क्रैंकशाफ्ट क्या है? क्रैंकशाफ्ट का कार्य क्या है? क्रैंकशाफ्ट की संरचना क्या है?
क्रैंकशाफ्ट इंजन के सबसे महत्वपूर्ण भागों में से एक है। यह कनेक्टिंग रॉड से बल प्राप्त करता है और उसे क्रैंकशाफ्ट के माध्यम से टॉर्क आउटपुट में परिवर्तित करता है, जिससे इंजन के अन्य सहायक उपकरण कार्य करने लगते हैं। क्रैंकशाफ्ट पर घूर्णनशील द्रव्यमान का अपकेंद्रीय बल, आवधिक गैसीय जड़त्व बल और प्रत्यावर्ती जड़त्व बल का प्रभाव पड़ता है, जिसके कारण इस पर बेंडिंग और टॉर्शनल भार पड़ता है। इसलिए, क्रैंकशाफ्ट में पर्याप्त मजबूती और कठोरता होनी आवश्यक है, और जर्नल की सतह घिसाव-प्रतिरोधी, एकसमान और संतुलित होनी चाहिए। क्रैंकशाफ्ट कार्बन संरचनात्मक इस्पात या नमनीय लोहे से बना होता है, और कनेक्टिंग रॉड स्थापित होने के बाद, यह कनेक्टिंग रॉड की ऊपर-नीचे (प्रत्यावर्ती) गति को सहन कर उसे वृत्ताकार (घूर्णन) गति में परिवर्तित कर देता है। क्रैंकशाफ्ट का मुख्य कार्य इंजन की ऊपर-नीचे प्रत्यावर्ती गति को घूर्णी गति में परिवर्तित करना है, जिससे संपूर्ण यांत्रिक प्रणाली को शक्ति प्राप्त होती है।
क्रैंकशाफ्ट की भूमिका में मुख्य रूप से निम्नलिखित बिंदु शामिल हैं:
शक्ति संचरण: क्रैंकशाफ्ट पिस्टन की प्रत्यावर्ती रैखिक गति को वृत्ताकार घूर्णन गति में परिवर्तित करके पिस्टन के बल को आउटपुट शाफ्ट तक पहुंचाता है, और इंजन के अन्य भागों जैसे वाल्व, पिस्टन, कनेक्टिंग रॉड आदि को कार्य करने के लिए प्रेरित करता है।
टॉर्क और गति का स्थानांतरण: क्रैंकशाफ्ट इंजन के टॉर्क और गति को आउटपुट शाफ्ट में स्थानांतरित कर सकता है, जिससे कार चलते समय शक्ति उत्पन्न कर सके और इंजन सामान्य रूप से काम कर सके।
टॉर्क सहन करने की क्षमता: इंजन के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए क्रैंकशाफ्ट को इंजन के टॉर्क और जड़त्वीय बल को भी सहन करने की आवश्यकता होती है।
नियंत्रण वाल्व: क्रैंकशाफ्ट वाल्व के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करके सिलेंडर में प्रवेश और निकास वायु को नियंत्रित करता है, जिससे इंजन का सामान्य संचालन सुनिश्चित होता है।
सामान्य तौर पर, क्रैंकशाफ्ट इंजन के बहुत महत्वपूर्ण भागों में से एक है, इसकी भूमिका पिस्टन की प्रत्यावर्ती रैखिक गति को क्रैंकशाफ्ट के वृत्ताकार घूर्णन में परिवर्तित करना है ताकि इंजन के अन्य भागों को कार्य करने के लिए चलाया जा सके, लेकिन इंजन के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इसे विभिन्न प्रकार के बलों और क्षणों को भी सहन करने की आवश्यकता होती है।
क्रैंकशाफ्ट मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों से मिलकर बना होता है:
स्पिंडल नेक: क्रैंकशाफ्ट का मुख्य सहायक भाग, जो क्रैंककेस के मुख्य बेयरिंग हाउसिंग में स्थित मुख्य बेयरिंग द्वारा समर्थित होता है। स्पिंडल नेक की अक्ष पूरी तरह से एक सीधी रेखा में होती है।
कनेक्टिंग रॉड जर्नल (क्रैंक पिन): कनेक्टिंग रॉड जर्नल को स्थापित करने के लिए मुख्य शाफ्ट जर्नल की धुरी से विचलित होकर, कनेक्टिंग रॉड जर्नल के बीच एक निश्चित कोण होता है जो कनेक्टिंग रॉड से बल को क्रैंकशाफ्ट के घूर्णन टॉर्क में परिवर्तित करता है।
क्रैंक (क्रैंक आर्म): वह भाग जो कनेक्टिंग रॉड जर्नल और मेन शाफ्ट जर्नल को आपस में जोड़ता है ताकि कनेक्टिंग रॉड से उत्पन्न बल को क्रैंकशाफ्ट के घूर्णनशील टॉर्क में परिवर्तित किया जा सके।
काउंटरवेट: इसका उपयोग इंजन के असंतुलित अपकेंद्री टॉर्क को संतुलित करने के लिए किया जाता है, और कभी-कभी प्रत्यावर्ती जड़त्व बल के एक हिस्से को संतुलित करने के लिए भी किया जाता है ताकि क्रैंकशाफ्ट सुचारू रूप से घूम सके।
फ्रंट-एंड शाफ्ट (फ्री एंड): इसका उपयोग वाटर पंप पुली, क्रैंकशाफ्ट टाइमिंग पुली आदि को स्थापित करने के लिए किया जाता है।
रियर एंड फ्लेंज: इसका उपयोग ऑयल फ्लेंज और रिटर्न थ्रेड के बीच फ्लाईव्हील, रियर एंड जर्नल और फ्लाईव्हील फ्लेंज को स्थापित करने के लिए किया जाता है, ताकि तेल को वापस रिसने से रोका जा सके।
क्रैंकशाफ्ट का कार्य सिद्धांत कनेक्टिंग रॉड से प्राप्त बल को टॉर्क में परिवर्तित करना है, जो क्रैंकशाफ्ट के माध्यम से आउटपुट होता है और इंजन के अन्य सहायक उपकरणों को चलाने में सहायक होता है। इस प्रक्रिया में, क्रैंकशाफ्ट घूर्णनशील द्रव्यमान के अपकेंद्री बल, आवधिक परिवर्तन के गैसीय जड़त्व बल और प्रत्यावर्ती जड़त्व बल से प्रभावित होता है, और इस पर बेंडिंग और टॉर्शनल भार पड़ता है। इसलिए, क्रैंकशाफ्ट में पर्याप्त मजबूती और कठोरता होनी चाहिए, और जर्नल की सतह घिसाव-प्रतिरोधी, एकसमान और संतुलित होनी चाहिए।
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