Volumetric efficiency of an internal combustion engine
𝗗𝗲𝗳𝗶𝗻𝗶𝘁𝗶𝗼𝗻 𝗼𝗳 𝘃𝗼𝗹𝘂𝗺𝗲𝘁𝗿𝗶𝗰 𝗲𝗳𝗳𝗶𝗰𝗶𝗲𝗻𝗰𝘆
අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් (𝑰𝑪 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆) , තාප එන්ජින් කාණ්ඩය යටතේ වර්ගීකරණය කර ඇත. දහනය සදහා සහභාගී වන පිස්ටන් සහිත සිලින්ඩරාකාර කොටස් සංඛයාව අනුව අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක ධාරිතාව (𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒚) තීරණය වේ. එක් සිලින්ඩර කොටසක් පමණක් යොදා ගනිමින් නිර්මාණය කර ගනු ලබන එන්ජින් "𝒐𝒏𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 " ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි. ඒ වගේම , සිලින්ඩර කොටස් කිහිපයක් ඒකාබද්ධ කර ගනිමින් නිර්මාණය කර ගනු ලබන එන්ජින් සමස්තයක් ලෙස "𝒎𝒖𝒍𝒕𝒕𝒚 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆" කාණ්ඩය යටතේ වර්ගීකරණය කර ඇත.
මුලින් ම තනි සිලින්ඩර් එන්ජිමක එනම් "𝒐𝒏𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆" හි ක්‍රියාකාරිත්වය දෙස බලමු. එන්ජින් ක්‍රියාකාරිත්වයේ දී , සිලින්ඩර් (𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 𝑪𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓) කොටස තුල චලනය විය හැකි ලෙසින් සම්බන්ධ කර ගත් පිස්ටන් (𝒑𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏) කොටසක් අන්තර්ගත වේ. මෙම පිස්ටන් එක 𝒄𝒐𝒏𝒏𝒆𝒄𝒕𝒊𝒏𝒈 𝒓𝒐𝒅 එකක් යොදා ගනිමින් 𝒄𝒓𝒂𝒏𝒌𝒔𝒉𝒂𝒇𝒕 එක හා සම්බන්ධ කර පවතී. එන්ජින් ක්‍රියාකාරිත්වයේ දී 𝒄𝒓𝒂𝒏𝒌𝒔𝒉𝒂𝒇𝒕 කොටස භ්‍රමණ චලිතයක් ලබා ගැනීම නිසා 𝒄𝒐𝒏𝒏𝒆𝒄𝒕𝒊𝒏𝒈 𝒓𝒐𝒅 හා සම්බන්ධිත 𝒑𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏 එක 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 කොටස තුල ප්‍රත්‍යාවර්ත ආකාරයේ රේඛීය චලිතයක් ලබා ගනී. මේ නිසා එන්ජින් ක්‍රියාකාරිත්වය අනුව පිස්ටන් එක 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 කොටස තුල චලනය වීමේ දී , 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 කොටසේ පරිමාව විචල්‍ය වීමක් සිදු වේ.
