🛠️ Automotive: Mechanic Diesel – Intake and Exhaust System 🚗

Related Theory for Exercise 1.10.80 – 84

Description of Diesel Induction and Exhaust System 🌬️💨

Objectives (ઉદ્દેશ્યો): આ લેસનના અંતે તમે શીખી શકશો:

• Induction system નું કાર્ય (function) જણાવવા.
• Exhaust system નું કાર્ય (function) જણાવવા.

Diesel Induction System (ડીઝલ ઈન્ડક્શન સિસ્ટમ):

Diesel engine માં ફક્ત air (હવા) ને atmosphere (વાતાવરણ) માંથી air cleaner, turbocharger, induction manifold, intake port અને inlet valve દ્વારા cylinder માં ખેંચવામાં આવે છે. Induction manifold, air cleaner થી turbocharger તરફ અને ત્યાંથી engine cylinder સુધી fresh air ના flow માટે રસ્તો (passage) પૂરો પાડે છે. Intake valve, combustion chamber અને cylinder માં fresh air ના પ્રવેશ માટે entrance પૂરી પાડે છે.

Diesel induction system માં નીચે મુજબનો Air Flow System વપરાય છે: Air cleaner ➔ Turbo charger ➔ Induction manifold ➔ Intake port ➔ Inlet valve ➔ Combustion chamber and cylinder.

Diesel Exhaust System (ડીઝલ એક્ઝોસ્ટ સિસ્ટમ):

Diesel engine માં વપરાયેલા વાયુઓ (used gases) cylinder અને combustion chamber માંથી exhaust valve દ્વારા બહાર નીકળે છે, જે બળેલા વાયુઓ (burnt gases) ને બહાર નીકળવા માટે gate તરીકે કાર્ય કરે છે. આ વાયુઓ exhaust valve mouth space માંથી પસાર થઈને exhaust manifold ના connecting passage સુધી જાય છે.

વપરાયેલા exhaust gases ને manifold માંથી બહાર કાઢીને catalytic converter, muffler અને tail pipe દ્વારા વાતાવરણમાં છોડવામાં આવે છે. Catalytic converter એ exhaust gases માંથી થતું ઉત્સર્જન (emission) ઘટાડે છે અને Muffler એ exhaust gases ના પ્રેશરને ધીમે ધીમે ઘટાડીને તેનો અવાજ (noise) શાંત કરે છે.

વધારાના exhaust gases નો ઉપયોગ Exhaust Brake System માટે વાહનની ઝડપ નિયંત્રિત કરવા અને turbo charger ના turbine unit ને ચલાવવા માટે થાય છે. Exhaust gases નો પ્રવાહ (flow) નીચે મુજબ છે: Engine cylinder ➔ used exhaust gases ➔ exhaust port ➔ exhaust manifold ➔ exhaust brake ➔ Turbine ➔ catalytic converter ➔ muffler ➔ tail pipe ➔ atmosphere.

Air Compressor, Exhauster and Super Charger ⚙️

Objectives (ઉદ્દેશ્યો): આ લેસનના અંતે તમે શીખી શકશો:

• Air compressor ના constructional features સમજાવવા.
• Air compressor નું operation સમજાવવા.
• Exhauster ના constructional features સમજાવવા.
• Exhauster નું operation સમજાવવા.
• Supercharger ના constructional features સમજાવવા.
• Supercharger નું operation સમજાવવા.

Air Compressor (એર કોમ્પ્રેસર):

Air compressor એ એન્જિનનો એક ભાગ છે. તે અલગ-અલગ હેતુઓ માટે air pressure જાળવી રાખવા માટે timing gear અથવા camshaft દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, તે Single Cylinder Type નું હોય છે જેમાં piston assembly હોય છે, જે connecting rod દ્વારા crankshaft સાથે જોડાયેલ હોય છે. તેમાં એક inlet valve અને એક delivery valve હોય છે. Air compressor માં તેના head પર fins સાથેની inbuilt air cooling system હોય છે. Valves સ્વચાલિત (automatic) હોય છે અને તે hardened અને lapped spring loaded steel discs ના બનેલા હોય છે. Air compressor ના ભાગોને લુબ્રિકેટ કરવા માટે Engine lubricating oil ફેરવવામાં આવે છે.

