පෙට්‍රල් හා වාතය මිශ්‍රකර දෙන Carburetor

යතුරුපැදියක්, වාහනයක් නැත්නම් කුඩා මැෂින් අලුත්වැඩියා කරන්නෙක් නම්ඔබ අනිවාර්යයෙන්ම Carburetor එක ගැන අසා තිබිය යුතුය. අද වනවිට යතුරුපැදිවල බහුලව දක්නට ලැබෙන මෙම උපාංගය carburetor නමින්ද හඳුන්වනවා. එංගලන්තයේදී එය Carb ලෙසද, උතුරු ඇමෙරිකාවේදී එය Carby ලෙසද කෙටි කර හඳුන්වනවා. මොකක්ද මේ Carb එක, මෙහි කාර්යය මොකක්ද යන්න අපි කතාකරමු.

ඉතිහාසය

1826 දී තමයි Samuel Morey විසින් මුල්වරට carburetor එකක් සොයා ගන්නේ. එය පෙට්‍රෝලියම් එන්ජිමක් සඳහා භාවිත කිරීමට මුල්වරට පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබාගන්නේ Siegfried Marcus විසිනි. ඒ 1872 ජූලි 6 වැනිදාය.  තවද මුල් පේටන්ට් බලපත්‍ර ලාභීන් අතර අප කවුරුත් දන්නා  Karl Benzද වෙයි.  ඉන් පසු විවිධ සංවර්ධනයන්ට carburetor එක පත්විය.

කාර්යය

Carburetor එකක් මගින් සිදුකරන්නේ ඉන්ධන හා වාතය අදාල අනුපාතවලට මිශ්‍රකර එන්ජිමට ලබා දීමක්ය.

carburetor එකකින් මූලික ක්‍රියාවලි 3ක් සිදුවෙනවා.

1. Cold Start එකකදී චෝක් තත්ත්වයේදී එන්ජිම පණගැන්වීමට උපකාර කිරීම.
2. Accelerate කිරීමේදී එන්ජිමට ලබාදෙන පෙට්‍රෙල් ප්‍රමාණය වැඩිකර RPM එක ඉහළ මට්ටමකට ලබාගැනීම.
3. එන්ජිම් එකේ Idle RPM එක පවත්වා ගැනීම.(Accelerate නොකර පවතින RPM එක පවත්වා ගැනීම)

රසායන ක්‍රියාවලිය

දහනයකදී අනිවාර්යයෙන්ම ඔක්ෂිජන්වල සම්බන්ධයක් තිබිය යුතුය. මේ නිසා එන්ජිමක් තුළදී වුවද පහසුවෙන් ඉන්දන දහනය කිරීමට ඔක්ෂිජන් දායක විය යුතුය. මේ සඳහා අඩුත් නැති වැඩිත් නැති අනුපාතයකට ඔක්ෂිජන් පැවතීමෙන් මනා දහනයක් ලබා ගැනීමට හැකිය. එම නිසා පළමුවෙන්ම ඉන්ධන හා ඔක්ෂිජන් දහනය වන අනුපාතය පිළිබඳ සොයා බලමු. මේ සඳහා ඉන්ධන හා ඔක්ෂිජන් දහන තුලිත ප්‍රතික්‍රියාව පහත දැක්වෙයි.

2C₈H₁₈ + 25O₂ – 16CO₂ + 18H₂O

ඉන්ධන/ පෙට්‍රල් (C₈H₁₈)කොටස් 2ක් ඔක්ෂිජන් (O₂) කොටස් 25ක් සමග ප්‍රතික්‍රියා කර කාබන්ඩයොක්සයිඩ් (CO₂) වායුව කොටස් 16ක් හා ජල වාෂ්ප (H₂O) ලෙස කොටස් 18ක් උත්පාදනය කරයි.

C₈H₁₈  :  O₂
2         :  25
1         :  12.5

මේ අනුව පූර්ණ දහනයක් සිදුවන්න පෙට්‍රල් කොටස් 1කට (1mol/ මවුල = 6.022 x 10²³) ඔක්ෂිජන් කොටස් 12.5ක් ( මවුල 6.022 x 10²³ x 12.5) අවශ්‍ය වෙයි. නමුත් එන්ජිමේ හෝ විවිධ තත්ත්ව හේතුවෙන් සිය 100%ක් සිදුවෙතැයි අපේක්ෂා කළ නොහැක. මෙම රසායන ක්‍රියාවලිය ඔබේ දැනුමට මතක තබා ගන්න.

