একটি চার-স্ট্রোক ইঞ্জিনের চারটি স্ট্রোক কী কী?

একটি চার-স্ট্রোক ইঞ্জিনের চারটি স্ট্রোক কী কী?

একটি চার-স্ট্রোক সাইকেল ইঞ্জিন এটি একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন যা একটি কার্যচক্র সম্পন্ন করতে চারটি ভিন্ন পিস্টন স্ট্রোক (ইনটেক, কম্প্রেশন, পাওয়ার এবং এক্সস্ট) ব্যবহার করে। একটি কার্যচক্র সম্পন্ন করতে পিস্টন সিলিন্ডারে দুটি সম্পূর্ণ স্ট্রোক সম্পন্ন করে। একটি কার্যচক্র সম্পন্ন করার জন্য ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্টকে দুবার, অর্থাৎ ৭২০° ঘোরাতে হয়।

ফোর-স্ট্রোক সাইকেল ইঞ্জিন হল সবচেয়ে সাধারণ ধরণের ছোট ইঞ্জিনগুলি। একটি চার-স্ট্রোক ইঞ্জিন একটি কার্যক্ষম চক্রে পাঁচটি স্ট্রোক সম্পন্ন করে, যার মধ্যে রয়েছে ইনটেক স্ট্রোক, কম্প্রেশন স্ট্রোক, ইগনিশন স্ট্রোক, পাওয়ার স্ট্রোক এবং এক্সজস্ট স্ট্রোক।

ইনটেক স্ট্রোক

ইনটেক ইভেন্ট বলতে সেই সময়কে বোঝায় যখন দহন চেম্বার পূরণ করার জন্য বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণটি প্রবর্তন করা হয়। একটি ইনটেক ইভেন্ট ঘটে যখন পিস্টন উপরের ডেড সেন্টার থেকে নীচের ডেড সেন্টারে চলে যায় এবং ইনটেক ভালভটি খুলে যায়। পিস্টনের নীচের ডেড সেন্টারের দিকে চলাচল সিলিন্ডারে নিম্নচাপ তৈরি করে। পরিবেষ্টিত বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণকে খোলা ইনটেক ভালভের মাধ্যমে সিলিন্ডারে প্রবেশ করতে বাধ্য করে পিস্টনের নড়াচড়ার ফলে সৃষ্ট নিম্নচাপের জায়গাটি পূরণ করতে। সিলিন্ডারটি নীচের ডেড সেন্টারের সামান্য বাইরে ভরতে থাকে কারণ বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণটি তার নিজস্ব জড়তা নিয়ে প্রবাহিত হতে থাকে এবং পিস্টন দিক পরিবর্তন করতে শুরু করে। BDC-এর পরে, ইনটেক ভালভটি কয়েক ডিগ্রি ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট ঘূর্ণনের জন্য খোলা থাকে। ইঞ্জিনের নকশার উপর নির্ভর করে। এরপর ইনটেক ভালভটি বন্ধ হয়ে যায় এবং বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণটি সিলিন্ডারের মধ্যে সিল করা হয়।

কম্প্রেশন স্ট্রোক কম্প্রেশন স্ট্রোক হল সেই সময় যখন সিলিন্ডারের মধ্যে আটকে থাকা বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণটি সংকুচিত হয়। দহন চেম্বারটি চার্জ তৈরি করার জন্য সিল করা হয়। চার্জ হল জ্বলনের জন্য প্রস্তুত দহন চেম্বারের ভিতরে সংকুচিত বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণের আয়তন। বায়ু-জ্বালানি মিশ্রণটি সংকুচিত করার ফলে জ্বলনের সময় আরও শক্তি নির্গত হয়। সংকোচন প্রদানের জন্য সিলিন্ডারটি সিল করা আছে তা নিশ্চিত করার জন্য ইনটেক এবং এক্সস্ট ভালভগুলি বন্ধ করতে হবে। সংকোচন হল দহন চেম্বারে চার্জকে বৃহৎ আয়তন থেকে কম আয়তনে হ্রাস বা সঙ্কুচিত করার প্রক্রিয়া। ফ্লাইহুইল চার্জকে সংকুচিত করার জন্য প্রয়োজনীয় ভরবেগ বজায় রাখতে সাহায্য করে।

যখন একটি ইঞ্জিনের পিস্টন চার্জকে সংকুচিত করে, তখন পিস্টনের কাজের ফলে সংকোচন বল বৃদ্ধির ফলে তাপ উৎপন্ন হয়। চার্জে বায়ু-জ্বালানি বাষ্পের সংকোচন এবং উত্তাপের ফলে চার্জের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং জ্বালানি বাষ্পীভবন বৃদ্ধি পায়। চার্জের তাপমাত্রা বৃদ্ধি দহন চেম্বারে সমানভাবে ঘটে যা ইগনিশনের পরে দ্রুত দহন (জ্বালানি জারণ) তৈরি করে।

উৎপন্ন তাপের কারণে যখন ছোট জ্বালানি কণাগুলি সম্পূর্ণরূপে বাষ্পীভূত হয় তখন জ্বালানি বাষ্পীভবন বৃদ্ধি পায়। ইগনিশন শিখার সংস্পর্শে আসা কণাগুলির বর্ধিত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দহন চেম্বারে চার্জের আরও সম্পূর্ণ দহন সম্ভব করে তোলে। কেবল পেট্রোল বাষ্পই জ্বলবে। ফোঁটার বর্ধিত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের ফলে পেট্রোল তরল থাকার পরিবর্তে আরও বাষ্প নির্গত করে।

