इंजन: Difference between revisions

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{{Other uses|Engine (disambiguation)|Motor (disambiguation)}}
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[[File:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif|thumb|right|225px|[[फोर स्ट्रोक इंजन]] के चार चरणों को दर्शाने वाला एनिमेशन|[[स्पार्क प्लग]] के साथ चार-स्ट्रोक गैसोलीन-ईंधन वाला आंतरिक दहन चक्र: {{ordered list |Induction ''(Fuel enters)'' |Compression |Ignition ''(Fuel is burnt)''|Emission ''(Exhaust out)''}}]]
[[File:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif|thumb|right|225px|[[फोर स्ट्रोक इंजन]] के चार चरणों को दर्शाने वाला एनिमेशन|[[स्पार्क प्लग]] के साथ चार-स्ट्रोक गैसोलीन-ईंधन वाला आंतरिक दहन चक्र: {{ordered list |Induction ''(Fuel enters)'' |Compression |Ignition ''(Fuel is burnt)''|Emission ''(Exhaust out)''}}]]
[[File:Jet engine.svg|thumb|right|450px|[[जेट इंजिन]] [[प्रतिक्रिया इंजन]] के रूप में उच्च-वेग निकास उत्पन्न करने के लिए दहन की गर्मी का उपयोग करता है। विमान के इलेक्ट्रिकल और [[हाइड्रोलिक]] सिस्टम को बिजली देने के लिए यांत्रिक ऊर्जा टरबाइन शाफ्ट से ली जा सकती है, लेकिन निष्कासित निकास गैस द्वारा [[जोर]] दिया जाता है।]]एक इंजन या मोटर एक [[मशीन]] है जिसे [[ऊर्जा]] के एक या अधिक रूपों को [[गति (भौतिकी)|यांत्रिक ऊर्जा (भौतिकी)]] में परिवर्तित करने के लिए प्रारुपण किया गया है।<ref>{{cite web|url=http://dictionary.reference.com/browse/motor |title=मोटर|quote=एक व्यक्ति या वस्तु जो गति प्रदान करती है, esp। एक युक्ति, एक भाप इंजन के रूप में, जो किसी स्रोत से ऊर्जा प्राप्त करती है और इसे ड्राइविंग मशीनरी में उपयोग करने के लिए संशोधित करती है।|publisher=Dictionary.reference.com |access-date=2011-05-09}}</ref><ref>[http://dictionary.reference.com/browse/motor Dictionary.com: (World heritage)] "3. any device that converts another form of energy into mechanical energy so as to produce motion"</ref> 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|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।
[[File:Jet engine.svg|thumb|right|450px|[[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]] सिस्टम को बिजली देने के लिए यांत्रिक ऊर्जा टरबाइन शाफ्ट से ली जा सकती है, लेकिन निष्कासित निकास गैस द्वारा [[जोर]] दिया जाता है।]]एक इंजन या मोटर एक [[मशीन]] है जिसे [[ऊर्जा]] के एक या अधिक रूपों को [[गति (भौतिकी)|यांत्रिक ऊर्जा (भौतिकी)]] में परिवर्तित करने के लिए प्रारुपण किया गया है।<ref>{{cite web|url=http://dictionary.reference.com/browse/motor |title=मोटर|quote=एक व्यक्ति या वस्तु जो गति प्रदान करती है, esp। एक युक्ति, एक भाप इंजन के रूप में, जो किसी स्रोत से ऊर्जा प्राप्त करती है और इसे ड्राइविंग मशीनरी में उपयोग करने के लिए संशोधित करती है।|publisher=Dictionary.reference.com |access-date=2011-05-09}}</ref><ref>[http://dictionary.reference.com/browse/motor Dictionary.com: (World heritage)] "3. any device that converts another form of energy into mechanical energy so as to produce motion"</ref> 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|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।
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।
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==== गैर दहन ताप इंजन ====
==== गैर दहन ताप इंजन ====
{{Main|heat engine}}
{{Main|heat engine}}
कुछ इंजन गैर-दहनशील प्रक्रियाओं से गर्मी को यांत्रिक कार्यों में परिवर्तित करते हैं, उदाहरण के लिए एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र भाप का उत्पादन करने के लिए परमाणु प्रतिक्रिया से गर्मी का उपयोग करता है और भाप इंजन चलाता है, या प्रक्षेपात्र इंजन में गैस टरबाइन को [[हाइड्रोजन पेरोक्साइड]] को विघटित करके चलाया जा सकता है। विभिन्न ऊर्जा स्रोत के अतिरिक्त, इंजन को प्रायः आंतरिक या बाहरी दहन इंजन के समान ही इंजीनियर किया जाता है।
कुछ इंजन गैर-दहनशील प्रक्रियाओं से गर्मी को यांत्रिक कार्यों में परिवर्तित करते हैं, उदाहरण के लिए एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र भाप का उत्पादन करने के लिए परमाणु प्रतिक्रिया से गर्मी का उपयोग करता है और भाप इंजन चलाता है, या प्रक्षेपात्र इंजन में गैस टरबाइन को [[हाइड्रोजन पेरोक्साइड]] को विघटित करके चलाया जा सकता है। विभिन्न ऊर्जा स्रोत के अतिरिक्त, इंजन को प्रायः आंतरिक या बाहरी दहन इंजन के समान ही अभियन्ता किया जाता है।
 
