इंजन: Difference between revisions

Revision as of 16:57, 6 April 2023

स्पार्क प्लग के साथ चार-स्ट्रोक गैसोलीन-ईंधन वाला आंतरिक दहन चक्र:

प्रेरण (ईंधन प्रवेश करता है)
दबाव
प्रज्वलन (ईंधन जल गया है)
उत्सर्जन (निकास बाहर)

जेट इंजिन प्रतिक्रिया इंजन के रूप में उच्च-वेग निकास उत्पन्न करने के लिए दहन की गर्मी का उपयोग करता है। विमान के विद्युतीयल और हाइड्रोलिक पद्धति को बिजली देने के लिए यांत्रिक ऊर्जा टरबाइन शाफ्ट से ली जा सकती है, लेकिन निष्कासित निकास गैस द्वारा जोर दिया जाता है।

इंजन या प्रेरक एक यंत्र है जिसे ऊर्जा के एक या अधिक रूपों को यांत्रिक ऊर्जा (भौतिकी) में परिवर्तित करने के लिए प्रारुपण किया गया है।^[1]^[2] उपलब्ध ऊर्जा स्रोतों में संभावित ऊर्जा (जैसे जलविद्युत ऊर्जा उत्पादन में उपयोग किए गए पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की ऊर्जा), ताप ऊर्जा (जैसे भूतापीय), रासायनिक ऊर्जा, विद्युत क्षमता और परमाणु ऊर्जा (परमाणु विखंडन या परमाणु संलयन से) समिलित हैं। इनमें से कई प्रक्रियाएँ मध्यवर्ती ऊर्जा के रूप में ऊष्मा उत्पन्न करती हैं, इसलिए ऊष्मा इंजनों का विशेष महत्व है। कुछ प्राकृतिक प्रक्रियाएँ, जैसे वायुमंडलीय संवहन कोशिका पर्यावरणीय ऊष्मा को गति में परिवर्तित करती हैं (उदाहरण के लिए बढ़ती वायु धाराओं के रूप में)। परिवहन में यांत्रिक ऊर्जा का विशेष महत्व है, लेकिन यह कई औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे काटने, पीसने, कुचलने और मिलाने में भी भूमिका निभाती है।

यांत्रिक ऊष्मा इंजन विभिन्न ऊष्मागतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से ऊष्मा को कार्य में परिवर्तित करते हैं। आंतरिक दहन इंजन कदाचित् एक यांत्रिक ताप इंजन का सबसे समान्यत उदाहरण है, जिसमें ईंधन के दहन से निकलने वाली गर्मी दहन कक्ष में गैसीय दहन उत्पादों के तेजी से दबाव का कारण बनती है, जिससे वे एक मुषली को फैलाने और चलाने के लिए, जो एक क्रैंकशाफ्ट को घुमाता है। आंतरिक दहन इंजनों के विपरीत, एक प्रतिक्रिया इंजन (जैसे जेट इंजन) न्यूटन के गति के तीसरे नियम के अनुसार, प्रतिक्रिया द्रव्यमान को बाहर निकालकर जोर पैदा करता है।

ताप इंजनों के अतिरिक्त, विद्युत प्रेरक विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक गति में परिवर्तित करते हैं, वायवीय प्रेरक, संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं और उत्तेजित खिलौनों में लोचदार ऊर्जा का उपयोग करते हैं। जैविक पद्धतियों में, आणविक प्रेरक, मांसपेशियों में मायोसिन की तरह, रासायनिक ऊर्जा का उपयोग बल बनाने और अंततः गति (एक रासायनिक इंजन, लेकिन गर्मी इंजन नहीं) के लिए करते हैं।