යාන්ත්‍රණය

Carburetor එකේ අභ්‍යන්තරයේ නලයේ හරස්කඩ වර්ගඵලය එකහා සමාන නොවෙයි. එනම් දෙපසට වඩා මැද කොටසේ හරස්කඩ වර්ගඵලය අඩුයි. ඒ අනුව නලය තුළින් ඒකාකාර සීඝ්‍රතාවයකින් තරලයක් ගමන් කරනවිට හරස්කඩ වර්ගඵලය අඩු තැන්වලදී ප්‍රවේගය වැඩි වන අතර හරස්කඩ වර්ගඵලය වැඩි තැනකදී ප්‍රවේගය අඩු වෙයි. මෙය වෙන්චූරී මූලධර්මය ලෙසද හඳුන්වයි.

ඒකාකාර සීඝ්‍රතාවයෙන් ගලායන තරලයක ඕනෑම ලක්ෂයක පීඩනය, ඒකක පරිමාවක චාලක ශක්තිය, ඒකක පරිමාවක විභව ශක්තියේ එකතුව නියතයකි. මෙන්න මේ බර්නූලී මුලදර්මය Carburetor සඳහා භාවිත වෙනවා. තවද බර්නූලී මුලදර්මය හරහා ප්‍රවේගය වැඩි තැන පීඩනය අඩුවන බවත්, ප්‍රවේගය අඩු තැන පීඩනය වැඩිබවත් ව්‍යුත්පන්න කළ හැකිය. මෙහිදී ඔබ මතක තබාගත යුතු කරුණ නම් ප්‍රවේගය වැඩි තැන පීඩනය අඩු බවත්ය.

ඉතින් ඉහත දැක්වූ මූලධර්ම දෙක උපයෝගී කරගනිමින් තමයි carburetor එක පෙට්‍රල් හා වාතය මිශ්‍රකරනු ලබන්නේ. පහළ රූපය සමග සසඳා බලන්න.

• නිල් පැහැයෙන් දැක්වූ ඊතල ඔස්සේ carburetor හරහා වාතය එන්ජිමට යනු ලබයි. එහිදී Venturi නම් පටු කොටසින් යනවිට කළින් සඳහන් කළ වෙන්චූරි මූලදර්මයට අනුව එම ස්ථානයේ වායු තරළයේ ප්‍රවේගය වැඩිය.
• ප්‍රවේගය වැඩිනම් නළයේ දෙකෙලවරට වඩා බර්නූලී මුලදර්මය අනුව එහි පීඩනය අඩු විය යුතුය. මෙහිදී නිල් පැහැයෙන් වාතය ගලා එන කෙළවරත්, පෙට්‍රල් තරලයේ කෙලවරත් පවතින්නේ වායුගෝලීය පීඩනයේය.
• Venturi නම් පටු කොටසේ  ඇතිවන පීඩනය අඩු බැවින් තරලය පීඩනය වැඩි තැනක සිට අඩු තැනකට ගලා යෑම සාමාන්‍ය සිරිතයි. ඒ අනුව  Venturi කොටස තුළ වූ Jet එක හරහා Venturi එකට පෙට්‍රල් ඇතුළු වීම සිදුවෙයි.
• එසේ ඇතුළුවන පෙට්‍රල්, වාතය Throttle Valve එක හරහා එන්ජිම තුළට ඇතුළු වෙයි.

Carburetor එකේ කොටස් ඔබට මෙම රූප සටහන් වලින් තේරුම් ගත හැකිය. එහි වූ ප්‍රධාන කොටස් කිහිපයකින් සිදුවන කාර්යය පිළිබඳ විමසා බලමු.

