సిక్స్ స్ట్రోక్ ఇంజిన్
సిక్స్ స్ట్రోక్ ఇంజిన్ (Six-stroke engine) అనేది ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ ఆధారంగా పనిచేసే ఒక రకమైన అంతర్గత దహన యంత్రం, అయితే మరింత సమర్థత కోసం మరియు ఉద్గారాలు తగ్గించడానికి దీనిలో అదనపు సంక్లిష్టత ఉంటుంది. 1990వ దశకం నుంచి రెండు వేర్వేరు రకాల సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌లను అభివృద్ధి చేశారు:
మొదటి రకంలో, యంత్రం ఫోర్-స్ట్రోక్ ఒట్టో సైకిల్ లేదా డీజిల్ సైకిల్ నుంచి కోల్పోయిన ఉష్ణాన్ని గ్రహిస్తుంది, ఈ ఉష్ణాన్ని యంత్రం అదే సిలిండర్‌లో ఒక అదనపు శక్తిని సృష్టించడం మరియు పిస్టన్ (ముషలకం) యొక్క స్ట్రోక్‌ను (అఘాతాన్ని) నిస్త్రాణం చేయడం కోసం ఉపయోగిస్తుంది. అదనపు శక్తి అఘాతం కోసం యంత్ర నమూనాలు ఆవిరి లేదా వాయువును కార్యకారి ద్రవంగా ఉపయోగిస్తాయి. ఈ రకపు సిక్స్-స్ట్రోక్ యంత్రంలో ముషలకాలు ఇంధనం సిలిండర్‌లోకి వచ్చిన ప్రతిసారి మూడుసార్లు పైకి మరియు కిందకు కదలుతాయి. దీనిలో రెండు శక్తి అఘాతాలు ఉంటాయి: ఒక అఘాతం ఇంధనంతో, మరొకటి ఆవిరితో జరుగుతుంది. ఈ తరగతికి చెందిన ప్రస్తుత ప్రసిద్ధ యంత్ర నమూనాల్లో అమెరికాకు చెందిన బ్రూస్ క్రోవెర్ కనిపెట్టిన క్రోవెర్ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్; స్విట్జర్లాండ్‌కు చెందిన బజులాజ్ ఎస్.ఏ. కంపెనీ కనిపెట్టిన బజులాజ్ ఇంజిన్; భారతదేశంలోని త్రివేండ్రంలో ఉన్న కాలేజ్ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్ నిర్మించిన వెలోజెటా సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ ముఖ్యమైనవి.
రెండో రకపు సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ ప్రతి సిలిండర్‌లో ప్రధాన ముషలకం యొక్క చక్రీయ రేటులో సగం వేగంతో కదిలే ద్వితీయ వ్యతిరేక ముషలకాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, అందువలన ప్రతి ఆవర్తనంలో ఆరు ముషలక చలనాలు ఉంటాయి. వాడుకలో, ద్వితీయ ముషలకం సాంప్రదాయిక యంత్రం యొక్క కవాటాల వ్యవస్థ స్థానాన్ని పొందడంతోపాటు, సంపీడన నిష్పత్తిని కూడా పెంచింది. ఈ తరగతికి చెందిన ప్రస్తుత ప్రసిద్ధ నమూనాలు స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి: ఆస్ట్రేలియాకు చెందిన మాల్కమ్ బియర్ కనిపెట్టిన బియర్ హెడ్ ఇంజిన్ మరియు హెల్ముట్ కోట్‌మ్యాన్ కనిపెట్టిన జర్మన్ ఛార్జ్ పంప్ వీటిలో ముఖ్యమైనవి.
1883లో, బాత్-కు చెందిన ఇంజనీర్ సామ్యేల్ గ్రిఫిన్ ఆవిరి మరియు వాయువు యంత్రాల తయారీ సంస్థను ప్రారంభించారు. ఒట్టో మేధోసంపత్తి హక్కుల కోసం అనుమతి వ్యయాలను చెల్లించకుండా, ఒక అంతర్గత దహన యంత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయాలని ఆయన ఆకాంక్షించారు. ఒక 'స్లైడ్ వాల్వ్ (జారే కవాట) మేధోసంపత్తి హక్కు' సృష్టించడం మరియు ఒక సింగిల్-యాక్టింగ్ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌ను అభివృద్ధి చేయడం ఇందుకు పరిష్కారంగా ఆయన భావించారు.
