ক্র্যাংক শ্যাফ্টের অবসরের গল্প কে লিখল? ইলেকট্রিক স্টার্টারের ইতিহাস

ক্র‍্যাঙ্ক অবসরে পাঠাল কে? সংক্ষিপ্ত উত্তর: Charles F. কেটারিং উদ্ভাবিত বৈদ্যুতিক সেলফ-স্টার্টার মোটর এবং 1912 সালে এই প্রযুক্তিটি স্ট্যান্ডার্ড সরঞ্জাম হিসেবে সরবরাহকারী Cadillac Model Thirty। এই দুজন মিলে গাড়িকে শক্তিশালী ও ভাগ্যবানদের বাহন থেকে এমন একটি যন্ত্রে রূপান্তরিত করেছিল, যা সবাই চাবি দিয়ে চালু করতে পারে। আজ ইগনিশন ঘুরিয়ে রাস্তায় বেরোনো কোনো চালকই তাদের সমাধান করা সমস্যার ভার বহন করেন না।

হ্যান্ড ক্র‍্যাঙ্ক এত বিপজ্জনক কেন ছিল?

বৈদ্যুতিক স্টার্টারের আগে গাড়ি চালু করা ছিল শারীরিক পরীক্ষা। সামনের গ্রিলের ক্র‍্যাঙ্ক গর্তে লাগানো ইস্পাত হাতলটি ঘোরাতে চালককে কম্প্রেশনের মুহূর্তের বাধার বিরুদ্ধে নিজের পেশিশক্তি খাটাতে হতো। কাজটির যেমন যান্ত্রিক দিক ছিল, তেমনি ঝুঁকিপূর্ণ দিকও ছিল: ইঞ্জিন ধরলে না, পিছিয়ে যেত, আর ক্র‍্যাঙ্ক হঠাৎ বিপরীত দিকে ঘুরতে শুরু করত। হাতলের একদম নিচের বিন্দুতে বা তার খুব কাছে দাঁড়িয়ে থাকা কারও জন্য এর অর্থ ছিল ভাঙা হাত, ভাঙা কবজি, কাঁধ খসে যাওয়া।

আহত হওয়ার তালিকা দীর্ঘ ছিল: হাড় ভাঙা, অস্থিসন্ধি খসে যাওয়া, হাঁটুর আঘাত, পিঠে মচমচে আঘাত। এই ধরনের দুর্ঘটনা এতটাই সাধারণ ছিল যে সে যুগের গাড়ি ব্যবহারকারীদের মধ্যে এটি প্রায় স্বাভাবিক বলেই গ্রহণ করা হতো। তাছাড়া সমস্যাটি শুধু দুর্বল শক্তির মানুষদেরই প্রভাবিত করত না; ইঞ্জিনের পিছিয়ে যাওয়ার মুহূর্ত কেউই অনুমান করতে পারত না।

Byron Carter-এর মৃত্যু: অনুঘটক ঘটনা

এই বিপদটি বাস্তব রূপ নেওয়ার মুহূর্তটি ঘটেছিল 1908 সালের শীতে, ডেট্রয়েটে। Cartercar-এর প্রতিষ্ঠাতা Byron Carter এক আটকে পড়া চালককে সাহায্য করতে গিয়ে চালকের স্পার্ক অ্যাডভান্স ফিরিয়ে নিতে ভুলে যাওয়া ইঞ্জিনটি ক্র‍্যাঙ্ক করার চেষ্টা করেন। ক্র‍্যাঙ্ক পিছিয়ে গিয়ে Carter-এর চোয়াল ভেঙে দেয়। আঘাতজনিত জটিলতা নিউমোনিয়ার সৃষ্টি করে এবং Carter মারা যান।

এই মৃত্যুর গল্পে গুরুত্বপূর্ণ একটি ভূমিকা রয়েছে: Cadillac-এর প্রধান Henry Leland ছিলেন Carter-এর ঘনিষ্ঠ বন্ধু। বিচলিত Leland তাঁর দলকে একটি নিরাপদ সেলফ-স্টার্টিং প্রক্রিয়া উন্নত করার দায়িত্ব দেন। একটি প্রকৌশল প্রয়োজনীয়তাকে এত নাটকীয় ও ব্যক্তিগতভাবে সংজ্ঞায়িত করাই ফলাফলের গতি নির্ধারণ করেছিল।

