انجن کی تھرمل کارکردگی انجن کی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے اہم اشارے میں سے ایک ہے۔ انجن کی تھرمل کارکردگی جتنی زیادہ ہوگی، ٹیکنالوجی اتنی ہی جدید ہوگی۔ تو انجن تھرمل کارکردگی کا کیا مطلب ہے؟ ہر ایک، خاص طور پر وہ دوست جو کار خریدنے والے ہیں، اس پر ایک نظر ڈالیں۔
تصویر
انجن کی تھرمل کارکردگی سے مراد انجن کی موثر طاقت کی حرارت اور فی یونٹ وقت استعمال ہونے والے ایندھن کی حرارت کا تناسب ہے۔ سیدھے الفاظ میں، اس کا مطلب یہ ہے کہ ایندھن جلانے کے بعد پیدا ہونے والی توانائی کار کی ڈرائیونگ فورس میں تبدیل ہوتی ہے۔
حرارتی کارکردگی کا حساب ایندھن میں موجود حرارت کی قدر سے استعمال ہونے والی اصل حرارت کی قدر کو تقسیم کر کے لگایا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر: ایک لیٹر پٹرول مکمل دہن کے بعد 33580KJ حرارت جاری کرے گا، جس میں سے 11000KJ کو انجن کے ذریعے ورک آؤٹ پٹ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ پھر اس وقت اس انجن کی تھرمل کارکردگی یہ ہے:
(11000÷33580)×100%=32.8%
عام طور پر، ایک خاص انجن کی تھرمل کارکردگی بنیادی طور پر اس وقت سے طے ہوتی ہے جب اسے فیکٹری سے نکلنے کے لیے ڈیزائن کیا جاتا ہے۔ پٹرول انجنوں کی زیادہ سے زیادہ تھرمل کارکردگی عام طور پر 30% اور 40% کے درمیان ہوتی ہے، اور ڈیزل انجنوں کی یہ قدرے زیادہ ہوتی ہے، 35% اور 45% کے درمیان۔ اس پر بات کرتے ہوئے، کچھ دوست پوچھ سکتے ہیں، تھرمل کارکردگی 100% کیوں نہیں ہے؟ حقیقت بہت ظالم ہے۔ انجن انجینئرز کے لیے تھرمل کارکردگی میں 30% سے 40% کی بنیاد پر 1% اضافہ کرنا انتہائی مشکل ہے۔ تو باقی 50-60% توانائی کہاں جاتی ہے؟
تصویر
انجن ایک مشین ہے جو تھرمل توانائی کو مکینیکل توانائی میں بدلتی ہے۔ تھرموڈینامکس کے قوانین کے مطابق، حرارتی توانائی کو توانائی کی دوسری شکلوں میں 100% تبدیل نہیں کیا جا سکتا۔ تمام مشینری میں، رگڑ ناگزیر ہے، اور رگڑ مزاحمت کے ذریعہ استعمال ہونے والی حرارت کو ختم نہیں کیا جاسکتا۔ اس کے علاوہ، انجن کو ایک خاص درجہ حرارت اور حجم برقرار رکھنا چاہیے اور غیر معینہ مدت تک اضافہ یا کمی نہیں کر سکتا، اس لیے کولنگ کا نقصان ناگزیر ہے۔ دیگر عوامل کے ساتھ مل کر، جیسے ایندھن کے مکمل دہن کا ناممکن، پمپ گیس کا نقصان، وغیرہ، انجن کی تھرمل کارکردگی 100% نہیں ہو سکتی۔
جب انجن پہلی بار پیدا ہوا تھا، زیادہ سے زیادہ تھرمل کارکردگی 20 فیصد سے کم تھی۔ سو سال کے بعد، آٹوموٹیو انجینئرز کی نسلوں کی مسلسل کوششوں سے، آٹوموبائل انجنوں کی زیادہ سے زیادہ تھرمل کارکردگی صرف 40 فیصد سے زیادہ ہو گئی ہے۔ یہ پہلے ہی ایک قابل ذکر کامیابی ہے۔ موجودہ ٹیکنالوجی کے ساتھ، انجن کی تھرمل کارکردگی حد کے قریب ہے۔ ہر فیصد اضافہ ایک بہت بڑی تکنیکی ترقی ہے۔
انجن تھرمل کارکردگی کو بہتر بنانے کے طریقے کیا ہیں؟
