इंजन: Difference between revisions
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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।<ref>{{Cite web|title=World Wide Words: Engine and Motor|url=http://www.worldwidewords.org/articles/engine.htm|website=World Wide Words|language=en-gb|access-date=2020-04-30}}</ref> | 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।<ref>{{Cite web|title=World Wide Words: Engine and Motor|url=http://www.worldwidewords.org/articles/engine.htm|website=World Wide Words|language=en-gb|access-date=2020-04-30}}</ref> | ||
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।<ref>{{cite web |title=इंजन|work=Collins English Dictionary |access-date=2012-09-03 |url=http://www.collinsdictionary.com/dictionary/english/Engine}}</ref> इंजन के उदाहरण जो एक आघूर्ण बल लगाते हैं, परिचित | 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।<ref>{{cite web |title=इंजन|work=Collins English Dictionary |access-date=2012-09-03 |url=http://www.collinsdictionary.com/dictionary/english/Engine}}</ref> इंजन के उदाहरण जो एक आघूर्ण बल लगाते हैं, परिचित 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 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। | 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। | ||
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*{{Cite Dictionary.com|engine}}</ref> 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 [[हाइड्रोलिक मोटर|द्रवचालित]] दबाव द्वारा संचालित एक उपकरण है, जो इसके ऊर्जा स्रोत की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है।<ref>"Engine", ''McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology'', Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 714.</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.worldwidewords.org/articles/engine.htm |title=World Wide Words: Engine and Motor |last=Quinion |first=Michael |website=Worldwide Words |access-date=2018-02-03}}</ref> हालांकि, [[मॉडल रॉकेट मोटर वर्गीकरण|प्रक्षेपात्र मोटर]] शब्द का उपयोग करती है, भले ही वे ईंधन का उपभोग करते हैं। | *{{Cite Dictionary.com|engine}}</ref> 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 [[हाइड्रोलिक मोटर|द्रवचालित]] दबाव द्वारा संचालित एक उपकरण है, जो इसके ऊर्जा स्रोत की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है।<ref>"Engine", ''McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology'', Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 714.</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.worldwidewords.org/articles/engine.htm |title=World Wide Words: Engine and Motor |last=Quinion |first=Michael |website=Worldwide Words |access-date=2018-02-03}}</ref> हालांकि, [[मॉडल रॉकेट मोटर वर्गीकरण|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।<ref>"Prime mover", ''McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology'', Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 1498.</ref> आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित एक [[ऑटोमोबाइल| | 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।<ref>"Prime mover", ''McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology'', Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 1498.</ref> आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित एक [[ऑटोमोबाइल|स्वचालित वाहन]] 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)।<ref>{{cite book|last=Press|first=AIP, Associated|title=स्टाइलबुक और मीडिया लॉ पर ब्रीफिंग|year=2007|publisher=Basic Books|location=New York|isbn=978-0-465-00489-8|pages=84|edition=42nd}}</ref> | ||
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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]] | 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]] | ||
=== | === स्वचालित वाहन === | ||
[[कार्ल बेंज]] द्वारा बनाई गई पहली व्यावसायिक रूप से सफल | [[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। | ||
==== क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली ==== | ==== क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली ==== | ||
1896 में, कार्ल बेंज को क्षैतिज रूप से विपरीत मुसली वाले पहले इंजन के प्रारुपण के लिए | 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 [[बीएमडब्ल्यू|BMW]] और [[होंडा]] [[मोटरसाइकिल]] और प्रोपेलर विमान इंजनों में किया गया था। | ||
==== उन्नति ==== | ==== उन्नति ==== | ||
