ඉංජිනේරු තාක්ෂණවේදය(Engineering Technology) - 03 lesson

දෙපහර එන්ජිම(two stroke engine)


වර්ෂ 1878 දී ඩුගල්ඩ් ක්ලාක්(Dugald Clerk) විසින් නිර්මාණය කරන ලද විශේෂ දහන සිලින්ඩරයක් සහිත එන්ජිම, දෙපහර එන්ජිමෙහි සොයා ගැනීමට මුල් වූ බව කිව හැකියි.

දෙපහර එන්ජිම යනු..?

             සිව්පහර එන්ජිමක එක් ක්‍රියාකාරී චක්‍රයක් සදහා දඟර කඳ වට දෙකක් සම්පූර්ණ කල යුතු අතර දෙපහර එන්ජිමේදී මෙයට අවශ්‍ය වන්නේ අංශක 360 ක භ්‍රමණයකි.එනම් දඟර කඳ එක් වටයක් කරකැවීම පමණි.TDC සිට BDC දක්වා ගමන් කිරීම උඩුපහර ලෙසද  BDC සිට TDC දක්වා ගමන් කිරීම යටිපහර ලෙසද හැදින්වේ.

         මෙම පහරවල් දෙක තුළ දී බාහිර වාතය එන්ජිම තුළට චුෂණය කිරීම,ඒවා සම්පීඩනය කිරීම,දහනය හා දහනය වූ වාතය එන්ජිමෙන් පිට කිරීම යන ක්‍රියාවලි හතරම සිදු වේ.මෙසේ එක් ක්‍රියාකාරී චක්‍රයක් සම්පුර්ණ කිරීමට අවශ්‍ය වන්නේ පහරවල් දෙකක් බැවින්,මෙවැනි එන්ජිම් දෙපහර එන්ජිම් ලෙස හැදින්වේ. 

    "දෙපහර අන්තර් දහන එන්ජිම සිව්පහර එන්ජිමෙන් වෙනස් වන්නේ, මෙහි, චූෂණය(intake), සම්පීඩනය(compression), දහනය(combustion) සහ පිටාරය(exhaust) යන ක්‍රියාවලීන් හතර පිස්ටන පහර දෙකක් තුලදී සම්පූර්ණ කිරීමයි. සිව්පහර එන්ජිමක මේ සඳහා පිස්ටන පහර හතරක් අවශ්‍ය වේ.දෙපහර එන්ජිමක සිදුවන්නේ, සම්පීඩන පහරේ ආරම්භයේදී සහ දහන පහර අවසානයේදී චූෂණය සහ පිටාරය යන ක්‍රියාවලීන් සිදුකිරීමයි. මේ නිසා සිව්පහර එන්ජිමක  මෙන් ක්‍රෑන්කයේ(crank) සෑම චක්‍රයකදීම තවත් අමතර චක්‍රයක් ඇති නොවී ඒ වෙනුවට බල පහරක්(power stroke) ඇතිවේ. මේ නිසා දෙපහර එන්ජිම මගින් වැඩි බලයක්(high specific power) සපයන අතර එය තැන තැන ගෙනයාහැකි දම්වැල් කියත වැනි උපකරණ සඳහා මෙන්ම දුම්රිය එන්ජිම වැනි මහා පරිමාණ කාර්මික යෙදවුම් සඳහාද යෝග්‍ය වේ."

යටි පහර

         යටි පහර සිදු වන කාල පරාසයෙහි පිස්ටනය TDC සිට BDC දක්වා ගමන් කරන අතර චුෂණ ක්‍රියාවලිය හා පිටාර ක්‍රියාවලිය යන දෙකම සිදු වේ.මෙහිදී පළමුව පිටාර කපාටය විවෘත වන අතර ඒ හරහා දහනය වූ වාතය පිටතට ගලා යයි.ඉන් පසු පිස්ටනය ක්‍රමයෙන් පහළට යත් ම චුෂණ කවුළුව විවෘත වී,ඒ හරහා බාහිර වාතය එන්ජිම තුළට ගලා එයි.

         මෙහිදී දහන කුටීරයේ ඉතිරිව ඇති දැවුණු වායුව තල්ලු කර හැරීමට හා වැඩි වාත ප්‍රමාණයක් ලබා ගැනීමටත් චුෂණ කවුළුවට සම්බන්ධ කරන ලද පුඹුවක් නොහොත් ධමකයක්(blower) යොදා ගනු ලැබේ.

උඩු පහර

         උඩු පහර සිදු වන කාල පරාසයෙහි පිස්ටනය BDC සිට TDC දක්වා ගමන් කරන අතර සම්පින්ඩන ක්‍රියාවලිය හා ඉන්ධන දහන ක්‍රියාවලිය යන ක්‍රියාවලි දෙකම සිදු වේ.මෙම කාල පරාසයෙහි කපාට  හා කවුළු වැසී පවතී.උඩු පහරේ මුල් කොටසේ දී එන්ජිම තුළ ඇති වායු මිශ්‍රණය සම්පිදනයට ලක් වේ.පිස්ටනය TDC කරා ලං වත්ම දහන ක්‍රියාව ආරම්භ වේ.