रासायनिक ऊष्मा इंजन जो ईंधन प्रतिक्रिया के एक भाग के रूप में वायु (परिवेश वायुमंडलीय गैस) को नियोजित करते हैं, उन्हें वायुश्वसित्र इंजन माना जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर संचालित करने के लिए प्रारुपण किए गए रासायनिक ताप इंजन (जैसे प्रक्षेपात्र , गहराई से जलमग्न पनडुब्बियां) को आक्सीकारक नामक एक अतिरिक्त ईंधन घटक ले जाने की आवश्यकता होती है (हालाँकि इसमें सुपरऑक्सीडेंट उपस्थित हैं; या अनुप्रयोग को गैर-रासायनिक प्रकारों से गर्मी प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, जैसे परमाणु प्रतिक्रियाओं के माध्यम से।

उत्सर्जन/उत्पादों द्वारा

सभी रासायनिक ईंधन वाले ऊष्मा इंजन निकास गैसों का उत्सर्जन करते हैं। सबसे साफ इंजन से ही पानी निकलता है। शून्य-उत्सर्जन का मतलब सामान्यतः पानी और जल वाष्प के अतिरिक्त शून्य उत्सर्जन होता है। केवल ऊष्मा इंजन जो शुद्ध हाइड्रोजन (ईंधन) और शुद्ध ऑक्सीजन (आक्सीकारक) का दहन करते हैं, परिभाषा (व्यवहार में, एक प्रकार का प्रक्षेपात्र इंजन) द्वारा शून्य-उत्सर्जन प्राप्त करते हैं। यदि हाइड्रोजन को हवा (सभी वायु श्वास इंजन) के साथ जलाया जाता है, तो वायुमंडलीय ऑक्सीजन और वायुमंडलीय नाइट्रोजन के बीच एक अभिक्रिया होती है जिसके परिणामस्वरूप NO_x, का कम उत्सर्जन होता हैं, जो कम मात्रा में भी प्रतिकूल है। यदि एक हाइड्रोकार्बन (जैसे शराब या गैसोलीन) को ईंधन के रूप में जलाया जाता है, तो बड़ी मात्रा में CO₂ उत्सर्जित होती हैं, जो कि एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है। NO_x, के प्रस्तुतिकरण हवा के बिना ईंधन कोशिका द्वारा हवा से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को पानी में प्रतिक्रिया दी जा सकती है, लेकिन यह एक विद्युत रासायनिक इंजन है न कि उष्म इंजन।

शब्दावली

इंजन शब्द की उत्पत्ति पुराने फ्रांस इंजन से हुई है, जो लैटिन शब्द "उग्र" से आया है। युद्ध के पूर्व-औद्योगिक हथियार, जैसे कि गुलेल, सीज इंजन कहलाते थे, और उनका निर्माण कैसे किया जाता है, इसका ज्ञान प्रायः एक सैन्य रहस्य के रूप में माना जाता था। औद्योगिक क्रांति के बीच आविष्कार किए गए अधिकांश यांत्रिक उपकरणों को इंजन के रूप में वर्णित किया गया था - भाप इंजन एक उल्लेखनीय उदाहरण है। हालांकि, मूल भाप इंजन, जैसे कि थॉमस सेवरी द्वारा, यांत्रिक इंजन नहीं बल्कि पंप थे। इस तरह, एक दमकल अपने मूल रूप में केवल एक पानी का पंप था, जिसमें इंजन को घोड़ों द्वारा आग तक पहुँचाया जाता था।^[3]

आधुनिक उपयोग में, शब्द इंजन सामान्यतः भाप इंजन और आंतरिक दहन इंजन जैसे उपकरणों का वर्णन करता है, जो आघूर्ण बल या रैखिक बल (सामान्यतः जोर के रूप में) को बढ़ाकर यांत्रिक कार्य करने के लिए ईंधन को जलाते हैं या उन्हें खपत करते हैं। ऊष्मा ऊर्जा को गति में परिवर्तित करने वाले उपकरणों को सामान्यतः केवल इंजन के रूप में संदर्भित किया जाता है।^[4] इंजन के उदाहरण में केवल जो एक आघूर्ण बल लगाते हैं, स्वचालित वाहन, गैसोलीन और डीजल इंजन, साथ ही टर्बोशाफ्ट समिलित हैं। जोर पैदा करने वाले इंजनों के उदाहरणों में टर्बोफैन और प्रक्षेपात्र समिलित हैं।

