इंजन: Difference between revisions
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=== औद्योगिक क्रांति === | === औद्योगिक क्रांति === | ||
[[Image:Boulton and Watt centrifugal governor-MJ.jpg|thumb|upright|1788 का बोल्टन और वाट इंजन]]वाॅट भाप इंजन पहला प्रकार का भाप इंजन था, जो आंशिक निर्वात द्वारा | [[Image:Boulton and Watt centrifugal governor-MJ.jpg|thumb|upright|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 [[Newcom भाप इंजन|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 उनके व्यापार भागीदार 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 [[पिस्टन इंजन|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|date=May 2011}} 1853-57 में [[यूजेनियो बरसांती]] और फेलिस मट्टूसी ने फ्री-मुसली सिद्धांत का उपयोग करके एक इंजन का आविष्कार किया और पेटेंट कराया जो संभवत: पहला 4-चक्र इंजन था।<ref>{{cite web|title=खोज के एट्रिब्यूशन के लिए आवश्यक दस्तावेज|url=http://www.barsantiematteucci.it/inglese/documentiStorici.html|quote= A later request was presented to the Patent Office of the Reign of Piedmont, under No. 700 of Volume VII of that Office. The text of this patent request is not available, only a photo of the table containing a drawing of the engine. This may have been either a new patent or an extension of a patent granted three days earlier, on 30 December 1857, at Turin.}}</ref> | |||
एक आंतरिक दहन इंजन का आविष्कार, जो बाद में व्यावसायिक रूप से सफल रहा, 1860 के दौरान [[एटिने लेनोर]] द्वारा किया गया था।<ref>Victor Albert Walter Hillier, Peter Coombes – [https://books.google.com/books?id=DoYaRsNFlEYC&pg=PA34&dq=cc+engine&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjHtr7us63NAhVMIsAKHWeECxoQ6AEIIDAB#v=onepage&q=cc%20engine&f=false Hillier's Fundamentals of Motor Vehicle Technology, Book 1] Nelson Thornes, 2004 {{ISBN|0-7487-8082-3}} [Retrieved 2016-06-16]</ref> | एक आंतरिक दहन इंजन का आविष्कार, जो बाद में व्यावसायिक रूप से सफल रहा, 1860 के दौरान [[एटिने लेनोर]] द्वारा किया गया था।<ref>Victor Albert Walter Hillier, Peter Coombes – [https://books.google.com/books?id=DoYaRsNFlEYC&pg=PA34&dq=cc+engine&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjHtr7us63NAhVMIsAKHWeECxoQ6AEIIDAB#v=onepage&q=cc%20engine&f=false Hillier's Fundamentals of Motor Vehicle Technology, Book 1] Nelson Thornes, 2004 {{ISBN|0-7487-8082-3}} [Retrieved 2016-06-16]</ref> | ||
1877 में [[ओटो चक्र]] वजन अनुपात में कहीं अधिक उच्च शक्ति देने में सक्षम था | 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।[[File:Mercedes V6 DTM Rennmotor 1996.jpg|thumb|upright=1.2|[[मेरसेदेज़-बेंज]] का एक वी6 आंतरिक दहन इंजन]] | ||
=== ऑटोमोबाइल === | === ऑटोमोबाइल === | ||
[[कार्ल बेंज]] द्वारा बनाई गई पहली व्यावसायिक रूप से सफल ऑटोमोबाइल ने हल्के और शक्तिशाली इंजनों में रुचि बढ़ाई। हल्का गैसोलीन आंतरिक दहन इंजन, चार-स्ट्रोक ओटो चक्र पर काम करता है, हल्के ऑटोमोबाइल 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 काफी छोटी कारों के लिए भी। | [[कार्ल बेंज]] द्वारा बनाई गई पहली व्यावसायिक रूप से सफल ऑटोमोबाइल ने हल्के और शक्तिशाली इंजनों में रुचि बढ़ाई। हल्का गैसोलीन आंतरिक दहन इंजन, चार-स्ट्रोक ओटो चक्र पर काम करता है, हल्के ऑटोमोबाइल 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 काफी छोटी कारों के लिए भी। | ||
