ජල ගතික ප්‍රචාලනය (Hydro Dynamic Propulsion)

කිසිම යාන්ත්‍රිකමය භ්‍රමණය වන හෝ චලනය වන කොටසක් නොමැතිව ධාවනය වන බෝට්ටුවක් පිළිබඳව තමා අද කථා බහ. ඉහත රූපයෙන් දැක්වෙන්නේ එසේ කිසිදු යාන්ත්‍රි චලිතයක් නොමැතිව මුහුදේ ගමන් කල හැකි බෝට්ටුවකි. යමාටෝ-1 ලෙස නම් කර ඇති මෙය ජපානයේ මිට්සුබිශි සමාගමේ නිශ්පාදනයකි. මෙම තාක්ෂණය භාවිතා කර නිපද වූ ලොව පළමු බෝට්ටුව වන්නේ මෙම යමාටෝ-1 බෝට්ටුවයි. 

 

මේ බෝට්ටුවේ ප්‍රචාලන මූලධර්මය අප කවුරුත් හොඳින් දන්නා ෆ්ලෙමින්ග් ගේ වමත් නියමය පාදක කර ගත්තකි. එනම් විද්‍යුත් ධාරවක් සන්නයනය වන සන්නායකයක එහි ධාරාව ගලන දිශාවට ලම්භකව චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් හා චලනයක් සිදුවන බවත්, ඒවා එකිනෙකට ලම්භකව වම් අතේ මහපට ඇඟිල්ල, දබරැඟිල්ල හා වෙදැඟිල්ල පිහිටන පරිදි නිරූපනය කල හැකි වීමත් ය.

ෆ්ලෙමින්ග් ගේ වමත් නියමය

විදුලි මෝටරයක් භ්‍රමණය වන්නේ මේ නියමය අනුව වන අතර, විදුලි මෝටරයක භාහිරින් තවත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් පිහිටුවා ඇති අතර සමාන චුම්භක ධ්‍රැව විකර්ශණය වන නිසා චලනයේ දිශාවට ධාරාව ගෙන යන කම්බිය, එනම් මෝටරයේ ආමේචරය භ්‍රමණය වෙයි.

මේ සිද්ධිය පාදක කරගනිමින් මෙම යමාටෝ-1 බෝට්ටුව ධාවනය වේ. මෙහිදී මෙම බෝට්ටුව මුහුදු ජලය සන්නායකයක් ලෙස සලකා මුහුදු ජලය හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් ගමන් කිරීමට සලස්වයි. එවිට ඊට ලම්භකව චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් හටහනී. බෝට්ටුවේ ඇති වෙනත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් මඟින්, ඉහත ධාරාව නිසා ඇති වූ චුම්භක ක්ෂේත්‍රය විකර්ශණය වීමට සලස්වා, චලිතය ලෙස බෝට්ටුව ඉදිරියට තල්ලු වීමට සලස්වයි. මෙය ජල ගතික ප්‍රචාලනය (Hydro Dynamic Propulsion) ලෙස හඳුන්වයි

යමාටෝ-1 ව්‍යාපෘතිය ආරම්භ කර ඇත්තේ 1991 වසරේ දීය. මෙම බෝට්ටුව 1992 වසරේ දී ජපානයේ කෝබේ වරායේ දී නොට් 8 ක වේගයෙන්(15 පැ.කි.මී) සාර්ථක ලෙස ධාවනය කර ඇත. එනම් ලෝකයේ පළමු යාන්ත්‍රික චලිත කොටස් නොමැතිව ධාවනය වන බෝට්ටුව සාර්ථක විය. අද මෙම බෝට්ටුව කෝබේ හි නාවික කෞතුකාගාරයේ ප්‍රදර්ශණය සඳහා තබා ඇත.

මෙම ක්‍රමයෙන් බෝට්ටුවක් ධාවනය කරන විට ශබ්දයක්, දුමක් පිට නොවීම වාසි දායක කරුණු වේ. නමුත් මෙහි අධික නිශ්පාදන පිරිවැය, අධික ජව පරිභෝජනය සහ සාපේක්ෂව අඩු වේගය වැනි අවාසිදායක කරුණු නිසා මෙම තාක්ෂණය තවමත් භාවිත තත්වයේ නැත. මෙහි ඉහත අවාසි මග හැරෙන ලෙස අවශ්‍ය නවීකරණයන් සිදුකල විට වඩා විශ්වාස දායක ප්‍රචාලන ක්‍රමයක් බවට පත් වනු ඇත.