Operation (કાર્યપદ્ધતિ):

Piston ના downward stroke દરમિયાન cylinder માં partial vacuum સર્જાય છે જે inlet valve ને ખોલે છે, જેથી હવા cylinder માં પ્રવેશે છે. Upward stroke દરમિયાન, પ્રેશર inlet valve ને બંધ કરે છે. આથી હવા compressed થાય છે જે delivery valve ને ખોલે છે અને compressed air ને reservoir (ટાંકી) માં મોકલે છે.

Exhauster (એક્ઝોસ્ટર):

Vane type exhauster: Exhauster ડીઝલ એન્જિન પર F.I.P. ના pneumatic governor ને મદદ કરવા માટે vacuum ઉભું કરવા માટે ફિટ કરવામાં આવે છે. Vane type exhauster ને એન્જિન પર bolt દ્વારા ફિટ કરવામાં આવે છે અને તેમાં એક rotor હોય છે જે shaft સાથે જોડાયેલ હોય છે. Rotor ને exhauster ના barrel (body) માં eccentrically (કેન્દ્રની બહાર) માઉન્ટ કરવામાં આવે છે. Rotor ના slots માં Vanes ફિટ કરેલી હોય છે. Exhauster પર ફિટ કરાયેલ shift valve, vacuum ને ચોક્કસ પ્રેશર સુધી મર્યાદિત કરે છે.

Impeller type exhauster: Impeller type exhauster માં બે spindles હોય છે. એકમાં impeller હોય છે. તે auxiliary driving shaft દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે અને બીજી spindle પર rotor હોય છે જેના vanes driven rotor સાથે જોડાયેલા હોય છે.

Operation of exhauster: Vane type exhauster unit centrifugal force ના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. જ્યારે એન્જિન ચાલતું હોય ત્યારે centrifugal force ને કારણે, sliding fit ધરાવતી vanes રોટરના slots માંથી બહાર આવે છે અને body (barrel) ની અંદરની સપાટી સાથે સંપર્ક કરે છે. આ રીતે હવા section દ્વારા બહાર કાઢવામાં આવે છે અને crankcase માં છોડવામાં આવે છે. Vanes માટે લ્યુબ્રિકેશન crankcase માંથી તેલના છંટકાવ (splash of oil) દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે.

Superchargers (સુપરચાર્જર):

Supercharger એ એક એવું ઉપકરણ છે જે carburettor માંથી આવતા air-fuel mixture નું પ્રેશર cylinder માં પ્રવેશતા પહેલા વધારે છે. તે carburettor અને cylinder ની વચ્ચે intake manifold ના રસ્તામાં જોડાયેલું હોય છે. તે સામાન્ય રીતે એન્જિન દ્વારા યોગ્ય gears અને shafts દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. Superchargers ના મુખ્ય ત્રણ પ્રકાર છે:

1. Centrifugal type
2. Vane type
3. Roots air-blower type

Types of Superchargers 🌀

1. Centrifugal type supercharger (Fig 1): તેમાં એક Impeller હોય છે જે ખૂબ જ ઊંચી ઝડપે (લગભગ 10,000 r.p.m.) ફરે છે. Air-fuel mixture કેન્દ્રમાં impeller માં પ્રવેશે છે અને impeller અને diffuser vanes માંથી પસાર થયા પછી casing માંથી બહાર નીકળી engine cylinder માં જાય છે. Impeller ની ઊંચી ઝડપને કારણે, મિશ્રણને (mixture) ઊંચા દબાણ (high pressure) સાથે સિલિન્ડરમાં મોકલવામાં આવે છે.

