इंजन: Difference between revisions

[[File:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif|thumb|right|225px|[[स्पार्क प्लग]] के साथ चार-स्ट्रोक गैसोलीन-ईंधन वाला आंतरिक दहन चक्र: {{ordered list |प्रेरण ''(ईंधन प्रवेश करता है)''|दबाव|प्रज्वलन ''(ईंधन जल गया है)''|उत्सर्जन ''(निकास बाहर)''}}]]

[[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।]]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]] 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।

ताप इंजनों के अतिरिक्त, [[ विद्युत मोटर |विद्युत प्रेरक]] विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक गति में परिवर्तित करते हैं, [[वायवीय मोटर|वायवीय प्रेरक,]] [[संपीड़ित हवा]] का उपयोग करते हैं और उत्तेजित खिलौनों में [[लोचदार ऊर्जा]] का उपयोग करते हैं। जैविक पद्धतियों में, [[आणविक मोटर|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 [[ राकेट |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 प्रतिक्रिया]]ओं के माध्यम से।

सभी रासायनिक ईंधन वाले ऊष्मा इंजन निकास गैसों का उत्सर्जन करते हैं। सबसे साफ इंजन से ही पानी निकलता है। शून्य-उत्सर्जन का मतलब सामान्यतः पानी और जल वाष्प के अतिरिक्त [[शून्य उत्सर्जन]] होता है। केवल ऊष्मा इंजन जो शुद्ध हाइड्रोजन (ईंधन) और शुद्ध ऑक्सीजन (आक्सीकारक) का दहन करते हैं, परिभाषा (व्यवहार में, एक प्रकार का प्रक्षेपात्र इंजन) द्वारा शून्य-उत्सर्जन प्राप्त करते हैं। यदि हाइड्रोजन को हवा (सभी वायु श्वास इंजन) के साथ जलाया जाता है, तो वायुमंडलीय ऑक्सीजन और वायुमंडलीय [[नाइट्रोजन]] के बीच एक अभिक्रिया होती है जिसके परिणामस्वरूप {{NOx|link=yes}}, का कम उत्सर्जन होता हैं, जो कम मात्रा में भी प्रतिकूल है। यदि एक [[हाइड्रोकार्बन]] (जैसे शराब या गैसोलीन) को ईंधन के रूप में जलाया जाता है, तो बड़ी मात्रा में {{CO2|link=yes}} उत्सर्जित होती हैं, जो कि 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 सेल |विद्युत रासायनिक]] इंजन है न कि उष्म इंजन।

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

*{{Cite Dictionary.com|engine}}</ref> कुछ अभियान्त्रिकी विशिष्ट शब्दजाल में, दो शब्दों के अलग-अलग अर्थ होते हैं, जिसमें इंजन एक ऐसा उपकरण है जो दहन या ईंधन की खपत करता है, इसकी रासायनिक संरचना को बदलता है, और एक प्रेरक बिजली, वायु प्रेरक, या [[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 प्रेरक]] शब्द का उपयोग करता है, हालांकि वे ईंधन का ही उपभोग करते हैं।

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

[[स्ट्रैबो]] के अनुसार, पहली शताब्दी ईसा पूर्व के बीच [[पार्थियन साम्राज्य]] के कबीरिया में एक जल-संचालित मिल का निर्माण किया गया था। अगली कुछ शताब्दियों में मिलों में पानी के पहियों का उपयोग पूरे [[रोमन साम्राज्य]] में फैल गया। कुछ बहुत ही जटिल थे, जिनमें [[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]] और [[ व्यापारिक मशीन |व्यापारिक यंत्र]] समिलित हैं, प्रायः ये यंत्र पूजा से जुड़ी होती थीं, जैसे कि एनिमेटेड वेदी और स्वचालित मंदिर के दरवाजे।

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।

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

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

एक बाहरी दहन इंजन (EC इंजन) एक ताप इंजन है जहां इंजन की दीवार या [[ उष्मा का आदान प्रदान करने वाला |उष्मा का आदान प्रदान करने]] के माध्यम से बाहरी स्रोत के दहन से आंतरिक कार्यशील [[तरल]] पदार्थ गर्म होता है। द्रव तब, इंजन के [[तंत्र (इंजीनियरिंग)]] पर विस्तार और अभिनय करके गति और प्रयोग करने योग्य यांत्रिक कार्य उत्पन्न करता है।<ref>{{cite web|url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/external%20combustion |title=बाहरी दहन|publisher=Merriam-Webster Online Dictionary |date=2010-08-13 |access-date=2011-05-09}}</ref> द्रव को तब ठंडा, संपीड़ित और पुन: उपयोग किया जाता है, और ठंडा [[तरल]] पदार्थ (खुले चक्र वायु इंजन) में खींच लिया जाता है।

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

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

इंजनों के संचालन का सामान्यतः वायु गुणवत्ता और परिवेश [[ध्वनि प्रदूषण]] पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। स्वचालित विद्युत पद्धति की प्रदूषण पैदा करने वाली विशेषताओं पर जोर दिया जा रहा है। इसने वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों और आंतरिक-दहन इंजन शोधन में नई रुचि पैदा की है। हालांकि कुछ सीमित-उत्पादन वाली बैटरी चालित विद्युतीय वाहन सामने आए हैं, लेकिन लागत और परिचालन विशेषताओं के कारण वे प्रतिस्पर्धी अनुभूत नहीं हुए हैं।{{Citation needed|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 संकर इंजन प्रस्तुत किए हैं, जिनमें मुख्य रूप से एक विद्युतीय प्रेरक और एक बड़े बैटरी बैंक के साथ मिलकर एक छोटा गैसोलीन इंजन समिलित है, ये उनकी पर्यावरण जागरूकता के कारण एक लोकप्रिय विकल्प बनने लगे हैं।