रोचक तथ्य! कारों में वास्तव में इतने सारे इंजन होते हैं!

An विद्युत मोटरयह एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, और फैराडे द्वारा पहले इलेक्ट्रिक मोटर के आविष्कार के बाद से, हम हर जगह इस उपकरण के बिना अपना जीवन जीने में सक्षम हो गए हैं।

आजकल, कारें तेजी से यांत्रिक से विद्युत-चालित उपकरणों में परिवर्तित हो रही हैं, और कारों में मोटरों का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है। कई लोग शायद यह अनुमान भी नहीं लगा सकते कि उनकी कार में कितनी मोटरें लगी हैं, और यह जानकारी आपको अपनी कार में लगी मोटरों के बारे में जानने में मदद करेगी।

कारों में मोटरों के अनुप्रयोग

आपकी कार में मोटर कहाँ है, यह जानने के लिए पावर सीट सबसे उपयुक्त जगह है। इकोनॉमी कारों में, मोटर आमतौर पर आगे-पीछे एडजस्टमेंट और बैकरेस्ट टिल्ट की सुविधा प्रदान करती है। प्रीमियम कारों में,इलेक्ट्रिक मोटर्सइसके द्वारा ऊंचाई समायोजन, सीट के निचले कुशन का झुकाव, कमर को सहारा देना, हेडरेस्ट का समायोजन और कुशन की मजबूती जैसे कई नियंत्रण किए जा सकते हैं, जिनका उपयोग इलेक्ट्रिक मोटर के बिना भी किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करने वाली अन्य सीट सुविधाओं में पावर सीट फोल्डिंग और पीछे की सीटों की पावर लोडिंग शामिल हैं।

विंडस्क्रीन वाइपर इसका सबसे आम उदाहरण है।विद्युत मोटरआधुनिक कारों में इनका व्यापक उपयोग होता है। आमतौर पर, हर कार में आगे के वाइपरों के लिए कम से कम एक वाइपर मोटर होती है। एसयूवी और चौड़ी बैक वाली कारों में पीछे की खिड़कियों के वाइपर तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं, जिसका मतलब है कि अधिकांश कारों में पीछे के वाइपर और उनसे संबंधित मोटर मौजूद होते हैं। एक अन्य मोटर विंडस्क्रीन पर वाइपर फ्लूइड पंप करती है, और कुछ कारों में हेडलाइट्स तक भी पहुंचाती है, जिनके लिए अलग से वाइपर भी हो सकते हैं।
लगभग हर कार में एक ब्लोअर होता है जो हीटिंग और कूलिंग सिस्टम में हवा का संचार करता है; कई वाहनों में केबिन में दो या दो से अधिक पंखे होते हैं। उच्च श्रेणी के वाहनों में कुशन वेंटिलेशन और गर्मी के समान वितरण के लिए सीटों में भी पंखे लगे होते हैं।

पहले खिड़कियाँ अक्सर हाथ से खोली और बंद की जाती थीं, लेकिन अब पावर विंडो आम हो गई हैं। प्रत्येक खिड़की में, जिनमें सनरूफ और पीछे की खिड़कियाँ भी शामिल हैं, छिपी हुई मोटरें लगी होती हैं। इन खिड़कियों के लिए उपयोग किए जाने वाले एक्चुएटर रिले जितने सरल हो सकते हैं, लेकिन सुरक्षा आवश्यकताओं (जैसे बाधाओं का पता लगाना या वस्तुओं को जकड़ना) के कारण गति निगरानी और ड्राइव बल सीमा वाले अधिक स्मार्ट एक्चुएटर का उपयोग किया जाता है।

मैनुअल से इलेक्ट्रिक में बदलने से कार लॉक अधिक सुविधाजनक हो गए हैं। मोटराइज्ड कंट्रोल के फायदों में रिमोट ऑपरेशन जैसी सुविधाजनक सुविधाएं और टक्कर के बाद ऑटोमैटिक अनलॉकिंग जैसी बेहतर सुरक्षा और बुद्धिमत्ता शामिल हैं। पावर विंडो के विपरीत, पावर डोर लॉक में मैनुअल ऑपरेशन का विकल्प होना आवश्यक है, इसलिए यह मोटर के डिज़ाइन और पावर डोर लॉक की संरचना को प्रभावित करता है।