2. Roots air-blower type supercharger (Fig 2): તેમાં Epicycloid shape ના બે rotors હોય છે. દરેક rotor ને key દ્વારા shaft પર ફિટ કરવામાં આવે છે. બંને shafts સમાન કદના gears દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે જેથી બે rotors સમાન ઝડપે ફરે છે. આ સુપરચાર્જરની કામગીરી gear pump જેવી જ છે, જેથી outlet બાજુ પરનું મિશ્રણ high pressure પર હોય છે.

3. Vane type supercharger (Fig 3): તેમાં એક drum હોય છે જેના પર અમુક vanes એવી રીતે માઉન્ટ કરવામાં આવે છે કે તે spring force ની સામે અંદર અથવા બહાર સ્લાઈડ થઈ શકે છે, જેથી તે દરેક સમયે supercharger body ની અંદરની સપાટી સાથે સંપર્કમાં રહે છે. Body અને drum વચ્ચેની જગ્યા inlet થી outlet તરફ જતાં ઘટતી જાય છે. આમ, inlet પર બે vanes વચ્ચે ફસાયેલું air-fuel mixture કદમાં ઘટતું જાય છે અને outlet સુધી પહોંચતા તેના પ્રેશર (pressure) માં વધારો થાય છે.

તુલના (Comparison): Roots supercharger બનાવટમાં સરળ છે અને તેમાં ઓછી જાળવણી (least maintenance) ની જરૂર પડે છે. તે ઓછી ઝડપ (lower speed ranges) પર પણ સારી રીતે કામ કરે છે. Centrifugal type ઊંચી ઝડપે સારું કામ કરે છે પણ ઓછી ઝડપે તેનું પરફોર્મન્સ નબળું હોય છે. Vane type supercharger માં vane ના ઘસારા (wear) ની સમસ્યા રહે છે.

Intercooler, Charge Air Cooler and Turbo Charger ❄️🔥

Intercooler (ઈન્ટરકુલર):

Turbo charger માંથી પસાર થતી compressed hot air Intercooler માં જાય છે. હવા ગરમ થવાને કારણે ફેલાય છે (expands), કારણ કે turbocharger હવાને એન્જિનમાં મોકલતા પહેલા ગરમ કરે છે. એન્જિનની શક્તિ વધારવા અને સિલિન્ડરમાં વધુ હવાના અણુઓ (air molecules) મેળવવા માટે હવાનું તાપમાન ઘટાડવું જરૂરી છે.

Intercooler (Fig 4) એ એક વધારાનું component છે જે radiator જેવું દેખાય છે, તફાવત એ છે કે હવા તેની અંદરની સાથે સાથે બહારની બાજુએથી પણ પસાર થાય છે. Intake air કુલરની અંદર સીલ કરેલા રસ્તાઓમાંથી પસાર થાય છે, જ્યારે બહારની ઠંડી હવા એન્જિનના cooling fan દ્વારા તેની fins પર ફૂંકાય છે.

Charge air cooler and turbo charger:

Charge air cooler અને turbo charger એ high tech induction system ના ભાગ છે જે engine combustion efficiency (દહન ક્ષમતા) વધારે છે. Turbo charger એન્જિનના બળેલા વાયુઓ (exhaust gases) નો ઉપયોગ હવાને charge-air cooler માં પ્રવેશતા પહેલા compress કરવા માટે કરે છે.

Compressed air ને charge-air cooler માંથી પસાર કરીને ઠંડી કરવામાં આવે છે, જ્યાં તેની fins પરથી પસાર થતી આસપાસની હવા (ambient air) તેને ઠંડી કરે છે. ઠંડી હવા ગરમ હવા કરતા વધુ Dense (ગીચ) હોય છે. તેથી જ્યારે તે એન્જિનની intake side માં વહે છે, ત્યારે વધેલી ઘનતા (density) Horse power અને Fuel economy માં સુધારો કરે છે અને ઉત્સર્જન (emissions) ઘટાડે છે.

🚗 Turbo Charger અને Air Cleaner: Mechanic Diesel Instructor Guide 🛠️

નમસ્તે વિદ્યાર્થી મિત્રો! આજના લેસનમાં આપણે એન્જિનના બે મહત્વના ભાગો Turbo Charger અને Air Cleaner વિશે વિગતવાર શીખીશું.