𝗜𝗩 – 𝐢𝐧𝐭𝐚𝐤𝐞 𝐯𝐚𝐥𝐯𝐞
𝗘𝗩 – 𝐞𝐱𝐡𝐚𝐮𝐬𝐭 𝐯𝐚𝐥𝐯𝐞
𝗧𝗗𝗖 – 𝐭𝐨𝐩 𝐝𝐞𝐚𝐝 𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞𝐫
𝗕𝗗𝗖 – 𝐛𝐨𝐭𝐭𝐨𝐦 𝐝𝐞𝐚𝐝 𝐜𝐞𝐧𝐭𝐞𝐫
𝗕 – 𝐜𝐲𝐥𝐢𝐧𝐝𝐞𝐫 𝐛𝐨𝐫𝐞
𝗦 – 𝐩𝐢𝐬𝐭𝐨𝐧 𝐬𝐭𝐫𝐨𝐤𝐞
𝗥 – 𝐜𝐨𝐧𝐧𝐞𝐜𝐭𝐢𝐧𝐠 𝐫𝐨𝐝 𝐥𝐞𝐧𝐠𝐭𝐡
𝗔 – 𝐜𝐫𝐚𝐧𝐤 𝐫𝐚𝐝𝐢𝐮𝐬 (𝐨𝐟𝐟𝐬𝐞𝐭)
𝗫 – 𝐝𝐢𝐬𝐭𝐚𝐧𝐜𝐞 𝐛𝐞𝐭𝐰𝐞𝐞𝐧 𝐭𝐡𝐞 𝐜𝐫𝐚𝐧𝐤 𝐚𝐱𝐢𝐬 𝐚𝐧𝐝 𝐭𝐡𝐞 𝐩𝐢𝐬𝐭𝐨𝐧 𝐩𝐢𝐧 𝐚𝐱𝐢𝐬
Θ – 𝐜𝐫𝐚𝐧𝐤 𝐚𝐧𝐠𝐥𝐞
𝗩𝒅 – 𝐝𝐢𝐬𝐩𝐥𝐚𝐜𝐞𝐝 (𝐬𝐰𝐞𝐩𝐭) 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞
𝗩𝒄 – 𝐜𝐥𝐞𝐚𝐫𝐚𝐧𝐜𝐞 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞
එන්ජින් සිලින්ඩරය තුල 𝑷𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏 එක ගමන් කරනු ලබන උපරිම ලක්ෂ්‍ය (𝑻𝒐𝒑 𝑫𝒆𝒂𝒅 𝑪𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 – 𝑻𝑫𝑪) හා පහලතම ලක්ෂ්‍ය (𝑩𝒐𝒕𝒕𝒐𝒎 𝑫𝒆𝒂𝒅 𝑪𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 – 𝑩𝑫𝑪) ලෙසින් හැදින්වෙනු ලබයි. 𝑷𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏 එක විසින් 𝑻𝑫𝑪 සහ 𝑩𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යයන් දෙක අතර ඇති දුර ප්‍රමාණය එක් අවස්ථාවක් තුල දී සම්පූර්ණ කරනු ලබයි නම් එය එක් 𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 අවස්ථාවක් ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි. දඟරකදෙහි 𝒄𝒓𝒂𝒏𝒌 𝒓𝒂𝒅𝒊𝒂𝒏𝒔 අගය මෙන් දෙගුණයක් මෙම 𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 අගය සදහා අන්තර්ගත වේ. ඒ වගේම 𝒑𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏 එක එක් 𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 අවස්ථාවක් චලනය වීම සදහා 𝒄𝒓𝒂𝒏𝒌𝒔𝒉𝒂𝒇𝒕 එක 𝟏𝟖𝟎° කෝණයක් භ්‍රමණය විය යුතු වේ.
𝑰𝑪 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 තුල දී ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණයෙහි දහනය පියවරින් පියවර පිළිවෙළකට චක්‍රයක් ආකාරයෙන් සිදු වේ. එක දහන අවස්ථාවක් අවසන් වී නැවත මුල් 𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 අවස්ථාවට පැමිණි විට එක් චක්‍රයක් අවසන් යැයි පවසයි. සම්පූර්ණ දහන චක්‍රයක් සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා පිස්ටනයට පහරවල් හතරක් අවශ්‍ය වන එන්ජින් 𝑭𝒐𝒖𝒓-𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 ලෙසත් , පහරවල් දෙකක් අවශ්‍ය වන එන්ජින් 𝒕𝒘𝒐-𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 ලෙසත් හැදින් වේ.
සිව් පහර (𝟒-𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆) වර්ගයේ 𝑰𝑪 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 එකක් තුල දී එක් දහන චක්‍රයක් සම්පූර්ණ කිරීම පියවර හතරකින් සිදු වේ. එම පියවර හතර පහත පරිදි නම් කර ගැනීම සිදු කරනු ලබයි;
📌️𝐒𝐮𝐜𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐒𝐭𝐫𝐨𝐤𝐞 – එන්ජින් සිලින්ඩරය චූෂණ වාතයෙන් පුරවා ගැනීම සදහා පිස්ටන් එක 𝑻𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යයේ සිට 𝑩𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යය දක්වා ගමන් කරමින් සිලින්ඩර පරිමාව වැඩි කර ගනී.