1886నాటికి, స్కాట్లాండ్‌కు చెందిన ఆవిరి యంత్ర లోకోమోటివ్ తయారీదారు డిక్, కెర్ & కో. భవిష్యత్‌లో భారీ చమురు యంత్ర రంగంలో మంచి వ్యాపార అవకాశాలను చూసింది, ఆపై గ్రిఫిన్ మేధోసంపత్తి హక్కులను ఉపయోగించుకునేందుకు అనుమతి పొందింది. ఇవి ద్వంద్వ క్రియాశీల, కలిసి పనిచేసే యంత్రాలు, వీటిని "కిల్మార్నోక్" పేరుతో విక్రయించారు. గ్రిఫిన్ ఇంజిన్‌లకు విద్యుత్ ఉత్పాదక రంగం ప్రధాన మార్కెట్‌గా ఉంది, ఈ రంగంలో సుదీర్ఘకాలం వెలుగు ఇచ్చే యంత్రాలుగా ఇవి మంచి గుర్తింపు పొందాయి, ఆ తరువాత ఆకస్మికంగా భారీ విద్యుత్ గిరాకీని అందిపుచ్చుకున్నాయి. భారీ నిర్మాణం ఫలితంగా ఈ యంత్రాలు సంచార వినియోగానికి అనుగుణంగా లేనప్పటికీ, అధిక సాంద్రతగల మరియు తక్కువ రకం చమురును మండించే సామర్థ్యం కలిగివున్నాయి.
"గ్రిఫిన్ సిప్లెక్స్" యొక్క ప్రధాన సిద్ధాంతం ఒక వేడెక్కిన నిస్త్రాణ-వ్యవస్థగల బాహ్య బాష్పీభవన సాధనం (వాపరైజర్) పై ఆధారపడివుంటుంది, ఈ వాపరైజర్‌లోకి ఇంధనం పిచికారీ చేయబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత సుమారుగా 550 °F (288 °C) వద్ద ఉండటంతో, చమురు రసాయినిక విచ్ఛిత్తి చెందకుండా, భౌతికంగా ఆవిరవుతుంది. ఈ ప్రయోజనాత్మక స్వేదనం భార చమురు ఇంధనాల వినియోగానికి మద్దతు ఇచ్చింది, వాపరైజర్‌లో ఉపయోగించలేని తారు మరియు డాంబరు వేరు చేయబడతాయి.
వేడి బల్బ్ జ్వలనాన్ని దీనిలో ఉపయోగించారు, దీనిని గ్రిఫిన్ కాటోథర్మిక్ ఇగ్నైటర్ గా పిలిచారు, ఇది దహన పేటికకు అనుసంధానం చేయబడి ఉంటే ఒక చిన్న వివిక్త శూన్యప్రదేశం. ఇంధనాన్ని పిచికారీ చేసే సాధనంలో వాయు సరఫరాకు కోసం ఒక సర్దుబాటు చేయదగిన అంతర్గత నాజిల్ ఉంటుంది, దీనికి చుట్టూ చమురు కోసం ఒక కంకణాకార పెట్టె ఉంటుంది, చమురు మరియు వాయువు రెండూ చదరపు అంగుళానికి 20 పౌండ్‌ల పీడనంతో లోపలికి ప్రవేశిస్తాయి, ఇది ఒక గవర్నర్‌తో (నిర్వాహకి) నియంత్రించబడుతుంది.
1923లో గ్రిఫిన్ కాలంచెల్లిన యంత్రంగా మారింది.
గ్రిఫిన్ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌లకు కేవలం రెండు ఉదాహరణలు మాత్రమే ఇప్పటికీ పదిలంగా ఉన్నాయి. వీటిలో ఒక యంత్రం ఆన్సోన్ ఇంజిన్ మ్యూజియంలో ఉంది. 1885లో నిర్మించిన రెండో ఇంజిన్ కొన్ని సంవత్సరాలు బర్మింగ్‌హామ్ మ్యూజియం ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీలో ఉంది, అయితే 2007లో దీనిని బాత్‌కు తరలించి, మ్యూజియం ఆఫ్ బాత్ ఎట్ వర్క్‌లో ఉంచారు.