डैशबोर्ड या क्लस्टर पर लगे इंडिकेटर भले ही लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) या अन्य प्रकार के डिस्प्ले में विकसित हो गए हों, लेकिन अब हर डायल और गेज में छोटे इलेक्ट्रिक मोटर का इस्तेमाल होता है। सुविधा प्रदान करने वाली अन्य मोटरों में साइड मिरर को मोड़ने और उसकी स्थिति को समायोजित करने जैसी सामान्य सुविधाएं, साथ ही कन्वर्टिबल टॉप, रिट्रैक्टेबल पैडल और ड्राइवर और यात्री के बीच ग्लास डिवाइडर जैसे अधिक विशिष्ट अनुप्रयोग शामिल हैं।

इंजन के भीतर, कई अन्य स्थानों पर भी इलेक्ट्रिक मोटरों का उपयोग बढ़ता जा रहा है। कई मामलों में, इलेक्ट्रिक मोटरें बेल्ट से चलने वाले यांत्रिक घटकों की जगह ले रही हैं। उदाहरण के लिए रेडिएटर पंखे, ईंधन पंप, जल पंप और कंप्रेसर। इन कार्यों को बेल्ट ड्राइव से इलेक्ट्रिक ड्राइव में बदलने के कई फायदे हैं। एक फायदा यह है कि आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में ड्राइव मोटरों का उपयोग बेल्ट और पुली के उपयोग की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर ईंधन दक्षता, कम वजन और कम उत्सर्जन जैसे लाभ मिलते हैं। एक अन्य लाभ यह है कि बेल्ट के बजाय इलेक्ट्रिक मोटरों का उपयोग यांत्रिक डिजाइन में अधिक स्वतंत्रता प्रदान करता है, क्योंकि पंप और पंखों के माउंटिंग स्थान सर्पेन्टाइन बेल्ट द्वारा सीमित नहीं होते हैं जो प्रत्येक पुली से जुड़े होने चाहिए।

वाहन के भीतर मोटर प्रौद्योगिकी में रुझान

ऊपर दिए गए आरेख में दर्शाए गए स्थानों पर इलेक्ट्रिक मोटर अपरिहार्य हैं, और परिणामस्वरूप, जैसे-जैसे कार अधिक इलेक्ट्रॉनिक होती जाएगी और स्वायत्त ड्राइविंग और बुद्धिमत्ता में प्रगति होगी, कार में इलेक्ट्रिक मोटरों का उपयोग और भी अधिक होता जाएगा, और ड्राइव के लिए मोटरों के प्रकार में भी बदलाव आएगा।

पहले कारों में अधिकांश मोटर मानक 12V ऑटोमोटिव सिस्टम का उपयोग करते थे, लेकिन अब 12V और 48V के दोहरे वोल्टेज वाले सिस्टम मुख्यधारा में आ रहे हैं। दोहरे वोल्टेज वाले सिस्टम से कुछ उच्च करंट लोड को 12V बैटरी से हटाकर इस्तेमाल किया जा सकता है। 48V सप्लाई का लाभ यह है कि समान शक्ति के लिए करंट चार गुना कम हो जाता है, और इसके परिणामस्वरूप केबल और मोटर वाइंडिंग का वजन भी कम हो जाता है। उच्च करंट लोड वाले ऐसे उपकरण जिन्हें 48V पावर में अपग्रेड किया जा सकता है, उनमें स्टार्टर मोटर, टर्बोचार्जर, फ्यूल पंप, वाटर पंप और कूलिंग फैन शामिल हैं। इन उपकरणों में 48V इलेक्ट्रिकल सिस्टम लगाने से ईंधन की खपत में लगभग 10 प्रतिशत की बचत हो सकती है।

मोटर प्रकारों को समझना
विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग मोटरों की आवश्यकता होती है, और मोटरों को कई तरह से वर्गीकृत किया जा सकता है।

1. परिचालन विद्युत स्रोत के आधार पर वर्गीकरण - मोटर के परिचालन विद्युत स्रोत के आधार पर, इसे डीसी मोटर और एसी मोटर में वर्गीकृत किया जा सकता है। इनमें भी, एसी मोटर को एकल-चरण मोटर और त्रि-चरण मोटर में विभाजित किया जाता है।

