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आंतरिक दहन इंजन थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांतों के आधार पर काम करते हैं, जिससे ईंधन को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है। इन सिद्धांतों को समझना इंजन के प्रदर्शन और दक्षता का विश्लेषण करने में मदद करता है। रियल-वर्ल्ड उदाहरणों में यह दर्शाया गया है कि कैसे थर्मोडायनामिक चक्र इंजन के भीतर काम करते हैं।
बुनियादी थर्माडायनामिक सिद्धांत
थर्माडायनामिक्स में ऊर्जा हस्तांतरण और रूपांतरण का अध्ययन शामिल है। आंतरिक दहन इंजन में, प्रमुख प्रक्रियाओं में सेवन, संपीड़न, दहन, विस्तार और निकास शामिल हैं। ये कदम ऊर्जा संरक्षण और एन्ट्रोपी के सिद्धांतों का पालन करते हैं।
गैसोलीन इंजन में ओटो साइकिल
ओटो चक्र कई गैसोलीन इंजनों में आदर्श थर्मोडायनामिक प्रक्रिया का वर्णन करता है। इसमें दो अव्यय प्रक्रियाएं और दो स्थिर मात्रा प्रक्रियाएं शामिल हैं। संपीड़न के दौरान, वायु ईंधन मिश्रण संपीड़ित होता है, तापमान और दबाव बढ़ जाता है। दहन तब निरंतर मात्रा में होता है, विस्तार के दौरान पिस्टन को नीचे धकेल देता है।
डीजल इंजन में डीजल साइकिल
डीजल चक्र ईंधन इंजेक्शन से पहले हवा को उच्च दबाव और तापमान में जोड़कर अलग-अलग होता है। दहन स्थिर दबाव पर होती है, जिससे एक अलग दक्षता प्रोफ़ाइल होती है। डीजल इंजन आम तौर पर उच्च संपीड़न अनुपात के कारण अधिक कुशल होते हैं।
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आधुनिक वाहनों में, थर्मोडायनामिक सिद्धांत इंजन डिजाइन और संचालन में स्पष्ट हैं। उदाहरण के लिए, टर्बोचार्ज इंजन सेवन वायु दबाव को बढ़ाता है, दक्षता में सुधार करता है। हाइब्रिड सिस्टम थर्मोडायनामिक सीमाओं के आधार पर ऊर्जा उपयोग को अनुकूलित करने के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ आंतरिक दहन को जोड़ती है।