Charles Kettering এবং Delco: ছোট মোটরের বড় ভাবনা

Charles F. কেটারিং 1876 সালের 29 আগস্ট ওহাইও রাজ্যের Loudonville শহরে জন্মগ্রহণ করেছিলেন। তাঁর কর্মজীবন শুরু হয় National Cash Register Company-তে; সেখানে তিনি বৈদ্যুতিক মোটরযুক্ত প্রথম ক্যাশ রেজিস্টার উন্নয়নে অবদান রাখেন এবং Edward A. Deeds-এর সঙ্গে Dayton Engineering Laboratories Company, অর্থাৎ Delco প্রতিষ্ঠা করেন। এই পটভূমি কোনো কাকতালীয় ছিল না: ক্যাশ রেজিস্টার প্রকৌশল থেকে আসা অন্তর্দৃষ্টিই স্টার্টার ডিজাইনের ভিত্তিও গড়ে দেবে।

সেই অন্তর্দৃষ্টি ছিল এই: ইঞ্জিন ঘোরানো আসলে স্বল্পস্থায়ী একটি কাজ। কয়েক সেকেন্ডের উচ্চ প্রচেষ্টাই যথেষ্ট; স্থায়ী শক্তির প্রয়োজন নেই। এ কারণেই ছোট ও হালকা একটি মোটর, স্বল্প কর্ম চক্র দিয়ে বিশাল একটি গাড়ির ইঞ্জিন ঘুরিয়ে দিতে পারে। ক্যাডেন্স ভালোভাবে স্থাপন করা একজন যন্ত্র প্রকৌশলী সঙ্গে সঙ্গেই দেখতে পাবেন, এই সরল প্যারামিটার নির্বাচনই ছিল সমগ্র সমস্যার সমাধান।

লিল্যান্ড, ক্যাডিল্যাকের প্রকৌশলীদের তৈরি কিন্তু বাস্তবে গাড়িতে ধারণ করার অতিরিক্ত বড় একটি নকশা উন্নত করার জন্য কেটারিংয়ের কাছে আবেদন করেন। দলটি কাজটি ফেব্রুয়ারি 1911-এর মধ্যে শেষ করে। 27 ফেব্রুয়ারি 1911-এ কেটারিং ডেট্রয়েটে একটি ক্যাডিল্যাক ইঞ্জিন একটি বোতাম চেপে চালু করেন। 15 জুন 1911-এ মার্কিন পেটেন্ট #1150523-এর জন্য আবেদন করা হয়; পেটেন্টটি 1915 সালে অনুমোদিত হয়। জুলাই 1911-এ ক্যাডিল্যাক এই সিস্টেমটি 1912 মডেলে ব্যবহারের সিদ্ধান্ত নেয় এবং নভেম্বরে ডেলকো 12,000 ইউনিটের অর্ডার পায়।

1912 ক্যাডিল্যাক মডেল থার্টি: মাইলফলক গাড়ি

1912 ক্যাডিল্যাক মডেল থার্টি ছিল হ্যান্ডেল ক্র্যাংকের বদলে বৈদ্যুতিক স্টার্টারসহ প্রথম ভর উৎপাদিত গাড়ি। লিল্যান্ডের আস্থা এতটাই পূর্ণ ছিল যে সিস্টেমটি সব গাড়িতে স্ট্যান্ডার্ড সরঞ্জাম হিসেবে দেওয়া হয়; বিকল্প তালিকার কোনো আইটেম নয়, বরং ডিফল্ট সরঞ্জাম। সিস্টেমটি আনুষ্ঠানিক নামে "ডেলকো বৈদ্যুতিক স্টার্টার, ইগনিশন ও লাইটিং সিস্টেম" হিসেবে হ্যান্ড ক্র্যাংককে স্বাভাবিক চালু করার পদ্ধতি হওয়া থেকে সরিয়ে দেয়।

এই সাফল্য বৃথা যায়নি: মডেল 30 বৈদ্যুতিক স্টার্টার ও বৈদ্যুতিক হেডলাইটের জন্য দ্বিতীয়বার ডিউয়ার ট্রফি জিতে নেয়। একই বছরে এত সম্মানজনক একটি পুরস্কার দুইবার পাওয়া প্রমাণ করে কত বড় এক অগ্রগতি অর্জিত হয়েছিল। মডেল থার্টির মূল কারিগরি তথ্যগুলো ছিল এরকম:

কেটারিংয়ের মূল নকশাটি কীভাবে কাজ করত?

