Flathead engine
ফ্ল্যাটহেড ইঞ্জিন, যা সাইডভালভ ইঞ্জিন বা ভালভ-ইন-ব্লক ইঞ্জিন নামেও পরিচিত, হল একটি অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন যার পপেট ভালভ সিলিন্ডার হেডের পরিবর্তে ইঞ্জিন ব্লকের মধ্যে থাকে, যেমন একটি ওভারহেড ভালভ ইঞ্জিনে। 1890-এর দশকের শেষের দিক থেকে 1960-এর দশকের মাঝামাঝি পর্যন্ত অটোমোবাইল নির্মাতারা ফ্ল্যাটহেডগুলি আন্তর্জাতিকভাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করেছিলেন তবে আরও দক্ষ ওভারহেড ভালভ এবং ওভারহেড ক্যামশ্যাফ্ট ইঞ্জিন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল। তারা বর্তমানে ডি-মোটরের মতো লো-রিভভিং অ্যারো-ইঞ্জিনগুলিতে পুনরুজ্জীবনের সম্মুখীন হচ্ছে। পার্শ্ব-ভালভ নকশা ভালভ গিয়ারে সিলিন্ডার ব্লকের নিচে একটি ক্যামশ্যাফ্ট থাকে যা ট্যাপেট এবং ছোট পুশ্রডের (বা কখনও কখনও কোনও পুশ্রড ছাড়াই) মাধ্যমে পপেট ভালভ পরিচালনা করে। ফ্ল্যাটহেড সিস্টেমটি দীর্ঘ পুশরোড, রকার আর্মস, ওভারহেড ভালভ বা ওভারহেড ক্যামশ্যাফ্টের মতো আরও ভালভট্রেন উপাদানগুলির প্রয়োজনীয়তা দূর করে। পার্শ্ব-ভালভগুলি সাধারণত সংলগ্ন থাকে, সিলিন্ডার (গুলি)-এর একপাশে বসানো থাকে, যদিও কিছু ফ্ল্যাটহেড কম প্রচলিত "ক্রসফ্লো" "টি-হেড" বৈকল্পিক ব্যবহার করে। একটি টি-হেড ইঞ্জিনে, নিষ্কাশন গ্যাসগুলি ইনটেক ভালভ থেকে সিলিন্ডারের বিপরীত দিকে চলে যায়। সাইডভালভ ইঞ্জিনের দহন কক্ষটি পিস্টনের উপরে নয় (ও. এইচ. ভি (ওভারহেড ভালভ) ইঞ্জিনের মতো) বরং ভালভের উপরে থাকে। স্পার্ক প্লাগটি পিস্টনের উপরে (ও. এইচ. ভি ইঞ্জিনের মতো) বা ভালভের উপরে বসানো যেতে পারে; তবে প্রতি সিলিন্ডারে দুটি প্লাগ সহ বিমানের নকশায় যে কোনও একটি বা উভয় অবস্থান ব্যবহার করা যেতে পারে। কম্প্রেশন অনুপাত বাড়াতে এবং নক করা রোধ করতে জ্বলন চেম্বারের আকৃতি উন্নত করতে সামঞ্জস্যপূর্ণ মাথার সাথে "পপ-আপ পিস্টন" ব্যবহার করা যেতে পারে। "পপ-আপ" পিস্টনগুলিকে তাই বলা হয় কারণ, শীর্ষ ডেড সেন্টারে, তারা সিলিন্ডার ব্লকের উপরের দিকে প্রসারিত হয়। একটি সাইডভালভ ইঞ্জিনের সুবিধার মধ্যে রয়েছেঃ সরলতা, নির্ভরযোগ্যতা, কম অংশ গণনা, কম খরচ, কম ওজন, কম্প্যাক্টনেস, প্রতিক্রিয়াশীল