Ogień z tłoka ogniowego (zapalniczka kompresyjna)
Tłok ogniowy to wąski cylinder zamknięty z jednej strony, z dobrze uszczelnionym tłokiem. Gdy tłok wbije się mocnym, szybkim pchnięciem, uwięzione powietrze nagrzewa się tak mocno, że kawałek zwęglonej tkaniny na końcu tłoka zaczyna się żarzyć. Żar rozdmuchuje się potem do płomienia w kłębku rozpałki, tak jak przy innych metodach z żarem.
- Kilka uderzeń przy odrobinie wprawy; uszczelka i zwęglony materiał muszą być przygotowane
Wyjaśnione prosto
Czy kiedyś pompowałeś rower pompką i zauważyłeś, że na dole robi się ciepła? To dokładnie tajemnica tłoka ogniowego. Gdy bardzo szybko ściskasz powietrze, robi się gorące.
Tłok ogniowy to gruba mała rurka zamknięta od dołu i pręt, który dokładnie do niej pasuje. Na końcu pręta jest mały kawałek zwęglonej tkaniny – zwęglonej bawełny, która zaczyna się żarzyć już od odrobiny ciepła. Gdy mocnym, szybkim pchnięciem wbijesz pręt, powietrze w rurce na chwilę tak się nagrzewa, że zwęglona tkanina zaczyna się żarzyć.
To jednak jeszcze nie płomień: maleńki żar musisz włożyć do gniazda z suchego materiału i delikatnie w niego dmuchać. I pamiętaj: nigdy nie naciskaj na dłoń ani nogę, bo tłok może się ześlizgnąć.
Jak to działa
Powietrze składa się z drobnych cząstek, które nieustannie latają. Jeśli wepchniesz je w mniejszą przestrzeń, powietrze robi się cieplejsze. Gdy dzieje się to powoli, ciepło ma czas przejść w ścianki cylindra i prawie nic się nie dzieje. Gdy dzieje się to w mgnieniu oka, ciepło zostaje uwięzione w powietrzu i temperatura na chwilę gwałtownie rośnie. Fizycy nazywają to w przybliżeniu sprężaniem adiabatycznym.
Ten sam efekt zapala paliwo w silniku Diesla – nie ma tam świecy zapłonowej, tylko mocno sprężone, gorące powietrze. W tłoku ogniowym ten skok ciepła jest bardzo krótki. Wystarcza tylko dla materiału, który wyjątkowo łatwo się tli, takiego jak zwęglona tkanina. Zwykła naturalna hubka, na przykład sucha trawa, zwykle się nie zapala.
Żeby to zadziałało, podczas wciskania żadne powietrze nie może uciekać obok tłoka. Dlatego tłok ma uszczelkę, zwykle gumowy pierścień lub nasmarowany sznurek. Jeśli jest sucha, brudna lub uszkodzona, powietrze ucieka i nie robi się dość gorąco.
Na co naprawdę zwrócić uwagę
Po pierwsze, prędkość: jedno szybkie, zdecydowane wciśnięcie do samego dołu jest lepsze niż kilka niemrawych. Powolne naciskanie nie wytwarza dość ciepła. Po drugie, natychmiastowe wyciągnięcie: na dnie cylindra prawie nie ma tlenu, więc świeży żar dusi się, jeśli tłok zostanie w środku zbyt długo.
Po trzecie, zwęglona tkanina: musi być sucha i dokładnie zwęglona oraz siedzieć mocno w małym zagłębieniu na końcu tłoka, nie wystając poza krawędź. Po czwarte, uszczelka: prosty test pokazuje, czy jest dobra. Wciśnij tłok trochę i puść – jeśli odskakuje, powietrze jest szczelnie zatrzymane. Jeśli wsuwa się bez oporu, uszczelkę trzeba ponownie nasmarować lub wymienić.
Po piąte, przygotowanie: żar jest drobny. Kłębek hubki i cienkie drewienka rozpałkowe muszą być gotowe, zanim w ogóle wciśniesz tłok. Jeśli zaczniesz zbierać dopiero potem, stracisz żar. Przydatny do jego wyjęcia jest cienki drewniany patyczek.
Kiedy to ma sens – a kiedy nie
Tłok ogniowy to fascynujący kawałek fizyki w praktyce i fajne ćwiczenie z bushcraftu. Działa bez słońca, także na mrozie, i nie zużywa niczego poza hubką ze zwęglonej tkaniny. Jako dodatkowe źródło ognia obok zapalniczki i krzesiwa może być uzupełnieniem.