==== क्षैतिज रूप से विपरीत | ==== क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली ==== | ||
1896 में, कार्ल बेंज को क्षैतिज रूप से विपरीत | 1896 में, कार्ल बेंज को क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली वाले पहले इंजन के प्रारुपण के लिए पेटेंट 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 प्रोफ़ाइल के कारण प्रायः फ्लैट इंजन कहा जाता है। उनका उपयोग [[फॉक्सवैगन बीटल]], सीट्रोएन 2 सीवी, कुछ पोर्श और सुबारू कारों, कई [[बीएमडब्ल्यू]] और [[होंडा]] [[मोटरसाइकिल]]ों और प्रोपेलर विमान इंजनों में किया गया था। | ||
==== उन्नति ==== | ==== उन्नति ==== | ||
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==== आंतरिक दहन इंजन ==== | ==== आंतरिक दहन इंजन ==== | ||
[[File:A three-horsepower internal combustion engine that ran on coal gas LCCN2006691790.jpg|thumb|254x254px|कोयला गैस पर चलने वाला तीन-हॉर्सपावर का आंतरिक दहन इंजन]] | [[File:A three-horsepower internal combustion engine that ran on coal gas LCCN2006691790.jpg|thumb|254x254px|कोयला गैस पर चलने वाला तीन-हॉर्सपावर का आंतरिक दहन इंजन]] | ||
{{Main|Internal combustion engine}}आंतरिक दहन इंजन एक इंजन है जिसमें [[दहन कक्ष]] में एक ऑक्सीडाइज़र (समान्यतः हवा) के साथ एक ईंधन (समान्यतः, [[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 | {{Main|Internal combustion engine}}आंतरिक दहन इंजन एक इंजन है जिसमें [[दहन कक्ष]] में एक ऑक्सीडाइज़र (समान्यतः हवा) के साथ एक ईंधन (समान्यतः, [[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 प्रणोदक नोजल, और इसे एक पर ले जाकर दूरी, यांत्रिक कार्य (भौतिकी) उत्पन्न करता है।<ref name=r1 >{{cite encyclopedia|first=Charles Lafayette |last=Proctor II |url=https://www.britannica.com/EBchecked/topic/290504/internal-combustion-engine |title=आंतरिक जलन ऊजाएं|encyclopedia=Encyclopædia Britannica Online |access-date=2011-05-09}}</ref><ref name=r2 >{{cite web|url=http://www.answers.com/topic/internal-combustion-engine?cat=technology |title=आंतरिक दहन इंजन|publisher=Answers.com |access-date=2011-05-09}}</ref><ref name=r3>{{cite web|url=http://inventors.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http://www.bartleby.com/65/in/intern-co.html |archive-url=https://archive.today/20120721063446/http://inventors.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http://www.bartleby.com/65/in/intern-co.html |url-status=dead |archive-date=2012-07-21 |title=Columbia encyclopedia: Internal combustion engine |publisher=Inventors.about.com |access-date=2011-05-09 }}</ref><ref name=r4 >{{cite web|url=http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0825332.html |title=आंतरिक दहन इंजन|publisher=Infoplease.com |year=2007 |access-date=2011-05-09}}</ref> | ||
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गैर-दहनशील इंजनों के एक अन्य समूह में [[थर्मोअकॉस्टिक हीट इंजन]] (कभी-कभी टीए इंजन कहा जाता है) समिलित होते हैं जो थर्मोकॉस्टिक डिवाइस होते हैं जो गर्मी को एक स्थान से दूसरे स्थान पर पंप करने के लिए उच्च-आयाम ध्वनि तरंगों का उपयोग करते हैं, या इसके विपरीत उच्च-आयाम ध्वनि तरंगों को प्रेरित करने के लिए गर्मी के अंतर का उपयोग करते हैं। सामान्य तौर पर, थर्मोअकॉस्टिक इंजनों को स्टैंडिंग वेव और ट्रैवलिंग वेव डिवाइसेस में विभाजित किया जा सकता है।