अंतर्गत दहन अभियंत्र !

अपघात टाळण्यासाठी चाकांच्या रचनासह अनेक बदल होत, ताशी १४०, १६० किलोमीटर वेगाने प्रवास करणाऱ्या वाहनांची निर्मिती झाली आहे. कार तर यापेक्षाही जास्त वेगाने धावतात. मात्र त्यासाठी तशा प्रकारचे रस्ते नाहीत. ‘वाहने आपल्यासाठी आहेत, आपण वाहनांसाठी नाही’, हे लक्षात घेऊन आपण वेगाचा विचार करायला हवा आणि वापरही गरजेपुरताच करायला हवा.

डॉ. व्ही. एन. शिंदे,
शिवाजी विद्यापीठ, कोल्हापूर

सुरुवातीला माणूस चालत प्रवास करत असे. पुढे जनावरांवर बसून प्रवास करू लागला. यासाठी हत्ती, घोडा, उंट, बैल, गाढव, खेचर अशा अनेक प्राण्यांचा वापर करण्यात येत असे. पुढे गाडी वापरली जाऊ लागली. मात्र ती ओढण्यासाठी जनावरांचाच वापर होत असे. कालांतराने वाफेच्या इंजिनाचा शोध लागला आणि रेल्वे सुरू झाली. दुसरीकडे अंतर्गत दहन अभियंत्र शोधले गेले. या यंत्राने सर्व जग बदलून टाकले. दुचाकी असो, रिक्षा असो कि चारचाकी. आज अंतर्गत दहन अभियंत्रयुक्त वाहन नाही, असे घर अपवादानेच आढळते. कोठे जायचे म्हटले की, ‘काढ रे गाडी’ ऐकायला येते. या गाड्यांमुळे जनजीवन पूर्णपणे बदलले आहे. दहन अभियंत्राचा इतिहास समजून घेण्यापूर्वी हा मराठी शब्द आपल्या लक्षात यावे म्हणून त्यांचे इंग्रजी नाव सांगणे योग्य… दहन अभियंत्र म्हणजे कंबशन इंजिन.

थॉमस सॅव्हरे यांनी १६९८ मध्ये वाफेच्या इंजिनाचा शोध लावला. या यंत्रामुळे खाणीतील पाणी उपसणे सोपे झाले. या यंत्राचा शोध लागण्यापूर्वी गावागावातील पाणी पुरवठा योजना गुरुत्वीय बलाचा विचार करून राबवण्यात येत असत. वाफेच्या यंत्राच्या शोधानंतर पाणी पुरवठा योजनेतून सर्वत्र पाणी पुरवता येणे शक्य झाले. सॅव्हरी तसे सैन्यदलातील अधिकारी होते, पण फावल्या वेळेचा उपयोग ते प्रयोग करण्यासाठी वापरत. बाहेर इंधनाचे ज्वलन करून चालणाऱ्या वाफेच्या इंजिनाची कार्यक्षमता तुलनेने कमी असते. बाहेर इंधनाचे ज्वलन करायचे, त्यावर पाण्याची वाफ बनवायची आणि त्या वाफेच्या शक्तीवर यंत्र चालवायचे. त्याऐवजी थेट इंधनाच्या ज्वलनातून तयार होणाऱ्या ऊर्जेचा वापर यंत्र चालवण्यासाठी करायला हवा, असे अनेक संशोधकांना वाटत होते.

त्यानुसार वेगवेगळ्या प्रयोगशाळातील संशोधक संशोधन करू लागले. मात्र त्यांच्या प्रयत्नांना यश येण्यास जवळपास एक शतकाचा कालावधी लागला. अशा प्रकारचे पहिले इंजिन तयार केल्याबद्दल स्वामित्व हक्क मिळवणारे संशोधक होते, जॉन बार्बर. त्यांनी वायु इंधनाचा वापर करून १७९१ मध्ये हे अंतर्गत दहन इंजिन तयार केले. १७९४ मध्ये थॉमस मीड यांनी वेगळ्या रचनेसह वायू इंधन असणाऱ्या दहन इंजिनाचे स्वामित्व हक्क घेतले. त्याचवर्षी रॉबर्ट स्ट्रीट यांनी पेट्रोलियम दहन इंजिनचे स्वामित्व हक्क घेतले. अमेरिकेतही जॉन स्टिव्हन्स यांनी १७९८ मध्ये पहिले असे अंतर्गत दहन इंजिन तयार केले. यानंतर १८०७-०८ मध्ये फ्रँकॉइस आयझॅक डी रिवाज यांनी हायड्रोजनवर चालणारे यंत्र आणि वाहन तयार केले. याच दरम्यान फ्रेंच संशोधक नाईस्फोर आणि क्लॉड निप्से यांनी असे अंतर्गत दहन यंत्र तयार करून काही ठिकाणी स्फोट घडवण्यासाठी वापरले. पुढे हेच इंजिन बोटीमध्ये बसवून पहिली स्वंयचलित बोट बनवण्यात आली.

