பிரீமியம் ஸ்டோரி
எந்திரன் - 19

ன்ஜினில் இருந்து வெளியேறும் எக்ஸாஸ்ட் வாயுக்கள்தான் காற்று மாசுபடுவதற்குக் காரணம். காற்று மாசுபடுவதைக் குறைக்க, உலகமெங்கும் பல்வேறு மாசுக் கட்டுப்பாட்டு விதிகளைச் செயல்படுத்திக்கொண்டிருக்கிறார்கள். இந்திய அரசு, மாசுக் கட்டுப்பாட்டுக்காக கடுமையான விதிமுறைகளைக் கையாண்டு வருகிறது. தற்போது ‘பாரத் ஸ்டேஜ் –IV’ (Bharat Stage-IV) எனும் விதி மெட்ரோ நகரங்களில் அமலில் இருக்கிறது. இந்த விதியில், எக்ஸாஸ்ட் வாயுக்களில் வெளியேறும் பல்வேறு பொருட்களின் அளவுகள் வரையறுக்கப்பட்டிருக்கும். அதேபோல, டீசல் - பெட்ரோல் எரிபொருட்களில் இருக்க வேண்டிய மூலக்கூறுகளின் அளவுகளும் வரையறை செய்யப்பட்டிருக்கும். எரிபொருள் நிறுவனங்களும், வாகனத் தயாரிப்பு நிறுவனங்களும் இந்த வரையறை அளவுகளை எல்லையாகக்கொண்டு, தங்கள் பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய வேண்டும். அப்படி இல்லாவிட்டால், அனுமதி மறுக்கப்படும். சில முக்கியமான மாசுக்களின் விவரங்களைப் பார்க்கலாம்.

கார்பன் மோனாக்ஸைடு

(CO emission):


எரிபொருளில் உள்ள கார்பன் (கரி), காற்றில் இருக்கும் ஆக்ஸிஜனுடன் இணைவதால் உருவாகிறது கார்பன் மோனாக்ஸைடு. இது நிறமற்றது; மணமற்றது; ஆபத்தான வாயுவும்கூட! இது டீசல் இன்ஜினைவிட, பெட்ரோல் இன்ஜினில்தான் அதிகம் வெளிப்படும். இது, மனிதர்கள் ஆக்ஸிஜன் எடுத்துக் கொள்வதைத் தடுக்கும் காரணியாகவும், தலைவலி, வாந்தி போன்றவற்றுக்கும் காரணமாகவும் இருக்கிறது.

ஹைட்ரோ கார்பன்

(HC emission):


எரிபொருள் - காற்றுடன் கலந்து எரிவதால் வரும் விளைபொருட்களில் இதுவும் ஒன்று. இதுவும் பெட்ரோல் இன்ஜினில் இருந்து வெளிவருவதுதான். தலைவலி, வாந்தி மற்றும் குழப்ப நிலை போன்றவற்றை மனிதர்களுக்கு ஏற்படுத்தும்.

எந்திரன் - 19

நைட்ரஜன் ஆக்ஸைடு

(NOx emission:)


பெட்ரோல் இன்ஜினைவிட, டீசல் இன்ஜினில்தான் இது அதிகம் வெளிப்படும். NOx சூழலில் நீண்ட காலம் ஆட்படுத்தப்பட்டால் மூக்கு, கண் எரிச்சல் மற்றும் நுரையீரல் திசுப் பாதிப்பு போன்ற நோய்கள் உண்டாகும். இதய நோய்களுக்கும் இது காரணமாக அமையும்.

பர்ட்டிகுலேட் மேட்டர்

(PM emission):

இது பர்ட்டிகுலேட் மேட்டர் (Particulate Matter) என அழைக்கப்படுகிறது. கரிப்புகை போன்று வெளிப்படும். இதுவும் டீசல் இன்ஜினில் வெளிப்படும் முக்கியமான மாசு. இது, சுவாசக் கோளாறுகளுக்கும், நுரையீரல் பாதிப்புக்கும் வழி வகுக்கும்.

பாரத் ஸ்டேஜ் – IV விதியில், மேலே குறிப்பிட்டுள்ள மாசுக்களின் அனுமதிக்கப்பட்ட அளவுகள் விளக்கப் பட்டிருக்கும். இந்த அளவுகளுக்குள் இருக்குமாறு, வாகன உற்பத்தியாளர்கள் தங்கள் இன்ஜின்களை வடிவமைப்பார்கள். எப்படி வடிவமைத்தாலும், மாசுக்களை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவுக்கு மேல் கட்டுப்படுத்த முடியாது. அதனால், அது இன்ஜினுக்கு வெளியே சில தனிப்பட்ட தொழில்நுட்ப சாதனம் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. எக்ஸாஸ்ட் கேஸ் ரீ-சர்குலேஷன் (Exhaust Gas Recirculation-EGR) மற்றும் கேட்டலிட்டிக் கன்வெர்ட்டர்(Catalytic Converter) ஆகிய சாதனங்களை இதற்கு உதாரணமாகச் சொல்லலாம்.