📌️𝐂𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐬𝐢𝐨𝐧 𝐒𝐭𝐫𝐨𝐤𝐞 - එන්ජින් සිලින්ඩරය තුලට අවශෝෂණය කර ගනු ලබන චූෂණ වාතය හොඳින් සම්පීඩනය කර ගැනීම සඳහා සිලින්ඩරය තුල පිස්ටන් එක 𝑩𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යයේ සිට 𝑻𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යය දක්වා ගමන් කරමින් පරිමා අවකාශය අඩු කර ගනී.
📌️𝐄𝐱𝐩𝐚𝐧𝐬𝐢𝐨𝐧 𝐨𝐫 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫 𝐒𝐭𝐫𝐨𝐤𝐞 – සම්පීඩනය වූ ඉන්ධන-වාත පරිමාව දහනය වීමෙන් පසු ප්‍රසාරණය වන වායු පීඩනය නිසා සිලින්ඩරය තුල ඇති පිස්ටන් එක මත බල ඇති වීම හේතුවෙන් එම පිස්ටන් එක 𝑻𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යයේ සිට 𝑩𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍ය දක්වා ගමන් කර සිලින්ඩර පරිමාව වැඩි කර ගනී.
📌️𝐄𝐱𝐡𝐚𝐮𝐬𝐭 𝐒𝐭𝐫𝐨𝐤𝐞 – ඉන්ධන-වාත මිශ්‍රණය දහනය වීමේ අතුරුඵලයක් ලෙස ජනනය වන පිටාර වාතය (𝑬𝒙𝒉𝒂𝒖𝒔𝒕 𝒈𝒂𝒔) සිලින්ඩරය තුලින් ඉවත් කර ගැනීම සඳහා පිස්ටන් එක 𝑩𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යයේ සිට 𝑻𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යය දක්වා ගමන් කරවීම මගින් සිලින්ඩරය තුල පරිමා අවකාශය අඩු කරයි.
මෙලෙස චලනය වන 𝒑𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏 කොටස මගින් 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 කොටස අභ්‍යන්තරයේ නිර්මාණය වන පරිමා අවකාශය උපයෝගී කර ගනිමින් , 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 කොටස තුල ට ඉන්ධන සහිත වාතය අවශෝෂණය කර ගනිමින් සුදුසු සම්පීඩනය අවස්ථාවක් යටතේ එම ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණයක දහන ක්‍රියාවලියකට භාජනය කරයි. මෙලෙස සිලින්ඩරය තුල දහන ක්‍රියාවලියකට ලක් කරනු ලබන ඉන්ධන-වාත මිශ්‍රණය තුල, දහනය වීම සඳහා සුදුසු ඉන්ධන වාත අනුපාතයක් අන්තර්ගත වී පැවතීම අනිවාර්ය වේ. මේ නිසා තාප එන්ජින් තුල දහනය කරනු ලබන ඉන්ධන වර්ගයට අනුකූලව සිදු වන පූර්ණ දහන අවස්ථාව, අදාළ එන්ජිම තුලට අවශෝෂණය කර ගනු ලබන ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණයෙහි අනුපාතය මත රඳා පවතී. ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණය දහනය වීම සිදු වන දහන කුටීරය (𝑪𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒐𝒏 𝒄𝒉𝒂𝒎𝒃𝒆𝒓) තුලට අවශෝෂණය කර ගනු ලබන වාත ප්‍රමාණය මත හා සපයනු ලබන ඉන්ධන ප්‍රමාණය දහනය කල හැකි පරිමා අවකාශය මත අදාළ එන්ජිමෙහි ප්‍රතිදාන බලය (𝑷𝒐𝒘𝒆𝒓) හා ව්‍යාවර්තය (𝑻𝒐𝒒𝒖𝒆) තීරණය වේ.
