Печь из баллона длительного горения или с повышенной отдачей тепла

Старый газовый баллон можно приобрести дешево, если его нет в наличии. Он являетя отличной основой для создания печей различной конструкции. Рассмотрим, как можно сделать печь на опилках и дровах длительного горения из газового баллона, и почему следующая конструкция многими не рекомендуется и даже запрещается. А также, как сделать печь с более высоким КПД, в том числе и из двух газовых баллонов.

 

Печь длительного горения с поршнем

Печь длительного горения из газового баллона с примерной энергоотдачей 3 — 4 кВт час, рассчитанная на 10 или больше часов работы, интересует многих. Это известная конструкция, которую часто называют Бубафоня. Привлекает то, что к печке нужно подходить не больше раза в сутки, чтобы растопить, сделать закладку дров на весь день…

Принцип простой – тяжелый поршень лежит на кладке дров и опускается по мере их прогорания. В центре поршня сделано отверстие, в нем приварена длинная воздухоподающая труба.

На поршне сделана крыльчатка, для распределения воздуха от трубы во все стороны, с рекомендуемой высотой ребер не меньше 10 см.

Количество воздуха подаваемого под поршень регулируется задвижкой вверху трубы

Делается плотная закладка дров, с опилками, отходами… Дрова горят только непосредственно под поршнем, там, где есть воздух, который тут же поднимается по корпусу вверх к дымоходу.

Вторичный воздух через неплотности в крышке, обеспечивает дожиг всего того, что не сгорело из-за недостатка кислорода. Поэтому многие рекомендуют оставлять зазоры между трубой и дырой в крышке побольше.

• Но вся эта конструкция специалистами оценивается как недопустимая в целом, с возможностью эксплуатации только по каким-то особым правилам и мерам безопасности…

Увидеть как работает печь длительного горения из баллона, с поршнем и длинной трубой для подачи воздуха, можно на видео.

 

Недостатки печи Бубафоня, к чему они приводят…

Недостатки конструкции печи с поршнем очевидны – воздух подается из верхней области помещения и движется вниз по вертикальной трубе на значительное расстояние к топке, в горячее место. Это противоречит принципам создания котельного оборудования на естественной тяге, где воздух должен двигаться по восходящей.

Это означает неустойчивую работу оборудования, означает, что при отдельных нарушениях работы, произойдет опрокидывание воздушной струи в воздухоподающей магистрали, и топочные газы и газ CO будет выбрасываться по ней в помещение.

Это предельно опасно и абсолютно недопустимо. Конструкция запрещена правилами безопасности для обычной эксплуатации.

Но что происходит в реальности?, какие такие нарушения могут произойти с печкой из баллона… Оказывается газ будет выбрасываться всякий раз на переходных процессах, когда дымоход будет в целом холоднее чем поршень и воздухоподающая труба. При этом в топку будет подаваться вторичный воздух через неплотности крышки.

• При растопке, пока дымоход не прогрелся, исходящие газы пойдут частично по трубе для подачи воздуха в помещение, и чем выше эта труба в конструкции, тем больше вероятность таких происшествий.
• При застревании поршня, зависания его на расклинившихся дровах, или на вертикально расположенном полене (толстом, влажном), произойдет затухание зоны горения из-за недостатка кислорода с повышенным образованием СО, охлаждение дымохода, при этом поршень и труба будут оставаться наиболее горячей частью конструкции. Это приведет к опрокидыванию струи и газ пойдет по трубе в помещение.
• При затухании остаточных углей, когда дымоход остывает, поршень с трубой также останется наиболее горячей частью конструкции и газ также пойдет в помещение.

 

Другая конструкция печи длительного горения на дровах

Подобных недостатков лишена следующая конструкция, также работающая на уплотненных опилках и древесных отходах, но в которой можно сжигать и обычные дрова. Здесь мощность горения будет регулироваться подачей воздуха через поддувало. Больший КПД обуславливается большей площадью корпуса самой печи, а также нижним расположением дымохода, что дает возможность оставлять в помещении у пола значительную протяженность этой греющей трубы.

 

Печи с повышенной отдачей тепла, сделанные из баллонов

Большую теплоотадчу от обычной печки из баллона можно получить за счет оребрения самого баллона и дымохода. А также установки водогрейного бака в виде цилиндра (продаются) на дымоход, если нужна горячая вода. Таким образом, на простейшую буржуйку из баллона осталось не пожалеть металла и труда по приварке ребер…

 

Или можно в одной конструкции объединить два баллона на 50 литров, и таким образом увеличить площадь поверхности, которая собственно и греет воздух. Это также обычная буржуйка из горизонтально расположенных баллонов, но с изюминкой… Посмотрите видео, как сделать печь с повышенным коэффициентом полезного действия…

 

Печь Бубафоня длительного горения: чертежи, схема, фото

Самодельная печь длительного горения Бубафоня из газового баллона своими руками: чертежи, размеры, схема, фото, видео.