जब आंतरिक दहन इंजन का आविष्कार किया गया था, तो प्रेरक शब्द का उपयोग शुरू में इसे भाप इंजन से अलग करने के लिए किया गया था - जो उस समय व्यापक उपयोग में था, स्वचालित यंत्र और भाप चलित रोलर जैसे अन्य वाहनों को शक्ति प्रदान करता था। प्रेरक शब्द लैटिन क्रिया "मोटो" से निकला है जिसका अर्थ 'गति में तय करना', या 'गति बनाए रखना' है। इस प्रकार प्रेरक एक उपकरण है जो गति प्रदान करता है।

प्रेरक और इंजन मानक अंग्रेजी में विनिमेय हैं।^[5] कुछ अभियान्त्रिकी विशिष्ट शब्दजाल में, दो शब्दों के अलग-अलग अर्थ होते हैं, जिसमें इंजन एक ऐसा उपकरण है जो दहन या ईंधन की खपत करता है, इसकी रासायनिक संरचना को बदलता है, और एक प्रेरक बिजली, वायु प्रेरक, या द्रवचालित दबाव द्वारा संचालित एक उपकरण है, जो इसके ऊर्जा स्रोत की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है।^[6]^[7] हालांकि, प्रक्षेपात्र प्रेरक शब्द का उपयोग करता है, हालांकि वे ईंधन का ही उपभोग करते हैं।

ऊष्मा इंजन एक मूल गति उत्पादक के रूप में भी काम कर सकता है: एक घटक जो द्रव यांत्रिकी के प्रवाह या परिवर्तन को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।^[8] आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित एक स्वचालित वाहन विभिन्न प्रेरकों और पंपों का उपयोग कर सकता है, लेकिन अंततः ऐसे सभी उपकरण इंजन से अपनी शक्ति प्राप्त करते हैं। इसे देखने का एक अन्य प्रकार यह है कि एक प्रेरक बाहरी स्रोत से शक्ति प्राप्त करता है, और फिर इसे यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जबकि एक इंजन दबाव से शक्ति बनाता है (सीधे दहन के विस्फोटक बल या अन्य रासायनिक प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है, या गौण रूप से अन्य पदार्थों जैसे हवा, पानी या भाप पर कुछ ऐसे बल की क्रिया)।^[9]

इतिहास

पुरातनता

साधारण यंत्र, जैसे गदा और चप्पू (उत्तोलक के उदाहरण), प्रागितिहास हैं। मानव शक्ति, पशु शक्ति, जल शक्ति, पवन ऊर्जा यहाँ तक कि भाप इंजन का उपयोग करने वाले अधिक जटिल इंजन प्राचीन काल के है। मानव शक्ति को सरल इंजनों के उपयोग द्वारा केंद्रित किया गया था, जैसे कि टेपचालक चक्र (समुद्री), हस्तचरखी या पद्धचलित यंत्र, और रस्सियों, पुलि व्यवस्था के साथ; यह शक्ति सामान्यतः बलों के यांत्रिक लाभ और गति कम होने के साथ प्रसारित होती थी। इनका उपयोग प्राचीन ग्रीस में सारस (यंत्र) और जहाज पर, साथ ही साथ प्राचीन रोम में खनन, पंप और सीज इंजनों में किया जाता था। विट्रूवियस, फ्रंटिनस और प्लिनी द एल्डर सहित उस समय के लेखक इन इंजनों को सामान्य मानते हैं, इसलिए उनका आविष्कार अधिक प्राचीन हो सकता है। पहली शताब्दी ईस्वी तक, मिल (पीसने) में मवेशियों और घोड़ों का उपयोग किया जाता था, जो पहले के समय में मनुष्यों द्वारा संचालित यंत्रों के समान थे।

