इंजन
- 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 गति (भौतिकी) में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन 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) शामिल 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 कोशिकाएँ 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 थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं के माध्यम से ऊष्मा को कार्य में परिवर्तित करते हैं। [[आंतरिक दहन इंजन]] शायद 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 पिस्टन का विस्तार और ड्राइव करते हैं, जो एक मुड़ता है। क्रैंकशाफ्ट। 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 अलावा, विद्युत मोटर ्स विद्युत ऊर्जा को मशीन (मैकेनिकल) गति में परिवर्तित करते हैं, वायवीय मोटर्स संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं, और विंड-अप खिलौनों में घड़ी की मोटर ्स लोचदार ऊर्जा का उपयोग करते हैं। जैविक प्रणालियों में, आणविक मोटर्स, 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 एयरब्रेथिंग इंजन माना जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए रासायनिक ताप इंजन (जैसे राकेट , गहराई से जलमग्न पनडुब्बियां) को आक्सीकारक नामक एक अतिरिक्त ईंधन घटक ले जाने की आवश्यकता होती है (हालाँकि इसमें सुपरऑक्सीडेंट मौजूद हैं। सुपर-ऑक्सीडाइज़र रॉकेट में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि एक अधातु तत्त्व, एक अधिक शक्तिशाली ऑक्सीजन से ही ऑक्सीडेंट); 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 आम तौर पर पानी और जल वाष्प के अलावा शून्य उत्सर्जन होता है। केवल ऊष्मा इंजन जो शुद्ध हाइड्रोजन (ईंधन) और शुद्ध ऑक्सीजन (ऑक्सीडाइज़र) का दहन करते हैं, सख्त परिभाषा (व्यवहार में, एक प्रकार का रॉकेट 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 साइड रिएक्शन होता है जिसके परिणामस्वरूप छोटे उत्सर्जन होते हैं NOx, जो कम मात्रा में भी प्रतिकूल है। यदि एक हाइड्रोकार्बन (जैसे अल्कोहल ईंधन या गैसोलीन) को ईंधन के रूप में जलाया जाता है, तो बड़ी मात्रा में CO2 उत्सर्जित होते हैं, एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस। हवा से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को बिना साइड प्रोडक्शन के ईंधन सेल द्वारा पानी में रिएक्ट किया जा सकता है NOx, लेकिन यह एक विद्युत रासायनिक सेल इंजन है न कि हीट इंजन।
शब्दावली
इंजन शब्द पुराने फ्रेंच से निकला है , लैटिन से ingenium–शब्द का मूल ingenious. युद्ध के पूर्व-औद्योगिक हथियार, जैसे कि गुलेल, ट्रेब्यूचेट्स और तख्तों का घर, घेराबंदी इंजन कहलाते थे, और उनका निर्माण कैसे किया जाता है, इसका ज्ञान अक्सर एक सैन्य रहस्य के रूप में माना जाता था। रुई के बीज अलग करने वाली मशीन की तरह जिन शब्द इंजन के लिए छोटा है। औद्योगिक क्रांति के दौरान 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 आमतौर पर भाप इंजन और आंतरिक दहन इंजन जैसे उपकरणों का वर्णन करता है, जो टोक़ या रैखिक बल (आमतौर पर 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 आमतौर पर केवल इंजन के रूप में संदर्भित किया जाता है।[4] इंजन के उदाहरण जो एक टोक़ लगाते हैं, परिचित ऑटोमोबाइल गैसोलीन और डीजल इंजन, साथ ही टर्बोशाफ्ट शामिल हैं। जोर पैदा करने वाले इंजनों के उदाहरणों में टर्बोफैन और रॉकेट शामिल 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, लोकोमोटिव और दबाव डालना जैसे अन्य वाहनों को शक्ति प्रदान करता था। शब्द विक्ट: मोटर लैटिन क्रिया से निकला है moto 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 इंजीनियरिंग शब्दजाल में, दो शब्दों के अलग-अलग अर्थ होते हैं, जिसमें विक्ट: इंजन एक ऐसा उपकरण है जो दहन या अन्यथा ईंधन की खपत करता है, इसकी रासायनिक संरचना को बदलता है, और एक मोटर इलेक्ट्रिक मोटर, वायवीय मोटर, या हाइड्रोलिक मोटर दबाव द्वारा संचालित एक उपकरण है। , जो इसके ऊर्जा स्रोत की रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है।