දඩි බිඩි වැඩ

මේ වාහනේ අරගන්නකොටම තිබ්බ පාට තමා ඔය. මේ වාහනේ NISSAN SUNNY  N-16 වර්ගයේ එකක්. නිශ්පාදන වර්ශය 2001. ඒකෙ පාට වෙනසක් කරපු හැටි තමා අද මං ඉදිරිපත් කරන්නෙ. මේකෙ පාට මේ වාහනේට ගැලපෙන්නෙ නැති තද පාටක්. ඉතින් අපි කල්පනා කරා ඒක පොඩ්ඩක් වෙනස් කරල ගැලපෙන ලා වර්ණයක් යොදන්න. වැඩේ වැඩි කොටසක් අපේ අතින් මයි උනේ. අවශ්‍ය වෘත්තීය නිපුනත්වය ලබා දුන්නෙ, අපි ගාව කාලයක්ම වැඩ කරපු දක්ෂ ලෝහ වැඩ හා පින්තාරු ශිල්පී ධනසිරි අයිය.

ඉස්සරලාම වාහනේ පොඩ්ඩක් ඉස්සරහට අරන් කෑලි ඔක්කොම ගැලෙව්ව. ඒ වැඩේ නම් ඉතින් එච්චර අමාරු උනේ නෑ. උඩ ෆොටෝ එකේ තියන වාහනේ ද මේ කියල හිතෙනව නේද, හැබැයි මේ ඒ වාහනේම තමා. මිනිස්සුන්ගෙ වගේ වාහන වලත් කොටස් කරල ඇතුල බලපුවම ඉතින් ඔහොම තමා. ඊට පස්සෙ එක එක කොටස් තීන්ත ආලේප කරන්න සුදුසු විදියට සූදානම් කලා. 

ඊට පස්සෙ තීන්ත ආලේප කරන්න පටන් ගත්ත,

පරීක්ෂා කරල බලල...

වැඩේ පටන් ගත්ත.

ඔය තියෙන්නෙ නියමෙට...

ඊට පස්සෙ කොටසින් කොටස අලුත් වර්ණයෙන් පින්තාරු කළා. පින්තාරු කරන්න ඉස්සරලා අවශ්‍ය ඔප මට්ටම් කරලයි වැඩේ පටන් ගත්තෙ. තින්ත වදින්න අනවශ්‍ය තැන් ආවරණය කරලයි තියෙන්නෙ.

සම්පූර්ණයෙන්ම වර්ණ ගන්වා අවසන්.

ඔන්න වර්ණ ගන්වන වැඩේ නම් ඉවර කළා. හැබැයි ඉතින් දැන් අර ගලවපු කොටස් ඔක්කොම ආයෙත් තිබුන විදියටම හයිකරන්න ඕනෙ. ඒ වැඩේ නම් ඉතින් සම්පූර්ණයෙන්ම කලේ අපි ම තමා.

පිළිවෙලින් කොටස් සවි කලේ මෙහෙමයි,

ඔක්කොටම ඉස්සරලා අලුතෙන්ම පේන්ට් කරපු වාහනෙන් පොඩි රවුමක් ගියා

ඇතුල් පැත්තෙ කොටස් මුලින්ම සවිකරන්න පටන්ගත්ත.

බිම් ඇතිරිලි (Carpet) සහ ඉදිරිපස ආසන සවි කලා.

පිටුපස ආසනත් සවි කලා.

පිටිපස්සෙ දොරවල් සවි කලා.

ඉස්සරහ දොරවල් ඊලඟට සවි කලා.

දොරවල් නම් හරි, ඊලඟට මූනෙ කොටස්...

කන් දෙක (Fenders) සවිකලා.

ඉස්සරහ බම්පර් එකත් සවි කලා.

ඇස් දෙක වගේ තියන ප්‍රධාන ලයිට් දෙකත් සවිකලා.

මැද්දට සෙල් එකත් සවි කලා.

දෙපැත්තෙ සඥා ලාම්පුත් සවි කලා.

පිටිපස්සෙ වැඩ ටිකත් ඒ අතරෙම කලා.