स्ट्रैबो के अनुसार, पहली शताब्दी ईसा पूर्व के बीच पार्थियन साम्राज्य के कबीरिया में एक जल-संचालित मिल का निर्माण किया गया था। अगली कुछ शताब्दियों में मिलों में पानी के पहियों का उपयोग पूरे रोमन साम्राज्य में फैल गया। कुछ बहुत ही जटिल थे, जिनमें जलसेतु , बांध और पानी को बनाए रखने और प्रवाहित करने के लिए जलद्वार, साथ ही गियर की पद्धति, या रोटेशन की गति को नियंत्रित करने के लिए लकड़ी और धातु से बने दांतेदार पहिये थे। अधिक परिष्कृत छोटे उपकरण, जैसे कि एंटीकाइथेरा तंत्र ने कैलेंडर के रूप में कार्य करने या खगोलीय घटनाओं की भविष्यवाणी करने के लिए गियर और डायल की जटिल ट्रेनों का उपयोग किया। चौथी शताब्दी ईस्वी में ऑसोनियस की एक कविता में, उन्होंने पानी से संचालित एक पत्थर काटने वाली आरी का उल्लेख किया। अलेक्जेंड्रिया के हीरो को पहली शताब्दी ईस्वी में कई ऐसी हवा और भाप से चलने वाली यंत्रों का श्रेय दिया जाता है, जिसमें एओलिप और व्यापारिक यंत्र समिलित हैं, प्रायः ये यंत्र पूजा से जुड़ी होती थीं, जैसे कि एनिमेटेड वेदी और स्वचालित मंदिर के दरवाजे।

मध्ययुगीन

मध्यकालीन मुस्लिम अभियन्ताओं ने मिलों और पानी उठाने वाली यंत्रों में गियर लगाए, और जल मिलों और पानी उठाने वाली यंत्रों को अतिरिक्त शक्ति प्रदान करने के लिए बांधों को जल शक्ति के स्रोत के रूप में उपयोग किया।^[10] इस्लामी स्वर्ण युग में, इस तरह की प्रगति ने यंत्रीकरण को कई औद्योगिक कार्यों को संभव बना दिया जो पहले शारीरिक श्रम द्वारा किया जाता था।

1206 में, अल जजारी ने पानी बढ़ाने वाली अपनी दो यंत्रों के लिए क्रैंक (तंत्र)-कॉनरोड पद्धति का उपयोग किया। ताक़ी ^[11]1551 में अल-दीन और 1629 में जियोवानी ब्रांका द्वारा^[12] एक अल्पविकसित भाप टर्बाइन उपकरण का वर्णन किया गया था।

13वीं सदी में प्रक्षेपात्र प्रेरक का आविष्कार चीन में हुआ था। बारूद से संचालित, आंतरिक दहन इंजन का यह सबसे सरल रूप निरंतर शक्ति प्रदान करने में असमर्थ था, लेकिन युद्ध में दुश्मनों की ओर तेज गति से हथियार चलाने और आतिशबाजी के लिए उपयोगी था। आविष्कार के बाद यह पूरे यूरोप में फैल गया।

औद्योगिक क्रांति

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1788 का बोल्टन और वाट इंजन

वाॅट भाप इंजन पहला प्रकार का भाप इंजन था, जो आंशिक निर्वात द्वारा मुसली को चलाने के लिए वायुमंडलीय दबाव के ठीक ऊपर के दबाव पर भाप का उपयोग करता था। 1712 में न्यूकोमें भाप इंजन के प्रारुपण में सुधार, 1763 से 1775 तक छिटपुट रूप से विकसित वाट भाप इंजन, भाप इंजन के विकास में एक महान कदम था। ईंधन दक्षता में नाटकीय वृद्धि की प्रस्तुति करते हुए, जेम्स वॉट का प्रारुपण भाप इंजनों का पर्याय बन गया, क्योंकि उनका व्यापार मैथ्यू बौल्टन के लिए कोई छोटा अंश नहीं था। इसने उन जगहों पर पहले अकल्पनीय मापदंड पर कुशल अर्ध-स्वचालित कारखानों के तेजी से विकास को सक्षम किया जहां जल शक्ति उपलब्ध नहीं थी। बाद के विकास ने भाप इंजनों और रेल परिवहन के महान विस्तार का नेतृत्व किया।

