මූලික ස්වයංචල තාක්ෂණවේදය(Basic Automobile Technology) - 4 කොටස

 මූලික ස්වයංචල තාක්ෂණවේදය(Basic Automobile Technology) - 4 කොටස .

පුලිගු ජ්වලන එන්ජිම්(Sparking ignition engine)

• මෙම එන්ජිම් වල දහන ක්‍රියාවලිය සදහා පුලිගු පේනුවක් (Spark plug ) මගින් ලබා දෙන පුලිගුවක් බාවිතා කරයි.එම නිසා මෙම එන්ජිම් පුලිගු ජ්වලන එන්ජිම් ලෙස හදුන්වයි.  
• මෙහිදී සිදු වන්නේ එන්ජිම් සිලින්ඩරය තුල ඇති ඉන්ධන හා වායු මිෂ්‍රණය ප්‍රමානවත් පරිදි සම්පීඩනය වු විට පුලිගු පේනුව මගින් ලබාදෙන විදුලි පුලිගුව මගින් ඉන්ධන දහන ක්‍රියාවලිය සිදු කිරීමයි.
• මෙහිදී විදුලි පුලිගුව මගින් ඉන්ධන දහනය කිරීමටනම් හොදින් එකිනෙක මිෂ්‍රවී පැවතිය යුතුය.එම නිසා පුලිගු ජ්වලන තාක්ෂණය පෙට්‍රල් ,LP ගෑස් වැනි ඉහල වාෂ්පශිලීතාවක් ඇති ඉන්ධන යොදා ගන්නා එන්ජිම් පමණක් සදහා භාවිතා කරයි. 
• මුල් යුගයේ නිපද වු බොහෝ මොටර් රථවල එන්ජිමට පිටතින් සවිකරන ලද කාබියුලේටරයක් මගින් චූෂණ පහරේදි ඇද ගන්නා වාතය සමග ඉන්ධන මිශ්‍රවීමට ඉඩ හැර එන්ජිම තුලට ලබාගනී.
• නමුත් තාක්ෂණයේ දිනුවත් සමග ඉන්ධන විදීමේ තාකෟෂණය(Fuel Injcction) ප්‍රචලිත වය. ඉන්පසු අනූව දශකයෙන් පසු නිපදවු සව් පහර එන්ජිම් සදහා මෙම තාක්ෂණය යොදා ගත්තේය.
• ඉන්ධන විදීමේ ක්‍රියාවලිය මගින් අදික පීඩනයක් යටතේ ඉතා කුඩා අංශු ලෙස ඉන්ධන නිකුත් කරනු ලබයි.
• මෙම නිසා වාතය සමග ඉන්ධන මිශ්‍ර වීම පහසු විය.මෙම නිසා ඉන්ධන දහනය ක්‍රියාවලිය වඩා කාර්යක්ෂම විය.

  සම්පීඩන ජ්වලන එන්ජිම්(Compression Ignition)

• සම්පීඩන ජ්වලන  එන්ජිමක සම්පීඩන පහර තුලදී වාතය ඉතා ඉහල අගයකට සම්පීඩනය කරයි.මෙහිදී සිලින්ඩරය තුල අඩංගු වාතයේ උෂණත්වයද ඉහල යයි.
• ඉන් පසු සම්පිඩන පහරේ අවසාන භාගයේදී ඉන්ධන විදිනයක් මගින් එන්ජිම් සලින්ඩරය තුලට ඉන්ධන විදීම සිදු කර දහන ක්‍රියාවලිය ආරම්බ වේ.
• මෙහ සිදු වීමටනම් එනජිමේ උෂණත්වය එනජිම් ජවලන උෂණත්වයට වඩා වැඩවිය යුතුය.
• එතරම් වාෂ්ප ශීලී නොවන ඩීසල් සහිත එන්ජිම් සදහා මෙම ක්‍රමය යොදි ගනී 

තවද එක් එක් ක්‍රියාකාරි චක්‍රයකදී යොදා ගනු ලබන පහරවල් සංඛයාව අනුව ඉන්ධන දහනය සිදුවන ආකාරය අනුව බාවිතයේ පවතින මෝටර් රථ එන්ජිම් පහත පරිදි වෙන් කල හැකිය.

