फोर यात्रुवाहक कारको संसारको कामकाजी घोडा हो, जसले १.० देखि २.४ लिटरसम्मको डिस्प्लेसमेन्ट समेट्छ।
- स्ट्रेट-फाइभ इन्जिनहरू अपेक्षाकृत हालैको विकास हुन्। मर्सिडिज-बेन्जले १९७४ मा डिजेल पाँच-सिलिन्डरको अग्रणी काम गर्यो (W123 प्लेटफर्ममा रहेको 300D), त्यसपछि दुई वर्षपछि अडीको दुई-लिटर पेट्रोल पाँच-सिलिन्डर आयो, अनि १९८० को दशकको उत्तरार्धमा भोल्भो र फिएट पनि यसमा सामेल भए।
- स्ट्रेट-सिक्स इन्जिनहरू, आफ्नो सहजताका कारण लामो समयदेखि युरोपेली मनपर्ने रहे पनि, बढ्दो रूपमा दुर्लभ हुँदै गएका छन्। तिनको अझ लामो भाइ, स्ट्रेट-एट, १९३० को दशकमै प्रभावकारी रूपमा त्यागिएको थियो।
यो प्रवृत्तिको कारण सीधा छ: जति बढी सिलिन्डर थप्यो, इन्जिन त्यति नै लामो हुन्छ — र यसले गम्भीर प्याकेजिङ समस्याहरू सिर्जना गर्छ। उदाहरणका लागि, स्ट्रेट-सिक्सलाई फ्रन्ट-व्हील-ड्राइभ इन्जिन बेमा आडैमा (ट्रान्सभर्स) मिलाउने काम केही गन्ती मात्र अवस्थामा सम्भव भएको छ: अस्टिन म्याक्सी २२०० (जसमा गियरबक्सलाई इन्जिनमुनि लुकाउनुपर्थ्यो) र भोल्भो S80 आफ्नो अति-सघन गियरबक्ससहित।
V-आकार र फ्ल्याट इन्जिन: सघन तर जटिल
त्यसो भए इनलाइन इन्जिनलाई कसरी छोटो बनाउने? सुरुचिपूर्ण समाधान: यसलाई बीचबाट दुई टुक्रा बनाउने, दुई आधा भागलाई छेउछेउमा राख्ने, र दुवैले एउटै क्र्याङ्कशाफ्ट चलाउने। यही नै V इन्जिन को सार हो।
सबैभन्दा सामान्य V-इन्जिन कन्फिगरेसनहरूले सिलिन्डर ब्याङ्कहरूका बीचमा ६०° वा ९०° को कोण प्रयोग गर्छन्। त्यो कोणलाई पूरै १८०° सम्म पुर्याउनुहोस् — सिलिन्डरहरू एकअर्काबाट सीधै पर देखाउने — अनि तपाईंले फ्ल्याट इन्जिन पाउनुहुन्छ, जसलाई बक्सर इन्जिन पनि भनिन्छ (त्यसैले B2, B4, B6 पदनामहरू)।
स्ट्रेट इन्जिनको तुलनामा यसका सम्झौताहरू (ट्रेड-अफ) महत्त्वपूर्ण छन्:
- दुईवटा सिलिन्डर हेड — प्रत्येकको आफ्नै ग्यास्केट र म्यानिफोल्ड
- थप क्यामशाफ्टहरू र अझ जटिल भल्भ-ड्राइभ व्यवस्था
- बढी चौडाइ (विशेष गरी फ्ल्याट इन्जिनका लागि), जसले तिनलाई कहाँ जडान गर्न सकिन्छ भन्ने कुरालाई सीमित गर्छ
- उच्च उत्पादन लागत र अझ जटिल सर्भिसिङ
यी कमजोरीहरूका कारण, फ्ल्याट इन्जिनहरू थोरै सङ्ख्याका निर्माताहरूले मात्र प्रयोग गर्छन् — आज पोर्शे र सुबारु सबैभन्दा उल्लेखनीय छन्।