जहां तक आंतरिक दहन मुसली इंजन का सवाल है, इनका फ्रांस में 1807 में दे रिवाज़ द्वारा और स्वतंत्र रूप से नीएपसे बंधुओं द्वारा परीक्षण किया गया था। वे 1824 में निकोलस लियोनार्ड साडी कार्नोट द्वारा सैद्धांतिक रूप से उन्नत थे।^{[citation needed]} 1853-57 में यूजेनियो बरसांती और फेलिस मट्टूसी ने फ्री-मुसली सिद्धांत का उपयोग करके एक इंजन का आविष्कार किया और एकस्वीकृत कराया जो संभवत: पहला 4-चक्र इंजन था।^[13]

एक आंतरिक दहन इंजन का आविष्कार, जो बाद में व्यावसायिक रूप से सफल रहा, 1860 के दौरान एटिने लेनोर द्वारा किया गया था।^[14]

1877 में ओटो चक्र भाप इंजनों की तुलना में वजन अनुपात में कहीं अधिक उच्च शक्ति देने में सक्षम था और कार और विमानों जैसे कई परिवहन अनुप्रयोगों के लिए अच्छा कार्य करता था।

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मेरसेदेज़-बेंज का एक वी6 आंतरिक दहन इंजन

स्वचालित वाहन

कार्ल बेंज द्वारा बनाई गई पहली व्यावसायिक रूप से सफल स्वचालित वाहन ने हल्के और शक्तिशाली इंजनों में रुचि बढ़ाई। हल्का गैसोलीन आंतरिक दहन इंजन, चार-स्ट्रोक ओटो चक्र पर काम करता है, और यह हल्के स्वचालित वाहन के लिए सबसे सफल रहा है, जबकि ट्रकों और बसों के लिए अधिक कुशल डीजल इंजन का उपयोग किया जाता है। हालांकि, हाल के वर्षों में, टर्बो डीजल इंजन तेजी से लोकप्रिय हो गए हैं, विशेष रूप से संयुक्त राज्य के बाहर, यहां तक कि बहुत छोटी कारों के लिए भी लोकप्रिय हुए है।

क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली

1896 में, कार्ल बेंज को क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली वाले पहले इंजन के प्रारुपण के लिए एकस्व दिया गया था। उनके प्रारुपण ने एक इंजन बनाया जिसमें संबंधित मुसली क्षैतिज सिलेंडरों में चलते हैं और एक साथ शीर्ष मृत केंद्र तक पहुंचते हैं, इस प्रकार स्वचालित रूप से एक दूसरे को अपनी व्यक्तिगत गति के संबंध में संतुलित करते हैं। इस प्रारुपण के इंजनों को उनके आकार और निचले वर्णन के कारण प्रायः समतल इंजन कहा जाता है। उनका उपयोग फॉक्सवैगन बीटल, सीट्रोएन 2CV, कुछ पोर्श और सुबारू कारों, कई BMW और होंडा प्रेरकसाइकिल और प्रेरक विमान इंजनों में किया गया था।