কম গতির শক্তি, কম যান্ত্রিক ইঞ্জিনের শব্দ এবং কম অক্টেন জ্বালানির প্রতি সংবেদনশীলতা। একটি জটিল ভালভট্রেনের অনুপস্থিতিতে একটি কমপ্যাক্ট ইঞ্জিন তৈরি করা যায় যা তৈরি করা সস্তা, কারণ সিলিন্ডারের মাথাটি সাধারণ ধাতব ঢালাইয়ের চেয়ে কিছুটা বেশি হতে পারে। এই সুবিধাগুলি ব্যাখ্যা করে যে কেন সাইড ভালভ ইঞ্জিনগুলি বহু বছর ধরে যাত্রীবাহী গাড়ির জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, অন্যদিকে ওএইচভি ডিজাইনগুলি কেবল বিমান, বিলাসবহুল গাড়ি, স্পোর্টস গাড়ি এবং কিছু মোটরসাইকেলের মতো উচ্চ-কার্যকারিতা প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছিল। শীর্ষ ডেড সেন্টারে, পিস্টন উপরের সিলিন্ডার মাথার সমতল অংশের খুব কাছাকাছি চলে যায় এবং ফলস্বরূপ স্কুইশ টার্বুলেন্স দুর্দান্ত জ্বালানী/বায়ু মিশ্রণ তৈরি করে। সাইডভালভ ডিজাইনের একটি বৈশিষ্ট্য (বিশেষ করে একটি অ্যারো-ইঞ্জিনের জন্য উপকারী) হল যে যদি একটি ভালভ তার গাইডে ধরা পড়ে এবং আংশিকভাবে খোলা থাকে, তবে পিস্টনটি ক্ষতিগ্রস্ত হবে না এবং ইঞ্জিনটি তার অন্যান্য সিলিন্ডারে নিরাপদে কাজ চালিয়ে যাবে। অসুবিধাগুলি একটি সাইডভালভ ইঞ্জিনের প্রধান অসুবিধাগুলি হল দুর্বল গ্যাস প্রবাহ, দুর্বল জ্বলন চেম্বারের আকৃতি এবং কম সংকোচনের অনুপাত, যার ফলে কম শক্তি উৎপাদন এবং কম দক্ষতা সহ একটি কম-রিভভিং ইঞ্জিন তৈরি হয়। যেহেতু সাইডভালভ ইঞ্জিনগুলি দক্ষতার সাথে জ্বালানি পোড়ায় না, তাই তারা উচ্চ হাইড্রোকার্বন নির্গমনে ভুগছে। সাইডভালভ ইঞ্জিনগুলি শুধুমাত্র অটো নীতিতে পরিচালিত ইঞ্জিনগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। দহন চেম্বারের আকৃতি ডিজেল ইঞ্জিনের জন্য অনুপযুক্ত। একটি সাইডভালভ ইঞ্জিনে, গ্রহণ এবং নিষ্কাশন গ্যাসগুলি একটি সার্কিটযুক্ত পথ অনুসরণ করে, কম ভলিউমেট্রিক দক্ষতা বা "দুর্বল শ্বাস-প্রশ্বাস" সহ, অন্তত কারণ নিষ্কাশন গ্যাসগুলি আগত চার্জে হস্তক্ষেপ করে। যেহেতু নিষ্কাশন ইঞ্জিন ছেড়ে যাওয়ার জন্য একটি দীর্ঘ পথ অনুসরণ করে, তাই ইঞ্জিনের অতিরিক্ত গরম হওয়ার প্রবণতা থাকে। (দ্রষ্টব্যঃ এটি ভি-টাইপ ফ্ল্যাটহেড ইঞ্জিনের ক্ষেত্রে সত্য, তবে ইনলাইন ইঞ্জিনগুলির ক্ষেত্রে