Продолжаем тему самодельных печей длительного горения и на этот раз мы рассмотрим печь с очень оригинальной конструкцией, печь называется Бубафоня.

Такое оригинальное название дали ей пользователи форума, на котором в 2008 году была представлена конструкция печи умельцем с ником Bubafonja.

Печь действительно заслуживает внимания, её конструкция предельно проста, работает печь на любой древесине, это могут быть не только дрова, но и опилки, щепа и ветки.

Сделать Бубафоню можно из обычного газового пропанового баллона и отапливать практически за копейки — теплицу, дачный домик, хозяйственные помещения, бокс или гараж.

Бубафоня действительно печь длительного горения, на одной закладке дров время горения в этой печи в зависимости от типа древесины составляет 5 – 8 часов. В обычной печи такое количество дров сгорит за час, и большая часть тепла выйдет просто в дымоход, а в Бубафоне это же самое количество дров будет гореть в 5 – 6 раз дольше и тепло будет равномерно поступать в помещение, а не вылетать в дымоход.

Схема и принцип работы

Конструкция печи состоит из нижней основной камеры первичного горения, в которой горит, точнее, тлеет древесина и верхней вторичной камеры, где догорают пиролизные газы, выделяемые при тлении древесины.

Камеры разделяются подвижным поршнем который упирается в древесину и по сути создаёт две камеры нижнюю для горения древесины и верхнюю для догорания пиролизных газов. За счёт такой конструкции топливо сгорает полностью и отдаёт тепло по максимуму.

Подача кислорода в нижнюю камеру идёт через трубу поршня, по мере сгорания древесины, поршень проседает под своим весом и тем самым не даёт древесине получить много кислорода и быстро сгореть.

Интенсивность горения в печи регулируется заслонкой на вентиляционной трубе поршня, чем больше отверстие, тем больше поступает кислорода и тем интенсивней греет печь и наоборот, если прикрыть заслонку интенсивность горения будет меньше, и топливо будет гореть дольше.

Чертежи и размеры

Бубафоня — это печь самоделка и тут особая точность в размерах не требуется, главное соблюдать саму конструкцию печи.

На рисунках ниже предоставлены чертежи и размеры Бубафони из газового баллона.

Бубафоня своими руками

Конструкция печь предельно проста, Бубафоня состоит из таких частей:

• Корпус.
• Крышка корпуса.
• Поршень с трубой.
• Дымоход.

Сделать печь длительного горения можно также из бочки, но нужно смотреть на толщину металла, тонкостенная бочка быстро прогорит.

Газовый баллон из-под пропана идеально подходит для изготовления Бубафони, толщина металла у баллона 3 мм чего вполне достаточно для таких температур.

Корпус печки

Достаточно срезать верхнюю часть баллона болгаркой, в крышке сделать отверстие под трубу поршня и корпус печи готов.

Поршень печи

Диаметр газового баллона составляет 300 мм, значит, для изготовления поршня понадобится металлический диск диаметром около 270 мм.

Поршень должен свободно ходить по трубе, небольшая щель между диском поршня и стенками печки обеспечивает выход пиролизных газов в верхнюю камеру

Для поршня также понадобится труба диаметром 60 – 80 мм длиной 900 мм.

Трубу нужно приварить к центру диска, предварительно в центре диска нужно сделать отверстие равное внутреннему диаметру трубы.

На, верх трубы желательно сразу сделать заслонку, чтобы регулировать интенсивность горения в печи.

Конструктивная особенность поршня заключается в его нижних опорах, которые не дают пластине поршня полностью придавить тлеющую древесину. Нижние опоры пластины можно изготовить из уголка или полос металла 40 мм.

Дымоход печи

Дымоход состоит из металлической трубы диаметром 120 – 160 мм, не рекомендуется использовать дымоход меньшим диаметром, это снизит тягу в дымоходе, он будет быстро забиваться сажей, печь начнёт дымить в помещение.

Труба дымохода вваривается в верхней части боковой стенки баллона, чтобы обеспечить хорошую тягу нужно избегать прямых углов на сгибах трубы дымохода и использовать как можно меньше колен. Дымоход желательно сделать разборным, чтобы его было удобней чистить от сажи.

Печь с водяной рубашкой

Чтобы получить больше тепла от печи можно установить на дымоход водяную рубашку и подключить её к системе труб и батарей отопления. Циркуляцию воды в системе отопления обеспечит циркуляционный насос.