उन्नति

स्वचालित वाहन के लिए आंतरिक दहन इंजन के उपयोग की निरंतरता आंशिक रूप से इंजन नियंत्रण पद्धति के सुधार के कारण है। टर्बोचार्जिंग और सुपरचार्जिंग द्वारा जबरन वायु प्रेरण ने बिजली उत्पादन और इंजन क्षमता में वृद्धि की है। इसी तरह के परिवर्तन छोटे डीजल इंजनों पर लागू किए गए हैं, जिससे उन्हें गैसोलीन इंजनों के समान शक्ति विशेषताएँ मिलती हैं। यह यूरोप में छोटे डीजल इंजन वाली कारों की लोकप्रियता से विशेष रूप से स्पष्ट है। बड़े डीजल इंजन अभी भी प्रायः ट्रकों और भारी यंत्रों में उपयोग किए जाते हैं, हालांकि उन्हें विशेष यंत्रीकरण की आवश्यकता होती है जो अधिकांश कारखानों में उपलब्ध नहीं होती है। डीजल इंजन कम हाइड्रोकार्बन और CO₂ उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं, लेकिन गैसोलीन इंजन की तुलना में वायुमंडलीय कण पदार्थ और NO_x प्रदूषण अधिक होता है^[15] तुलनीय गैसोलीन इंजनों की तुलना में डीजल इंजन भी 40% अधिक ईंधन कुशल हैं।^[15]

बढ़ती शक्ति

20वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में, इंजन की शक्ति में वृद्धि की प्रवृत्ति उत्पन्न हुई, विशेष रूप से U.S प्रारूप में।^{[clarification needed]} प्रतिरूप परिवर्तनों में इंजन की क्षमता बढ़ाने के सभी ज्ञात प्रकारों को समिलित किया गया है, जिसमें दक्षता में सुधार के लिए सिलेंडरों में दबाव बढ़ाना, इंजन के आकार में वृद्धि करना और इंजन द्वारा कार्य करने की दर को बढ़ाना समिलित है। इन परिवर्तनों द्वारा उत्पन्न उच्च बलों और दबावों ने इंजन कंपन और आकार की समस्याएं पैदा कीं, जिसके कारण V के साथ अधिक संक्षिप्त इंजन और लंबी सीधी रेखा की व्यवस्था की जगह सिलेंडर अभिन्यास का विरोध किया।

दहन दक्षता

यात्री वाहनों में इष्टतम दहन दक्षता लगभग 110 °C (230 °F) के शीतलक तापमान के साथ पहुँच जाती है.^[16]

इंजन विन्यास

पहले के स्वचालित वाहन इंजन के विकास ने आज के सामान्य उपयोग की तुलना में इंजनों की एक बड़ी श्रेणी का उत्पादन किया। इंजन 1- से लेकर 16-सिलेंडर प्रारुपण तक समग्र आकार, वजन, इंजन विस्थापन और सिलेंडर बोर (इंजन) में समान अंतर के साथ होते हैं। अधिकांश प्रतिरूपों में 19 से 120 hp (14 से 90 kW) तक चार सिलेंडर और शक्ति दर्ज़ा का पालन किया गया। कई तीन-सिलेंडर, दो-स्ट्रोक-चक्र प्रतिरूप बनाए गए थे जबकि अधिकांश इंजनों में सीधे या इन-लाइन सिलेंडर थे। कई V-प्रकार के प्रतिरूप थे और क्षैतिज रूप से दो- और चार-सिलेंडर बनाने का भी विरोध किया। छोटे इंजन सामान्यतः वातानुकूलित होते थे और वाहन के पीछे स्थित होते थे; संपीड़न अनुपात अपेक्षाकृत कम थे। 1970 और 1980 के दशक में स्वचालित वाहन में वरिष्ठ ईंधन अर्थव्यवस्था में रुचि देखी गई, जिससे दक्षता में सुधार के लिए प्रति सिलेंडर पांच चिद्रों के साथ छोटे V-6 और चार-सिलेंडर अभिन्यास की वापसी हुई। बुगाटी वेरॉन 16.4 एक W16 इंजन के साथ काम करता है, जिसका अर्थ है कि दो V 8 इंजन सिलेंडर अभिन्यास एक दूसरे के बगल में स्थित हैं ताकि समान क्रैंकशाफ्ट साझा करने वाले W आकार का निर्माण किया जा सके।

