सबसे पहले, यह समीक्षा करना महत्वपूर्ण है कि वाल्व क्या करते हैं और वे चार स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन पर कैसे काम करने वाले हैं।
वाल्व क्या करते हैं
अनिवार्य रूप से प्रत्येक प्रति पिस्टन में से एक के साथ सेवन वाल्व और निकास वाल्व होते हैं, लेकिन एफ 1 कारें (और कई आधुनिक सड़क कारें) प्रत्येक में से दो का उपयोग करती हैं। निम्नलिखित विवरण "वाल्व" एकवचन का उपयोग करेगा, लेकिन यह समझा जाना चाहिए कि बहु-वाल्व इंजन में, वाल्व समकालिकता में काम करते हैं - अर्थात, इंजन में एक या दो सेवन वाल्व होते हैं, वे प्रत्येक में एक ही स्थिति में होते हैं समय में तुरंत।
सेवन वाल्व सिलेंडर में ईंधन / हवा के मिश्रण को अनुमति देता है क्योंकि पिस्टन नीचे (वाल्व से दूर) चलता है और फिर बंद हो जाता है ताकि मिश्रण को बढ़ते पिस्टन द्वारा संकुचित किया जा सके। यह एक चिंगारी से प्रज्वलित होता है और परिणामस्वरूप छोटा विस्फोट पिस्टन को पीछे धकेलता है। वह पावर स्ट्रोक है। अंत में, निकास वाल्व खुलते ही पिस्टन वापस आ जाता है और निकास गैस सिलेंडर से बाहर धकेल दी जाती है।
वे कैसे काम करते हैं
जैसा कि उपरोक्त विवरण से स्पष्ट होना चाहिए, वाल्व को ऊपर और नीचे जाने वाले पिस्टन के संचालन के लिए बिल्कुल संतुलित होना चाहिए। यदि वे सिंक्रनाइज़ेशन से बाहर निकलने के लिए थे, तो इंजन में कम शक्ति होगी (यदि वे थोड़ा समय समाप्त हो रहे हैं), या बिल्कुल भी नहीं चलें (यदि वे सकल समय समाप्त हो रहे हैं) या इंजन को नष्ट करने के लिए जिससे पिस्टन दुर्घटनाग्रस्त हो जाए वाल्व, कुछ वाल्वों में वाल्वों को झुकना या तोड़ना। कई दशकों तक, और वर्तमान समय तक, ज्यादातर इंजन वाल्व को नीचे (खोलने के लिए) धक्का देने के लिए और फिर से वाल्व को बंद करने के लिए स्प्रिंग्स का उपयोग करते हैं। यह सस्ती, विश्वसनीय, कुशल और एक अच्छी तरह से सिद्ध डिजाइन है, लेकिन सीमाएं हैं।
चलो दौड़ो!
जब इंजन की गति बढ़ जाती है, तो वाल्व को तेजी से जाना पड़ता है। एक F1 कार को मौजूदा नियमों के अनुसार 15,000 RPM तक घुमाने के लिए डिज़ाइन किया गया है; पिछले सीज़न की कारें और भी ऊंची हो गईं। सड़क पर चलने वाली कारों में "रेड लाइन" लगभग आधी होती है। ("रेड लाइन" टैकोमीटर पर एक वास्तविक लाल रेखा को संदर्भित करता है जो इंगित करने के लिए अभिप्रेत है "यदि आप इस बिंदु से परे जाते हैं, तो गंभीर इंजन क्षति की संभावना है!") जब एक इंजन उस तेजी से बदल रहा है, तो वसंत एक मुद्दा बन जाता है।। सबसे पहले, यह बहुत जल्दी काम करने की जरूरत है। हम इसे स्टिफ़र स्प्रिंग का उपयोग करके वाल्व क्विकर को बंद कर सकते हैं, लेकिन फिर हमें हर बार वसंत को संपीड़ित करने के लिए अधिक ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता होती है जब कैम वाल्व को बंद करने के लिए घूमता है। इसके अलावा, यह पाया गया कि वसंत की गुंजयमान आवृत्ति के पास कुछ इंजन गति पर, वाल्व जल्दी से बंद नहीं होते हैं जितना कि उन्हें होना चाहिए, इसलिए कुछ रेसिंग इंजन इसे दूर करने के लिए विभिन्न गुंजयमान आवृत्तियों के साथ दो या तीन गाढ़ा स्प्रिंग्स का उपयोग करते हैं।
पेरिस में बहार
एक दृष्टिकोण जो रेनॉल्ट द्वारा सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था (हां, मुझे पता है कि वे वास्तव में पेरिस में आधारित नहीं हैं, लेकिन मैं शीर्षक का उपयोग करने का विरोध नहीं कर सकता) और जल्द ही सभी एफ 1 इंजन निर्माताओं द्वारा एक वायवीय वाल्व था। अनिवार्य रूप से, यह सिर्फ एक डायफ्राम है जो नाइट्रोजन जैसे अक्रिय गैस से भरा होता है जो वसंत की तरह काम करता है, लेकिन तेज़ होता है। उन्हें कम वजन का फायदा भी होता है, जो रेसिंग इंजीनियरों के लिए हमेशा ही दिलचस्पी का काम होता है। ध्यान रखें कि वायवीय वाल्वों का उपयोग RPM के निचले हिस्से में किया जा सकता है, लेकिन वे जिस समस्या को हल करने के लिए होते हैं, वह उच्च RPM में होती है, जो कि परिवार सेडान का सामना कर सकती है, इसलिए वे सड़क में उपयोग नहीं किए जाते हैं (अभी तक) कारों। एक प्रणाली भी है जिसे " डिस्मोड्रोमिक " कहा जाता है"जो अनिवार्य रूप से दो कैम पालियों उपयोग करता है - वाल्व खोलने के लिए और दूसरा यह बंद हुआ। मेरी जानकारी के लिए यह नहीं कभी F1 में इस्तेमाल किया गया है ( , मुझे माफ कर दो फैंगियो के लिए मैं ने पाप किया है! 1954 मर्सिडीज बेंज W196 प्रस्तुत डेस्मोड्रोमिक कार्यरत वाल्व।), और प्राथमिक उपयोगकर्ता अपनी मोटरसाइकिलों में डुकाटी है। यह पहले से ही काफी लंबा है, इसलिए मैं यहां एक का वर्णन नहीं करूंगा।
क्या हम अब भी बेहतर कर सकते हैं?