Красить печь не рекомендуется, при высоких температурах краска сразу обгорит, к тому же при обгорании краска будет выделять едкий запах.

Основной недостаток такой печи в её неказистом внешнем виде, такую печь можно поставить в мастерской или гараже, но не в жилом доме. Если эту печь использовать в качестве отопительного котла для дома, то её придётся устанавливать в подвале или в подсобке.

Увидеть печь в работе можно на этом видео.

Печь длительного горения Бубафоня: конструкция, чертеж, принцип действия

Содержание:

• 1 История создания
• 2 Конструкция печи Бубафоня
• 3 Преимущества
• 4 Недостатки
• 5 Как сделать печь Бубафоня своими руками?
• 6 Монтаж
• 7 Устройство дымохода
• 8 Укладка фундамента
• 9 Как увеличить КПД печи?
• 10 Печь Бубафоня с водяной рубашкой
• 11 Процесс розжига печи
• 12 Видео

Часто для отопления технических помещений не требуется красивый внешний вид отопительных приборов. Это касается мастерских, небольших производственных помещений, теплиц, подвалов, гаражей, дачных домиков и т.д. В таких случаях, в качестве отопительной системы многие стараются установить что-то не дорогое, например печь длительного горения Бубафоня, которая идеально подходит для таких ситуаций. Недорогой, простой в использовании отопительный прибор.

Bubafonja из газового баллона.

История создания

Создателем печи является Афанасий Бубякин из города Колыма, известный под никнеймом «bubafonja». Именно от его псевдонима и произошло название печки. Прототипом послужил котел Стропува (Stropuva) литовского производства, который имеет более сложную конструкцию.

Бубафоня является печью длительного горения, это ее основное отличие от обычных буржуек, где загорается сразу вся закладка. У Бубафони из-за недостатка кислорода в камере сгорания горение происходит постепенно.

Конструкция печи Бубафоня

Конструкция состоит из следующих частей:

• Корпус цилиндрической формы (как правило, бочка, газовый баллон, труба), в котором происходит горение твердого топлива. Корпус оснащен отверстием для трубы дымохода;
• Дымоход, выполненный из металлической трубы диаметром 110-250 мм;
• Поршень. Состоит из пятки с «ребрами» к которой приварена труба диаметром 85-100 мм для подачи воздуха в камеру сгорания. Благодаря ребрам, пятка не плотно прилегает к топливу, что положительно влияет на процесс горения;
• В верхней части трубы подачи воздуха установлена задвижка для регулировки объема поступающего в камеру сгорания воздуха;
• Крышка. Представляет собой обычную металлическую крышку от бочки с отверстием под трубу поршня.

Чертеж печи Бубафоня с размерами: один из возможных вариантов реализации.

Преимущества

• Простая конструкция. Имея сварочный аппарат, металлическую бочку и несколько труб можно самостоятельно ее изготовить.
• Работа практически на любом виде твердого топлива (на угле, дровах, стружке, опилках и т.д.).
• Длительность горения. В зависимости от объема конструкции (чем больше, тем дольше горит), вида топлива и объема поступающего кислорода котел Бубафоня может гореть от 3 до 24 часов.

Недостатки

• Низкий КПД. Из-за конструктивных особенностей, основной нагрев металла происходить не по всей площади бочки, а лишь в определенных местах, в результате чего создается низкая теплоотдача. КПД такой конструкции не идет ни в какое сравнение с печью Булерьян или печью Бутакова.
• Неприглядный внешний вид. Ее внешний вид ассоциируется с эпизодом из американского фильма, в котором несколько бедняков афроамериканцев греются вокруг горящей бочки.
• Неудобство очистки золы, которую приходиться вынимать через верхнюю часть корпуса. В усовершенствованных конструкциях эта проблема решена благодаря добавлению колосниковой решетки и дверки для очистки золы в нижней части корпуса.

Как сделать печь Бубафоня своими руками?

Как уже было сказано выше конструкция печки проста. Здесь нет колосников, поддувал, различных дверок и т.д. (за исключением модернизированных печек). Любой, кто может пользоваться сварочным аппаратом, сможет ее изготовить.

Именно это и привлекает многих людей, которые хотят сделать своими руками дешевый, но в то же время эффективный источник тепла.

Bubafonja – простой и дешевый котел отопления.

Для изготовления печи потребуются следующие материалы и инструменты:

• Материал для корпуса печи. Это может быть 200 литровая бочка, газовый баллон или труба;

Совет! Если планируется интенсивное использование печи, то рекомендуется использовать «заготовки» из толстостенного металла, в первую очередь, это газовый баллон и трубы. При интенсивном использовании они прослужат десять и более лет. 200 л бочка, обладая тонкими стенками, может прогореть всего за несколько сезонов.