బజులాజ్ సిక్స-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ నమూనా విషయంలో సాధారణ దహన యంత్రాన్ని పోలివుంటుంది. అయితే దీనిలో సిలిండర్ తలభాగానికి రెండు అనుబంధ స్థిరమైన ధారణ పేటికలతో (ఛాంబర్‌లు) కొన్ని మార్పులు చూడవచ్చు, అవి: ప్రతి సిలిండర్ పైభాగంలో ఒక దహన పేటిక మరియు వాయువును ముందుగా వేడిచేసే పేటికల రూపంలో ఉంటాయి. సిలిండర్ నుంచి వేడెక్కిన వాయువును దహన పేటిక పొందుతుంది; ఇంధనాన్ని ప్రవేశపెట్టడంతో ఒక ఐసోచోరిక్ దహనం ప్రారంభమవుతుంది, ఇది సిలిండర్‌లో దహనం కంటే ఎక్కువ ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. ఈ విధంగా సాధించిన అధిక పీడనాన్ని తరువాత సిలిండర్‌లోకి విడుదల చేస్తారు, ఇది శక్తి లేదా విస్తరణ అఘాతానికి పనిచేస్తుంది. ఇదిలా ఉంటే, దహన పేటికను కప్పివుంచే ఒక ద్వితీయ పేటికలో వాయువు సిలిండర్ గోడల గుండా ఉష్ణం ప్రసరించడం ద్వారా గరిష్ఠ స్థాయికి వేడెక్కుతుంది. ఈ వేడెక్కిన మరియు పీడనం గల వాయువును తరువాత ముషలకం యొక్క అదనపు అఘాతానికి అవసరమయ్యే శక్తి కోసం ఉపయోగిస్తారు.
ఈ యంత్రం యొక్క ప్రయోజనాలు ఏమిటంటే ఇంధన వినియోగంలో కనీసం 40% క్షీణత కనిపిస్తుంది, ఆరు అఘాతాల్లో రెండు విస్తరణ అఘాతాలు మాత్రమే ఉంటాయి, బహుళ-ఇంధన వినియోగ సామర్థ్యం మరియు కాలుష్యంలో నాటకీయ తగ్గుదల.
బజులాజ్ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌ను 1989లో స్విట్జర్లాండ్‌లోని జెనీవాకు చెందిన బజులాజ్ ఎస్ఏ కంపెనీ కనిపెట్టింది; దీనికి US మేధోసంపత్తి హక్కు |4809511 మరియు US మేధోసంపత్తి హక్కు|4513568 ఉన్నాయి.
బజులాజ్ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ ప్రత్యేకతలు:
వెలోజెటా ఇంజిన్‌లో, నిస్త్రాణ అఘాతం సందర్భంగా, తాజా గాలి సిలిండర్‌లోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, ఇది ఉష్ణం ద్వారా వ్యాకోచించి ఒక అదనపు అఘాతాన్ని సృష్టించడం కోసం ముషలకాన్ని కిందకు నెడుతుంది. ఈ యంత్రంలో పైన ఉండే కవాటాలు తొలగించారు, వాయు ప్రసరణను ఉపయోగించడం ద్వారా పొందే రెండు అదనపు అఘాతాలు మెరుగైన వాయు శుద్ధిని అందిస్తుంది. ఈ యంత్రం ఇంధన వినియోగంలో 40% క్షీణతను మరియు వాయు కాలుష్యంలో నాటకీయ తగ్గుదలను ప్రదర్శించింది. దీని యొక్క విశిష్ట శక్తి ఒక ఫోర్-స్ట్రోక్ పెట్రోల్ ఇంజిన్ కంటే బాగా తక్కువగా ఏమీ ఉండదు. వివిధ రకాల ఇంధనాలతో ఈ ఇంజిన్ పనిచేస్తుంది, పెట్రోల్ మరియు డీజిల్ నుంచి LPG (ద్రవీకృత పెట్రోలియం వాయువు) వరకు అన్నీ దీనిలో ఇంధనంగా ఉపయోగించవచ్చు. ఒక మార్పులు చేసిన యంత్రం ఫోర్ స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌తో పోలిస్తే కార్బన్ మోనాక్సైడ్ కాలుష్యంలో 65% తగ్గుదలను ప్రదర్శించింది, ఈ ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ నుంచే దీనిని అభివృద్ధి చేశారు.