2. कार्य सिद्धांत के अनुसार - विभिन्न संरचना और कार्य सिद्धांत के आधार पर, मोटर को डीसी मोटर, अतुल्यकालिक मोटर और तुल्यकालिक मोटर में विभाजित किया जा सकता है। तुल्यकालिक मोटरों को स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर, रिलक्टेंस तुल्यकालिक मोटर और हिस्टैरिसीस मोटर में विभाजित किया जा सकता है। अतुल्यकालिक मोटर को प्रेरण मोटर और एसी कम्यूटेटर मोटर में विभाजित किया जा सकता है।

3. आरंभ और संचालन मोड के अनुसार वर्गीकरण - आरंभ और संचालन मोड के अनुसार मोटर को कैपेसिटर-स्टार्टेड सिंगल-फेज अतुल्यकालिक मोटर, कैपेसिटर-रन सिंगल-फेज अतुल्यकालिक मोटर, कैपेसिटर-स्टार्टेड रनिंग सिंगल-फेज अतुल्यकालिक मोटर और स्प्लिट-फेज सिंगल-फेज अतुल्यकालिक मोटर में विभाजित किया जा सकता है।

4. उपयोग के अनुसार वर्गीकरण - विद्युत मोटरों को उपयोग के आधार पर ड्राइव मोटर और कंट्रोल मोटर में विभाजित किया जा सकता है। ड्राइव मोटरों को विद्युत मोटरों वाले पावर टूल्स (ड्रिलिंग, पॉलिशिंग, ग्राइंडिंग, स्लॉटिंग, कटिंग, रीमिंग और अन्य टूल्स सहित), विद्युत मोटरों वाले घरेलू उपकरणों (वाशिंग मशीन, इलेक्ट्रिक पंखे, रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, टेप रिकॉर्डर, वीसीआर, वीडियो रिकॉर्डर, डीवीडी प्लेयर, वैक्यूम क्लीनर, कैमरा, हेयर ड्रायर, इलेक्ट्रिक शेवर आदि सहित) और अन्य सामान्य प्रयोजन वाली छोटी मशीनरी और उपकरणों (विभिन्न प्रकार के छोटे मशीन टूल्स, छोटी मशीनरी, चिकित्सा उपकरण, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आदि सहित) में विभाजित किया गया है। कंट्रोल मोटरों को स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर में विभाजित किया गया है।

5. रोटर की संरचना के अनुसार वर्गीकरण - रोटर की संरचना के अनुसार मोटर को केज इंडक्शन मोटर (पुराने मानक में इसे गिलहरी केज अतुल्यकालिक मोटर कहा जाता है) और वायर-वाउंड रोटर इंडक्शन मोटर (पुराने मानक में इसे वायर-वाउंड अतुल्यकालिक मोटर कहा जाता है) में विभाजित किया जा सकता है।

6. परिचालन गति के अनुसार वर्गीकरण - परिचालन गति के अनुसार मोटर को उच्च गति मोटर, कम गति मोटर, स्थिर गति मोटर, गति मोटर में विभाजित किया जा सकता है।

वर्तमान में, ऑटोमोटिव बॉडी अनुप्रयोगों में उपयोग होने वाले अधिकांश मोटर ब्रश वाले डीसी मोटर होते हैं, जो एक पारंपरिक समाधान है। ब्रश द्वारा प्रदान किए गए कम्यूटेशन फ़ंक्शन के कारण ये मोटर चलाने में सरल और अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं। कुछ अनुप्रयोगों में, ब्रश रहित डीसी (बीएलडीसी) मोटर शक्ति घनत्व के मामले में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं, जिससे वजन कम होता है और बेहतर ईंधन दक्षता तथा कम उत्सर्जन होता है। निर्माता विंडस्क्रीन वाइपर, केबिन हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) ब्लोअर और पंप में बीएलडीसी मोटर का उपयोग करना पसंद कर रहे हैं। इन अनुप्रयोगों में, मोटर पावर विंडो या पावर सीट जैसे क्षणिक संचालन की तुलना में लंबे समय तक चलते हैं, जहां ब्रश वाले मोटर की सरलता और लागत-प्रभावशीलता अभी भी फायदेमंद बनी हुई है।

इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उपयुक्त इलेक्ट्रिक मोटर
ईंधन-कुशल वाहनों से पूर्णतः इलेक्ट्रिक वाहनों की ओर बदलाव के साथ, कार के केंद्र में मोटर-चालित इंजनों की ओर बदलाव देखने को मिलेगा।