පිටිපස්සෙ සඥා ලාම්පුත් සවි කලා.

පිටිපස්සෙ වැඩ ඉවරයි.

දොරවල් වල ඇතුල් පැත්ත (upholstering) අමතක වෙලා නෙ.

ඒවත් සවි කරල දොරවල් සම්පූර්ණ කලා.

දැන් දොරවල් ඔක්කොම සම්පූර්ණයි.

ඔන්න බොනට් එකත් සවි කරල වැඩේ ඉවර කලා.

හවස 6 ට විතර තමා කොටස් සවිකරන්න පටන්ගත්තෙ. රෑ 9 වෙද්දි වැඩ ඉවරයි. දඩි බිඩි ගාල වැඩේ ඉවරයි. පහුවෙනිද පොඩි ගමනක් ගියා අපේ වැඩේ පරීක්ෂා කරල බලන්නත් එක්ක.

මොකක්ද මේ ටර්බෝ? TURBO

ටර්බෝවක්, එහෙමත් නැත්නම් ටර්බෝ චාජරයක් යනු අභ්‍යන්තර දහන ඇන්ජිමක චූශන වායුවේ පීඩනය සාමාන්‍ය වායුගෝල පීඩනයට වඩා වැඩිකිරීමට යොදාගන්නා යන්ත්‍රණයකි. මෙහි මූලික සැකැස්ම නම්, එකිනෙකට ස්වායක්ත කුටීර දෙකක් තුල එකම ඊශාවක සවි කර ඇති තලබමනයක් හා කේන්ද්‍රාපසාරී පොම්පයකි. මෙහි ක්‍රියාකාරීත්වය සිදුවනුයේ තලබමනය හරහා එන්ජිමේ පිටාර වායුව ගමන් කරන විට කේන්ද්‍රාපසාරී පොම්පය කරකැවී එන්ජිමේ චූශන වායුවේ පීඩනය වැඩිකර දීමයි.  එනම් ටර්බෝ චාජරයක් කරකැවෙන්නේ එන්ජිමේ පිටාර වායුවෙන් වන අතර, මේ හා සමානම ක්‍රියාකාරීත්වයක් ඇති සුපර් චාජරයක් කරකැවෙන්නේ එන්ජිමෙන් කෙලින්ම බලය ලබාගැනීමෙනි(පටියක් හෝ දැතිරෝද මඟින්).

ඉහත රූපයෙන් දක්වා ඇත්තේ සාමාන්‍ය ටර්බෝවක ව්‍යුහයයි. මෙහි ඇති තලබමනය හරහා එන්ජිමේ පිටාර වායුව ගම්න් කරයි. එවිට එම තලබමනය භ්‍රමණය වේ, ඒ සමගම පොදු ඊශාව හා සම්භන්ධ කෙන්ද්‍රාපසාරී පොම්පයත් භ්‍රමණය වේ. එසේ කේන්ද්‍රාපසාරී පොම්පය භ්‍රමණය වන විට A සිට B දක්වා වයු ධාරාවක් වේගයෙන් ගමන්කරයි. මෙහි A කෙලවර වායු පෙරනයටත් B කෙලවර එක්ජිමේ ඉන්ටේක් මැනිෆෝල්ඩ් එකටත් සම්භන්ධය.

ටර්බෝ යන්ත්‍රණයක් නැති අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක එන්ජිමේ දහන කුටීරය තුලට චූශන වායුව ඇතුල්වන්නේ උපරිම වශයෙන් වායුගෝල 1 ක පීඩනයකි. එන්ජිම වේගයෙන් භ්‍රමණය වන විට මේ පීඩනය නිසා එන්ජිමේ දහන කුටීරයට ඇතුල්වන වායුව ප්‍රමාණය, එන්ජිම අඩු වේගයකින් භ්‍රමණය වන විට ඇතුල් වන වායු ප්‍රමාණයට වඩා අඩුවේ, මන්ද යත් එන්ජිමේ වේගය වැඩි විට චූශණ වෑල්වය විවෘත්ත වී පවතින කාලසීමාව අඩුවන නිසා. මේ හේතුව නිසා මෙවැනි එන්ජිමක් වේගයෙන් භමණය වන විට, දහන කුටීරය තුලදී ඉන්ධන දහනයට අවශ්‍ය වාතය ප්‍රමාණවත්ව නොලැබීම නිසා දහනය අඩුවෙන් සිදුවී ඉන්ධන වලින් කොටසක් නොදැවීම අපතේ යයි.