Turbo Charger (ટર્બો ચાર્જર) 🌀

Objectives (ઉદ્દેશો): 🎯

આ લેસનના અંતે તમે આ બાબતો શીખી શકશો:

• Turbo charger ના constructional features (બનાવટની લાક્ષણિકતાઓ) સમજાવી શકશો.
• Turbo charger નું operation (કાર્યપદ્ધતિ) સમજાવી શકશો.
• Turbo charger ના types (પ્રકારો) સમજાવી શકશો.

Turbo Charger શું છે? (Fig 1) ⚙️

Turbo charger એ એન્જિન પર mount કરવામાં આવે છે. તે એન્જિન સિલિન્ડરમાં મોકલવામાં આવતી air (હવા) ના જથ્થામાં વધારો કરે છે. તેનાથી વધુ પ્રમાણમાં fuel (બળતણ) બાળી શકાય છે, જેના કારણે engine power વધે છે. જ્યારે હવાની ઘનતા (density) ઓછી હોય, ખાસ કરીને high altitudes (ઊંચાઈવાળા વિસ્તારો) પર, ત્યારે turbo charger એન્જિનને પૂરતી હવા મેળવવામાં મદદ કરે છે. એક એન્જિનમાં એક અથવા વધુ ટર્બો ચાર્જર હોઈ શકે છે.

Turbocharger એ exhaust manifold પર માઉન્ટ થયેલું હોય છે. તેમાં એક જ shaft (3) પર turbine wheel (1) અને compressor wheel (2) હોય છે. Turbine housing (4) માં રહેલા Exhaust gases ટર્બાઇન વ્હીલ (1) ને ફેરવે છે. Compressor housing નું inlet (5) એર ક્લીનર સાથે જોડાયેલું હોય છે અને compressed air (દબાયેલી હવા) outlet (6) દ્વારા inlet manifold માં છોડવામાં આવે છે.

Fixed Geometry Turbochargers (FGT) 📏

FGT માં ટર્બાઇન અને કોમ્પ્રેસર એક શેર કરેલ એક્સલ (shared axle) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. ટર્બાઇન ઇનલેટ એન્જિન એક્ઝોસ્ટ મેનીફોલ્ડમાંથી એક્ઝોસ્ટ ગેસ મેળવે છે, જેના કારણે ટર્બાઇન વ્હીલ ફરે છે. આ રોટેશન કોમ્પ્રેસરને ફેરવે છે, જે વાતાવરણની હવાને કોમ્પ્રેસ કરીને વધુ પ્રેશર સાથે એન્જિનના ઇન્ટેક મેનીફોલ્ડમાં પહોંચાડે છે.

FGT માં (Fig 2 મુજબ), કોમ્પ્રેસ કરેલી હવાનો જથ્થો જે એન્જિનમાં દાખલ થાય છે તેને waste gate valve દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. આ વાલ્વ એન્જિનની ઝડપ (engine speed) મુજબ ટર્બોના આઉટપુટને રેગ્યુલેટ કરે છે.

Variable Geometry Turbochargers (VGT) 🔄

Variable geometry turbochargers (VGTs) (Fig 3) એ ટર્બોચાર્જરની એવી ફેમિલી છે, જે પરિસ્થિતિ બદલાય તેમ ટર્બોના effective aspect ratio ને બદલવાની મંજૂરી આપે છે. આ એટલા માટે કરવામાં આવે છે કારણ કે ઓછી એન્જિન સ્પીડ પર ઓપ્ટિમમ આસ્પેક્ટ રેશિયો હાઈ એન્જિન સ્પીડ કરતા ઘણો અલગ હોય છે.

• જો aspect ratio ખૂબ મોટો હોય, તો ટર્બો ઓછી ઝડપે બૂસ્ટ (boost) કરવામાં નિષ્ફળ જશે.
• જો aspect ratio ખૂબ નાનો હોય, તો હાઈ સ્પીડ પર ટર્બો એન્જિનને ચોક (choke) કરી દેશે, જેનાથી high exhaust manifold pressure અને પાવર આઉટપુટમાં ઘટાડો થશે.

