සයිලන්සරයෙන් ගිනි පිට වෙන්නේ ඇයි?

සමහර වෙලාවට වේගයෙන් යන වාහනවල සයිලන්සරයෙන් ගිනි පිට වෙනවා ඔබ දැක ඇති. මේ සංසිද්ධිය හඳුන්වන්නේ Back Fire නමින්.
Back Fire එකක් කිව්ව ගමන් ගොඩක් අයට එන අදහසක් තමයි ඒක රථයකට ලැබෙන අමතර අංගයක් (feature) කියන එක. නමුත් ඇත්තටම Back Fire එකක් කියන්නේ ටර්බෝ ආරෝපණයක් සහිත වාහනවල පවතින දුර්වලතාවයක් මග හරවා ගැනීමට භාවිතා කරන උපක්‍රමයකදී ඇතිවන අතුරුඵලයක්. Back Fire ගැන කථා කරන්න කලින් අපි මුලින්ම ටර්බෝ ආරෝපකවල (Turbo Charges)වල ක්‍රියාකාරිත්වය ගැන ඉගෙන ගනිමු.

ටර්බෝ ආරෝපකවල ක්‍රියාකාරිත්වය

එන්ජිමක ජවය (Power) වැඩිකර ගැනීමට නම් ඒකක කාලයකදී එන්ජිම තුල දහනය වන ඉන්ධන ප්‍රමාණය වැඩි විය යුතු ය. ඒ සඳහා වැඩි ඉන්ධන ප්‍රමාණයක් එකවර දහනය කිරීමේ හැකියාවක් තිබිය යුතු ය. එන්ජිමක ජවය වැඩිවන විට එය මිනිත්තුවකදී ඉහළ පහළ යන වාර ගණන (RPM අගය) වැඩි අගයක් ගනී. එන්ජිමේ RPM අගය වැඩි වන විට එන්ජිමේ කපාට (Valves) විවෘතව පවතින කාලය අඩු වේ. එනම් එන්ජිම තුලට වාතය ලබාගැනීමට පවතින කාලය සීමාවීම නිසා එන්ජිම වෙත පැමිණෙන ඉන්ධන ප්‍රමාණයට සාපේක්‍ෂව වාත ප්‍රමාණය අඩුවීම හේතුවෙන් උපරිම ජවයක් ලබා ගැනීමට නොහැකි වේ.

මෙම අවාසිය මඟහරවා ගැනීම සඳහා ටර්බෝ ආරෝපක භාවිතා කරනු ලබයි. ටර්බෝ ආරෝපකයක් මගින් සිදුකරනු ලබන්නේ වායුගෝලයේ පවතින වාතය ලබාගෙන සම්පීඩනය කර එන්ජිම වෙතට ලබා දීමයි. එමගින් ඉහත සඳහන් කල ආකාරයට කුඩා කාලයකදී වැඩි ඉන්ධන ප්‍රමාණයක් දහනය කර වැඩි ජවයක් ලබා ගැනීමේ හැකියාව ලැබේ. ටර්බෝ ආරෝපකය මගින් වාතය ක්‍ෂණිකව සම්පීඩනයට ලක් කිරීම ස්ථිරභාජී ක්‍රියාවක් (Adiabatic Process) නිසා තාපගතික විද්‍යාවේ පලමු නියමයට අනුව සම්පීඩක වාතයේ උෂ්ණත්වය වැඩිවේ. සම්පීඩනය වූ වාතයේ උෂ්ණත්වය අඩුකරගැනීම සඳහා සිසිල් කුරුව (Inter Cooler) නම් උපාංගයක් හරහා යවනු ලැබේ. වාතය සිසිල් වන විට එහි ඝනත්වය තව දුරටත් ඉහළ යාම වඩාත් යෝග්‍ය වේ. ටර්බෝ ආරෝපණය ක්‍රියාත්මක වීමට අවශ්‍ය බලය ලබාගන්නේ එන්ජිමේ පිටාර වායුවේ (Exhaust gas) වාලක ශක්තිය උපයෝගි කරගනිමිනි.

ටර්බෝ වල ඇතිවන කාල පමාව (Turbo lag) ටර්බෝ ආරෝපණය හොඳින් ක්‍රියාත්මක වීමට නම් එන්ජිම සැලකිය යුතු වේගයකින් ක්‍රියාත්මක විය යුතු ය. එයට හේතුව වන්නේ පිටාර වායුවේ පීඩනය (Exhaust gas pressure) සැලකිය යුතු අගයක පැවතිම අවශ්‍ය වීමයි.
වාහනය සැලකිය යුතු වේගයකින් ගමන්කර මන්දනයකට ලක්වන විට ඉන්ධන දහන සීඝ්‍රතාව අඩු වීම නිසා පිටාර වායුවේ පීඩනය අඩු වේ. එවිට ටර්බෝ ආරෝපකය භ්‍රමණය වන සීඝ්‍රතාවය අඩුවේ. නැවත වාහනය ත්වරණය කරන විට එන්ජිමේ දහන සීඝ්‍රතාවය වැඩි වී පිටාර වායුවේ පීඩනය වැඩි වේ. නමුත් මෙම වැඩි වීමේ ක්‍රියාවලියට යම් කාලයක් ගත වේ. එම කාලය අතර තුරදී ටර්බෝ ආරෝපකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය නිසි පරිදි සිදු නොවේ. ඉහත කාල පමාව (turbo lag) ටර්බෝ ආරෝපකවල පවතින අඩු පාඩුවකි. මෙම අඩුපාඩුව වැඩි වශයෙන් බලපාන්නේ රේසිං කාර් වලටය. ටර්බෝ කාල පමාව තුලදී බලාපොරොත්තු වන ප්‍රතිදාන ජවය නොලැබීම එයට හේතුවයි.
මෙම අඩුපාඩුව මගහරවා ගැනීමට anti lag ක්‍රමෝපාය භාවිතා කෙරේ. Anti ක්ට උපක්‍රමයේදී සිදු වන්නේ, එන්ජිම මන්දනය වන විට සංවේදක (Sensor) මගින් එය හඳුනාගෙන එම අවස්ථාවේදී එන්ජිම තුලට වැඩිපුර ඉන්ධන ප්‍රමාණයක් ඇතුල් කිරීමයි. එසේ වාතයට සාපේක්‍ෂව වැඩි ඉන්ධන අනුපාතයක් ඇතුලු වීම (Rich air fuel mixer) තුලින් ඇතුලු වන ඉන්ධන සියල්ල එන්ජිම තුළ දහනය නොවී පිටාර වාත බටය (Exhaust manifold) තුලට ගමන් කරයි.