వెలోజెటా యంత్రం ప్రత్యేకతలు:
ఈ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ ఉత్తమ బిటెక్ ప్రాజెక్టు-2006గా ఇండియన్ సొసైటీ ఫర్ టెక్నికల్ ఎడ్యుకేషన్ - నేషనల్ అవార్డు పొందింది. (ISTE/BBSBEC-B.Tech./Award/2006) ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని కాలికట్‌లోని నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ మద్దతుతో చవెలోజెటా అనే ఒక టెక్నోపార్క్ (త్రివేండ్రం) అభివృద్ధి చేసింది. వెలోజెటాకు టెక్నోప్రెన్యూర్ ప్రమోషన్ ప్రోగ్రామ్ (TePP) పరిధిలో డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ సైంటిఫిక్ & ఇండస్ట్రియల్ రీసెర్చ్ (భారత ప్రభుత్వం) నుంచి మొదటి దశ పరిశోధన గ్రాంటు లభించింది.
ఈ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌ను అమెరికాలో అభివృద్ధి చేశారు, దీనికి రూపకల్పన చేసిన బ్రూస్ క్రోవెర్ నిస్త్రాణ అఘాతం తరువాత యంత్రంలోని సిలిండర్‌లోకి మంచి నీటిని ప్రవేశపెట్టారు, ఈ నీరు త్వరగా వేడెక్కి ఆవిరిగా మారుతుంది, ఈ ఆవిరి ద్వారా నీరు 1600 రెట్లు ఎక్కువ పరిమాణంలోకి వ్యాకోచించడానికి కారణమవుతుంది, తద్వారా సృష్టించబడిన పీడనం ముషలకాన్ని ఒక అదనపు అఘాతం కోసం కిందకు నెడుతుంది. ఈ నమూనా కూడా ఇంధన వినియోగాన్ని 40% మేర తగ్గిస్తుందని సూచించారు. ఒక నాన్-టర్బోఛార్జ్‌డ్ డీజిల్ ఇంజిన్‌కు నమూనాను అమలు చేయడం ద్వారా గరిష్ఠ సమర్థతను నిరూపించడం జరిగింది, దీనిలో అధిక సంపీడన నష్పత్తి ఆవిరి గరిష్ఠ విస్తరణకు వీలు కల్పిస్తుంది.
క్రోవెర్ సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌ను 75 ఏళ్ల అమెరికన్ పరిశోధకుడు బ్రూస్ క్రోవెర్ 2004లో కనిపెట్టారు, సిలిండర్‌లలోకి మంచి నీటిని ప్రవేశపెట్టడానికి సంబంధించిన నమూనా కోసం ఆయన మేధోసంపత్తి హక్కు కోసం దరఖాస్తు చేశారు. మే 2008నాటికి, ఆయనకు ఎటువంటి మేధోసంపత్తి హక్కును ప్రదానం చేయలేదు.
లియోనార్డ్ డైయర్ 1915లో అంతర్గత దహన ప్రక్రియలో నీటిని ఉపయోగించే మొదటి సిక్స్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌ను కనిపెట్టారు, దీనికి క్రోవెర్ నమూనాకు బాగా దగ్గరి పోలిక ఉంటుంది.
క్రోవెర్ యొక్క సిక్స్-స్ట్రోక్ యంత్రం ప్రత్యేకతలు:
"సిక్స్ స్ట్రోక్" అనే పదాన్ని బియర్ హెడ్ కనిపెట్టిన మాల్కోమ్ బియర్ పరిచయం చేశారు. ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో, దిగువ ముషలకం యొక్క చక్రీయ రేటులో సగం స్థాయి వద్ద పనిచేసే సిలిండర్ తలభాగంలోని ఒక వ్యతిరేక ముషలకంతో ఒక ఫోర్ స్ట్రోక్ యంత్రం యొక్క కింది భాగ కార్యకలాపం భాగంగా ఉంటాయి. ప్రయోజనాత్మకంగా, ఒక సాంప్రదాయిక ఇంజిన్‌‍లో కవాట వ్యవస్థ స్థానాన్ని ద్వితీయ ముషలకం ఆక్రమించింది.