සිව් පහර එන්ජිමක් හා ගත් කල දෙපහර එන්ජිමක ඇති වාසි අවාසි

—  වාසි

1.එකම ප්‍රමාණයේ ජවයක් නිපදවන දෙපහර එන්ජිමක් සිව්පහර එන්ජිමකට වඩා ප්‍රමාණයෙන් හා බරින් අඩු වේ.

2.බොහෝ විට දෙපහර එන්ජිම් වල කපාට බාවිතා නොවන නිසා  ඒවායේ සැකැස්ම ඉතා සරල වේ.

3.දෙපහර එන්ජිමක දගර කඳ භ්‍රමණය වන වටයකට වරක්ම බල පහරක් මගින් ජවය නිපදවන බැවින් එන්ජිම මගින් ව්යාවර්ථයේ(කරකුම් බලයේ) උච්චාවචනයන් අවම වේ.

   අවාසි 

1.දෙපහර එන්ජිමක සැකැස්ම හේතුවෙන් දහනය වී ඉතුරු වූ වායුව සම්පුර්ණයෙන්ම එන්ජිමෙන් ඉවතට තල්ලු කර හැරීමට නොහැකි වේ.මේ නිසා නැවත චුෂණය කර ගත හැකි ඉන්ධන-වායු මිශ්‍රණයේ පරිමාව සීමා වීම නිසා උපරිම ජවය නිපදවිය නොහැක.

2.බොහෝ දෙපහර එන්ජිම් වල ස්නේහන පද්ධතියක් නොමැති අතර ස්නේහනයට අවශ්‍ය තෙල් ඉන්ධන සමග මිශ්‍ර කර එන්ජිමට සපයයි.මෙම ක්‍රමය කාර්යක්ෂම නොවන අතර ඉන්ධන සමග ලිහිසි තෙල් දහනය වන නිසා විශ සහිත සංඝටක පරිසරයට එක් විය හැක. 

Post-Eranda Dhanushka

Read More

ඉංජිනේරු තාක්ෂණවේදය(Engineering Technology) - 02 lesson

සිව්පහර එන්ජිම සහ එහි ක්‍රියාකාරිත්වය(four stroke engines work)

ඉංජිනේරු තාක්ෂණය පළමු පාඩමට මෙතනින් යන්න.

සිව්පහර එන්ජිමේ ඉතිහාසය(history of the 4-stroke engine)

සිව්පහර  එන්ජිම මුල් වරට නිපදවනු ලැබුවේ නිකලස් ඕගස්ට් ඔටෝ (Nikolaus August Otto) විසිනි. ඒ වර්ෂ1876 මැයි මස 9 වැනි දිනයි.ඔහුට උපහාරයක් ලෙස මෙම සිව් පහර චක්‍රයේ එන්ජිම ඔටොචක්‍ර (Otto Cycle) එන්ජිම ලෙසත් හඳුන්වනවා.තාක්‍ෂණය කොතරම් දියුණු උවද අදටත් මේම මූලික ක්‍රියාකාරිත්වය නොවෙනස්ව අදටත් භාවිත කෙරේ.

Nikolaus August Otto

එන්ජිම ක්‍රියාතමක වන්නේ ඉන්ධන දහනය කර එහි ඇති රසායනික ශක්තිය චාලක ශක්තිය බවට පරිවර්තනයක කිරීමෙනි.එන්ජිමක මෙම ක්‍රියාකාරිත්වය පහරවල් හතරකින් සමන්ව්ත වේ. ඒවානම්,

1.චූෂණ පහර (Intake Stroke)

2.සම්පීඩන පහර (Compression Stroke)

3.බල පහර (Power Stroke)

4.පිටාර පහර (Exhaust Stroke)

චූෂණ පහර (Intake Stroke)

මෙම පහරේ දී පිස්ටනය TDC(Top Dead Centre)  සිට BDC(Bottom Dead Centre) දක්වා ගමන් කරයි.චුෂණ  කපාටය(Inlet valve) විවෘත ව පවතින අතර පිටාර කපාටය(Exhaust valve) වැසී පවතී.පිස්ටනය පහලට ගමන්කරන විට  දහන කුටීරයේ පරිමාව ක්‍රමයෙන් වැඩි වන නිසා සිලින්ඩරය තුළ වායුගෝලීය පීඩනය පිටත වායුගෝලයේ පීඩනයට වඩා අඩු වේ(රික්තයක්).මේනිසා චුෂණ කවුළුවෙන් ඉන්ධන-වායු මිශ්‍රණය සිලින්ඩරය තුළට ඇදගනී. යටි සීමාවට (BDC වෙත) පැමිණි විට සිලින්ඩරය සම්පුර්ණයෙන්ම  ඉන්ධන-වායු මිශ්‍රණයෙන් පිරී පවතී.මෙය චුෂණ පහර නම් වේ.මෙම පහර අවසානයේදී දගර කද වට ½ ක් එනම් අංශක 180ක් කරකවී ඇත.  