VGT ના ફાયદા એ છે કે તેમાં minimal lag (વિલંબ) હોય છે, લો બૂસ્ટ થ્રેશોલ્ડ હોય છે અને હાઈ એન્જિન સ્પીડ પર તે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ (efficient) હોય છે.

Air Cleaner (એર ક્લીનર) 🌬️🧤

Objectives (ઉદ્દેશો): 🎯

• Air cleaner ની જરૂરિયાત જણાવવી.
• Air cleaners ના વિવિધ પ્રકારો જણાવવા.
• Intake manifold નું કાર્ય જણાવવું.

Air Cleaner ની જરૂરિયાત: 🧹

વાતાવરણની હવામાં (Atmospheric air) ધૂળ અને રજકણો (dirt and dust) મોટી માત્રામાં હોય છે. જો અશુદ્ધ હવા એન્જિનમાં જાય, તો તે એન્જિનના ભાગોને જલ્દી ઘસારો પહોંચાડે છે અને નુકસાન કરે છે. તેથી, હવાને સિલિન્ડરમાં મોકલતા પહેલા ફિલ્ટર કરવી જરૂરી છે.

Purpose of Air Cleaner (એર ક્લીનરનો હેતુ): 💡

• તે ઇન્ટેક એરને સાફ (clean) કરે છે.
• તે ઇન્ટેક એરનો અવાજ (noise) ઘટાડે છે.
• તે એન્જિન બેકફાયર (backfire) દરમિયાન flame arrester તરીકે કામ કરે છે.

Location: તે air inlet manifold ની ઉપર માઉન્ટ થયેલું હોય છે.

Types (પ્રકારો): 📑

1. Wet-type (Fig 1)
2. Dry-type (Fig 2 & 3)

Wet type air cleaner: 💧

વાતાવરણની હવા સાઇડ પેસેજ (1) દ્વારા એર ક્લીનરમાં દાખલ થાય છે અને તે તેલ (oil) ની સપાટી (2) પર અથડાય છે. ભારે ધૂળના રજકણો તેલ દ્વારા શોષાઈ જાય છે. આંશિક રીતે ફિલ્ટર થયેલી હવા તેલના કણો સાથે ફિલ્ટર એલિમેન્ટ (3) દ્વારા ઉપર તરફ જાય છે. ઝીણા કણો અને તેલના કણો ફિલ્ટરિંગ એલિમેન્ટ (3) દ્વારા એકઠા કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ શુદ્ધ હવા ઇનલેટ મેનીફોલ્ડમાં જાય છે.

Dry type air cleaner: 🏜️

આ પ્રકારના એર ક્લીનરમાં, ઇન્ટેક એરને ફિલ્ટર કરવા માટે ખાસ ટ્રીટ કરેલા paper element નો ઉપયોગ થાય છે.

Function (કાર્ય): ⚙️

વાતાવરણની હવા એર ઇનલેટ (1) દ્વારા એર ક્લીનરમાં પ્રવેશ કરે છે અને પેપર એલિમેન્ટ (2) માંથી પસાર થાય છે. ફિલ્ટર થયેલી શુદ્ધ હવા ઇન્ટેક મેનીફોલ્ડ એન્ટ્રન્સ (3) માં જાય છે.

Intake manifold: 🛠️

ઇન્ટેક મેનીફોલ્ડ એર ક્લીનર અને સિલિન્ડર હેડના ઇન્ટેક પોર્ટ સાથે જોડાયેલું હોય છે. તે એર ક્લીનરથી ઇનલેટ વાલ્વ દ્વારા સિલિન્ડરમાં તાજી હવાને વહેવા દે છે. ઇન્ટેક મેનીફોલ્ડ સામાન્ય રીતે cast iron અથવા aluminium માંથી બનેલું હોય છે.

