සිව්පහර එන්ජිම -FOUR STROKE ENGINE

හැදින්වීම 

අද මෝටර් රථ වල පෙට්‍රල් මෙන්ම ඩිසල් එන්ජින්ද එක ලෙස යොදා ගැනෙන අතර ඉහත රුපයෙන් සහ පහත ඇනිමේෂන් ඒකෙන්ද  දැක් වෙන්නේ සාමාන්‍ය රථයක යොදා ගැනෙන පෙට්‍රල් එන්ජිමකි.මෙය ඇතුලත  කොටස් දැක වෙන ලෙස සකස් කල කැපුම් චිත්‍රයකි.සිව් පහර ක්‍රියාකාරීත්වය යටතේ සිලින්ඩර හතරක් සහිතව නිර්මාණය කර ඇති මෙම එන්ජිමේ ක්‍රියාකාරීත්වය සදහා තවත් ක්‍රියාකාරී පද්ධති කිහිපයකම සහය අවශ්‍ය වෙයි.එනම් මෙහි ක්‍රියාකාරීත්වය සදහා පෙට්‍රල් වත මිශ්‍රණය ලබාදීමට කබුරේටර් හෝ පෙට්‍රල් ඉන්ජෙක්ෂන් පද්ධතියක් අවශ්‍ය වෙයි.එම මිශ්‍රණය ගිනි දැල් වීම සදහා ඉග්නිෂන් පද්ධතියක් යෙදිය යුතුයි.මීලගට මෙම එන්ජිමේ ක්‍රියාකාරී කොටස් වල ගර්ශනය අඩුකර ගැනීමටත් ඒවායේ කල් පැවැත්මටත් ස්නේහන පද්ධතියක් අවශ්‍ය වෙයි.මේ අතර මෙම එන්ජිමේ ක්‍රියාකරවීමේදී එහි ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්ව අගය ඉහල ගොස් එන්ජිමට හානි පැමිණිය හැකි බැවින් වැඩි තාපය ඉවත් කිරීමට එන්ජින් සිසිලන පද්ධතියක් අවශ්‍ය වෙයි.අවසාන වශයෙන් ස්ටාටර් මෝටරයක් සහ එය ක්‍රියාකරවීමට බැටරියක් මෙන්ම එම බැටරිය ආරෝපණය සදහා ඔල්ටර්නේටරයක් හෝ ඩයිනමොවක්ද මෙයට සම්බන්ද කල යුතුයි.

                                                ඉහත සදහන් කලේ එන්ජිමක ක්‍රියාකාරීත්වය සදහා අවශ්‍ය වන සහයක පද්ධති කිහිපයක් වන අතර මෙහිදී මුලික  ලෙස සිදුවිය යුතු සිව් පහර ක්‍රියාකාරීත්වය සදහා අවශ්‍ය පිස්ටන්,කනේක්ටින් රෝඩ්.ක්‍රෑන්ක්ෂාෆ්ට් සහ කැමි දඩු,ඉන්ලට් සහ එක්ස්හොස්ට් වැල්ව් යනාදී කොටස් එන්ජින් බදටත් සිලින්ඩර හෙඩ් එකටත් සවිව තිබෙයි.මුලින්ම මෙම සිව්පහර ක්‍රියාකාරීත්වය හදුනාගෙන ඉන්පසු එම ක්‍රියාකාරීත්වයට අවශ්‍ය යාන්ත්‍රික කොටස් අධ්‍යනය කරමු. මේ සදහා තනි සිලින්ඩර එන්ජිමක් මුලින්ම නිදසුනට ගෙන පසුව බහු සිලින්ඩර එන්ජින් සදහා යොමු වීම වඩාත් පහසු වෙයි.මෝටර් සයිකල් සහ ත්‍රි විල්  වැනි සැහැල්ලු වාහන වල අපට තනි සිලින්ඩර පෙට්‍රල් එන්ජින් බහුලව දැකිය හැක.මේවා දෙපහර හෝ සිව්පහර ලෙසින් නිර්මාණය වී තිබෙන්නට පුළුවනි.එහෙත් මෙහිදී මුලින්ම අපි අධ්‍යනය සදහා තෝරාගෙන ඇත්තේ සිව් පහර තනි සිලින්ඩර එන්ජිමකි.එයට හේතුව අද මෝටර් රථවල සම්පුර්ණයෙන්ම සිව් පහර එන්ජින් පමණක් බාවිතා වන බැවිනි.මෙම දෙපහර එන්ජීන් ස්නේහනය සදහා පෙට්‍රල් ඉන්දනය සමග ස්නේහන තෙල්ද සැපයෙන බැවින් මෙම එන්ජින් වලින් පිටවෙන පීටර වායුව විෂ සහිත වීම එය මෝටර්රථ වලින් ඉවත් වීමට ප්‍රධාන හේතුවක් විය.ඉන්පසු එය මෝටර් සයිකල් සහ ත්‍රිවිල් වැනි සැහැල්ලු වාහන සදහා යොදා ගැනුනත් ඒ සදහා පරිසර වේදීන්ගේ විරෝදය එල්ල විය.