1. پٹرول انجنوں کے لیے، سب سے سیدھا طریقہ انجن کے کمپریشن تناسب کو بڑھانا ہے۔ یہ بھی ایک اہم وجہ ہے کہ ڈیزل انجنوں کی تھرمل کارکردگی پٹرول انجنوں سے زیادہ ہے۔
2. کم رگڑ والے پسٹن، کم لچک والے پسٹن کے حلقے، اور بہتر کارکردگی والے چکنا کرنے والے مادے استعمال کرکے مکینیکل رگڑ مزاحمت کو کم کریں۔
3. ایندھن کی فراہمی کے نظام کو بہتر بنائیں اور ہائی پریشر ان سلنڈر ڈائریکٹ انجیکشن وغیرہ کو اختیار کریں۔
4. والوٹرین کے انٹیک اور ایگزاسٹ پیسیجز کے ڈیزائن کو بہتر بنائیں اور متغیر والو ٹائمنگ اور لفٹ ٹیکنالوجی کو اپنائیں۔
5. زیادہ مکمل ایندھن کے دہن کی اجازت دینے کے لیے کمبشن چیمبر کے ڈیزائن کو بہتر بنائیں۔
6. سلنڈر کے ڈیزائن کو بہتر بنائیں اور ایک مناسب بور ٹو اسٹروک تناسب رکھیں۔
7. ڈیزل انجنوں کے لیے، انجیکشن کی شرح میں اضافہ، ایک سے زیادہ انجیکشن، اور زیادہ انٹیک پریشر جیسی ٹیکنالوجیز بھی استعمال کی جا سکتی ہیں۔
تصویر
انجن کی تھرمل کارکردگی مستقل نہیں ہے۔
آپریٹنگ حالات میں تبدیلی کے ساتھ انجن کی تھرمل کارکردگی بدل جاتی ہے۔ زیادہ تر کام کرنے والے حالات میں، انجن کی تھرمل کارکردگی بہت کم ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، سب سے زیادہ عام شہری بھیڑ کے حالات میں، انجن کی تھرمل کارکردگی صرف 20% ہے؛ ہائی وے پر گاڑی چلاتے وقت، تھرمل کارکردگی تقریباً 30 فیصد تک پہنچ سکتی ہے۔ سب سے زیادہ تھرمل کارکردگی کے ساتھ کام کرنے کے حالات بڑے بوجھ اور کم رفتار ہیں، جیسے کہ جب گاڑی چل رہی ہو جب کھڑی ڈھلوان پر چڑھتے ہوئے، انجن کا تھروٹل مکمل طور پر کھلا ہوتا ہے اور ہوا کے استعمال کی مزاحمت کم سے کم ہوتی ہے۔ اس وقت، انجن کی رفتار زیادہ نہیں ہے اور مکینیکل رگڑ مزاحمت چھوٹی ہے۔ اس وقت تھرمل کارکردگی نسبتاً زیادہ ہے۔
اگر انجن کی تھرمل کارکردگی زیادہ ہے، تو کیا یہ ضروری طور پر ایندھن کی بچت کرتا ہے؟
ضروری نہیں. اعلی تھرمل کارکردگی والے انجن عموماً ٹیکنالوجی میں زیادہ ترقی یافتہ ہوتے ہیں، اور خود انجن کی معیشت یقینی طور پر بہتر ہوتی ہے۔ تاہم، انجن کی معیشت مجموعی طور پر کار کی معیشت کے برابر نہیں ہے۔ گاڑی کے ایندھن کی کھپت کا تعین نہ صرف انجن سے ہوتا ہے بلکہ کئی عوامل جیسے کہ گیئر باکس، چیسس اور جسمانی وزن سے بھی طے ہوتا ہے۔ لہذا، اعلی تھرمل کارکردگی والے انجنوں سے لیس تمام ماڈل ایندھن کی بچت نہیں کرتے ہیں۔
تصویر
اندرونی دہن کے انجن کی آمد کے بعد سے، خاص طور پر توانائی کے تحفظ اور اخراج میں کمی کے رجحان کے تحت، تھرمل کارکردگی میں بہتری تحقیق اور ترقی میں اولین ترجیح بن گئی ہے۔ اگرچہ بڑے پیمانے پر تیار کردہ ماڈلز میں پہلے سے ہی تھرمل افادیت والے انجن موجود ہیں جن میں 43% تک زیادہ ہے، لیکن باقی تقریباً 50% تھرمل کارکردگی کو ابھی بھی تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔ ایندھن کے انجنوں پر بہت سی کار کمپنیوں کی گہری تحقیق کی بھی یہی اہمیت ہے۔
