Piston का Displacement, Velocity और Acceleration क्या है? | हिंदी में समझें

Internal Combustion (IC) Engines और Compressors में piston की motion को समझना बहुत जरूरी है। Piston का displacement, velocity और acceleration engine की performance, efficiency और power output को direct तरीके से प्रभावित करते हैं।

Piston Displacement क्या है?

Piston displacement का मतलब है piston की linear movement जो cylinder के अंदर होती है। जब crankshaft rotate करती है तो connecting rod piston को reciprocating motion देती है। Displacement piston के top dead center (TDC) और bottom dead center (BDC) के बीच की distance होती है।

✔ Formula: Displacement = r × (1 – cosθ) + (l – √(l² – (r × sinθ)²))

यहाँ r = crank radius, l = connecting rod length, θ = crank angle।

Piston Velocity क्या है?

Velocity piston की displacement के rate of change को बताता है। यह uniform नहीं होता क्योंकि piston की speed crank angle और connecting rod geometry पर depend करती है। Mid-stroke पर velocity maximum और TDC/BDC पर zero होती है।

✔ Formula: Vp = (ω × r) [sinθ + (sin2θ / 2n)]

यहाँ ω = angular speed of crank, r = crank radius, n = l/r (ratio)।

Piston Acceleration क्या है?

Acceleration piston की velocity के change का दर है। Engine design में piston acceleration बहुत important होता है क्योंकि इससे inertia forces और balancing decide होती है। TDC और BDC पर acceleration maximum होता है और mid-stroke पर zero के करीब।

✔ Formula: Ap = (ω² × r) [cosθ + (cos2θ / n)]

Importance

✔ Engine balancing और vibration control।

✔ Frictional losses और wear को reduce करने के लिए design optimization।

✔ Power output और efficiency analysis।

✔ Dynamic forces और stresses की calculation।

निष्कर्ष

Piston का displacement, velocity और acceleration engine mechanics के basic लेकिन बहुत crucial parameters हैं। इनकी सही understanding से engine design, performance enhancement और efficiency improvement किया जा सकता है। Mechanical engineering और automobile field में ये concepts fundamental हैं।