Газопоршневой агрегат: Газопоршневой агрегат газопоршневой электростанции Custoku
Email: Пароль: Забыли пароль?Зарегистрироваться? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Газопоршневые установки, электростанции, станции
Газопоршневая установка представляет собой эффективную систему генерации, которая преобразовывает внутреннюю энергию топлива в электричество. Механическое вращение вала позволяют генератору вырабатывать ток. Силовые агрегаты отличаются простотой и надежностью конструкции. Уровень электрического КПД является высоким. Установки немецкого производства типа MWM, MAN имеют КПД на уровне 41-44%.
Газопоршневые установки: первичные сведения о системе для потребителя
Когенерация представляет собой процесс совместной выработки электричества и тепла. Именно в таком энергоэффективном режиме эксплуатируется большинство моделей газопоршневых установок. На выходе теплоэлектростанции температура выхлопных газов достигает +290ºС. Получаемую через специальные теплообменники, данную энергию можно использовать для обогрева жилых, промышленных и складских помещений.
При стандартной работе ГПУ пропорция между двумя видами полученной энергии по выдаче имеет коэффициент примерно 1 к 1. То есть на 5 МВт электрической мощности получается 5 МВт (4,3 Гкал/час) тепла. Если есть необходимость в производстве промышленного пара, то устанавливается дополнительное оборудование.
В большинстве случаев система охлаждения газопоршневой установки является жидкостной. Если для охлаждения газопоршневой установки используется вода, то ее необходимо подготовить согласно ТУ.
Дешевле всего использовать уже готовую воду.
Уровень расхода моторного масла лежит в диапазоне 0,29 – 0,94 кг/ч на 1 МВт произведённого электричества. Конечный показатель совпадает с равномерностью нагрузки энергокомплекса. Для ГПУ важно поддерживать оптимальный уровень масла в моторе. Газопоршневые установки с небольшой мощностью (примерно до 10 кВт) нередко имеют простое воздушное охлаждение. ГПУ такого типа активно используются в качестве аварийных и резервных систем энергоснабжения.
Средняя цена качественного моторного масла на рынке составляет 1,5-4,5 долларов за литр. В структуре всех затрат на работу установки, расходы на синтетическое вещество для двигателя составляет 0,03-0,05 рубля за 1 кВт энергии. Общие затраты на эксплуатацию ГПУ в полной мере перекрываются экономичным расходом природного газа и его низкой стоимостью в РФ. Затраты на природный газ и моторное масло, с расходными комплектующими являются основными при работе электростанции. ГПУ является лучшим вариантом для потребителя по критериям «цена-затраты на приобретение-качество».
Газопоршневые установки в полной мере соответствуют экологическим стандартам качества и европейским сертификатам. Проектирование дымовой трубы зависит от ряда технических параметров. Во-первых, это предельная концентрация вредных веществ в окружающей среде. Во-вторых, уровень генерации вредных веществ конкретной модели ГПУ. В большинстве случаев высота трубы составляет примерно 20-30 метров. Степень шумов составляет 70-80 дБ. При необходимости степень шумов может быть снижена. Работа поршневой установки на некоторых режимах сопряжена с возникновением вибраций. С целью устранения такого эффекта, как правило, рекомендована установка виброопор
Газопоршневые установки и актуальные цены на них
Конечная цена газопоршневых установок привязана к бренду и стране изготовителю. Также на стоимость модели влияет ее мощность, уровень комплектации и качество сборки. Газопоршневые электростанции находятся в ценовом диапазоне от 400 до 2000 евро за 1 МВт установленной электрической мощности. Специализированные инжиниринговые компании выполняют проекты по строительству газопоршневой электростанции любого уровня сложности «под ключ». Львиную долю в структуре затрат на электростанцию на базе ГПУ занимают силовые агрегаты (50-60%). Остальные средства уходят на комплектацию дополнительными устройствами, выполнение проектных и пуско-наладочных работ.
При помощи инжиниринговой компании можно спроектировать и привязать газопоршневые установки к объекту энергоснабжения. Такие сертифицированные организации разработают качественные чертежи, обеспечат объект генерации проектом подвода газового топлива и, в конечном итоге, введут ГПУ в эксплуатацию. Далее квалифицированные инженеры обучат рабочий персонал и организуют систему поставок расходных материалов по оптимальным ценам. Компания, специализирующаяся на предоставлении инженерно-технических услуг, не всегда привязана к одному бренду или марке электрической станции. Подбор оборудования осуществляется с учетом потребностей клиентов. Заказчик, в конце концов, может самостоятельно выбрать определенный бренд.
Заключение сделки между компанией и потребителем сопровождается многократными встречами и консультациями специалистов. При возведении электростанции наиболее оптимален вариант строительства «под ключ». Такой подход к делу сэкономит не только средства, но и драгоценное время. Клиент всегда может рассчитывать на внешний экспертный контроль ценообразования поставок и строительства.
Вариативность используемого топлива
Современный рынок предлагает большое количество моделей газопоршневых станций (ГПС), которые эффективно работают на нескольких разновидностях топлива. Природный газ – основное сырье для питания силовых агрегатов электростанций в России.
Работа ГПУ на нефтяных газах требует специальной подготовки данного топлива. Не слушайте специалистов, утверждающих, что в очистке ПНГ нет необходимости. Для потенциального клиента это типичный ввод в заблуждение с целью быстрого заключения дорогостоящей сделки. Эффективность и надёжность функционирования газопоршневых установок на попутном газе непосредственно из скважины значительно падает. Силовой агрегат работает некорректно и перегревается. Иногда наблюдается детонация смеси, которая приводит к поломке рабочих элементов. Капитальное восстановление рабочей системы газопоршневой установки достигает 30% от стоимости нового оборудования. При грамотной же эксплуатации ремонт техники осуществляется минимум через 8 лет. Для функционирования двухтопливной установки на газе задействуют небольшое количество дизельного топлива.
Отдельного внимания заслуживает минимальное давление для подачи газа. Показатель на входе в ГПС должен составлять 0,049 – 5,49 бар. Точный параметр коррелирует с мощностью устройства и особенностями модели. ГПУ имеют ряд преимуществ перед турбинами:
• возможность функционирования при низком давлении газа;
• нет необходимости в приобретении дорогостоящего компрессора;
• значительная экономия на топливе, благодаря КПД силового агрегата и ценовой доступности газа.
Подобрать газопоршневые установки можно любой мощности, от 5 кВт до 20 МВт (имеется ввиду единичная мощность агрегата). Все зависит от конкретных потребностей заказчика. Природный газ (метан) является наиболее экономически обоснованным типом топлива для данного типа машин.
Сроки поставок для клиентов ГПУ
Срок строительства электростанции на базе газопоршневых агрегатов зависит от ряда факторов. Как правило, данный период составляет около одного года после заключения договора и поступления оплаты. Учитывать следует также время на доставку устройств на транспорте. Монтаж всех рабочих элементов занимает 30-90 дней. Многое зависимости от сложности проекта и его особенностей.
Уже построенная ГПЭС мощностью до 50 МВт вводятся в эксплуатацию в течение 4-8 недель. Для возведения и запуска систем от 120 МВт потребуется большее время. Первоклассные инжиниринговые компании вводят электростанцию средней мощности в коммерческую эксплуатацию примерно через 11-15 месяцев. Чтобы правильно выбрать газопоршневые установки, следует учитывать большое количество факторов. Отдавайте предпочтение известным моделям. Лучшими брендами технического оборудования выступают:
1. MWM (МВМ).
2. Cummins (Камминз).
3. MAN (МАН).
4. Jenbacher (Йенбахер).
Газопоршневой агрегат или микротурбинная установка?
В этой статье попробуем разобраться в извечном вопросе для энергетиков: «Газопоршневой агрегат или микротурбинная установка?».
Сразу сделаю небольшую ремарку. О преимуществах тех или иных гогенерационных установок и технологий написано немало статей, сложено много мифов. Мы не преследуем коммерческих целей, и данная статья основывается исключительно на нашем опыте в проектировании подобных объектов. А также не устанавливаем себе рамок по поводу объекта, просто сравниваем установки.
Для начала ознакомимся с нашими претендентами.
Газопоршневая электростанция – это система генерации, созданная на основе поршневого двигателя внутреннего сгорания, работающего на природном или другом горючем газе. Возможно получение двух видов энергии, (тепло и электричество) и этот процесс называется «когенерация». В случае если в газопоршневых электростанциях используется технология, позволяющая получать ещё и холод (что очень актуально для вентиляции, холодоснабжения, промышленного охлаждения), то данная технология будет называться «тригенерация».
Внешний вид газопоршневого агрегата (ГПА)
Фото с сайта: manbw.ru
Газотурбинная электростанция — современная высокотехнологичная установка, генерирующая электричество и тепловую энергию. Основу газотурбинной электростанции составляют один или несколько газотурбинных двигателей – силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединенных системой управления в единый энергетический комплекс. Газотурбинная электростанция может иметь электрическую мощность от двадцати киловатт до сотен мегаватт. Она способна также отдавать потребителю значительное количество (вдвое больше электрической мощности) тепловой энергии, если установить на выхлопе турбины котёл-утилизатор.
Внешний вид микротурбины (микро-ГТУ)
Фото с сайта www.capstoneturbine.com
Определяющими критериями для владельцев автономных электростанций являются вопросы расхода топлива, уровень эксплуатационных затрат, а также срок окупаемости оборудования электростанции. А эти вопросы связанны с выгодами и проблемами, которые может иметь владелец электростанции. Поэтому начнем разбираться во все по порядку.
РАУНД 1.ЦЕНА
Так как цена иногда является определяющим фактором в выборе оборудования сравним стоимость ГПА и микро ГТУ.
Удельные капитальные затраты на ГПА составляют от 600-800 долл./кВт.
Микро-ГТУ обходится дороже и эта сумма уже составляет 1300-1800 долл./кВт.
Стоимость зависит от производителя. Иностранные установки обходятся дороже российских аналогов.
В сравнении по цене отдаем предпочтение ГПА.
РАУНД 2. РАСХОД ГАЗА
Сравнивать расход газа для ГПА и микро-ГТУ довольно сложно. Во-первых, большое количество производителей. Во-вторых, у каждого производителя широкий модельный ряд.
Для сравнения возьмем ведущих производителей. Фирмы Jenbacher (производитель ГПА) и Capstone (производитель микро-ГТУ).
Если сравнивать расход газа, то с небольшим преимуществом побеждает ГПА.
2:0 в пользу ГПА
РАУНД 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Давайте сравним эффективность все тех же ГПА и микро-ГТУ
Еще одно очко в пользу ГПА.
РАУНД 4. ВЫХОД ТЕПЛА
Когенерационное оборудование устанавливается как для получения электрической энергии, так и тепловой. Поэтому сравним, какая машина дает больше тепловой энергии.
Поэтому, счет становиться 3:1 в пользу ГПА.Напомню, что модельный ряд широкий и цифры могут меняться. Тут приведены значения для выборочных моделей. Среднее соотношение тепловой нагрузки к электрической для ГПА составляет 1,2.
РАУНД 5. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАГРУЗКИ
Это довольно существенный фактор в выборе оборудования. В реальной жизни нагрузка электрическая и тепловая переменные. Не смотря на то, что генерирующее оборудование подбирается под базовую нагрузку, оно должно иметь гибкий график работы.
Справка: Регулировочный диапазон – минимально допустимая нагрузка, при которой установка способна работать.
Справка: ГПА может работать при нагрузке ниже, но это крайне не желательно. Выдержка из технической документации компании Jenbacher GE: при работе в обособленном (автономном) режиме допускается работа с частичной нагрузкой от 20% до 40% номинальной, но не чаще 6-ти раз в год, и на срок до 24 часов. Работа в автономном режиме с нагрузкой ниже 50% номинальной допускается не чаще одного раза в сутки на срок не более 4 часов.
Микро-ГТУ начинает приближаться к ГПА. Счет 3:2.
РАУНД 6. МОЩНОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Параметры электрической мощности генерирующих установок, по существующим стандартам ISO, измеряются при t +15°C. Поэтому параметры приведенные в техническом паспорте соответствуют температуре +15°C. Посмотрим, как ведет себя мощность установок при различной температуре:
Как видно из графика, мощность ГПА при пониженных температурах остается неизменной.
При значительном повышении температуры окружающей среды мощность газотурбинной установки падает. Но при понижении температуры электрическая мощность наоборот, растет.
Ни кому не присваиваем бала.
РАУНД 7. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ЗАГРУЗКЕ
Загрузка установок в процессе эксплуатации может меняться. Эффективность установок при различных загрузках приведена на рисунке. Этот показатель будет влиять на потребление топлива при разных нагрузках.
Из графика следует, что КПД ГПА остается стабильным до нагрузки 40%, затем начинает снижаться. У микро-ГТУ КПД снижается вместе с загрузкой.
Но не будем забывать о нагрузках ниже 50% для ГПА. Ведь они губительны, а порой и разрушительны для поршневых установок. Эксплуатация поршневых установок на низких нагрузках приводит к наступлению капитального ремонта не через 6 лет, а через 2-3 года. Это очень высокая цена за выигрыш в КПД на малой нагрузке.
Поэтому делаем заключение, что обе машины ведут себя примерно одинаково в диапазоне от 70% до 100%. Что и является рабочим диапазоном. Так что счет остается неизменным после этого раунда.
РАУНД 8. ЭКОЛОГИЯ
Надо отметить, что газопоршневые установки значительно уступают газотурбинным агрегатам по уровню выбросов NOx. Так как моторное масло выгорает в значительных объемах, поршневые агрегаты имеют уровень вредных выбросов в атмосферу в 15-20 раз больший, чем у газотурбинных агрегатов. Содержание СО (при 15% О2) для газопоршневых двигателей находится на уровне 180-210 мг/м3, и это несмотря на наличие в выхлопном тракте GE Jenbacher дорогостоящей каталитической очистки уходящих газов. Для соответствия требованиям по ПДК, при использовании поршневых машин необходимо строить высокие дымовые трубы, а это дополнительные затраты.
Очко за экологию присваиваем микро-ГТУ. Счет сравнивается, 3:3.
РАУНД 9. ШУМ
Шум одна из проблем в работе ГПА. При работе ГПА наблюдается высокий уровень низкочастотного шума, который сопровождается вибрацией. Поэтому для устранения шумовой нагрузки приходится прибегать к строительству шумозащитных кожухов. Это дополнительные затраты. Из-за вибрационных воздействий ГПА не возможно установить на крыше здания.
Микро-ГТУ тоже имеет шумовое воздействие, но оно значительно ниже.
Бал присваиваем микро-ГТУ. И теперь микро-ГТУ выходит вперед, 3:4.
РАУНД 10. НАБРОС НАГРУЗКИ
Наброс нагрузки у ГПА и микро-ГТУ довольно высокий. Для более детальной оценки сравним как ведут себя машины при набросе в 50%.
По цифрам все понятно. Свой бал получает ГПА. Счет становится равным 4:4.
РАУНД 11. МАСЛО
Этот раунд заведомо проигран ГПА. Но без него не куда.
В части эксплуатации газопоршневого двигателя в приводе электростанции особо следует обратить внимание на количество используемого моторного масла. Само собой, масло должно быть рекомендованным для данной газопоршневой установки.
Справка: Фактический расход моторного масла на 1 МВт установке «Jenbacher GE» может достигать 15000 литров в год. Одним из рекомендованных моторных масел для газопоршневых машин является Pegasus 705 (MOBIL). Оптовая цена составляет -4-6 долларов за литр, а специальное моторное масло для газовых поршневых двигателей марки Mysella 15W-40 (Shell)– стоит 1000 долл. за бочку объемом в 208 литров.
Использование не рекомендованного моторного масла ведет к потере заводских гарантий и непредсказуемым последствиям для самого газопоршневого двигателя. Замена моторного масла должна производиться один раз в 2-4 месяца.
Отработанное масло газопоршневых установок нельзя просто вылить на землю – 600 литров на 1 МВт требуют утилизации – это также постоянные расходы для владельцев электростанции.
Явное преимущество микро-ГТУ. 4:5, вперед вырывается микро-ГТУ.
РАУНД 12. ТОПЛИВО
«Микротурбины не так «всеядны» в отличие от своих полноразмерных собратьев и существует ряд ограничений, накладываемых на состав топливного газа», это мнение можно с легкостью найти в любом сравнении ГПА и микро-ГТУ. Однако это не так. Современные микротурбины работают практически на любом газообразном топливе. Конечно для работы потребуется специальная комплектация микро-ГТУ. Но ведь и ГПА серийного производства не будет работать на «кислом» газу. Поэтому это выражение притянуто за «уши» в пользу ГПА.
Но этот раунд включен не просто так. У микро-ГТУ есть существенный недостаток по давлению рабочего газа. Для работы микро-ГТУ необходимо давление газа порядка 5 бар. Если у Вас отсутствует такое давление в системе, то необходимо устанавливать дожимной компрессор. С установкой дожимного компрессора возрастут собственные нужды и капитальные затраты.
