কার ইঞ্জিন কিভাবে কাজ করে? অটোমোবাইল বেসিক!

কম্পিউটিং, ইন্টারনেট, আর স্মার্টফোন নিয়ে লিখতে লিখতে একদম বোরিং হয়ে গেছি, তাই ভাবলাম আজ নতুন কোন বিষয়ের উপর আলোচনা করা যাক। অবশেষে ঠিক করলাম, একটু অটোমোবাইল ইঞ্জিনিয়ারিং করা যাক! যাই হোক, ১০০ বছর আগের কথা কল্পনা করে দেখুন, যখন পৃথিবী জুড়ে মানুষ পায়ে হেঁটে চলাফেরা করতো অথবা ঘোড়ার সাহায্য নিতো। চাকার আবিষ্কার যদিও ৫ হাজার বছর আগে হয়েছিল; কার কিন্তু মাত্র ১৮৮৫ সাল থেকে আমাদের মাঝে রয়েছে। আপনি কি কখনো কারের ইঞ্জিনের ঢাকনা খুলে দেখেছেন আর বিস্মিত হয়েছেন, “আরে চলছে টা কি ভেতরে?” —কেনোনা কার ইঞ্জিন দেখতে একেবারেই কমপ্লেক্স ডিভাইজের আর মেটালের হাবিজাবি পার্টসে ভর্তি।

তো আপনি অবশ্যই জানতে চান, কার ইঞ্জিন কিভাবে কাজ করে? আপনার জন্যই এই আর্টিকেলটি!

কার কি?

“কার কি?” — এটা আবার কোন প্রশ্ন হলো?” জাস্ট আর্টিকেলটিকে আরো গোছানর জন্য এই প্যারাগ্রাফ লিখছি আর কি! তো আপনার মতে কার কি জিনিষ? অবশ্যই একটি টিনের বাক্স যেটার চারটা চাকা রয়েছে, আর এটা এক স্থান থেকে আরেক স্থানে যেতে সাহায্য করে, তাই না? কিন্তু বিজ্ঞান অনুসারে কার এর থেকেও বেশি কিছু, কার একটি এনার্জি কনভার্টার। কার তরল জ্বালানী যেমন ডিজেল, পেট্রোল থেকে এনার্জি নিয়ে চাকা, গিয়ারের মধ্যে মুভমেন্টের সৃষ্টি করতে পারে।

যখন কারের মধ্যের গিয়ার আর চাকা কারে পাওয়ার প্রদান করে, তখন কারের ইঞ্জিনের ম্যাকানিক্যাল এনার্জি গতিশক্তিতে রুপান্তরিত হয়ে যায়, ফলে কারটি চলতে আরম্ভ করে।

পেট্রোলিয়াম থেকে কিভাবে পাওয়ার পাওয়া যায়?

শুধু কার নয়, ট্র্যাক, বাস, ট্রেইন, জাহাজ, এরোপ্লেন —সবকিছুই পেট্রোলিয়াম থেকে তৈরি করা ফুয়েলের উপর কাজ করে। পেট্রোলিয়াম পুরু, কালো, এনার্জি রিচ তরল জ্বালানী, যেটা পৃথিবীর মহাগর্ভে পরে রয়েছে, আর একে বেড় করে আমরা বিরাট পরিমানের জ্বালানী ঘাটতি পুড়ন করছি। পেট্রোলিয়ামকে পৃথিবী গর্ভ থেকে বেড় করে শোধন করা হয় এবং পেট্রোল, কেরোসিন, ডিজেল ইত্যাদি জ্বালানী তরলে রুপ দেওয়া হয়।

পেট্রোলিয়াম জ্বালানী হাইড্রোকার্বন থেকে তৈরি হয়; অর্থাৎ এটির ভেতরে বেশিরভাগ হাইড্রোজেন এবং কার্বনের অ্যাটম রয়েছে। কয়লা, কাগজ, কাঠ ইত্যাদিও হাইড্রোকার্বন দ্বারা গঠিত। হাইড্রোকার্বনকে জাস্ট আগুনে জ্বালিয়ে সেখান থেকে উপকারি এনার্জি বেড় করে নেওয়া সম্ভব। পোড়ানর সময় হাইড্রোজেন এবং কার্বন বাতাসের সাথে মিশে কার্বনডাই অক্সাইড গ্যাস এবং পানি উৎপন্ন করে এবং তাপ উৎপন্ন হয়। —এই প্রসেসকে দহন বলা হয়, যার ফলে প্রচণ্ড পরিমানে এনার্জি নির্গত হয়।

হাইড্রোকার্বন পুরিয়ে মানুষেরা কয়েক লক্ষ বছর ধরে এনার্জি তৈরি করে আসছে—এভাবেই আগুন আর আগুনের ব্যবহার আবিষ্কৃত হয়েছিলো। কিন্তু সাধারণ আগুন অনেক অদক্ষ হয়, সাথে এনার্জির অপচয়ও বলতে পারেন। যখন আপনি সাধারণ চুলায় আগুন দিয়ে কিছু রান্না করেন সেখানে অনেক এনার্জির অপচয় ঘটে। তাপ সকল দিকে ছড়িয়ে যায়, রান্নার পাত্রে মাত্র সামান্য কিছুই তাপ যেতে পারে, আর রান্নার মধ্যে তার চেয়েও কম তাপ প্রবেশ করে। কার ইঞ্জিন অনেকবেশি দক্ষ হয়ে থাকে, এটি কম এনার্জি লস করে এবং বেশিরভাগ এনার্জিকে কাজে লাগিয়ে দেয়। কারের ইঞ্জিনের মধ্যে একটি পাত্রে জ্বালানী দহন করা হয়, তারপরে জ্বালানী থেকে পাওয়া বেশিরভাগ তাপ ম্যাকানিক্যাল এনার্জিতে পরিনত করা হয় এবং পরে সেটা গতিশক্তিতে পরিনত হতে কারটি চলতে আরম্ভ করে।