1. සව් පහර පුලිගු ජ්වලන එන්ජිම්(Four Stroke spark ingnition engines)
2. සව් පහර සම්පීඩන ජ්වලන එන්ජිම්(Four Stroke compression  ingnition engines)
3. දෙපහර පුලිගු ජ්වලන එන්ජිම්(Four Stroke compression  ingnition engines)
4. දෙපහර සම්පීඩන ජ්වන එන්ජිම්(Tow Stroke spark ingnition engines)

සව් පහර පුලිගු ජ්වලන එන්ජිම් වල ක්‍රියානකාරීතවය

• මෙහිදී එන්ජිමේ පිස්ටනය TDC පිහිටුමේ පවති.
• සිවු පහර එන්ජිමක් තුල  සදුවන පහරවල් සතරම සදුවේ.පළමුව චූෂණ පහර ආරම්බ වේ.
• චූෂණ පහර ආරම්බ වීමත් සමග පිස්ටනය TDC සිට BCD දක්වා ගමන් කරයි.(දගර කද දක්ෂිනාවර්තව භ්‍රමනය වේ)
• මෙම අවස්තාවේදී චූෂණ කපාටය හා පිටාර කපාටය විවෘතව පවති.මෙලෙස කපාට දෙකම විවෘතව පවතින කාලසීමාව කපාට සම්පාත කාලපරාසය හෙවත් උපරි පතන කාලපාරාසය (Valve overlap period)ලෙස හැදන්වේ.
• පිස්ටනය TDC පසු කර අංශක 5-10 පමන ගිය පසු පිටර කපාටය වැසී යයි.
• මෙහිදී පිස්ටනය පහලට යත්ම දහන කුටීරයේ පරිමාව වැඩි වන අතර සිලින්ඩරය තුල වායු පීඩනය අඩු වේ. එවිට චූෂණ කපාටය මගින් ඉන්ධන මිශ්‍ර වු වායු මීශ්‍රනය එනජිම තුලට ගලා ඒම සිදු වේ.

• 
  මෙලෙස පිසටනය පහලට යත්ම චූෂණ කපාටය ඇරි ඇති ප්‍රමානය වැඩි වන අතර පිස්ටනය BCD වෙත ලගා වු විට චූෂණ කපාටය විවෘත වී ඇති ප්‍රමානය අඩු වේ. එම නිසා ඉන්ධන මිශ්‍ර වාතය එන්ජිම තුලට ගලා ඒම අඩාල වේ.
• මෙලෙස පිස්ටනය BCD වෙත පැමිනි විට(දගර කදෙහි පිහිටුම අංශක180 වු විට) චූෂණ පහර අවසාන වන අතර චූෂණ කපාටය සුළු වශයෙන් විවෘතව පවතී.
• ඉන්පසු සම්පීඩන පහර ආරම්බ වේ(BCD සිට TDC දක්වා ගමන් කිරීම)
• හෙිදී පිස්ටනය ඉහලට ගමන් කලද චූෂණ කපාටය සුළු වෂයේන් විවෘතව පවතී.එම නිසා සිලින්ඩරය තුලට පැමිනෙන වායු ධාරාවේ අවස්තිතිය නිසා වැඩි ඉන්ධන මීශ්‍ර වායු ප්‍රමානයක් සිලින්ඩරය තුලට ලබා ගත හැකිය.එමගින වැඩි ඉන්ධන ප්‍රමානයක් දහනය කර වැඩි ජවයක් ලබා ගත හැකිය.
• පිස්ටනය සම්පීඩන පහරේ මද දුරක් ගමන් කල විට චූෂණ කපාටය වැසී යයි.(දගර කදහෙි පිහිටුම අංශක 190-230) එමගින් සිලින්ඩරයට පැමිනෙන වායු මිශනය නවතින අතර එන්ජිම සංවෘත වේ.
• සම්පීඩන පහරේදී පිස්ටනය TDC වෙත ලගා වන විට දහන කුටීරයේ පීඩනය වැඩි වන අතර වායු මිශ්‍රනයේ උශ්ණත්වය ද වැඩි වේ.  
• මෙලෙස අවශය උශ්ණත්වයට හා පීඩනයට පැමිනි විට (දගර කද අංශක340-350) පුලිගු පේනුවෙන් ලබා දෙන විදුලි පුලිගුව මගින් ඉන්ධන වායු මිශ්‍රනය දහනය වීම සිදු වේ.පිස්ටනය මෙලස TDC වෙත ලගා වන විට ඉන්ධන මිශ්‍රනයෙන් 15% - 25% පමණ දහනය වී අවසන් වී ඇත.