इलेक्ट्रिक वाहन का मोटर ड्राइव सिस्टम उसका हृदय होता है, जिसमें एक मोटर, एक पावर कन्वर्टर, विभिन्न डिटेक्शन सेंसर और एक पावर सप्लाई शामिल होती है। इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उपयुक्त मोटरों में डीसी मोटर, ब्रशलेस डीसी मोटर, अतुल्यकालिक मोटर, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर और स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर शामिल हैं।

डीसी मोटर एक ऐसी मोटर है जो डीसी विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है और अपनी उत्कृष्ट गति नियंत्रण क्षमता के कारण विद्युत शक्ति से चलने वाले वाहनों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। इसमें उच्च स्टार्टिंग टॉर्क और अपेक्षाकृत सरल नियंत्रण की विशेषताएँ भी हैं, इसलिए भारी भार के तहत शुरू होने वाली या एकसमान गति नियंत्रण की आवश्यकता वाली कोई भी मशीनरी, जैसे कि बड़े प्रतिवर्ती रोलिंग मिल, विंच, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव, ट्राम आदि, डीसी मोटर के उपयोग के लिए उपयुक्त हैं।

ब्रशलेस डीसी मोटर इलेक्ट्रिक वाहनों की लोड विशेषताओं के अनुरूप है। कम गति पर उच्च टॉर्क की विशेषता के कारण, यह इलेक्ट्रिक वाहनों की त्वरण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त स्टार्टिंग टॉर्क प्रदान कर सकती है। साथ ही, यह कम, मध्यम और उच्च गति सीमा में चल सकती है और इसकी दक्षता भी उच्च है, खासकर कम लोड की स्थिति में। हालांकि, इसकी एक कमी यह है कि यह मोटर एसी मोटर की तुलना में अधिक जटिल है और इसका कंट्रोलर ब्रशलेस डीसी मोटर की तुलना में अधिक जटिल है।

अतुल्यकालिक मोटर, यानी प्रेरण मोटर, एक ऐसा उपकरण है जिसमें रोटर को घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, और घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत, एक घूर्णनशील टॉर्क उत्पन्न होता है, जिससे रोटर घूमता है। अतुल्यकालिक मोटर की संरचना सरल होती है, निर्माण और रखरखाव में आसान होती है, और इसकी भार वहन क्षमता लगभग स्थिर होती है, जिससे यह अधिकांश औद्योगिक और कृषि उत्पादन मशीनरी की भार वहन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। हालांकि, अतुल्यकालिक मोटर की गति और उसके घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र की समकालिक गति की घूर्णन दर निश्चित होती है, इसलिए गति नियंत्रण कमजोर होता है, और यह डीसी मोटर की तुलना में कम किफायती और कम लचीली होती है। इसके अलावा, उच्च शक्ति, कम गति वाले अनुप्रयोगों में, अतुल्यकालिक मोटरें समकालिक मोटरों की तुलना में उतनी उपयुक्त नहीं होती हैं।

स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर एक सिंक्रोनस मोटर है जो स्थायी चुंबकों के उत्तेजन द्वारा एक सिंक्रोनस घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। ये स्थायी चुंबक एक रोटर के रूप में कार्य करते हैं और घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं। इस घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में, तीन-फेज स्टेटर वाइंडिंग आर्मेचर के माध्यम से प्रतिक्रिया करती हैं, जिससे तीन-फेज सममित धाराएं उत्पन्न होती हैं। स्थायी चुंबक मोटर आकार में छोटी, वजन में हल्की, कम घूर्णन जड़त्व वाली और उच्च शक्ति घनत्व वाली होती है, जो सीमित स्थान वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए उपयुक्त है। इसके अलावा, इसमें उच्च टॉर्क-से-जड़त्व अनुपात, मजबूत ओवरलोड क्षमता और विशेष रूप से कम घूर्णन गति पर उच्च आउटपुट टॉर्क होता है, जो कंप्यूटरीकृत वाहनों के स्टार्ट-अप त्वरण के लिए उपयुक्त है। इसलिए, स्थायी चुंबक मोटरों को घरेलू और विदेशी इलेक्ट्रिक वाहन सम्मेलनों द्वारा व्यापक रूप से मान्यता दी गई है और इनका उपयोग कई इलेक्ट्रिक वाहनों में किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, जापान में अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहन स्थायी चुंबक मोटरों द्वारा संचालित होते हैं, जिनमें टोयोटा प्रियस हाइब्रिड भी शामिल है।