Nie nadaje się jako jedyne źródło ognia w sytuacji awaryjnej. Bez suchej, zwęglonej tkaniny prawie nie działa, pęknięta lub wyschnięta uszczelka czyni go bezużytecznym, a daje tylko żar, nie płomień. Zapalniczki, zapałki i krzesiwa są prostsze i pewniejsze – zawsze trafiają do plecaka w pierwszej kolejności.
Bezpieczeństwo: na co zwracać uwagę
Wciśnięcie wymaga siły, a tłok może się ześlizgnąć na bok. Dlatego oprzyj cylinder na twardym podłożu, na przykład na pniaku lub kamieniu, albo trzymaj go w zaciśniętej pięści. Nigdy nie naciskaj na dłoń, udo ani brzuch.
Do uszczelki używaj wyłącznie smaru zalecanego przez producenta. Nigdy nie wlewaj do cylindra benzyny, oleju ani żadnego innego płynnego paliwa – to niebezpieczne i niepotrzebne. Jak przy każdym ogniu: wcześniej sprawdź lokalne przepisy i zagrożenie pożarowe, miej pod ręką wodę do gaszenia, a oparzenia od razu chłodź chłodną, bieżącą wodą.
Warto wiedzieć
Fire pistons are described from parts of Southeast Asia. In the 19th century they were also known in Europe as a physics demonstration device to show that compression heats air. Today they are mainly popular with bushcraft enthusiasts.
Wykonuje się je z drewna, rogu, metalu lub tworzywa sztucznego. Dla początkujących najłatwiejsze są gotowe modele z uszczelką w postaci gumowego pierścienia. Jeśli próbujesz tłoka ogniowego z dziećmi, traktuj to jako doświadczenie fizyczne pod nadzorem – żar jest prawdziwy i gorący.
Krok po kroku
Przygotuj gniazdo i drewno
Uformuj gniazdo z hubki i przygotuj rozpałkę. Żar w tłoku jest maleńki i trzeba go od razu wykorzystać.
- 1
Przygotuj gniazdo i drewno
Uformuj gniazdo z hubki i przygotuj rozpałkę. Żar w tłoku jest maleńki i trzeba go od razu wykorzystać.
- 2
Włóż zwęglony materiał
Wciśnij mały kawałek zwęglonego materiału w zagłębienie w końcówce tłoka. Powinien siedzieć mocno, ale nie wystawać poza krawędź.
- 3
Sprawdź uszczelkę
Wsuń tłok kawałek i puść: jeśli się cofnie, uszczelka jest dobra. Jeśli wsuwa się bez oporu, nasmaruj uszczelkę ponownie lub wymień.
- 4
Uderz mocno i szybko
Oprzyj cylinder i wbij tłok do samego końca jednym szybkim, mocnym uderzeniem. Powolne naciskanie nie wytwarza dość ciepła.
- 5
Wyciągnij natychmiast
Od razu szybko wyciągnij tłok, aby żar dostał tlen. Jeśli zwęglony materiał żarzy się, dmuchnij na niego delikatnie.
- 6
Przenieś do gniazda
Wyjmij żar z końcówki drewnianym patyczkiem, włóż go do gniazda z hubki i dmuchaj, aż pojawi się płomień.
Częste błędy
- Zbyt powolne naciskanie
- Zbyt długie trzymanie tłoka w cylindrze po uderzeniu, przez co żar się dusi
- Wilgotny lub niedostatecznie zwęglony zwęglony materiał na hubkę
- Wyschnięta lub brudna uszczelka
- Brak przygotowanego gniazda z hubki
Krótki przegląd
Materiały
Zapalniczka tłokowa
Dbaj o uszczelkę.
Potrzebny zwęglony materiał.
Zwęglony materiał (zwęglona bawełna)
Przechowuj w suchym miejscu, w puszce.
Wykonuj tylko na zewnątrz.
Hubka
Luźne, suche gniazdo z hubki
Nos w wodoszczelnym opakowaniu.
Nie używaj płynnych środków przyspieszających palenie jako podpałki.
Wodoszczelna puszka lub woreczek
Nadaje się dla
- Dodatkowe źródło ognia obok zapalniczki i krzesiwa
- Poglądowy pokaz z fizyki
- Ćwiczenie bushcraftowe
Nie nadaje się dla
- Jedyne źródło ognia w razie nagłej potrzeby
- Bez suchego zwęglonego materiału
- Z uszkodzoną lub wyschniętą uszczelką
Wymagania wstępne
- Sprawna zapalniczka tłokowa z nienaruszoną uszczelką
- Suchy zwęglony materiał
- Przygotowane gniazdo z hubki i rozpałka
- Trochę wprawy
Bezpieczeństwo
- Oprzyj cylinder na twardym podłożu lub w zamkniętej dłoni i nie opieraj go o rękę, udo ani brzuch – tłok może się ześlizgnąć.