Manifolds and Silencer (મેનીફોલ્ડ્સ અને સાયલેન્સર) ⚙️

Objectives (ઉદ્દેશ્યો): આ લેસનના અંતે તમે આ બાબતો શીખી શકશો:

• Inlet manifold નો હેતુ (purpose) સમજાવી શકશો.
• Exhaust manifold નો હેતુ સમજાવી શકશો.
• Muffler અને tail pipe નો હેતુ સમજાવી શકશો.
• Mufflers ના constructional features (બનાવટની વિશેષતાઓ) સમજાવી શકશો.
• જુદા જુદા પ્રકારના mufflers ની યાદી બનાવી શકશો.

Manifolds and silencer (મેનીફોલ્ડ્સ અને સાયલેન્સર) 💨

Inlet manifold નો ઉપયોગ carburetor માંથી આવતા air-through (હવા-બળતણનું મિશ્રણ) ને cylinder head ના intake ports સુધી પહોંચાડવા માટે થાય છે. Inlet manifold સામાન્ય રીતે aluminium cast iron માંથી બનાવવામાં આવે છે.

Exhaust manifold (A) (Fig 1) નો ઉપયોગ જુદા જુદા cylinders માંથી નીકળતા exhaust gases (નિકાસ વાયુઓ) ને એકત્રિત કરવા અને તેમને silencer સુધી મોકલવા માટે થાય છે. Exhaust manifold સામાન્ય રીતે cast iron માંથી બનાવવામાં આવે છે. Exhaust manifold માં heat control valve હોઈ શકે છે (Fig 2) અથવા તેમાં thermostatically operated butterfly valve (2) ફીટ કરેલો હોય છે.

જ્યારે engine ઠંડુ હોય ત્યારે, આ valve બંધ હોય છે અને ગરમ વાયુઓ (hot gases) ને inlet manifold ની આસપાસ મોકલવામાં આવે છે. જ્યારે engine કાર્યકારી તાપમાન (operating temperature) પર પહોંચે છે, ત્યારે valve ખુલે છે અને exhaust gases સીધા muffler માં મોકલવામાં આવે છે.

Exhaust pipes (એક્ઝોસ્ટ પાઈપો) 🧣

Exhaust pipe મેનીફોલ્ડમાંથી બળેલા વાયુઓ (burnt gases) ને muffler સુધી લઈ જાય છે. આ પાઈપો steel tubes હોય છે, જેને યોગ્ય આકાર (suitably shaped) આપવામાં આવે છે અને ગેસને વાહનથી પાછળના ભાગમાં દૂર લઈ જવા માટે chassis ની નીચે ગોઠવવામાં આવે છે. તેને બંને છેડે flanges અથવા clamps દ્વારા પકડી રાખવામાં આવે છે. કેટલાક વાહનોમાં, body અથવા chassis સાથે flexible mounting નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

Muffler (મફલર) 🔇

Muffler (C) (Fig 1) સામાન્ય રીતે વાહનની body અથવા chassis ની નીચે flexible mountings સાથે ફીટ કરવામાં આવે છે. ટ્રકની જેમ કેટલાક વાહનોમાં જેમાં exhaust gases ઉપરની તરફ નિર્દિષ્ટ હોય છે, ત્યાં muffler ને cab ના પાછળના છેડે લગાવવામાં આવે છે અને આકસ્મિક સ્પર્શ (accidental touching) ને રોકવા માટે તેની આસપાસ guard રાખવામાં આવે છે.

Muffler એ engine ના exhaust noise (અવાજ) ને ઘટાડે છે. તે એક મોટું નળાકાર આકારનું પાત્ર (cylindrical shaped container) છે, જેમાં passages અને chambers હોય છે જે exhaust gases ના અવાજને શોષી લે છે અને ધીમો પાડે છે. ઘણીવાર exhaust system માં manifold અને main muffler ની વચ્ચે એક નાનું pre-muffler (D) પણ ફીટ કરવામાં આવે છે.