কার ইঞ্জিন

কার ইঞ্জিনের মধ্যে অনেক গুলো কুকিং পট রয়েছে, যাকে সিলিন্ডার বলা হয়, আর সেখানেই জ্বালানী দহন করা হয়। এই সিলিন্ডার গুলোকে অত্যন্ত মজবুদ মেটাল দ্বারা তৈরি করা হয়, এবং চারিদিক থেকে সিল করা থাকে। কিন্তু সিলিন্ডার গুলো এক দিক থেকে ওপেন অথবা ক্লোজ হতে পারে, যেমন বাই-সাইকেল পাম্পের ক্ষেত্রে হয়ে থাকে। সিলিন্ডারে অত্যন্ত টাইট ফিটিং পিস্টন থাকে যেটা সিলিন্ডারের মধ্যে আপ অ্যান্ড ডাউন করতে পারে। প্রত্যেকটি সিলিন্ডারের উপরের দিকে দুইটি করে ভাল্ভ বা গেট থাকে, যেটা খুব দ্রুততর সময়ের মধ্যে অন বা অফ হতে পারে। ইনলেট ভাল্ভ কারবুরেটর (ফুয়েল ইনজেক্টর) থেকে সিলিন্ডারে বাতাস এবং জ্বালানী সরবরাহ করে। আউটলেট ভাল্ভ জ্বলা গ্যাস গুলোকে বাহির করে দেয়। সিলিন্ডারের উপরের দিকে একটি স্ফুলিঙ্গ ছড়ান প্ল্যাগ থাকে, যেটা জ্বালানীতে আগুন ধরিয়ে দিতে সাহায্য করে।

সিলিন্ডারের নিচের দিকে একটি অক্ষে ঘুরতে থাকে, যাকে ক্রাঙ্ক শাফট বলা হয়। এই ক্রাঙ্ক শাফট গিয়ারবক্সকে ঘুরাতে আরম্ভ করে এবং গিয়ার থেকে চাকা ঘুরতে শুরু করে। একটি সাধারণ কার ইঞ্জিনে কমপক্ষে ৪টি সিলিন্ডার থাকে, তবে ৬, ৮, ১২টি পর্যন্ত সিলিন্ডার কার ইঞ্জিনে থাকতে পারে। যতোবেশি সিলিন্ডার ততোবেশি পাওয়ারফুল কার। আজ দুনিয়ার বেশিরভাগ কার বা যেকোনো টাইপের যানবাহন পেট্রোলিয়ামের উপর চলে, ব্যাটারি অনেক ভালো আইডিয়া, কিন্তু তরল জ্বালানীর মতো মাইলেজ দিতে পারে না। কেনোনা পেট্রোলিয়ামে অনেক বেশি এনার্জি থাকে, যেটা অন্য কোথা থেকে এতো পরিমানে পাওয়া সম্ভব নয়।

কার ইঞ্জিন অলমোস্ট পারফেক্ট, কিন্তু একেবারেই পারফেক্ট বলা চলবে না। কেনোনা স্টেপ বাই স্টেপ স্টেজে যেমন- সিলিন্ডার থেকে শুরু করে চাকা পর্যন্ত স্টেপে কিছু এনার্জি ব্যয় হয়ে যায়। আপনার জ্বালানী থেকে ১৫-২০ শতাংশই কেবল চাকা ঘোড়ার কাজে ব্যবহৃত হয় আর বাকি ৮০-৮৫% জ্বালানী কোন না কোনভাবে খয় হয়ে যায়। মানে বলতে পারেন, যদি আপনি ১০০টাকা পেট্রোল গাড়িতে ভরেন, তো মাত্র ১৫টাকারই চাকা ঘোড়ে!

তো এই হলো কার ইঞ্জিনের পেছনের বিজ্ঞান এবং ইঞ্জিনিয়ারিং। বুঝলেন তো, কিভাবে তরল জ্বালানী পুরিয়ে কার রাস্তা অতিক্রম করে? অটোমোবাইল ইঞ্জিনিয়ারিং এতোটাও সহজ ব্যাপার নয়, তারপরেও আমি যথাসাধ্য সহজ করে বর্ণনা করার চেষ্টা করলাম।

যদি কোন প্রশ্ন থাকে, বা আপনি যদি চান আমি আরো বিস্তারিত করে নেক্সট আর্টিকেল লিখি, তো সেটা অবশ্যই নিচে কমেন্ট করে আমাকে জানাবেন। অটোমোবাইল সম্পর্কে আমার আরো কিছু জ্ঞান আছে, যদি সেগুলো আপনিও জানতে চান, অবশ্যই আমাকে নিচে লিখে ফেলুন, আমি অবশ্যই বিস্তারিত আর্টিকেল লিখে ফেলবো!

ইমেজ ক্রেডিট; Pixabay