“චූෂණ පහර තුල දී එන්ජින් සිලින්ඩරය තුල ඇති පිස්ටන් එක 𝑻𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍යයේ සිට 𝑩𝑫𝑪 ලක්ෂ්‍ය දක්වා ගමන් කරන අවස්ථාවේ දී පිස්ටන් එක මගින් සිලින්ඩරයට උරා ගනු ලබන සත්‍ය වායු පරිමාවේ හෝ ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණ පරිමාවේ ප්‍රමාණයට සාපේක්ෂව සිලින්ඩර් කොටසේ ජ්‍යාමිතික පරිමා ප්‍රමාණය (𝒔𝒘𝒆𝒑𝒕 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆) අනුපාතයක් ලෙස දක්වමින් අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් සඳහා වූ පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය (𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄 𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒚) අර්ථ දක්වා ගෙන ඇත .”
පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවයෙන් (𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄 𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒚) එන්ජිමේ පවතින ජ්‍යාමිතික පරිමාව එනම් එන්ජින් ධාරිතාවයට සාපේක්ෂව එන්ජින් සිලින්ඩරය වෙත පුරවා ගනු ලබන වාත පරිමා ප්‍රමාණය කොපමණ ද යන්න අදහස් කරනු ලබයි. එම නිසා සිලින්ඩරය වෙත ඇද ගනු ලබන සැබෑ වාත ප්‍රමාණය සහ සිලින්ඩරයේ ජ්‍යාමිතික පරිමාව අතර අනුපාත අගය පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය යොදා ගනිමින් දක්වනු ලබයි.
වායු අණු සඳහා අවස්ථිති භාවයක් පිහිටන බැවින් වාතය කිසියම් ස්කන්ධයක් සහිතව නිර්මාණය වී පවතී. ඒ වගේම 𝒊𝒏𝒕𝒂𝒌𝒆 𝒎𝒂𝒏𝒊𝒇𝒐𝒍𝒅 , 𝒊𝒏𝒕𝒂𝒌𝒆 𝒗𝒂𝒍𝒗𝒆 සහ 𝒕𝒉𝒓𝒐𝒕𝒕𝒍𝒆 මගින් සිලින්ඩරය තුලට වාතය පුරවා ගැනීම සඳහා කිසියම් ප්‍රතිරෝධීතාවයක් ඇති කරනු ලබයි. මේ ආකාරයේ යාන්ත්‍රික දෝශ හේතුවෙන් එන්ජින් ධාරිතාවයෙහි සම්පූර්ණ මට්ටමින් වාතය මගින් පුරවා ගැනීම ඉතාමත් අසීරු කාර්යයක් වේ. මේ නිසා මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයන් විසින් 𝒗𝒂𝒓𝒊𝒂𝒃𝒍𝒆𝒔 𝒗𝒂𝒍𝒗𝒆 𝒕𝒊𝒎𝒊𝒏𝒈 , 𝒕𝒖𝒓𝒃𝒐 𝒄𝒉𝒂𝒓𝒈𝒆𝒓 , 𝑺𝒖𝒑𝒆𝒓 𝒄𝒉𝒂𝒓𝒈𝒆𝒓 හා තව නොයෙකුත් ක්‍රම යොදා ගනිමින් 𝑰𝑪 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 තුල පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය ඉහල දමා ගැනීම සිදු කරනු ලබයි.
𝗪𝗵𝗮𝘁 𝗶𝘀 𝘁𝗵𝗲 𝘃𝗼𝗹𝘂𝗺𝗲𝘁𝗿𝗶𝗰 𝗲𝗳𝗳𝗶𝗰𝗶𝗲𝗻𝗰𝘆 𝗼𝗳 𝗜𝗖 𝗲𝗻𝗴𝗶𝗻𝗲?
" පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය යනු චූෂණ පහරේ දී පිස්ටන් මගින් එන්ජින් සිලින්ඩර් තුලට උරා ගනු ලබන වාතයේ හෝ වායු-ඉන්ධන මිශ්‍රණයේ සත්‍ය පරිමාව සහ දහන සිලින්ඩරයේ ජ්‍යාමිතික පරිමාව අතර පවතින අනුපාතයයි. "
𝗢𝗥
" පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය යනු, පිස්ටන් එක මගින් අවශෝෂණය කර ගනු ලබන සත්‍ය ආරෝපිත ස්කන්ධය සහ චූෂණ පහර තුල දී ඇදිය ලැබිය යුතු න්‍යායාත්මක ආරෝපිත ස්කන්ධය අතර පවතින අනුපාතයයි. "
අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක (𝑰𝑪 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆) දහනය සිදු වන එන්ජින් සිලින්ඩරය තුලට චූෂණ පහර (𝑰𝒏𝒕𝒂𝒌𝒆 𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆) තුල දී දහන පෝෂක වාතය හෝ ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණය ඇතුළත් කර ගැනීම සිදු කරනු ලබයි. මෙම ක්‍රියාවලි වායු ගෝලීය පීඩනය මත පමණක් රදා පවතිමින් සිදු කර ගනු ලබන එන්ජින් ස්වාභාවික උද්දීපනය කරනු ලබන එන්ජින් (𝒏𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂𝒍𝒍𝒚 𝒂𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒕𝒆𝒅 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆) වශයෙන් හෝ සාමාන්‍ය ආකාරයෙන් උද්දීපනය වන එන්ජින් (𝒏𝒐𝒓𝒎𝒂𝒍𝒍𝒚 𝒂𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒕𝒆𝒅 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆) ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි. ස්වාභාවික උද්දීපනය මගින් ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණය අවශෝෂණය කර ගනු ලබන එන්ජින් (𝒏𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂𝒍𝒍𝒚 𝒂𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒕𝒆𝒅 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆𝒔) සදහා මෙම 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄 𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒚 අනුපාත අගය සෑම විට දීම එකට වඩා අඩු අගයක් ගනී.
එන්ජින් දහන සිලින්ඩරය තුල අඩු පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතා අනුපාතයක් අඩංගු විට එම එන්ජින් තුල නුසුදුසු දහන අවස්ථාවන් ඇති වීම සිදු වේ. එනම් එන්ජිමක අඩු පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය මගින් අදහස් වන්නේ එන්ජින් සිලින්ඩර් තුලට අඩු වාත ප්‍රමාණයක් හෝ ඉන්ධන වාත මිශ්‍රණ ප්‍රමාණයක් අවශෝෂණය කර ගැනීමයි.
ස්වාභාවික ව උද්දීපනය කරනු ලබන සිව් පහර (𝑭𝒐𝒖𝒓-𝑺𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆) වර්ගයේ එන්ජින් සදහා පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය 𝟖𝟓% සිට 𝟗𝟎% අගය පරාසයක් තුල පවතින අතර ස්වාභාවික ව උද්දීපනය කරනු ලබන දෙපහර (𝑻𝒘𝒐-𝑺𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆) වර්ගයේ එන්ජින් සදහා පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය 𝟕𝟎% සිට 𝟖𝟎% දක්වා වූ අගය පරාසයක පවතී.
එන්ජින් වලට 𝒕𝒖𝒓𝒃𝒐𝒄𝒉𝒂𝒓𝒈𝒆𝒓 හෝ 𝒔𝒖𝒑𝒑𝒆𝒓 𝒄𝒉𝒂𝒓𝒈𝒆𝒓 උපාංගයන් අඩංගු කර පවතී නම්, මෙම උපාංගයන් ක්‍රියාත්මක වීමේදී එන්ජින් සිලින්ඩරය තුල සම්පීඩනය කිරීමට අවශ්‍ය වාත ප්‍රමාණය බලහත්කාරයෙන් එම එන්ජින් සිලින්ඩරය තුලට ඇතුල් කරනු ලබයි. මේ නිසා මෙම එන්ජින් වල පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතා අගය 𝟏𝟎𝟎% හෝ ඊට වැඩි අගය පරාසයක පවතී.
