डीज़ल इंजन क्रैंककेस ब्रीदिंग सिस्टम पर इतनी अधिक निर्भर क्यों होते हैं

बड़ा काम करने वाला एक छोटा सिस्टम

क्रैंककेस ब्रीदर सिस्टम इंजन के सबसे अधिक दिखाई देने वाले हिस्सों में नहीं होते, लेकिन विश्वसनीयता और उत्सर्जन नियंत्रण के लिए ये सबसे महत्वपूर्ण घटकों में शामिल हैं। आधुनिक डीज़ल इंजनों में इनकी भूमिका विशेष रूप से अहम है, क्योंकि डीज़ल दहन ऐसी परिचालन स्थितियाँ पैदा करता है जो ब्लो-बाय को बढ़ाती हैं और अनियंत्रित क्रैंककेस दबाव के परिणामों को और गंभीर बना देती हैं।

जालोपनिक के अनुसार, क्रैंककेस इंजन का सीलबंद निचला हिस्सा होता है, जिसमें क्रैंकशाफ्ट होता है। यही वह घटक है जो पिस्टनों की ऊपर-नीचे होने वाली गति को घूर्णी आउटपुट में बदलता है। सामान्य संचालन के दौरान, ईंधन और दहन गैसों की थोड़ी मात्रा अनिवार्य रूप से पिस्टन रिंग्स के पार निकलकर क्रैंककेस में प्रवेश कर जाती है। इसे ब्लो-बाय कहा जाता है।

ये गैसें अकेले नहीं आतीं। इनके साथ दहन के उपोत्पाद और बिना जला ईंधन भी होता है, और यदि इन्हें क्रैंककेस के भीतर जमा होने दिया जाए, तो आंतरिक दबाव बढ़ जाता है। एक बार यह दबाव बढ़ने पर, यह तेल को सीलों और गैस्केट्स के पार धकेल सकता है, जिससे रिसाव, संदूषण, दक्षता में कमी और उत्सर्जन संबंधी समस्याएँ पैदा होती हैं।

वेंटिंग से पुनर्चक्रण तक

पुराने इंजन इस समस्या का समाधान बहुत साधारण तरीके से करते थे, इन गैसों को सीधे वातावरण में छोड़कर। यह तब बदला जब 1960 के दशक में लागू हुए उत्सर्जन नियमों ने ऑटो निर्माताओं को ऐसे सिस्टम अपनाने के लिए प्रेरित किया जो क्रैंककेस वाष्पों को फिर से इनटेक स्ट्रीम में भेजते हैं ताकि उन्हें दोबारा जलाया जा सके। इसका परिणाम एक अधिक स्वच्छ और नियंत्रित प्रक्रिया के रूप में सामने आया: दबाव को भीतर ही प्रबंधित किया जाता है, बजाय इसके कि उसे सीधे प्रदूषक के रूप में बाहर निकलने दिया जाए।

इसलिए आधुनिक वाहन बंद क्रैंककेस वेंटिलेशन सिस्टम का उपयोग करते हैं। ये सिस्टम अब इसलिए मानक हैं क्योंकि ये वैकल्पिक सुधार नहीं, बल्कि इसलिए आवश्यक हैं क्योंकि इंजन का संचालन इस बात पर निर्भर करता है कि क्रैंककेस तेल-युक्त वाष्पों और दहन अवशेषों के दबाव वाले भंडार में न बदल जाए।

यह सामान्य सिद्धांत गैसोलीन इंजनों पर भी लागू होता है, लेकिन डीज़ल इंजन अधिक कठोर माँगें रखते हैं। जालोपनिक ने बताया कि डीज़ल में स्पार्क प्लग के बिना ईंधन जलाने के लिए उच्च संपीड़न अनुपात का उपयोग होता है। ये उच्च संपीड़न अनुपात अधिक ब्लो-बाय पैदा कर सकते हैं, जिससे प्रभावी क्रैंककेस वेंटिलेशन और भी अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।

डीज़ल इंजनों को अधिक मजबूत वेंटिलेशन की क्यों ज़रूरत होती है

टॉर्क और दक्षता में डीज़ल का लाभ कुछ यांत्रिक समझौतों के साथ आता है। अधिक सिलेंडर दबाव का मतलब इंजन घटकों पर अधिक तनाव और गैसों के लिए पिस्टन रिंग्स को पार करके क्रैंककेस तक पहुँचने का अधिक अवसर होता है। इसका मतलब यह नहीं कि डीज़ल खराब काम कर रहा है; कुछ मात्रा में ब्लो-बाय इंजन संचालन का अपेक्षित हिस्सा है। बदलाव समस्या के पैमाने में आता है और इसे अच्छी तरह संभालने की आवश्यकता में।

यदि किसी डीज़ल इंजन में प्रभावी क्रैंककेस ब्रीदिंग नहीं है, तो तात्कालिक जोखिम सीधे-सीधे समझे जा सकते हैं। दबाव सीलों और गैस्केट्स के पार तेल को बाहर धकेल सकता है। तेल संदूषण बढ़ सकता है। वाष्प वहाँ जमा हो सकते हैं जहाँ उनका होना नहीं चाहिए। समय के साथ, ये प्रभाव इंजन की स्वच्छता, उत्सर्जन प्रदर्शन और टिकाऊपन को कमजोर कर सकते हैं।