मैं जिस कैम सिस्टम का वर्णन कर रहा हूं वह अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन यह एक समझौता है। प्रत्येक वाल्व खुला होने की अवधि और समय की अवधि कैंषफ़्ट लॉब्स के आकार और इंजन की गति से तय होती है। इंजन के आरपीएम रेंज में कुछ बिंदु पर , एक विशेष कैम शाफ्ट इष्टतम अवधि और समय प्रदान करता है, लेकिन केवल उस एक बिंदु पर। हर दूसरे इंजन की गति के लिए, यह दक्षता या शक्ति या दोनों के संदर्भ में उप इष्टतम होने जा रहा है। आदर्श रूप से, हम एक से अधिक विशिष्ट RPM मूल्य पर आदर्श सेटिंग्स को आश्वस्त करने के लिए वाल्वों का बेहतर नियंत्रण चाहते हैं।
हम वाल्व नियंत्रण में सुधार कैसे कर सकते हैं?
इसे संबोधित करने के कई तरीके हैं। इसका एक सरल तरीका यह है कि प्रति वाल्व में दो कैम लॉब हों और एक एक्ट्यूएटर का उपयोग किया जाए जो बदलता है जो वास्तव में वाल्व खोलता है। यह वास्तव में होंडा की VTEC प्रणाली वास्तव में क्या करता है। हम कैम टाइम को लगातार अलग-अलग करके बेहतर कर सकते हैं, जो कि टोयोटा की वीवीटी-आई, बीएमडब्ल्यू की वेनोस और पोर्श की वैरोकैम सिस्टम करती है। वे सभी कैम टाइमिंग को थोड़ा अलग करने की क्षमता रखते हैं ताकि इंजन इंजन की गति के बहुत व्यापक रेंज में चरम शक्ति पर काम कर रहा हो।
यह अच्छा है, लेकिन हम अभी भी आगे जाने की कल्पना कर सकते हैं। इससे भी बेहतर होगा कि कैम को पूरी तरह से खत्म कर दें और उदाहरण के लिए, कंप्यूटर नियंत्रण के तहत एक सोलनॉइड। जाहिर तौर पर दोनों सॉलोनॉइड और इसे नियंत्रित करने वाले कंप्यूटर को इस समय को यंत्रवत् रूप से डुप्लिकेट करना होगा, जो कि वर्तमान में यंत्रों द्वारा प्रदान किए जा रहे हैं, लेकिन वजन में बचत और बेहद लचीले नियंत्रण दोनों में यह एक महत्वपूर्ण संभावित लाभ है जो पल-पल गतिशील समायोजन की अनुमति देता है। वाल्व का समय। हालांकि, यह वास्तव में मज़बूती से हासिल करने के लिए बहुत मुश्किल साबित हुआ है, इसलिए अभी तक कोई भी उत्पादन इंजन का उत्पादन नहीं किया गया है जो इस तरह की तकनीक का उपयोग करते हैं। Koenigsegg के करीब होने की अफवाह है, लेकिन हम में से कुछ उन में से एक को वहन करने में सक्षम होने जा रहे हैं।
एफ 1 में किस चर वाल्व सिस्टम का उपयोग किया जाता है?
जवाब आपको आश्चर्यचकित कर सकता है: उनमें से कोई भी नहीं । यदि आप 2016 फॉर्मूला 1 तकनीकी विनियमों के माध्यम से पढ़ते हैं (और कौन नहीं?) तो आप इसे देखेंगे:
5.9.2 परिवर्तनीय वाल्व समय और चर वाल्व लिफ्ट प्रोफाइल सिस्टम की अनुमति नहीं है।
गर्व से गाड़ी चलाना!
इसलिए यह अब आपके पास है। जबकि वायवीय वाल्व "स्प्रिंग्स" सहित एफ 1 इंजनों में बहुत सारी शांत तकनीक है, आप अपने प्राइमर-ग्रे 1999 में सड़क पर नीचे की ओर ड्राइव कर सकते हैं, जिसमें लापता फेंडर और डेंटेड हुड के साथ होंडा प्राल्यूड है यह जानते हुए कि आपका इंजन वास्तव में शामिल है कि नहीं। वर्तमान एफ 1 कार में - चर वाल्व समय है।