क्रैंक शाफ्ट को किसने रिटायर किया? इलेक्ट्रिक स्टार्टर की कहानी

क्रैंक को किसने सेवानिवृत्त किया? संक्षिप्त उत्तर: Charles F. Kettering द्वारा विकसित इलेक्ट्रिक स्टार्टर मोटर और यह तकनीक 1912 में मानक उपकरण के रूप में पेश करने वाली Cadillac Model Thirty। इस जोड़ी ने कार को केवल ताकतवर और भाग्यशाली लोगों के लिए बनी मशीन से बदलकर ऐसी मशीन बना दिया जिसे हर कोई चाबी से स्टार्ट कर सकता था। आज कोई भी ड्राइवर जो इग्निशन घुमाकर रवाना होता है, उनके हल किए गए समस्या का बोझ नहीं उठाता।

हैंड क्रैंक इतना खतरनाक क्यों था?

इलेक्ट्रिक स्टार्टर से पहले कार स्टार्ट करना एक शारीरिक परीक्षा थी। सामने के ग्रिल पर क्रैंक छेद में लगाया गया स्टील का हैंडल घुमाने के लिए ड्राइवर को कंप्रेशन के क्षण के प्रतिरोध के विरुद्ध अपनी मांसपेशियों की ताकत का उपयोग करना पड़ता था। यह काम यंत्रवत होने के साथ-साथ जोखिम भरा भी था: अगर इंजन पकड़ नहीं पाता तो वह पीछे की ओर लौटता और क्रैंक अचानक उल्टी दिशा में घूमने लगता। जिस क्षण हैंडल पूरी तरह नीचे की स्थिति में या उसके बहुत पास हो, उसके लिए यह टूटी बांह, टूटी कलाई, खिसका कंधा था।

चोटों की सूची लंबी थी: हड्डी टूटना, जोड़ खिसकना, घुटने की चोट, पीठ में मोच। ये दुर्घटनाएँ इतनी आम थीं कि उस दौर के कार उपयोगकर्ताओं में इन्हें लगभग सामान्य माना जाता था। ऊपर से, समस्या केवल कम ताकत वालों को ही प्रभावित नहीं करती थी; इंजन के किक बैक के क्षण का अनुमान कोई नहीं लगा सकता था।

Byron Carter की मौत: उत्प्रेरक घटना

इस खतरे का ठोस रूप लेने वाला क्षण 1908 की सर्दियों में Detroit में आया। Cartercar के संस्थापक Byron Carter, फंसे हुए एक ड्राइवर की मदद करते समय उस कार को क्रैंक करने की कोशिश की जिसके इंजन में ड्राइवर ने स्पार्क एडवांस वापस लेना भूल गया था। क्रैंक पीछे लौटकर Carter की ठोड़ी तोड़ दी। चोट से हुई जटिलताओं ने निमोनिया को जन्म दिया और Carter की मृत्यु हो गई।

इस मौत की कहानी में एक महत्वपूर्ण भूमिका है: Cadillac के प्रमुख Henry Leland, Carter के करीबी दोस्त थे। हिल गए Leland ने अपनी टीम को एक सुरक्षित सेल्फ-स्टार्टिंग तंत्र विकसित करने का काम सौंपा। एक इंजीनियरिंग आवश्यकता का इतना नाटकीय और व्यक्तिगत तरीके से परिभाषित होना, परिणाम की गति निर्धारित कर गया।

Charles Kettering और Delco: छोटे मोटर का बड़ा विचार

Charles F. Kettering का जन्म 29 अगस्त 1876 को Ohio के Loudonville कस्बे में हुआ। उनका करियर National Cash Register Company में शुरू हुआ; यहाँ उन्होंने इलेक्ट्रिक मोटर वाले पहले कैश रजिस्टर के विकास में योगदान दिया और Edward A. Deeds के साथ Dayton Engineering Laboratories Company, यानी Delco की स्थापना की। यह पृष्ठभूमि संयोग नहीं थी: कैश रजिस्टर इंजीनियरिंग से आई अंतर्दृष्टि, स्टार्टर डिज़ाइन की नींव भी बननी थी।

अंतर्दृष्टि यह थी: इंजन घुमाना वास्तव में एक अल्पकालिक कार्य है। कुछ सेकंडों की उच्च मेहनत ही काफी है; स्थायी शक्ति की आवश्यकता नहीं है। इसीलिए एक छोटा और हल्का मोटर, अल्पकालिक कार्य चक्र के साथ एक विशाल ऑटोमोबाइल इंजन घुमा सकता है। जैसा कि अच्छी कैडेंस बनाने वाला कोई मशीन इंजीनियर तुरंत देखेगा, यह सरल पैरामीटर चयन ही पूरी समस्या का समाधान था।