Еще один бал получает ГПА. Счет становиться равным 5:5.
РАУНД 13. МАССА
ГПА в отношении размер-масса имеет худшую характеристику по сравнению с микро-ГТУ.
Из представленных габаритов следует, что ГПА требует больше места, т.к. имеет больший вес на единицу мощности.
Счет становится 5:6 в пользу микротурбины.
РАУНД 14. СТОИМОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
Это самый спорный вопрос. Конечно, стоимость эксплуатации зависит от многих факторов: в каких условиях эксплуатируется, как соблюдаются регламентационные предписания производителей. Для нашей оценки возьмем идеальные условия. При эксплуатации соблюдены все требования завода-производителя.
Стоимость эксплуатации микротурбины меньше, чем у ГПА. Это связано с несколькими факторами:
- Отсутствуют затраты на масло
- Нет необходимости менять фильтры часто
- Меньшее количество движущихся частей
Приводить цифры эксплуатационного обслуживания не будем. На это есть свои причины. Во-первых, эта характеристика отдельна для каждой модели и завода-производителя. Во-вторых, они зависят от эксплуатации оборудования. Поэтому оценку мы произвели исключительно на собственном опыте в подобных объектах.
Капитальный ремонт тоже довольно спорный вопрос. Стоимость кап. ремонта тоже зависит от множества факторов. Но для идеальных условий капитальный ремонт турбины обойдется дешевле, чем у ГПА. Стоимость капитального ремонта газовой турбины с учётом затрат на запчасти и материалы ниже, чем стоимость ремонта газопоршневой установки, на 30-40%.
Микро-ГТУ получает еще одно очко. 5:7
РАУНД 15. РЕСУРС ДО КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА
Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины 40.000–60.000 рабочих часов. При правильной эксплуатации и своевременном проведении регламентных работ у газопоршневого двигателя этот показатель составляет 60000 – 80000 рабочих часов. Конечно, все зависит от производителя.
ГПА пытается догнать микро-ГТУ. 6:7.
РАУНД 16. КОЛИЧЕСТВО ПУСКОВ
Газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не отражается на его моторесурсе. Газотурбинную установку же, из-за резких изменений термических напряжений, возникающих в наиболее ответственных узлах и деталях горячего тракта ГТУ при быстрых пусках агрегата из холодного состояния, предпочтительнее использовать для постоянной, непрерывной работы. Число пусков газотурбинной установки составляет 300 раз в год без малейшей потери ресурса.
Свое очко получает ГПА и счет становиться равным 7:7.
Сведем все результаты
Из всего этого можно сделать заключение. Две машины имеют как свои плюсы, так и минусы. Сравнивать их довольно сложно. И сказать какая из них лучше не получиться. Все зависит от условий и требований где будут эксплуатироваться машины.
На территории Республики Беларусь действует правило: когенерационное оборудование подбирается под тепловую нагрузку. Т.е если у Вас в данный момент тепловая нагрузка составляет 1 МВт, то вырабатываемая электрическая мощность должна соответствовать тепловой. На основании этого факта, когенерационное оборудование подбирается под базовую тепловую нагрузку, Вам никто не разрешит выбрасывать тепло от когенерационного оборудования в воздух. Поэтому микро-ГТУ оптимально подходят для объектов, где существует большая потребность в тепле. Т.е где тепловая нагрузка в несколько раз больше электрической.
Рассмотрим несколько примеров:
1. Бассейн
Бассейн это отличный вариант для установки в нем микро-ГТУ. Особенностью работы бассейна является необходимость в большом количестве тепла для поддержания требуемой температуры воды и воздуха. А электрическая нагрузка в несколько раз меньше тепловой. Поэтому, установив микро-ГТУ, Вы обеспечите себя необходимым количеством электрической и тепловой энергии. Во вторых, микро-ГТУ обеспечит все необходимые провалы в потреблении как днем, так и ночью.
2. Зерносушилка
Зерносушилка потребляет тепловой энергии в 2-3 раза больше, чем электрической. Идеальный вариант для установки микро-ГТУ. Почему выгодно устанавливать микро-ГТУ не смотря на то, что зерносушилка работает во время уборки. Эффективность подобного проекта проявляется в стоимости газовой горелки, используемой на сегодняшний момент в большинстве зерносушилок.
Справка: Стоимость зерносушильной установки с потребляемой мощностью 16 кВт МЕПУ М150к на сегодняшний день 37000 евро. Стоимость газовой горелки от 5000 евро. Примерная стоимость разрабатываемого МТУ такой мощности 35000 евро.
Так же не стоит забывать, что во время работы сушильного комплекса нагрузка постоянно меняется, а микро-ГТУ способна работать при меняющихся нагрузках.
Пример подобного проекта
3. Торговый центр
Этот вариант подойдет в том, случае если на кондиционирование и техническое холодоснабжение используются абсорбционные холодильные машины. В таком случае, в любое время года необходимо большое количество тепла. Ночью, когда отсутствуют покупатели, отсутствует необходимость в кондиционировании и сокращается потребление электрической энергии. Поэтому микротурбина будет лучше справляться, чем ГПА.
4. Офисное помещение
Офисное помещение подойдет, лишь в том случае, если установлена система кондиционирования на базе абсорбционных холодильных машин. Тут преимущества такие же как и в торговом центре.
В заключение хочется сказать, что при выборе силовых агрегатов автономной электростанции необходимы консультации специалистов, образованных как технически, так и экономически. Консалтинг позволяет компетентно, непредвзято и объективно определиться с выбором основного и вспомогательного оборудования. Также, компетентный консалтинг от профессионалов в сфере энергетики, позволяет избежать дорогостоящих ошибок в проектировании.
Принцип работы и область применения газопоршневых электростанций
Каталог
Бренды
Главная » Помощь покупателю » Газопоршневые электростанции: принцип работы и область применения
29 мая 2020
Содержание
- Виды газопоршневых генераторов
- Особенности конструкции ГПЭС на базе газопоршневых двигателей внутреннего сгорания
- Принцип работы газопоршневых электростанций
- Преимущества использования ГПЭС
- Сферы применения газопоршневых электростанций
Газопоршневой двигатель внутреннего сгорания благодаря компактным габаритам и широкому диапазону выходных мощностей идеально подходит для электрогенераторов, предназначенных для организации автономного основного, резервного или аварийного электропитания жилых, строительных и производственных объектов. Газопоршневые электростанции (ГПЭС), работающие на базе газопоршневого ДВСА, являются комплектными генерирующими агрегатами, которые вырабатывают не только электрическую, но и тепловую энергию.
Виды газопоршневых генераторов
В зависимости от рабочего режима и видов вырабатываемой энергии ГПЭС делят на 2 типа:
- Когенерационные. Такие станции вырабатывают два вида энергии – электрическую и тепловую. Это наиболее распространенные устройства, общее КПД которых составляет до 90 %.
- Тригенерационные. Эти агрегаты помимо электроэнергии и тепла вырабатывают холод. В холодное время года их используют для отопления помещений, а в теплое – для их кондиционирования.
Для бесперебойного функционирования газопоршневой электростанции могут использоваться следующие виды топлива:
- газы, при сгорании которых выделяется значительное количество тепла, – пропан, бутан, факельный газ;
- природный магистральный, сжиженный газ;
- газ с малым содержанием метана и низкими детонационными характеристиками;
- попутный нефтяной газ;
- промышленные газы – коксовый, пиролизный, шахтный.
Особенности конструкции ГПЭС на базе газопоршневых двигателей внутреннего сгорания
Поршневые газогенераторы могут иметь открытое исполнение, при котором все узлы агрегата расположены на раме, или закрытое, которое предполагает наличие всепогодного шумозащитного кожуха.
Бесперебойную и безопасную работу ГПЭС обеспечивает комплекс инженерных систем: снабжения топливом и маслом, удаления дыма, вентиляции, утилизации тепловой энергии, электромеханики, связи, автоматики, контроля, сигнализации.
Принцип работы газопоршневых электростанций
ГПЭС когенерационного типа функционируют по следующему принципу:
- Топливо поступает в цилиндрическую камеру сгорания, в которой оно сжимается поршнем и воспламеняется.
- Энергия, выделяемая при сгорании топлива, приводит в движение коленвал газопоршневого ДВС. Цикл работы ДВС обычно четырехтактный.
- Вращающийся коленвал передает движение через специальную муфту генератору электрического тока. При вращении ротора с обмоткой в магнитном поле статора происходит выработка электроэнергии.
- Выработанная электроэнергия поступает через кабельные линии на генераторное распределительное устройство (генераторную ячейку).
- Во время выработки электроэнергии высвобождается значительное количество тепла, которое снимается с дымовых газов и нагретого масла с помощью теплообменников и котлов-утилизаторов. Вода, нагретая за счет этого тепла, циркулирует по замкнутому контуру и выполняет функции теплоносителя в отопительной системе объекта. Неиспользованное попутное тепло сбрасывают в атмосферу.
Высококачественные газопоршневые электростанции, при работе которых используются турбонаддув и двухступенчатое охлаждение, имеют электрический КПД около 45 %. На 1 кВт вырабатываемой электроэнергии затрачивается всего 0,22 м3 газа.
Преимущества использования ГПЭС
Популярность генерирующих агрегатов на основе газопоршневых ДВС обеспечивают следующие эксплуатационные преимущества:
- высокий коэффициент полезного действия, минимальное количество сопутствующих энергопотерь;
- сохранение рабочих характеристик в неблагоприятных условиях окружающей среды, при резких температурных перепадах;
- экологичность – работа газопоршневых электрогенераторов сопровождается малым количеством вредных выбросов;
- наличие автоматизированной системы, защищающей агрегат от перегрева, и других защит;
- длительный эксплуатационный период.
Установка ГПЭС, подобранной под конкретные характеристики объекта, позволяет значительно снизить затраты на его энергоснабжение. Компактные характеристики этих установок и экологичность позволяют устанавливать их на обслуживаемом объекте или в непосредственной близости от него, благодаря чему отпадает необходимость в устройстве дорогостоящих опор, прокладке линий электропередач, использовании мощных трансформаторов.
Сферы применения газопоршневых электростанций
Благодаря комплексной выработке электрической и тепловой энергии, ГПЭС широко используются в отдаленных районах, в которые сложно провести коммуникационные системы, области их применения:
- жилищно-коммунальное хозяйство;
- промышленные предприятия;
- предприятия по добыча угля, нефти и газа;
- насосные станции, котельные;
- в качестве резервного и аварийного энергетического оборудования – медицинские учреждения, аэропорты и другие объекты, в которых важны бесперебойность электропитания.
Агрегаты комплексной выработки тепловой и электрической экономически выгодно устанавливать в торговых комплексах и на других коммерческих объектах, в общественных учреждениях.
Газопоршневая электростанция: принцип работы
Курс валют на сегодня
€ 1 | = | 80,05 ₽ |
$1 | = | 75,46 ₽ |
12.08.2020
Газопоршневая генераторная станция — это востребованное в промышленности силовое оборудование, которое может на время заменить основной источник электроэнергии или же обеспечить постоянное автономное электроснабжение. От газового электрогенератора могут запитываться электроприборы, инструменты, освещение, насосы, станки и многое другое.
Особенности газопоршневых генераторов
В газопоршневой установке превосходно сочетается доступность топлива, высокая производительность и экологичность. При работе силовое оборудование не выделяет столь большого количества вредных веществ, как дизельный или бензиновый генератор. Электростанция, работающая на газу, эффективна, и полностью окупает себя: при неполадках с электроснабжением производство, процессы в мастерской, да и просто комфортная жизнь в частном доме будут обеспечены в обычном режиме.
Газопоршневые электростанции считаются более энергоэффективными и экономичными по сравнению с бензиновыми и дизельными моделями. Они также экологичны и получили длительный срок службы: разница с аналогами составляет до 30%. Также они удобны при использовании в жилом доме или закрытом помещении: производят немного шума, к тому же при работе выделяют минимум вредных продуктов сгорания.
Высокий КПД в энергоустановках газопоршневого типа достигается за счёт технологии тригенерации, делающей их одновременно универсальными. Ведь помимо электроэнергии, генераторные установки производят горячую воду для нужд горячего водоснабжения или пар для систем отопления, а при необходимости они могут использоваться в качестве охлаждающих воду или воздух установок — достаточно установить дополнительное абсорбционное оборудование.
Как работает газопоршневой электрогенератор
Даже простейшая газовая электростанция обязательно комплектуется жидкостной системой охлаждения, представляющей собой закрытый контур с охлаждающим радиатором. Одной из особенностей газовых электростанций на двигателях внутреннего сгорания стало выделение тепловой энергии, объёмы которой больше, чем объёмы генерируемого электричества. Поэтому их относят к теплоэлектростанциям — ТЭЦ, обеспечивающим потребителей как электричеством, так и горячей водой для бытовых или производственных нужд.
Принцип работы газопоршневого генератора следующий:
- Газообразное топливо подаётся под давлением по топливопроводу к камерам сгорания двигателя.
- Необходимый для приготовления топливовоздушной смеси воздух нагнетается в систему турбокомпрессорами, а перед попаданием в камеры сгорания сжатый компрессором воздух охлаждается в интеркулере.
- Топливовоздушная смесь сгорает в камерах сгорания двигателя, приводя в движение коленчатый вал газового ДВС.
- Крутящий момент от двигателя передаётся на электрогенератор, который, вращаясь, вырабатывает электроэнергию.
- Система охлаждения двигателя попутно вырабатывает большое количество тепла.
Принцип работы газопоршневой электростанции аналогичен схеме работы дизельных энергоустановок — отличие заключается в типе основного топлива. Газопоршневые установки значительно мощнее, универсальнее, технологичнее и включают в комплектацию множество инженерных систем:
- топливоснабжения и дымоудаления;
- маслоснабжения и вентиляции;
- пожарной и рабочей автоматики;
- пожаротушения;
- тепломеханики.
Газопоршневые электрогенераторные установки традиционно применяются для организации автономного электро- и теплоснабжения на удалённых объектах или в случаях, когда невозможно подключение к централизованным сетям.
Виды топлива для газовых электростанций
В зависимости от конкретной модификации, газопоршневая электростанция может эксплуатироваться на нескольких типах топлива:
- Природном газе. Превосходный выбор для газифицированных районов — для работы достаточно подключить силовую станцию к газовой магистрали.
- Сжиженном газе. Учитывая производительность газопоршневых электростанций и низкий расход топлива, для обеспечения их беспрерывной эксплуатации потребуется организация вместительного газгольдера.
- ПНГ — попутном нефтяном газе. Его используют обычно в нефтегазодобывающих районах. Его применение требует тщательной настройки топливного оборудования генераторной установки.
- Биогазе — одном из перспективных и недорогих видов топлива. Обычно для минимизации транспортных затрат газовые генераторные установки на двигателе внутреннего сгорания монтируются непосредственно в местах добычи биогаза — мусорных полигонах;
- Неподготовленном попутном газе. Аналогично ПНГ, неподготовленный газ требует тонкой настройки топливной системы газовой электростанции. Иначе неизбежно снижение общего срока службы станции.
- Свалочном газе. В основе этого газа лежит метан, который, как и магистральный газ, обеспечивает высокую производительность генераторной установки.
При выборе газопоршневой генераторной установки нужно заранее выбрать конкретный тип основного топлива. Невзирая на то, что перенастроить на газ другого типа можно электростанцию любой модели, неверный изначальный выбор газо-топливной смеси приведёт к повышению затрат, связанных с пуско-наладочными работами.
Как выбрать газопоршневой генератор
При выборе силового оборудования нужно учесть ряд моментов:
- Мощность генераторной установки. Для коттеджа или загородного дома достаточно генератора мощностью 10–15 кВт — они компактные и недорогие. Для крупных производственных площадок походят газопоршневые электростанции на 600 кВт и более — при расчёте учитывается, чтобы суммарная мощность потребителей составляла 35–60% от мощности генераторной установки.
- Тип топлива. Если на объект подведён магистральный газ, то лучше остановиться на нём в качестве основного топлива — это более безопасно для двигателя и эффективно экономически.
- Функции попутного горячего водоснабжения или отопления. Поскольку газовая энергоустановка на ДВС с турбонагнетателем — это ТЭЦ в миниатюре, её применение позволяет одновременно решить все вопросы с жизнеобеспечением объекта.
Промышленная газопоршневая электростанция от 600 кВт и более — это идеальное и экономически оправданное решение для организации автономного энергоснабжения в режиме 24/7 и одновременного отопления объекта.
Возможно, Вас также заинтересует статья про газопоршневые электростанции: особенности и обзор моделей.