• 2 стальные трубы. 1-ая – для подачи воздуха, 2-ая – для дымохода;
• Листовой металл;
• Болгарка;
• Сварочный аппарат.

Монтаж

Изготовление печи длительного горения Бубафоня потребует выполнение следующих шагов:

• Для начала следует подготовить все необходимые материалы и инструменты;
• Болгаркой отрезаем «крышку» 200 л бочки, которая пойдет на изготовление верхней части печки. По краю крышки навариваем бортик, шириной около 25 мм;

Совет! Если в качестве корпуса используется газовый баллон, то его можно «нарастить» при помощи части другого баллона. Таким образом увеличиться объем камеры сгорания, что приведет к увеличению времени горения котла.

• Изготавливаем трубу подачи воздуха. Для этого потребуется металлическая труба диаметром 85-100 мм, через которую будет поступать воздух в камеру сгорания. Высота трубы для 200 л бочки должна быть 1 100-1 200 мм. Если для корпуса были использованы другие материалы (газовый баллон, труба,…), то для изготовления трубы, к высоте корпуса необходимо добавить 200-300 мм.
• «Пятка». Представляет собой металлический лист диаметром около 550 мм (для 200 л бочки). Диаметр «пятки» должен быть на 35-45 мм меньше диаметра корпуса печи. В центральной части листа делаем отверстие с таким же диаметром, как у трубы подачи воздуха, только на 2-3 мм больше. На нижнюю часть листа (которая придавливает топливо) навариваем несколько ребер, исходящих в разные стороны от отверстия.
• Собираем поршень. Для этого привариваем трубу подачи воздуха к «пятке» (к стороне, где нет ребер). В верхней части трубы монтируем заслонку для увеличения/уменьшения объема поступающего воздуха. Заслонка крепиться на приваренный болт. Также в качестве заслонки может быть использован обыкновенный магнит.

Правильно сделанный поршень.

Важно! Крышка не должна плотно прилегать к корпусу, так же как подающая воздух труба не должна плотно соприкасаться с отверстием в крышке. Для создания дополнительной тяги между ними должны быть небольшие щели. В случае их плотного «подгона» друг к другу, можно нарушить нормальную работу печи, которая может начать дымить.

Устройство дымохода

Любая печь, установленная в помещении нуждается в дымоходе и печка Бубафоня не исключение. Основное предназначение дымохода – отвод продуктов горения из помещения, а также создание необходимой тяги.

Для обеспечения хорошей тяги потребуется 2 отрезка трубы диаметром 110-250 мм:

• 1-ая часть, длиной 300-400 мм, горизонтально вставляется и заваривается в верхнюю часть корпуса;
• 2-ая часть, «основной» дымоход, который соединяется с 1-ой частью, образуя колено 90°.

Укладка фундамента

1. Для изготовления фундамента необходимо выкопать яму размерами около 150х150 см и глубиной 20-30 см
2. Добавляем в яму щебенку и заливаем бетонным раствором.
3. После высыхания бетона, на полученное основание укладываем 2 ряда огнестойкого кирпича.

Примечание! Фундамент должен быть ровным, без уклонов. Для проверки используем уровень.

Как увеличить КПД печи?

Профильный лист вокруг корпуса котла увеличит конвекционные потоки

Одним из недостатков самодельной печи Бубафоня является низкий КПД, который можно увеличить следующим способом:

С внешней части корпуса монтируется профильный лист, который плотно прилегает к корпусу. Таким образом, во время горения образуются конвективные потоки. Холодный воздух втягивается через нижнюю часть «волн» профильного листа и нагревается по мере прохождения вдоль корпуса, поднимается наверх и выходит уже разогретым через верхнюю часть «волн» профильного листа.

Важно! Для продления срока службы отопительного прибора не следует вынимать всю золу со дна печи (точно такая же рекомендация касается печи Булерьян, горение в которой не должно происходить на конвективных трубах). Топливо должно гореть на золе, а не на металле. Это позволит избежать преждевременного прогорания дна.

Печь Бубафоня с водяной рубашкой

Вышеописанная конструкция применяется для воздушного отопления, но это не все возможности конструкции. Помимо воздушного отопления, можно изготовить печь Бубафоня с водяным контуром, который также используется и на более совершенных конструкциях. Это значительно увеличит отопительные возможности печки.

Для изготовления водяной рубашки (толщиной 25-30 мм) понадобиться еще одна бочка большего диаметра (либо квадратный корпус), в которой будет нагреваться теплоноситель. Если в помещении уже существует система отопления, то печка подключается к ней и циркуляционный насос перегоняет теплоноситель из водяной рубашки в отопительный контур.