अब तक निर्मित सबसे बड़ा आंतरिक दहन इंजन वार्टसिला-सुल्जर RTA96-C, एक 14-सिलेंडर, 2-स्ट्रोक टर्बोचार्ज्ड डीजल इंजन है जिसे 2006 में प्रक्षेपण किए जाने पर दुनिया के सबसे बड़े जहाज एम्मा मर्सक को शक्ति देने के लिए प्रारुपण किया गया था। यह इंजन 2,300 टन का द्रव्यमान है, और 102 rpm (1.7 Hz) पर चलने पर 80 MW से अधिक का उत्पादन होता है, और प्रति दिन 250 टन ईंधन का उपयोग कर सकता है।

प्रकार

एक इंजन को दो मानदंडों के अनुसार एक श्रेणी में रखा जा सकता है: ऊर्जा का वह रूप जिसे वह गति पैदा करने के लिए स्वीकार करता है, और गति का प्रकार जो वह उत्पन्न करता है।

उष्म इंजन

दहन इंजन

दहन इंजन ऊष्मा इंजन होते हैं जो दहन प्रक्रिया की ऊष्मा द्वारा संचालित होते हैं।

आंतरिक दहन इंजन

File:A three-horsepower internal combustion engine that ran on coal gas LCCN2006691790.jpg

कोयला गैस पर चलने वाला तीन-अश्वशक्ति का आंतरिक दहन इंजन

आंतरिक दहन इंजन एक इंजन है जिसमें दहन कक्ष में एक ऑक्सीकारक (सामान्यतः हवा) के साथ एक ईंधन (सामान्यतः, जीवाश्म ईंधन) का दहन होता है। एक आंतरिक दहन इंजन में उच्च तापमान और उच्च दबाव गैसों का विस्तार, जो दहन द्वारा उत्पन्न होते हैं, सीधे इंजन के घटकों पर बल लागू करते हैं, जैसे कि मुसली या टर्बाइन ब्लेड या चंचु, और इसे कुछ दूरी पर ले जाकर, यांत्रिक कार्य (भौतिकी) उत्पन्न करता है।^[17]^[18]^[19]^[20]

बाहरी दहन इंजन

एक बाहरी दहन इंजन (EC इंजन) एक ताप इंजन है जहां इंजन की दीवार या उष्मा का आदान प्रदान करने के माध्यम से बाहरी स्रोत के दहन से आंतरिक कार्यशील तरल पदार्थ गर्म होता है। द्रव तब, इंजन के तंत्र (इंजीनियरिंग) पर विस्तार और अभिनय करके गति और प्रयोग करने योग्य यांत्रिक कार्य उत्पन्न करता है।^[21] द्रव को तब ठंडा, संपीड़ित और पुन: उपयोग किया जाता है, और ठंडा तरल पदार्थ (खुले चक्र वायु इंजन) में खींच लिया जाता है।

दहन गर्मी की आपूर्ति करने के लिए, ऑक्सीकारक के साथ जलने वाले ईंधन को संदर्भित करता है। समान विन्यास और संचालन के इंजन अन्य स्रोतों जैसे परमाणु, सौर, भूतापीय या उष्माक्षेपी प्रतिक्रियाओं से गर्मी की आपूर्ति का उपयोग कर सकते हैं जिसमें दहन समिलित नहीं है; लेकिन तब सख्ती से बाहरी दहन इंजन के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है, बल्कि बाहरी ऊष्मीय इंजन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

स्टर्लिंग इंजन की तरह काम करने वाला तरल पदार्थ गैस हो सकता है, या भाप इंजन की तरह भाप या जैविक रैनकिन चक्र में n-पेंटेन जैसा जैविक तरल हो सकता है। तरल पदार्थ किसी भी रचना का हो सकता है; गैस अब तक सबसे आम है, हालांकि कभी-कभी एकल-चरण तरल का भी उपयोग किया जाता है। भाप इंजन के स्थिति में, तरल पदार्थ तरल और गैस के बीच चरण को बदलता है।

