Showing posts with label යාන්ත්‍රික. Show all posts
Showing posts with label යාන්ත්‍රික. Show all posts

Saturday, March 21, 2009

එන්ඡිමක් වැඩ කරන්නෙ කොහොම ද?

මම මෙම ගිපියෙන් බලාපොරොත්තු වෙන්නෙ එන්ඡිමක් වැඩ කරන්නෙ කොහොම ද කියන එක ඉතා සරලව පැහැදිලි කරන්න.

මූලික වශයෙන් එන්ඡින් වර්ග දෙකක් හදුනාගන්න පුලුවන්. ඒ තමයි,

  1. සිව්පහර එන්ඡිම සහ
  2. දෙපහර එන්ඡිම
මේ මොන එන්ඡිමක වුනත් ප්‍රධාන වශයෙන් සිදුවන්නෙ එකම කාර්ය්‍යයක්. ඒ තමයි ඉන්ධන වල තියෙන රසායන්ක ශක්තිය තාප ශක්තිය බවට පත්කරල ඒ තාප ශක්තිය නැවත යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පත්කරන එක. මේ සිදුවීම සිදුවෙන්නෙ මූලික වශයෙන් අවස්ථා හතරකදී. ඒ තමයි,

  1. චූෂණ පහර
  2. සම්පීඩන පහර
  3. බල පහර
  4. පිටාර පහර

මෙම පහරවල් ගැන ඉගෙනගන්න කලින් අපි එන්ඡිමේ සිලින්ඩරයතුල පිස්ටනයේ මූලික පිහිටීම් කීපයක් ගැන ඉගෙනගන්න වෙනවෘ.
ඒ තමයි, ඉහල මුදුන් සීමාව (Top Dead Center) හෙවත් T.D.C. සහ පහල මුදුන් සීමාව (Bottom Dead Center) හෙවත්B.D.C
මෙහදී ඉහල මුදුන් සීමාව ලෙස හදුන්වන්නේ පිස්ටනයට සිලින්ඩරය තුල ගමන්කළ හැකි ඉහලම සීමාවයි. මෙහදී පහල මුදුන් සීමාව ලෙස හදුන්වන්නේ පිස්ටනයට සිලින්ඩරය තුල ගමන්කළ හැකි පහලම සීමාවයි. මෙලෙස පිස්ටනය ඉහල මුදුන් සීමාව සහ පහල මුදුන් සීමාව අතර ගමන්කරන එක් ගමන් වාරයක් පිහරක් හෙවත් ස්ට්‍රොක් (Stroke) එකක් ලෙස හදුන්වනවා.

දැන් අපි සිව්පහර එන්ඡ්මක් ක්‍රියාකරන අකාරය ගැන විමසා බලමු.

සිව්පහර එන්ඡිම (Four Stroke Engine)

මම කලින් සසහන් කළා වගේ මෙම එන්ඡිම ක්‍රියා කරන්නෙත් ප්‍රධාන වශයෙන් පහර හතරකදීයි. මෙම එන්ඡිමට
සිව්පහර එන්ඡිම එන්ඡිම කියල කියන්නෙ මෙම පහර හතර එකිනෙකට ස්වායත්ත අවස්ථා හතරකදී සිදුවන නිසා. අපි දැන් මේ එක් එක් පහරෙදි සිදුවන්නෙ මොකක්ද කියල හොයල බලමු.

චූෂණ පහර (Suction stroke)

මෙම පහරෙදි සිදුවෙන්නෙ පිස්ටනය ඉහල මුදුන් සීමාවෙ සිට පහල මුදුන් සීමාව දක්වා ගමන් කිරීම. මෙසේ පස්ටනය ඉහල සිට පහලට ගමන් කරන විට සිලින්ඩරයේ පරිමාව වැඩි වන අතර පීඩනය අඩු වෙන‍වා. මේ වෙලාවෙදි සැපයුම් වැල්වය (Inlet Valve) ඇරී පවතිනවා.

අපි කතා කරන්නෙ පෙට්රල් එන්ඡිමක් ගැනනම්, මෙහිදී මෙම අඩු පීඩන තත්වය පුරවන්න ඉන්ධන වා
මිශ්‍රණයක් සිලින්ඩර කුටීරයට ඇදී එනවා.

අපි කතා කරන්නෙ ඩීසල් එන්ඡිමක් ගැනනම්, මෙහිදී මෙම අඩු පීඩන තත්වය පුරවන්න ඇදී එන්නෙ වා
තය විතරයි.