- Запросить стоимость
- Запросить аренду ДГУ
- Запросить сервис ДГУ
- Написать нам
- Заказать звонок
Газопоршневые генераторные установки
- MWM TCG 2016 C мощность до 800 кВт
- MWM TCG 2020 K мощность до 1400 кВт
- MWM TCG 2032 мощность до 4500 кВт
Экономное расходование энергии – насущная тенденция современности. В этом контексте газопоршневые установки приобретают обоснованную популярность. С ростом тарифов и изменением нужд потребителей выясняется, что централизованное энергоснабжение постепенно теряет актуальность. На смену ему приходят более практичные и экономичные автономные источники производства тепла и электричества. Самый удачный вариант такого источника на сегодняшний день – газопоршневая установка. Это удобный способ децентрализации и обретения независимости от распределительных сетей, оптимизации финансовых трат и расхода средств.
Что такое газопоршневая генераторная установка?
Что же представляет собой газопоршневой двигатель и установка на его основе? По сути, простой принцип работы делает газопоршневые системы надежными и доступными:
- Газопоршневая устанвока (ГПГУ) – это, в основе своей, поршневой двигатель внутреннего сгорания, использующий в качестве топлива горючий газ, природный или другой (бутан, пропан, газы с невысоким содержанием метана, низкой степенью детонации, с низкой или высокой теплотворной способностью).
- Двигатель преобразует химическую энергию сгорающего топлива в механическую работу.
- Термодинамический цикл внутри двигателя (т.н. «цикл Отто») приводит к образованию двух типов энергии: электрической и тепловой. Процесс одновременной выработки тепла и электричества называется комбинированной генерацией, или когенерацией.
Практический смысл когенерации заключается в возможности использования тепла, образующегося во время прямой выработки электричества. Это удобно для теплоснабжения, чтобы не терять тепло, а применять его с пользой. Таким образом, газопоршневая установка не просто производит энергию, как и многие другие системы, например, микротурбины, но и значительно экономит ресурсы, в том числе финансовые.
На сегодняшний день 4894 таких агрегата в разных точках планеты производят 5 637 000 кВт электроэнергии. Можно выделить особенности, общие для всех моделей ГПГУ, и наиболее интересные потребителям:
- КПД ГПГУ выше, чем КПД микротурбин. При этом на него не влияет температура окружающей среды, так что можно выбирать место для газопоршневой установки без учета этого нюанса. Например, с одинаковым успехом это может быть и привод насосов и газовых компрессоров, и холодильная установка.
- ГПГУ потребляет меньше топлива, чем микротурбина. Поэтому и выхлопных газов в окружающую среду выделяет значительно меньше. Те 0,1-0,2 грамма вредных веществ, которые образуются при производстве 1 кВт энергии, нейтрализуются катализаторами и дымовыми трубами.
- Цена ГПГУ меньше на всех этапах установки и эксплуатации. Первоначальные единовременные вложения (приобретение и монтаж) и стоимость приобретаемых энергоресурсов значительно дешевле, чем подключение к централизованной сети. Окупаемость установки составляет в среднем от 2 до 3 лет.
Проще говоря, через пару лет вы вернете инвестиции и начнете ощутимо экономить, сокращая затраты и рационально используя тепло и электричество. Такое комплексное решение для снабжения сразу двумя типами энергии пригодится на любом предприятии, даже не подключенном к газовой магистрали, поскольку газопоршневые двигатели эффективно работают на сжиженном и сжатом газе из баллонов.
Итак, вы готовы купить газопоршневую систему. На какие еще преимущества, кроме независимости от государственных энергосетей и их тарифов, можно рассчитывать? Охотно поделимся этой приятной информацией:
- Строить подводящие и/или распределительные сети не нужно, и это дополнительно экономит деньги, силы и время. Таким образом повышается энергоэффективность любой продукции, производимой на предприятии, оборудованном газопоршневой установкой.
- Газопоршневые установки надежны, что оказывается особенно важным во время перебоев электроснабжения. В частности, надежность газопоршневых систем подтвердилась в марте 2015 года в Турции, когда без электричества остались все промышленные районы, за исключением одного, который автономно обеспечивался энергией при помощи трех газовых двигателей.
- Распространение автономных систем энергоснабжения снимает часть нагрузки с централизованных магистралей. Как результат, сокращение пиковых нагрузок естественным путем снижает риск аварий и потерь энергии.
Немецкие газопоршневые когенерационные установки “MWM” – это автономные генераторы энергии мощностью от 400 кВт до 4500 кВт. Они используются для формирования электростанций общей мощностью до 100 000 кВт и выше на предприятиях, в административных и медицинских учреждениях, в строительстве, в аэропортах и вокзалах, отелях, системах связи и жизнеобеспечения, буровых скважинах, шахтах, очистных сооружениях и мн. др. в качестве резервного, вспомогательного или основного источника электроэнергии. Опыт предприятия в разработке и производстве газовых генераторов насчитывает около полутора столетий. Газовые генераторы MWM успешно применяются по всему миру, и у вас тоже есть возможность воспользоваться этой трендовой энергоэффективной технологией.
Ошибка 404 — страница не найдена — Häfele
Вы выйдете из системы 0 минут.
Вы вышли из системы по соображениям безопасности.
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.Этот веб-сайт требует, чтобы в вашем браузере был включен JavaScript.
Включите JavaScript и перезагрузите страницу.
- Товары в магазине
- Мебель и дверные ручки
- Посмотреть все
- Мебельные ручки и ручки
- Деревянный орнамент
- Дверные ручки
- Фурнитура безопасности
- Мебель и решения для жизни
- Посмотреть все
- Аксессуары для ванных комнат и сантехника
- Решения для дома и жизни
- Посмотреть все
- Приспособления для гардероба и хранения
- Крючки для гардероба и пальто
- Фурнитура для кровати
- Медиахранилище
- Системы торгового оборудования
- Офисные решения
- Посмотреть все
- Системы офисных столов
- Офис Организация
- Фурнитура для стола, ножки, ножки и ролики
- Посмотреть все
- Мебельные направляющие и ролики
- Ножки стола, мебельные ножки и регуляторы
- Настольная фурнитура
- Ящики, системы ящиков и направляющие
- Посмотреть все
- Системы выдвижения
- Направляющие для ящиков
- Вставки для ящиков
- Мебельные петли
- Фурнитура для клапанов и ножки
- Дверные аксессуары, буферы и упоры
- Соединители и полочные опоры
- Посмотреть все
- Соединители
- Полкодержатели и кронштейны
- Замки, защелки и болты
- Посмотреть все
- Мебельные замки и запорные системы
- Мебельные защелки и болты
- Решения для кухни
- Посмотреть все
- Кухонные принадлежности и аксессуары
- Управление отходами
- Опоры для столешницы
- Аксессуары для бытовой техники
- Посмотреть все
- Охлаждение и заморозка
- Бытовая техника
- Вентиляционные решетки
- Архитектурный
- Посмотреть все
- Контроль доступа
- Системы запирания
- Посмотреть все
- Замки и защелки
- Оборудование аварийного выхода
- Дверные петли
- Дверные доводчики и элементы управления
- Аксессуары для дверей
- Строительное оборудование
- Фурнитура для стеклянных дверей
- Раздвижные, складные и подвижные стены
- Посмотреть все
- Фурнитура для мебели
- Фурнитура для архитектурного
- Системы подвижных стен
- Освещение и электрооборудование
- Посмотреть все
- Освещение
- Колонки
- Хранение мультимедиа и телевизионные подъемники
- Электрические аксессуары
- Инструменты и расходные материалы
- Посмотреть все
- Винты
- Крепежные материалы
- Инструменты и аксессуары
- Посмотреть все
- Электроинструменты
- Абразивы
- Сверла, биты и режущие инструменты
- Ручные инструменты и приспособления
- Погрузочно-разгрузочные работы
- Герметики и клеи
- Посмотреть все
- Клеи
- Ленты
- Техническое обслуживание и упаковка
- Уход за поверхностью и ремонт
- Оборудование для обеспечения безопасности и рабочая одежда
- Мебель и дверные ручки
- Жилой
- Обзор
- Микрожилые решения
- Решения для кухни
- Решения для дома и гардеробной
- Решения для домашнего офиса
- Светодиодное освещение
- Решения для декоративной фурнитуры
- Шкафы и мебель Раздвижные решения
- Петли для шкафов
- Решения для мебельной фурнитуры
- Коммерческий
- Обзор
- Библиотека вдохновения
- Продукция
- Услуги
- Обзор
- Каталоги и брошюры
- Сервис+ от Häfele
- Планирование проекта и настройка
- Обслуживание клиентов
- Контакт
- Услуги по распределению
- Выставочные залы Хефеле
- Выставки
- Часто задаваемые вопросы
- Начало работы
- О компании Häfele
- Обзор
- В Новостях
- Häfele Эксклюзив
- Управление качеством
- История Хефеле
- Пресса и СМИ
- Хефеле Америка Ко
- Дилеры Häfele
- Карьера в Häfele
- Файл идеи
- Отраслевая принадлежность
- Социальные сети
- Специальные предложения
- Каталоги
- Мировой
- Контакт
- Каталоги
- Контакт
Каталоги и брошюры
Все каталоги и брошюры
The Complete Häfele
Фурнитура для мебели и шкафов
Посмотреть каталог
Что случилось?
Страница не может быть загружена по одной из следующих причин:
- Название страницы было изменено.
- Страница была перемещена или удалена.
- Введен неверный URL-адрес.
Попробуйте следующее:
- Перейдите на главную страницу или карту сайта.
- Воспользуйтесь поиском по сайту.
- Свяжитесь с нами.
DIG против GPS: стоят ли газопоршневые AR своих премиальных цен?
Стрелки из новой винтовки AR-15 — а за последние пять лет их было сотни тысяч — сталкиваются с ошеломляющим выбором при покупке новой винтовки. Патронник (в чем разница между 223 Rem. и 5.56 NATO и могут ли патроны быть взаимозаменяемыми?), характеристики (направляющие, рукоятки, рукоятки, прицельные приспособления) и даже цвет (базовый черный, песочный, оливково-серый или несколько цветовых оттенков) ) входят в число решений, которые должен обдумать новый покупатель. И, конечно, цена, а теперь и газовые механизмы. Появление газопоршневых систем в AR было по-разному воспринято как изменение правил игры и не было чем-то особенным. Читатели Gun Tests просили провести испытания ружей с газопоршневой системой (GPS), и мы приближаемся к завершению очных испытаний нескольких из этих ружей. Но не отходит ли на второй план стандартная операция AR с прямым попаданием газа (DIG)?
Возможно, но мы так не думаем. Есть много очень хороших орудий, которые работают с проверенной системой DIG, и если GPS действительно заменит DIG, это кардинальное изменение произойдет через много лет. Но на сегодняшний день мы хотели выяснить, стоит ли GPS-пушка на сотни долларов больше, чем две более дешевые DIG-пушки в разных ценовых категориях. Нашими участниками были High Standard HSA-15 Flat-Top Carbine No. HSTX6551, который стоит 920 долларов и имеет обозначение двойного калибра 5.56 NATO / 223 Rem. Это устройство прямого удара, такое как Stag Arms Model 2T 5,56×45 мм NATO, 1125 долларов. Этим двум традиционным механизмам противостоит новый газопоршневой пистолет Rugers SR-556FB 5,56×45 мм NATO-223 Rem., рекомендованная производителем розничная цена которого составляет 19 долларов. 95, но обычно продается по цене около 1700 долларов. Это на 575 долларов больше, чем у Stag, и на колоссальные 780 долларов больше, чем у High Standard. Но чтобы увидеть, отражают ли эти цифры реальную ценность или просто меньше полезных функций, нам пришлось залезть в сорняки и пострелять из оружия бок о бок и посмотреть, что нам нравится, а что нет. Но сначала давайте посмотрим, чем орудия отличаются внутренне.
Газовые системы
Операционная система, используемая в пушках High Standard и Stag, известна как прямое попадание газа. Этот оригинальный газовый механизм AR-15 был разработан Джином Стоунером более полувека назад. В этой конструкции газ отбирается из ствола, когда пуля проходит мимо газового порта, расположенного над основанием мушки винтовки. Газ устремляется в отверстие и вниз по газовой трубке, расположенной над стволом, которая проходит от основания мушки в верхнюю часть ствольной коробки AR-15. Здесь газовая трубка выступает в газовый ключ (ключ затворной рамы), который направляет ее в затворную раму. Затвор и затворная рама вместе образуют поршень, который расширяется по мере того, как полость в затворной раме заполняется газом под высоким давлением. Затвор фиксируется в удлинителе ствола, поэтому это расширение смещает затворную раму назад на одной линии с прикладом винтовки. По мере того, как затворная рама движется к прикладу оружия, штифт затворной рамы, въезжая в прорезь на затворной раме, заставляет затвор поворачиваться и отпираться от удлинителя ствола. Как только затвор полностью отпирается, он начинает свое движение назад вместе с затворной рамой. Движением затвора назад пустая гильза извлекается из патронника, и как только горловина гильзы выходит из удлинителя ствола, подпружиненный выбрасыватель затвора вытесняет ее из отверстия для выброса в боковой части верхней ствольной коробки.
Этот механизм проверен в боях, и за время этой истории было показано, что попадание горячих пороховых газов в механизм затвора/патронника может привести к проблемам с перегревом и загрязнением. Введите предполагаемое решение.
В газопоршневой системе, подобной той, что используется в «Рюгере», газы из ствола поступают в газовый блок, а затем на поршень, который, в свою очередь, ударяет по рабочему штоку, заменяющему газовую трубку. Вот почему говорят, что газопоршневые AR-15 работают холоднее и чище, чем газораспределительные системы. А в случае с Ruger, если оружейники компании действительно согласны с тем, что газопоршневая система лучше, имеет смысл создать новый SR-556 с использованием улучшенной конструкции GPS, а не оригинальной системы Stoner.
Если ради аргументации мы согласимся с Ругером в том, что поршневые системы действительно чище и холоднее, то затем мы должны спросить: «Ну и что?» С точки зрения солдат, в которых меньшее загрязнение и более холодная работа могут спасти жизни, трудно возражать против технологии GPS, опять же предполагая, что ее превосходство распространяется на отдельное оружие. Но с точки зрения потребителей, в которых мы должны сбалансировать большие объемы и высокоскоростные функциональные возможности с затратами на запуск, вода становится более мутной. Какой объем снаряда среднестатистический AR-парень на самом деле будет стрелять за раз и в целом, не чистя свою винтовку должным образом или вообще не чистя? Если ответ «много», то имеет смысл сэкономить пару сотен долларов на более чистую систему. Если ответ «не так много», то многие покупатели захотят сэкономить.
Выбор камеры
Наряду с выбором газовой системы потенциальный покупатель AR также должен выбрать наиболее подходящий размер камеры. Если, как в этом тесте, мы хотим иметь возможность стрелять более дешевыми, легкодоступными боеприпасами, которые будут работать практически в любой AR, тогда мы должны выбрать винтовки с патронниками 5,56 мм НАТО. И вот почему:
223 Remington — наиболее широко используемый винтовочный патрон центрального воспламенения в развитых странах. В своей военной форме 5,56×45 мм это основной боеприпас для вооруженных сил США и сил НАТО.
Модель 223 Remington начиналась как модель 222 Remington в 1950-х годах. Когда американские военные искали новый высокоскоростной патрон малого калибра для замены 308 Winchester, Remington начал с 222 Remington, удлинив гильзу настолько, чтобы увеличить запас пороха примерно на 20%. Это произошло в 1958 году, и патрон получил название 222 Remington Magnum. Патрон не был принят военными, но был введен в серийное производство. В 1964 году появился калибр 5,56х45 мм, также основанный на растянутом 222 Rem. корпус (и очень похожий на 222 Rem Magnum), был принят на вооружение вместе с новой винтовкой М-16. Как и в случае с 222 Rem. Magnum, новый военный гильза, достиг повышенной скорости за счет увеличения емкости гильзы за счет более длинной части корпуса и более короткой шейки. Эта военная модификация 222 Rem. первоначально назывался 222 Special, но позже был переименован в 223 Remington. В военной метрической номенклатуре патрон назывался 5,56х45 мм.
Таким образом, патроны и патронники 5,56 мм NATO и 223 Remington похожи, но не идентичны. Военные футляры обычно изготавливаются из более толстой латуни, чем коммерческие футляры; это снижает емкость пороха, а спецификация НАТО допускает более высокое давление в патроннике. Патронник калибра 5,56 мм НАТО, известный как патронник НАТО или военного образца, имеет более длинный ход, который представляет собой расстояние между горлышком патрона и точкой, в которой нарезы входят в контакт с пулей. Патронник 223 Remington имеет более короткий ход, и требуется только контрольное испытание на более низкое давление в патроннике SAAMI.
Проблемы: Использование 5,56-мм патронов НАТО (например, M855) в винтовке с патронником 223 Rem. может привести к чрезмерному износу и нагрузке на винтовку и даже может быть небезопасным, а SAAMI (производители спортивного оружия и боеприпасов института) не рекомендует эту практику. В ходе многолетних испытаний мы обнаружили, что использование коммерческих 223 Rem. Патроны в 5,56-мм винтовках под патрон НАТО работают надежно, и мы не видели проблем с точностью, которые можно было бы отнести на счет стрельбы из более короткого патрона 223 Rem. в пушках с более длинным свинцом под патрон 5,56 мм. Таким образом, для нас имеет смысл убедиться, что покупаемые нами винтовки имеют патроны калибра 5,56 мм, которые могут стрелять как 223 Rem, так и 223 Rem. и НАТОвские патроны безопасно, а не покупать 223-калиберные каморные пушки для общего пользования (стрельба по мишеням – другое дело), потому что они не всегда могут безопасно стрелять патронами 5,56 мм.