<ref>{{cite book |url=https://www.scribd.com/doc/147785416/Experimental-Investigations-on-a-Standing-Wave-Thermoacoustic-Engine#fullscreen |first=Mahmoud |last=Emam |title=स्टैंडिंग-वेव थर्मोकॉस्टिक इंजन पर प्रायोगिक जांच, M.Sc. थीसिस|publisher=Cairo University |location=Egypt |year=2013 |access-date=2013-09-26}}</ref> | गैर-दहनशील इंजनों के एक अन्य समूह में [[थर्मोअकॉस्टिक हीट इंजन]] (कभी-कभी टीए इंजन कहा जाता है) समिलित होते हैं जो थर्मोकॉस्टिक डिवाइस होते हैं जो गर्मी को एक स्थान से दूसरे स्थान पर पंप करने के लिए उच्च-आयाम ध्वनि तरंगों का उपयोग करते हैं, या इसके विपरीत उच्च-आयाम ध्वनि तरंगों को प्रेरित करने के लिए गर्मी के अंतर का उपयोग करते हैं। सामान्य तौर पर, थर्मोअकॉस्टिक इंजनों को स्टैंडिंग वेव और ट्रैवलिंग वेव डिवाइसेस में विभाजित किया जा सकता है।<ref>{{cite book |url=https://www.scribd.com/doc/147785416/Experimental-Investigations-on-a-Standing-Wave-Thermoacoustic-Engine#fullscreen |first=Mahmoud |last=Emam |title=स्टैंडिंग-वेव थर्मोकॉस्टिक इंजन पर प्रायोगिक जांच, M.Sc. थीसिस|publisher=Cairo University |location=Egypt |year=2013 |access-date=2013-09-26}}</ref> | ||
[[स्टर्लिंग इंजन]] गैर-दहनशील ताप इंजन का दूसरा रूप हो सकता है। गर्मी को काम में बदलने के लिए वे स्टर्लिंग ऊष्मागतिक चक्र का उपयोग करते हैं। एक उदाहरण अल्फा प्रकार का स्टर्लिंग इंजन है, जिससे गैस एक गर्म सिलेंडर और एक ठंडे सिलेंडर के बीच एक [[ ऋण संग्राहक ]] के माध्यम से प्रवाहित होती है, जो 90° चरण से बाहर घूमने वाले | [[स्टर्लिंग इंजन]] गैर-दहनशील ताप इंजन का दूसरा रूप हो सकता है। गर्मी को काम में बदलने के लिए वे स्टर्लिंग ऊष्मागतिक चक्र का उपयोग करते हैं। एक उदाहरण अल्फा प्रकार का स्टर्लिंग इंजन है, जिससे गैस एक गर्म सिलेंडर और एक ठंडे सिलेंडर के बीच एक [[ ऋण संग्राहक ]] के माध्यम से प्रवाहित होती है, जो 90° चरण से बाहर घूमने वाले मुसली से जुड़े होते हैं। गैस गर्म सिलेंडर पर गर्मी प्राप्त करती है और क्रैंकशाफ्ट को घुमाने वाले मुसली को चलाते हुए फैलती है। रिक्यूपरेटर के माध्यम से विस्तार और प्रवाहित होने के बाद, गैस ठंडे सिलेंडर में गर्मी को खारिज कर देती है और दबाव में आने वाली गिरावट दूसरे (विस्थापन) मुसली द्वारा इसके संपीड़न की ओर ले जाती है, जो इसे गर्म सिलेंडर पर वापस जाने के लिए मजबूर करती है।<ref>{{cite journal |first=Khaled M. |last=Bataineh |title=अल्फा-टाइप स्टर्लिंग इंजन का न्यूमेरिकल थर्मोडायनामिक मॉडल|journal=Case Studies in Thermal Engineering |volume=12 |year=2018 |pages=104–116 |issn=2214-157X |doi=10.1016/j.csite.2018.03.010|doi-access=free }}</ref> | ||
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एक विद्युत मोटर यांत्रिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करती है, समान्यतः [[चुंबकीय क्षेत्र]] और [[विद्युत कंडक्टर]] | वर्तमान-वाहक कंडक्टर के संपर्क के माध्यम से। रिवर्स प्रक्रिया, यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा का उत्पादन, [[विद्युत जनरेटर]] या [[डाइनेमो]] द्वारा पूरा किया जाता है। वाहनों में इस्तेमाल होने वाली [[ कर्षण मोटर ]]ें प्रायः दोनों काम करती हैं। [[विद्युतीय ऊर्जा]] को जनरेटर के रूप में और इसके विपरीत चलाया जा सकता है, हालांकि यह हमेशा व्यावहारिक नहीं होता है। | एक विद्युत मोटर यांत्रिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करती है, समान्यतः [[चुंबकीय क्षेत्र]] और [[विद्युत कंडक्टर]] | वर्तमान-वाहक कंडक्टर के संपर्क के माध्यम से। रिवर्स प्रक्रिया, यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा का उत्पादन, [[विद्युत जनरेटर]] या [[डाइनेमो]] द्वारा पूरा किया जाता है। वाहनों में इस्तेमाल होने वाली [[ कर्षण मोटर ]]ें प्रायः दोनों काम करती हैं। [[विद्युतीय ऊर्जा]] को जनरेटर के रूप में और इसके विपरीत चलाया जा सकता है, हालांकि यह हमेशा व्यावहारिक नहीं होता है। | ||