එන්ජිමක පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතා අගය වැඩි අගයක් ගන්නා විට එම එන්ජිම මගින් ජනනය වන ප්‍රතිදාන බලය හා ව්‍යාවර්තය වැඩි අගය පරාසයක පවතී. ඒ වගේම යම් එන්ජිමක් සදහා පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය අඩු අගයක් ගන්නා විට අදාළ එන්ජිම මගින් ජනනය වන ප්‍රතිදාන බලය සහ ව්‍යාවර්තය අඩු අගය පරාසයක් ගනී.
𝗙𝗼𝗿𝗺𝘂𝗹𝗮 𝗩𝗼𝗹𝘂𝗺𝗲𝘁𝗿𝗶𝗰 𝗲𝗳𝗳𝗶𝗰𝗶𝗲𝗻𝗰𝘆
වර්තමානයේ භාවිතා කරනු ලබන බොහෝ යන්ත්‍ර-සූත්‍ර තුල මෙන්ම මොටර්-රථ තුල භාවිතා වන අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් (𝑰𝑪 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆) මගින් එම යන්ත්‍ර සූත්‍ර හා මෝටර් රථ ක්‍රියාකර වීමට අවශ්‍ය කරනු ලබන යාන්ත්‍රික ශක්තිය (𝑴𝒆𝒄𝒉𝒂𝒏𝒊𝒄𝒂𝒍 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒚) නිපදවා ගැනීම සිදු කරනු ලබයි. කිසියම් එන්ජිමක සමස්ත එන්ජින් පරිමාව (𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒚 :𝗩𝒕) සොයා ගැනීම සදහා එක් සිලින්ඩරයක පරිමාව(𝑶𝒏𝒆 𝑪𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 :𝗩𝒄𝒚𝒍) ගණනය කර එම අගය එන්ජිමෙහි අන්තර්ගත මුළු සිලින්ඩර් ගණනින් (𝑵𝒖𝒎𝒃𝒆𝒓 𝒐𝒇 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 :𝗡𝒄) ගුණ කර ගැනීම සිදු කර ගත යුතු වේ.
𝗩𝒕 = 𝗡𝒄×𝗩𝒄𝒚𝒍
⏩ 𝗩𝒕 – 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒕𝒉𝒆 𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 (𝑬𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒚) [𝗺³]
⏩ 𝗡𝒄 – 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒏𝒖𝒎𝒃𝒆𝒓 𝒐𝒇 𝒕𝒉𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 [-]
⏩ 𝗩𝒄𝒚𝒍 – 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒐𝒏𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 [𝗺³]
සිලින්ඩරයේ මුළු පරිමාව ගණනය කර ගැනීම සඳහා විස්ථාපිත පරිමාව (𝒅𝒊𝒔𝒑𝒍𝒂𝒄𝒆𝒅 𝒐𝒓 𝒔𝒘𝒆𝒑𝒕 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 : 𝗩𝒅) සහ නිෂ්කාන්ත පරිමාව (𝒄𝒍𝒆𝒂𝒓𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 :𝗩𝒄) යන පරිමා අගයන් එකට එකතු කර ගැනීම සිදු කර ගත යුතු ය.