Как мы тестировали
Итак, в этом тесте оружия, подходящего для покупателя начального уровня, мы также искали недорогие боеприпасы из трех легкодоступных источников.
Боеприпасы «Монарх», которые мы использовали, продаются в магазинах спортивных товаров Академии, которые мы купили по цене 5,99 доллара за 20 долларов, или 30 центов за патрон до вычета налогов. Погружается на ОАО «Барнаульский станкостроительный завод» в Барнауле, Россия. Боеприпасы FMJ 223 с кириллическим клеймом на головке имеют лакированные стальные гильзы и некорродирующие капсюли Бердана. Сайт www.ab.ru/~stanok.
Затем мы купили патроны Silver State Armory (SSA) калибра 5,56 мм в цельнометаллической оболочке онлайн у компании на сайте www.ssarmory.com. На момент написания этой статьи SSA10075-55FMJ выставлялся на продажу по цене 10,99/20 долларов США, но именно этой партии не было в наличии. На его латуни было выштамповано «RP» для Remington Peters, и он стоил 55 центов за раунд.
Массовая упаковка Federal Ammunition была куплена в Wal-Mart по цене 39,97 долл. США/100, или 40 центов за патрон. Это тот же патрон, что и патрон 223B компании (www.federalpremium.com), но с цельнометаллической оболочкой. На латуни выбиты инициалы «FC» для патрона Federal.
Мы пристреляли все три пистолета с прицелами (передний и задний были поставлены для Ruger и Stag, передний только для High Standard) и прикрепили прицел к планкам Пикатинни на верхней стороне. Мы также прикрепили к направляющим различные аксессуары, чтобы проверить, насколько легко вещи крепятся и снимаются с оружия. Это оказалось основной областью оценки, из-за которой одно оружие сильно отставало от других.
Для проверки точности мы отстреляли все три ружья с упора для винтовки Bench Master (125 долларов США от Brownells), используя магазины на 30 патронов от производителей (два полимерных блока на 30 патронов для Ruger, по одному стальному магазину на 30 патронов каждый для Stag и High Standard), а также дополнительные стальные магазины на 30 патронов от Brownells (20 долларов). Мы использовали различные клейкие мишени от Birchwood Casey, остановившись на флуоресцентно-оранжевом 2-дюймовом прицельном пятне как наилучшем выборе для удержания веревки с десятью выстрелами во время тестирования точности на 100 ярдов. Для испытаний на точность на 100 ярдов мы установили RWS 3-9.Прицел ×44 Night Pro с подсветкой MilDot Reticle на планках оружия с кольцами Weaver высотой 30 мм с быстросъемными основаниями с перекрестным замком.
Чтобы проверить наличие неисправностей, мы прогнали 10 различных патронов через оружие блоками по 10 патронов, используя 10 различных магазинов, что, к счастью, оказалось пустой тратой времени. У нас была одна остановка с High Standard при использовании патронов Remington/UMC L223R3 в лишнем магазине – неудачное извлечение. И у нас был один сбой при подаче с помощью Ruger, когда он не смог подобрать первый патрон в магазине Brownells, который мы, возможно, неправильно установили. В обоих случаях частота отказов составила 1%, и ни одна из проблем не повторялась.
Итак, нам нужно было многое проверить с точки зрения общей подгонки и отделки, точности и полезности. Вот что наши испытатели нашли за три дня съемок:
Stag Arms Model 2T 5.56x45mm NATO, $1125
Компания Stag Arms из Новой Британии, штат Коннектикут, занимается производством AR-15 с 2003 года, но поставляет кованые ствольные коробки. и другие части в отрасли около 30 лет. Компания продает восемь модельных рядов винтовок в стиле AR, удобно пронумерованных от 1 до 8. Модель 1 представляет собой винтовку с ударным действием, имеет стандартное цевье (как у High Standard, протестированное ниже) и оснащена ручкой для переноски. Он продается за 9 долларов49. Модель 8L — это новый (доступный с 1 декабря 2009 г.) левосторонний газопоршневой агрегат с откидным прицелом, который продается по цене 1175 долларов. В сентябре 2009 года в каталог Stag была добавлена правосторонняя модель 8 стоимостью 1145 долларов США, поэтому компания была занята добавлением поршневых моделей в свою линейку AR.
Мы протестировали ружья Stag в нескольких конфигурациях, включая 6.8 SPC 5L (январь 2009 г., B+), SA6L (июнь 2008 г., B+) и 2TL (октябрь 2007 г., D). Конфигурация 2TL наиболее близка к тестируемой нами здесь модели 2T, поэтому мы внимательно следили за тем, не повторятся ли здесь те же проблемы, что и с левым блоком. Недавние завершенные аукционы на GunBroker.com показывают, что эта модель продается по цене от 9 долларов.50 и 1150 долларов.
Винтовка Stag Arms поставлялась с жестким пластиковым футляром, руководством пользователя, одним магазином (вместимостью 30 патронов, если это разрешено), наклейкой на бампер и футболкой Stag Arms, которую можно использовать для протирки. Компактный карабин Stag 2T имел телескопический приклад с шестью положениями, пистолетную рукоятку из жесткого пластика с одним пазом для пальцев, встроенные планки Пикатинни на переднем цевье и в верхней части ствольной коробки, петлю для крепления ремня на носке цевья. приклад и две петли для ремня снизу и слева на газовом блоке. У него была стандартная защищенная мушка типа A2, проушина для штыка и складной ARMS. Целик 40L с двумя отверстиями.
Цевье Samson Star-C M4/M203 имело длину 7 дюймов, таким образом предоставляя 28 дюймов передней монтажной поверхности для любой гайки, которую вы хотите привинтить к ружью. Цевье свободно плавает, поэтому добавление аксессуаров не повлияет на точку попадания. Для обеспечения повторяемости на цевье сверху и снизу были нанесены номера позиций, удобно отмеченные буквами «T» и «B», а также цифры белыми буквами. Добавление еще 12 дюймов прицельных планок поверх ствольной коробки увеличило общую площадь монтажной поверхности до 40 дюймов. Этого показалось достаточно, сказала наша команда. Верхняя планка цевья находилась на одной линии с планкой, проходящей через верхнюю часть ствольной коробки.
Пистолет должен был комплектоваться защитными чехлами для цевья, но на нашем образце их не было. Компания продает упаковку из 30 крышек для рельсов с тремя слотами по цене 15 долларов. Но 7-дюймовые крышки направляющих Troy Industries (SCOV-BRC-30FT-00, 35 долларов США) на Ruger идеально подходят к направляющим Stags, поэтому мы могли бы заказать их вместо этого.
16-дюймовый профильный ствол в стиле М-4 имел поворот 1 дюйм 9 дюймов, был хромирован и имел пламегаситель с закрытым дном, в результате чего OAL трубок составлял 17,25 дюйма. Само ружье имело OAL от 32,25 до 35,25 дюймов, в зависимости от того, на какую длину вы установили приклад (от 10,2 до 13,5 дюймов). Он весил 7,25 фунта без патронов и 8,3 фунта с установленным магазином Brownells на 30 патронов. Кованая ствольная коробка из анодированного алюминия 7075-T6 с передним усилителем и латунным дефлектором была подогнана очень хорошо, без заметного люфта между верхней и нижней половинами. После того, как наш тест был завершен, мы заметили износ на черном покрытии латунных дефлекторов.
На карабине Stag Arms было две петли для ремня. Один крепился под мушкой, а другой крепился к стволу в пределах узла мушки. Выбор петель может облегчить переноску карабина, но при стрельбе использование любой петли может отрицательно сказаться на точности.
Мушка Stag регулировалась по высоте путем нажатия на фиксатор и поворота стойки по часовой стрелке для более высокой точки попадания или против часовой стрелки для снижения выстрелов. Откидной целик регулировался только по горизонтали, и его можно было использовать постоянно или убирать вместо оптического прицела. Устройство крепилось крестообразным штифтом, который имел зажим с левой стороны (для правильной установки была выгравирована стрелка вперед) и гайкой, обработанной для шлицевой отвертки. Когда гайка была снята, она осталась с блоком благодаря проволоке. В нижнем положении агрегат удерживался подпружиненным рычагом. Мы обнаружили, что можем поднимать или опускать рычаг и включать прицел одной рукой.
Как только прицел был установлен вертикально, стрелку были доступны две диафрагмы. Первой апертурой был небольшой прицел, который мы использовали во время нашей оффлайн-съемки. Эту апертуру можно было отогнуть, чтобы открыть более крупную. Над обеими апертурами была совпадающая выемка. Это была грубая настройка, которую можно было использовать в ближнем бою.
Мы начали боевые стрельбы с 50-метрового стенда. Каждый выстрел был сделан с тщательно контролируемым нажатием, которое показало, что тяжелое нажатие на спусковой крючок Stags весом 7,6 фунтов было воспроизводимым, но никоим образом не соответствовало качеству. В приеме была слабина, которую мы в конечном итоге использовали как первую ступень двухступенчатого триггера.
Позже, в 100-ярдовой скамье, мы использовали измерение точности среднего группового радиуса вместо того, чтобы стрелять группами из трех или пяти патронов и измерять их размер. Причина: мы хотели отстрелять три серии по 10 выстрелов, чтобы показать, как нагрев ствола может повлиять на попадание пули с этими короткими трубками. Для расчета AGR мы находили центр цепочки из 10 выстрелов и усредняли расстояния от центра статистической группы до каждого выстрела. При использовании этой системы каждый выстрел становится отдельной точкой данных, что увеличивает размер выборки, что повышает статистическую значимость данных. Таким образом, AGR является очень хорошим индикатором размера группы, на который вы можете рассчитывать. Мы также сообщили о максимальном радиусе выстрела, расстоянии от статистического центра группы до центра самой дальней дыры, что в основном определяет количество худшего выстрела в цепочке. Кроме того, мы отметили максимальный разброс каждого патрона (диаметр группы) для цепочек из 10 выстрелов. Это просто расстояние между центрами двух самых широких кадров в группе.
Stag показал самый низкий (лучший) AGR из трех тестовых патронов: 0,76 дюйма у Monarch со стальным корпусом и 0,74 дюйма у Federals. Ему не очень нравились патроны SSA калибра 5,56 мм, он стрелял из этого патрона худшим AGR, 1,26 дюйма. Однако разница с боеприпасами Federal была очень небольшой, поскольку Ruger стрелял из 0,79-дюймовых AGR, а High Standard – 0,76 дюйма.
Чтобы проверить управляемость, мы провели пробную стрельбу, в ходе которой стрелок наводил карабин на ближнюю цель, отпускал предохранитель и производил выстрел при первом приемлемом прицеле. Именно во время этой части наших тестов мы поняли, что Stag и High Standard гораздо быстрее достигают цели, чем Ruger. Наша команда сказала, что это было комбинацией меньшего общего веса двух импинджмент-пистолетов, а также распределения веса Rugers. Точка баланса Rugers находилась примерно в дюйме перед колодцем магазина (B17 на нижней направляющей), что, по мнению нашей команды, делало его более тяжелым, чем другие.
В этот момент нам очень не хватало накладных накладок Stags. Ruger и HS были намного удобнее в обращении из-за крышек направляющих Rugers и пластикового цевья HS.
Мы также предпочли складные прицелы Rugers Troy Industries, а не заднюю часть Stags ARMS и фиксированную переднюю стойку. (High Standard не поставлялся с целиком, поэтому мы заменили два других целика на HS для этой части теста.) Мушка Troy в стиле HK имеет изогнутые уши, которые защищают стойку и обеспечивают круговое движение. По словам наших тестировщиков, визуальные формы в круге, которые было легче центрировать.
Кроме того, конструкция Ruger с плоской верхней частью облегчала установку и использование любой оптики, которую мы хотели, без специального крепления. Стойки мушки орудий Stag и HS блокировали бы любые лазеры или красные точки, установленные на вершинах орудий, с помощью стандартных поперечных колец. Обычный оптический прицел без проблем смотрел за переднюю стойку, поэтому каждый стрелок должен решить, как взвесить этот вопрос. Однако для наших тестировщиков плоский дизайн Rugers дал ему большое преимущество.
Нам также показалось, что пластиковые пистолетные рукоятки на Stag и HS не так удобны, как резиновые рукоятки Monogrip от Rugers Hogue. Но все три устройства сохранили стандартные размеры спусковой скобы, в отличие от сменных рукояток, таких как Stark Equipment SE-1, которые добавляют больше места внутри спусковой скобы для размещения перчаток.
Наша команда сказала: Нам понравилась общая компоновка и малый вес Stag Arms Model 2T. Он также очень хорошо стрелял из двух наших тестовых патронов. Для многих стрелков это выигрышные черты. Но преимущество плоского прицела Rugers было большим для наших испытателей. Имея это в виду, мы настоятельно рекомендуем Stag Model 3 за 895 долларов с газовым блоком Пикатинни и пластиковым цевьем, а также комплект прицела Troy за 250 долларов. Или возьмите 2T с газовым блоком Пикатинни вместо мушки в сборе. Но это поднимет цену.
Ruger SR-556FB 5,56×45 мм NATO
223 Rem., 1995 долларов США
Ruger производит некоторые хорошо известные полуавтоматические винтовки, в том числе 10-22 22 LR и Mini-14. Но когда компания выпустила SR-556 в мае 2009 года, это был ее первый шаг в сторону все более насыщенного и конкурентного сегмента. И просто глядя на набор функций, включая двухступенчатое поршневое действие, видно, что компания тщательно продумала первоначальную сборку.
Для начала: SR-556FB имел тяжелый контур, 16,12-дюймовый хромированный ствол, выкованный из хромомолибованадиевой стали Mil-Spec 41V45. Ствол толщиной 0,700 дюйма имел угол поворота 1:9 и был закрыт пламегасителем AC-556. Наши испытатели предпочли конструкцию с закрытым дном двух других укрытий для оружия, потому что они с меньшей вероятностью будут поднимать обломки, если стрелок находится на земле. Под патрон 5,56 мм НАТО Ruger SR-556 также стрелял патронами 223 Rem. патроны, мудрость которых мы отметили выше.
Ствол и газовый блок были хромированы, а затвор, затворная рама и экстрактор – хромированы. Передаточный стержень с поршневым приводом был покрыт химическим никелем/тефлоном. Пламегаситель и внешняя поверхность ствола, газовый блок и регулятор были покрыты фосфатом марганца. Все алюминиевые детали были анодированы с твердым покрытием Mil-Spec.
В спецификациях оружия указано, что SR-556 поставляется с цельным 10-дюймовым цевьем Troy Industries Quad Rail, но у нас оно было почти 11 дюймов в длину. В дополнение к планке Mil-Spec на верхней части ствольной коробки мы насчитали почти 50 дюймов поверхности планки для установки фонариков, лазеров, рукояток или, возможно, небольшой ямы для барбекю. Цевье крепится к верхней части ствольной коробки и обеспечивает крепление для поршневого передаточного стержня. Три крышки направляющих Troy обеспечивают удобную поверхность для захвата.
Кроме того, SR-556FB оснащен складывающимися прицелами Troy Industries BattleSights (отсюда и FB в названии), которые наша группа тестирования высоко оценила выше. Они соответствуют оптике Mil-Spec и легко снимаются или заменяются. Нажатие подпружиненной кнопки на правой стороне прицела позволяет сложить или поднять их одной рукой. Регулируемый по горизонтали целик включает в себя два отверстия, а защищенная мушка типа HK регулируется по высоте.
На прикладе находится шестипозиционный телескопический приклад в стиле M4, как и на других ружьях, но резиновая пистолетная рукоятка Hogue Monogrip обеспечивает лучшую поверхность для стрельбы, чем у других ружей, по мнению нашей команды.
В опубликованных Rugers характеристиках пистолета говорится, что он весит «7 фунтов. 15 унций». без магазина, но наш, по-видимому, все еще таскал с собой индейку, и весы составляли 8,4 фунта без магазина и 9,4 фунта с заряженным магазином Magpul PMAG на 30 патронов в пасти. Пистолет поставлялся в мягком футляре для переноски марки Ruger с застежками на липучке и внутренними карманами для магазинов. Ругер говорит, что орудие поставляется с тремя 30-зарядными PMAG Magpul, но у нашего орудия их было только два. Даже с двумя магазинами у SR-556 все еще было преимущество перед Stags и High Standards.
Конечно же, сердцем пистолета является запатентованная двухступенчатая поршневая операционная система. Ruger утверждает, что он обеспечивает «плавный ход подачи мощности на затвор и выводит остатки сгорания из нижней части газового блока». Регулируемый газовый регулятор с четырьмя позициями позволяет оператору настроить винтовку под конкретные боеприпасы и условия винтовки. На самом деле, в какой-то момент мы уменьшили его, чтобы гильзы почти не проходили через отверстие для выброса, и нам было легче зачерпывать латунь.