සම්පීඩන
පහර (Compression Stroke)

මෙම පහරෙදි සිදුවෙන්නෙ පිස්ටනය පහල මුදුන් සීමාවෙ සිට ඉහල මුදුන් සීමාව දක්වා ගමන් කිරීම. මෙසේ පස්ටනය පහල සිට ඉහලට ගමන් කරන විට සිලින්ඩරයේ වැල්ව දෙකම වැසී පවතින්නෙ. එම නිසා මෙම පහරේදී සිලින්ඩරය තුලට ඇදී ආ ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණය (පෙට්ට්‍රල් එන්ඡිමක) නැතිනම් වාතය (ඩීසල් එන්ඡිමක) සම්පීඩනයකට ලක් වෙනවා. එම නිසා මෙම පහරේදි පීඩනය වගේම උෂ්ණත්වයත් ඉහල යනවා.










බල පහර (Power Stroke)

ඇත්තටම මෙම පහරෙදි තමයි එන්ඡිමක බලය ඡනනය වෙන්නෙ. සම්පීඩන පහර අවසානයේදි දහන කුටීරය (මෙතන දහන කුටීරය කියල කථා කරන්නෙත් සිලින්ඩර කුටීරයමයි) තුල තියෙන්නෙ අධික පීඩනයකට ලක්වුණ ඉහල උෂ්ණත්වයක් සහිත ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණයක් (ඩීසල් එන්ඡිමක නම් වාතය විතරයි). මෙලෙස පිස්ටනය සම්පීඩන පහර අවසානයේ ඉහල මුදුන් සීමාවට ලගා වුනහම ස්පාර්ක් ප්ලග් එකෙන් පුලිගුවක් නිකුත් කෙරෙනවා. ( ඇත්තටම පුලිගුව න්කුත්වන්නෙ පිස්ටනය ඉහල මුදුන් සීමාවට ලගාවීමට මොහොතකට පෙර. මෙයට හේතුව පසුව කතා කරමු) ඩීසල් එන්ඡිමක නම් ඉන්ඡක්ටර් නොසලය මගින් අධික පීඩනයට ලක්වූ වාතය මතට ඉන්ඡන වේගයෙන් විදිනවා. මෙහිදී අධික තාපයක් ඡනනය කරමින් ඉන්ධන දහනයට ලක්වෙනවා. මෙම නිසා මෙම දහනය වූ වායු මිශ්‍රණය ප්‍රසාරනයට ලක්වෙනවා. එහෙත් මේ අවස්ථාවේදීත් වැල්ව ‍දෙකම පවත්න්නෙ වැසුනු කක්වයේ. ප්‍රථිපලය තමයි, ඇතිවන අධික පීඩනය නිසා පිස්ටනය කනෙක්ටින් රොඩ් එකත් තල්ලුකරගෙන පහලට ගමන් කිරීම.

ඇත්තටම මෙම පහරෙදි තමයි
ඉන්ධන වල තියෙන රසායන්ක ශක්තිය තාප ශක්තිය බවට පත්කරල ඒ තාප ශක්තිය නැවත යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පත් වෙන්නෙ.


පිටාර පහර (Exhaust Stroke)

මෙම පහරෙදි සිදුවෙන්නෙ පිස්ටනය පහල මුදුන් සීමාවෙ සිට ඉහල මුදුන් සීමාව දක්වා ගමන් කිරීම. මෙසේ පස්ටනය පහල සිට ඉහලට ගමන් කරන විට සිලින්ඩරයේ පරිමාව අඩි වන අතර පීඩනය වැඩි වෙන‍වා. මේ වෙලාවෙදි පිටාර වැල්වය (Exhaust Valve) ඇරී පවතිනවා. මෙහිදී සිදුවන්නෙ දහනය වූ දහන අපද්‍රව්‍ය සිලින්ඩරයෙන් ඉවත්වීමයි.

Sunday, March 1, 2009

වායු සමීකරනයක් වැඩකරන්නෙ කොහොමද?

අපි වායු සමනය ගැන කථාකරන්න කලින් මූලික සිද්ධාන්ත කීපයක් ගැන සරලව සලකා බලමු.


අපි අපේ අතට සර්ඡිකල් ස්පිරිට් ස්වල්පයක් දැමුවහොත් සිදුවන්නේ කුමක්ද? එය ඉතා ඉක්මනින් වාෂ්ප වී යනබවත්, අතට සිසිලසක් දැනෙන බව පෙනේ. එය එසේ සිදුවන්නේ ඇයි?

ඕනෑම ද්‍රවයක් වාෂ්ප බවට පත්වීමට එහි තාපාංකයට පත් වෙන්න ඕනෑ. ඕනෑම ද්‍රවයකට තාපය ලබා දුන්විට එහි උෂ්ණත්වය ඉහල නගිනවා. ඊට පස්සේ එහි උෂ්ණක්වය එහි තාපාංකය ඉක්මවනවිට එහි අවස්ථා විපර්ය්‍යසයක් සිදුවී ද්‍රවය වායු බවට පත්වෙනවා.

