සමහර Bike වල එන්ජිමේ සිලින්ඩරයකට කපාට තුනක් (3 Valve) හරි හතරක් (4 Valve) තියෙනවා කියලා පුරසාරම් දොඩවන දැන්වීම් (Advertisement) ඔයා දැකලා ඇති. කපාට දෙකකට (2 Valve) වඩා වැඩියෙන් තියෙන එක ඇත්තෙන්ම වාසියක් ද කියන එක බොහෝ දෙනා කල්පනා කරන ප්‍රශ්නයක්. වැඩිපුර වෑල්ව ඇත්ත වශයෙන්ම එන්ජිමේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වෙනවද? නැත්නම් ඒක තවත් එක Marketing Trick එකක්ද?


සරලවම කිව්වොත්, සිලින්ඩරයකට වැඩි කපාට / වෑල්ව ගණනක් තියෙන එක එන්ජින් එකේ සුමට  ක්‍රියාකාරිත්වයට උපකාරී වෙනවා. මෙම ලිපියෙන් අපි වෑල්ව තුන (3 Valve) සහ වෑල්ව හතර (4 Valve) එන්ජින්, සාම්ප්‍රදායික වෑල්ව දෙකේ (2 Valve) එන්ජින් වලට වඩා හොඳ වන්නේ කොහොමද, ඒවායේ ක්‍රියාකාරීත්වය සහ අදාළ වාසි පිළිබඳව සාකච්ඡා කරමු.

බහු කපාට (Multi Valve) එන්ජිම පදනම් වී ඇති මූලධර්මය

සිව් පහර (4 Stroke) අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක හොඳ බලයක් නිපදවීමට සහ ඉහළ ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දෙන්න නම් දහන කුටිය (Combustion chamber)  තුළ ඇති වායු ඉන්ධන මිශ්‍රණය  හොඳින් පිළිස්සෙන්න ඕන. වෑල්ව මඟින් කරන්නෙ වායු ඉන්ධන මිශ්‍රණය දහන කුටියට ඇතුළු වීමට ඉඩ ලබා දෙන එක. මේ Valve වර්ග දෙකක් තියනවා.

  • Intake Valve
  • Exhaust Valve

ස්වාභාවිකවම, ඉන්ටේක් වෑල්ව (Intake Valve) මගින් දහන කුටීරයට වඩා හොඳින් වාතය ගලා යන්න ඉඩ දෙනවා නම්, එන්ජිමට වඩා හොඳින් හුස්ම ගන්න (Breathe) පුළුවන්. එමඟින් වඩාත් කාර්යක්ෂමව ඉන්ධන දහනය කිරීමට ඉඩ ලබා දෙනවා.


මේක මෙහෙම කිව්වට තේරුම් ගන්න අමාරුයි. ඒ නිසා මේ සිද්ධාන්තය ගණිතමය වශයෙන් පැහැදිලි කරන්නම්.

2 Valve එන්ජිමක Intake වෑල්ව (Valve) තනි, විශාල කවයක් (Single, large circle) ලෙසත්, 3 Valve හෝ 4 Valve එන්ජිමක Intake වෑල්ව කුඩා කව දෙකක් (Small, multiple circles) ලෙසත් හිතමුකෝ.
දැන්, මේ වෑල්ව හරහා දහන කුටීරයට ඇතුළු කළ හැකි වාතය ප්‍රමාණය ගණනය කරලා බලමු.



වෑල්ව හරහා වාතය ඇතුළට තල්ලු කරන විට ඇති වන මන : කල්පිත සිලින්ඩරයේ පරිමාවෙන් තමයි එන්ජිමේ දහන කුටීරය ට ඇතුළු වෙන වාතය ප්‍රමාණය තීරණය වෙන්නේ.
ගණනය කරන්න ලේසි වෙන්න 2 Valve එන්ජිමේ සහ 3 Valve එන්ජිමේ හැම අවස්ථාවකම Valve ඇතුළට ගමන් කරන දුර සමානව ගමු, ඒ දුර h කියන්නකෝ.

2 Valve එන්ජිමේ තියෙන තනි Intake Valve එක වෙනුවට 3 Valve එන්ජිමේ තියෙන්නේ තරමක් පොඩි Intake Valve දෙකක්.

ගණනය කරන්න ලේසි වෙන්න, අපි හිතමු, 3 Valve එන්ජිමේ තියෙන Valve එකේ හරස්කඩ අරය වගේ දෙගුණයක් 2 Valve එන්ජිමේ තියෙන Valve එක ලොකුයි කියලා.


විශාල  Valve එකේ අරය 30mm සහ
කුඩා Valve දෙකේ අරය 15mm බැගින් වෙනවා නම්, මේ එන්ජින් දෙකේ වාතය ගලායාමේ වෙනස බලමු.

පරිකල්පනීය සිලින්ඩරයේ වාතය ගලා යන පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය සඳහා සූත්‍රය

A = 2 * pi * R * h 
(pi කියන්නෙ 22/7 හෝ 3.14159)

R කියන්නේ මේ අවස්ථාවේ දී Valve එකේ හරස්කඩ අරය.
h කියන්නෙ එන්ජිම ක්‍රියාත්මක වෙනකොට වෑල්ව් එකේ වාතය ගමන් කරන දුර.