                                          එන්ජින් ක්‍රියාකාරිත්වය අධ්‍යනය සදහා සිව් පහර ක්‍රියාකාරීත්වයෙන් යුත් තනි සිලින්ඩර එන්ජිමක් මුලින්නම යොදා ගනු ලැබුවේ බහු සිලින්ඩර එන්ජිමකට වඩා එය සරල බැවින් එය අපගේ අධ්‍යන්නයට පහසුවක් වන බැවිනි.බහු සිලින්ඩර එන්ජිමක් නිර්මාණය වී ඇත්තේ ද මෙම තනි සිලින්ඩර සිව් පහර එන්ජින් කිහිපයක් පොදු එන්ජින් බදකට ගෙන ඒවාට පොදු ක්‍රෑන්ක් ශාෆ්ට් සග කැම් ශාෆ්ට් වැනි කොටස් සවි කිරීමෙනි.

   මෙහි දක්වා ඇත්තේ තනි සිලින්ඩර සිව් පහරේ එන්ජිමක මුලික සැලසුමකි.මවම සිලින්ඩර තුල පිස්ටනය ඉහල පහල ගමන් කරන අතර එම චලනය කනෙක්ටින් රෝඩ් ඒක මගින් ක්‍රෑන්ක්ෂාෆ්ට් එකට ලබාදී එය කරකැවීම සිදුවෙයි.පිස්ටනය පහලට ගමන් කිරීමේදී ව්වුර්ථවන ඉන්ලට් වල්වය මගින් කබියුරෙටරය හරහා පෙට්‍රල් වාත මිශ්‍රණය ඇද ගන්නා අතර නැවත පිස්ටනය ඉහලට එනවිට වැල්ව දෙකම වැසි පැවතීමෙන් ඇතුලට ඇදගත් පෙට්‍රල් වාත මිශ්‍රණය සම්පීඩනය වෙයි.ඒ සමග ස්පාර්ක් ප්ලග් එක මගින් ලබාදෙන පුලිගුව මගින් මිශ්‍රණය දැල්වී සිලින්ඩරය තුල පීඩනය වැඩිවීමෙන් පිස්ටනය පහලට තල්ලුවී යයි එය එන්ජිමේ බල පහර වන අතර ඉන්පසු පිස්ටනය ඉහලට එනවිට පීටර වල්වය විඋර්තව දැවුණු වාතය සයිලන්සරයට පිට කරයි. නැවතත් පෙර ලෙසම එන්ජින් චක්‍රය මුල සිට ක්‍රියාත්මක වෙයි.මෙම මෙම පහර සතර චුෂණ [INTAKE]සම්පීඩන [COMPRESSION]බල [POWER]සහ පීටාර[EXHAUST]නමින් හැදින්වෙයි. ඉහතින් විස්තර කල අයුරු සිව් පහර චක්‍රයේදී එක බල පහරක් ලබා ගැනීමට එන්ජිම වට දෙකක් කරකැවිය යුතු අතර ඒ සදහා වැල්ව ක්‍රියාකරවීමට කෑම් දණ්ඩ එන්ජිමේ වට දෙකකට එක් වටයක් ලෙසින් කැරකිය යුතුය.ක්‍රෑන්ක් විලය සහ කෑම් විලය අතර ඇති 2 :1 ගියර අනුපාතය මගින් එය සිදුවේ.මේ  අතර එක බල පහරකින් ලැබෙන බලයෙන්ම මීලග බල පහර දක්වා පහර තුනක් ක්‍රන්ක්ෂාෆ්ට් එක කරකැවීම සිදු වෙයි.ප්‍රමාණයෙන් විශාල ෆ්ලයිවිලයක් යොදවා ඇත්තේ එලෙස බල පහරකදී ලැබෙන බලයෙන් කොටසක් උරාගෙන මීලග පහර තුන දක්වා එන්ජිම කරකවා ගැනුමටය.එහිදී මෙම බරැති ෆ්ලයිවිලය නිසා එන්ජිමට සුමට අයුරින් ක්රියකරවිමද කලහැකිවේ.                              