Поскольку Ругер опоздал на битву с AR, вполне логично, что Ругер пропустил систему DIG и перешел на поршневую систему, по крайней мере, с точки зрения современного мышления. Как нетрудно догадаться, скептически относились к превосходству поршневых систем в надежности, но у нас пока нет данных, подтверждающих этот скептицизм. Время и рынок встряхнут это. Что мы действительно знаем, так это то, что должным образом обслуживаемые DIG AR надежны, потому что это подтверждается данными почти за полвека, и они производятся некоторыми хорошо продуманными компаниями, включая Bushmaster, Remington, DPMS, Stag Arms, Smith & Wesson, Armalite, Lewis Machine & Tool, Colts, Knights Armament Co. и LaRue Tactical, и это лишь некоторые из них.
Более того, мы понимаем, что выбор GPS, вероятно, приводит к компромиссам в SR-556, которые могут не понравиться потребителям. Что-то делает «Ругер» тяжелее других орудий в этом тесте — возможно, это газовая система или рельсы. Но фунт — это много — на 12% больше, чем у Stag — и этот вес идет вперед. В результате наши стрелки сказали, что пистолеты Stag и HS управляются лучше.
Ругер продемонстрировал наилучшие результаты с патронами SSA (1,11 дюйма AGR), но также показал хорошие результаты с патронами Federal FMJ, как мы отмечали выше. Нам также понравилось, что у него были меньшие максимальные спреды, чем у Stag. На наш взгляд, орудия 9Спусковой крючок весом 0,4 фунта определенно сдерживал часть его потенциала точности.
Но для стрелка, который хочет включить аксессуары в свой комплект, Ruger легко превзойдет пистолет HS, а если принять во внимание оптику, то и Stag. Рельсовая система Troy легко вмещала оптический прицел, красную точку и лазер. Пистолеты Stag и HS могли использовать оптический прицел, но не другую оптику, потому что их блокировало крепление мушки. Тем не менее, Stag мог бы использовать лазер на боковых направляющих или днище, но не красную точку сверху, если только мы не купили специальное крепление.
Наша команда сказала: Одна из вещей, о которой беспокоились наши тестировщики, это то, полностью ли отлажен новый SR-556. В наших тестах у нас был один ранний щелчок с пистолетом, который не повторялся, поэтому это беспокойство не было подкреплено проблемами, на которые мы могли бы указать. В других местах Ruger тяжелее и дороже, чем другие, но он предлагает чертовски большую ценность, которой не было у DIG. Наша команда предпочла бы SR-556 орудию High Standard намного больше — рельсы, прицелы и прилагаемые магазины были основными преимуществами, которыми обладал Ruger. Выбор Оленя против Ругера намного сложнее. Stag был легче, но рельсовая система и прицел Rugers были намного лучше. Stag был немного более точен с Monarchs, но немного отставал с боеприпасами SSA, и и он, и Ruger очень хорошо стреляли с Federals, поэтому с правильными боеприпасами точность – это подбрасывание монеты. Итак, оставьте выбор следующим образом: оба ружья Ruger и Stag получают оценки A-, и стрелок может решить для себя, хочет ли он платить больше за функции Rugers. Тем не менее, тестовая группа оценила Stag как наш выбор, и во многом это решение было основано на разнице в цене.
High Standard HSA-15 A4 M4 Flat-Top Carbine
№ HSTX6551 5.56 NATO-223 Rem., $920
High Standard Производство, базирующееся в Хьюстоне, долгое время производило и продавало пистолеты-мишени. Сейчас компания производит четыре варианта AR-15 по цене менее 1000 долларов. HSTX6500 и HSTX6550 представляют собой устройства A2 с фиксированным прикладом, а HSTX6550 имеет плоскую верхнюю часть со встроенной планкой Пикатинни и 20-дюймовый ствол. HSTX6500 имеет ручку для переноски с регулируемым прицелом A2. Два складных приклада — это HSTX6501 с ручкой для переноски, регулируемым целиком A2 и 16-дюймовым стволом, а также наше тестовое ружье HSTX6551 с плоской верхней частью, планкой Пикатинни и 16-дюймовым стволом.
Винтовка HS поставлялась в картонной упаковке с одним магазином и без целика. Компактный карабин имел шестипозиционный телескопический приклад, пистолетную рукоятку из твердого пластика с насечками по бокам, как у Stag, и одну планку для принадлежностей, совместимую с Пикатинни, на верхней части ствольной коробки. У него была петля для крепления ремня в нижней части приклада и одна петля для ремня, прикрепленная к мушке в сборе. У него была стандартная защищенная мушка типа A2 и проушина для штыка.
Наша команда сообщила, что ребристое пластиковое цевье HS более удобно держать и управлять им, чем цевье с перилами, с чехлами или без них. Хромированный ствол диаметром 16 дюймов имел калибр 0,729 мм. дюйма толщиной и был помечен для патронов НАТО калибра 5,56 мм и скручивания 1 из 7 дюймов, что отличалось от заявленного производителями коэффициента скручивания 1: 9. Твист 1:7 стабилизирует более длинные пули лучше, чем 1:9, так что это одно из преимуществ HS, которое мы не тестировали. Как и у Stag, у HS был пламегаситель с закрытым днищем. У Ruger и HS был небольшой зазор между верхней и нижней половинами. Мы думали, что ни один из них не был так плотно подогнан, как Stag.
Главным преимуществом HS было то, насколько легко он поднимался и управлялся. С заряженным магазином на 30 патронов пистолет HS весил всего 7,5 фунтов и демонстрировал отличный баланс. С другой стороны, этот вес компенсировал изрядную полезность прицела, потому что передняя часть HS просто не предлагала много мест для подвески аксессуаров. Кроме того, как минимум, вам придется добавить какой-нибудь целик за 100 долларов или, возможно, съемную ручку для переноски с резервными прицельными приспособлениями. (Браунеллс продает блок DPMS за 9 долларов.0.) Кроме того, спусковой крючок HS был очень тяжелым — 11,8 фунта, что более чем на 4 фунта тяжелее, чем у Stags. У него тоже были помои при приеме, но мы нашли способ заставить его работать со скамейки.
Мы добились приемлемой точности от HS со всеми тремя патронами: 0,76 дюйма патронами Federals, 1,19 дюйма патронами Monarch со стальной гильзой и 1,24 дюйма средними группами патронов SSA калибра 5,56 мм.
Наша команда сказала: Высокий стандарт HSA-15 A4 M4 Flat-Top Carbine № HSTX6551 5.56 NATO-223 Rem. будет первым выбором многих стрелков, хотя это был наш третий выбор. Его легкий вес и несложная организация сохраняют лучшие черты стиля M4 – короткий ствол, складной приклад, удобное цевье – и добавляют планку с плоской вершиной для легкой установки оптического прицела. Эти новые высокие стандарты доступны исключительно через дистрибьюторов Lipseys, поэтому для заказа обратитесь к дистрибьютору по телефону (800) 666-1333. Lipseys оценивает этот пистолет в 9 долларов.50, добавьте ручку для переноски с прицелом и пару магазинов, и вы получите 1080 долларов без учета расходов FFL.
0110-ACCURACY-CHRONO.pdf
0110-STAG-ARMS-MODEL-2T.pdf
0110-RUGER-SR-556FB.pdf
0110-HIGH-STANDARD-0HSA.pdf
3
3 15-REPORT-CARD.pdf
Работа
РаботаРабота
Определение работы | Тепло и работа | Сохранение энергии | Внутренняя энергия |
Взаимное превращение тепла и работы | Функции состояния | Калориметр |
Определение работы
Работа может быть определена как произведение силы, используемой для перемещения объект, умноженный на расстояние, на которое перемещается объект.
ш = F x г
Представьте себе систему, состоящую из образца аммиака, запертого в поршне и цилиндре, как показано на рисунке ниже. Предположим, что давление газа, давит на поршень просто уравновешивает вес поршня, так что объем газа остается постоянным. Сейчас считать, что газ разлагается с образованием азота и водорода, увеличивая количество газа частицы в контейнере. Если температура и давление газа остаются постоянными, это означает, что объем газа должен увеличиться.
2 NH 3 ( г ) N 2 ( г ) + 3 Н 2 ( г )
Объем газа можно увеличить, частично вытолкнув поршень из цилиндра. Совершаемая работа равна произведению силы, действующей на поршень, на расстояние, на которое перемещается поршень.
ш = F x г
Давление ( P ), которое газ оказывает на поршень, равно силе (F) с которой он давит на поршень, деленную на площадь поверхности ( A ) поршня. поршень.
Таким образом, сила, действующая на газ, равна произведению его давления на площадь поверхности поршня.
F = P x A
Подстановка этого выражения в уравнение, определяющее работу, дает следующее результат.
w = ( P x A ) x d
Произведение площади поршня на расстояние, на которое перемещается поршень, равно изменение объема системы при расширении газа. Условно, изменение объема представлено символом В .
В = А х г
Таким образом, величина работы, совершаемой при расширении газа, равна произведению давление газа, умноженное на изменение объема газа.
| с | = П В
Джоуль — измерение теплоты и работы
По определению, один джоуль — это работа, совершаемая, когда сила в один ньютон используется для перемещения объект один метр.
1 Дж = 1 Н·м
Поскольку работа может быть преобразована в теплоту и наоборот, система СИ использует джоуль для измерять энергию в виде теплоты и работы.
Первый закон термодинамики: сохранение Энергия
первый закон термодинамики утверждает, что энергия не может быть создана или уничтожен. Система может получать или терять энергию. Но любое изменение энергии системы должно сопровождаться эквивалентным изменением энергии его окружения, потому что полная энергия Вселенной постоянна. Первый закон термодинамики можно описать следующим уравнением.
E унив = E сис + E доб = 0
(Индексы univ , sys и surr обозначают вселенную, системы и ее окружения.)
Внутренняя энергия
Энергию системы часто называют внутренней энергией , потому что она представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергий частиц, образующих систему. Потому что отсутствие взаимодействия между частицами, единственный вклад во внутреннюю энергию идеального газа есть кинетическая энергия частиц. Внутренняя энергия идеального газа равна следовательно, прямо пропорциональна температуре газа.
(В этом уравнении R — постоянная идеального газа, а T — температура газа в единицах Кельвина.)
Хотя трудно, если вообще возможно, написать уравнение для более сложных системы, внутренняя энергия системы по-прежнему прямо пропорциональна ее температура. Поэтому мы можем использовать изменения температуры системы для мониторинга. изменение его внутренней энергии.
Величина изменения внутренней энергии системы определяется как разница между начальным и конечным значениями этой величины.
Е сис = E окончательный – E начальный
Поскольку внутренняя энергия системы пропорциональна ее температуре, E положительна при повышении температуры системы.
Первый закон термодинамики: взаимопревращение тепла и работы
Энергия может передаваться между системой и ее окружением до тех пор, пока энергия энергия, полученная одним из этих компонентов Вселенной, равна энергии, потерянной другой.
Е сис = – E изб
Энергия может передаваться между системой и ее окружением в виде либо тепло ( q ) или рабочий ( w ).
Е сис = д + ш
Когда тепло поступает в систему, это может привести к повышению температуры системы или работа.
q = E сис – с
Правила знаков для связи между внутренней энергией системы и задано теплоты , пересекающей границу между системой и ее окружением. на рисунке ниже.
- Когда тепло, поступающее в систему, увеличивает температуру системы, внутренний энергия системы увеличивается, и E положительный.
- Когда температура системы снижается из-за выхода тепла из системы, E отрицательно.
Соглашение о знаках для отношения между работой и внутренней энергией система показана в левой части рисунка ниже.
- Когда система воздействует на окружающую среду, энергия теряется, и E отрицательно.
- Когда окружение совершает работу над системой, внутренняя энергия системы становится больше, поэтому E положительный.
Соотношение между величиной работы, совершаемой системой при ее расширении, и изменение объема системы ранее описывалось следующим уравнением.
| с | = П В
На приведенном выше рисунке показано, что можно включить соглашение о знаках для работы расширения. записав это уравнение следующим образом.
w = – P В
Функции состояния
Когда уравнения связывают два или более свойств, описывающих гос. системы, они называются уравнениями состояния . Например, закон идеального газа уравнение состояния.
PV = нРТ
Функция состояния s зависит только от состояния системы, а не от путь, используемый для достижения этого состояния.
Температура является функцией состояния. Сколько бы раз мы ни нагревали, ни охлаждали, ни расширяли, сжать или иным образом изменить систему, чистое изменение температуры зависит только от на начальное и конечное состояния системы.
Т = T окончательный – T начальный
То же самое можно сказать об объеме, давлении и числе молей газа в образец. Все эти величины являются функциями состояния.
Теплота и работа являются , а не функциями состояния. Работа не может быть функцией государства, потому что она пропорциональна расстоянию, на которое перемещается объект, которое зависит от пути, по которому он двигался от начального до конечного состояния. Если работа не является функцией состояния, то теплота не может быть государственная функция либо. Согласно первому закону термодинамики изменение внутренняя энергия системы равна сумме переданной теплоты и работы между системой и ее окружением.
Е сис = д + ш
Если Е зависит не от пути перехода от начального состояния к конечному, а от количества работы зависит от используемого пути, количество отдаваемой или поглощаемой теплоты должно зависеть на пути.
Термодинамические свойства системы, являющиеся функциями состояния обычно обозначаются заглавными буквами ( T , V , P , E и так далее на). Термодинамические свойства, не являющиеся функциями состояния, часто описываются формулой строчные буквы ( q и w ).
Практическая задача 3: Что из следующего свойства газа являются функциями состояния? (а) Температура, T (б) Объем, В (с) Давление, P (d) Количество молей газа, n (e) Внутренняя энергия, E Нажмите здесь, чтобы проверить ваш ответ на практическое задание 3 |
Измерение тепла с помощью калориметра
Количество теплоты, выделяемой или поглощаемой в ходе химической реакции, можно измерить с помощью калориметр, как показано на рисунке ниже.
Поскольку реакция происходит в закрытом сосуде при постоянном объеме, никакая работа расширение происходит во время реакции. Теплота, выделяемая или поглощаемая в результате реакции, равна равно изменению внутренней энергии системы за время реакция:
Е сис = q В .
Количество теплоты, отдаваемое или поглощаемое водой в калориметре, может быть рассчитывается исходя из теплоемкости воды.
Практическая задача 4: Природный газ в метан реагирует с кислородом с образованием углекислого газа и воды. CH 4 ( г ) + 2 O 2 ( г ) CO 2 ( г ) + 2 H 2 6 O( ) Рассчитайте теплоту, выделяющуюся при взаимодействии 0,160 г метана с избытком кислорода в бомбовый калориметр, если температура 1000 кг воды в ванне, окружающей бомба увеличивается на 1,918 или С. Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическое задание 4 Нажмите здесь, чтобы увидеть решение практической задачи 4 |
Тепло – это большое количество . Наиболее распространенный способ преобразования Измерение теплоты в интенсивную величину заключается в вычислении теплоты реакции в единиц килоджоулей на моль. Результатом этого расчета является величина, известная как молярный теплота реакции . По определению, молярная теплота реакции – это теплота, выделяемая или поглощается реакцией, выраженной в килоджоулях на моль одного из реагентов в реакции.
Демонстрационный блок Fire Piston « SurvivalSchool.com — Midwest Native Skills Institute
«Поджигающий поршень» — как представлено в «ПОПУЛЯРНОЙ МЕХАНИКЕ» —
Яркий пример закона Бойля, который можно использовать раз за разом.
Просто затемните комнату, поместите небольшой кусок ваты внутрь прозрачного акрилового цилиндра и сильно нажмите на поршень, и вы увидите ВСПЫШКУ, когда хлопок воспламенится от тепла сжатого воздуха..Узнайте из первых рук об уникальной взаимосвязи между давлением газа и температурой с помощью этого комплекта.
В комплект входят следующие материалы:
• Устройство Fire Piston ( Прозрачный акрил для наглядности эффекта )
• Точеный алюминиевый поршень ( прослужит столько же лет, как )
• Хлопок для зажигания ( материал для начала демонстрации) немедленно )
• Пакет смазочных материалов ( для продления срока службы уплотнительных колец )
• Полные инструкции
О самом устройстве
Готовый к использованию увлекательный прибор для демонстрации того, как температура увеличивается с давлением. Этот научный факт ярко демонстрируется воспламенением хлопкового трута внутри прозрачного цилиндра, когда поршень сжимает воздух в цилиндре.
Тяжелый алюминиевый стержень помещается внутрь прозрачной акриловой трубки. Поршень с уплотнительными кольцами на конце и снабженный контурной ручкой используется для быстрого сжатия газа, повышая температуру до уровня, достаточного для воспламенения небольшого кусочка ваты в трубке.