දහනය වූ ඉන්ධන වලින් ඇතිවන වායු සමග මිශ්‍ර වෙමිනි.) පිටාර වාත බටය තුල පවතින අධික උෂ්ණත්වය නිසා නොදැවුනු ඉන්ධන එම කොටස තුලදී දහනය වීම මගින් ටර්බෝ ආරෝපණය නිසි පරිදි ක්‍රියාත්මක වීමට අවශ්‍ය වායු පීඩනය ලබා ගත හැකි වේ. ඒ නිසා ටර්බෝ ආරෝපකයේ සිදුවන කාල පමාව (turbo lag) අවම කරගත හැකි ය. එනම් එන්ජිම අඩු RPM අගයක පැවතුනද ටර්බෝ ආරෝපණය සැලකිය යුතු RPM අගයක පවත්වා ගැනීමේ හැකියාව ලබාගත හැකිය.

Back Fire ඇති වීම

ඉහත ඡේදයේදී විස්තර කල ආකාරයට පිටාර වාත බටය (Exhaust manifold) තුලදී දහනය වන ඉන්ධන මගින් ඇතිකරන ගිනිගැනීම් සයිලන්සරය තුලින් හඬක් සහිතව පිටවීම Back Fire එකක් ලෙස හඳුන්වයි.
Back Fire ඇතිවීම anti-lag ක්‍රියාවලියේ සිදුවන අතුරු ප්‍රතිඵලයක් බව වටහා ගත හැකිය.
මෙවැනි උපාංග සහිත වාහනයක් මන්දනයට ලක්වන අවස්ථාවලදී Back Fire ඇතිවේ. ඇතැම් අවස්ථාවල විනෝදාත්මක අරමුණින් Back Fire ඇති කිරීමට සලස්වනු ලබයි. ඒ සඳහා රථයේ ත්වරක පැඩලය (acceletor) පාගමින් හා ලිහිල් කරමින් Back Fire ලබා ගත හැකිය.
ටර්බෝ ආරෝපයක් සහිත රේසින් කාර් වල එන්ජිමේ RPM අගය අධික ලෙස ඉහළ යාම පාලනය කර ගැනීම සඳහා Rev-limiter නම් විශේෂිත උපාංගයක් භාවිතා කරයි. එහිදී සිදුවන්නේ එන්ජිමේ RPM අගය කිසියම් අගයකට වඩා ඉක්මවා යන්නේ නම් විවිධ ක්‍රම භාවිතා කරමින් (පුලිඟු පේනු ක්‍රියාවිරහිත කිරීම එක් ක්‍රමයක්) එන්ජිමේ RPM අගය කිසියම් නියත අගයක පවත්වා ගැනීමයි. මෙසේ RPM අගය අඩු කිරීම එන්ජිමේ සංවේදක වලට දැනෙන්නේ එන්ජිම මන්දනය වන බවයි. එවිට පෙරදී විස්තර කල ආකාරයට වැඩිපුර ඉන්ධන ලබාදීමේ ක්‍රමය ක්‍රියාත්මක වෙමින් Back Fire ඇති වීමට පටන් ගනී. මෙවැනි ඍැඩ-කසපසඑැරි පවතින වාහන වල ත්වරක පැඩලය එකදිගටම පාගන විටද Back Fire ඇතිවේ.
ටර්බෝ ආරෝපකයක් නොමැති වාහනද Back Fire ඇතිවන පරිදි සකස් කිරීමේ හැකියාව පවතී. (කාබියුරේටයක් හා EFI යන දෙවර්ග යටම හැකි වේ) Back Fire ඇති කිරීම සඳහා බොහෝ අවස්ථාවල සිදු කරන්නේ ඉන්ධන අනුපාතය වාතයට සාපේක්‍ෂව වැඩිකිරීම. (Rich air fuel mixer) මගින් පිටාර වාත බටය තුලදී දහනයක් ඇති කිරීමයි.
ටර්බෝ ආරෝපණ නොමැති වාහන Back Fire ඇතිවන පරිදි සැකසීම මගින් රථයේ ඉන්ධන පරිභෝජනය අනවශ්‍ය ලෙස වැඩිවේ. නිතරම එදිනෙදා වැඩකටයුතු සඳහා භාවිතා කරන රථයක් Back Fire ඇතිවන පරිදි සැකසීම ඉන්ධන නාස්ති කර දමන ක්‍රියාවකි. අපේ රට මුහුණ පා තිබෙන අර්බුදයක් සමග ඉන්ධන අරපිරිමැස්මෙන් භාවිතා කිරීම වැදගත් වේ

රමේෂ් ජයමාන්න
කැලණිය විශ්ව විද්‍යාලය