लीलैंड ने कैडिलैक के इंजीनियरों द्वारा विकसित, लेकिन व्यावहारिक रूप से ऑटोमोबाइल में समाने के लिए बहुत बड़े एक डिज़ाइन को सुधारने के लिए केटरिंग से संपर्क किया। टीम ने काम को फरवरी 1911 तक सीमित रखा। 27 फरवरी 1911 को केटरिंग ने डेट्रॉइट में एक बटन दबाकर एक कैडिलैक इंजन चलाया। 15 जून 1911 को यूएस पेटेंट #1150523 के लिए आवेदन किया गया; पेटेंट 1915 में स्वीकृत हुआ। जुलाई 1911 में कैडिलैक ने 1912 मॉडल में इस सिस्टम का उपयोग करने का निर्णय लिया और नवंबर में डेल्को को 12,000 इकाइयों का ऑर्डर मिला।

1912 कैडिलैक मॉडल थर्टी: मील का पत्थर वाली ऑटोमोबाइल

1912 कैडिलैक मॉडल थर्टी, स्टार्टिंग क्रैंक के स्थान पर इलेक्ट्रिक स्टार्टर वाली पहली बड़े पैमाने पर निर्मित ऑटोमोबाइल थी। लीलैंड का भरोसा इतना पूर्ण था कि सिस्टम सभी वाहनों में मानक उपकरण के रूप में पेश किया गया; विकल्प सूची की कोई वस्तु नहीं, बल्कि डिफ़ॉल्ट उपकरण। सिस्टम ने अपने आधिकारिक नाम "डेल्को इलेक्ट्रिक स्टार्टर, इग्निशन और लाइटिंग सिस्टम" के साथ हैंड क्रैंक को सामान्य संचालन विधि होने से बाहर कर दिया।

यह सफलता व्यर्थ नहीं गई: मॉडल 30 ने इलेक्ट्रिक स्टार्टर और इलेक्ट्रिक हेडलाइटों के लिए दूसरी बार ड्यूअर ट्रॉफी जीती। एक ही वर्ष में इतनी प्रतिष्ठित पुरस्कार दो बार प्राप्त करना दर्शाता है कि कितनी बड़ी छलांग दर्ज की गई थी। मॉडल थर्टी के मूल तकनीकी आंकड़े इस प्रकार थे:

केटरिंग का मूल डिज़ाइन कैसे काम करता था?

आज के नज़रिए से देखने पर तकनीकी विवरण दिलचस्प हैं: स्टार्टर मोटर 24 वोल्ट पर काम करती थी जबकि चार्जिंग और लाइटिंग सिस्टम 6 वोल्ट के अनुसार डिज़ाइन किए गए थे। लेड-एसिड बैटरी पैक में चार बक्सों में 12 सेल थे और इसे एक जटिल वोल्टेज स्विचिंग कंट्रोलर से प्रबंधित किया जाता था। कुछ ही समय बाद सिस्टम से अनावश्यक जटिलता हटाकर पूरी तरह 6 वोल्ट में सरल बनाया गया।

स्टार्टर मोटर स्वयं दो-ध्रुवीय, डायरेक्ट करंट और गियर रिडक्शन वाली थी; पिनियन, फ्लाईव्हील पर एक बड़े रिंग गियर को घुमाकर इंजन घुमाती थी। चालक क्लच पेडल से स्टार्टर को सक्रिय करता था और एम्पियर-आवर्स मीटर करंट की स्थिति पर नज़र रखता था। यानी "बटन दबाओ" कहना एक सरलीकृत कथन था; सिस्टम को 1912 के उपयोगकर्ता के लिए भी एक उचित नियंत्रण तर्क के साथ बनाया गया था।

सबसे चतुर पहलू यह था कि स्टार्टर मोटर साथ ही डायरेक्ट करंट जनरेटर, यानी डायनेमो के रूप में भी काम करती थी। इस दोहरी भूमिका ने बैटरी चार्ज करने से परे इलेक्ट्रिक लाइटिंग और एक्सेसरीज़ का रास्ता खोल दिया। उस दौर के कठिन एसिटिलीन हेडलाइटों का एक आधुनिक विकल्प जन्म ले चुका था।

