4-सिलिंडर ट्विन-स्क्रॉल सिंगल टर्बोचार्जर कैसे काम करता है?

4-सिलेंडर ट्विन-स्क्रॉल सिंगल टर्बोचार्जर एक टर्बोचार्जिंग सिस्टम है जो ट्विन-स्क्रॉल तकनीक को सिंगल-टरबाइन डिज़ाइन के साथ जोड़ता है ताकि बेहतर प्रदर्शन किया जा सके। 

इंजन की प्रतिक्रियाशीलता और दक्षता। यहाँ विस्तृत चरण-दर-चरण विवरण दिया गया है कि यह कैसे काम करता है: 1. मूल संरचना: टर्बोचार्जर घटक

• टर्बाइन: इंजन निकास द्वारा संचालित।

• कंप्रेसर: टरबाइन द्वारा संचालित, संपीड़ित हवा को सिलेंडर में भेजा जाता है।

• ट्विन-स्क्रॉल: टरबाइन इनलेट को दो स्वतंत्र स्क्रॉल में विभाजित किया जाता है, जो अलग-अलग सिलेंडर निकास मैनिफोल्ड से जुड़े होते हैं।

2. चार सिलेंडर इंजन की निकास विशेषताएँ

• फायरिंग क्रम: चार-सिलेंडर इंजन को आमतौर पर 1-3-4-2 क्रम में फायर किया जाता है, जिसमें आसन्न सिलेंडरों का निकास 180° की दूरी पर होता है।

• निकास पल्स हस्तक्षेप: यदि सभी सिलेंडर निकास एक ही पाइप में प्रवेश करते हैं, तो आसन्न सिलेंडरों की निकास दबाव तरंगें एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करेंगी, 

जिसके परिणामस्वरूप टरबाइन की दक्षता कम हो जाती है (जिसे निकास पल्स हस्तक्षेप कहा जाता है)।

3. ट्विन-स्क्रॉल का प्रवाह विभाजन डिजाइन

• समूहीकृत सिलेंडर कनेक्शन: दो स्क्रॉल क्रमशः सिलेंडर के दो समूहों को जोड़ते हैं (उदाहरण के लिए: सिलेंडर 1+4 एक समूह है, सिलेंडर 2+3 दूसरा समूह है)।

• निकास तरंगों को पृथक करें: सिलेंडरों के प्रत्येक समूह का निकास एक स्वतंत्र स्क्रॉल में प्रवेश करता है, जिससे निकास दबाव तरंगें एक दूसरे को रद्द करने से बचती हैं, 

यह सुनिश्चित करना कि निकास ऊर्जा कुशलतापूर्वक टरबाइन में स्थानांतरित हो।

4. निकास ऊर्जा का कुशल उपयोग • पल्स टर्बोचार्जिंग प्रभाव:

◦ ट्विन-स्क्रॉल बड़े अंतराल के साथ निकास पल्स को अलग करता है (जैसे कि चार-सिलेंडर इंजन का निकास अंतराल 180 डिग्री है), 

जिससे टरबाइन को लगातार उच्च गतिज ऊर्जा निकास गैस प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।

◦ एकल स्क्रॉल की तुलना में, ट्विन स्क्रॉल कम गति पर भी उच्च निकास गति बनाए रख सकता है, जिससे टर्बो लैग कम हो जाता है।

5. एकल टरबाइन के लाभ

• सरलीकृत संरचना: एकल टरबाइन, ट्विन-टर्बो प्रणाली की तुलना में हल्का और कम खर्चीला होता है।

• व्यापक गति कवरेज: ट्विन-स्क्रॉल अनुकूलन के माध्यम से, एकल टरबाइन कम गति पर तीव्र प्रतिक्रिया प्राप्त कर सकता है, जबकि उच्च गति पर बड़े प्रवाह दर को बढ़ावा दे सकता है।

6. कार्यप्रवाह उदाहरण (उदाहरण के तौर पर चार सिलेंडर इंजन लेना)

1. निकास चरण:

◦ सिलेंडर 1 काम पूरा करता है, और उच्च तापमान निकास गैस पहले स्क्रॉल के माध्यम से टरबाइन तक पहुंच जाती है।

◦ 180° क्रैंकशाफ्ट घूर्णन के बाद, सिलेंडर 4 खाली हो जाता है और उसी स्क्रॉल के माध्यम से टरबाइन को चलाता है।

◦ सिलेंडर 2 और 3 का निकास बारी-बारी से दूसरे स्क्रॉल के माध्यम से टरबाइन के दूसरी ओर को चलाता है।

2. टरबाइन ड्राइव:

◦ प्रत्यावर्ती निकास स्पंदों के दो सेट टरबाइन की गति को तेजी से बढ़ाते हैं, विशेष रूप से कम गति पर, जिससे हिस्टैरिसिस में काफी कमी आती है।

3. सेवन में वृद्धि:

◦ टरबाइन कम्प्रेसर को चलाकर संपीड़ित हवा को इंटरकूलर में भेजता है, और फिर ठंडा होने के बाद उसे सिलेंडर में डालता है, जिससे दहन दक्षता में सुधार होता है।

7. प्रदर्शन लाभ

• कम गति टॉर्क में सुधार: दोहरे स्क्रॉल डिजाइन से टर्बाइन इंजन के 1500-3000 आर.पी.एम. पर कुशलतापूर्वक काम कर सकता है, जिससे कम टॉर्क में वृद्धि होती है।

• कम टर्बो लैग: एग्जॉस्ट पल्स आइसोलेशन टर्बो प्रतिक्रिया गति को सुपरचार्जर के करीब लाता है।

• ईंधन अर्थव्यवस्था: उत्सर्जन विनियमों (जैसे टर्बो हस्तक्षेप से पहले समृद्ध दहन को कम करना) को पूरा करते हुए दहन दक्षता में सुधार करें।

8. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• घरेलू प्रदर्शन कारें: जैसे बीएमडब्ल्यू एन 20 इंजन, वोक्सवैगन ईए 888 जेन 3, आदि, शक्ति और लागत को संतुलित करती हैं।

• अर्थव्यवस्था और स्पोर्टीनेस में संतुलन: उन मॉडलों के लिए उपयुक्त है जिनमें रैखिक पावर आउटपुट और मूल्य ईंधन दक्षता की आवश्यकता होती है।

सारांश चार-सिलेंडर ट्विन-स्क्रॉल सिंगल टर्बोचार्जर एकल टर्बो संरचना में ट्विन टर्बो के करीब प्रतिक्रिया गति प्राप्त करता है 

निकास तरंगों को मोड़कर तथा निकास गैस ऊर्जा उपयोग को अनुकूलित करके, हल्केपन और कम लागत को ध्यान में रखते हुए। 

यह डिज़ाइन आधुनिक टर्बोचार्जिंग प्रौद्योगिकी में प्रदर्शन और व्यावहारिकता के बीच संतुलन के लिए एक क्लासिक समाधान है।