• ඉන් පසු බල පහර ආරම්බ වුවද  (පිසටනය  TDC සිට BCD වෙත ගමන් කිරීම)සලින්ඩරය තුල ඉතිරිව ඇති ඉන්ධන මීශ්‍රණය දහනය වීම සිදු වේ.                      
• මෙහිදී දහනයෙන් ඇතිවන තාප ශක්තිය හේතුවෙන් සිලින්ඩරය තුල පීඩනය ඉතා ඉහල යයි.(සිව් පහර එන්ජිමක මෙම අගය 25-35bar දක්වා උපරිමයකට ලගාවේ)
• මෙහිදී ඇතිවන අදික පීඩනය හේතුවෙන් පිස්ටනයේ මුහුනත මත ඇතිවන සම්පීඩන බලය හේතුවෙන් පිසටනය පහලට තල්ලු කර යවයි.එහ සැබැදුම් දන්ඩ මගින දගර කද වෙත සම්ප්‍රෙශනය කර යවයි.
• ඉන්ධන දහනය ආරම්බ වී අංශක 100 පමණ දගර කද භ්‍රමනය වු විට ඉන්ධන දහනය අවසාන වේ.(දගර කද අංශක440-450 පමණ භ්‍රමනය වන කාල පරාසය) 
• ඉන්පු බල පහර  අවසාන වීමට ප්‍රතම පීටාර කපාට විවෘත වේ.එම නිසා පිටාර ක්‍රියාවලිය සදහා වැඩිකාලයක් ලැබේ.(දගර කද ආසන්න වශයෙන් අංශක 490-500 පමණ භ්‍රමනය වු විට)
• බල පහර අවසන් වන විට දගර කද අංශක 540 පමණ භ්‍රමණය වි පවතී.
• ඉන් පසු පිටාර පහර ආරම්බ වන අතර දහනය වු වායු පිටාර කවුලු ඔස්සේ ඉවතට යාම සිදු වේ.පිටර පහර අවන් වීමට ප්‍රතම අංශක 5-10 පමණ භ්‍රමනය වු විට(පිටාර පහර ආරම්බ වි අංශක 5-10 පමන භමනය වු විට) චූෂණ කපාටය විවෘත වේ.
• ඉන්පසු පිස්ටනය  TDC වෙත පැමිනි විට(දගර කදෙහි පිහිටුම අංශක 720දී) පිටාර පහර අවසන් වේ. 
• ඉන්පසු චූෂණ පහර නැවත ආරම්බ වී පහරවල් සතර අක්ඩව මෙලෙස සිදුවේ.

සිව් පහර පුලිගු ජ්වලන එන්ජිමක ක්‍රියාකාරීත්වය මෙසේ දැක්විය හැකිය.දැනට ලංකාවේ බාවිතා වන පෙට්‍රල් මෝටර් රථ මේගනයට අයත් වේ.සිව් පහර පුලිගු ජ්වලන එන්ජිමක සම්පීඩන අනුපාතය 8:1 සිට10:1 දක්වා අගයක් ගන්නා අතර  තාප කාර්යක්ෂම තාව 25%-30% අතර අගයක් ගනී. 