इलेक्ट्रिक मोटर्स सर्वव्यापी हैं, औद्योगिक पंखे, ब्लोअर और पंप, मशीन टूल्स, घरेलू उपकरण, बिजली उपकरण और [[हार्ड ड्राइव]] जैसे विविध अनुप्रयोगों में पाए जा रहे हैं। वे प्रत्यक्ष धारा (उदाहरण के लिए एक [[बैटरी (बिजली)]]विद्युत) संचालित पोर्टेबल डिवाइस या मोटर वाहन) द्वारा संचालित हो सकते हैं, या एक केंद्रीय विद्युत वितरण ग्रिड से वैकल्पिक वर्तमान द्वारा। सबसे छोटी मोटरें इलेक्ट्रिक कलाई घड़ी में पाई जा सकती हैं। अत्यधिक मानकीकृत आयामों और विशेषताओं के मध्यम आकार के मोटर्स औद्योगिक उपयोगों के लिए सुविधाजनक यांत्रिक शक्ति प्रदान करते हैं। सबसे बड़े इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग बड़े जहाजों के प्रणोदन के लिए किया जाता है, और पाइपलाइन कंप्रेशर्स जैसे उद्देश्यों के लिए, हजारों वाट (यूनिट) में रेटिंग के साथ। विद्युत मोटरों को विद्युत शक्ति के स्रोत, उनके आंतरिक निर्माण और उनके अनुप्रयोग द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। | इलेक्ट्रिक मोटर्स सर्वव्यापी हैं, औद्योगिक पंखे, ब्लोअर और पंप, मशीन टूल्स, घरेलू उपकरण, बिजली उपकरण और [[हार्ड ड्राइव]] जैसे विविध अनुप्रयोगों में पाए जा रहे हैं। वे प्रत्यक्ष धारा (उदाहरण के लिए एक [[बैटरी (बिजली)]]विद्युत) संचालित पोर्टेबल डिवाइस या मोटर वाहन) द्वारा संचालित हो सकते हैं, या एक केंद्रीय विद्युत वितरण ग्रिड से वैकल्पिक वर्तमान द्वारा। सबसे छोटी मोटरें इलेक्ट्रिक कलाई घड़ी में पाई जा सकती हैं। अत्यधिक मानकीकृत आयामों और विशेषताओं के मध्यम आकार के मोटर्स औद्योगिक उपयोगों के लिए सुविधाजनक यांत्रिक शक्ति प्रदान करते हैं। सबसे बड़े इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग बड़े जहाजों के प्रणोदन के लिए किया जाता है, और पाइपलाइन कंप्रेशर्स जैसे उद्देश्यों के लिए, हजारों वाट (यूनिट) में रेटिंग के साथ। विद्युत मोटरों को विद्युत शक्ति के स्रोत, उनके आंतरिक निर्माण और उनके अनुप्रयोग द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। | ||
[[File:Electric motor.gif|thumb|विद्युत मोटर]]विद्युत धारा और चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रियाओं द्वारा यांत्रिक बल के उत्पादन का भौतिक सिद्धांत 1821 की शुरुआत में ही जाना जाता था। बढ़ती दक्षता वाली विद्युत मोटरों का निर्माण 19वीं शताब्दी के दौरान किया गया था, लेकिन बड़े | [[File:Electric motor.gif|thumb|विद्युत मोटर]]विद्युत धारा और चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रियाओं द्वारा यांत्रिक बल के उत्पादन का भौतिक सिद्धांत 1821 की शुरुआत में ही जाना जाता था। बढ़ती दक्षता वाली विद्युत मोटरों का निर्माण 19वीं शताब्दी के दौरान किया गया था, लेकिन बड़े मापदंड पर विद्युत मोटरों के व्यावसायिक उपयोग के लिए कुशल की आवश्यकता थी। विद्युत जनरेटर और विद्युत वितरण नेटवर्क। | ||
मोटरों से विद्युत [[ऊर्जा की खपत]] और उनसे जुड़े [[ कार्बन पदचिह्न ]]्स को कम करने के लिए, कई देशों में विभिन्न नियामक प्राधिकरणों ने उच्च दक्षता वाली इलेक्ट्रिक मोटरों के निर्माण और उपयोग को प्रोत्साहित करने के लिए कानून पेश और कार्यान्वित किए हैं। एक अच्छी तरह से प्रारुपण की गई मोटर अपनी इनपुट ऊर्जा का 90% से अधिक दशकों तक उपयोगी शक्ति में परिवर्तित कर सकती है।