কারিগরি বিবরণগুলো আজকের চোখে দেখলে কৌতূহল জাগায়: স্টার্টার মোটর 24 ভোল্ট -এ চলত, আর চার্জিং ও লাইটিং সিস্টেমগুলো 6 ভোল্ট-এর ভিত্তিতে নকশা করা হয়েছিল। লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি প্যাক চারটি বক্সে 12 সেল ধারণ করত এবং একটি জটিল ভোল্টেজ পরিবর্তন কন্ট্রোলার দিয়ে পরিচালিত হত। কিছুদিন পরেই সিস্টেমটি অপ্রয়োজনীয় জটিলতা বাদ দিয়ে সম্পূর্ণভাবে 6 ভোল্টে সরলীকৃত হয়।

স্টার্টার মোটরটি নিজে ছিল দুই পোলের, ডাইরেক্ট কারেন্ট চালিত এবং গিয়ার রিডাকশনযুক্ত; পিনিয়নটি ফ্লাইহুইলের একটি বড় রিং গিয়ার ঘুরিয়ে ইঞ্জিন চালু করত। চালক ক্লাচ প্যাডেল দিয়ে স্টার্টার সক্রিয় করতেন, আর অ্যাম্পিয়ার-ঘণ্টা মিটার কারেন্টের অবস্থা পর্যবেক্ষণ করত। অর্থাৎ "বোতাম চাপ" বলে যা বোঝানো হয় তা একটি সরলীকৃত বর্ণনা; সিস্টেমটি 1912 সালের ব্যবহারকারীর জন্যও যুক্তিসঙ্গত একটি নিয়ন্ত্রণ যুক্তি নিয়ে নির্মিত হয়েছিল।

সবচেয়ে বুদ্ধিদীপ্ত দিক হলো স্টার্টার মোটরটি একই সঙ্গে ডাইরেক্ট কারেন্ট জেনারেটর অর্থাৎ ডায়নামো হিসেবেও কাজ করত। এই দ্বৈত ভূমিকা ব্যাটারি চার্জ করার পাশাপাশি বৈদ্যুতিক লাইটিং ও অ্যাক্সেসরিজের পথ খুলে দিয়েছিল। সেই যুগের কষ্টসাধ্য অ্যাসিটিলিন ল্যাম্পগুলোর একটি আধুনিক বিকল্পের জন্ম হয়েছিল।

ক্রমিক উদ্ভাবনসমূহ: ব্যাটারি, ডায়নামো ও বৈদ্যুতিক হেডলাইট

যদি বৈদ্যুতিক স্টার্টার একটি স্বাধীন উদ্ভাবন হিসেবেই থেকে যেত, তবে এর প্রভাব সীমিত থাকত। কেটারিং-এর আসল অবদান ছিল একটি সমন্বিত অটোমোটিভ বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা ডিজাইন করা, যা গাড়ি চালু করত, চলার সময় বিদ্যুৎ উৎপাদন করত এবং ইগনিশন স্পার্ক ও হেডলাইটের কারেন্ট সরবরাহ করত। আজকের গাড়িতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক স্থাপত্যের ভিত্তি এখানেই স্থাপিত হয়েছিল।

শৃঙ্খলিত প্রভাব দ্রুত কাজ করেছিল। Hudson, Cole, Oldsmobile এবং Oakland-এর মতো ব্র্যান্ডগুলো দ্রুত Delco স্টার্টার গ্রহণ করে। 1915 সালে Dodge Brothers ব্যবহৃত North East স্টার্টার-জেনারেটরের মতো একই ধরনের ব্যবস্থাও বাজারে আসে। প্রতিযোগিতার চাপ এতটাই বেড়ে যায় যে Henry Ford পর্যন্ত প্রতিরোধ করতে পারেননি: 1919 সাল থেকে Model T-তে বৈদ্যুতিক স্টার্টার দেওয়া শুরু হয়; বদ্ধ গাড়িতে এটি স্ট্যান্ডার্ড, অন্যান্য বডি টাইপে 75 ডলারের ঐচ্ছিক বৈশিষ্ট্য। মুদ্রাস্ফীতি অনুযায়ী সমন্বিত করলে এই অর্থ প্রায় 1,368 ডলারের সমতুল্য।