ටර්බෝවක් සහිත අභ්‍යන්තර දහන ඇන්ජිම

මේ අඩුපාඩුව මඟහරවා ගැනීමට අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක වායු චූශණ පද්ධතියට ටර්බෝවක් සවිකරයි. ටර්බෝවේ පොම්පය මඟින් එන්ජිමට අවශ්‍ය චූශණ වායුව, වායුගෝල 3-10 දක්වා වැඩි පීඩනයකින් එන්ජිම තුලට පොම්ප කරයි. එම නිසා අඩු වේලාවක් චූශණ වැල්වය ඇරී පවතින අවස්ථාව වන එන්ජිම වැඩි වේගයකින් කැරකෙන විටදී පවා එන්ජිමේ දහන කුටීරය තුලට කලින් අවස්ථාවට වඩා වැඩි වායු ප්‍රමාණයක් ඇතුල් වෙයි. එබැවින් එන්ජිම වේගයෙන් කරකැවෙන විටදී පවා දහනය කාර්යක්ෂමව සිදුවී අපතේ යන ඉන්ධන ප්‍රමාණය අවම වේ. මේ සමඟම ගම්‍ය වන කරුණ නම්, එන්ජිම අඩු වේගයකින් කරකැවෙන විට ටර්බෝවෙන් ප්‍රයෝජනයක් නොමැති බවයි. සත්‍ය වශයෙන්ම එය එසේම වන අතර, එන්ජිම අඩු වේගයකින් කරකැවෙන විට ටර්බෝව මඟහැරයාමට විශේෂ යන්ත්‍රණ්යක් මෙහි ඇත.

මීට අමතරව අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් ඇති ගුවන් යානා වල ද වෙනත් විශේෂ කාර්යක් සඳහා ටර්බෝවක් භාවිතාකරයි. ඔබ දන්නා පරිදි උන්නතාන්ශය වැඩිවත්ම වායු පීඩනය අඩුවේ. එනම් ගුවන් යානයක් අහසේ ඉහලට යත්ම එහි එන්ජිමට ඇතුල්වන වායුවේ පීඩනය අඩුවී, එමනිසා ගුවන් යානය ඉහල යත්ම එන්ජිමේ දහන කාර්යක්ෂම තාව අඩුවී එන්ජිමේ වේගය අඩුවේ. ගුවන් යානය පහල දී ට වඩා අඩු වායු පරිමාවක් උඩුගුවනේදී එන්ජිමට ලැබේ. මෙය ගුවන්යානා සඳහා භයානක තත්වයක් වන අතර මෙය මඟහරවා ගැනීමටද අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් සහිත ගුවන්යානා වල වායු චූශණ පද්ධතියට ටර්බෝවක් සවිකරයි. මෙහිදී ටර්බෝව ක්‍රියාත්මක වන්නේ ගුවන්යානයේ උන්නතාන්ශය වැඩි වන විටය. එවිට උඩුගුවනේදී පවා පහල දී මෙන් (හෝ ඊට වඩා) වායුපීඩනයකින්ම එන්ජිමට වායු සැපයුම ලැබේ.

මෙම කදිම යන්ත්‍රණය සම්භන්ධයෙන් පේටන්ට් අයිතිය ඇත්තේ ස්විස් ජාතික ඇල්ෆ්‍රඩ් බචී නම් ඉංජිනේරුවරයාටය. දෙවන ලෝක යුධ සමයේ දී රථවානහ සඳහා ටර්බෝ යන්ත්‍ර සවිකර ඇති අතර මුලින්ම නිශ්පාදන වාහන මාදිලියකට ටර්බෝවක් සවිකර ඇත්තේ 1962 දී ජෙනරල් මෝටර්ස් ආයතනයයි. මුලින්ම ටර්බෝවක් සහිත මෝටර් සයිකලයක් එලිදක්වා ඇත්තේ 1982 දී ජපානයේ හොන්ඩා සමාගම වන අතර ඒ  HONDA CX500 TURBO නම් මෝටර් සයිකල් මාදිලියයි.