कोणलाई ६० डिग्रीभन्दा तल खुम्च्याएर V इन्जिनलाई अझ सघन बनाउने कुरा के होला? यो गरिएको छ — १९७० को दशकको लान्सिया फुल्भिया ले मात्र २३° कोणसहितको V4 चलायो। तर एउटा झमेला छ: कोण जति साँघुरो हुन्छ, इन्जिनलाई सन्तुलित गर्न त्यति नै कठिन हुन्छ। यसैले हामी इन्जिन डिजाइनका सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चुनौतीमध्ये एउटामा आइपुग्छौं।
इन्जिन:
– यसले एउटा अद्वितीय V4 इन्जिन डिजाइन प्रयोग गर्छ।
– V कोण मात्र २३° मा निकै साँघुरो छ।
– यसले दुवै ब्याङ्कका लागि एउटै सिलिन्डर हेड प्रयोग गर्न दिएको थियो।
– यसले अगाडिका पाङ्ग्रामा शक्ति पठाउँछ।
इन्जिन कम्पन: बल, टर्क, र तिनलाई कसरी नियन्त्रण गर्ने
कुनै पनि पिस्टन इन्टर्नल कम्बस्चन इन्जिन पूर्ण रूपमा कम्पनरहित हुँदैन — यो डिजाइनकै अन्तर्निहित स्वभाव हो। तर कम्पनलाई व्यवस्थापन गर्नु महत्त्वपूर्ण छ, केवल यात्रु आरामका लागि मात्र होइन। गम्भीर असन्तुलित कम्पनले इन्जिनका पुर्जाहरूलाई भौतिक रूपमा नष्ट गर्न सक्छ, र उच्च गतिमा पुर्जाहरू छुटेर उड्नुका सबै विनाशकारी परिणामहरू निम्तिन सक्छन्।
इन्जिन कम्पन कहाँबाट आउँछ? यसका तीन मुख्य स्रोत छन्:
- असमान फायरिङ अन्तराल — केही इन्जिन कन्फिगरेसनमा, पावर स्ट्रोकहरू पूर्ण रूपमा बराबर अन्तरालमा फायर हुँदैनन्, जसले टर्क रिपल सिर्जना गर्छ। भारी फ्लाईव्हीलले यसलाई सहज बनाउन मद्दत गर्न सक्छ।
- पिस्टन इनर्शिया बल — पिस्टनहरू माथितिर गति बढाउँदा र आफ्नो स्ट्रोकको शीर्षमा गति घटाउँदा (र तल यसको विपरीत), तिनले कार ब्रेक वा गति लिँदा महसुस गरिने जस्तै इनर्शियल बल उत्पन्न गर्छन्।
- कनेक्टिङ रड ज्यामिति — कनेक्टिङ रड सीधा रेखामा यात्रा गर्दैन, र पिस्टनको गति पूर्ण साइनस्वाइड हुँदैन, जसले क्र्याङ्कशाफ्ट गतिका गुणाङ्कहरूमा थप बल अवयवहरू ल्याउँछ।
यी उच्च-क्रमका इनर्शियल बलहरू सामान्यतया नगण्य हुन्छन् — दोस्रो-क्रमका बलहरू बाहेक, जुन क्र्याङ्कशाफ्ट आवृत्तिको दोब्बरमा काम गर्छन् र सधैं ध्यानमा राख्नैपर्छ। जब छेउछाउका सिलिन्डरमा इनर्शियल बलहरू एकअर्काबाट निश्चित दूरीमा रहेर विपरीत दिशामा काम गर्छन्, तब तिनले टर्क कपल पनि उत्पन्न गर्छन्, जसले जटिलताको अर्को तह थप्छ।
यी बलहरूसँग लड्न इन्जिनियरहरूसँग दुई मुख्य उपकरण छन्:
- अन्तर्निहित रूपमा सन्तुलित कन्फिगरेसन छनोट गर्ने — सिलिन्डर र क्र्याङ्कशाफ्ट थ्रोहरूलाई यसरी मिलाउने कि बल र टर्कहरू स्वाभाविक रूपमा एकअर्कालाई रद्द गरून्।
- ब्यालेन्स शाफ्ट थप्ने — काउन्टरवेटसहितका सेकेन्डरी शाफ्टहरू जुन क्र्याङ्कशाफ्टको विपरीत दिशामा घुम्छन्, र बराबर तथा विपरीत बल उत्पन्न गर्छन्। यिनले लागत र यान्त्रिक जटिलता थप्छन् तर समस्याग्रस्त कम्पन मोडहरूलाई पूर्ण रूपमा निष्क्रिय पार्न सक्छन्।
सबै सामान्य इन्जिन लेआउटमध्ये, केवल दुईवटा सैद्धान्तिक रूपमा पूर्ण सन्तुलित छन्: स्ट्रेट-सिक्स र फ्ल्याट-सिक्स। ठ्याक्कै यसैकारण BMW र पोर्शेले यी कन्फिगरेसनहरूलाई यति दृढतापूर्वक समातिराखेका छन् — र यसैकारण प्याकेजिङका चुनौतीहरूका बाबजुद अरूहरू तिनलाई त्याग्न हिचकिचाएका छन्।
कन्फिगरेसन अनुसार इन्जिन सन्तुलन: एक व्यावहारिक मार्गदर्शन
कम्पन र सन्तुलनको कुरा आउँदा प्रत्येक प्रमुख इन्जिन कन्फिगरेसनले वास्तविक संसारमा कस्तो प्रदर्शन गर्छ, हेरौं।
दुई-सिलिन्डर स्ट्रेट इन्जिनहरू (क्र्याङ्कहरू एउटै दिशामा) सन्तुलनको हिसाबले एक-सिलिन्डर जस्तै व्यवहार गर्छन् — दुवै पिस्टन एकैसाथ (इन फेज) माथि-तल हुन्छन्। रसियाली ओकाले पहिलो-क्रमका इनर्शियल बलहरूसँग जुध्न दुईवटा काउन्टररोटेटिङ ब्यालेन्स शाफ्ट प्रयोग गर्यो, तर दोस्रो-क्रमका बलहरू भने नियन्त्रणविहीन छाडिए। यस्तो सानो, सस्तो कारमा थप दुईवटा ब्यालेन्स शाफ्ट थप्नु पूर्ण रूपमा अव्यावहारिक हुन्थ्यो। धेरै दुई-सिलिन्डर इन्जिनहरू — जस्तै मूल १९५७ को फिएट ५०० र भारतीय टाटा न्यानो — कुनै पनि ब्यालेन्स शाफ्टविना नै चले, कम्पन सोस्न लचिलो इन्जिन माउन्टमा भर परे। सस्तो, सरल, र बजेट प्रयोगका लागि स्वीकार्य।
१८०° मा क्र्याङ्क भएका दुई-सिलिन्डर इन्जिनहरू (पिस्टनहरू एन्टिफेजमा चल्ने) ले राम्रो प्राइमरी सन्तुलन दिन्छन् तर समान फायरिङ अन्तराल केवल टु-स्ट्रोक रूपमा मात्र हासिल गर्न सक्छन् — जस्तो युद्धपूर्वका DKW र तिनका वंशज, पूर्वी जर्मन ट्राबान्टमा प्रयोग भएको थियो।
V-ट्विन इन्जिनहरू आज लगभग पूर्ण रूपमा मोटरसाइकलमा मात्र बाँचेका छन् — हार्ले-डेभिडसन र यसका जापानी नक्कलकर्ताहरू स्पष्ट उदाहरण हुन्। NAMI-1 लगभग एक मात्र कार हो जसले यो लेआउट प्रयोग गर्यो। क्र्याङ्कशाफ्टमा काउन्टरवेटले यसलाई पूर्ण सन्तुलनको नजिक ल्याउन सक्छ, तर समान फायरिङ अन्तराल भने पहुँचबाहिरै रहन्छ।