स्वचालित वाहन के लिए आंतरिक दहन इंजन के उपयोग की निरंतरता आंशिक रूप से इंजन नियंत्रण प्रणाली (इंजन प्रबंधन प्रक्रियाओं को प्रदान करने वाले ऑनबोर्ड कंप्यूटर, और इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित ईंधन इंजेक्शन) 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 लगभग 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 मशीनरी में उपयोग किए जाते हैं, हालांकि उन्हें विशेष मशीनिंग की आवश्यकता होती है जो अधिकांश कारखानों में उपलब्ध नहीं होती है। डीजल इंजन कम हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करते हैं और {{CO2}} उत्सर्जन, लेकिन अधिक [[वायुमंडलीय कण पदार्थ]] और {{NOx|link=yes}} प्रदूषण, गैसोलीन इंजन की तुलना में।<ref name=Harrison2001>{{Citation |title= Pollution: Causes, Effects and Control |first= Roy M. |last= Harrison |author-link=Roy M. Harrison|edition=4th |publisher= [[Royal Society of Chemistry]] |year= 2001 |isbn= 978-0-85404-621-8 }}</ref> तुलनीय गैसोलीन इंजनों की तुलना में डीजल इंजन भी 40% अधिक ईंधन कुशल हैं।<ref name=Harrison2001/> | |||
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==== इंजन विन्यास ==== | ==== इंजन विन्यास ==== | ||
पहले के | पहले के स्वचालित वाहन इंजन के विकास ने आज के सामान्य उपयोग की तुलना में इंजनों की एक बड़ी रेंज का उत्पादन किया। समग्र आकार, वजन, [[इंजन विस्थापन]] और सिलेंडर [[बोर (इंजन)]] में समान अंतर के साथ इंजन 1- से लेकर 16-सिलेंडर प्रारुपण तक होते हैं। अधिकांश मॉडलों में 19 से 120 hp (14 से 90 kW) तक चार सिलेंडर और पावर रेटिंग का पालन किया गया। कई तीन-सिलेंडर, दो-स्ट्रोक-चक्र मॉडल बनाए गए थे जबकि अधिकांश इंजनों में सीधे या इन-लाइन सिलेंडर थे। कई वी-प्रकार के मॉडल थे और क्षैतिज रूप से दो- और चार-सिलेंडर बनाने का भी विरोध किया। ओवरहेड [[कैंषफ़्ट]] प्रायः कार्यरत थे। छोटे इंजन समान्यतः एयर-कूल्ड होते थे और वाहन के पीछे स्थित होते थे; संपीड़न अनुपात अपेक्षाकृत कम थे। 1970 और 1980 के दशक में स्वचालित वाहन में बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था में रुचि देखी गई, जिससे दक्षता में सुधार के लिए प्रति सिलेंडर पांच वाल्वों के साथ छोटे V-6 और चार-सिलेंडर लेआउट की वापसी हुई। [[बुगाटी वेरॉन]] 16.4 एक [[W16 इंजन]] के साथ काम करता है, जिसका अर्थ है कि दो [[वी 8 इंजन]] सिलेंडर लेआउट 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 Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, एक 14-सिलेंडर, 2-स्ट्रोक टर्बोचार्ज्ड डीजल इंजन है जिसे 2006 में लॉन्च किए जाने पर दुनिया के सबसे बड़े कंटेनर 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। | अब तक निर्मित सबसे बड़ा आंतरिक दहन इंजन Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, एक 14-सिलेंडर, 2-स्ट्रोक टर्बोचार्ज्ड डीजल इंजन है जिसे 2006 में लॉन्च किए जाने पर दुनिया के सबसे बड़े कंटेनर 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। | ||
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==== पर्यावरणीय प्रभाव ==== | ==== पर्यावरणीय प्रभाव ==== | ||
इंजनों के संचालन का समान्यतः वायु गुणवत्ता और परिवेश [[ध्वनि प्रदूषण]] पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। ऑटोमोटिव पावर सिस्टम्स 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 इलेक्ट्रिक वाहन सामने आए हैं, लेकिन लागत और परिचालन विशेषताओं के कारण वे प्रतिस्पर्धी साबित नहीं हुए हैं।{{Citation needed|date=November 2012}} 21वीं सदी में | इंजनों के संचालन का समान्यतः वायु गुणवत्ता और परिवेश [[ध्वनि प्रदूषण]] पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। ऑटोमोटिव पावर सिस्टम्स 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 इलेक्ट्रिक वाहन सामने आए हैं, लेकिन लागत और परिचालन विशेषताओं के कारण वे प्रतिस्पर्धी साबित नहीं हुए हैं।{{Citation needed|date=November 2012}} 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|date=November 2012}} कई निर्माताओं ने हाइब्रिड इंजन पेश किए हैं, जिनमें मुख्य रूप से एक इलेक्ट्रिक मोटर 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 ==== | ==== वायु गुणवत्ता ==== | ||
Revision as of 08:39, 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 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 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 स्वचालित वाहन 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 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 कैपस्तान (समुद्री), हस्तचरखी या पद्धचलित मशीन, और रस्सियों, पुलि व्यवस्था के साथ; यह शक्ति समान्यतः बलों के यांत्रिक लाभ और गति कम होने के साथ प्रसारित होती थी। इनका उपयोग प्राचीन ग्रीस में क्रेन (मशीन) और जहाज पर, साथ ही साथ प्राचीन रोम में खनन, पंप और घेराबंदी 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 इस्तेमाल किया जाता था, जो पहले के समय में मनुष्यों द्वारा संचालित मशीनों के समान थे।
स्ट्रैबो के अनुसार, पहली शताब्दी ईसा पूर्व के दौरान 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 मशीनों का श्रेय दिया जाता है, जिसमें एओलिप को और व्यापारिक मशीन समिलित हैं, प्रायः ये मशीनें पूजा से जुड़ी होती थीं, जैसे कि एनिमेटेड वेदी और स्वचालित मंदिर के दरवाजे।
मध्ययुगीन
मध्यकालीन मुस्लिम इंजीनियरों ने मिलों और पानी उठाने वाली मशीनों में गियर लगाए, और जल मिलों और पानी उठाने वाली मशीनों को अतिरिक्त शक्ति प्रदान करने के लिए बांधों को जल शक्ति के स्रोत के रूप में उपयोग किया।[10]