В верхней части расположен — отвод подачи, в нижней — обратка.

Процесс розжига печи

Для того, чтобы затопить печь длительного горения Бубафоня, необходимо проделать следующий порядок действий:

• снять поршень с крышкой;
• загрузить топливо в камеру сгорания до отметки, где начинается дымоходная труба;
• зажечь топливо;
• установить поршень и крышку на корпус.

Совет! В процессе горения печи, можно подбрасывать топливо небольшого размера через трубу подачи воздуха.

Видео

 

Выявление причин прогорания или износа поршней

 
Вопрос: В моем двигателе сгорел поршень. Что это значит и почему это произошло?

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Ответ:
Это означает, что поршень вышел из строя из-за перегрева в камере сгорания
. Сгоревший поршень обычно имеет расплавленный вид, или отверстие
полностью прогорело в верхней части поршня. Только алюминий
может выдержать столько тепла, и когда он становится слишком горячим, он плавится. 9Основной причиной 0003 обычно является детонация и/или преждевременное зажигание.

Детонация
происходит, когда температура и давление внутри цилиндра превышают октановое число топлива
. Вместо того, чтобы воспламеняться при срабатывании свечи зажигания,
воздух/топливо воспламеняется самопроизвольно, как в дизельном двигателе. Этот
создает несколько фронтов пламени в камере сгорания, которые
сталкиваются и ударяют по верхней части поршня, производя металлический стук
, называемый «искровой стук».

Общие причины детонации
включают накопление нагара в камере сгорания и на
верхней части поршня, которые увеличивают компрессию, отсутствие EGR (рециркуляция отработавших газов
), опережение зажигания, плохой датчик детонации, бедное топливо
смеси, низкокачественный бензин, который не соответствует минимальным требованиям с октановым числом
, или любые проблемы с охлаждением, из-за которых двигатель
нагревается выше нормы (утечка охлаждающей жидкости, низкий уровень охлаждающей жидкости, плохой водяной насос
, заклинивший термостат, забитый радиатор, неисправный вентилятор охлаждения). ,
даже ограничения выхлопа, которые поддерживают тепло в двигателе.

Преждевременное зажигание
происходит, если в камере сгорания образуется горячая точка, которая воспламеняет
топливно-воздушную смесь до срабатывания свечи зажигания. Горячей точкой может быть
сама свеча зажигания, перегретый выпускной клапан, нагар
в камере сгорания или острый край в камере сгорания.

Общие
причины преждевременного зажигания включают свечи зажигания с неправильным тепловым диапазоном (
слишком горячие для применения), нагар в камере сгорания и
0003 на верхней части поршней, бедная топливная смесь, детонация или что-то еще
, из-за чего двигатель работает горячее, чем обычно.

В двигателях с турбонаддувом или наддувом
слишком большое давление наддува и/или недостаточное количество топлива может очень быстро сжечь поршень. Проверьте работу вестгейта
и системы управления наддувом. Если система турбонаддува
была настроена для обеспечения более высокого давления наддува, чем стандартное, для большей мощности, турбонаддув
может нагнетать в двигатель больше воздуха, чем стандартные форсунки 9. 0003 может справиться, вызывая обеднение топливной смеси и сжигание поршня.

Часто упускаемая из виду причина прогорания поршня
— слабая или грязная топливная
форсунка. Если форсунка не впрыскивает достаточное количество топлива в камеру сгорания
, воздушно-топливная смесь в этом цилиндре может стать
слишком обедненной, что увеличивает риск детонации, преждевременного зажигания и повреждения поршня
.

Установщики могут диагностировать проблему с помощью диагностического прибора, чтобы проверить наличие кодов обедненной смеси
и посмотреть значения корректировки подачи топлива. Если код P0171 или P0174 равен
, или долгосрочные показания корректировки подачи топлива равны 10 или выше (что указывает на обедненную смесь
), двигатель может иметь одну или несколько слабых или грязных форсунок
.

Единственный способ узнать наверняка — снять форсунки
, очистить их на машине для очистки топливных форсунок, затем протестировать
все форсунки и сравнить результаты. Любая форсунка, в которой
не течет в пределах 5-8 процентов от остальных, должна быть заменена.

Вопрос: Что такое «задиры» на поршне?

Ответ:
Потертый поршень – это поршень, поврежденный в результате трения о стенку цилиндра
. Контакт металл-металл размазывает металл юбки
на поршне и повреждает поршень.

Задиры на поршнях могут быть
вызваны слишком сильным нагревом в камере сгорания, перегревом двигателя
или недостаточной смазкой. Зазоры между поршнем и цилиндром в большинстве двигателей
последних моделей намного меньше, чем раньше, чтобы уменьшить качание поршня
и шум. Следовательно, если поршень или цилиндр становятся слишком горячими,
зазор исчезает и появляется контакт металл-металл.