गैर-दहनशील इंजनों के एक अन्य समूह में [[थर्मोअकॉस्टिक हीट इंजन|तापध्वनिक उष्म इंजन]] (कभी-कभी TA इंजन कहा जाता है) समिलित होते हैं जो तापध्वनिक उपकरण 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। सामान्यतः, तापध्वनिक इंजनों को स्थायी तरंग और यात्रा तरंग उपकरणों 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 | 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। ऋण संग्राहक के माध्यम से विस्तार और प्रवाहित होने के बाद, गैस ठंडे सिलेंडर में गर्मी को बहिष्कृत 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>


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 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>




=== गैर-थर्मल रासायनिक रूप से संचालित मोटर ===
=== गैर-थर्मल रासायनिक रूप से संचालित मोटर ===
गैर-तापीय मोटर्स समान्यतः एक रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा संचालित होते हैं, लेकिन गर्मी इंजन नहीं होते हैं। उदाहरणों में समिलित:
गैर-तापीय मोटर्स समान्यतः एक रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा संचालित होते हैं, लेकिन उष्म इंजन नहीं होते हैं। उदाहरणों में समिलित:
* आणविक मोटर - जीवित चीजों में पाई जाने वाली मोटरें
* आणविक मोटर - जीवित चीजों में पाई जाने वाली मोटरें
* [[सिंथेटिक आणविक मोटर]]।
* [[सिंथेटिक आणविक मोटर|कृत्रिम आणविक मोटर]]।


=== इलेक्ट्रिक मोटर ===
=== विद्युतीय मोटर ===
{{Main|Electric motor|Electric vehicle}}
{{Main|Electric motor|Electric vehicle}}
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]] के संपर्क के माध्यम से। विपरीत प्रक्रिया, यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा का उत्पादन, [[विद्युत जनरेटर|विद्युत जनित्र]] या [[डाइनेमो]] द्वारा पूरा किया जाता है। वाहनों में उपयोग होने वाली [[ कर्षण मोटर | कर्षण मोटर]] प्रायः दोनों काम करती हैं। [[विद्युतीय ऊर्जा]] को जनित्र 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।
 
[[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।
विद्युतीय मोटर्स सर्वव्यापी हैं, औद्योगिक पंखे, ब्लोअर और पंप, मशीन यंत्र, घरेलू उपकरण, बिजली उपकरण जैसे विविध अनुप्रयोगों में पाए जा रहे हैं। वे प्रत्यक्ष धारा (उदाहरण के लिए एक [[बैटरी (बिजली)|बैटरी]] संचालित सुवाह्य उपकरण या मोटर वाहन) या एक केंद्रीय विद्युत वितरण ग्रिड से वैकल्पिक धारा द्वारा संचालित हो सकते है। सबसे छोटी मोटरें विद्युतीय 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 विद्युतीय मोटर्स का उपयोग बड़े जहाजों के प्रणोदन के लिए किया जाता है, और पाइपलाइन संपीडक जैसे उद्देश्यों के लिए, हजारों वाट (यूनिट) में श्रेणि निर्धारण 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 के आरंभ में ही जाना जाता था। बढ़ती दक्षता वाली विद्युत मोटरों का निर्माण 19वीं शताब्दी के बीच बढ़ती दक्षता के विद्युतीय मोटर्स का निर्माण किया गया था, लेकिन बड़े मापदंड पर विद्युत मोटरों के व्यावसायिक उपयोग के लिए कुशल विद्युत जनित्र और विद्युत वितरण नेटवर्क की आवश्यकता थी।


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 ]] को कम करने के लिए, कई देशों में विभिन्न नियामक प्राधिकरणों ने उच्च दक्षता वाली विद्युतीय मोटरों के निर्माण और उपयोग को प्रोत्साहित करने के लिए कानून प्रस्तुत और कार्यान्वित किए हैं। एक अच्छी तरह से प्रारुपण की गई मोटर अपनी निविष्ट 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|स्थिरक]] वाइंडिंग्स में बिजली के नुकसान को कम करना (उदाहरण के लिए, विद्युत कंडक्टर के क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र को बढ़ाकर, घुमावदार तकनीक में सुधार करके, और उच्च विद्युत चालकता वाली सामग्री का उपयोग करके), जैसे तांबा), 2) घूर्णक वक्र 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 यांत्रिक वायु घर्षण नुकसान को कम किया जा सके, 5) घर्षण नुकसान को कम करने के लिए व्यवहार (यांत्रिक) में सुधार किया जा सके, और 6) विनिर्माण [[इंजीनियरिंग सहिष्णुता|उत्पादन सहिष्णुता]] को कम किया जा सके। इस विषय पर आगे की चर्चा के लिए, [[प्रीमियम दक्षता|अधिमूल्य दक्षता]] देखें।)


