හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ තාක්ෂණ&

salitha22

Well-known member
  • Feb 8, 2015
    7,060
    1
    12,147
    113
    හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ තාක්ෂණ&

    හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ තාක්ෂණය

    හයිබ්‍රිඩ් කියපු සැනින් ලංකාවෙ අපි ගොඩක් අයට මතක් වෙන්නෙ Prius, Aqua, Grace, Insight, Fit,...වගේ සාපේක්ෂව ටිකක් මිලෙන් වැඩි, සංකීර්ණ තාක්ෂණයන් තියෙන වාහන; Hybrid Synergy Drive, IMA, S-ene Charge වගේ වචන වෙන්න පුලුවන්. ඒත් ඇත්තටම මේ හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ කියන්නෙ මොනවද, ඒවට පදනම් වෙලා තියෙන තාක්ෂණික සංකල්ප මොනවද, ඒවා දියුණු කෙරිල තියෙන සහ ඉදිරියට දියුණු වෙන්න පුලුවන් පැති මොනවද, එක් එක් ආකාරයට හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ වර්ගීකරණය වෙන්නෙ කොහොමද වගේ කාරණා ගැන හොඳ අවබෝධයක් ඇති කරගන්න එක වැදගත්. හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ භාවිත කරන අය, අලුතින් ගන්න ඉන්න අය, අලුත්වැඩියා කටයුතු කරන අය සහ පොදුවේ මේ ගැන උනන්දුවක් දක්වන හැමෝටම හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ තාක්ෂණය ගැන මූලික අවබොධයක් ලබා දෙන අරමුණින් ඒ ගැන ලිපි පෙළක් ඉදිරිපත් කරන්න අදහස් කරා. මේ ඒකෙ ආරම්භක ලිපිය. මේකට ලැබෙන ප්‍රතිචාර අනුව ඉදිරි ලිපි ලියන්න අදහස් කරගෙන ඉන්නවා. කොහොම නමුත් හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ වල ඉතිහාසය, විකසනය, ව්‍යාපාරික ප්‍රවණතා වගේ දේවල් වලට වඩා ඒවායේ තාක්ෂණික කරුණු ගැන වැඩි අවධානයක් යොමු කරන්න තමයි මේ ලිපි පෙලේ මුල් අදියරේදි බලාපොරොත්තු වෙන්නේ. තවත් දෙයක් තමයි, හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ කිව්වම එකිනෙකට වෙනස් ප්‍රභවයන් දෙකක් හෝ කීපයක් මගින් බලගැන්වෙන, විශාල පරාසයක් පුරා පැතිරුණ මෝටර් රථ වර්ගීකරණයන් ගණනාවක් තියෙනවා. ඒ අතරින් වඩාත් සුලබව තියෙන, ගොඩක් දෙනා දන්න හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ (සාමාන්‍ය අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් සහ විදුලි මෝටරයක් මගින් බලගැන්වෙන) ගැන තමයි මේ ලිපි පෙලින් කතා කරන්න බලාපොරොත්තු වෙන්නේ.

    "වඩා හොඳ හෙට දිනක් සඳහා අපි විදුලි වාහන ගැනත් ඉගෙනගනිමු" මේක තමයි මෝටර් කාර්මික දැනුම සමූහයේ කාලීන තේමාවක් වෙලා තියෙන්නේ. ඉතින් මීට ගැලපෙන විදියට විදුලි වාහන ගැන වෙනත් ලිපි පෙලක් මේ හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ තාක්ෂණය ගැන ලියන ලිපි පෙලට සමගාමීව ලියන්න හිතාගෙන ඉන්නවා. එතකොට හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ වලට අදාලව විස්තර කෙරෙන සමහර කොටස් ගැන වැඩිදුර කරුණු, අර කියපු විදුලි වාහන ගැන ඉදිරිපත් කරන්න ඉන්න ලිපි පෙලින් විස්තර කරන්න තමයි හිතාගෙන ඉන්නේ.