Как использовать
1. Установка выполняется быстро и легко. Сначала вытащите поршень и бросьте туда небольшой кусочек хлопкового трута.
2. Аккуратно вставьте поршень так, чтобы он едва вошел в горловину поршневой камеры.
3. Удерживая устройство на нескользкой поверхности, нажмите на поршень с некоторым усилием и скоростью.
Вы увидите вспышку огня внутри прозрачной акриловой трубки, поскольку воздух сжимается, нагревается до точки
, которая воспламеняет хлопковый трут. Сгорание будет продолжаться до тех пор, пока не будет израсходован весь имеющийся в цилиндре кислород.
Примечание:
Подождите, пока свежий кислород снова войдет в цилиндр, чтобы поддерживать горение для следующей демонстрации
Как это работает физически:
Воздух сильно нагревается при сжатии под высоким давлением. Если вы когда-либо накачивали велосипедную шину, вы замечали выделяющееся тепло. Блок имеет «степень сжатия» прибл. 18:1 (объем цилиндра 9 мл и уменьшается до 0,5 мл при сжатии поршня).
Когда воздух в демонстрационном блоке Fire Piston сжимается, это происходит настолько быстро и эффективно, что это приводит к повышению температуры до более чем 210°C (378°F), «температуры мгновенного воспламенения» хлопка. На самом деле он может мгновенно достигать температуры более 260°C (500°F) внутри цилиндра!
Научные принципы, лежащие в основе принципа действия
При быстром сжатии газ подвергается адиабатическому термодинамическому процессу, который происходит без потери или выделения тепла. При уменьшении объема давление увеличивается очень быстро. Температура газа также повышается, потому что тепловая энергия не успевает передаться окружающей среде, как это обычно происходит. Это повышение температуры может привести к воспламенению горючих веществ только от «горячего воздуха», как в дизельном двигателе!
Как работает дизельный двигатель? Дизельный двигатель сжимает воздух внутри цилиндра (что приводит к адиабатическому повышению температуры), а затем впрыскивает топливо в нужный момент, чтобы оно сгорало от тепла. Сгорание топлива толкает поршень вниз, создавая мощность двигателя. Эта конструкция, в которой топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр в верхней части такта сжатия двигателя, предотвращает детонацию двигателя, в отличие от бензинового двигателя, в котором для зажигания используется свеча зажигания. (Топливо в дизельном двигателе самопроизвольно воспламеняется от тепла, а не требует искры для его воспламенения.) Поскольку нет опасности вызвать детонацию, дизельный двигатель может использовать более высокие степени сжатия, чем бензиновые двигатели.
Дизельные двигатели с высокой степенью сжатия более эффективны, чем бензиновые двигатели, поэтому большие грузовики и корабли используют дизельные двигатели. Однако когда он был изобретен в 1890-х годах Рудольфом Дизелем, двигатель высмеивался. Дизельный двигатель запускается с такта впуска, когда воздух всасывается в цилиндр при движении поршня вниз. Следующий такт сжатия происходит, когда поршень движется обратно вверх, быстро сжимая воздух в адиабатическом процессе. В рабочем такте топливо впрыскивается и воспламеняется, толкая поршень вниз и приводя в действие двигатель за счет произведенной энергии. В такте выпуска поршень движется обратно вверх, выталкивая сгоревшие газы.
Чем легче воспламеняется топливо, тем ниже температура, необходимая для воспламенения, чем у более тяжелого топлива (например, дерева). При наличии газообразного кислорода в окружающем воздухе
Техническое обслуживание демонстрационной установки пожарного поршня
Требуется минимальное техническое обслуживание. Ваш плунжер предварительно смазан и не нуждается в дополнительной смазке какое-то время, однако дополнительная смазка включена в комплект, если вы хотите использовать ее перед каждой демонстрацией, чтобы продлить срок службы уплотнительных колец..
После каждого использования прочищайте цилиндр деревянной палочкой или просто сдувайте угольную пыль из небольшого костра, который вы только что разожгли. Демонстрационный блок снова готов к использованию.
Силовые установки с поршневыми двигателями
Мощность поршня
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) совершенствовался и развивался в течение последних 100 лет для широкого спектра применений: от крошечных двигателей объемом 1 куб.см для моделей самолетов до гигантских морских двигателей с выходной мощностью в десятки мегаватт. Поршневой двигатель с его компактными размерами и широким диапазоном выходной мощности и вариантов топлива является идеальным первичным двигателем для питания электрогенераторных установок (генераторных установок), используемых для обеспечения основной энергией в удаленных местах или, в более общем плане, для обеспечения мобильных и аварийных или резервных электричество.
Приложения
Генераторные установки предназначены для работы на фиксированных скоростях из-за требования обеспечить выходное напряжение переменного тока фиксированной частоты. Монитор частоты вращения ротора показывает выходную частоту генератора, и эта информация передается обратно для управления клапаном подачи топлива, чтобы поддерживать постоянную частоту.
Напряжение также пропорционально скорости, пока магнитная цепь не насыщается, когда скорость увеличения напряжения резко замедляется по мере увеличения скорости.
Выходная мощность может регулироваться тиристорным регулятором, который изменяет угол зажигания тиристора, который, в свою очередь, изменяет средний ток нагрузки.
- Основное питание
- Аварийное питание
- Электрическая тяга
- Когенерация
Крупные дизельные генераторы используются для первичной энергетики
Небольшие переносные генераторы, часто используемые для аварийного питания, могут работать на бензине (бензине) или на дизельном топливе. Удаленные беспилотные приложения обычно имеют возможность автоматического запуска и остановки.
Первый дизель-электрический гибридный автомобиль был запатентован в 1914 году Германом Лемпом. В системе трансмиссии использовалась электрическая тяга, чтобы избежать использования сложных зубчатых механизмов, необходимых для передачи мощности дизельного ДВС на колеса во всем диапазоне скоростей поезда, поскольку электродвигатели могут работать в более широком диапазоне скоростей и могут быть проще. контролируемый. Для этой цели использовались двигатели постоянного тока, а мощность постоянного тока обеспечивалась генератором постоянного тока, приводимым в движение дизельным двигателем. В современной дизельной электрике используются машины переменного тока, чтобы избежать использования ненадежных коммутаторов и щеток в двигателях и генераторах. Использование дизельной электроэнергии обеспечивает гибкую маршрутизацию и позволяет избежать затрат на дорогостоящую инфраструктуру воздушных проводов, необходимых для чисто электрических поездов. Выходная электрическая мощность может составлять всего 200 кВт для небольшого пассажирского транспортного средства и до 2 МВт для большого грузового поезда.
(См. схему гибридных морских применений.)
Принципы работы двигателя внутреннего сгорания
Двигатели внутреннего сгорания состоят из одного или нескольких цилиндров, каждый из которых закрыт с одной стороны и открыт с другой, в которых плотно прилегающие поршни могут двигаться вверх и вниз. (См. схему ниже) Двигатель получает мощность за счет последовательного сжигания сжатой воздушно-топливной смеси в каждом из цилиндров. Топливо воспламеняется, когда поршень находится в верхней части своего хода, и расширение горящего газа толкает поршень вниз. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатым валом, который передает движущую силу желаемому устройству, в данном случае генератору. Воздух или воздушно-топливная смесь подается в цилиндр, когда поршень находится в самой нижней точке, а маховик на коленчатом валу создает импульс для перемещения поршня вверх для его сжатия.
Поршень и шатун в поршневом двигателе образуют большую массу, которая ускоряется от нуля до очень высокой скорости и снова замедляется до нуля при каждом обороте двигателя. (100 раз в секунду в двигателе, работающем со скоростью 6000 об/мин.) Это оказывает огромное воздействие на движущиеся части двигателя.
За прошедшие годы было разработано множество методов подачи воздуха и топлива в цилиндры, управления зажиганием и удаления выхлопных газов. Двумя основными классами двигателей являются двигатели с искровым зажиганием или двигатели с циклом Отто и двигатели с воспламенением от сжатия или дизельные двигатели. Оба этих типа могут быть рассчитаны на четырехтактный или двухтактный режим работы.
Доступная мощность
Упрощенные уравнения, описывающие работу двигателя, предполагают, что рабочие вещества являются идеальными газами, все процессы обратимы и отсутствует трение.
Следующее идеализированное уравнение применимо как к двигателям Отто (искровое зажигание), так и к дизельным двигателям (воспламенение от сжатия), описанным ниже.
P= η f m a N Q HV (F/A) / n R
P = Выходная мощность двигателя
η f = Эффективность преобразования топлива
m a = Масса воздуха, подаваемого в цилиндр(ы) за цикл
N = Частота вращения коленчатого вала
Q HV = Теплота сгорания топлива
(F/A) = Массовый расход топлива / Массовый расход воздуха
n R = Количество оборотов кривошипа на рабочий такт (2 для 4-тактных двигателей, 1 для 2-тактных двигателей)
Из уравнения видно, что выходная мощность пропорциональна массе воздуха, проходящего через двигатель (мощности или рабочему объему цилиндров), скорости вращения, энергосодержанию топлива и скорости его подачи. потребляется, что может быть непосредственно измерено.
Выходной крутящий момент T также пропорционален мощности двигателя и расходу топлива и определяется по формуле:
T= P/N
Эффективность преобразования топлива, влияющая как на мощность двигателя, так и на крутящий момент, является более сложной и зависит от теплового и механического КПД двигателя.
Эффективность преобразования энергии
Основной задачей двигателя внутреннего сгорания является преобразование химической энергии в механическую путем сжигания топлива в цилиндре, а термодинамический КПД является мерой того, насколько хорошо он выполняет эту работу в идеальных условиях. Однако практические системы подвержены множеству потерь, которые снижают общую эффективность двигателя при передаче механической энергии на коленчатый вал до неожиданно низких значений. КПД может достигать 50 % и более для крупных дизельных двигателей, в которых используются системы рекуперации отработанного тепла, и всего 20–30 % для более простых конструкций, таких как автомобильные электростанции и небольшие бытовые электростанции.
- Степень сжатия и тепловой КПД
Эффективность сгорания можно повысить, сжимая имеющиеся молекулы кислорода и топлива в очень маленьком пространстве, что вместе с теплотой сжатия приводит к лучшему перемешиванию и испарению топлива.
Таким образом, теоретический термодинамический КПД двигателя Отто зависит от степени сжатия рабочей жидкости, а также от природы топлива и определяется стандартным уравнением: 9γ-1
, где r v — степень сжатия двигателя, которая определяется как соотношение между объемом, заключенным в цилиндре и поршне, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), заключенный объем цилиндром и поршнем, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ).
Гамма ( γ ) — отношение удельных теплоемкостей при постоянном давлении ( C p ) и постоянном объем ( C v ) рабочей жидкости (для большинства целей рабочей жидкостью является воздух, и рассматривается как идеальный газ). Гамма-коэффициент воздуха равен 1,4. Чем сложнее молекулы газа, тем ниже гамма. Для топливной смеси, используемой в двигателе внутреннего сгорания, гамма обычно находится в пределах 1,15. и 1,25
Удельная теплоемкость C — это количество тепла на единицу массы, необходимое для повышения температуры на один градус Цельсия. Таким образом:
C = Q / M * дельта T
Где Q — подведенное тепло, M — масса образца и Дельта T – это изменение температуры в результате. Это предполагает, что фазового перехода не происходит, поскольку тепло, добавляемое или отводимое во время фазового перехода, не меняет температуру.
Уравнение теплового КПД для идеального цикла Отто показано графически ниже. Это показывает, что тепловой КПД и, следовательно, мощность двигателя увеличиваются с увеличением степени сжатия, однако при степени сжатия, превышающей 17,9, улучшение незначительно.0003
Сжатие газа поршнем в цилиндре вызывает повышение температуры газа, и это повышение температуры увеличивается с увеличением степени сжатия. Поскольку сжатый газ представляет собой смесь воздуха с летучим топливом, он может самовозгораться без искры, когда летучее топливо достигает точки воспламенения до того, как поршень достигнет верхней точки такта сжатия. Этот эффект называется преждевременным зажиганием и ограничивает максимальную степень сжатия двигателя с искровым зажиганием примерно до 12:19.0003
Степень сжатия двигателей с искровым зажиганием обычно находится в диапазоне от 8:1 до 12:1
, в которых воспламенение топлива зависит от повышения температуры, вызванного сжатием, а не от искры, могут и должны работать при гораздо более высоких степенях сжатия. Они могут это сделать, потому что сжатый газ представляет собой чистый воздух, и топливо не подается до тех пор, пока воздух уже не будет сжат.
При заданной степени сжатия дизельный двигатель на самом деле немного менее эффективен, чем двигатель с циклом Отто, но дизель с лихвой компенсирует это, поскольку работает при гораздо более высоких степенях сжатия.
Степень сжатия дизельных двигателей обычно находится в диапазоне от 14:1 до 25:1
Одним из недостатков двигателей с высокой степенью сжатия является то, что чем выше пиковые температуры газа в цилиндре вызывают более высокие количества образующихся оксидов азота.
- Соотношение воздух/топливо
Процесс горения – это химическая реакция, при которой топливо окисляется (сгорает) кислородом воздуха. Для полного сгорания требуется определенный вес воздуха, чтобы окислить все топливо, не оставив избыточного кислорода. Соотношение масс воздуха и топлива, необходимое для полного сгорания, называется стехиометрическим соотношением.
Для бензина стехиометрическое соотношение воздух/топливо составляет 14,7:1, и в двигателе с циклом Отто задача карбюратора или системы впрыска топлива поддерживать это соотношение. Если соотношение воздух/топливо намного выше стехиометрического значения, как и в случае обедненной смеси, воспламенение смеси свечой зажигания затруднено. Если передаточное отношение ниже, как в случае с богатой топливной смесью, часть топлива остается несгоревшей, и КПД двигателя снижается.
Дизельные двигатели, напротив, работают с переменным соотношением воздух/топливо. Это связано с тем, что воспламенение топлива вызывается высокой температурой, вызванной сжатием, а не искрой.
При работе двигателя на холостом ходу требуется лишь небольшое количество топлива, но перед впрыском топлива камера сгорания всегда заполнена чистым воздухом, так что соотношение воздух/топливо может достигать 60 или 100:1. По мере увеличения нагрузки на двигатель необходимо сжечь больше топлива, чтобы обеспечить мощность, поэтому количество топлива, впрыскиваемого за цикл, должно быть соответственно увеличено, но количество воздуха, вводимого в цилиндр за цикл, остается постоянным, так что соотношение воздух/топливо соотношение уменьшается.
Поскольку неэффективное смешивание топлива и воздуха, характерное для дизельных двигателей, приводит к неполному сгоранию и последующему образованию частиц сажи при подаче на богатую топливную смесь, большинство дизельных двигателей должны работать на обедненной смеси со стехиометрическим значением используемого топлива. Таким образом, при том же рабочем объеме безнаддувные дизельные двигатели не могут сжигать столько топлива, как эквивалентные двигатели с циклом Отто, что немного снижает преимущество в эффективности, получаемое за счет более высокой степени сжатия.
- Потери энергии
Все тепло, которое выходит в виде выхлопных газов или поступает в радиатор, является потраченной впустую энергией.
Обычно 35% подаваемой тепловой энергии теряется в системе охлаждения и немного больше через выхлоп. Неполное сгорание топлива приводит к дальнейшим потерям. На трение приходится еще от 5% до 6% потерянной энергии, и еще больше энергии используется для вращения различных вспомогательных насосов, вентиляторов и генераторов, необходимых для поддержания работы.
См. также Тепловые двигатели
Практическая выходная мощность
Практическая выходная мощность ограничена ограничениями воздушного потока из-за ограничений размера и формы впускного и выпускного трактов, эффективности смешивания топлива, скорости распространения пламени, трения, способности механических компонентов выдерживать высокое давление сжатия в цилиндры и чрезвычайно высокие силы инерции на возвратно-поступательные части, включая шатуны и клапанные механизмы.
Рабочие характеристики типичного небольшого двигателя, являющиеся результатом всех этих ограничений, показаны ниже.
Мощность и крутящий момент увеличиваются с частотой вращения двигателя, но достигают пика и начинают снижаться, когда эти ограничения начинают действовать. Это серьезный недостаток для автомобильного применения, которому требуются мощность и крутящий момент в широком диапазоне скоростей двигателя, но не обязательно для генератора, который обычно работает с постоянной скоростью.
Типы двигателей
- Двигатели с искровым зажиганием
- Дизельные двигатели
- Реальные и мнимые преимущества эффективности
- Сравнение Отто и Дизеля
- Четырехтактные двигатели
- Впуск/впуск
- Такт сжатия
- Мощный удар
- Выпускной такт
- Двухтактные двигатели
- Такт сжатия
- Мощный удар
- Сравнение двухтактных четырехтактных двигателей
- Четырехтактные двигатели
- Преимущества
- Лучший контроль над процессом сгорания возможен благодаря большему количеству возможностей управления клапаном и моментом зажигания. Это позволяет повысить эффективность использования топлива при той же степени сжатия и лучше контролировать выбросы выхлопных газов.