ඇත්තටම මෙතනදීත් සිදුවන්නේ, සර්ඡිකල් ස්පිරිට් අතට දැමුවාම සර්ඡිකල් ස්පිරිට් අතෙහි ඇති තාපය උරාගන්නවා. මෙසේ අතේ තාපය උරාගන්නා විටයි අතට සිසිලස දැනෙන්නේ. මෙසේ අතේ තාපය එය උරා ගෙන තාපාංකයට ලගා වූ විටදී එය අවස්ථා විපර්ය්‍යසයට ලක්වෙනවා. එනම් වාෂ්පීකරණයට ලක්වෙනවා.


මෙම සිද්ධාන්තයේ විලෝමයත් ඒ වගේමයි. එනම් අපි වායු තත්වයේ පවතින දේක තාපය ඉවත්කලොත් එය එහි තාපාංකයෙන් පහලට පැමිණියවිට එය ද්‍රව බවට පත් වෙනවා.

දැන් අපි තවත් මූලධර්මයක් ගැන සොයා බලමු.

ඔබ පහත පැනයට අ.පො.ස (සා/පෙ) විද්‍ර්‍යාව ප්‍රශ්න පත්‍ර වලදී විද්‍යාත්මක හේතු පැහැදූ හැටි මතකද?

ඡලය බදුනක් කොළඹදී රත් කරන‍වාට වඩා පහසුවෙන් නුවරඑළියේදී රත් කර ගතහැකියි.

ඇත්තටම නුවරඑළියේ පීඩනය කොළඹ වායු පීඩනයට ‍වඩා අඩුයි. පීඩනය අඩු විට ද්‍රවයක තාපාංකය පහලයි. එමනිසා කොළඹදී ඡලය වාෂ්ප වීම‍ට 100 ට රත් කළයුතු වුවත් නුවරඑළියේදී ඊට අඩු උෂ්ණත්වයකදී ඡලය වාෂ්ප වීම සිදු‍වනවා.


දැන් මේ කරැණුත් හිතේ තියාගෙන, වායු සමන යන්ත්‍රයක් ක්‍රියා කරන්නෙ කොහොමද කියල බලමු.


වායු සමන යන්ත්‍රයක් මූලික කොටස් හතරකින් යුක්තයි. එනම්,


  1. කන්ඩෙන්සරය හෙවත් ඝනීභවකය
  2. එවැපරේටරය හෙවත් වාශ්පීකාරකය
  3. කම්ප්‍රෙෂරය හෙවත් සම්පීඩකය
  4. එක්ස්පෑන්ෂන් වැල්වය හෙවත් ප්‍රසාරණ වැල්වය


මෙම කොටස් පහත පරිදි සම්බන්ධකර ශීතකාරක පරිපථය සකසා ඇත.


දැන් අපි මෙ‍ම ශීතකාරක පරිපථය ක්‍රියා කරන්නේ කොහොමද කියල බලමු.

මෙම ශීතකාරක පරිපථය තුල තියෙන්නේ ශීතකාරක. ශීතකාරකයක් කියන්නේ විශේෂ ගතිගුණ තියෙන ද්‍රවයක්. මෙම පරිපථයේදී වාශ්පීකාරකයට පසු සම්පීඩකයට ඇතුලු වන්නේ වායු තත්වයේ පවතින ශීතක්රකයි. මෙම ශීතකාරකය සම්පීඩකය මගින් සම්පීඩනයට ලක් කෙරෙනවා. එවිට එහි පීඩනය හා උෂ්ණත්වය ඉහල යනවා. මෙම අධි පීඩන හා අධි උෂ්ණත්ව ‍වායුව ඝනීභවකයට ඇතුලු වෙනවා. අපි මුලදීම ඉගෙනගත්තා පීඩනය ඉහල යද්දී එහි තාපාංකයද ඉහල යන බව. ඇත්තටම මෙම අධි පීඩන තත්වයේදී සෙල්සියස් අංශක 50 දී පමණ මෙම මෙම අධි පීඩන වායුව ද්‍රව බවට පත්කරන්න පුලුවන්. මේ සදහා මෙම අධි පීඩන හා අධි උෂ්ණත්ව ‍වායුව ඝනීභවකය තුලදී වේගවත් වායු ධාරාවක් යොදා ගෙන සිසිලනයට ලක්කෙරෙනවා. මෙහිදී ශීතකාරකයේ ඇති තාපය ඉවත්වී එය ද්‍රව තත්වයට පත්කවනවා.