तीन-सिलिन्डर इन्जिनहरू स्ट्रेट-फोरभन्दा खराब सन्तुलित हुन्छन्। सुबारु र दाइहात्सु जस्ता निर्माताहरूले मानक रूपमा ब्यालेन्स शाफ्ट जडान गर्छन्; ओपेलले दोस्रो-पुस्ताको कोर्साका लागि Ecotec तीन-सिलिन्डरमा एउटा ब्यालेन्स शाफ्ट छाड्ने निर्णयले लागत बचायो तर १९९६ को आगमनपछि जर्मन अटोमोटिभ प्रेसमा कारलाई कठोर प्रतिष्ठा दिलायो — यसलाई “परिवर्तनशील मोडहरूमा सहरभरि चलाउन पूर्ण रूपमा असम्भव” भनी वर्णन गरिएको थियो।
स्ट्रेट-फोर इन्जिनहरू — संसारमा सबैभन्दा सामान्य लेआउट — मा एउटा फ्री दोस्रो-क्रमको इनर्शियल बल हुन्छ जुन क्र्याङ्कशाफ्ट गतिको दोब्बरमा चल्ने ब्यालेन्स शाफ्टले मात्र निष्क्रिय पार्न सकिन्छ। यसबाट उत्पन्न हुने टर्क रद्द गर्न, दोस्रो काउन्टर-रोटेटिङ शाफ्ट आवश्यक हुन्छ। महँगो त छ — तर परिष्कारको माग हुँदा मित्सुबिसी, साब, फोर्ड, फिएट, र फोक्सवागन ग्रुपका ब्रान्डहरूले सबैले यो सेटअप प्रयोग गरेका छन्।
फ्ल्याट-फोर इन्जिनहरू आफ्ना इनलाइन समकक्षीहरूभन्दा अलिकति राम्रो गर्छन् — केवल एउटा दोस्रो-क्रमको टर्क कपल बाँकी रहन्छ, जसले इन्जिनलाई यसको ठाडो अक्षवरिपरि य (yaw) गराउने प्रवृत्ति राख्छ। यति हुँदाहुँदै पनि, एयर-कुल्ड बिटल इन्जिन र सुबारुका बक्सर युनिटहरू दुवै दशकौंदेखि ब्यालेन्स शाफ्टविना नै चलेका छन्।
स्ट्रेट-फाइभ इन्जिनहरू मा प्राइमरी इनर्शियल बलहरू भरपाई भएका हुन्छन् तर एउटा रोलिङ बेन्डिङ टर्कबाट ग्रसित हुन्छन् जुन निरन्तर ब्लकभरि यात्रा गरिरहन्छ — जसले अत्यन्तै कठोर संरचनाको माग गर्छ। मर्सिडिज-बेन्ज, अडी, र भोल्भोले यसलाई परिष्कृत इन्जिन माउन्ट र काउन्टरवेट (जस्तै अडी TT RS मा रहेको सुपरचार्ज्ड 2.5 TFSI) मार्फत सामना गरे, जबकि फिएटका इन्जिनियरहरू झन् अगाडि बढे र पूर्ण ब्यालेन्स शाफ्ट प्रयोग गरे।
एउटा रोचक टिप्पणी: लगभग सबै पाँच-सिलिन्डर इन्जिनहरू अनिवार्य रूपमा चार-सिलिन्डर इन्जिनमा एउटा थप सिलिन्डर जोडिएका हुन्। यस मोड्युलर दृष्टिकोणले साझा पिस्टन, कनेक्टिङ रड, र भल्भट्रेन अवयवहरू प्रयोग गर्न दिन्छ — केवल ब्लक, हेड, र क्र्याङ्कशाफ्ट (७२° अन्तरालमा थ्रोसहित) मात्र परिवर्तन गर्नुपर्छ।