- Лучшее смешивание топлива с воздухом благодаря раздельному циклу впуска и сжатия.
- Недостатки
- Меньшая удельная мощность, чем у двухтактного двигателя, поскольку на каждые два оборота двигателя приходится только один рабочий такт.
- Более сложный и дорогой в производстве.
Двигатель с искровым зажиганием был запатентован в 1876 году Николаусом Августом Отто.
До 1980-х годов в двигателях с искровым зажиганием использовался карбюратор для испарения топлива и его смешивания с воздухом. Топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндр при движении поршня вниз, а затем сжимается при движении поршня вверх. В верхней части цикла смесь воспламеняется от искры, и расширяющийся горящий газ снова толкает поршень вниз. Впуск и выпуск газов в цилиндр и из него контролируются клапанными механизмами в верхней части цилиндра (головка цилиндра) или движением поршня через отверстия сбоку цилиндра.
Частота вращения двигателя регулируется дроссельной заслонкой (дроссельной заслонкой), которая ограничивает поступление топливно-воздушной смеси в двигатель. Повышенное сопротивление воздушному потоку, вызванное этим механизмом, затрудняет дыхание двигателя и, таким образом, снижает его общую эффективность, особенно на малых скоростях.
После 100 лет использования карбюраторов в двигателях с циклом Отто в 1980-х годах были представлены системы впрыска топлива. Обладая гораздо большим контролем над процессом сгорания, они быстро заменили грубый, но надежный карбюратор. Они используют электронные датчики для измерения параметров двигателя, таких как температура и давление воздуха, а также число оборотов двигателя. а также требования к двигателю, полученные от положения дроссельной заслонки, и использовать эту информацию для подачи точно рассчитанного количества топлива в двигатель через форсунку. Топливо впрыскивается под высоким давлением непосредственно во впускной коллектор или цилиндр или в полость в головке цилиндра, когда поршень находится в верхней точке своего хода и сжатие воздуха почти завершено. Топливо распыляется и смешивается с воздухом перед воспламенением от искры. Эта система позволяет более точно рассчитывать и дозировать поток топлива, улучшая процесс сгорания, повышая эффективность и в то же время снижая вредные выбросы выхлопных газов.
Двигатель с воспламенением от сжатия был запатентован в 1894 году Рудольфом Дизелем
Дизельные двигателианалогичны двигателям с циклом Отто, но предназначены для работы при гораздо более высоких степенях сжатия для достижения более высокого теплового КПД. Для этого они всасывают только воздух во время цикла сжатия, а топливо вводится только в конце цикла сжатия. Таким образом, предотвращается преждевременное воспламенение топлива, поскольку во время сжатия топливо отсутствует.
Сильное сжатие воздуха вызывает повышение его температуры до 700-900 градусов по Цельсию. Топливо впрыскивается под высоким давлением в этот горячий воздух, когда поршень находится в верхней части своего цикла, что приводит к распылению заряда топлива и немедленному воспламенению.
Скорость двигателя регулируется путем изменения расхода топлива, а дизельный двигатель не имеет дроссельной заслонки для ограничения потока воздуха. Это делает его более эффективным на низких скоростях, чем двигатель цикла Отто.
Из-за высоких температур воспламенения, достигаемых в двигателях с высокой степенью сжатия, дизельные двигатели могут использовать гораздо менее летучие или менее горючие виды топлива, что, в свою очередь, позволяет двигателю использовать гораздо более широкий диапазон видов топлива. Принудительное испарение топлива форсункой также способствует использованию менее летучих видов топлива.
Первоначальный двигатель Рудольфа Дизеля был разработан для работы на угольной пыли, а позже французское правительство, которое в то время изучало возможность использования арахисового масла в качестве местного топлива в своих африканских колониях, первыми применили биотопливо, указав арахисовое масло в качестве топлива для двигатель он продемонстрировал на 1900 «Всемирная выставка» в Париже.
Большие морские дизели работают на мазуте, который является отходом нефтеперерабатывающей промышленности (иногда его называют «бункерным маслом»). Он густой и вязкий, его трудно воспламенить, но его безопасно хранить и дешево покупать. Перед использованием топливо необходимо нагреть, чтобы разжижить его и облегчить испарение.
Из-за высокой степени сжатия дизельные двигатели обеспечивают реальное повышение эффективности по сравнению с двигателями с искровым зажиганием с более низкой степенью сжатия, однако это улучшение составляет лишь около 20% и не учитывает повышения эффективности до 40%, заявленного для двигателя.
Другие 20% улучшения связаны с природой топлива. Оба топлива имеют одинаковую плотность энергии с бензином примерно на 1% лучше при 45,8 мегаджоулей/килограмм (МДж/кг) по сравнению с дизельным топливом с плотностью 45,3 МДж/кг. Но дизельное топливо намного плотнее бензина с плотностью 850 граммов на литр, что примерно на 18% плотнее более летучего бензина с плотностью всего 720 граммов на литр. Таким образом, один литр или галлон дизельного топлива содержит на 17% больше энергии, чем эквивалентный объем бензина.
При сравнении расхода топлива автомобильных двигателей важно помнить об этом.
Если мы на данный момент проигнорируем 20-процентное повышение эффективности из-за более высокой степени сжатия дизельного двигателя, может показаться, что автомобили с дизельным двигателем еще более эффективны, достигая дополнительных 17 % экономии миль на галлон. Однако это только потому, что мазут продается по объему, а не по весу. При измерении в милях на килограмм расход топлива будет почти таким же.
Эффективность преобразования для бензиновых двигателей (химическая энергия в механическую энергию, передаваемую коленчатому валу) составляет около 24% и около 32% для дизельных двигателей
Четырехтактный двигатель использует два оборота двигателя для каждого рабочего такта, один для сжигания топливно-воздушной смеси и очистки выхлопных газов, а другой для перезагрузки цилиндра рабочей жидкостью и ее сжатия для воспламенения. Поток воздуха через двигатель регулируется клапанными механизмами в головке блока цилиндров.
Смазочное масло удерживается в картере двигателя, изолировано от камеры сгорания, и подается на опорные поверхности отдельным насосом.
Источник: Получено из SIU Carbondale
.
Четырехтактный цикл начинается с такта впуска, когда поршень находится в верхней точке своего хода. Впускной клапан открывается, и поршень при движении вниз всасывает рабочую жидкость (воздух или топливовоздушную смесь) в цилиндр под атмосферным давлением. Выпускной клапан остается закрытым.
Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускной клапан закрывается, и рабочая жидкость сжимается по мере движения поршня вверх.
Когда поршень достигает верхней точки своего хода, в случае двигателя с циклом Отто искра воспламеняет топливовоздушную смесь, инициируя рабочий такт, при котором горящий газ расширяется и толкает поршень вниз. В дизельных двигателях топливо впрыскивается в сжатый воздух, который самопроизвольно воспламеняется, инициируя рабочий такт, как в двигателе Отто. Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.
Когда поршень проходит конец своего пути вниз, выпускной клапан открывается, и движение поршня вверх выталкивает выхлопные газы.
После такта выпуска цикл начинается снова.
Точное время открытия и закрытия клапанов, а также время воспламенения топлива могут быть изменены для улучшения потока газа и процессов сгорания.
Двигатель развивает мощность только во время рабочего такта. Во время остальных трех тактов поршни движутся за счет инерции маховика на коленчатом валу.
Двухтактный двигатель использует только один оборот двигателя для каждого рабочего такта, топливно-воздушная смесь сгорает и выхлопные газы очищаются при ходе вниз, а цилиндр перезаряжается и рабочая жидкость сжимается при ходе вверх. В своей простейшей форме, используемой в версии с искровым зажиганием, двухтактный двигатель обычно не имеет отдельных клапанных механизмов, как в четырехтактном двигателе. Вместо этого воздух и топливо поступают в цилиндр и выходят из него через порты (отверстия) сбоку стенки цилиндра, которые открываются или блокируются проходом поршня, который действует как клапан, когда он движется вверх и вниз мимо портов в цилиндре. стенка цилиндра. Впускное отверстие расположено в нижней части цилиндра и соединено с картером, который герметичен и образует в этом двигателе неотъемлемую часть управления воздушно-топливной системой. Обе стороны поршня используются в двухтактном двигателе: верхняя сторона в цилиндре для обеспечения движущей силы, а нижняя сторона в сочетании с картером двигателя для нагнетания воздушно-топливного заряда в цилиндр.
Выпускное отверстие расположено выше по цилиндру на противоположной стороне от впускного отверстия и открыто для атмосферы.
Источник: Данные PilotFriend Flight Training
Дизельные версии
, описанные ниже, немного сложнее и обычно имеют внешние клапанные механизмы для управления потоком воздуха, а не простую систему портов.
Использование картера в качестве камеры наддува для нагнетания топливно-воздушной смеси в цилиндр имеет последствия для смазки двигателя. Картер не может одновременно удерживать летучую топливную смесь и тяжелое смазочное масло. Вместо этого масло необходимо смешивать с топливом для смазки коленчатого вала, шатунов и стенок цилиндров.
Начиная с момента, когда поршень находится в нижней части своего хода, выпускные и впускные отверстия открыты. В это время топливовоздушная смесь под давлением из картера поступает в цилиндр через впускной канал. При движении поршня вверх он сначала закрывает впускное отверстие, затем выпускное отверстие, расположенное выше по цилиндру, и начинается сжатие топливовоздушной смеси, которое продолжается до тех пор, пока поршень не достигнет верхней точки своего хода.
Во время этого движения поршня вверх в картере под поршнем создается частичный вакуум, втягивающий топливно-воздушную смесь через карбюратор в картер мимо язычкового обратного клапана, готового обеспечить следующую заправку топливом.
Дизельная версия не зависит от герметичного картера для обеспечения воздушно-топливного заряда. Поскольку дизель дышит только воздухом, всасывание обеспечивается нагнетателем с механическим или турбинным приводом (см. Ниже), который нагнетает воздух в цилиндр в соответствующий момент цикла. Это обеспечивает лучшую продувку и лучший контроль над сгоранием, а поскольку топливо не попадает в картер, его можно герметизировать, что позволяет двухтактному дизельному двигателю использовать обычную смазку из масляного резервуара в картере.
В верхней части такта сжатия воздушно-топливная смесь воспламеняется от искры, и расширение горючих газов толкает поршень вниз, вращая коленчатый вал.
В то же время движение поршня вниз сжимает газы в картере на нижней стороне поршня.
Когда поршень приближается к нижней точке своего хода, он сначала открывает выпускное отверстие, позволяя выпустить выхлопные газы под высоким давлением. Дальнейшее движение поршня вниз к нижней части его хода открывает впускное отверстие, позволяя заряду воздушно-топливной смеси под давлением из картера двигателя устремляться в цилиндр, помогая выметать любые оставшиеся выхлопные газы в процессе, известном как продувка. Верхняя часть поршня обычно имеет форму, препятствующую выходу поступающей топливной смеси из выпускного отверстия. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, цикл начинается снова.
Обратите внимание, что и выпуск, и впуск происходят во время рабочего такта.
Маховик на коленчатом валу обеспечивает импульс для завершения такта сжатия.
- Двухтактные двигатели
- Преимущества
- Поскольку двухтактные двигатели имеют один рабочий такт на каждый оборот двигателя, они имеют гораздо меньший вес и значительно лучшую удельную мощность, чем четырехтактные двигатели при той же выходной мощности.
- В двухтактных двигателях обычно не используются сложные внешние клапанные механизмы, поэтому они имеют меньше движущихся частей и гораздо более простую и дешевую конструкцию. Это, в свою очередь, еще больше снижает их вес и позволяет им бегать на очень высоких скоростях.
- В целом двухтактная машина представляет собой мощную, недорогую, очень простую и легкую машину, способную работать на высоких скоростях.
- Смазка путем смешивания масла с топливом позволяет избежать использования масляного поддона и позволяет двигателю работать в любом положении, что делает его пригодным для переносных электроинструментов.
- Недостатки
- Хотя двухтактный двигатель может иметь большую выходную мощность, его фактическая эффективность ниже, чем у эквивалентного четырехтактного двигателя. Неэффективное смешивание топлива с воздухом и неэффективная продувка приводят к неполному сгоранию, неэффективному использованию топлива и нежелательным выбросам выхлопных газов.
- Для прокачки картера требуется смазка двигателя маслом, смешанным с топливом. Может привести к менее эффективной смазке, а также к нежелательному сгоранию смазочного масла в процессе сгорания, что приводит к дальнейшему загрязнению.
- ( Примечание : Двухтактный дизельный двигатель, который дышит воздухом и использует обычную смазку, не страдает ни одним из двух вышеуказанных недостатков. )
- Двухтактные дизельные двигатели обычно нуждаются в нагнетателях для достижения приемлемого уровня эффективности, что значительно увеличивает стоимость и сложность и исключает их низкозатратное применение.
Четырехтактные двигатели без наддува втягивают воздух в цилиндры за счет движения поршня вниз, что создает частичный вакуум внутри цилиндров. Скорость потока воздуха в цилиндр ограничивается максимальным перепадом давления между давлением внутри цилиндра и внешней атмосферой, а именно 1 бар или 14,5 фунтов на квадратный дюйм. Это, в свою очередь, ограничивает максимальную мощность, которую можно извлечь из двигателя. Однако выходная мощность может быть увеличена за счет нагнетания воздуха под давлением в цилиндры с помощью нагнетателя.
Аналогичные ограничения применяются к двухтактным двигателям. В этом случае воздух нагнетается в цилиндр из картера, находящегося под давлением, также при низком давлении, но выходная мощность также может быть улучшена за счет наддува.
Нагнетатель по существу представляет собой воздушный насос, который может иметь шестеренчатый привод от коленчатого вала двигателя или турбину, приводимую в движение потоком выхлопных газов. В обоих случаях прирост эффективности более чем компенсирует энергию, используемую для приведения в действие нагнетателя.
Двигатель DiesOtto
В настоящее время автомобильные инженеры работают над двигателями, использующими комбинацию технологий дизельного двигателя и двигателя Отто.
Гибридный двигатель работает на бензине. При запуске он работает в стандартном режиме Отто, когда свечи зажигания воспламеняют бензин, впрыскиваемый непосредственно в цилиндр. Когда двигатель прогрет и работает в крейсерском режиме, изменение фаз газораспределения позволяет увеличить степень сжатия (см. цикл Миллера). Затем двигатель переключается в более эффективный дизельный режим, а свечи зажигания отключаются. Таким образом, он может достичь преимуществ как двигателей Отто, так и дизельных двигателей.
См. также Водородное топливо
Проблемы окружающей среды
Проблемы вредных выбросов выхлопных газов автомобилей, работающих на ископаемом топливе, хорошо известны. К счастью, выработка электроэнергии с помощью поршневой энергии составляет очень небольшой процент производства электроэнергии. См. Источники топлива
См. также генераторы и двигатели внешнего сгорания
Обзор системы электроснабжения
ГИБРИД ГАЗОПОРШНЕВОЙ ВИНТОВКИ И ГАЙКИ
Изобретение относится к огнестрельному оружию. Более конкретно, это изобретение относится к механизму заряжания самозарядного огнестрельного оружия.
Винтовка M16 и ее гражданский аналог AR-15 были первоначально разработаны американским инженером Юджином Стоунером из ArmaLite Inc. в конце 1950-х годов. Винтовка отличалась легким весом, точностью и относительной способностью стрелять большим количеством боеприпасов. Конструкция автоматического заряжания Stoner была предметом патента США. №2,951,424, выданный E. M. Stoner 6 сентября 1960 г. В частности, патент ‘424 раскрывает затвор и затворную раму M16 и ее работу с газом. В системе используется газовая трубка, которая выходит из газового отверстия в стволе обратно в верхнюю часть ствольной коробки винтовки и в карман газовой трубки или «ключ», прикрепленный к затворной раме. Оригинальную конструкцию Стоунера часто называют системой «газового удара» или «прямого удара».
Прямое попадание или попадание газа — это тип газовой операции для огнестрельного оружия, предназначенный для выбрасывания стреляного патрона и заряжания нового патрона с использованием газа, который выпускается из патрона, когда он следует за пулей в стволе винтовки. В системе отвода газов газ от выстрела из патрона направляется вниз по стволу винтовки и поступает в газовую трубку на дистальном конце ствола или по направлению к нему. Газовая трубка образует канал, по которому газ направляется обратно к затворной раме или узлу затвора, чтобы циклически повторять действие в огнестрельном оружии. Более конкретно, в системе с прямым попаданием газов, когда огнестрельное оружие стреляет, выхлопные пороховые газы из стреляного патрона направляются через отверстие в конце ствола, а затем направляются обратно в затворную раму и ударяют или ударяются, затворная рама перемещает его назад к прикладу и в убранное положение. Затем выхлопные газы будут выбрасываться на группу затворной рамы или отверстие для выброса на боковой стороне огнестрельного оружия рядом с прикладом. После разряда пружина буферной трубки, действуя на затворную раму, перемещает затворную раму обратно в зацепленное положение, одновременно извлекая и извлекая другой патрон из магазина и перемещая этот патрон в положение батареи в казенной части огнестрельного оружия. Примеры огнестрельного оружия с прямым попаданием газов включают огнестрельное оружие типа AR-15, M4, AR-10 и M16.