এই বিস্তারের গতি নিয়ে ঐতিহাসিক রেকর্ডে উল্লিখিত তারিখগুলো কিছুটা ভিন্ন: 1914 সালের মধ্যে প্রায় সব মডেলেই এটি দেওয়া হয়েছিল বলে উল্লেখ আছে; তবে অধিক নির্ভরযোগ্য ও প্রাতিষ্ঠানিকভাবে গৃহীত সময়রেখা অনুযায়ী, বৈদ্যুতিক স্টার্টার 1920-এর দশকে এসে প্রায় প্রতিটি নতুন গাড়িতেই স্ট্যান্ডার্ড হয়ে ওঠে । পার্থক্যটি বিভিন্ন ব্র্যান্ডের মধ্যে গ্রহণের গতির অসমতার কারণে ঘটেছিল; ঘটনার দিক বিবেচনায় উভয় তারিখই একই সিদ্ধান্তের দিকে ইঙ্গিত করে।

সামাজিক প্রভাব: গাড়ি কার জন্য একটি বাহন হয়ে উঠল?

বৈদ্যুতিক স্টার্টারের সবচেয়ে কম আলোচিত কিন্তু সবচেয়ে স্থায়ী প্রভাবটি ছিল সামাজিক। শারীরিক শক্তির ওপর নির্ভরতা দূর করে এই প্রযুক্তি "সাধ্যের মধ্যে গাড়ি চালাতে পারা" ব্যক্তিদের পরিসর উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করে এবং সম্ভাব্য বাজার বড় করে। একটি গাড়ি চালু করা আর বাহুবলের প্রশ্ন ছিল না, চাবি ঘোরানোর প্রশ্ন ছিল।

এই প্রেক্ষাপটে বিশেষত নারী চালকদের মাধ্যমে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন। সে যুগের বৈদ্যুতিক গাড়ির সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য ছিল এতে হ্যান্ড ক্র্যাংকের প্রয়োজন হত না; এই বৈশিষ্ট্যটিই নারীদের উদ্দেশ্যে মার্কেটিংয়েরও কেন্দ্রে ছিল। কেটারিং-এর স্টার্টার এই সুবিধাটিকে অকার্যকর করে দেয়: এখন অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের গাড়িও ক্র্যাংক না ঘুরিয়েই চালু করা যেত। সে সময় বৈদ্যুতিক গাড়ির সবচেয়ে শক্তিশালী বিক্রয় যুক্তিটি একটি মাত্র উপাদান দিয়েই অচল হয়ে গিয়েছিল।

সূত্রগুলোতে বিষয়টি এক বাক্যে উল্লেখ করা হলেও যুক্তির শৃঙ্খলটি স্পষ্ট: শারীরিক বাধা সরিয়ে দিলে ব্যবহারকারীর ভিত্তি প্রসারিত হয়। স্টার্টার মোটর গাড়িকে প্রকৌশলের খেলনা থেকে দৈনন্দিন পরিবহনের মাধ্যমে রূপান্তরের পথে এগিয়ে নেওয়া শেষ পদক্ষেপগুলোর একটি হয়ে উঠেছিল।

আজ স্টার্টার মোটর কীভাবে কাজ করে?