स्ट्रेट-सिक्सलाई प्रतिस्थापन गरेका V6 इन्जिनहरू ले तीन-सिलिन्डरकै सन्तुलन विशेषताहरू साझा गर्छन् — अर्थात्, आदर्श होइन। सबैभन्दा पहिलो मर्सिडिज-बेन्ज V6 (M112, प्रति सिलिन्डर तीन भल्भसहित) ले ब्याङ्कहरूका बीचको खाँचमा जडान गरिएको ब्यालेन्स शाफ्टले यसलाई सम्बोधन गर्यो। PSA ग्रुपको तीन-लिटर छ-सिलिन्डरले एउटालाई सिलिन्डर हेडमा राख्यो। अन्य निर्माताहरूले — अडी V6 मा देखिए झैं — थप जटिलताविना कम्पन कम गर्न सावधानीपूर्वक क्र्याङ्क पिन अफसेटिङ रोजे। ९०° कोणसहितका V6 इन्जिनहरूले अर्को टाउको दुखाइ थप्छन्: अन्तर्निहित रूपमा असमान फायरिङ अन्तराल जसलाई भारी फ्लाईव्हीलले आंशिक रूपमा मात्र सहज बनाउन सक्छ।
९०° ब्याङ्क कोण र दुई परस्पर लम्बवत् तलमा क्र्याङ्कशाफ्ट थ्रोसहितका V8 इन्जिनहरू धेरै राम्रोसँग सन्तुलित हुन्छन्। समान फायरिङ अन्तराल हासिल गर्न सकिन्छ, र केवल दुई अवशिष्ट टर्क कपल मात्र बाँकी रहन्छन् — जसलाई क्र्याङ्कशाफ्टका छेउका जर्नलहरूमा काउन्टरवेटले सजिलै सम्बोधन गर्न सकिन्छ। अमेरिकी इन्जिनियरहरूले V8 लाई यति उत्साहका साथ अँगाल्नुको ठूलो कारण यही हो: तिनीहरू कम्पन सहँदैनन्।
V4 इन्जिनहरू दुर्लभ थिए र अब कारहरूमा लगभग लोप भइसकेका छन्। युरोपेली फोर्ड V4 (टाउनस, क्याप्री, र साब 96 मा प्रयोग) र जापोरोझेट्सको अनौठो V4 दुवैलाई पहिलो-क्रमका टर्क कपलका लागि ब्यालेन्स शाफ्ट चाहिन्थ्यो। सघनता र लागत नै प्रेरक तत्त्व थिए — सन्तुलन गौण थियो।
V10 इन्जिनहरू ले स्ट्रेट-फाइभकै सन्तुलन विशेषताहरू साझा गर्छन्। यसले फर्मुला 1 इन्जिन, डज भाइपर, वा डज RAM का डिजाइनरहरूलाई यिनको प्रयोग गर्नबाट रोकेन — जब तपाईंलाई शक्ति चाहिन्छ, तब कम्पनलाई व्यवस्थापन गरिन्छ।
अझ विदेशी (एक्जोटिक) लेआउटहरूको कुरा गर्दा: फ्ल्याट-एट (पोर्शे 917 रेसिङ कारमा प्रयोग भएको) प्रभावकारी रूपमा साझा क्र्याङ्कशाफ्टमा रहेका दुई फ्ल्याट-फोर हुन्, जबकि V12 र फ्ल्याट-12 इन्जिनहरू दुई स्ट्रेट-सिक्समा घट्छन् — जसले तिनको असाधारण सहजताको व्याख्या गर्छ।
VR6, VR5, र W-इन्जिन: फोक्सवागनको प्याकेजिङ उत्कृष्टता
हामीले लान्सिया फुल्भिया जस्ता साँघुरो-कोण V इन्जिनहरूबारे पहिले नै चर्चा गरिसक्यौं। दशकौंसम्म यीबाट टाढै रहियो — ६०° वा ९०° लेआउटभन्दा सन्तुलन गर्न कठिन, र यसका प्याकेजिङ फाइदाहरू झमेला उठाउन लायक नदेखिने। त्यसपछि प्राथमिकताहरू बदलिए।
दुई विकासले खेलको रूप बदलिदिए:
- हाइड्रोलिक इन्जिन माउन्टहरू व्यापक रूपमा उपलब्ध भए, जसले इन्जिनको सैद्धान्तिक सन्तुलन जस्तोसुकै भए पनि कम्पन प्रसारणलाई नाटकीय रूपमा दबाए।
- बोनेटमुनिको ठाउँ बढ्दो रूपमा दुर्लभ भयो, जसले सघनतालाई एउटा प्रिमियम गुण बनायो। एउटा साधारण ह्याचब्याकभित्र २.८-लिटरको छ-सिलिन्डर इन्जिन लुकेको कसले कल्पना गरेको थियो होला? फोक्सवागनले यसलाई सम्भव तुल्यायो।
फोक्सवागन VR6 — जहाँ “VR” को अर्थ V-Reihen (V-इनलाइन) हो — ले साँघुरो-कोणको अवधारणालाई लान्सियाले गरेभन्दा अझ अगाडि लग्यो, ब्याङ्कहरूका बीचमा मात्र १५° कोण प्रयोग गरेर। नतिजा यति सघन छ कि यो प्रभावकारी रूपमा एउटा अफसेट इनलाइन इन्जिनझैं काम गर्छ, र उल्लेखनीय रूपमा, यसले दुवै ब्याङ्कका लागि एउटै सिलिन्डर हेड प्रयोग गर्छ। एउटा २.८-लिटरको छ-सिलिन्डर इन्जिन जुन सामान्य V6 अटाउन नसक्ने ठाउँमा अट्छ — तेस्रो-पुस्ताको फोक्सवागन गल्फमा सुरु भएको।
त्यहाँबाट, फोक्सवागनका इन्जिनियरहरूले यो अवधारणालाई अगाडि बढाए:
- VR5 एउटा सिलिन्डर हटाइएको VR6 का रूपमा आयो।
- W8 ले दुई छोट्याइएका VR युनिट (प्रत्येकमा चार सिलिन्डर) लाई एउटै क्र्याङ्कशाफ्टमा संयोजन गर्यो — फ्ल्यागशिप पासात सेडानमा जडान गरिएको।
- W12 १९९८ मा W12 रोडस्टर कन्सेप्टमा सुरु भयो: एउटै क्र्याङ्कशाफ्टमा ७२° कोणमा जोडिएका दुई VR6 इन्जिन।
- W16 — चारवटा टर्बोचार्जरसहित — ले बुगाटी भेरोनलाई ४३१ किमी/घन्टासम्म चलाउँछ, जसले गर्दा यो यो आर्किटेक्चरको सबैभन्दा चरम उत्पादन प्रयोग बन्छ।
यी लेआउटहरू पहिले किन अस्तित्वमा थिएनन्? आधुनिक कम्प्युटर-सहायता प्राप्त डिजाइनले तिनलाई सम्भव बनायो। यस्ता जटिल ज्यामितिहरूमा कोण, क्र्याङ्क पिनका स्थानहरू, फायरिङ क्रम, र सन्तुलन विशेषताहरूलाई अनुकूलन गर्नु १९९० को दशकदेखि उपलब्ध भएको गणनात्मक शक्तिविना व्यावहारिक रूपमा असम्भव हुन्थ्यो। W12 को क्र्याङ्कशाफ्ट मात्रै एउटा मेसिनिस्टको दुःस्वप्न हो — त्यस्तो पुर्जा जुन कम्प्युटरले हरेक टोलरेन्स प्रमाणित गरेपछि मात्र अर्थपूर्ण हुन्छ।
वास्तविक संसारको इन्जिन डिजाइनमा वास्तवमा के महत्त्वपूर्ण हुन्छ
यी सबैबाट यदि एउटा निष्कर्ष छ भने त्यो हो — कुनै इन्जिनियरले इन्जिन लेआउट छनोट गर्दा सैद्धान्तिक सन्तुलन विरलै निर्णायक तत्त्व हुन्छ। वास्तविक प्राथमिकताहरू यी हुन्:
- प्याकेजिङ — के यो इन्जिन बेमा अट्छ?