2 Valve එන්ජිමක් සඳහා වායු ප්‍රවාහ ප්‍රදේශය = 2pi30h = 60pih
4 Valve එන්ජිමක් සඳහා වායු ප්‍රවාහ ප්‍රදේශය = 2pi15h + 2pi15h = 90pih

බලන්න, කපාට (Valve) ගණන වැඩි කිරීමෙන් එන්ජිමේ වායු පරිභෝජන ධාරිතාව 50% කින් ඉහළ යනවා (60 Vs 90). ඒ කියන්නේ ගණිතමය වශයෙන්, විශාල කපාටයක් (Large single valve) එහි අරයෙන් අඩක් වන කුඩා කපාට දෙකකට (two small valves) කැඩීමෙන් එන්ජිමට 50% වැඩි වායු ප්‍රවාහයක් ලැබෙනවා.

එන්ජිමක Intake සහ Exhaust විදියට Valve වර්ග දෙකක් තියනවා කියලා අපි කලින් කිව්වනේ. මේ වර්ග දෙකෙන්ම Valve ප්‍රමාණය වැඩි කරන්න පුළුවන් නම් හොඳයි. නමුත් ඒ වැඩේ ටිකක් මිල අධික වෙනවා. නමුත් මේ දෙකෙන් එකක් වැඩි කරන්න හිතනවා නම්, Intake Valve ප්‍රමාණය වැඩි කරන එක තමයි ගොඩක්ම ඵලදායී. ඒ කියන්නේ Intake Valve 2ක් සහ Exhaust Valve 1ක් තියන 3 Valve එන්ජිමක්.
මේ වර්ගයේ එන්ජිමක් 4 Valve එන්ජිමක් තරම් සංකීර්ණ නැති නිසා, 2 Valve එන්ජිමකට සාපේක්ෂව ලොකු මිලක් වැඩි වෙන්නෙ නෑ. ඒත් ගෙවන මුදලට උපරිම සාධාරණයක් ඉෂ්ට කරන්න මේ වර්ගයේ එන්ජින් වලට පුළුවන්.

උදාහරණයක් විදියට TVS Ntorq 125, TVS stryker 125 එන්ජිම පෙන්නන්න පුළුවන්. අනෙක් 2 Valve එන්ජිමක මිලට ආසන්න වශයෙන් සමාන මිලක් මේකට තියෙන්නේ. නමුත් Torq එක සහ BhP අගයන් 2 Valve එන්ජිමකට වඩා වැඩි වෙනවා වගේම ඉහළ ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාවක් පෙන්නුම් කරන්න මේ එන්ජිමට හැකි වෙලා තියෙනවා.

මීට අමතරව Multi Valve එන්ජිමක තවත් වාසි කීපයක් ම තියෙනවා.
බරින් අඩු Valves කීපයක් පිහිටීම නිසා, ඒ Valve වලට නිදහස්ව වැඩි සංඛ්‍යාතයකින් ක්‍රියා කරන්න පුළුවන්. ඒ නිසා වැඩි බලයක් නිපදවෙනවා වගේම ඉහළ RPM අගයන් වල හොඳින් ධාවනය කරන්න පුළුවන් වෙනවා.

ඒ වගේම valves සම්බන්ධ camshaft lobes මත අඩු පීඩනයක් ඇතිවෙන නිසා, එන්ජිමේ ආයු කාලය දිගු වෙනවා.

Intake Valve දෙකක් තියන නිසා, ඒ දෙකම එකවර විවෘත කරන්න අවශ්‍ය නෑ, නිෂ්පාදකයාට පුළුවන්, මේ Intake Valve දෙක වෙනස් Timing වලට විවෘත වෙන විදිහට හදන්න. මේ තාක්ෂණයට කියන්නේ Variable Valve Timing (VVT) කියලා. මේ එන්ජිමට ඇතුළු වෙන වාතය දහන කුටීරය තුල හොඳින් මිශ්‍ර වෙලා Turbulent Flow එකක් හැදෙන්න මේක උදව් වෙනවා.



2 Valve එන්ජිමක Intake Valve එක තියෙන්නේ Cylinder head එකේ මැද නිසා, Spark Plug එක අවශ්‍ය පරිදි ස්ථානගත කිරීමට බාධා වෙන්න පුළුවන්. ඒත් 3 Valve එන්ජිමක එහෙම වෙන්නේ නෑ. Intake Valve දෙක Cylinder head එකේ දෙපසින් පිහිටන නිසා මැද Spark Plug එක ස්ථානගත කිරීම සඳහා ඕන තරම් ඉඩ තියෙනවා. එමඟින් දහනය කාර්යක්ෂම වෙනවා.

ඒ වගේම Intake Valve කීපයක් තියෙන නිසා, Cylinder head එක හොඳින් සිසිල් කරනවා. මේ නිසා එන්ජිමට අධික ලෙස රත් වීමකින් තොරව දිගු වේලාවක් ක්‍රියාත්මක වෙන්න පුළුවන්.

හැබැයි ඉතින් 2 Valve එන්ජිමක තියෙන වාසි ගැනත් කතා නොකර බෑ.

Air Flow එක සීමා සහිත නිසා අඩු RPM අගයන් වල හොඳ Torque එකක් ලබා දෙනවා. (Better Low end torque)

නිෂ්පාදන වියදම අවම වෙනවා, ඒ වගේම නඩත්තු කටයුතු කරන්න යන්නෙත් සාපේක්ෂව අඩු වියදමක්.