M4+2 ఇంజిన్‌లు దాదాపుగా బియర్ హెడ్ యంత్రాలు మాదిరిగానే ఉంటాయి, వీటిలో ఒకే సిలిండర్‌లో రెండు వ్యతిరేక ముషలకాలు ఉంటాయి. ఒక ముషలకం మరో ముషలకం యొక్క చక్రీయ రేటులో సగం రేటుతో పనిచేస్తుంది. బియర్ హెడ్ ఇంజిన్‌లో ద్వితీయ ముషలకం యొక్క ప్రధాన క్రియ ఒక సాంప్రదాయిక ఫోర్ స్ట్రోక్ ఇంజిన్ యొక్క కవాట వ్యవస్థను మార్చేందుకు ఉద్దేశించబడగా, M4+2 ఈ సూత్రాన్ని మరో అడుగు ముందుకు తీసుకెళుతుంది.
యంత్రం యొక్క కార్యకారి సిద్ధాంతాన్ని టు- మరియు ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్ కథనంలో వివరించడం జరిగింది.
ఈ యంత్రంలో, బియర్ హెడ్ నమూనాను పోలిన ఒక పిస్టన్ ఛార్జర్ కవాట వ్యవస్థ స్థానాన్ని భర్తీ చేస్తుంది. పిస్టన్ ఛార్జర్ ప్రధాన సిలిండర్‌ను శక్తివంతం చేస్తుంది, ఏకకాలంలో ప్రవేశమార్గ మరియు నిర్గమమార్గాలను నియంత్రిస్తూ, నిస్త్రాణంలో ఎటువంటి వాయు మరియు ఇంధన నష్టం జరగకుండా చూస్తుంది. ప్రధాన సిలిండర్‌లో, దహనం ఒక టు-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌లో మాదిరిగానే ప్రతి మలుపులో జరుగుతుంది మరియు కందెన వేయడం ఒక ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజిన్‌లో మాదిరిగా జరుగుతుంది. ఇంధన ప్రవేశం ఫిస్టన్ ఛార్జర్‌లో, వాయు బదిలీ మార్గంలో లేదా దహన పేటికలో జరగవచ్చు. ఒక పిస్టన్ ఛార్జర్‌తో రెండు కార్యకారి సిలిండర్‌లను శక్తివంతం చేయడం కూడా సాధ్యపడుతుంది. వాయువు మరియు ఇంధనంలో ఎటువంటి నష్టం జరగకుండా ఉండటంతోపాటు, దహన పేటిక యొక్క చిన్న నమూనా ఫలితంగా ఇంజిన్ మరింత టార్క్‌ను (పురిశక్తి), మరింత శక్తి మరియు మెరుగైన ఇంధన వినియోగాన్ని ఇస్తుందని భావిస్తున్నారు. కదిలే భాగాలు తక్కువగా ఉండటం మరియు నమూనా యొక్క ప్రయోజనాలు తక్కువ ఉత్పాదక వ్యయాలకు దారితీస్తాయి. సంకర సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మరియు స్థిరమైన ఇంజిన్‌లకు ఇది ఉత్తమమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది. కవాటాల్లో ఎటువంటి క్షయం లేదా అవక్షేపణం జరగదు కాబట్టి ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనాలకు ఈ యంత్రాన్ని అనువైనదిగా భావిస్తున్నారు.
ఆరు అఘాతాలు (సిక్స్-స్ట్రోక్‌లు) : ఆస్పిరేషన్ (నీరు ద్రవించడం), పూర్వ సంపీడనం (ప్రీకంప్రెషన్), వాయు బదిలీ, సంపీడనం, జ్వలనం, బహిష్కృతం. దీనిని జర్మనీకి చెందిన 
హెల్ముట్ కోట్‌మ్యాన్ కనిపెట్టారు, MAHLE GmbH పిస్టన్ మరియు సిలిండర్ నిర్మాణంపై 25 ఏళ్లపాటు ఆయన పనిచేశారు.