В
случаях заедания поршня из-за потери смазки,
основной причиной может быть низкий уровень масла в картере (из-за
отсутствия технического обслуживания или утечки масла), низкое давление масла (изношенное масло насос
), плохое качество масла или поломка масла (недостаточно частая замена масла
).

При диагностике задиров на поршне обратите внимание на задиры поршня
. Если причина в перегреве, задиры в основном будут на
верхнее кольцо приземляется и по бокам рядом с запястьями.

также может быть масляным нагаром и лаком, выгоревшим на нижней стороне поршня
, что указывает на его перегрев. Потертости в области нижней юбки
часто указывают на отсутствие смазки (проверьте масляный насос и сетку датчика
). Задиры на кромках или углах упорных сторон поршня
могут быть результатом деформации отверстия. Потертости на обеих сторонах упора
указывают на заедание штифта запястья.

Некоторые поршни оригинального оборудования
и многие поршни послепродажного обслуживания теперь имеют специальное противозадирное покрытие юбки
для снижения риска задира.

В этой статье: Технические примечания

Что это вызывает и как это предотвратить

У него есть несколько названий — стук, звон, детонация и т. д., и многие термины могут сделать событие довольно безобидным. Правда в том, что при умеренных и высоких нагрузках постоянный количество детонаций может привести к катастрофическому отказу двигателя, обычно в виде сломанных шатунных подшипников, треснувших колец или отверстий в поршне.

Почти в каждом двигателе с искровым зажиганием средней и большой мощности в течение всего срока службы возникают случайные детонации. Это одна из тех вещей, которых никогда нельзя полностью избежать, но все же их можно легко контролировать и удерживать в безопасных пределах с помощью датчиков и ответственной настройки. Для начала полезно понять, что происходит внутри камеры сгорания, вызывая этот разрушительный стук.

Что это такое
В зависимости от нагрузки и настройки двигателя свеча зажигания срабатывает в диапазоне от 45 до 5 градусов до верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия и воспламеняет воздушно-топливную смесь.

Во время нормального цикла сгорания фронт пламени расширяется от точки воспламенения к стенкам цилиндра и днищу поршня, этот процесс горения может занять до 90 градусов вращения коленчатого вала, чтобы полностью сгореть. Детонация определяется как любое самовозгорание, происходящее после того, как процесс горения уже начался, и не зависит от начального фронта пламени. Это неконтролируемое событие может произойти из любой точки камеры и обычно вызвано высокой температурой и/или давлением в цилиндре.

Что он делает
Теперь, когда у вас есть общее представление о детонации и двух ее основных причинах (нагрев и давление), мы можем поговорить о разрушительных последствиях, связанных с ней. Повреждение вызвано не энергией, выделяемой при детонации, а скоростью, с которой выделяется энергия (энергетический потенциал такой же, как и при обычном цикле сгорания). Детонация часто считается эквивалентом удара по верхней части поршня взрывным молотком.

Как обнаружить

Слева: датчик детонации, обычно используемый на автомобилях с EFI. Справа: электронные детекторы, обычно используемые тюнерами.

Когда происходит детонация, слышен щелчок. В вашем среднем двигателе EFI обнаружение детонации зависит от использования одного или нескольких датчиков детонации, установленных в определенных местах на двигателе. Эти датчики в основном представляют собой тип микрофона, который откалиброван для улавливания определенного диапазона частот, которые, как известно, связаны с детонацией. Когда датчик обнаружит достаточно большое количество детонаций, ЭБУ начнет увеличивать угол опережения зажигания и/или добавлять больше топлива, в зависимости от используемого ЭБУ.

Профессиональные тюнеры часто используют датчики детонации (det cans) для обнаружения детонации на сильно модифицированных двигателях. Эти детонаторы могут быть электронными или механическими, в первом используется микрофон для передачи звука через пару наушников, а во втором просто используется медное крепление и трубка для передачи звука, улавливаемого медью, в наушники. Детекторы также могут помочь ускорить процесс повторной калибровки датчика детонации.

Как им управлять
При настройке двигателя есть два основных источника тепла и давления, подача топлива и угол опережения зажигания.

Опережение зажигания для контроля давления
При настройке опережения зажигания вы должны помнить о том, насколько вы опережаете опережение зажигания — большее опережение не всегда означает большую мощность. Идея состоит в том, чтобы синхронизировать искру в нужный момент до ВМТ, чтобы обеспечить достаточное время горения для достижения пикового давления в цилиндре в оптимальной точке ВМТ.

