आन्तरिक दहन इन्जिन एक विद्युत उत्पादन संयन्त्र हो जसले यातायात र मेसिनरीमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गरेको छ। यसले पेट्रोल वा डिजेल जस्ता इन्धनको दहन मार्फत रासायनिक ऊर्जालाई मेकानिकल ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने सिद्धान्तमा काम गर्छ।
मुख्य कम्पोनेन्टहरू: यसको कोरमा, आन्तरिक दहन इन्जिनमा सिलिन्डर, पिस्टन, भल्भ, क्र्याङ्कशाफ्ट, र स्पार्क प्लग (पेट्रोल इन्जिनहरूमा) वा इन्धन इन्जेक्टर (डिजेल इन्जिनहरूमा) हुन्छ।
फोर-स्ट्रोक साइकल: अधिकांश आन्तरिक दहन इन्जिनको सञ्चालन चार-स्ट्रोक चक्रमा आधारित हुन्छ। यी स्ट्रोकहरू सेवन, कम्प्रेसन, शक्ति (वा दहन), र निकास हुन्।
ऊर्जा रूपान्तरण: सिलिन्डरमा दहनको प्रक्रियाले उच्च-दबाव ग्यास सिर्जना गर्दछ, जसले पिस्टनमा बल प्रयोग गर्दछ। यो रैखिक बल क्र्याङ्कशाफ्ट द्वारा घूर्णन गतिमा रूपान्तरण हुन्छ, जसले त्यसपछि गाडीको पाङ्ग्रा वा अन्य मेसिनरी चलाउन सक्छ।
आन्तरिक दहन इन्जिनहरूलाई तिनीहरूको ईन्धनको प्रकार, स्ट्रोकहरूको संख्या, वा हावा र इन्धन तयार गरी दहन कक्षमा प्रस्तुत गर्ने तरिकाको आधारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।
इन्धनका प्रकारहरू: आन्तरिक दहन इन्जिनहरू पेट्रोल, डिजेल, बायो-डिजेल, इथानोल, र हाइड्रोजन समेत विभिन्न प्रकारका इन्धनहरूमा चल्न सक्छन्। इन्धनको छनोटले इन्जिनको डिजाइन, दक्षता र उत्सर्जनलाई असर गर्छ।
दहन प्रक्रिया: दहन प्रक्रियाले तातो उत्पन्न गर्दछ र सिलिन्डर भित्र ग्यासहरू विस्तार गर्दछ, पिस्टनमा दबाब सिर्जना गर्दछ। पेट्रोल इन्जिनको लागि ओटो चक्र र डिजेल इन्जिनहरूको लागि डिजेल चक्र द्वारा आदर्श प्रक्रिया वर्णन गरिएको छ।
ओट्टो साइकल: सैद्धान्तिक ओट्टो चक्रलाई चार-स्ट्रोक इन्जिन जस्तै चार चरणहरूमा वर्णन गर्न सकिन्छ, तर थर्मोडायनामिक अर्थमा - दुई आइसोकोरिक प्रक्रियाहरू (स्थिर मात्रा) ताप थप्न र अस्वीकार गर्नका लागि, र दुई आइसेन्ट्रोपिक प्रक्रियाहरू (एडियाब्याटिक रिभर्सिबल) को लागि। सङ्कुचन र विस्तार।
डिजेल चक्र: डिजेल चक्र मुख्यतया तातो थप्ने प्रक्रियामा स्थिर दबाबमा हुने र उच्च कम्प्रेसन अनुपातमा फरक हुन्छ, जसले दहनको क्षण सम्म ईन्धन र हावा मिसाउँदैन।
आन्तरिक दहन इन्जिनको दक्षताले इन्धनमा रहेको रासायनिक ऊर्जालाई मेकानिकल कार्यमा कत्तिको राम्रोसँग रूपान्तरण गर्छ भन्ने मापन हो। दक्षतालाई असर गर्ने कारकहरूमा इन्जिनको डिजाइन, इन्धनको प्रकार, र इन्धन कसरी पूर्ण रूपमा जलेको छ भन्ने कुरा समावेश हुन्छ।