रिवाज यांचे प्रयोग सुरूच होते. त्यांनी १८१३ मध्ये असे अंतर्गत दहन यंत्र वापरून पहिली गाडी म्हणजेच मोटार तयार केली. ती रोडवर चालवून दाखवली. त्यानंतरच खऱ्या अर्थाने या क्षेत्रातील तंत्रज्ञान विकासाला गती मिळाली. १८२३ मध्ये सॅम्युअल ब्राउन या अमेरिकन संशोधकांने उद्योगात वापरता येईल असे इंजिन तयार केले. १८२७ मध्ये त्यांनी त्यांचे इंजिन बसवलेली बोट इंग्लंडमधील थेम्स नदीमध्ये चालवून दाखवली. धर्मगुरू युजेनिओ बरसॅन्टी आणि फेलिक मॅटेकी यांनी १८५४ मध्ये वायुचा वापर करणाऱ्या अंतर्गत दहन इंजिनचे स्वामित्व हक्क घेतले. बेल्जियन संशोधक जीन लिओनर यांनी वायुवर चालणारे असेच अंतर्गत दहन इंजिन तयार केले. या इंजिनचा वापर करून बोटी आणि गाड्या बनवल्या. त्यांनी बनवलेल्या इंजिनची कार्यक्षमता चांगली नव्हती.

अर्थात या पूर्वीच्या इंजिनांच्या तुलनेत या इंजिनाची कार्यक्षमता चांगली होती. या इंजिनला ‘टू स्ट्रोक इंजिन म्हटले जात असे. या इंजिनचा वापर करूनच पहिल्या तीन चाकी वाहनांची निर्मिती झाली. या गाडीने अकरा किलोमीटरचे अंतर कापण्यास तीन तासाचा वेळ घेतला. या इंजिनाला थंड ठेवण्यासाठी पाण्याचा पुरवठा सातत्याने करावा लागे. अन्यथा इंनि बंद पडत असे. इंजिन आवाजही खूप करत असे. इंधन ठेवण्यासाठी मोठ्या टाकीची गरज असे. त्यामुळे ही वाहने लोकप्रिय झाली नाहीत. या संशोधनामुळे निश्चितच एक दिशा मिळाली. संशोधकांचे प्रयत्न सुरूच होते.

त्यातील एक संशोधक निकोलस ओट्टो यांना १८७६ मध्ये फोर स्ट्रोक इंजिन तयार करण्यात यश मिळाले. या इंजिनची कार्यक्षमता पहिल्यापेक्षा जास्त होती. तसेच या इंजिनसाठी डिझेलचा इंधन म्हणून वापर करता येत होता. रूडॉल्फ डिझेल यांनी १८९२ मध्ये गाडीसाठी उपयुक्त असणारे इंजिन तयार केले. या इंजिनमध्ये दाबाखाली ठेवलेल्या हवेच्या सहाय्याने इंधन पेटवले जात होते. त्यामुळे स्पार्क प्लगची आवश्यकता उरली नाही.

त्यापूर्वीच कार्ल बेंझ यांनी आपल्या पहिल्या मोटार कारची रचना बनवली. तिचे स्वामित्व हक्क मिळवले. त्यानुसार कारचे उत्पादनही सुरू केले. त्यांच्या तयार केलेल्या कारमधून पत्नी कार्ल बेंझ यांना मैनहिम ते फोरझेम प्रवास घडवून आणला आणि स्वंयचलित चार चाकी गाड्यांचे युग सुरू झाले. १९३० पासून स्वंयचलित डिझेल इंजिन असलेल्या स्वंयचलित मोटारचे उत्पादन मर्सिडिस बेंझ या नावाने सुरू करण्यात आले. १९५५ मध्ये आणखी कार्यक्षम इंजिन बनवण्यात आले.

रशियामध्ये १८५२ सालीच पहिली मोटारसायकल बनवण्यात आल्याचा दावा करण्यात येतो. मात्र त्याबद्दल पुरेसे पुरावे उपलब्ध नाहीत. कारसुद्धा १८६० पासून वापरात आलेल्या होत्या. मात्र या कारसाठी वाफेच्या इंजिनचा वापर करण्यात येत असे. त्यासाठी पाणी आणि इंधनाचा पुरेसा साठा सोबत असणे गरजेचे होते. १८८७ मध्ये इंग्लंडमध्ये अंतर्गत दहन इंजिन वापरून न्यू इंपिरिअल ही पहिली मोटरसायकल तयार करण्यात आली. १९५० मध्ये फ्री पिस्टनच्या संकल्पनेवर संशोधन सुरू झाले. अमेरिकेने यामध्ये अर्थातच आघाडी घेतली होती. जपाननेही अणूबाँबचे आघात विसरत तंत्रज्ञान विकासामध्ये मोठी आघाडी घेतली.

जगाला वेगाचे वेड लागले. अधिक वेगवान गाड्या आणि मोटार सायकल बनवण्यासाठी अनेक कंपन्यानी संशोधन प्रयोगशाळांना अर्थसहाय्य केले आणि छोट्यामोठ्या बदलासह वाहने बनवण्यास सुरुवात केली. अर्थात वेगाबरोबर अपघात होणे हे आलेच. अपघात टाळण्यासाठी चाकांच्या रचनासह अनेक बदल होत, ताशी १४०, १६० किलोमीटर वेगाने प्रवास करणाऱ्या वाहनांची निर्मिती झाली आहे. कार तर यापेक्षाही जास्त वेगाने धावतात. मात्र त्यासाठी तशा प्रकारचे रस्ते नाहीत. ‘वाहने आपल्यासाठी आहेत, आपण वाहनांसाठी नाही’, हे लक्षात घेऊन आपण वेगाचा विचार करायला हवा आणि वापरही गरजेपुरताच करायला हवा.

शिवरायांच्या स्वराज्यात बहुविध भाषेच्या धोरणाचा पुरस्कार