यही कारण है कि डीज़ल अनुप्रयोगों में बंद क्रैंककेस वेंटिलेशन सिस्टम अक्सर केवल गैसों को मोड़ने तक सीमित नहीं होते। इन्हें इनटेक में वापस भेजने से पहले वाष्प धारा से तेल को अलग करने के लिए भी डिज़ाइन किया जाता है।

डीज़ल क्रैंककेस सिस्टम गैसोलीन सेटअप से कैसे अलग होते हैं

जालोपनिक ने क्रैंककेस वेंटिलेशन की दो मुख्य श्रेणियों में अंतर किया: ओपन सिस्टम और क्लोज़्ड सिस्टम। पुराने इंजनों में आम रहे ओपन सिस्टम गैसों को वातावरण में छोड़ते हैं। क्लोज़्ड सिस्टम इन वाष्पों को भीतर ही संभालते हैं।

डीज़ल इंजनों में बंद क्रैंककेस वेंटिलेशन वाल्व को अक्सर CCV कहा जाता है। लेख इसे एक अधिक जटिल सिस्टम के रूप में वर्णित करता है, जो तेल-गैस पृथक्करण में सक्षम होता है। महीन तेल की धुंध CCV फ़िल्टर में फँस जाती है, फिर उसे वापस क्रैंककेस में बहने दिया जाता है, जिससे स्नेहन बना रहता है। शेष गैसों को फिर इनटेक सिस्टम में भेज दिया जाता है।

गैसोलीन इंजन में अधिक सामान्यतः इसी तरह का एक तरीका उपयोग होता है, जिसे पॉज़िटिव क्रैंककेस वेंटिलेशन, या PCV कहा जाता है। PCV सिस्टम में एक वाल्व होता है जो इंजन की स्थितियों के आधार पर वायु प्रवाह को समायोजित कर सकता है। दोनों डिज़ाइन एक ही मूल लक्ष्य का पीछा करते हैं: क्रैंककेस दबाव को नियंत्रित करना और हानिकारक वाष्पों को बिना उपचार के बाहर निकलने से रोकना। लेकिन डीज़ल संस्करण को अक्सर अधिक ब्लो-बाय और अधिक तेल पृथक्करण आवश्यकताओं से निपटना पड़ता है।

विश्वसनीयता, दक्षता और उत्सर्जन

डीज़ल इंजनों में क्रैंककेस ब्रीदिंग का महत्व तीन इंजीनियरिंग प्राथमिकताओं के संगम पर स्थित है। पहली है विश्वसनीयता। दबाव नियंत्रण तेल रिसाव की संभावना कम करता है और सीलिंग सतहों की रक्षा में मदद करता है। दूसरी है दक्षता। वाष्पों को इंजन के भीतर से वापस भेजना अधिक स्वच्छ संचालन को समर्थन देता है और संदूषण तथा खराब दबाव नियंत्रण से होने वाले नुकसान को कम करता है। तीसरी है उत्सर्जन। बंद सिस्टम पुराने वेंटिंग तरीकों की तरह प्रदूषित वाष्पों को सीधे हवा में छोड़ने से रोकते हैं।

यह संयोजन बताता है कि क्रैंककेस ब्रीदर केवल एक सहायक भाग या रखरखाव की छोटी बात नहीं है। यह उस मूल संरचना का हिस्सा है जो आधुनिक डीज़ल को आज की प्रदर्शन और पर्यावरणीय अपेक्षाओं के भीतर काम करने देती है।

एक अनदेखा लेकिन आवश्यक घटक

क्योंकि क्रैंककेस वेंटिलेशन अधिकतर आँखों से ओझल होकर काम करता है, इसकी महत्ता को कम आँकना आसान हो सकता है। फिर भी यह सिस्टम दहन की एक मूलभूत परिणति को हल करने के लिए मौजूद है। डीज़ल इंजनों में, जहाँ उच्च संपीड़न ब्लो-बाय को और तीव्र बनाता है, इसकी आवश्यकता और भी अधिक स्पष्ट हो जाती है।

बड़ा निष्कर्ष सरल है: आधुनिक इंजन केवल ईंधन और स्पार्क, या ईंधन और संपीड़न पर नहीं, बल्कि सावधानीपूर्वक प्रबंधित आंतरिक वायु प्रवाह पर भी निर्भर करते हैं। डीज़ल क्रैंककेस ब्रीदर उस छिपे हुए आंतरिक वातावरण को नियंत्रित करने में मदद करता है। इसके बिना, दबाव बढ़ता है, तेल नियंत्रण प्रभावित होता है, उत्सर्जन बिगड़ता है, और इंजन के दीर्घकालिक स्वास्थ्य पर अधिक जोखिम आता है।

यह लेख जालोपनिक की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.