                                                                 සිව්පහර

ඉහත සටහන මගින් තරමක් දුරට සිව් පහර ක්‍රියාවලිය ගැබුරට අධ්‍යනය කරමු.මෙහි A සටහනෙන් දක්වා ඇත්තේ චුෂණ පහර තුල පිස්ටනය පහලට ගමන් කිරීමේදී විඋර්තව ඇති ඉන්ලට් වල්වය හරහා සිලින්ඩරය පෙට්‍රල් වාත මිශ්‍රණයෙන් පිරෙන ආකාරයයි.B සටහනෙන් දක්වා ඇති සම්පීඩන පහරේදී පහලට පැමිණි පිස්ටනය නැවත ඉහලට ගමන් කරන අතර එහිදී වැල්වදෙකම වැසි පවතී.එම පහර අවසානයේ සම්පිදඩනය උණු වාතය තුලට පුලිගුවක් ලබාදී ඇති අතර එහිදී දැවෙන වාතය මගින් සිලින්ඩර තුල පීඩනය වැඩි කිරීමේන් විශාල බලයකින් යුතුව පිස්ටනය පහලට ගමන් කරයි.එය බල පහර නමින් හැදින් වෙන අතර C සටහනෙන් එය දක්වා ඇත.D සටහනෙන් දක්වා ඇති මෙහි සිව්වන පහර තුල නැවත ඉහල එන පිස්ටනය එහිදී විව්ර්ත උණු පිටාර වැල්වය හරහා දැව්නු වාතය සයිලන්සරයට පිට කරයි.මෙය සිව් පහර එක චක්‍රයක් වන අතර ඉන්පසු නැවතත් චුෂණ පහරෙන් මීලග චක්‍රය ආරම්භ වෙයි.

 සිව් පහර එන්ජිමක චුෂණ පහර මෙහි දක්වා ඇති අතර ක්‍රෑන්ක් ෂාෆ්ට් එක මගින් පිස්ටනය පහලට ගෙන යාමේදී විවුර්තව ඇති චුෂණ වල්වය තුලින් අද ගන්නා වාත පෙට්රල් මිශ්‍රණයෙන් සිලින්ඩරය පිරවී යයි.පිස්ටනය පහලට යාමෙන් විශාල උණු සිලින්ඩර ධාරිතාවය නිසා ඇති වූ රිත්තකය එනම් අඩු පීඩනය සම වීමට අවට වායු ගෝලීය පීඩනය යටතේ මෙලෙස පෙට්රල් මිශ්‍රිත වාතය සිලින්ඩරය තුලට  ඇද ගැනෙයි.මෙය අප හොදින් දැක පුරුදු ඉන්ජෙක්ෂන් සිරින්ජයක් තුලට බෙහෙත් දියරය පුරවගන්න ආකාරයට බෙහෙවින් සමාන ක්‍රියාවකි.එන්ජිමක චුෂණ පහර තුල සිලින්ඩරය තුලට ඉහත ආකාරයට වාතය ඇද ගැනෙන්නේ කබුරෙටරය නම් උපකරණය හරහා වන අතර එහිදී එම ගැන දරාවට පෙට්රල් වාෂ්ප ලෙසින් එකතුවී පෙට්රල් වත මිශ්‍රණය සැකසීම සිදුවෙයි.මෙම වත පෙට්රල් මිශ්‍රණයේ අනුපාතය ආසන්න වශයෙන් 14:1 ක් පමණ වේ.   