    දැන් අපි බලමු හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථ ගැන මූලික හැඳින්වීමක්. හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථයක(Hybrid Electric Vehicle - HEV - පහසුව සඳහා මින් පසු "හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ" කියල යොදාගන්නවා ) සාමාන්‍යයෙන් විද්‍යුත් ශක්තිය සහ ඉන්ධන වල අඩංගු රසායනික ශක්තිය ලෙස එකිනෙකට වෙනස් ශක්තීන් වර්ග දෙකක් භාවිත වෙනවා. මෙහිදී බැටරියක ගබඩා කරල තියෙන විද්‍යුත් ශක්තිය භාවිතයෙන් විදුලි මෝටරයක් මගින් අවශ්‍ය ප්‍රකර්ෂණ බලයෙන් කොටසක් ලබාගන්නවා. අනෙක් අතට ඉන්ධන ටැංකියක ගබඩා කරල තියෙන ඉන්ධන වල අඩංගු රසායනික ශක්තිය අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් මගින් යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට හරවා ප්‍රකර්ෂණ බලයේ ඉතිරි කොටස ලබාගන්නවා. අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් භාවිත නොකර ඉන්ධනයක අඩංගු රසායනික ශක්තිය, රථයට අවශ්‍ය ප්‍රකර්ෂණ බලය බවට හරවාගන්නා තවත් ක්‍රමයක් තියෙනවා. එනම් ඉන්ධන කෝෂයක් (Fuel Cell) භාවිත කිරීමයි. මේ ක්‍රමයේදී ඉන්ධන කෝෂය මගින් ඉන්ධනයක අඩංගු රසායනික ශක්තිය විද්‍යුත් ශක්තිය බවට හරවා එමගින් විදුලි මෝටරයක් කරකැවීමෙන් අවශ්‍ය බලය ලබාගැනෙන අතර අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් භාවිත වන්නේ නැහැ. (උදාහරණයක් විදියට හයිඩ්‍රජන් ඉන්ධන මගින් ධාවනය වන රථයක් - Hydrogen Fuel Cell Vehicle ගන්න පුලුවන්. ) මේ ගැන තවත් විස්තර ඉදිරි ලිපි වලින් සාකච්චා කෙරෙන අතර දැනට වැඩි අවධානයක් යොමු කරන්නේ අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් සහ විදුලි මෝටරයක් මගින් බලගැන්වෙන හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් වර්ගයේ රථ පිළිබඳවයි.

    හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ වර්ගීකරණයට ලක් කෙරෙන ආකාර කීපයක් තියෙනවා.

    (*) Powertrain Structue එක මත - එනම් එන්ජිම සහ මෝටරය සම්බන්ධ වෙලා රථය ගමන් කිරීමට අවශ්‍ය බලය ලබාදෙන ආකාරය අනුව ==> Parallel Hybrid, Series Hybrid, Power-split/Combined/Series-Parallel Hybrid ලෙස ප්‍රධාන කොටස් වලට බෙදෙනවා.
    (*) Degree of Hybridization මත - එනම් රථයට අවශ්‍ය ප්‍රකර්ෂණ බලය ලබාදීමට විදුලි මෝටරයෙන් වන දායකත්වයේ ප්‍රමාණය මත ==> Mild/Micro Hybrid(Start-stop systems), Power Assist Hybrid, Full Hybrid, Plug in Hybrid ලෙස කොටස් වලට බෙදෙනවා.
    (*) විද්‍යුත් ශක්තිය නොවන අනෙක් ශක්ති ප්‍රභවයේ ස්වභාවය මත ==> Internal Combustion Engine - ICE (Petrol/Diesel), Fuel Cell, & Other Sources ලෙස කොටස් වලට බෙදෙනවා.

    මීලඟට හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ ගැන දැනගැනීමේදී වැදගත් වෙන උපාංග කීපයක් ගැන සරල හැඳින්වීමක් කරගනිමු.