Fuel Line

ටැංකියේ සිට ඉන්ධන එන බටය Carburetor එකට Fuel in එක හරහා සම්බන්ධ වෙයි. Carburetor එකෙහි ඇති කුඩා ඉන්ධන ටැංකියට එම නලය හරහා පැමිණෙන ඉන්ධන එක් රැස් වෙයි. මෙම Carburetor එකේ ටැංකියට ඉන්ධන පිරීම පාලනය කරන්යේ Float Chamber එකක් ආදාරයෙනි. මෙය ටැංකියේ ඉන්ධන මත පාවෙමින් පවතින අතර අවශ්‍ය ප්‍රමාණය පිරුණු පසු Float Valve එක වැසීම මගින් ඉන්ධන ගලා ඒම නවතා දමයි.

Choke Plate

මෙහිදී සිදුකරන්නේ Carburetor එකට වාතය ලබාදෙන ප්‍රමාණය පාලනය කිරීමයි.

Throttle Body

Carburetor එක වෙත වාතය මිශ්‍ර ඉන්ධන ගෙනයන මාර්ගය අවහිර කරමින් ඉහළ පහළ චලනය වන කොටස තමයි Throttle Body එක කියන්නේ. සරළව කියන්නේ නම්, අපි Accelerate කිරීමේදී නැත්නම් Throttle කිරීමේදී Carburetor එක හරහා අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වාතය සැපයීමයි.

Pilot Jet

Main Jet එකට අමතරව තව කුඩා නොසල් එකක් දක්නට ලැබෙනවා. මෙය හඳුන්වන්නේ Pilot Jet නමින්. මෙහිදී සිදුවන්නේ Cold Start එකකදී අවශ්‍ය ඉන්ධන Main Jet එකෙන් අදින්නේ නැතුව Pilot Jet එක හරහා ඇද ලබා දීමයි. Idle RPM එකේදිත් පෙට්‍රල් අදින්නේ මෙන්න මේ කියන Pilot Jet එක හරහා.

Idle adjustment RPM Screw

මෙම Screw එක පිළිබඳ කතාකරන්න පෙර තව විශේෂ අවස්ථා දෙකක් දැනගත යුතුය. කළින් සඳහන් කළ ආකාරයට Pilot Jet එකෙනුයි Main Jet එකෙනුයි දෙකෙන්ම සාමාන්‍යයෙන් පෙට්‍රල් ඇදීම සිදුවෙනවා. නමුත් කිසිඳු වෙලාවක Pilot Jet එක වැසීමක් සිදුවන්නේ නැහැ. මේ නිසා එන්ජිමට ස්ථාන දෙකකින් ඉන්ධන ඇතුළු වීම සිදුවෙනවා.   

• Rich fuel mixture – Pilot Jet එකෙන් අදින පෙට්‍රල් ප්‍රමාණය Main Jet එකට වඩා වැඩි වීම
• Lean fuel mixture – Pilot Jet එකෙන් අදින පෙට්‍රල් ප්‍රමාණය Main Jet එකට වඩා අඩු වීම

හේතුවෙන් lean හෝ rich fuel mixture එකක් ඇති විය හැකිය. මෙය පාලනය කිරීමට Idle adjustment RPM Screw එක තිබෙන්නේ. වාහනයේ සම්පූර්ණ ඉන්ධන කාර්යක්ෂම තාවට වගකියන්නෙත් මෙන්න මේ කියන Idle adjustment RPM Screw එක. මෙහෙම කිවුවහම ගොඩක් අය දන්නේ නැහැ. හැමෝම දන්න විදිහට කියනවනම්, දුම් පරීක්ෂණ සහතිකය ගන්න යද්දී කට්ටිය තෙල් වහගෙන මෙන්න මේක කරකවලා තමයි. Pilot Jet එකෙන් එන තෙල් අරින්නේ වහන්නේ මෙන්න මේ කියන Idle adjustment RPM Screw එකෙන්.

අපි ඔබට කිව්වේ Carburetor එකකින් සිදුවන කාර්යය තේරුම් ගැනීමට හැකිවන සේ සරලම කරලා. අද වනවිට විවිධ වර්ගයේ Carburetor නිර්මාණය කරලා තිබෙනවා. ඒවල විවිධ තාක්ෂණයන්ද භාවිත වෙනවා. නමුත් මූලික සිද්ධාන්තය මෙයයි.