 චුෂණ පහරට පසු එළබෙන මෙම පහර ආරම්බයේදීම විඋර්තව තිබුණු චුෂණ වැල්වය වැසි යයි.ඒ අතරම කැරකෙන ක්‍රෑන්ක් ශෆ්ට් එකමගින්  පිස්ටනය පහල සිට ඉහලට ගෙන යයි.මෙහිදී වැල්ව දෙකම වැසි ඇති නිසා පෙට්රල් වාත මිශ්‍රණය සිලින්ඩරය තුල සිරවීමෙන් පීඩනය වී එය හොදින් රත් වේ.මෙම පහර අවසානයේ ස්පාර්ක් ප්ලග් එක මගින් පුලිගුවක් සැපයෙන අතර එමගින් රත්ව ඇති මිශ්‍රණය වහ ගිනි දැල් වේ.මෙම පහර තුල සිදුවන්නේ සිලින්ඩරය තුල  මිශ්‍රණය සම්පීඩනය වීම බැවින් එය සම්පීඩන පහර නමින් හැදින්වෙයි.    

සිව් පහර එන්ජිමක සම්පිඩන පහර අවසානයේ ස්පාර්ක් ප්ලග් පුලිගුව මගින් මිශ්‍රණය ගිනි දැල්වීමත් සමග දැවූනු එම මිශ්‍රණය මගින් සිලින්ඩරය ඇතුලත කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ ජාල වාෂ්ප විශාල පරිමාවක් ඇති කරයි.දෑවීමේදී පිටඋණු   තාපය මෙම වාත කොටස් මගින්ම උරා ගැනුම නිසා මෙම දෑඋණු වාතයේ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් 1800 ක් පමණ උ ඉතා ඉහල අගයකට ගෙන එම තුලින් එය විශාල ලෙසින් ප්‍රසාරණය විය යුතුවෙයි.එලෙස ප්‍රසාරණය වීමට ඉඩක් නැතිවිට සිදුවන්නේ එහි පීඩනය වැඩි වීමයි.මෙහිදීද දෑඋණු වාතයට එලෙස  ප්‍රසාරණය වීමට ඉඩක් නොමැති නිසා සිදු වන්නේ දෑඋණු වාත මිශ්‍රණය ප්‍රසාරණය වීම වෙනුවට එහි පීඩනය වැඩි කිරීමයි.එම ඇති විශ්ල පීඩනය යටතේ පිස්ටනය තදින් පහලට තෙරපා හරින අතරමෙය බල පහර නම් වේ.

එන්ජිමක බල පහරින් පසු සිලින්ඩර තුල දෑඋණු වාතය ඉවත් කර නැවතත් චුෂණ පහරකට සුදානම් විය යුතුය.මෙම පිටාර පහරේදී එය සිදු වෙයි. මෙහිදී පහළ සිට පිස්ටනය නැවතත් ඉහලට ගමන් කරන අතර පීටාර වැලවය වීඋර්තව  පවතයි.මෙලෙස විවුර්ත උණු පිටාර වැල්වය හරහා දෑඋණු වාතය සයිලන්සරයට තල්ලු කර හැරීම මෙහිදී සිදුවෙයි.ඉන්පසු නැවතත් චුෂණ පහරෙන් මීලග චක්‍රය ආරම්භ වෙයි. මේ අනුව එක් බල පහරක් ලබා ගැනුමට පිස්ටනය සිව් වරක් ඉහල  පහළ ය යුතු අතර ඒ සදහා ක්‍රෑන්ක්ෂාෆ්ට් එක වට දෙකක් ගමන් කල යුතු වෙයි.