எக்ஸாஸ்ட் கேஸ் ரீ-சர்குலேசன்

(Exhaust Gas Recirculation-EGR)


இதை EGR வால்வு என்று சொல்வார்கள். இது, NOx மாசுக்களைக் குறைப்பதற்குப் பயன்படும் ஓர் அமைப்பு. இது எவ்வாறு வேலை செய்கிறது என்பதைப் பார்க்கும் முன்பு, இன்ஜினில் NOx எப்படி உருவாகிறது என்பதைப் பார்ப்போம்.

பெட்ரோல் - டீசல் இன்ஜின்களில், எரிபொருள் காற்றுடன் வினைபுரிவதால் எரிதல் நிகழ்கிறது என்பதை அறிவோம். காற்றில் 79 சதவிகிதம் நைட்ரஜனும், 21 சதவிகிதம் ஆக்ஸிஜனும் இருக்கின்றன. பிற வாயுக்கள் இதனுடன் சொற்ப அளவுகளில் கலந்துள்ளன. இந்த நைட்ரஜனும், ஆக்ஸிஜனும் சாதாரண வெப்பநிலைகளில் வினைபுரிவது இல்லை. ஆனால், இன்டெர்னல் கம்பஸன் இன்ஜினுக்குள் எரிதல் நிகழும்போது உருவாகும் உயர்வெப்பநிலையில், (சராசரியாக 1,500 டிகிரி செல்சியஸ்) இவை வினைபுரிந்து, நைட்ரஜன் ஆக்ஸைடு (NO) மற்றும் நைட்ரஜன் டை–ஆக்ஸைடு(NO2) ஆக உருமாறுகின்றன.

பொதுவாக இதை, NOx மாசுக்கள் என்பார்கள். சூரிய ஒளியில் இந்த NOx, ஆர்கானிக் பொருட்களுடன் வினைபுரிந்து பனிப்புகையை (smog) உருவாக்கும். இது காற்றை மிக மோசமாக மாசுபடுத்தும். இன்ஜினில் அதிக ஆற்றல் கிடைக்கும்போது, NOx உமிழ்வும் அதிகமாகும். இதனைத் தடுக்க வேண்டும் என்றால், எரிதல் வெப்பநிலையை மிக அதிக உயர்வெப்பநிலைக்கு (Combustion Peak Temperature) எட்டாமல் தடுக்க வேண்டும். அதற்குத்தான் இந்த EGR பயன்படுகிறது.

எந்திரன் - 19

பெயருக்கேற்றபடி, வெளிவரும் எரிந்த வாயுக்களில் ஒரு பகுதியை மீண்டும் இன்ஜினுக்குள் செலுத்துவது இதன் வேலை. பெட்ரோல் இன்ஜின்களில் இந்த அளவு 5 முதல் 15 சதவிகிதமாக இருக்கலாம். டீசல் இன்ஜின்கள் எப்போதும், அதிகமான காற்று உள்ளீட்டுடன் இயங்குவதால், 50 சதவிகிதம் வரையிலும்கூட எரிந்த வாயுக்கள் மீண்டும் உள்ளே செலுத்தப்படும் வாய்ப்பு உண்டு. எரிந்த வாயுக்கள் மீண்டும் உள்ளே செல்வதால், அவை ஏற்கெனவே உள்ளே நுழைந்த புதிய வாயுக்களை (காற்று + எரிபொருள் கலவை) நீர்த்துப் போகச் செய்கிறது. மேலும், புதிய காற்று + எரிபொருள் கலவையோடு இணைந்து, மொத்த ஆக்ஸிஜன் அளவினைக் குறைக்கிறது. அதனால், எரியும் திறன் குறைக்கப்பட்டு, குறைந்த வெப்பநிலையிலேயே எரிதல் தொடர உதவுகிறது.

சில இன்ஜின்களில் இந்த எரிந்த வாயுக்கள், EGR கூலர் வழியாக அனுப்பப்பட்டுக் குளிர்விக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறு எரிந்த வாயுக்கள் குளிர்ந்து, பின் இன்லெட்டுக்குள் நுழையும்போது, உள்ளிருக்கும் எரிபொருள் கலவையையும் குளிரவைத்து, எரிதலின்போது உயர்வெப்பநிலையை அடைய விடாமல் தடுக்கின்றன. இந்தக் குறைந்த வெப்பநிலை, எரிபொருள் சிக்கனத்தையும் உறுதிசெய்கின்றன.