परिपाटी के अनुसार, इलेक्ट्रिक इंजन एक इलेक्ट्रिक मोटर के बजाय एक [[रोटर (बिजली)]] लोकोमोटिव को संदर्भित करता है।
परिपाटी के अनुसार, विद्युतीय इंजन एक विद्युतीय मोटर के बजाय एक [[रोटर (बिजली)]] लोकोमोटिव को संदर्भित करता है।


=== शारीरिक रूप से संचालित मोटर ===
=== शारीरिक रूप से संचालित मोटर ===
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====हाइब्रिड====
====हाइब्रिड====
कुछ मोटर इकाइयों में ऊर्जा के कई स्रोत हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक [[प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन]] की इलेक्ट्रिक मोटर एक आंतरिक दहन इंजन और एक जनरेटर के माध्यम से बैटरी या जीवाश्म ईंधन इनपुट से बिजली का स्रोत हो सकती है।
कुछ मोटर इकाइयों में ऊर्जा के कई स्रोत हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक [[प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन|प्लग-इन हाइब्रिड विद्युतीय वाहन]] की विद्युतीय मोटर एक आंतरिक दहन इंजन और एक जनित्र के माध्यम से बैटरी या जीवाश्म ईंधन निविष्ट से बिजली का स्रोत हो सकती है।


== प्रदर्शन ==
== प्रदर्शन ==
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=== गति ===
=== गति ===
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।
स्पीड मुसली इंजन में क्रैंकशाफ्ट रोटेशन और कंप्रेसर/टरबाइन रोटर्स और विद्युतीय मोटर रोटर्स की गति को संदर्भित करता है। इसे [[क्रांतियों प्रति मिनट]] (आरपीएम) में मापा जाता है।


=== जोर ===
=== जोर ===
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=== ध्वनि स्तर ===
=== ध्वनि स्तर ===
वाहन का शोर मुख्य रूप से इंजन से कम वाहन की गति और टायरों से और उच्च गति पर वाहन के पीछे बहने वाली हवा से होता है।<ref>{{cite journal|first=C. Michael |last=Hogan |title=राजमार्ग शोर का विश्लेषण|journal=Journal of Water, Air, and Soil Pollution |volume=2 |issue=3 |pages=387–92 |date=September 1973 |issn=0049-6979 |doi=10.1007/BF00159677 |bibcode=1973WASP....2..387H |s2cid=109914430 }}</ref> आंतरिक दहन इंजन की तुलना में इलेक्ट्रिक मोटर्स शांत हैं। थ्रस्ट-उत्पादक इंजन, जैसे कि टर्बोफैन, टर्बोजेट और प्रक्षेपात्र उनके थ्रस्ट-उत्पादक, उच्च-वेग निकास धाराओं के आसपास की स्थिर हवा के साथ बातचीत करने के तरीके के कारण सबसे बड़ी मात्रा में शोर का उत्सर्जन करते हैं।
वाहन का शोर मुख्य रूप से इंजन से कम वाहन की गति और टायरों से और उच्च गति पर वाहन के पीछे बहने वाली हवा से होता है।<ref>{{cite journal|first=C. Michael |last=Hogan |title=राजमार्ग शोर का विश्लेषण|journal=Journal of Water, Air, and Soil Pollution |volume=2 |issue=3 |pages=387–92 |date=September 1973 |issn=0049-6979 |doi=10.1007/BF00159677 |bibcode=1973WASP....2..387H |s2cid=109914430 }}</ref> आंतरिक दहन इंजन की तुलना में विद्युतीय मोटर्स शांत हैं। थ्रस्ट-उत्पादक इंजन, जैसे कि टर्बोफैन, टर्बोजेट और प्रक्षेपात्र उनके थ्रस्ट-उत्पादक, उच्च-वेग निकास धाराओं के आसपास की स्थिर हवा के साथ बातचीत करने के तरीके के कारण सबसे बड़ी मात्रा में शोर का उत्सर्जन करते हैं।
शोर में कमी प्रौद्योगिकी में गैसोलीन और डीजल इंजनों पर सेवन और निकास पद्धति [[ गुलबंद ]] (साइलेंसर) और टर्बोफैन इनलेट्स में शोर क्षीणन लाइनर समिलित हैं।
शोर में कमी प्रौद्योगिकी में गैसोलीन और डीजल इंजनों पर सेवन और निकास पद्धति [[ गुलबंद ]] (साइलेंसर) और टर्बोफैन इनलेट्स में शोर क्षीणन लाइनर समिलित हैं।



Revision as of 10:55, 22 March 2023

File:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif
स्पार्क प्लग के साथ चार-स्ट्रोक गैसोलीन-ईंधन वाला आंतरिक दहन चक्र:
  1. Induction (Fuel enters)
  2. Compression
  3. Ignition (Fuel is burnt)
  4. Emission (Exhaust out)
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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 सिस्टम को बिजली देने के लिए यांत्रिक ऊर्जा टरबाइन शाफ्ट से ली जा सकती है, लेकिन निष्कासित निकास गैस द्वारा जोर दिया जाता है।

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 क