<ref>"Motors". American Council for an Energy-Efficient Economy. http://www.aceee.org/topics/motors</ref> जब एक मोटर की दक्षता कुछ प्रतिशत अंकों से भी बढ़ जाती है, तो किलोवाट घंटे (और इसलिए लागत में) में बचत बहुत अधिक होती है। एक विशिष्ट औद्योगिक प्रेरण मोटर की विद्युत ऊर्जा दक्षता में सुधार किया जा सकता है: 1) [[स्टेटर]] वाइंडिंग्स में बिजली के नुकसान को कम करना (उदाहरण के लिए, विद्युत कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर, [[प्रारंभ करनेवाला]] तकनीक में सुधार करके, और उच्च सामग्री का उपयोग करके) विद्युत चालकता, जैसे तांबा), 2) रोटर (विद्युत) कॉइल या कास्टिंग में विद्युत नुकसान को कम करना (उदाहरण के लिए, उच्च विद्युत चालकता वाली सामग्री का उपयोग करके, जैसे तांबा), 3) बेहतर गुणवत्ता वाले चुंबकीय [[ इस्पात ]] का उपयोग करके चुंबकीय नुकसान को कम करना , 4) मोटरों के वायुगतिकी में सुधार करना ताकि मैकेनिकल विंडेज नुकसान को कम किया जा सके, 5) घर्षण नुकसान को कम करने के लिए बियरिंग (मैकेनिकल) में सुधार किया जा सके, और 6) विनिर्माण [[इंजीनियरिंग सहिष्णुता]] को कम किया जा सके। इस विषय पर आगे की चर्चा के लिए, [[प्रीमियम दक्षता]] देखें।) | मोटरों से विद्युत [[ऊर्जा की खपत]] और उनसे जुड़े [[ कार्बन पदचिह्न ]]्स को कम करने के लिए, कई देशों में विभिन्न नियामक प्राधिकरणों ने उच्च दक्षता वाली इलेक्ट्रिक मोटरों के निर्माण और उपयोग को प्रोत्साहित करने के लिए कानून पेश और कार्यान्वित किए हैं। एक अच्छी तरह से प्रारुपण की गई मोटर अपनी इनपुट ऊर्जा का 90% से अधिक दशकों तक उपयोगी शक्ति में परिवर्तित कर सकती है।<ref>"Motors". American Council for an Energy-Efficient Economy. http://www.aceee.org/topics/motors</ref> जब एक मोटर की दक्षता कुछ प्रतिशत अंकों से भी बढ़ जाती है, तो किलोवाट घंटे (और इसलिए लागत में) में बचत बहुत अधिक होती है। एक विशिष्ट औद्योगिक प्रेरण मोटर की विद्युत ऊर्जा दक्षता में सुधार किया जा सकता है: 1) [[स्टेटर]] वाइंडिंग्स में बिजली के नुकसान को कम करना (उदाहरण के लिए, विद्युत कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर, [[प्रारंभ करनेवाला]] तकनीक में सुधार करके, और उच्च सामग्री का उपयोग करके) विद्युत चालकता, जैसे तांबा), 2) रोटर (विद्युत) कॉइल या कास्टिंग में विद्युत नुकसान को कम करना (उदाहरण के लिए, उच्च विद्युत चालकता वाली सामग्री का उपयोग करके, जैसे तांबा), 3) बेहतर गुणवत्ता वाले चुंबकीय [[ इस्पात ]] का उपयोग करके चुंबकीय नुकसान को कम करना , 4) मोटरों के वायुगतिकी में सुधार करना ताकि मैकेनिकल विंडेज नुकसान को कम किया जा सके, 5) घर्षण नुकसान को कम करने के लिए बियरिंग (मैकेनिकल) में सुधार किया जा सके, और 6) विनिर्माण [[इंजीनियरिंग सहिष्णुता]] को कम किया जा सके। इस विषय पर आगे की चर्चा के लिए, [[प्रीमियम दक्षता]] देखें।) | ||
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एक वायवीय मोटर एक मशीन है जो संभावित ऊर्जा को संपीड़ित हवा के रूप में यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करती है। वायवीय मोटर्स समान्यतः संपीड़ित हवा को रैखिक या रोटरी गति के माध्यम से यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करते हैं। रैखिक गति या तो एक डायाफ्राम या | एक वायवीय मोटर एक मशीन है जो संभावित ऊर्जा को संपीड़ित हवा के रूप में यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करती है। वायवीय मोटर्स समान्यतः संपीड़ित हवा को रैखिक या रोटरी गति के माध्यम से यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करते हैं। रैखिक गति या तो एक डायाफ्राम या मुसली एक्ट्यूएटर से आ सकती है, जबकि रोटरी गति या तो एक वेन टाइप एयर मोटर या मुसली एयर मोटर द्वारा आपूर्ति की जाती है। वायवीय मोटर्स को हाथ से चलने वाले उपकरण उद्योग में व्यापक सफलता मिली है और परिवहन उद्योग में उनके उपयोग का विस्तार करने के लिए लगातार प्रयास किए जा रहे हैं। हालांकि, परिवहन उद्योग में एक व्यवहार्य विकल्प के रूप में देखे जाने से पहले वायवीय मोटर्स को दक्षता की कमियों को दूर करना होगा। | ||