இவ்வாறு உள்ளீடு செய்யப்பட்ட எரிந்த வாயுக்கள், மந்த வாயுபோலச் செயல்பட்டு இன்ஜினுக்குள் வெப்பநிலை உயராமல் தடுக்கும். இதனால், NOx-ஐ உருவாக்கத் தேவையான உயர்வெப்பநிலையை இன்ஜின் அடையாது; நைட்ரஜனும், ஆக்ஸிஜனும் வினைபுரியாது. இன்லெட்டில் இருக்கும் வெற்றிடம் (Vacuum) இந்த எரிந்த வாயுக்களின் சிறுபகுதியை இன்ஜினுக்குள் இழுக்கும். இன்ஜினுக்குள் உள்ளே செலுத்தப்படும் எக்ஸாஸ்ட் வாயுக்களின் அளவு கண்காணிக்கப்பட வேண்டும். ஏனெனில், அதிக அளவில் செலுத்தப்படும் எக்ஸாஸ்ட் வாயுக்கள் இன்ஜின் செயல்படும் திறனையே பாதித்துவிடும்.

இந்த மந்த வாயுக்கள், இன்ஜினில் நடைபெறும் எரிதலை முழுமையாக நடைபெறவிடாது. ஆரம்ப காலங்களில் EGR செயல்பாடு, Diaphragm வால்வு மூலம் கட்டுப்படுத்தப்பட்டது. வால்வு திறப்பு மற்றும் மூடலுக்கு, டெம்பரேச்சர் சென்ஸார்கள் (Temperature sensors) உதவின. சமீபகாலங்களில் வரும் இன்ஜின்களில் EGR வால்வு, கணினிக் கட்டுப்பாட்டில் (ECU) இயங்குகிறது. இவை வெப்பநிலை, அழுத்தம், இன்ஜின் பளு போன்றவற்றை அளந்து, ஆராய்ந்து அதன் மூலம் தேவைக்கேற்றபடி EGR வால்வைத் திறந்து மூடுகின்றன.

இந்த EGR வால்வு NOx மாசுக்களைக் குறைப்பது மட்டுமின்றி, பெட்ரோல் இன்ஜின்களில் திராட்டிலிங் இழப்புகளையும் (Throttling Losses) குறைக்கின்றன. மேலும் வெப்ப ஆற்றலை, பயனுள்ள இயந்திர ஆற்றலாக எக்ஸ்பான்ஸன் ஸ்ட்ரோக்குக்குப் (Expansion stroke) பயன்படுத்துவதால், வெப்ப ஆற்றல் இழப்பும் குறைக்கப்படுகிறது.

டீசல் இன்ஜின்களில் எரிந்த வாயுக்களில் இருக்கும் அதிகப்படியான கார்பன், இன்ஜின் பிஸ்டன் ரிங்ஸுகளிலும், ஆயிலிலும் படிந்துவிடும். மேலும், பர்ட்டிகுலேட் மாசுக்களும் அதிகமாகி விடும். இது பவர் ஸ்ட்ரோக்கில் முழுமையான எரிதல் நடைபெறாததால் வீணாகும் ஆற்றல். இவ்வாறு வெளிப்படும் பர்ட்டிகுலேட் மேட்டர், டீசல் பர்ட்டிகுலேட் ஃபில்ட்டரால் சிறைப் பிடிக்கப்படுகிறது. இதனால் ஏற்படும் பேக் ப்ரஷரால் (Back pressure), எரிபொருளின் பயனுறுதிறன் (Fuel Efficiency) சிறிது குறையும்.

(எந்திரன் பேசுவான்)

** வாகனத்தில் இருந்து வெளிவரும் எமிஷன் அளவுகளைக் குறைப்பதற்கு உதவுகிறது EGR வால்வு!

** இன்ஜினில் அதிக ஆற்றல் கிடைக்கும்போது, NOx மாசு வெளிவருவது அதிகமாகும். இது கண் எரிச்சல், இதய நோய்களுக்கு
வழிவகுக்கும்!

** இந்த EGR வால்வு, NOx மாசுக்களைக் குறைப்பது மட்டுமின்றி, பெட்ரோல் இன்ஜின்களின் திராட்டிலிங் இழப்புகளையும் குறைக்கிறது.

தெளிவான புரிதல்கள் | விரிவான அலசல்கள் | சுவாரஸ்யமான படைப்புகள்Support Our Journalism
அடுத்த கட்டுரைக்கு