आन्तरिक दहन इन्जिनबाट हुने उत्सर्जनमा कार्बन डाइअक्साइड (CO \(_2\) ), कार्बन मोनोअक्साइड (CO), नाइट्रोजन अक्साइड (NO \(_x\) ), र जलेको हाइड्रोकार्बनहरू समावेश छन्। यी उत्सर्जनले वायु प्रदूषण र ग्लोबल वार्मिङमा योगदान पुर्याउँछ। इन्धन इंजेक्शन प्रणाली, उत्प्रेरक कन्भर्टरहरू, र वैकल्पिक ईन्धनहरू जस्ता टेक्नोलोजीमा भएका प्रगतिहरूले दक्षता सुधार गर्न र हानिकारक उत्सर्जन कम गर्ने लक्ष्य राख्छन्।
बढ्दो वातावरणीय सरोकार र दिगो उर्जा तर्फ धकेल्दै, दक्षता सुधार गर्न र आन्तरिक दहन इन्जिनहरूको वातावरणीय प्रभावलाई कम गर्नमा केन्द्रित महत्त्वपूर्ण अनुसन्धानहरू छन्। नवाचारहरूमा हाइब्रिड इन्जिनहरू समावेश छन् जसले आन्तरिक दहन इन्जिनहरूलाई विद्युतीय मोटरहरू, भ्यारिएबल भल्भ टाइमिङ, र बहुविध इन्धन प्रकारहरू वा जैव इन्धनहरूमा चल्न सक्ने इन्जिनहरू समावेश गर्दछ।
यसबाहेक, हाइड्रोजन ईन्धन कोशिकाहरूको विकासले परम्परागत आन्तरिक दहन इन्जिनहरूको सम्भावित भविष्यको विकल्पलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूबाट उत्पादित हाइड्रोजन प्रयोग गर्दा उत्सर्जन-मुक्त यातायातको प्रतिज्ञा प्रदान गर्दछ।
आन्तरिक दहन इन्जिनको कामलाई चित्रण गर्ने एउटा उदाहरण चार-स्ट्रोक इन्जिन मोडेलको साधारण प्रयोगात्मक सेटअप हुन सक्छ। यस्ता मोडेलहरू प्रायः शैक्षिक सेटिङहरूमा प्रयोग गरिन्छ, इन्टेक, कम्प्रेसन, पावर, र निकास स्ट्रोकहरू स्पष्ट र ह्यान्ड्स-अन तरिकामा प्रदर्शन गर्न, सिक्नेहरूलाई इन्जिनको आन्तरिक प्रक्रियाहरू कल्पना गर्न मद्दत गर्दछ।
जबकि वास्तविक इन्जिनहरू धेरै जटिल हुन्छन्, धेरै अतिरिक्त कम्पोनेन्टहरू र प्रणालीहरू (जस्तै कूलिंग, स्नेहन, र इन्धन वितरण प्रणालीहरू) समावेश हुन्छन्, मौलिक सिद्धान्त उस्तै रहन्छ र यी आधारभूत मोडेलहरू मार्फत बुझ्न सकिन्छ।
आन्तरिक दहन इन्जिनले आधुनिक समाजमा निर्णायक भूमिका खेल्छ, सवारी साधन, मेसिनरी र जेनेरेटरहरू पावर गर्छ। नवीकरणीय ऊर्जा र विद्युतीय सवारी साधनहरू तर्फ धकेल्ने बावजुद, आन्तरिक दहन इन्जिनहरू सम्भवतः निकट भविष्यका लागि सान्दर्भिक रहनेछन्, तिनीहरूको दक्षता सुधार गर्ने र तिनीहरूको पारिस्थितिक पदचिन्ह कम गर्ने उद्देश्यले जारी प्रगतिहरूको लागि धन्यवाद। यी इन्जिनहरूको आधारभूत सिद्धान्तहरू, प्रकारहरू, र सञ्चालनहरू बुझ्नाले अटोमोटिभ टेक्नोलोजी र त्यसभन्दा बाहिरका जटिलताहरू र नवाचारहरूको कदर गर्नको लागि आधार प्रदान गर्दछ।