[6][7] हालांकि, हाई-पावर रॉकेटरी मॉडल रॉकेट मोटर वर्गीकरण 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: मुख्य प्रस्तावक- एक घटक जो द्रव यांत्रिकी के प्रवाह या परिवर्तन को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।[8] आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित एक ऑटोमोबाइल 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 एक 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 का उपयोग करने वाले अधिक जटिल इंजन, काम करने वाले जानवर, पानी का पहिया, पवनचक्की और यहां तक कि भाप की शक्ति भी प्राचीन काल से चली आ रही है। मानव शक्ति को सरल इंजनों के उपयोग द्वारा केंद्रित किया गया था, जैसे कि कैपस्तान (समुद्री), windlass या ट्रेडव्हील, और रस्सियों, घिरनी , और अवरूद्ध करें और निपटे व्यवस्था के साथ; यह शक्ति आमतौर पर बलों के यांत्रिक लाभ और गति [[गियर में कमी]] के साथ प्रसारित होती थी। इनका उपयोग प्राचीन ग्रीस में क्रेन (मशीन) और जहाजों 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 काफी जटिल थे, जिनमें एक्वाडक्ट (पुल), बांध और पानी को बनाए रखने और प्रवाहित करने के लिए स्लुइस, साथ ही गियर की प्रणाली, 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 शामिल हैं, अक्सर 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 इस्तेमाल किया।[10] इस्लामी स्वर्ण युग में, इस तरह की प्रगति ने मशीनीकरण 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 मशीनों के लिए क्रैंक (तंत्र)-कॉनरोड प्रणाली का इस्तेमाल किया। ताक़ी अल-दीन मुहम्मद इब्न मारूफ द्वारा एक अल्पविकसित भाप टरबाइन उपकरण का वर्णन किया गया था। तकी अल-दीन[11] 1551 में और जियोवानी ब्रांका द्वारा[12] 1629 में।[13] 13वीं सदी में सॉलिड रॉकेट मोटर 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।
औद्योगिक क्रांति
वाॅट भाप इंजन पहला प्रकार का भाप इंजन था, जो आंशिक निर्वात द्वारा पिस्टन को चलाने के लिए वायुमंडलीय दबाव के ठीक ऊपर के दबाव पर भाप का उपयोग करता था। 1712 Newcom भाप इंजन के डिजाइन 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 पेशकश करते हुए, जेम्स वॉट का डिजाइन भाप इंजनों का पर्याय बन गया, क्योंकि उनके व्यापार भागीदार मैथ्यू बौल्टन के लिए कोई छोटा हिस्सा नहीं था। इसने उन जगहों पर पहले अकल्पनीय पैमाने 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 का सवाल है, इनका फ्रांस में 1807 में दे रिवाज़ द्वारा और स्वतंत्र रूप से निसेफ़ोर निएपसे|नीएपसे बंधुओं द्वारा परीक्षण किया गया था। वे 1824 में निकोलस लियोनार्ड साडी कार्नोट द्वारा सैद्धांतिक रूप से उन्नत थे।[citation needed] 1853-57 में यूजेनियो बरसांती और फेलिस मट्टूसी ने फ्री-पिस्टन सिद्धांत का उपयोग करके एक इंजन का आविष्कार किया और पेटेंट कराया जो संभवत: पहला 4-चक्र इंजन था।[14] एक आंतरिक दहन इंजन का आविष्कार, जो बाद में व्यावसायिक रूप से सफल रहा, 1860 के दौरान एटिने लेनोर द्वारा किया गया था।[15]
1877 में ओटो चक्र वजन अनुपात में कहीं अधिक उच्च शक्ति देने में सक्षम था than steam engines and worked much better for many transportation applications such as cars and aircraft.
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।
क्षैतिज रूप से विपरीत पिस्टन
1896 में, कार्ल बेंज को क्षैतिज रूप से विपरीत पिस्टन वाले पहले इंजन के डिजाइन के लिए पेटेंट दिया गया था। उनके डिजाइन ने एक इंजन बनाया जिसमें संबंधित पिस्टन 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 डिज़ाइन के इंजनों को उनके आकार और निचले प्रोफ़ाइल के कारण अक्सर फ्लैट इंजन कहा जाता है। उनका उपयोग फॉक्सवैगन बीटल, सीट्रोएन 2 सीवी, कुछ पोर्श और सुबारू कारों, कई बीएमडब्ल्यू और होंडा मोटरसाइकिलों और प्रोपेलर विमान इंजनों में किया गया था।
उन्नति
ऑटोमोबाइल 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 अक्सर 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 प्रदूषण, गैसोलीन इंजन की तुलना में।[16] तुलनीय गैसोलीन इंजनों की तुलना में डीजल इंजन भी 40% अधिक ईंधन कुशल हैं।[16]
बढ़ती शक्ति
20वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में, इंजन की शक्ति में वृद्धि की प्रवृत्ति उत्पन्न हुई, विशेष रूप से यू.एस. मॉडल में।[clarification needed] डिज़ाइन परिवर्तनों में इंजन की क्षमता बढ़ाने के सभी ज्ञात तरीकों को शामिल किया गया है, जिसमें दक्षता में सुधार के लिए सिलेंडरों में दबाव बढ़ाना, इंजन के आकार में वृद्धि करना और इंजन द्वारा कार्य करने की दर को बढ़ाना शामिल है। इन परिवर्तनों द्वारा उत्पन्न उच्च बलों और दबावों ने इंजन कंपन और आकार की समस्याएं पैदा कीं, जिसके कारण वी के साथ अधिक कॉम्पैक्ट इंजन और लंबी सीधी रेखा की व्यवस्था की जगह सिलेंडर लेआउट का विरोध किया।
दहन दक्षता
यात्री वाहनों में इष्टतम दहन दक्षता लगभग के शीतलक तापमान के साथ पहुँच जाती है 110 °C (230 °F).[17]
इंजन विन्यास
पहले के ऑटोमोबाइल 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 डिजाइन 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 अक्सर कार्यरत थे। छोटे इंजन आमतौर पर एयर-कूल्ड होते थे और वाहन के पीछे स्थित होते थे; संपीड़न अनुपात अपेक्षाकृत कम थे। 1970 और 1980 के दशक में ऑटोमोबाइल 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 डिज़ाइन 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।
प्रकार
एक इंजन को दो मानदंडों के अनुसार एक श्रेणी में रखा जा सकता है: ऊर्जा का वह रूप जिसे वह गति पैदा करने के लिए स्वीकार करता है, और गति का प्रकार जो वह उत्पन्न करता है।
हीट इंजन
दहन इंजन
दहन इंजन ऊष्मा इंजन होते हैं जो दहन प्रक्रिया की ऊष्मा द्वारा संचालित होते हैं।
आंतरिक दहन इंजन
आंतरिक दहन इंजन एक इंजन है जिसमें दहन कक्ष में एक ऑक्सीडाइज़र (आमतौर पर हवा) के साथ एक ईंधन (आमतौर पर, 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 पिस्टन या टर्बाइन ब्लेड या प्रणोदक नोजल, और इसे एक पर ले जाकर दूरी, यांत्रिक कार्य (भौतिकी) उत्पन्न करता है।[18][19][20][21]
बाहरी दहन इंजन
एक बाहरी दहन इंजन (ईसी इंजन) एक ताप इंजन है जहां इंजन की दीवार या उष्मा का आदान प्रदान करने वाला 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।[22] द्रव को तब ठंडा, संपीड़ित और पुन: उपयोग किया जाता है (बंद चक्र), या (कम सामान्यतः) डंप किया जाता है, और ठंडा तरल पदार्थ (खुले चक्र वायु इंजन) में खींच लिया जाता है।
दहन गर्मी की आपूर्ति करने के लिए, ऑक्सीडाइज़र के साथ जलने वाले ईंधन को संदर्भित करता है। समान (या समान) विन्यास और संचालन के इंजन अन्य स्रोतों जैसे परमाणु, सौर, भूतापीय या एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं से गर्मी की आपूर्ति का उपयोग कर सकते हैं जिसमें दहन शामिल नहीं है; लेकिन तब सख्ती से बाहरी दहन इंजन के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है, बल्कि बाहरी थर्मल इंजन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
स्टर्लिंग इंजन की तरह काम करने वाला द्रव गैस हो सकता है, या भाप इंजन की तरह भाप या जैविक रैनकिन चक्र में एन-पेंटेन जैसा जैविक तरल हो सकता है। द्रव 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 मामले में, द्रव तरल और गैस के बीच चरण (पदार्थ) को बदलता है।
वायु-श्वास दहन इंजन
वायु-श्वास दहन इंजन दहन इंजन होते हैं जो वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन का उपयोग ईंधन को ऑक्सीकरण ('जला') करने के लिए करते हैं, बजाय आक्सीकारक ले जाने के, जैसा कि एक रॉकेट में होता है। सैद्धांतिक रूप से, इसका परिणाम रॉकेट इंजनों की तुलना में बेहतर विशिष्ट आवेग होना चाहिए।
वायु-श्वास इंजन के माध्यम से हवा की एक सतत धारा बहती है। यह हवा संपीड़ित होती है, ईंधन के साथ मिश्रित होती है, प्रज्वलित होती है और निकास गैस के रूप में बाहर निकलती है। प्रतिक्रिया इंजनों में, अधिकांश दहन ऊर्जा (गर्मी) इंजन से निकास गैस के रूप में निकलती है, जो सीधे जोर देती है।
- उदाहरण
विशिष्ट वायु-श्वास इंजनों में शामिल हैं:
- प्रत्यागामी इंजन
- भाप का इंजन
- गैस टर्बाइन
- हवा में सांस लेने वाला जेट इंजन
- टर्बोप्रॉप | टर्बो-प्रोपेलर इंजन
- पल्स विस्फोट इंजन
- पल्स जेट
- रामजेट
- स्क्रैमजेट
- तरल वायु चक्र इंजन / प्रतिक्रिया इंजन SABRE।
पर्यावरणीय प्रभाव
इंजनों के संचालन का आम तौर पर 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