    මෝටර්(Motor) =>
    හයිබ්‍රිඩ් ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර් රථයක බල සැපයුමේ ප්‍රධානම කොටස්කරු වෙන්නේ මේ විදුලි මෝටරයයි. අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක් භාවිත වන සාමාන්‍ය වාහනයකට සාපේක්ශව විද්‍යුත් ප්‍රකර්ෂණ මෝටර් භාවිත කිරීමේ විශාල වාසි ගණනාවක්ම තියෙනවා. අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක උපරිම ව්‍යාවර්තය(Maximum Torque) ලබාගැනීමට එය අනිවාර්යයෙන්ම එක්තරා සීමාවක් දක්වා වේගය වැඩි කළ යුතුම වෙනවා. නමුත් විදුලි මෝටරයක ඇති ප්‍රධානම වාසිය නම් එය ක්‍රියාත්මක කළ විගසම, අවම වේගයේදී පවා උපරිම ව්‍යාවර්තයක් ලබාදීමයි.(පහත රූප වල දක්වා ඇති ප්‍රස්තාර මගින් මේක පැහැදිලිව තේරුම්ගන්න පුලුවන්) අනෙක් අතට මෝටර් මගින් නිපදවෙන ශබ්දය ඉතා අවම මට්ටමක පැවතීමත්, අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමකට වඩා සාපෙක්ශව ඉතාම ඉහල කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබාදීමත් මෙහි ඇති ප්‍රධාන වාසි වෙනවා. මේ නිසා විදුලි මෝටරයක් භාවිත වන රථයක ඉතා හොඳ ක්ෂණික ත්වරණයන් ලබාගත හැකි වීම, ඉතා හොඳ වේග පාලනයන් ලබාගත හැකි වීම(excellent off the line acceleration, good drive control, good fault tolerance & flexibility in relation to voltage fluctuations etc.) වගේ වාසි ගණනාවක්ම තියෙනවා.
    සාමාන්‍යයෙන් හයිබ්‍රිඩ්-ඉලෙක්ට්‍රික් රථ වල භාවිත වන මෝටර් වර්ග කීපයක් පහත දැක්වෙනවා.
    <*> PMSM - Permanent Magnet Synchronous Motor
    <*> BLDC - Brushless DC Motor
    <*> SRM - Switched Reluctance Motor
    <*> ACIM - AC Induction Motor
    විද්‍යුත් මෝටරයක් භාවිතයේ ඇති තවත් ප්‍රධාන වාසියක් වන්නේ එය ජෙනරේටරයක්(Generator) ලෙසද භාවිත කළ හැකි වීමයි. මේ නිසා බොහොමයක් හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ වල Regenerative Braking නම් ක්‍රියාකාරිත්වය මගින්, බ්‍රේක් කිරීමේදී හානි වන යාන්ත්‍රික ශක්තිය විදුලි මෝටරයේම ජෙනරේටර් ආකාරයේ ක්‍රියාකාරිත්වය භාවිතයෙන් නැවතත් විද්‍යුත් ශක්තිය බවට හරවාගැනෙනවා.
    මේ ගැන වැඩිදුර විස්තර විදුලි මෝටර් රථ ගැන ලියවෙන ලිපි පෙලෙන් බලාපොරොත්තු වන්න.

    බැටරිය(The Battery Pack) =>
    හයිබ්‍රිඩ් මෝටර් රථ වල, සාමාන්‍ය 12V බැටරියට(SIL-Starting,Ignition,Lighting) අමතරව හයිබ්‍රිඩ් පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා අධි වෝල්ටීයතා බැටරියක් භාවිත වෙනවා. මේ අධිවෝල්ටීයතා බැටරියේ වෝල්ටීයතාවය මෝටර් රථ වර්ගය අනුව වෙනස් වෙන අතර Toyota Prius 3rd Gen. රථයක එම අගය 201.6V පමණ වෙනවා. මෙලෙස අධි වෝල්ටීයතා පද්ධතියක් යොදාගැනීමට හේතුව වන්නේ අඩු ධාරාවන් යොදාගත හැකි වීමත් තාප හානි අවම කරගත හැකි වීමත් නිසයි.

    අනෙකුත් උපාංග(Accessories)=>
    මෙහිදී Power steering, Air conditioning වගේ පද්ධති එන්ජිමට සම්බන්ධ නොකර වෙනම විදුලි මෝටර් මගින් ක්‍රියාත්මක කෙරෙනවා. මෙහි මූලික අරමුණත් සමස්ත පද්ධතියේ කාර්යක්ෂමතාවය ඉහළ නංවාගැනීමයි.

    -මතු සම්බන්ධයි.-

    © Anjana Ishan
    (27.12.2016)