کار کے انجن کیسے کام کرتے ہیں: اندرونی دہن بمقابلہ الیکٹرک موٹرز کی وضاحت

دو بہت مختلف مشینیں آج سڑک پر زیادہ تر کاروں کو چلاتی ہیں۔ ایک دھاتی سلندروں کے اندر مائع ایندھن کو جلاتا ہے؛ دوسری مقناطیس کو گھومانے کے لیے بجلی استعمال کرتی ہے۔ ہڈ کے نیچے کیا ہوتا ہے اس کو سمجھنے سے وضاحت ہوتی ہے کہ یہ گاڑیاں محسوس کرنے میں، آواز میں اور دیکھ بھال میں کتنی مختلف ہوتی ہیں۔

ایک اندرونی دہن انجن کیسے کام کرتا ہے

امریکی توانائی کے محکمے کے مطابق، ایک اندرونی دہن انجن (ICE) ایک مقررہ سلندر اور ایک حرکی پسٹن پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایندھن سلندر کے اندر جلتا ہے، اور پھیلتی ہوئی گیسیں پسٹن کو دھکیلتی ہیں، جو کریک شافٹ کو گھماتا ہے اور آخر کار گاڑی کے پہیوں کو چلاتا ہے۔

زیادہ تر ICE گاڑیاں چار اسٹروک سائیکل پر چلتی ہیں، توانائی کے محکمے کی وضاحت کے مطابق: انٹیک، کمپریشن، دہن/طاقت، اور سوختہ۔ انٹیک کے دوران، پسٹن نیچے جاتا ہے جیسے انٹیک والو کھلتا ہے ہوا اور ایندھن کو اندر کھینچنے کے لیے۔ کمپریشن کے دوران، والو بند ہو جاتا ہے اور پسٹن اوپر جاتا ہے، ہوا-ایندھن کے مرکب کو دبا کر۔ طاقت کے اسٹروک میں، دبایا گیا مرکب بھڑک اٹھتا ہے — پسٹن کو واپس نیچے دھکیلتے ہوئے — اور سوختہ اسٹروک میں، پسٹن پھر سے اٹھتا ہے جیسے دوسرا والو کھلتا ہے تاکہ سوختہ گیسوں کو نکالا جائے۔

توانائی کے محکمے نے دو بنیادی انجن کی تشکیلیں الگ کی ہیں: سپارک-اگنیشن گیسولین انجن، جہاں ایک سپارک پلگ ایندھن-ہوا کے مرکب کو روشن کرتا ہے، اور کمپریشن-اگنیشن ڈیزل انجن، جہاں ایندھن گرم، انتہائی دبی ہوئی ہوا میں خود بخود روشن ہو جاتا ہے۔ ICE متبادل ایندھنوں جیسے قدرتی گیس، پروپین، بایو ڈیزل یا ایتھانول پر بھی چل سکتے ہیں، اور ہائبرڈ یا پلگ-ان ہائبرڈ سسٹم میں الیکٹرک اجزاء کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔

ایک الیکٹرک کار کی موٹر کیسے کام کرتی ہے

مکمل طور پر الیکٹرک گاڑیاں انجن کو ایک یا زیادہ الیکٹرک ٹریکشن موٹرز سے تبدیل کرتی ہیں جو ایک دوبارہ چار ہونے والے بیٹری پیک سے طاقت حاصل کرتی ہیں، امریکی حکومت کی fueleconomy.gov اور توانائی کے محکمے کے متبادل ایندھن ڈیٹا سنٹر (AFDC) کے مطابق۔ AFDC بنیادی اجزاء درج کرتا ہے: ایک ٹریکشن بیٹری جو توانائی ذخیرہ کرتی ہے، ایک چارج پورٹ اور آن بورڈ چارجر جو آنے والی AC بجلی کو DC میں تبدیل کرتے ہیں چارج کرنے کے لیے، ایک DC/DC تبدیل کار جو لوازمات کے لیے وولٹیج کو کم کرتا ہے، ایک پاور الیکٹرانکس کنٹرولر جو موٹر کی رفتار اور ٹارک کو منظم کرتا ہے، اور الیکٹرک ٹریکشن موٹر خود، جو پہیوں کو چلاتا ہے (زیادہ تر ڈیزائن میں ایک ٹرانسمیشن کے ذریعے)۔

