অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন হল একটি শক্তি উৎপন্ন করার প্রক্রিয়া যা পরিবহন এবং যন্ত্রপাতিতে বিপ্লব ঘটিয়েছে। এটি গ্যাসোলিন বা ডিজেলের মতো জ্বালানির দহনের মাধ্যমে রাসায়নিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করার নীতিতে কাজ করে।
মূল উপাদান: এর মূল অংশে, অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনে একটি সিলিন্ডার, একটি পিস্টন, ভালভ, একটি ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট এবং একটি স্পার্ক প্লাগ (পেট্রোল ইঞ্জিনে) বা ফুয়েল ইনজেক্টর (ডিজেল ইঞ্জিনে) থাকে।
ফোর-স্ট্রোক চক্র: বেশিরভাগ অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের কাজ চার-স্ট্রোক চক্রের উপর ভিত্তি করে। এই স্ট্রোকগুলি হল গ্রহণ, সংকোচন, শক্তি (বা জ্বলন), এবং নিষ্কাশন।
শক্তি রূপান্তর: সিলিন্ডারে দহন প্রক্রিয়া উচ্চ-চাপের গ্যাস তৈরি করে, যা পিস্টনের উপর একটি বল প্রয়োগ করে। এই রৈখিক বলটি ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট দ্বারা ঘূর্ণন গতিতে রূপান্তরিত হয়, যা পরে একটি গাড়ির চাকা বা অন্যান্য যন্ত্রপাতি চালাতে পারে।
অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলিকে তাদের জ্বালানীর ধরন, স্ট্রোকের সংখ্যা বা যেভাবে বায়ু এবং জ্বালানী প্রস্তুত করা হয় এবং দহন চেম্বারে প্রবেশ করানো হয় তার উপর ভিত্তি করে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে।
জ্বালানির ধরন: অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলি পেট্রোল, ডিজেল, বায়ো-ডিজেল, ইথানল এবং এমনকি হাইড্রোজেন সহ বিভিন্ন ধরণের জ্বালানীতে চলতে পারে। জ্বালানির পছন্দ ইঞ্জিনের নকশা, দক্ষতা এবং নির্গমনকে প্রভাবিত করে।
দহন প্রক্রিয়া: দহন প্রক্রিয়া তাপ উৎপন্ন করে এবং সিলিন্ডারের ভিতরে গ্যাস প্রসারিত করে, পিস্টনের উপর চাপ সৃষ্টি করে। আদর্শ প্রক্রিয়াটি পেট্রোল ইঞ্জিনের জন্য অটো চক্র এবং ডিজেল ইঞ্জিনের জন্য ডিজেল চক্র দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে।
অটো চক্র: তাত্ত্বিক অটো চক্রকে ফোর-স্ট্রোক ইঞ্জিনের মতো চারটি পর্যায়ে বর্ণনা করা যেতে পারে, তবে তাপগতিগত অর্থে - তাপ সংযোজন এবং প্রত্যাখ্যানের জন্য দুটি আইসোকোরিক প্রক্রিয়া (ধ্রুবক আয়তন) এবং দুটি আইসেন্ট্রপিক প্রক্রিয়া (এডিয়াব্যাটিক প্রত্যাবর্তনযোগ্য)। কম্প্রেশন এবং সম্প্রসারণ।
ডিজেল চক্র: ডিজেল চক্র প্রাথমিকভাবে ধ্রুবক চাপে এবং উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাতের মধ্যে ঘটে যাওয়া তাপ সংযোজন প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য করে, যা জ্বলনের মুহূর্ত পর্যন্ত জ্বালানী এবং বায়ু মিশ্রিত হয় না।
একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের কার্যক্ষমতা হল একটি পরিমাপ যে এটি জ্বালানীতে থাকা রাসায়নিক শক্তিকে যান্ত্রিক কাজে রূপান্তর করে। কার্যকারিতা প্রভাবিত করার কারণগুলির মধ্যে রয়েছে ইঞ্জিনের নকশা, জ্বালানীর ধরন এবং কীভাবে সম্পূর্ণরূপে জ্বালানী পোড়ানো হয়।
অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন থেকে নির্গমনের মধ্যে রয়েছে কার্বন ডাই অক্সাইড (CO \(_2\) ), কার্বন মনোক্সাইড (CO), নাইট্রোজেন অক্সাইড (NO \(_x\) ), এবং অপুর্ণ হাইড্রোকার্বন। এই নির্গমন বায়ু দূষণ এবং বিশ্ব উষ্ণায়নে অবদান রাখে। প্রযুক্তির অগ্রগতি, যেমন জ্বালানী ইনজেকশন সিস্টেম, অনুঘটক রূপান্তরকারী এবং বিকল্প জ্বালানী, দক্ষতা উন্নত করা এবং ক্ষতিকারক নির্গমন হ্রাস করার লক্ষ্য রাখে।
ক্রমবর্ধমান পরিবেশগত উদ্বেগ এবং টেকসই শক্তির দিকে ধাক্কার সাথে, দক্ষতার উন্নতি এবং অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলির পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ উল্লেখযোগ্য গবেষণা রয়েছে। উদ্ভাবনের মধ্যে রয়েছে হাইব্রিড ইঞ্জিন যা অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনকে বৈদ্যুতিক মোটর, পরিবর্তনশীল ভালভ টাইমিং এবং একাধিক জ্বালানীর প্রকার বা জৈব জ্বালানীতে চলতে সক্ষম ইঞ্জিনকে একত্রিত করে।
অধিকন্তু, হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষের বিকাশ ঐতিহ্যগত অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলির একটি সম্ভাব্য ভবিষ্যত বিকল্পের প্রতিনিধিত্ব করে, নবায়নযোগ্য শক্তির উত্স থেকে উত্পাদিত হাইড্রোজেন ব্যবহার করার সময় নির্গমন-মুক্ত পরিবহনের প্রতিশ্রুতি প্রদান করে।
একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের কাজ চিত্রিত করার একটি উদাহরণ হল একটি ফোর-স্ট্রোক ইঞ্জিন মডেলের একটি সাধারণ পরীক্ষামূলক সেটআপ হতে পারে। এই ধরনের মডেলগুলি প্রায়শই শিক্ষাগত সেটিংসে ব্যবহার করা হয় গ্রহণ, সংকোচন, শক্তি এবং নিষ্কাশন স্ট্রোকগুলিকে পরিষ্কার এবং হাতে-কলমে প্রদর্শন করতে, যা শিক্ষার্থীদের ইঞ্জিনের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াগুলি কল্পনা করতে সহায়তা করে।
যদিও বাস্তব ইঞ্জিনগুলি আরও জটিল, এতে অসংখ্য অতিরিক্ত উপাদান এবং সিস্টেম (যেমন শীতলকরণ, তৈলাক্তকরণ এবং জ্বালানী সরবরাহ ব্যবস্থা) জড়িত, মৌলিক নীতিটি একই থাকে এবং এই মৌলিক মডেলগুলির মাধ্যমে বোঝা যায়।
অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন আধুনিক সমাজে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যানবাহন, যন্ত্রপাতি এবং জেনারেটরকে শক্তি দেয়। পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের দিকে ধাক্কা সত্ত্বেও, অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলি সম্ভবত ভবিষ্যতের জন্য প্রাসঙ্গিক থাকবে, তাদের কার্যকারিতা উন্নত করা এবং তাদের পরিবেশগত পদচিহ্ন হ্রাস করার লক্ষ্যে চলমান অগ্রগতির জন্য ধন্যবাদ। এই ইঞ্জিনগুলির মৌলিক নীতি, প্রকার এবং ক্রিয়াকলাপ বোঝা স্বয়ংচালিত প্রযুক্তি এবং এর বাইরেও জটিলতা এবং উদ্ভাবনগুলির প্রশংসা করার জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করে।