সমস্যা কম, যেগুলিতে সাধারণত ইঞ্জিন ব্লকের একই দিকে ইনটেক এবং নিষ্কাশন পোর্ট থাকে।) যদিও একটি সাইডভালভ ইঞ্জিন নিরাপদে উচ্চ গতিতে কাজ করতে পারে, তবে এর ভলিউমেট্রিক দক্ষতা দ্রুত হ্রাস পায়, যাতে উচ্চ শক্তির আউটপুট গতিতে সম্ভব হয় না। প্রথম দিকের গাড়িগুলির জন্য উচ্চ ভলিউমেট্রিক দক্ষতা কম গুরুত্বপূর্ণ ছিল কারণ তাদের ইঞ্জিনগুলি খুব কমই বর্ধিত উচ্চ গতি বজায় রেখেছিল, তবে উচ্চ শক্তি উৎপাদনের জন্য ডিজাইনারদের সাইডভালভ ত্যাগ করতে হয়েছিল। 1950-এর দশকে উইলিস জীপ, রোভার, ল্যান্ড্রোভার এবং রোলস-রয়েস দ্বারা ব্যবহৃত একটি সমঝোতা ছিল "এফ-হেড" (বা "ইনটেক-ওভার-এক্সহাস্ট" ভালভিং), যার প্রতি সিলিন্ডারে একটি সাইডভালভ এবং একটি ওভারহেড ভালভ থাকে। যদি সংকোচন অনুপাত বৃদ্ধি করা হয় তবে ফ্ল্যাটহেডের দীর্ঘায়িত জ্বলন চেম্বারটি প্রিগনিশন (বা "নকিং") প্রবণ, তবে লেজার ইগনিশন বা মাইক্রোওয়েভ বর্ধিত ইগনিশনের মতো উন্নতিগুলি নকিং প্রতিরোধে সহায়তা করতে পারে। টার্বুলেন্স খাঁজগুলি জ্বলন চেম্বারের অভ্যন্তরে ঘূর্ণন বৃদ্ধি করতে পারে, এইভাবে টর্ক বৃদ্ধি করে, বিশেষ করে কম আরপিএম-এ। জ্বালানি/বায়ু চার্জের আরও ভাল মিশ্রণ জ্বলন উন্নত করে এবং আঘাত প্রতিরোধে সহায়তা করে। ফ্ল্যাটহেড প্রযুক্তিতে অগ্রগতি 1920-এর দশকে স্যার হ্যারি রিকার্ডোর পরীক্ষার ফলস্বরূপ, যিনি সাইডভালভ ইঞ্জিনের গ্যাস-প্রবাহের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়নের পরে তাদের দক্ষতা উন্নত করেছিলেন। উচ্চ-সংকোচন-অনুপাত ফ্ল্যাটহেড ডিজাইনের অসুবিধা মানে হল যে বেশিরভাগই স্পার্ক-ইগনিশন ডিজাইন হতে থাকে এবং ফ্ল্যাটহেড ডিজেলগুলি কার্যত অজানা। ইতিহাস এবং প্রয়োগ সাইডভালভ ব্যবস্থা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বিশেষভাবে প্রচলিত ছিল এবং মোটর গাড়ির ইঞ্জিনের জন্য, এমনকি উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি উৎপাদনকারী ইঞ্জিনের জন্যও ব্যবহৃত হত। অনেক ছোট একক-সিলিন্ডার বা যমজ-সিলিন্ডার ইঞ্জিনের জন্য সাইডভালভ ডিজাইন এখনও প্রচলিত, যেমন লনমাওয়ার, রোটাভেটর, দ্বি-চাকা ট্রাক্টর এবং অন্যান্য মৌলিক খামার যন্ত্রপাতি। ফ্ল্যাটহেড গাড়ি মাল্টিসাইলিন্ডার ফ্ল্যাটহেড ইঞ্জিনগুলি ফোর্ড মডেল টি এবং ফোর্ড মডেল এ, ফোর্ড ফ্ল্যাটহেড ভি 8 ইঞ্জিন এবং ফোর্ড সাইডভালভ ইঞ্জিনের মতো গাড়ির জন্য ব্যবহৃত হত। ক্যাডিল্যাক তাদের সিরিজ 90 বিলাসবহুল গাড়ির জন্য 1938-1940 থেকে ভি-16 ফ্ল্যাটহেড ইঞ্জিন তৈরি করেছিল। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পরে, ফ্ল্যাটহেড ডিজাইনগুলি ওএইচভি (ওভারহেড ভালভ) ডিজাইন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে শুরু করে। ফ্ল্যাটহেডগুলি আর গাড়িতে প্রচলিত ছিল না, তবে তারা অফ-রোড সামরিক জিপের মতো আরও প্রাথমিক যানবাহনে অব্যাহত ছিল। মার্কিন কাস্টম গাড়ি এবং হট রড বৃত্তগুলিতে, প্রাথমিক ফোর্ড ফ্ল্যাটহেড ভি8-এর পুনরুদ্ধারকৃত উদাহরণ এখনও দেখা যায়। ফ্ল্যাটহেড অ্যারো ইঞ্জিন সরলতা, হাল্কা, কম্প্যাক্টনেস এবং নির্ভরযোগ্যতা একটি অ্যারো ইঞ্জিনের জন্য আদর্শ বলে মনে হতে পারে, তবে তাদের কম দক্ষতার কারণে, প্রাথমিক ফ্ল্যাটহেড ইঞ্জিনগুলিকে অনুপযুক্ত বলে মনে করা হত। দুটি উল্লেখযোগ্য ব্যতিক্রম ছিল 1930 সালের আমেরিকান অ্যারোঙ্কা ই-107 এবং 1931 সালের কন্টিনেন্টাল এ40 ফ্ল্যাট ফোর, যা 1930-এর দশকের সবচেয়ে জনপ্রিয় হালকা বিমানের ইঞ্জিনগুলির মধ্যে একটি হয়ে ওঠে। দুটি আধুনিক ফ্ল্যাটহেড হল বেলজিয়ান ডি-মোটর ফ্ল্যাট-ফোর এবং ফ্ল্যাট-সিক্স। এগুলি অত্যন্ত অতিরিক্ত বর্গাকার এবং কম্প্যাক্ট অ্যারো-ইঞ্জিন যা সরাসরি একটি প্রপেলারের দিকে চালিত হয়। ফ্ল্যাটহেড মোটরসাইকেলের নকশা যুদ্ধ-পূর্বের বেশ কয়েকটি প্রথম দিকের মোটরসাইকেলগুলিতে ব্যবহার করা হয়েছে, বিশেষত মার্কিন ভি-টুইন যেমন হার্লি-ডেভিডসন এবং ভারতীয়, কিছু ব্রিটিশ একক, বিএমডাব্লু ফ্ল্যাট টুইন এবং এর রাশিয়ান অনুলিপি। ক্লিভল্যান্ড মোটরসাইকেল ম্যানুফ্যাকচারিং কোম্পানি 1920-এর দশকে একটি টি-হেড চার সিলিন্ডার ইন-লাইন মোটরসাইকেল ইঞ্জিন তৈরি করে। আরও দেখুন হেরন হেড নোটস এক্সটার্নাল লিঙ্ক হার্লি-ডেভিডসন ইঞ্জিনের প্রতিটি শৈলীর ফোর্ড ফ্ল্যাটহেড ইঞ্জিনের ছবি হার্লি-ডেভিডসন কে-মডেল মোটরসাইকেল ক্যাম-ইন-ব্লক ভালভট্রেন কনফিগারেশন ইঞ্জিন প্রযুক্তি ইঞ্জিন ভালভট্রেন কনফিগারেশন হার্লি-ডেভিডসন ইঞ্জিন মোটরসাইকেল ইঞ্জিন পিস্টন ইঞ্জিন