চার্জযুক্ত বাষ্পের অণুগুলি যত বেশি সংকুচিত হয়, দহন প্রক্রিয়া থেকে তত বেশি শক্তি পাওয়া যায়। চার্জ সংকুচিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি দহনের সময় উৎপাদিত বল লাভের তুলনায় অনেক কম। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ ছোট ইঞ্জিনে, চার্জ সংকুচিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি দহনের সময় উৎপাদিত শক্তির মাত্র এক-চতুর্থাংশ।

একটি ইঞ্জিনের কম্প্রেশন রেশিও হলো যখন পিস্টন নীচের ডেড সেন্টারে থাকে তখন দহন চেম্বারের আয়তনের সাথে যখন পিস্টন উপরের ডেড সেন্টারে থাকে তখন দহন চেম্বারের আয়তনের তুলনা করা। এই ক্ষেত্রটি, দহন চেম্বারের নকশা এবং শৈলীর সাথে মিলিত হয়ে, সংকোচন অনুপাত নির্ধারণ করে। পেট্রোল ইঞ্জিনসাধারণত 6 থেকে 1 থেকে 10 থেকে 1 এর কম্প্রেশন অনুপাত থাকে। কম্প্রেশন অনুপাত যত বেশি হবে, ইঞ্জিন তত বেশি জ্বালানি সাশ্রয়ী হবে। উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাত সাধারণত দহন চাপ বা পিস্টনের উপর ক্রিয়াশীল বল উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। তবে, উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাত ইঞ্জিন চালু করার জন্য অপারেটরের প্রয়োজনীয় প্রচেষ্টা বৃদ্ধি করে। কিছু ছোট ইঞ্জিনে এমন সিস্টেম থাকে যা কম্প্রেশন স্ট্রোকের সময় চাপ কমাতে সাহায্য করে যাতে ইঞ্জিন শুরু করার সময় অপারেটরের প্রয়োজনীয় প্রচেষ্টা কম হয়।

ইগনিশন ঘটনাএকটি ইগনিশন (দহন) ঘটনা ঘটে যখন একটি চার্জ প্রজ্বলিত হয় এবং তাপীয় শক্তি নির্গত করার জন্য একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে দ্রুত জারিত হয়। দহন হল একটি দ্রুত জারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া যেখানে জ্বালানি রাসায়নিকভাবে বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের সাথে মিলিত হয় এবং তাপ আকারে শক্তি নির্গত করে।

সঠিক দহনের জন্য অল্প সময় লাগে কিন্তু সীমিত সময় লাগে যখন শিখাটি দহন চেম্বারে ছড়িয়ে পড়ে। ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট যখন উপরের মৃত কেন্দ্রের প্রায় ২০° আগে ঘোরে, তখন স্পার্ক প্লাগের স্ফুলিঙ্গটি দহন শুরু করে। বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন এবং জ্বালানি বাষ্প অগ্রসরমান শিখার সম্মুখভাগ দ্বারা গ্রাস করা হয়। শিখার সম্মুখভাগ হল সীমানা প্রাচীর যা চার্জকে দহনের উপজাত থেকে পৃথক করে। সম্পূর্ণ চার্জ পুড়ে না যাওয়া পর্যন্ত শিখার সম্মুখভাগটি দহন চেম্বারের মধ্য দিয়ে যায়।

পাওয়ার স্ট্রোক

পাওয়ার স্ট্রোক হলো ইঞ্জিন অপারেটিং স্ট্রোক যেখানে গরম প্রসারণশীল গ্যাসগুলি পিস্টনের মাথাকে সিলিন্ডারের মাথা থেকে দূরে সরিয়ে দেয়। পিস্টনের বল এবং পরবর্তী গতিবিধি সংযোগকারী রডের মাধ্যমে ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্টে টর্ক প্রয়োগের জন্য প্রেরণ করা হয়। প্রয়োগকৃত টর্ক ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্টের ঘূর্ণন শুরু করে। উৎপাদিত টর্কের পরিমাণ পিস্টনের উপর চাপ, পিস্টনের আকার এবং ইঞ্জিনের স্ট্রোকের উপর নির্ভর করে নির্ধারিত হয়। পাওয়ার স্ট্রোকের সময়, উভয় ভালভ বন্ধ থাকে।

এক্সস্ট স্ট্রোক এক্সস্ট স্ট্রোক তখন ঘটে যখন এক্সস্ট গ্যাসগুলি দহন চেম্বার থেকে বের করে বায়ুমণ্ডলে ছেড়ে দেওয়া হয়। এক্সস্ট স্ট্রোক হল চূড়ান্ত স্ট্রোক এবং এটি তখন ঘটে যখন এক্সস্ট ভালভ খোলে এবং ইনটেক ভালভ বন্ধ হয়ে যায়। পিস্টনের নড়াচড়া এক্সস্ট গ্যাসগুলিকে বায়ুমণ্ডলে বের করে দেয়।

পাওয়ার স্ট্রোকের সময় যখন পিস্টনটি নীচের ডেড সেন্টারে পৌঁছায়, তখন দহন সম্পূর্ণ হয় এবং সিলিন্ডারটি এক্সস্ট গ্যাস দিয়ে পূর্ণ হয়। এক্সস্ট ভালভটি খুলে যায় এবং ফ্লাইহুইল এবং অন্যান্য চলমান অংশগুলির জড়তা পিস্টনটিকে উপরের ডেড সেন্টারে ফিরিয়ে দেয়, যার ফলে এক্সস্ট গ্যাসগুলি খোলা এক্সস্ট ভালভের মাধ্যমে নির্গত হতে বাধ্য হয়। এক্সস্ট স্ট্রোকের শেষে, পিস্টনটি উপরের ডেড সেন্টারে থাকে এবং একটি কার্যচক্র সম্পন্ন হয়।