සම්පීඩන පහර(Compression Stroke)

චූෂණ පහර අවසන් වූ පසු සම්පීඩන පහර ආරම්භ වේ.මෙම පහරෙදී පිස්ටනය BDC සිට  TDC දක්වා ගමන් කරයි.චුෂණ හා පිටාර කපාට දෙකම වැසී පවතී.මෙම පහරෙදී සිලින්ඩරය තුල පරිමාව අඩු වන අතර පීඩනය වැඩි වේ,මෙලෙස සිලින්ඩරය තුළ ඇති වායු මිශ්‍රණයේ පීඩනය වැඩි කරමින්(සම්පීඩනය කරමින්)පිස්ටනය BDC සිට TDC දක්වා ගමන් කිරීම සම්පීඩන පහර නම් වේ.මෙම පහර අවසානයේදී දගර කද වට 1 ක් එනම් අංශක 360ක් කරකවී ඇත.

බල පහර(Power Stroke)

සම්පීඩන පහර අවසන් වූ පසු බල පහර ආරම්භ වේ. මෙම පහරෙදී පිස්ටනය TDC සිට  BDC දක්වා ගමන් කරයි. මෙම පහරෙදීද  චුෂණ හා පිටාර කපාට දෙකම වැසී පවතී.මෙම පහර අතරතුර සිලින්ඩරය තුළ ඉන්ධන දහනය වේ.මෙහිදී උපදින තාපය සිලින්ඩරය තුළ ඇති වායු මිශ්‍රණය ප්‍රසාරණය වී,පිස්ටනය BDC දක්වා තල්ලු කරයි.මෙම පහරෙදී නිපදවන ජවය සම්බන්දක දඩු(Connecting rods) හරහා දගර කද(Crank shaft) වෙත සම්ප්‍රේෂණය වේ.මෙසේ ඉන්ධන දහනයෙන් නිදහස් වන ශක්තිය දගර කද වෙත සම්ප්‍රේෂණය කරමින් TDC සිට BDC දක්වා සිදු වන පිස්ටනයේ චලිතය බල පහර නම් වේ.මෙම බල පහරෙදී නිපදවන ජවය ජව රෝදය(Fly wheel)මගින් රදවා ගෙන, නැවත බල පහරක් ලැබෙන තෙක් එන්ජිම චලිත කෙරෙයි.   

මෙම පහර අවසානයේදී දගර කද වට 1½ ක් එනම් අංශක 540ක් කරකවී ඇත.

පිටාර පහර(Exhaust Stroke)

බල පහර අවසන් වූ පසු පිටාර පහර ආරම්භ වේ. මෙම පහරෙදී පිස්ටනය BDC සිට  TDC දක්වා ගමන් කරයි.මෙම පහරෙදී පිටාර කවුළුව(Exhaust valve)  විවෘතව ඇති අතර චූෂණ කවුළුව(Inlet valve)  වැසී පවතී.පිස්ටනය BDC සිට  TDC දක්වා ගමන් කිරීමේදී දහනය වූ ඉන්ධන-වායු මිශ්‍රණය පිටාර කපාටය හරහා ඉන්ජිම් සිලින්ඩරයෙන් ඉවතට තල්ලු කර බාහිර පරිසරය වෙත මුදා හැරී.මෙසේ දහනය වූ ඉන්ධන-වායු මිශ්‍රණය එන්ජිම් සිලින්ඩරයෙන්  ඉවත් කරමින් පිස්ටනය BDC සිට TDC දක්වා ගමන් කිරීම පිටාර පහර නම් වේ.

මෙම පහර අවසානයේදී දගර කද වට 2 ක් එනම් අංශක 720ක් කරකවී ඇත.

පහර	පිස්ටනය ගමන් කරනුයේ	චූෂණ කපාටය	පිටාර කපාටය
1.චූෂණ පහර (Intake Stroke)	TDC සිට  BDC දක්වා	ඇරී ඇත.	වැසී ඇත.
2.සම්පීඩන පහර (Compression Stroke)	BDC සිට TDC දක්වා	වැසී ඇත.	වැසී ඇත.
3.බල පහර (Power Stroke)	TDC සිට  BDC දක්වා	වැසී ඇත.	වැසී ඇත.
4.පිටාර පහර (Exhaust Stroke)	BDC සිට TDC දක්වා	වැසී ඇත.	ඇරී ඇත.

  

අලුත් ලිපි ගැන දැනගන්න අපේ facebook page එකට like එකක් දාලම යන්න..:-)-->TECHPLUS.COM

Eranda dhanushka and Supun hasaranga

Read More