ٹریکشن بیٹری سے طاقت حاصل کرتے ہوئے، پاور الیکٹرانکس کنٹرولر یہ منظم کرتا ہے کہ کتنی الیکٹرک توانائی الیکٹرک ٹریکشن موٹر تک پہنچتی ہے اور موٹر کی رفتار اور اس کے ذریعے پیدا کیے جانے والے ٹارک کو کنٹرول کرتا ہے، AFDC کے مطابق۔ ایک الگ تھرمل نظام بیٹری، موٹر اور الیکٹرانکس کو ان کی مناسب آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد میں رکھتا ہے، AFDC نوٹ کرتا ہے۔

دوبارہ جننے والی بریکنگ: موٹر الٹی طریقے سے کام کر رہی ہے

ایک ایسی خصوصیت جس کا ایک روایتی ICE گاڑی میں کوئی برابر نہیں ہے وہ دوبارہ جننے والی بریکنگ ہے۔ جیسا کہ Mazda کی صارف ٹیکنالوجی کے صفحات بیان کرتے ہیں، توانائی کے محکمے کے تخمینوں کا حوالہ دیتے ہوئے، جب ڈرائیور ایکسلریٹر سے ہاتھ اٹھاتا ہے، بریک کرتا ہے، یا پہاڑی سے نیچے سرکتا ہے، الیکٹرک موٹر کردار کو الٹ دیتی ہے: بیٹری کی طاقت استعمال کرکے پہیوں کو گھومانے کی بجائے، گھومتے ہوئے پہیے موٹر کو گھماتے ہیں، جو اب ایک جنریٹر کی طرح کام کرتی ہے اور بجلی واپس بیٹری میں بھیجتی ہے۔ توانائی کے محکمے کا تخمینہ، Mazda کے ذریعے، یہ عمل الیکٹرک گاڑیوں میں شہر اور شاہراہ کی مشترکہ ڈرائیوِنگ کے دوران ڈرائیوِنگ کی توانائی کا تقریباً 22٪ واپس کرتا ہے (ہائبرڈ میں 5-9٪ کے مقابلے میں)۔ کیونکہ دوبارہ جننے والی بریکنگ ایمرجنسی میں رکنے کے لیے ضروری روک لگانے والی طاقت فراہم نہیں کر سکتی، روایتی رگڑ والے بریک بیک اپ کے طور پر جگہ میں رہتے ہیں، Mazda نوٹ کرتا ہے۔

دونوں نظام کفایت شاری میں کیوں مختلف ہوتے ہیں

Fueleconomy.gov بتاتا ہے کہ الیکٹرک گاڑیاں گرڈ سے نکالی گئی 77٪ سے زیادہ الیکٹرک توانائی کو پہیوں پر طاقت میں تبدیل کرتی ہیں، جبکہ روایتی گیسولین گاڑیاں صرف گیسولین میں ذخیرہ شدہ توانائی کے 12٪ سے 30٪ کو پہیوں پر طاقت میں تبدیل کرتی ہیں — بقیہ زیادہ تر گرمی اور انجن کی رگڑ کے ذریعے ضائع ہو جاتی ہے۔ Fueleconomy.gov یہ بھی نوٹ کرتا ہے کہ EV بیٹریاں اعتدال پسند آب و ہوا میں 12 سے 15 سال رہ سکتی ہیں اور سخت آب و ہوا میں 8 سے 12 سال، اور مکمل دوبارہ چارج میں عام طور پر 3 سے 12 گھنٹے لگتے ہیں، تیز چارجنگ کے ساتھ تقریباً 30 منٹ میں 80٪ صلاحیت تک پہنچتے ہیں۔

عام اصطلاحات کی وضاحت

• کریک شافٹ: گھومتا ہوا شافٹ جو پسٹن کی اوپر اور نیچے کی حرکت کو گھومتی ہوئی حرکت میں تبدیل کرتا ہے، توانائی کے محکمے کے مطابق۔
• ٹریکشن بیٹری: دوبارہ چار ہونے والی بیٹری پیک جو الیکٹرک ٹریکشن موٹر کے لیے توانائی ذخیرہ کرتی ہے، AFDC کے مطابق۔
• پاور الیکٹرانکس کنٹرولر: وہ جزو جو یہ منظم کرتا ہے کہ الیکٹرک توانائی بیٹری سے کیسے بہتی ہے اور موٹر کی رفتار اور ٹارک کو کنٹرول کرتا ہے، AFDC کے مطابق۔
• دوبارہ جننے والی بریکنگ: کمی کے دوران الیکٹرک موٹر کو جنریٹر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے توانائی کو واپس بیٹری میں بھیجنا، جیسا کہ Mazda نے بیان کیا، توانائی کے محکمے کے تخمینوں کا حوالہ دیتے ہوئے۔