==== हाइड्रोलिक मोटर ==== | ==== हाइड्रोलिक मोटर ==== | ||
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=== गति === | === गति === | ||
स्पीड | स्पीड मुसली इंजन में क्रैंकशाफ्ट रोटेशन और कंप्रेसर/टरबाइन रोटर्स और इलेक्ट्रिक मोटर रोटर्स की गति को संदर्भित करता है। इसे [[क्रांतियों प्रति मिनट]] (आरपीएम) में मापा जाता है। | ||
=== जोर === | === जोर === | ||
Revision as of 08:32, 22 March 2023
- Induction (Fuel enters)
- Compression
- Ignition (Fuel is burnt)
- Emission (Exhaust out)
एक इंजन या मोटर एक मशीन 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 कोशिक 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 आम 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 मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक गति में परिवर्तित करते हैं, वायवीय मोटर संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं, और उत्तेजित खिलौनों में लोचदार ऊर्जा का उपयोग करते हैं। जैविक पद्धतियों में, आणविक मोटर, 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 तरीकों 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। सख्त शून्य-उत्सर्जन का मतलब समान्यतः 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, सख्त 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 NOx, का कम उत्सर्जन होते 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 होते हैं, एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है। NOx, 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 उग्र से आया है, जो शब्द सरल का मूल है। युद्ध के पूर्व-औद्योगिक हथियार, जैसे कि गुलेल, घेराबंदी 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 समान्यतः भाप इंजन और आंतरिक दहन इंजन जैसे उपकरणों का वर्णन करता है, जो आघूर्ण बल या रैखिक बल (समान्यतः जोर के रूप में) को बढ़ाकर यांत्रिक कार्य करने के लिए ईंधन को जलाते हैं या अन्यथा खपत करते हैं। ऊष्मा ऊर्जा को गति में परिवर्तित करने वाले उपकरणों को समान्यतः केवल इंजन के रूप में संदर्भित किया जाता है।[4] इंजन के उदाहरण जो एक आघूर्ण बल लगाते हैं, परिचित मोटर-गाड़ी 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 मोटर 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। मोटर शब्द लैटिन क्रिया मोटो से निकला है जिसका अर्थ है 'गति में सेट करना', या 'गति बनाए रखना'। इस प्रकार एक मोटर एक उपकरण है जो गति प्रदान करता है।
मोटर और इंजन मानक अंग्रेजी में विनिमेय हैं।[5] कुछ अभियान्त्रिकी शब्दजाल में, दो शब्दों के अलग-अलग अर्थ होते हैं, जिसमें इंजन एक ऐसा उपकरण है जो दहन या अन्यथा ईंधन की खपत करता है, इसकी रासायनिक संरचना को बदलता है, और एक मोटर बिजली, वायु मोटर, या द्रवचालित दबाव द्वारा संचालित एक उपकरण है, जो इसके ऊर्जा स्रोत की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है।[6][7] हालांकि, प्रक्षेपात्र मोटर शब्द का उपयोग करती है, भले ही वे ईंधन का उपभोग करते हैं।
एक ऊष्मा इंजन एक विकट 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 मोटर-गाड़ी विभिन्न मोटरों और पंपों का उपयोग कर सकता है, लेकिन अंततः ऐसे सभी उपकरण इंजन से अपनी शक्ति प्राप्त करते हैं। इसे देखने का एक अन्य तरीका यह है कि एक मोटर बाहरी स्रोत से शक्ति प्राप्त करती है, और फिर इसे यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती 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 मशीनें, जैसे मेस (बल्डगन) और ऊर (उत्तोलक के उदाहरण), प्रागितिहास है