কেটারিং-এর যুগ থেকে আজ পর্যন্ত স্টার্টারের মৌলিক কার্যপদ্ধতি অপরিবর্তিত রয়েছে: মোটর, ব্যাটারি থেকে মোটা তারের মাধ্যমে উচ্চ কারেন্ট টানে। এই কারেন্ট এতটাই বেশি যে সাধারণ হ্যান্ড সুইচ বা বোতাম তা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না; মারাত্মক বৈদ্যুতিক আর্ক এবং ক্ষতির ঝুঁকি তৈরি হয়। এ কারণেই সার্কিটে সোলেনয়েড থাকে: নিম্ন কারেন্টের নিয়ন্ত্রণ সংকেত দিয়ে উচ্চ কারেন্টকে নিরাপদে সুইচ করে। চালক ইগনিশন ঘোরালে আসলে এই নিয়ন্ত্রণ সার্কিটটি সক্রিয় হয়, আর প্রকৃত পাওয়ার লাইনটি সোলেনয়েড খুলে দেয়।

আধুনিক প্রকৌশলীর দৃষ্টিতে দেখলে কেটারিং সিস্টেমের রূপকল্পটি আরও ভালোভাবে বোঝা যায়। একটি মাত্র উপাদান স্টার্টিং, চার্জিং ও লাইটিংয়ের চাহিদা পূরণকারী একটি স্থাপত্যে রূপ নিয়েছিল। আজকের অল্টারনেটর ও স্টার্টারের বিভাজন একই যুক্তির পরিশীলিত রূপ। 1912 সালে নেওয়া পদক্ষেপটি অটোমোবাইলের বৈদ্যুতিক মেরুদণ্ড গড়ে তুলেছিল।

কেটারিংয়ের উত্তরাধিকার

কেটারিংয়ের গল্প উদ্ভাবন দিয়ে শেষ হয়নি। Delco 1918 সালে General Motors কর্তৃক কেনা হয় এবং কেটারিং GM-এর দীর্ঘমেয়াদি গবেষণা পরিচালক হিসেবে কর্মজীবন চালিয়ে যান। প্যাটেন্ট সংখ্যা বিষয়ে তথ্যসূত্র দুই ভাগে বিভক্ত: অনেক সূত্র জীবদ্দশায় অন্তত 140টি প্যাটেন্ট লাভ করেছিলেন বলে উল্লেখ করে; আরেকটি তথ্য অনুযায়ী মৃত্যুর সময় তাঁর 186টি মার্কিন প্যাটেন্টে পৌঁছেছিলেন। এই পার্থক্য ভিন্ন গণনা পদ্ধতি এবং বিদেশি প্যাটেন্ট অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে কি না তা থেকে উদ্ভূত বলে মনে করা যুক্তিসঙ্গত।

কেটারিং 9 জানুয়ারি 1933-এ Time ম্যাগাজিনের প্রচ্ছদে স্থান পান এবং 25 নভেম্বর 1958-এ Dayton, Ohio-তে মৃত্যুবরণ করেন। তবে তাঁর প্রকৃত উত্তরাধিকার সংখ্যায় নয়, বরং দৈনন্দিন জীবনে নীরবে কাজ করা একটি সিস্টেম দিয়ে মাপা হয়: আজ যিনি ইগনিশন ঘোরান, তিনি 1912 সালে একটি বোতাম চাপা Cadillac মালিকের মতোই একই সুবিধা উপভোগ করছেন।

বৈদ্যুতিক সেলফ-স্টার্টার অটোমোবাইলের ইতিহাসের অন্যতম কম আলোচিত মাইলফলক। ইঞ্জিন ক্ষমতা, সিলিন্ডার সংখ্যা বা অ্যারোডাইনামিকসের মতো বিষয়গুলো যখন শিরোনাম দখল করে রাখে, তখন গাড়িটিকে সত্যিকার অর্থে সবার ব্যবহারযোগ্য করে তোলা এই ছোট মোটরটির কথা কমই বলা হয়। অথচ গল্পটি শিক্ষণীয়: মাঝে মাঝে কোনো পণ্যকে জনগণের কাছে পৌঁছে দেওয়া বিষয়টি হলো মূল উপাদান নয়, বরং তার চারপাশে গড়ে ওঠা ছোট কিন্তু অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটি সমাধান।

তথ্যসূত্র

• Cadillac's Great Leap Forward: The 1912 Electric Starter
• The 1912 Cadillac: A Self-Starter
• June 15, 1911 - The electric starter is patented
• Charles F. Kettering, inventor of electric self-starter, is born
• 1912 Cadillac Model 30 - GM Heritage Collection
• Cadillac Model Thirty
• Kettering, Charles
• Electric starter's inventor Kettering was no crank
• Early vehicles really cranked up the injuries
• Invention of the Automotive Electric Starter