श्रृंखलाबद्ध नवाचार: बैटरी, डायनेमो और इलेक्ट्रिक हेडलाइट्स

अगर इलेक्ट्रिक स्टार्टर अपने आप एक आविष्कार के रूप में रह जाता, तो इसका प्रभाव सीमित होता। केटरिंग का असली योगदान एक एकीकृत ऑटोमोटिव विद्युत प्रणाली का डिज़ाइन था, जो वाहन को स्टार्ट करता था, चलते समय बिजली उत्पन्न करता था और इग्निशन स्पार्क तथा हेडलाइट करंट उपलब्ध कराता था। आज कारों में व्यापक रूप से उपयोग होने वाली विद्युत आर्किटेक्चर की नींव यहीं रखी गई।

श्रृंखलाबद्ध प्रभाव ने तेज़ी से काम किया। Hudson, Cole, Oldsmobile और Oakland जैसे ब्रांडों ने Delco स्टार्टर को तेज़ी से अपना लिया। 1915 में Dodge Brothers द्वारा उपयोग किए गए North East स्टार्टर-जनरेटर जैसी समान प्रणालियाँ भी बाज़ार में आईं। प्रतिस्पर्धा का दबाव इतना बढ़ गया कि Henry Ford भी नहीं टिक सका: 1919 से Model T में इलेक्ट्रिक स्टार्टर दिया जाने लगा; बंद कारों में मानक और अन्य बॉडी प्रकारों में 75 डॉलर का विकल्प। महंगाई के अनुसार समायोजित करने पर यह राशि लगभग 1,368 डॉलर के बराबर होती है।

इस व्यापक प्रसार की गति के बारे में ऐतिहासिक रिकॉर्ड थोड़े अलग तिथियाँ बताते हैं: 1914 तक लगभग सभी मॉडलों में इसे उपलब्ध कराए जाने के संबंध में कथन हैं; लेकिन अधिक विश्वसनीय और औपचारिक मानी जाने वाली तिथि के अनुसार, इलेक्ट्रिक स्टार्टर 1920 के दशक तक लगभग हर नई कार में मानक बन गया था ऐसा कहती है। यह अंतर ब्रांडों के बीच अपनाने की गति की असमानता से उपजा है; घटना की दिशा के बारे में दोनों तिथियाँ एक ही निष्कर्ष की ओर इशारा करती हैं।

सामाजिक प्रभाव: ऑटोमोबाइल किसके लिए एक वाहन बना?

इलेक्ट्रिक स्टार्टर का सबसे कम चर्चित लेकिन सबसे स्थायी प्रभाव सामाजिक था। शारीरिक शक्ति पर निर्भरता को समाप्त करने वाली इस तकनीक ने "किफायती ऑटोमोबाइल का उपयोग कर सकने वाले" व्यक्तियों के दायरे को काफी विस्तारित किया और संभावित बाज़ार को बढ़ाया। अब कोई वाहन स्टार्ट करना बाह की ताकत का विषय नहीं, बल्कि चाबी घुमाने का विषय था।

इस बिंदु पर विशेष रूप से महिला ड्राइवरों के आधार पर मूल्यांकन करना आवश्यक है। उस दौर की इलेक्ट्रिक कारों की सबसे आकर्षक विशेषता हैंड क्रैंक की आवश्यकता न होना थी; यह विशेषता महिलाओं के लिए की जाने वाली मार्केटिंग का भी केंद्र थी। केटरिंग के स्टार्टर ने इस लाभ को निष्प्रभावी कर दिया: अब आंतरिक दहन इंजन वाली कार भी क्रैंक घुमाए बिना स्टार्ट हो सकती थी। इलेक्ट्रिक वाहन का उस दौर का सबसे मजबूत बिक्री तर्क एक ही घटक से अप्रचलित हो गया था।

स्रोतों में यह विषय एक वाक्य में गुजर जाता है, लेकिन तर्क की श्रृंखला स्पष्ट है: जब शारीरिक बाधा हट जाती है, तो उपयोगकर्ता आधार विस्तारित हो जाता है। स्टार्टर मोटर ने ऑटोमोबाइल को एक इंजीनियरिंग खिलौना होने से निकालकर दैनिक परिवहन के साधन के करीब पहुँचाने के अंतिम कदमों में से एक उठाया।

आज स्टार्टर मोटर कैसे काम करती है?