- Używaj wyłącznie smaru do uszczelek zalecanego przez producenta. Nie wlewaj do cylindra benzyny, oleju ani żadnej innej łatwopalnej cieczy.
- Oparzenia od razu chĹodĹş chĹodnÄ , nie lodowatÄ , bieĹĽÄ cÄ wodÄ . W przypadku duĹĽych lub gĹÄbokich oparzeĹ, oparzeĹ twarzy lub rÄ k oraz oparzeĹ u dzieci zadzwoĹ pod lokalny numer alarmowy (112 w UE).
Jak to działa
Gdy gaz zostaje sprężony bardzo szybko, ciepło prawie nie ma czasu uciec do ścianek; temperatura powietrza gwałtownie rośnie (w przybliżeniu sprężanie adiabatyczne). Ten sam efekt zapala paliwo w silniku Diesla. W zapalniczce tłokowej krótki skok temperatury wystarcza, by bardzo podatny materiał żarowy, taki jak zwęglony materiał, zaczął się tlić – zwykła naturalna hubka zwykle się nie zapala.
Zalety
- Brak materiałów zużywalnych poza zwęgloną tkaniną rozpałkową
- Działa bez słońca i na mrozie
- Kompaktowy i lekki
Wady
- Wymaga bardzo podatnego materiału na żar
- Uszczelnienie jest delikatne i się zużywa
- Daje tylko żar, a nie płomień
Wiedza pogłębiona
Tło merytoryczne
Fire pistons are described from parts of Southeast Asia and were also known in 19th-century Europe as a physics demonstration device. Today they are mainly popular with bushcraft enthusiasts.
In an emergency, lighters, matches and ferro rods remain simpler and more reliable; the fire piston is a supplement.
Warianty
- Rodzaje konstrukcji
- Zapalniczki tłokowe wykonuje się z drewna, rogu, metalu lub plastiku, z uszczelką ze sznurka lub gumowego pierścienia. Dla początkujących najłatwiejsze są gotowe modele z uszczelką z gumowego pierścienia.
Częste błędy
- Zbyt powolne naciskanie
- Zbyt długie trzymanie tłoka w cylindrze po uderzeniu, przez co żar się dusi
- Wilgotny lub niedostatecznie zwęglony zwęglony materiał na hubkę
- Wyschnięta lub brudna uszczelka
- Brak przygotowanego gniazda z hubki
Ograniczenia i ryzyka
- Bez zwęglonej tkaniny rozpałkowej trudno o sukces
- Uszkodzone uszczelnienie czyni go bezwartościowym
Zamienniki materiałów
Wyprowadzone z właściwości materiałów: zamiennik musi mieć wszystkie istotne właściwości. Przestrzegaj uwag dotyczących zamiennika.
- Zapalniczka tłokowa
- Zapalniczka, zapałki lub krzesiwo (Przestrzegaj lokalnych zakazów palenia ognia.), Krzesiwo (Ćwicz, zanim będzie to potrzebne.), Stalowe krzesiwo i twardy kamień (Stal węglowa, nie nierdzewna.), Zestaw do rozpalania ognia świdrem łukowym (łuk, wrzeciono, deseczka, łożysko) (Używaj tylko suchego drewna.), Szkło powiększające / lupa (Nigdy nie zostawiaj na słońcu – ryzyko pożaru.), Świder pompowy (wrzeciono, koło zamachowe, poprzeczka, sznurek) (Zamocuj koło zamachowe mocno i na środku – luźna tarcza może odlecieć.)
- Zwęglony materiał (zwęglona bawełna)
- Suche drewno opałowe (Zbieraj tylko tam, gdzie jest to dozwolone.), Hubka (Nos w wodoszczelnym opakowaniu.), Wełna stalowa o najdrobniejszym stopniu (Przechowuj osobno od baterii – ryzyko pożaru.), Smolak (drewno bogate w żywicę) (Zbieraj tylko martwe drewno, tam gdzie wolno.), Paliwo do kuchenki (kartusz, paliwo płynne, alkohol) (Przechowuj paliwa osobno od żywności i w oryginalnych pojemnikach lub butelkach do tego przeznaczonych.), waciki z wazeliną (Używaj wyłącznie czystej bawełny.), Olej lub tłuszcz jadalny (łój, smalec) (Nigdy nie gaś płonącego tłuszczu wodą – przykryj go pokrywką, żeby zdusić ogień.), Żywica drzew (świerk, sosna) (Żywica jest łatwopalna, a gorąca przykleja się do skóry – topij ją tylko powoli, na małym ogniu.), Kora brzozowa (z martwego, opadłego drewna) (Nigdy nie zdzieraj kory z żywych drzew.)