𝗩𝒄𝒚𝒍 = 𝗩𝒅 + 𝗩𝒄
⏩ 𝗩𝒄𝒚𝒍 – 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒐𝒏𝒆 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 [𝒎³]
⏩ 𝗩𝒅 – 𝒅𝒊𝒔𝒑𝒍𝒂𝒄𝒆𝒅 𝒐𝒓 𝒔𝒘𝒆𝒑𝒕 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 [𝒎³]
⏩ 𝗩𝒄 – 𝒄𝒍𝒆𝒂𝒓𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 [𝒎³]
නමුත් විස්ථාපිත පරිමාවට (𝗩𝒅) සාපේක්ෂව නිෂ්කාන්ත පරිමාව (𝗩𝒄) ඉතා කුඩා අගයක් ගනී. උදාහරණයක් ලෙස මෙය 𝟏:𝟏𝟐 තරම් වූ අනුපාත අගයක් ලෙසින් දැක්විය හැකිය. එබැවින් එන්ජිමෙහි පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය ගණනය කිරීමේ දී මෙම නිෂ්කාන්ත පරිමා (𝒄𝒍𝒆𝒂𝒓𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 : 𝗩𝒄) අගය නො සලකා හැරිය හැකි තරම් කුඩා අගයක පවතී.
මෙහි එක් දහන සිලින්ඩරයකට අදාළ විස්ථාපිත පරිමාව (𝒅𝒊𝒔𝒑𝒍𝒂𝒄𝒆𝒅 𝒐𝒓 𝒔𝒘𝒆𝒑𝒕 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 : 𝗩𝒅) සොයා ගැනීම සඳහා එම සිලින්ඩරය තුල අන්තර්ගත පරිමාව (𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒕𝒚 𝒐𝒇 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓) සොයා ගැනීමට සිදු වේ. මේ සඳහා පහත සදහන් ගණිතමය සමීකරණය භාවිතා කල හැක.
𝗩𝒅 = (π/𝟒) × 𝐁² × 𝐒
⏩ 𝗩𝒅 – 𝒅𝒊𝒔𝒑𝒍𝒂𝒄𝒆𝒅 𝒐𝒓 𝒔𝒘𝒆𝒑𝒕 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 [𝒎³]
⏩ 𝐁 – 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝒃𝒐𝒓𝒆 [𝒎]
⏩ 𝐒 – 𝒑𝒊𝒔𝒕𝒐𝒏 𝒔𝒕𝒓𝒐𝒌𝒆 [𝒎]
⏩ π – 𝟐𝟐/𝟕 𝒐𝒓 𝟑.𝟏𝟒
අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය (𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄 𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒚 : η𝒗) යනු, සම්පීඩන පහර තුල දී එන්ජින් සිලින්ඩර් තුලට ඇද ගනු ලබන මැන ගත හැකි සත්‍ය වායු පරිමාව (𝒂𝒄𝒕𝒖𝒂𝒍 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒊𝒏𝒕𝒂𝒌𝒆 𝒂𝒊𝒓 : 𝗩𝒂) සහ එන්ජින් සිලින්ඩර් තුල අන්තර්ගත න්‍යායාත්මක පරිමාව (𝒕𝒉𝒆𝒐𝒓𝒆𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 : 𝗩𝒅) අතර පවතින අනුපාතය ලෙස අර්ථ දැක්වේ.
η𝒗 = 𝗩𝒂 / 𝗩𝒅
⏩η𝒗 – 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄 𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒚 [-]
⏩𝗩𝒂 – 𝒂𝒄𝒕𝒖𝒂𝒍 (𝒎𝒆𝒂𝒔𝒖𝒓𝒆) 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒊𝒏𝒕𝒂𝒌𝒆 𝒂𝒊𝒓 [𝒎³]
⏩𝗩𝒅 – 𝒕𝒉𝒆𝒐𝒓𝒆𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒐𝒇 𝒕𝒉𝒆 𝒆𝒏𝒈𝒊𝒏𝒆 / 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 [𝒎³]
පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය යනු අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් සිලින්ඩර් තුලට ඇතුල් කර ගනු ලබන වාතය පුරවා ගැනීමේ කාර්‍යක්ශමතාවය ලෙස ද සැලකිය හැකිය. පරිමාමිතික කාර්‍යක්ශමතාවය (𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄 𝒆𝒇𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒚 : η𝒗) වැඩි වන තරමට එන්ජිම තුලට වාතය පුරවා ගැනීමේ පරිමාව වැඩි වේ.
Comments
Post a Comment