केटरिंग के दौर से आज तक स्टार्टर का बुनियादी कार्य सिद्धांत नहीं बदला है: मोटर बैटरी से मोटी तारों के माध्यम से उच्च करंट खींचती है। यह करंट इतना बड़ा होता है कि एक सामान्य हैंड स्विच या बटन उसे तोड़ नहीं सकता; गंभीर विद्युत आर्क और क्षति का जोखिम उत्पन्न होता है। इसीलिए सर्किट में सोलेनॉयड होता है: कम करंट वाले नियंत्रण संकेत से उच्च करंट को सुरक्षित रूप से स्विच करता है। जब ड्राइवर इग्निशन घुमाता है, तो वास्तव में वह इसी नियंत्रण सर्किट को सक्रिय करता है, वास्तविक पावर लाइन सोलेनॉयड द्वारा खोली जाती है।

आधुनिक इंजीनियर की नज़र से देखने पर केटरिंग सिस्टम की सुंदरता बेहतर ढंग से समझी जा सकती है। एक ही घटक एक ऐसे आर्किटेक्चर में बदल गया जो स्टार्टिंग, चार्जिंग और लाइटिंग की ज़रूरतों को पूरा करता था। आज का अल्टरनेटर और स्टार्टर मोटर का अलगाव उसी तर्क का परिष्कृत रूप है। 1912 में उठाया गया यह कदम ऑटोमोबाइल की विद्युत रीढ़ की नींव रखा।

केटरिंग की विरासत

केटरिंग की कहानी आविष्कार के साथ खत्म नहीं हुई। 1918 में Delco को General Motors ने खरीद लिया और केटरिंग ने GM के दीर्घकालिक अनुसंधान निदेशक के रूप में अपना करियर जारी रखा। पेटेंट संख्या के मामले में रिकॉर्ड दो धड़ों में बंटे हैं: कई स्रोत बताते हैं कि उन्होंने जीवनभर में कम से कम 140 पेटेंट हासिल किए; एक अन्य तारीख के अनुसार उनकी मृत्यु तक उनके नाम 186 अमेरिकी पेटेंट हो चुके थे। यह अंतर अलग-अलग गिनती के तरीकों और विदेशी पेटेंट को शामिल करने या न करने से उपजा मानना उचित है।

केटरिंग 9 जनवरी 1933 को Time पत्रिका के कवर पर दिखे और 25 नवंबर 1958 को डेटन, ओहायो में इस दुनिया से विदा ली। लेकिन उनकी असली विरासत आंकड़ों से नहीं, बल्कि रोज़मर्रा की ज़िंदगी में चुपचाप काम करने वाली एक प्रणाली से मापी जाती है: आज जो कोई भी इग्निशन घुमाता है, वह 1912 में एक बटन दबाने वाले Cadillac मालिक जैसी ही सुविधा का अनुभव करता है।

इलेक्ट्रिक स्टार्टर, ऑटोमोबाइल इतिहास के सबसे कम चर्चित मील के पत्थरों में से एक है। इंजन की शक्ति, सिलेंडरों की संख्या या एरोडायनामिक्स जैसे विषय सुर्खियों पर छाए रहते हैं, जबकि गाड़ी को वास्तव में हर किसी के उपयोग योग्य बनाने वाली इस छोटी मोटर का शायद ही कभी ज़िक्र होता है। हालांकि यह कहानी सिखाने वाली है: कभी-कभी किसी उत्पाद को जन-साधारण तक पहुँचाने वाली चीज़ मुख्य घटक नहीं, बल्कि उसके इर्द-गिर्द विकसित हुआ छोटा लेकिन निर्णायक समाधान होता है।

स्रोत

• कैडिलैक का महान आगे कदम: 1912 का इलेक्ट्रिक स्टार्टर
• 1912 की कैडिलैक: एक सेल्फ-स्टार्टर
• 15 जून, 1911 - इलेक्ट्रिक स्टार्टर को पेटेंट मिला
• इलेक्ट्रिक सेल्फ-स्टार्टर के आविष्कारक चार्ल्स एफ. केटरिंग का जन्म हुआ
• 1912 कैडिलैक मॉडल 30 - GM हेरिटेज कलेक्शन
• कैडिलैक मॉडल थर्टी
• केटरिंग, चार्ल्स
• इलेक्ट्रिक स्टार्टर के आविष्कारक केटरिंग कोई क्रैंक नहीं थे
• पुराने वाहनों ने सचमुच कई चोटें बढ़ाईं
• ऑटोमोटिव इलेक्ट्रिक स्टार्टर का आविष्कार