- Hubka
- Suche drewno opałowe (Zbieraj tylko tam, gdzie jest to dozwolone.), Zwęglony materiał (zwęglona bawełna) (Przechowuj w suchym miejscu, w puszce.), Wełna stalowa o najdrobniejszym stopniu (Przechowuj osobno od baterii – ryzyko pożaru.), Smolak (drewno bogate w żywicę) (Zbieraj tylko martwe drewno, tam gdzie wolno.), Paliwo do kuchenki (kartusz, paliwo płynne, alkohol) (Przechowuj paliwa osobno od żywności i w oryginalnych pojemnikach lub butelkach do tego przeznaczonych.), waciki z wazeliną (Używaj wyłącznie czystej bawełny.), Olej lub tłuszcz jadalny (łój, smalec) (Nigdy nie gaś płonącego tłuszczu wodą – przykryj go pokrywką, żeby zdusić ogień.), Żywica drzew (świerk, sosna) (Żywica jest łatwopalna, a gorąca przykleja się do skóry – topij ją tylko powoli, na małym ogniu.), Kora brzozowa (z martwego, opadłego drewna) (Nigdy nie zdzieraj kory z żywych drzew.)
- Wodoszczelna puszka lub woreczek
- Jednościenna butelka ze stali nierdzewnej (Podgrzewaj tylko butelki jednoĹ›cienne, bez lakieru i plastiku; przed podgrzewaniem zdejmij zakrÄ™tkÄ™.), Butelka termiczna z podwĂłjnÄ… Ĺ›cianÄ… (Nigdy nie podgrzewaj bezpoĹ›rednio.), butelka PET (przezroczysta, maks. 2 litry) (Nie podgrzewaj i nie stawiaj w ogniu.), Pojemnik na wodę do kontaktu z żywnością (UĹźywaj tylko pojemnikĂłw, w ktĂłrych nigdy nie byĹ‚y chemikalia ani paliwo.), Używany pojemnik po chemikaliach lub paliwie (Nigdy do wody pitnej ani żywności – pozostałości nie da się niezawodnie usunąć.), Wiadro ocynkowane (Nie podgrzewaj: powłoka cynkowa po podgrzaniu może wydzielać szkodliwe opary.), Szczelny pojemnik na zapasy, przeznaczony do kontaktu z żywnością (Napełniaj tylko czysty i całkowicie suchy pojemnik; nigdy nie używaj pojemników, w których wcześniej były chemikalia.), Pojemnik na żywność odporny na zwierzęta (Tam, gdzie wymagane są określone pojemniki, używaj wyłącznie dopuszczonych modeli – sprawdź lokalne przepisy.), Mała blaszana puszka z pokrywką (Powlekane lub lakierowane puszki najpierw wypal na zewnątrz.), Składany kanister lub worek na wodę (Chroń przed ostrymi przedmiotami.), Worek na wodę przeznaczony do żywności (Używaj tylko do wody pitnej, nigdy do chemikaliów ani paliwa.), Słoik lub kamionkowy garnek do fermentacji (Używaj wyłącznie pojemników przeznaczonych do kontaktu z żywnością: ze szkła, szkliwionej kamionki bezpiecznej dla żywności lub plastiku do kontaktu z żywnością. Do kwaśnej żywności nie używaj pojemników metalowych.), Woreczki do żywności z możliwością ponownego zamknięcia (Używaj wyłącznie woreczków przeznaczonych do żywności; nie używaj ich z wrzątkiem, chyba że producent wyraźnie na to zezwala.)
Wyniki pochodzą wyłącznie z uporządkowanych haseł. Nie są generowane żadne improwizowane instrukcje.
Źródła (2)
- David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker – John Wiley & Sons: Fundamentals of Physics · Nagrzewanie się gazów przy szybkiej (adiabatycznej) kompresji
- USDA Forest Service / Ad Council / National Association of State Foresters: Campfire Safety (Smokey Bear wildfire prevention campaign) · Ogólne zasady bezpieczeństwa przy ognisku