En eldkolv , ibland kallad slagflinta eller lättare kolv, är en anordning som har använts sedan urminnes tider för att starta en eld. Dess funktion är baserad på principen att värma en gas (i det här fallet luft) på grund av snabb adiabatisk komprimering för att antända en bit tinder , som sedan används för att antända tändmaterialet.
En pumpbrandstartare består av en ihålig cylinder, hermetiskt stängd på ena sidan och öppen på den andra. Storleksområde:
Kolven är installerad i cylindern med en lufttät O-ringstätning installerad inuti cylindern. Gummipackningar eller fett används för att skapa en tät men ändå glidande tätning. I änden av kolven finns ett litet hålrum där tinder placeras, som inte krossas under efterföljande operationer. För att placera eller ta bort tinder kan kolven tas bort helt från cylindern.
Kolven (eller cylindern) har ett handtag i änden så att en styv klämma kan fästas på den, eller en yta som är stor nog att träffas skarpt och smärtfritt, medan cylindern (eller kolven) ska träffa en hård yta skarpt. Att komprimera luften under den snabba frammatningen av kolven in i cylindern gör att temperaturen inuti cylindern stiger snabbt till 400°F (260°C), självantändningstemperaturen för tinder. Detta är en tillräckligt hög temperatur för att tindern på ytan eller inuti kolven ska fatta eld och en blixt (antändning) kan ses om cylindern är gjord av ett genomskinligt eller transparent material. Kolven dras sedan snabbt tillbaka innan syret inuti cylindern används för att bränna tindern. Därefter avlägsnas den pyrande tindern från änden av kolven och överförs till en stor hög med material för antändning. Det pyrande materialet blåses upp intensivt tills lågan flammar upp, vid olika upptändningsstadier kastas upptändningsmaterial upp tills elden flammar upp med full kraft [1] [2] .
Forntida och moderna modeller av slagflinta kan tillverkas av trä , djurhorn , bambu eller bly . Numera tillverkas flinta och stål oftast av trä, metall eller plast. En hemmagjord pumpbrandstartare kan tillverkas med träpinnar, PVC- eller kopparrör och en gummi-o - ring för mindre än $2,00.
När en gas komprimeras snabbt ökar dess tryck och temperatur samtidigt . Om denna kompression är för långsam, avleds värme till omgivningen när gasen återgår till jämvikt med den omgivande luften. Om kompressionen är tillräckligt snabb uppstår inte termisk jämvikt . Gasens termodynamiska temperatur kan plötsligt bli flera gånger högre än omgivningstemperaturen och stiga från den ursprungliga rumstemperaturen för gasen till en temperatur som är tillräcklig för att antända tinderet. Luften i cylindern fungerar som en värmekälla och som ett oxidationsmedel för det pyrande brännbara materialet.
Samma princip används för att antända bränsleblandningen i en dieselmotorcylinder , vilket inte kräver användning av ett tändstift som i en bensinmotor . Funktionsprincipen liknar den för petroleummotorn , en tidigare föregångare till dieselmotorn, där bränsle (tinder) komprimeras av gas, medan i en dieselmotor sker bränsleinsprutning vid komprimerad gas och vid hög temperatur.
Kompressionsförhållandet för en pumpbrandstartare är 25 till 1. Detta är jämförbart med ett förhållande på 20:1 för en modern dieselmotor och ett förhållande som sträcker sig från 7:1 till 11,5:1 för en bensinmotor. Slagflintan är speciellt tillverkad tillräckligt smal, en person utan assistans kan utveckla tillräckligt med kraft för att komprimera luften i cylindern så mycket som möjligt. För att uppnå ett högt kompressionsförhållande måste den slutliga komprimerade volymen av tinder och luft vara liten i förhållande till kolvrörets längd. Dessa två faktorer gör att endast en liten mängd tinder kan antändas i en slagflinta, men det kan räcka för att antända annat tändmaterial och i sin tur starta en större eld.
Tinder, som antänds vid mycket låg temperatur, fungerar bäst. Brandfarliga material som förkolnade tyger eller tinder svamp fungerar lika bra som tinder och kan stödja glödning . Omvänt antänds bomullsfibrer vid 455°F (235°C) och brinner starkt men upprätthåller inte glöd. Bright antändning är lämplig för demonstrationsändamål, men inte lämplig för att starta en permanent brand.
Designen på en handcykelpump är väldigt lik, förutom att pumpen har ventiler och en slang för att tillföra tryckluft . När det gäller en pump skulle uppvärmningen av tryckluften vara en oönskad bieffekt och design och smörjmedel måste väljas för att undvika extremt höga temperaturer.
Eldkolven har använts i århundraden för att starta bränder i Sydostasien och Stillahavsöarna . Kulturer har hittats där som använder blåsröret som ett vapen , och det har föreslagits att det kan ha varit prototypen för designen av flinta och stål. Det finns bevis på användningen av en pumpbrandstartare i Myanmar , Malayhalvön , Indokina , Borneo (Kalimantan) , Sumatra , Java , Sulawesi , Filippinerna , Madagaskar och Sydindien [3] .
I väst gjordes den första slagverksflintan och flintan 1745 av abbot Agostino Ruffo av Verona , som tillverkade João Våt kungpneumatiska kanonerett par Därefter upptäckte han att tinder fattade eld i pumpen. Ruffo gjorde en apparat för att ytterligare studera detta fenomen. En artikel från 1876 i The New York Times hävdade att den moderna slagverksflintan uppfanns oberoende i väst genom experiment med luftgeväret, snarare än att kopieras från en asiatisk design.
Det är registrerat att en pumpflinta för första gången demonstrerades för forskare 1802 och patenterades samtidigt i England och Frankrike 1807 . Eldkolven eller, som de kallade den då, den "lättare kolven" var ett populärt hushållsredskap i hela Europa i början av 1800-talet , tills tändstickorna uppfanns 1844 .
Kanske var det den pumpande flintan som inspirerade Rudolf Diesel att skapa sin dieselmotor 1892 .
I USA har beskrivningar av pumpbrandstartaren publicerats flera gånger under åren.