Types of mufflers (મફલરના પ્રકારો) 🛠️

i. Reverse flow muffler (Fig 3): આ પ્રકારમાં, muffler ના housing (3) માં નાની પાઈપો (1) રાખવામાં આવે છે. Exhaust gases ઝિગઝેગ (zigzag) રીતે પસાર થાય છે, આમ લાંબા અંતર કાપવાને કારણે અવાજ ઓછો થાય છે.

ii. Straight through muffler: આ પ્રકારમાં, muffler ની પૂરેપૂરી લંબાઈમાં એક સીધી perforated tube (1) (Fig 4) રાખવામાં આવે છે. Perforated tube અને muffler housing ની વચ્ચે Glass wool અથવા steel wool (2) ભરવામાં આવે છે, જે sound absorbent (અવાજ શોષક) તરીકે કામ કરે છે.

iii. Baffle type: આ પ્રકારમાં, muffler માં શ્રેણીબદ્ધ baffles (1) (Fig 5) રાખવામાં આવે છે જે અવરોધ (restriction) અને back pressure પેદા કરે છે, જેનાથી exhaust gases નો અવાજ ઘટે છે.

Mufflers (મફલર્સ) 🔇

Objectives: આ લેસનના અંતે તમે આ કરી શકશો:

• Back pressure વિશે વર્ણન કરી શકશો.
• Back pressure muffler વિશે સમજાવી શકશો.
• Electronic muffler વિશે સમજાવી શકશો.

Back pressure: Exhaust system માં exhaust ના પ્રવાહમાં આવતા કોઈપણ અવરોધ (restriction) ને back-pressure કહેવામાં આવે છે. થોડું back-pressure ફાયદાકારક હોઈ શકે છે, પરંતુ વધુ પડતું back-pressure volumetric efficiency ઘટાડે છે અને engine ની કાર્યક્ષમતા (efficiency) પણ ઘટાડે છે.

Variable flow exhaust/Back pressure muffler: Exhaust system માં લગાવવામાં આવેલો એક ફરે તેવો valve (movable valve) back-pressure નું પ્રમાણ બદલવા માટે વપરાય છે. જ્યારે engine ની ગતિ વધુ હોય અને અવાજ અસહ્ય હોય, ત્યારે valve બંધ કરવામાં આવે છે, જેનાથી exhaust નો bore (રસ્તો) નાનો થાય છે. આનાથી વધુ back-pressure ઉત્પન્ન થાય છે અને અવાજમાં ઘટાડો થાય છે. આ Valve ને નીચે મુજબ ચલાવી શકાય છે:

• Pneumatics – exhaust gas pressure દ્વારા
• Electronics – computer દ્વારા

જ્યારે baffle અને chamber system માં variable flow exhaust ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે અવાજનું ઉત્સર્જન (noise emissions) ઘટે છે.

Electronic mufflers: Electronic mufflers ને exhaust flow ને અવરોધ્યા વગર anti-noise ઉત્પન્ન કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. આ computer-controlled system માં exhaust system માં ઉત્પન્ન થતા અવાજના તરંગો (sound waves) ને શોધવા માટે microphone નો ઉપયોગ થાય છે. જેમ exhaust gas ટેલ પાઈપ (tail pipe) માંથી બહાર નીકળે છે, ત્યારે computer સંચાલિત loudspeakers ચોક્કસ પ્રમાણમાં anti-noise ઉત્પન્ન કરે છે.

પરિણામે, કોઈપણ વધારાનું back-pressure પેદા કર્યા વગર exhaust લગભગ શાંત થઈ જાય છે. આ બધી engine operating conditions માં fuel economy વધારે છે અને exhaust emissions ઘટાડે છે.

Extractor manifolds (એક્સટ્રેક્ટર મેનીફોલ્ડ્સ) 🏎️

Extractor exhaust manifold એ internal combustion engine માટેની એવી system છે, જે તેના ચોક્કસ આકાર (precise geometry) દ્વારા કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. તે cycle ના ચોક્કસ સમયે exhaust valve પર પાછા આવતા pressure waves ને પ્રતિબિંબિત (reflect) કરે છે.

