इंजन: Difference between revisions
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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 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।]]एक इंजन या प्रेरक 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 सेल]] 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]] पद्धति 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 प्रेरक एक [[मशीन|यंत्र]] 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 सेल]] 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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=== पुरातनता === | === पुरातनता === | ||
साधारण | साधारण यंत्रें, 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 यंत्र, 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)|क्रेन (यंत्र)]] 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 उपयोग किया जाता था, जो पहले के समय में मनुष्यों द्वारा संचालित यंत्रों 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 [[एक्वाडक्ट (पुल)|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 | [[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 [[एक्वाडक्ट (पुल)|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 को ]] और [[ व्यापारिक मशीन | व्यापारिक यंत्र]] समिलित हैं, प्रायः ये यंत्रें पूजा से जुड़ी होती थीं, जैसे कि एनिमेटेड वेदी और स्वचालित मंदिर के दरवाजे। | ||
=== मध्ययुगीन === | === मध्ययुगीन === | ||
मध्यकालीन मुस्लिम इंजीनियरों ने मिलों और पानी उठाने वाली | मध्यकालीन मुस्लिम इंजीनियरों 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।<ref name="Hassan">{{cite book|first1=Ahmad Y. |last1=Hassan |author-link1=Ahmad Y. Hassan |url=http://www.history-science-technology.com/Articles/articles%2071.htm |work=Transfer Of Islamic Technology To The West, Part II |title=इस्लामिक इंजीनियरिंग का प्रसारण|url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080218171021/http://www.history-science-technology.com/Articles/articles%2071.htm |archive-date=2008-02-18 }}</ref> [[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 | 1206 में, [[अल जजारी]] ने पानी बढ़ाने वाली अपनी दो यंत्रों के लिए [[क्रैंक (तंत्र)]]-[[कॉनरोड]] पद्धति का उपयोग किया। ताक़ी <ref name="Hassan1">[[Ahmad Y Hassan|Hassan, Ahmad Y.]] (1976). ''Taqi al-Din and Arabic Mechanical Engineering'', pp. 34–35. Institute for the History of Arabic Science, [[University of Aleppo]].</ref>1551 में अल-दीन और 1629 में जियोवानी ब्रांका द्वारा<ref>"''[https://books.google.com/books?id=Cv9LH4ckuEwC&pg=PA432&dq&hl=en#v=onepage&q=&f=false Power plant engineering]''". P.K. Nag (2002). [[Tata McGraw-Hill]]. p. 432. {{ISBN|0-07-043599-5}}</ref> एक अल्पविकसित भाप टर्बाइन उपकरण का वर्णन किया गया था। | ||
13वीं सदी में [[रॉकेट मोटर|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 नवाचार पूरे यूरोप में फैल गया। | 13वीं सदी में [[रॉकेट मोटर|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 नवाचार पूरे यूरोप में फैल गया। | ||
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==== उन्नति ==== | ==== 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 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 | 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 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 यंत्ररी में उपयोग किए जाते हैं, हालांकि उन्हें विशेष यंत्रिंग की आवश्यकता होती है जो अधिकांश कारखानों में उपलब्ध नहीं होती है। डीजल इंजन कम हाइड्रोकार्बन और {{CO2}} उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं, 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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एक विद्युत प्रेरक 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 प्रेरक]] 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। | एक विद्युत प्रेरक 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 प्रेरक]] 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। | ||
विद्युतीय प्रेरक्स सर्वव्यापी हैं, औद्योगिक पंखे, ब्लोअर और पंप, | विद्युतीय प्रेरक्स सर्वव्यापी हैं, औद्योगिक पंखे, ब्लोअर और पंप, 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 प्रेरक वाहन) या एक केंद्रीय विद्युत वितरण ग्रिड से वैकल्पिक धारा द्वारा संचालित हो सकते है। सबसे छोटे प्रेरकें विद्युतीय कलाई घड़ी में पाई जा सकती हैं। अत्यधिक मानकीकृत आयामों और विशेषताओं के मध्यम आकार के प्रेरक्स औद्योगिक उपयोगों के लिए सुविधाजनक यांत्रिक शक्ति प्रदान करते हैं। सबसे बड़े विद्युतीय प्रेरक्स 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 प्रेरकों को विद्युत शक्ति के स्रोत, उनके आंतरिक निर्माण और उनके अनुप्रयोग द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। | ||
[[File:Electric motor.gif|thumb|विद्युत प्रेरक]]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 प्रेरकों का निर्माण 19वीं शताब्दी के बीच बढ़ती दक्षता के विद्युतीय प्रेरक्स का निर्माण किया गया था, लेकिन बड़े मापदंड पर विद्युत प्रेरकों के व्यावसायिक उपयोग के लिए कुशल विद्युत जनित्र और विद्युत वितरण नेटवर्क की आवश्यकता थी। | [[File:Electric motor.gif|thumb|विद्युत प्रेरक]]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 प्रेरकों का निर्माण 19वीं शताब्दी के बीच बढ़ती दक्षता के विद्युतीय प्रेरक्स का निर्माण किया गया था, लेकिन बड़े मापदंड पर विद्युत प्रेरकों के व्यावसायिक उपयोग के लिए कुशल विद्युत जनित्र और विद्युत वितरण नेटवर्क की आवश्यकता थी। | ||
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वायुचालित प्रेरक एक | वायुचालित प्रेरक एक यंत्र है जो संभावित ऊर्जा को संपीड़ित हवा के रूप में यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करती है। वायुचालित प्रेरक समान्यतः संपीड़ित हवा को रैखिक या रोटरी गति के माध्यम से यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करते हैं। रैखिक गति या तो एक मध्यपट या मुसली प्रवर्तक से आ सकती है। वायुचालित प्रेरक 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 वायुचालित प्रेरक को दक्षता की कमियों को दूर करना होगा। | ||
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एक हाइड्रोलिक प्रेरक दबाव वाले तरल से अपनी शक्ति प्राप्त करती है। इस प्रकार के इंजन का उपयोग भारी भार और | एक हाइड्रोलिक प्रेरक दबाव वाले तरल से अपनी शक्ति प्राप्त करती है। इस प्रकार के इंजन का उपयोग भारी भार और यंत्ररी को चलाने के लिए किया जाता है।<ref>{{cite web | ||
|url=http://reference.howstuffworks.com/hydraulic-engine-encyclopedia.htm | |url=http://reference.howstuffworks.com/hydraulic-engine-encyclopedia.htm | ||
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Revision as of 14:14, 23 March 2023
- Induction (Fuel enters)
- Compression
- Ignition (Fuel is burnt)
- Emission (Exhaust out)
एक 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 सेल 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 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। कठोर 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, कठोर 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, जो कि एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है। NOx, के प्रस्तुतिकरण हवा के बिना ईंधन सेल 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 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 है 'गति में तय करना', या 'गति बनाए रखना'। इस प्रकार प्रेरक एक उपकरण है जो गति प्रदान करता है।
प्रेरक 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 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 करती है, भले ही वे ईंधन का उपभोग करते हैं।
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 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 तरीका यह है कि एक प्रेरक 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 यंत्रें, 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 यंत्र, 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 (यंत्र) और जहाज पर, साथ ही साथ प्राचीन रोम में खनन, पंप और घेराबंदी इंजनों में किया जाता था। विट्रूवियस, फ्रंटिनस और