- तौल र शक्ति घनत्व — सम्बन्धित प्रयोगका लागि उत्तम अनुपात के हो?
- उत्पादन लागत — के यसले मोडेल श्रेणीभरि अवयवहरू साझा गर्न सक्छ?
- मोड्युलारिटी — बढ्दो रूपमा, निर्माताहरूले एउटै साझा पिस्टन र बोर आर्किटेक्चरबाट सम्पूर्ण इन्जिन परिवारहरू बनाउँछन्, तीन-सिलिन्डरका किफायती युनिटहरूदेखि बाह्र-सिलिन्डरका फ्ल्यागशिपहरूसम्म
मर्सिडिज-बेन्जको हालको इन्जिन लाइनअप मोड्युलर दृष्टिकोणको एउटा पाठ्यपुस्तकीय उदाहरण हो: एउटा साझा आर्किटेक्चरले निकै फरक शक्ति आउटपुट र सिलिन्डर सङ्ख्या भएका इन्जिनहरूलाई आधार प्रदान गर्छ।
फ्ल्याट (बक्सर) इन्जिन (माथि): सिलिन्डरहरू तेर्सो रूपमा रहन्छन् र १८०-डिग्री लेआउटमा एकअर्काबाट पर देखाउँछन्। पोर्शे र सुबारु जस्ता ब्रान्डहरूले गुरुत्व केन्द्र तल राख्न यो सेटअप प्रायः प्रयोग गर्छन्।
रेडियल इन्जिन (तल): सिलिन्डरहरू केन्द्रीय क्र्याङ्कशाफ्टवरिपरि वृत्ताकार रूपमा जडान गरिन्छन्, जुन ताराजस्तो देखिन्छ। यिनी परम्परागत रूपमा क्लासिक प्रोपेलर विमानहरूमा प्रयोग हुन्थे।
इनलाइन (स्ट्रेट) इन्जिन (बायाँ): सिलिन्डरहरू एउटै सीधा पङ्क्तिमा एकपछि अर्को राखिन्छन्। यो मानक दैनिक प्रयोगका कारहरूमा पाइने सबैभन्दा सामान्य डिजाइन हो।
V-इन्जिन (दायाँ): सिलिन्डरहरूलाई एकअर्कातिर कोण मिलाएर दुई पङ्क्तिमा विभाजन गरिन्छ, जसले “V” आकार बनाउँछ। यो कन्फिगरेसनले धेरै सघन ठाउँमा बढी सिलिन्डर सङ्ख्या (जस्तै V6 वा V8) हुन दिन्छ।
र कम्पनको कुरा गर्दा — यो सम्झनुपर्छ कि सैद्धान्तिक र वास्तविक सन्तुलन निकै फरक कुरा हुन्। एउटा पूर्ण रूपमा सन्तुलित स्ट्रेट-सिक्स पनि हल्लिन्छ यदि यसको क्र्याङ्कशाफ्ट एसेम्ब्ली ठीकसँग सन्तुलित छैन भने वा यसका पिस्टन र कनेक्टिङ रडहरूको तौलमा उल्लेखनीय भिन्नता छ भने। वास्तविक संसारका उत्पादन टोलरेन्स र भारमुनि पुर्जाहरूको विकृतिले गर्दा कुनै पनि इन्जिन व्यवहारमा समीकरणहरूले सुझाएजति सहज हुँदैन। यसैकारण इन्जिन माउन्ट डिजाइन — पावरप्लान्टलाई कारको बाँकी भागबाट कसरी अलग्याइन्छ भन्ने तरिका — लेआउट आफैं जत्तिकै महत्त्वपूर्ण हुन्छ। कहिलेकाहीँ त त्योभन्दा पनि बढी।
यो एउटा अनुवाद हो। तपाईं मूल लेख यहाँ पढ्न सक्नुहुन्छ: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html
प्रकाशित अक्टोबर 28, 2021 • पढ्नको लागि 12m