Advantages of extractor manifold:

• વ્યક્તિગત cylinders માંથી gas flow ને અલગ કરવા.
• Inter cylinder gas interference (દખલગીરી) ટાળવી.
• પસંદ કરેલા ટ્યુબના વ્યાસ (tube diameter) દ્વારા શ્રેષ્ઠ gas velocity જાળવી રાખવી.
• વ્યક્તિગત cylinders ને એકબીજાને મદદ કરવા દેવી જ્યાં exhaust ભેગા થાય છે.

Absorption mufflers in exhaust system 🧽

આ પ્રકારના mufflers આધુનિક exhaust systems માટે અનિવાર્ય છે. શોષક સામગ્રી (Absorption material) એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે જેટલી mufflers ની ડિઝાઇનની ગણતરી.

Absorption: વાહનોના exhaust noise ને ઘણી રીતે ઘટાડી શકાય છે. Active અને Passive attenuation વચ્ચે તફાવત પાડવામાં આવે છે. આધુનિક exhaust system માં અવાજ અને પ્રદૂષણ ઘટાડવા માટે એક કરતા વધુ mufflers હોય છે. Absorption mufflers porous materials (છિદ્રાળુ પદાર્થો) ના ઉપયોગ દ્વારા અવાજની ઉર્જાને વિખેરી નાખે છે.

Noise absorption components: સિંગલ પેકેજ યુનિટમાં Reactive / absorption silencers.

Flexible connection: Exhaust pipe બળેલા વાયુઓને exhaust manifold માંથી લે છે. Silencer pipes ને chassis body ની નીચે ફીટ કરવામાં આવે છે જેથી વાયુઓને મેનીફોલ્ડથી દૂર લઈ જઈ શકાય. Silencer pipes ને વાહન સાથે flexible connection દ્વારા જોડવામાં આવે છે, જે રસ્તાના આંચકા (heavy jerks) થી થતા નુકસાનને અટકાવે છે.

Ceramic coatings: Ceramic coating ઉચ્ચ તાપમાન સહન કરી શકે છે અને ઉત્તમ thermal barrier ધરાવે છે. તે radiated heat માં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. તેના self-cleaning ગુણધર્મો 5 વર્ષ સુધી ટકે છે. આનાથી exhaust ગેસ ગરમ થાય છે અને વિસ્તરે છે (expand), પરિણામે exhaust flow boosted (વધે) છે.

Catalytic converter: Catalytic converter દેખાવમાં muffler જેવું લાગે છે. તે exhaust system માં muffler ની આગળ હોય છે. તેની અંદર platinum અથવા palladium ના pellets અથવા honeycomb બનેલા હોય છે. Catalyst એ રાસાયણિક પ્રક્રિયા (chemical process) ને ઝડપી બનાવવા માટે વપરાતો પદાર્થ છે. Catalyst રાસાયણિક રીતે unburnt hydrocarbons ને ઓક્સિડાઇઝ કરીને carbon dioxide અને પાણીમાં ફેરવે છે. 🌍

Keywords 🔍

• Manifolds and Silencer in Gujarati
• Exhaust Manifold Working
• Inlet Manifold vs Exhaust Manifold
• Types of Mufflers Explained
• Back Pressure in Engine
• Electronic Muffler Technology
• Extractor Manifold Advantages
• Catalytic Converter Function
• Mechanic Diesel NSQF Theory
• Automobile Engineering Gujarati Notes

Keywords: 🔑

Mechanic Diesel Lesson, Turbocharger working in Gujarati, What is VGT and FGT, Air cleaner types and function, Engine intake system Gujarati, Diesel engine parts Gujarati, Automotive training notes, Turbocharger construction, Wet type vs Dry type air cleaner.

માર્ગદર્શન: વિદ્યાર્થીઓએ ડાયાગ્રામ (Fig 1 થી 4) ને ધ્યાનથી જોવા જેથી સિસ્ટમનો પ્રવાહ વધુ સ્પષ્ટ સમજાય.

Keywords:

Mechanic Diesel Theory, Intake and Exhaust System in Gujarati, Diesel Induction System, Turbocharger and Supercharger explained, ITI Mechanic Diesel Lesson, Air Compressor and Exhauster, Intercooler working, Automotive Engineering Gujarati.