Заводская карта опережения зажигания от JDM Mitsubishi Evo X 2008 г. (градусы BTDC). Обратите внимание, что по мере увеличения нагрузки и оборотов опережение синхронизации уменьшается. Ускоренные приложения, как правило, имеют меньшее время пиковой нагрузки из-за повышенного давления в цилиндре, связанного с принудительной индукцией.

Превышение опережения зажигания приведет к слишком раннему возникновению искры, заставляя давление внутри цилиндра нарастать быстрее, чем может распространяться фронт пламени. Это создаст два источника давления в цилиндре, работающих одновременно (ход поршня и сгорание), в результате чего давление и температура в цилиндре превысят точку самовоспламенения несгоревшего топлива, все еще оставшегося в цилиндре, и мгновенно сожгут его. Это самовозгорание является детонацией и является одной из наиболее распространенных причин выхода из строя поршня, штока и подшипника.

Примеры выхода из строя подшипника из-за детонации. Слева: Усталость промежуточной футеровки на основе меди в триметаллических подшипниках. Справа: локализованный чрезмерный износ из-за деформации шатуна в результате детонации.

Заправка топливом для контроля температуры
При настройке двигателя топливо используется для контроля температуры. Добавление большего количества топлива создает более богатую смесь и охлаждает камеру, удаление топлива обедняет смесь и добавляет больше тепла.

Haltech предлагает отличную аналогию, которая поможет вам понять этот процесс. «Думай об этом, как о выпечке торта. Когда вы закончите выпекать, вы открываете духовку и достаете кекс, чтобы он остыл. Температура воздуха внутри духовки составляет 180 градусов по Цельсию, поэтому и пирог, и стальная форма для кекса имеют температуру 180 градусов, но если вы положите руки на 180-градусный воздух, вы не обожжетесь. Однако металлическая форма для торта, безусловно, обожжет вам руки, как и сам торт через пару секунд».

Из этого следует сделать вывод, что воздух является ужасным проводником тепла, потому что воздух, нагретый до 180 градусов в духовке, не обожжет вас, как форма для торта при той же температуре. Топливо является гораздо лучшим проводником тепла, поэтому, в общих чертах, чем больше топлива вы добавите, тем больше тепла будет отведено от стенок цилиндра, поршней, клапанов и т. д.

Заводская топливная карта от EDM Mitsubishi Evo X 2008 года (в масштабе для AFR). Обратите внимание, что по мере увеличения нагрузки и оборотов подача топлива увеличивается (богаче). Двигатели с форсированным двигателем обычно требуют обогащения топливной смеси не менее чем на 10 % для борьбы с детонацией, вызванной повышением температуры цилиндров, создаваемой принудительной индукцией.

Однако можно добавить слишком много топлива, особенно в областях с низкой нагрузкой, таких как холостой ход или круиз, и вы можете вызвать детонацию или даже расплавить поршень, если вы слишком бедны при более высоких нагрузках. Задача тюнеров — откалибровать несколько различных компонентов двигателя (MAF, VE, VVT, наддув, подачу топлива, угол опережения зажигания и т. д.) для достижения наиболее эффективных целевых значений времени подачи топлива и момента зажигания для двигателя и его конкретных модификаций.

Заключение
Детонация может привести к катастрофическому отказу двигателя, если ее не остановить. Вот почему в большинстве современных двигателей предусмотрена заводская настройка отказоустойчивости, позволяющая увеличивать угол опережения зажигания или добавлять топливо, когда датчик детонации обнаруживает слишком большое количество детонаций. Чтобы предотвратить детонацию модифицированных двигателей, требуется настроить заводские калибровки и привести ваш двигатель в равновесие с вашими новыми модификациями.

Использование пожарного поршня — как они работают?

Этот пост может содержать партнерские ссылки, поэтому я получаю комиссию.

Так что же такое пожарный поршень и как он работает?

Работа по разведению огня продолжалась более миллиона лет .

Инструменты для разведения огня с тех пор совершенствуются, но древние изобретения все еще возвращаются в жизнь выживших.

Каждый созданный пускатель огня использует различные научные принципы.

Один из этих древних зажигалок использует сжатие воздуха для зажигания пламени .

Пожарный поршень представляет собой простое устройство, состоящее из полого цилиндра и поршня с уплотнительным кольцом, которое сжимает воздух для воспламенения небольшого кусочка трута.

После того, как маленький трут зажжен, вы можете переложить уголь в большую связку трута, где вы сможете разжечь огонь, добавляя большие куски дерева.

Зажечь костер без трута сложно, так как нельзя разжечь огонь без начальной искры.

Для воспламенения бревен требуется гораздо больше тепла, чем труту.

Кто изобрел пожарный поршень?