සව් පහර සම්පීඩන ජ්වලන එන්ජිම් වල ක්‍රියාකාරීතවය

• මෙහිදීද මෙම අවස්තාවේදී චූෂණ කපාටය හා පිටාර කපාටය විවෘතව පවති.මෙලෙස කපාට දෙකම විවෘතව පවති.
• මෙහිදී ද පිස්ටනය පහලට යත්ම දහන කුටීරයේ පරිමාව වැඩි වන අතර සිලින්ඩරය තුල වායු පීඩනය අඩු වේ. එවිට චූෂණ කපාටය මගින් බාහිර වායු එනජිම තුලට ගලා ඒම සිදු වේ.
• ඉන්පසු සම්පීඩන පහර ආරම්බ වේ.ඉන් පසු මද වේලාවකින් චූෂන කපාටද වැසී යයි.
• ඉන්පසු සම්පීඩන පහරේදී පිස්ටනය TDC වෙත ලගා වන විට දහන කුටීරයේ පීඩනය වැඩි වන අතර වායු මිශ්‍රනයේ උශ්ණත්වය ද වැඩි වේ.
• ඉන් පසු ඉන්ධන විදිනය මගින් සිලින්ඩරය තුලට ඉන්ධන විදීම සිදු කරනු ලබයි.(දගර කදේ කොනික පිහිටුම අංශක350-355 අතර වේ)
• මෙ අවස්තාවේදී වායු මිශ්‍රනයේ පවතින අධික උෂ්ණත්වය නිසා ඉන්ධන ඇතුලතට පැමිනීමත් සමග ස්වයන්ක්‍රීයව දහනය වීම සිදු වේ.
• සිවු පහර සම්පීඩන ජ්වලන එන්ජිම් වල ඉන්ධන ලෙස බහුලව බාවිතා කරනු ලබන්නේ ඩීසල් ය.
• ඩීසල් වල ස්වයන් ජලන උෂණත්වය ආසන්න වෂයෙන් සෙල්සියස් අංශක 400 පමණ වේ.එම නිසා දහනයේදි සිලින්ඩරය තුල මෙම උෂණත්ව අගය ඉක්මවා පැවතිය යුතුය.
• ඩීසල් එන්ජිම් වල සම්පීඩන අනුපාතය 15:1  සිට 25:1  දක්වා ඉහල අගයන් හී පවතී.මෙ නිසා ඉන්ධන විදින අවස්තාවෙිදි සිලින්ඩරය තුල ඇති සම්පීජන වාතයේ උෂණත්වය පහසුනේම ඩීසල් වල ස්වයන් ජලන උෂණත්වයට වඩා වැඩි අගයක් කරා ලගා කරගත හැකිය.
• ඉන්පසු බල පහර ආරම්බ වේ.සිලින්ඩරය තුල අඩංගු ඉන්ධන තව දුරටත් දහනය වන අතර බල පහර අතර තුර සිලින්ඩරය තුල පීඩනය 60-80 bar දක්වා උපරිම අගයක් කරා ලගා වේ.
• බල පහර අවසානයේදී පිටාර කපාටය විවෘත වී දහනය වු වයු ඉවතට යාම සිදු වේ.
• දගර කද අංශක 540 පිහිටුමට ලාගා වු විට බල පහර අවසන්වී පිටාර පහර ආරම්බ වේ.
• දහනය වු වායු සිලින්ඩරයෙන් ඉවතට තල්ලු කර පිස්ටනය ඉහලට යත්ම චූෂණ කපාට විවෘත වේ.

ඩීසල් සහා ජීව ඩීසල් මගින් දාවනය වන සියලු මොටර් රථ මෙ ගණයට අයත්වේ.දැනට බාවිතා වන බර වාහන සිව් පහර සම්පීඩන එන්ජිම් බාවිතා කරයි.එන්ජිම තුලට වැඩි වායු ප්‍රමානයක් චූෂණය කලහොත් වැඩි ඉන්ධන ප්‍රමානයක් දහනය කර වැඩි ජවයක් ලබා ගත හැකිය.එම නිසා සම්පීඩන එන්ජිම් තලබමන(Turbo charger) හො බලවරධක (Super charger) නැමති උපාංග බාවිතයේන් වැඩි වාතයක් එන්ජිම තුලට ලබා දේ.

මෙසේ බාවිතා වන එන්ජිම් තලබමන සම්පීඩන හෝ බලවර්ධක එන්ජිම් ලෙස හදුන්වන අතර එසේ බාවිතා නොවන එන්ජිම් ස්බාවික වායු ශ්වසන (Naturally aspirated) එන්ජිම් ලෙස හැදින්විය හැකිය.මෙම එන්ජිමක තාප කාර්යක්ෂම තාව 30- 35% අතර අගයක් ගනී.

පහත රෑප සටහන් මගින් මෙම එන්ජිම් වල ක්‍රියා කාරීත්වය පිලිබද යම් අදහසක් ලබා ගත හැක.

   

  

ඉතින් යාළුවනේ අදට Post එක ඉවරයි.ඊලග post එකෙන් දෙපහර පුලිගු ජ්වගන එන්ජ්ම් ගැන හා දෙපහර පම්පීඩන ජ්වලන එන්ජිම් පිලිබදව කතා කරමු.