वायुश्सित्र दहन इंजन

वायुश्सित्र दहन इंजन, दहन इंजन होते हैं जो वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन का उपयोग ईंधन को ऑक्सीकरण ('जला') करने के स्थान पर आक्सीकारक ले जाने के लिए करते है, जैसा कि एक प्रक्षेपात्र में होता है। सैद्धांतिक रूप से, इसका परिणाम प्रक्षेपात्र इंजनों की तुलना में वरिष्ठ विशिष्ट आवेग होना चाहिए।

वायुश्सित्र इंजन के माध्यम से हवा की एक सतत धारा बहती है। यह हवा संपीड़ित होती है, ईंधन के साथ मिश्रित होती है, प्रज्वलित होती है और निकास गैस के रूप में बाहर निकलती है। प्रतिक्रिया इंजनों में, अधिकांश दहन ऊर्जा (गर्मी) इंजन से निकास गैस के रूप में निकलती है, जो सीधे जोर प्रदान करती है।

उदाहरण

विशिष्ट वायुश्सित्र इंजनों में समिलित हैं:

प्रत्यागामी इंजन
भाप का इंजन
गैस टर्बाइन
वायुश्सित्र जेट इंजन
टर्बोप्रॉप इंजन
पल्स विस्फोट इंजन
पल्स जेट
रामजेट
स्क्रैमजेट
तरल वायु चक्र इंजन / प्रतिक्रिया इंजन SABRE

पर्यावरणीय प्रभाव

इंजनों के संचालन का सामान्यतः वायु गुणवत्ता और परिवेश ध्वनि प्रदूषण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। स्वचालित विद्युत पद्धति की प्रदूषण पैदा करने वाली विशेषताओं पर जोर दिया जा रहा है। इसने वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों और आंतरिक-दहन इंजन शोधन में नई रुचि पैदा की है। हालांकि कुछ सीमित-उत्पादन वाली बैटरी चालित विद्युतीय वाहन सामने आए हैं, लेकिन लागत और परिचालन विशेषताओं के कारण वे प्रतिस्पर्धी अनुभूत नहीं हुए हैं।^{[citation needed]} 21वीं सदी में स्वचालित वाहन मालिकों के बीच डीजल इंजन की लोकप्रियता बढ़ती जा रही है। हालांकि, उत्सर्जन प्रदर्शन में सुधार के लिए अपने नए उत्सर्जन-नियंत्रण उपकरणों के साथ गैसोलीन इंजन और डीजल इंजन को अभी तक महत्वपूर्ण चुनौती नहीं दी गई है।^{[citation needed]} कई निर्माताओं ने संकर इंजन प्रस्तुत किए हैं, जिनमें मुख्य रूप से एक विद्युतीय प्रेरक और एक बड़े बैटरी बैंक के साथ मिलकर एक छोटा गैसोलीन इंजन समिलित है, ये उनकी पर्यावरण जागरूकता के कारण एक लोकप्रिय विकल्प बनने लगे हैं।

वायु गुणवत्ता

स्पार्क प्रज्वलन इंजन से निकलने वाली गैस में निम्न समिलित हैं: नाइट्रोजन 70 से 75% (मात्रा के अनुसार), जल वाष्प 10 से 12%, कार्बन डाईऑक्साइड 10 से 13.5%, हाइड्रोजन 0.5 से 2%, ऑक्सीजन 0.2 से 2%, कार्बन मोनोआक्साइड : 0.1 से 6%, बिना जले हाइड्रोकार्बन और आंशिक ऑक्सीकरण उत्पाद (जैसे एल्डिहाइड) 0.5 से 1%, नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड 0.01 से 0.4%, नाइट्रस ऑक्साइड <100 ppm,

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