Пожарный поршень, также известный как пожарный шприц или зажигательный стержень, использовался в течение сотен лет в Юго-Восточной Азии и на островах Тихого океана.

Их использование распространилось по всей Африке.

В 1745 году аббат Агостино Руффо создал первые задокументированные пожарные поршни в Европе .

Спорный вопрос, вдохновлялся ли он огненными поршнями Юго-Восточной Азии или пневматическими пушками, над которыми он работал для Иоанна V, короля Португалии.

Так или иначе, пожарный шприц, как его называли, был популярным бытовым инструментом в Англии и Франции в начале 19  века.

Однако со временем оно утратило свою популярность, когда в 1884 году была изобретена безопасная спичка.

Выживальщики и любители активного отдыха создают самодельные пожарные поршни, чтобы добавить их к своему снаряжению для выживания .

Примитивные инструменты часто заменяются более новыми изобретениями, но многие люди до сих пор пользуются этими древними инструментами.

Преимущество этого инструмента в том, что он не боится влаги, как спички.

Как они работают?

Концепция пожарных поршней довольно проста.

Во-первых, вам нужен полый цилиндр, запаянный с одной стороны и оставленный открытым с другой .

Затем вам понадобится поршень с герметичным уплотнением, чтобы вставить его в полый цилиндр.

Поршень должен иметь уплотнительное кольцо (или другое подобное устройство) на одном конце для создания воздухонепроницаемого уплотнения при вставке в цилиндр .

На другом конце поршня должен быть выступ или рукоятка для удобного захвата при вдавливании поршня в цилиндр.

Эти три простые детали — единственные детали, необходимые для пожарного поршня.

Hickory Fire Piston

Есть еще несколько важных моментов, на которые следует обратить внимание при попытке использовать пожарный поршень.

Полый цилиндр имеет отверстие или щель в запаянном конце, в котором находится небольшое количество трута.

Трут может быть обугленной тканью, сухими листьями, корой березы или ватными шариками, поскольку они легко воспламеняются.

Чтобы использовать один из них, загрузите конец поршня трутом, смажьте уплотнительное кольцо вазелином (при необходимости для создания воздухонепроницаемого уплотнения), положите цилиндр на твердую, прочную поверхность и быстро ударьте или сожмите поршень в цилиндр.

Воздух внутри цилиндра сжимается .

Давление сжатого воздуха увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает температуру. Это повышение температуры зажигает трут внутри цилиндра.

После того, как трут зажжется, быстро выньте горящий трут из цилиндра, прежде чем он уменьшит доступный кислород и погаснет.

Для огня нужны три элемента: кислород, тепло и топливо .

Как только трут израсходует доступный кислород, он погаснет, потому что кислород поддерживает тепло, чтобы пламя продолжало сжигать топливо.

Затем переместите трут в большую связку трута или аналогичный компонент, чтобы разжечь огонь.

Бревна и более крупные куски дерева требуют больше тепла, чтобы загореться.

Вам нужно держать большую связку трута внутри костра, чтобы поленья успели загореться .

Это разожжет большой костер, и вам нужно будет подбрасывать в огонь все больше поленьев, чтобы он не загорелся.

Это ваше топливо. Как только топливо закончится, огню нечего будет гореть.

Вода охлаждает огонь, поэтому мокрые материалы будет нелегко зажечь или оставить горящими.

Держите все бревна вдали от непогоды, чтобы они оставались сухими для разведения костров .

В дровах уже больше воды, поэтому для разжигания костра необходим трут.

Изготовление самодельного пожарного поршня

Вы можете сделать самодельный пожарный поршень, используя материалы, которые обычно можно найти в вашем доме или гараже.

Это может быть забавным проектом для детей, желающих узнать о науке, или для выживальщиков, которые хотят попрактиковаться в использовании примитивных инструментов.

Например, из медной трубки с заглушкой на одном конце можно получить превосходный цилиндр .

Затем найдите штифт, который плотно входит в медный цилиндр, который будет использоваться в качестве поршня.

Стержень дюбеля при необходимости можно отшлифовать для обеспечения плотного прилегания.

Плотная посадка является наиболее важной частью, и ваш пожарный поршень не будет работать без этого уплотнения .

Это уплотнение создает сжатый воздух, необходимый для воспламенения трута.

Сделайте надрез на конце штифта, чтобы удерживать на месте уплотнительное кольцо, просверлите отверстие в конце, чтобы удерживать трут, и поместите ручку на другой конец в качестве ручки.

Смажьте уплотнительное кольцо вазелином и все……самодельный поршень для разжигания огня!

Убедитесь, что пожарный поршень находится на устойчивой поверхности, чтобы у вас был хороший захват, чтобы быстро протолкнуть поршень вниз через цилиндр.