Отредактировано 16.07.2023
Другие названия:
Огненный поршень - это устройство, которое используется для разжигания огня. В основе его действия лежит принцип нагрева газа (в данном случае воздуха) за счет быстрого адиабатического сжатия (т.е. при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством) с целью воспламенения куска трута, который затем используется для поджигания растопочного материала.
В цилиндр вставлен поршень с герметичным кольцевым уплотнением. Для создания герметичного, но при этом скользящего уплотнения используются резиновые прокладки и смазка (первоначально использовались нитки). В конце поршня имеется небольшая полость, куда помещается трут, который не измельчится во время последующих операций (например, это может быть обугленная ткань или кусочек гриба-трутовика). Сам поршень извлекается из цилиндра для установки или извлечения трута.
- Fire piston
- fire syringe
- ударное огниво
- поршень-зажигалка
- помповое огниво
Устройство огненного поршня
Огненный поршень состоит из полого цилиндра, герметично закрытого с одной стороны и открытого с другой. Диапазон размеров:- длина трубки 7,5-35 см
- диаметр отверстия от 6-14 мм
Поршень (или цилиндр) имеет на конце рукоятку, чтобы к ней можно было прикрепить жесткий зажим, или достаточно большую площадь поверхности, по которой можно резко и безболезненно ударить, при этом цилиндр (или поршень) должен резко удариться о твердую поверхность.
Сжатие воздуха во время быстрой подачи поршня в цилиндр приводит к тому, что температура внутри цилиндра резко возрастает (обычно упоминают до 260°C, температуры самовоспламенения трута). Это достаточно горячая температура для того, чтобы трут на поверхности или внутри поршня загорелся. В этот момент можно увидеть вспышку (воспламенение), если цилиндр выполнен из полупрозрачного или прозрачного материала.
Затем поршень быстро отводится, прежде чем на горение трута израсходуется имеющийся внутри цилиндра кислород. Далее тлеющий трут снимают с торца поршня и переносят в большую кучку материала для розжига (т.е. где трута много). Тлеющий материал интенсивно раздувается, пока не разгорится пламя, на разных этапах разжигания подкидывают растопочный материал, пока огонь не разгорится в полную силу.
Огненный поршень может изготавливаться из любых материалов: дерева, рогов животных, бамбука, металла, пластмассы и т.п.. Самодельный огненный поршень можно изготовить, используя деревянный шкант, поливинилхлоридную или медную трубку и резиновую кольцевую прокладку.
Тот же принцип используется для поджигания горючей смеси в цилиндре дизельного двигателя, в котором не нужно использовать свечу зажигания, как в бензиновом двигателе. Принцип действия аналогичен принципу действия нефтяного двигателя, более раннего предшественника дизельного двигателя, в котором топливо (трут) сжимается газом, тогда как в дизельном двигателе впрыск топлива происходит при сжатом газе и при высокой температуре.
Степень сжатия для помпового огнива составляет 25 к 1. Это сопоставимо с отношением 20:1 для современного дизельного двигателя и отношением в диапазоне от 7:1 до 11,5:1 для бензинового двигателя. Ударное огниво специально сделано достаточно узким, человек без посторонней помощи может развить достаточное усилие, чтобы максимально сжать воздух в цилиндре. Для того, чтобы достичь высокой степени сжатия, конечный сжатый объем трута и воздуха должен быть небольшим по отношению к длине трубки поршня. Эти два фактора означают, что в ударном огниве можно разжечь только небольшое количество трута, но его может быть достаточно, чтобы поджечь другой растопочный материал и, в свою очередь, разжечь более сильный огонь.
Трут, который воспламеняется при очень низкой температуре, подходит лучше всего. Легковоспламеняющиеся материалы, такие как обугленная ткань или трутовик подходят так же хорошо, как и трут, и могут поддерживать тление. И наоборот, хлопковое волокно возгорается при температуре 455 °F (235 °C) и ярко горит, но не поддерживает тление. Яркое возгорание подходит для демонстрационных целей, но не годится для разжигания постоянного огня.
Конструкция ручного велосипедного насоса очень похожа, за исключением того, что у насоса есть клапаны и шланг для подачи сжатого воздуха. В случае насоса нагрев сжатого воздуха будет нежелательным побочным эффектом, и конструкция и смазочные материалы должны быть подбираться таким образом, чтобы не допускать возникновения максимально высоких температур.
Ниже видео, в котором коренной малаец из племени Семелаи изготавливает такой поршень "на коленке":
А вот это - в домашних условиях
Огненный поршень может изготавливаться из любых материалов: дерева, рогов животных, бамбука, металла, пластмассы и т.п.. Самодельный огненный поршень можно изготовить, используя деревянный шкант, поливинилхлоридную или медную трубку и резиновую кольцевую прокладку.
 |
| Разные виды огненного поршня |
 |
| Магазинные комплекты огненного поршня |
Принцип действия огненного поршня
При быстром сжатии газа одновременно увеличивается его давление и температура. Если такое сжатие происходит слишком медленно, тепло рассеивается в окружающую среду, так как газ возвращается в равновесное положение с окружающим воздухом. Если сжатие достаточно быстрое, тогда термическое равновесное состояние не наступает. Термодинамическая температура газа может внезапно стать в несколько раз выше, чем температура окружающей среды, повышаясь от начальной комнатной температуры газа до температуры, достаточной для возгорания трута. Воздух в цилиндре действует как источник тепла и как окислитель для тлеющего горючего материала.Тот же принцип используется для поджигания горючей смеси в цилиндре дизельного двигателя, в котором не нужно использовать свечу зажигания, как в бензиновом двигателе. Принцип действия аналогичен принципу действия нефтяного двигателя, более раннего предшественника дизельного двигателя, в котором топливо (трут) сжимается газом, тогда как в дизельном двигателе впрыск топлива происходит при сжатом газе и при высокой температуре.
Степень сжатия для помпового огнива составляет 25 к 1. Это сопоставимо с отношением 20:1 для современного дизельного двигателя и отношением в диапазоне от 7:1 до 11,5:1 для бензинового двигателя. Ударное огниво специально сделано достаточно узким, человек без посторонней помощи может развить достаточное усилие, чтобы максимально сжать воздух в цилиндре. Для того, чтобы достичь высокой степени сжатия, конечный сжатый объем трута и воздуха должен быть небольшим по отношению к длине трубки поршня. Эти два фактора означают, что в ударном огниве можно разжечь только небольшое количество трута, но его может быть достаточно, чтобы поджечь другой растопочный материал и, в свою очередь, разжечь более сильный огонь.
Трут, который воспламеняется при очень низкой температуре, подходит лучше всего. Легковоспламеняющиеся материалы, такие как обугленная ткань или трутовик подходят так же хорошо, как и трут, и могут поддерживать тление. И наоборот, хлопковое волокно возгорается при температуре 455 °F (235 °C) и ярко горит, но не поддерживает тление. Яркое возгорание подходит для демонстрационных целей, но не годится для разжигания постоянного огня.
Конструкция ручного велосипедного насоса очень похожа, за исключением того, что у насоса есть клапаны и шланг для подачи сжатого воздуха. В случае насоса нагрев сжатого воздуха будет нежелательным побочным эффектом, и конструкция и смазочные материалы должны быть подбираться таким образом, чтобы не допускать возникновения максимально высоких температур.
Ниже видео, в котором коренной малаец из племени Семелаи изготавливает такой поршень "на коленке":
Комментариев нет:
Отправить комментарий