Обычная газоотводная система прямого удара AR-15/M-16 имеет ряд недостатков. Основным недостатком этой системы являются отложения остатков, которые скапливаются в затворе от отходящих газов. Отложения снижают надежность и удобство использования винтовки. Отложения препятствуют правильной работе огнестрельного оружия, требуя частой очистки газовой системы. Выброс газов в болт также создает чрезмерный нагрев болта и разрушает смазку, что обычно обеспечивает плавную работу узла болта. Кроме того, выполнение очистки затворной группы винтовки в полевых условиях затруднено и требует специальных инструментов, которых может не быть.
Первоначальная система прямого удара была изменена или заменена системой газового поршня, чтобы устранить некоторые из вышеупомянутых недостатков. Многие конструкции представляют собой модифицированные системы, полностью заменяющие газовую трубку поршнем и цилиндром. В этих системах головка поршня и цилиндр крепятся к газовому блоку ближе к дистальному концу ствола. Выпускные газы выходят из ствола в поршневую камеру, где газы толкают поршень назад к затворной раме, толкая затворную раму назад к прикладу и в убранное положение. Затем выхлопные газы могут выходить из огнестрельного оружия рядом с газовым блоком. Как и в системе отвода газов, после выстрела пружина буферной трубки, действующая на затворную раму, перемещает затворную раму обратно в исходное положение, одновременно извлекая или извлекая другой патрон из магазина и перемещая этот патрон в положение батареи в пределах затворной рамы. казенная часть огнестрельного оружия.
Поскольку газы выходят из огнестрельного оружия вблизи ствола, огнестрельное оружие, в котором используется газопоршневая система, не осаждает столько остатков в узле затворной рамы. Они также не так сильно нагреваются вокруг узла затворной рамы. Это позволяет винтовкам, использующим газопоршневую систему, реже требовать обслуживания. Они также работают более прохладно в ситуациях, когда за короткий промежуток времени выпускается большое количество боеприпасов. Однако газопоршневые системы имеют свои недостатки. Во-первых, винтовки, использующие газопоршневые системы, тяжелее, чем идентичные винтовки, использующие системы прямого удара. Проблема усугубляется тем, что дополнительный вес газопоршневой системы локализуется в направлении ствола винтовки, что может ухудшить маневренность винтовки в полевых условиях. Во-вторых, винтовки с газопоршневой системой оказались менее точными, чем идентичные в остальном винтовки прямого действия. Это может произойти из-за того, что система газового поршня уменьшает или устраняет способность ствола плавать, что приводит к уменьшению гармоник. Наконец, многие газопоршневые системы имеют конструкцию, которая затрудняет или делает невозможным их обслуживание в полевых условиях. Хотя эти винтовки обычно требуют меньшего обслуживания, их все же необходимо время от времени обслуживать. Неисправности также должны быть устранены или устранены, если они возникают в поршневой системе. Эти неисправности могут возникать из-за отложения остатков, которые будут контактировать с поршневой системой.
Таким образом, было бы очень выгодно устранить вышеуказанные и другие недостатки, присущие предшествующим системам с прямым ударом и газовым поршнем. Однако, принимая во внимание уровень техники, рассматриваемый в целом на момент создания настоящего изобретения, специалистам в области настоящего изобретения не было очевидно, как можно преодолеть недостатки предшествующего уровня техники.
Давняя, но до сих пор неудовлетворенная потребность теперь удовлетворяется новой, полезной и неочевидной гибридной системой газового поршня и гайки ствола.
В первом аспекте настоящего изобретения предлагается узел газового поршня. Узел газового поршня включает в себя цилиндрическую гайку, имеющую по существу полую цилиндрическую форму с внешней поверхностью и внутренней поверхностью. Внутренняя поверхность гайки ствола имеет зацепляющий элемент, выполненный с возможностью надежного зацепления со ствольной коробкой огнестрельного оружия. Элемент зацепления может представлять собой резьбу, дополняющую резьбу на ствольной коробке винтовки. Цилиндрическая гайка также имеет крепление поршня на внешней поверхности цилиндрической гайки. Узел газового поршня также включает узел газового поршня, имеющий первый компонент камеры поршня, который является составной частью или прикреплен к опоре поршня, второй компонент камеры поршня, съемно прикрепленный к первой камере газового поршня, и поршень. Поршень имеет головку поршня в камере, образованной первым и вторым компонентами поршня, и шток поршня, который входит в зацепление со шпонкой затворной рамы группы затворной рамы. Узел газового поршня дополнительно включает в себя газовую трубку, сообщающуюся с газовым портом ствола винтовки на первом конце газовой трубки и камерой газового поршня на втором конце газовой трубки.
В предпочтительном варианте осуществления опора поршня на внешней поверхности цилиндрической гайки расположена дистально по отношению к зацепляющему элементу. Установка поршня в дистальной точке по отношению к элементу зацепления (например, на резьбе цилиндрической гайки) позволяет системе достичь надлежащей геометрии штока поршня для зацепления со шпонкой на группе затворной рамы. В еще одном предпочтительном варианте опора поршня и элемент зацепления имеют резьбу. Резьба крепления поршня удалена от резьбы на элементе зацепления. Опять же, это способствует правильной геометрии штока поршня.
Вторую поршневую камеру можно съемно прикрепить к поршневой камере первой поршневой камеры с помощью комплекта дополнительных резьб. Это облегчает доступ к внутренней части или внутренней части поршневой камеры для очистки поршневой камеры и головки поршня внутри камеры. Вторая поршневая камера может иметь уплощенную или структурированную поверхность, предназначенную для зацепления с помощью гаечного ключа для облегчения отделения второй поршневой камеры от первой поршневой камеры. Аналогичным образом вторая поршневая камера может иметь прорезь или канал, выполненный с возможностью зацепления с помощью ножа или отвертки для облегчения отсоединения второй поршневой камеры от первой поршневой камеры.
Вторая поршневая камера может принимать газовую трубку через отверстие во второй поршневой камере. Отсоединение второй поршневой камеры от первых поршневых камер может позволить второй поршневой камере скользить вверх по газовой трубке к первому концу газовой трубки. Это позволяет пользователю получить доступ внутрь газовой камеры и узла поршня для таких операций, как очистка.
Как первый компонент поршневой камеры, так и второй компонент поршневой камеры могут иметь выпускное отверстие, расположенное внутри камеры, чтобы выхлопные газы могли выходить из камеры, когда головка поршня проталкивается выхлопными газами мимо выпускного отверстия.
Первый компонент камеры поршня может иметь дно камеры, а на штоке поршня между головкой поршня и дном камеры может быть пружина поршня. Эта конфигурация с пружиной поршня предотвращает контакт головки поршня с дном камеры, когда головка поршня оттесняется назад выхлопными газами.
В предпочтительном варианте узел газового поршня может включать в себя фиксатор камеры поршня, который предотвращает отсоединение первого компонента камеры поршня от опоры поршня во время работы. Замок поршневой камеры может быть замком со скользящим засовом.
В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления первый компонент камеры поршня может быть съемно прикреплен к опоре поршня с помощью набора дополняющих друг друга резьб.
Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается второй узел газового поршня. Узел газового поршня по второму аспекту включает в себя цилиндрическую гайку, имеющую по существу полую цилиндрическую форму с внешней поверхностью и внутренней поверхностью. Внутренняя поверхность имеет зацепляющий элемент, выполненный с возможностью надежного зацепления со ствольной коробкой огнестрельного оружия. Цилиндрическая гайка также имеет крепление поршня на внешней поверхности цилиндрической гайки. Узел газового поршня также включает узел газового поршня, имеющий камеру газового поршня на первом конце со штоком поршня, проходящим от камеры ко второму концу. Камера газового поршня или ее часть прикреплена (например, съемно прикреплена, постоянно прикреплена или встроена) к креплению поршня гайки ствола, а шток поршня выполнен с возможностью зацепления со шпонкой затворной рамы на втором конце. Узел газового поршня дополнительно включает в себя газовую трубку, сообщающуюся с газовым отверстием ствола винтовки на первом конце трубки и камерой газового поршня на втором конце газовой трубки. Газовая трубка может быть прикреплена к газовому блоку на первом конце газовой трубки. Крепление поршня может быть встроено в гайку цилиндра или может быть съемно прикреплено к гайке цилиндра, например, с помощью адаптера крепления поршня. Крепление поршня может иметь отверстие или отверстие, через которое проходит шток поршня во время работы.
В предпочтительном варианте узел газового поршня включает в себя выпуск для отсоединения узла газового поршня от крепления поршня гайки ствола. Выпуск предотвращает отсоединение узла газового поршня от гайки ствола во время использования.
В третьем аспекте настоящего изобретения предлагается третий узел газового поршня. Узел газового поршня по третьему аспекту включает в себя переходник крепления поршня, имеющий крепление поршня и элемент зацепления с цилиндрической гайкой. Адаптер крепления поршня надежно крепится к гайке ствола винтовки. Узел газового поршня по третьему аспекту имеет узел газового поршня, имеющий камеру газового поршня на первом конце со штоком поршня, проходящим от камеры ко второму концу. Блок газового поршня крепится в камере газового поршня к креплению поршня адаптера крепления поршня. Шток поршня газопоршневого блока выполнен с возможностью зацепления со шпонкой затворной рамы на втором конце. Узел газового поршня по третьему аспекту дополнительно включает в себя газовую трубку, сообщающуюся с газовым портом ствола винтовки на первом конце трубки и камерой газового поршня на втором конце газовой трубки. Адаптер крепления поршня можно настроить таким образом, чтобы он надежно крепился к гайке ствола винтовки дистальнее резьбы гайки ствола. Адаптер крепления поршня может иметь цилиндрическую форму с периферическим каналом, выполненным с возможностью приема индекса цилиндрической гайки.
В четвертом аспекте настоящего изобретения предлагается цилиндрическая гайка. Ствольная гайка может иметь корпус ствольной гайки, имеющий по существу полую цилиндрическую форму с внутренней поверхностью с зацепляющим элементом, выполненным с возможностью надежного зацепления со ствольной коробкой винтовки и внешней поверхностью. Полая цилиндрическая форма определяет обычно проходящее в продольном направлении отверстие, проходящее от заднего конца гайки вдоль продольной оси к переднему концу гайки. Цилиндрическая гайка также может иметь крепление поршня на внешней поверхности корпуса цилиндрической гайки. Крепление поршня может иметь обычно проходящее в продольном направлении отверстие, проходящее от заднего конца крепления вдоль продольной оси к переднему концу крепления и параллельно отверстию в корпусе цилиндрической гайки. Опора поршня имеет зацепляющий элемент опоры поршня, предназначенный для фиксации поршневой камеры газопоршневой системы. Крепление поршня может быть выполнено за одно целое с корпусом цилиндрической гайки. Элемент зацепления крепления поршня может иметь набор резьб, сконфигурированных для зацепления с взаимодополняющими резьбами на поршневой камере газопоршневой системы.
В предпочтительном варианте опора поршня имеет фиксатор поршневой камеры для предотвращения отделения камеры газового поршня от опоры поршня во время работы.
Крепление поршня на внешней поверхности цилиндрической гайки может быть дистальнее зацепляющего элемента. Крепление поршня и зацепляющий элемент могут иметь резьбу, а резьба крепления поршня может быть удалена от резьбы на зацепляющем элементе, когда гайка ствола установлена на винтовке.
В пятом аспекте настоящего изобретения предлагается вторая цилиндрическая гайка. Ствольная гайка второго аспекта может иметь корпус ствольной гайки, имеющий по существу полую цилиндрическую форму с внешней поверхностью и внутренней поверхностью с зацепляющим элементом, выполненным с возможностью надежного зацепления со ствольной коробкой винтовки. Полая цилиндрическая форма определяет обычно проходящее в продольном направлении отверстие, проходящее от заднего конца гайки вдоль продольной оси к переднему концу гайки. Цилиндрическая гайка также может иметь крепление поршня на внешней поверхности корпуса цилиндрической гайки. Крепление поршня имеет соединительный элемент, выполненный с возможностью съемного крепления камеры газового поршня к корпусу гайки ствола. Опора поршня может иметь компонент освобождения поршня для отсоединения камеры газового поршня от опоры поршня.
В некоторых вариантах осуществления опора поршня является неотъемлемой частью корпуса цилиндрической гайки. Крепление поршня на внешней поверхности гайки ствола может быть удалено от зацепляющего элемента на внутренней поверхности гайки ствола, когда гайка ствола установлена на винтовке. В предпочтительном варианте опора поршня и элемент зацепления имеют резьбу, а резьба опоры поршня удалена от резьбы на элементе зацепления.
В шестом аспекте настоящее изобретение обеспечивает переходник крепления поршня. Переходник крепления поршня может иметь корпус переходника крепления поршня, имеющий по существу полую цилиндрическую форму с внутренней поверхностью с зацепляющим элементом, выполненным с возможностью надежного зацепления с гайкой ствола винтовки и внешней поверхностью. Полая цилиндрическая форма определяет обычно проходящее в продольном направлении отверстие, проходящее от заднего конца корпуса переходника крепления поршня вдоль продольной оси к переднему концу корпуса переходника крепления поршня. Переходник крепления поршня также может иметь крепление поршня на внешней поверхности корпуса переходника крепления поршня. Крепление поршня может иметь обычно проходящее в продольном направлении отверстие, проходящее от заднего конца крепления вдоль продольной оси к переднему концу крепления и параллельно отверстию корпуса адаптера крепления поршня. Опора поршня имеет зацепляющий элемент опоры поршня, предназначенный для фиксации поршневой камеры газопоршневой системы. Крепление поршня на внешней поверхности переходника крепления поршня может быть удалено от элемента зацепления на внутренней поверхности переходника. Поршневая опора и зацепляемый элемент могут иметь резьбу, а резьба поршневой опоры может быть удалена от резьбы на зацепляющей детали, когда переходник установлен на гайке ствола винтовки.
В предпочтительном варианте осуществления внутренняя поверхность переходника крепления поршня имеет периферийный канал, выполненный с возможностью приема метки цилиндрической гайки.
Для более полного понимания изобретения следует обратиться к следующему подробному описанию со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
РИС. 1 представляет собой вид в перспективе винтовки типа AR- 15 с цевьем.
РИС. 2 представляет собой вид в перспективе варианта осуществления винтовки в соответствии с изобретением. ИНЖИР. 2 показана винтовка по фиг. 1 со снятым цевьем, чтобы открыть гибридную газовую поршневую систему под цевьем.
РИС. 3 представляет собой вид сбоку винтовки, показанной на фиг. 1.
РИС. 4 представляет собой вид сбоку винтовки, показанной на фиг. 3 со снятым цевьем, чтобы открыть гибридную газовую поршневую систему под цевьем.
РИС. 5 представляет собой вид в перспективе компонентов узла ствольной гайки винтовки, показанной на ФИГ. 2.
РИС. 6 представляет собой вид в перспективе компонентов узла цилиндрической гайки с поршнем, цилиндром цилиндрического поршня и крышкой цилиндрического поршня, установленными в отверстии крепления поршня цилиндрической гайки.
РИС. 7 представляет собой вид в перспективе компонентов узла цилиндрической гайки с газовой трубкой, поршнем, цилиндром цилиндрического поршня и крышкой цилиндрического поршня, установленными в отверстии крепления поршня цилиндрической гайки.
РИС. 8 представляет собой вид спереди варианта осуществления цилиндрической гайки в соответствии с аспектами изобретения.
РИС. 9 представляет собой вид спереди варианта осуществления цилиндрической гайки с поршнем и цилиндрическим поршневым цилиндром, установленным в креплении поршня цилиндрической гайки. Ось, обозначенная буквой «D», представляет собой ось, по которой разрез представлен на фиг. 10.
РИС. 10 представляет собой вид сбоку в разрезе цилиндрической гайки с газовой трубкой, поршнем, цилиндром цилиндрического поршня и крышкой цилиндрического поршня, установленными в креплении поршня цилиндрической гайки. Разрез был сделан по оси «D», как показано на фиг. 9.
РИС. 11 представляет собой вид сзади варианта осуществления цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 8. Ось, обозначенная буквой «А», является осью, по которой разрез представлен на ФИГ. 12 и 15.
РИС. 12 представляет собой вид сбоку в разрезе варианта осуществления цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 11. Разрез был сделан по оси «А», как показано на ФИГ. 11.
РИС. 13 представляет собой призрачный вид сбоку варианта осуществления цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 11.
РИС. 14 представляет собой вид сбоку альтернативного варианта цилиндрической гайки, показанной на фиг. 13.
РИС. 15 представляет собой вид сбоку в разрезе альтернативного варианта цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 12. Разрез был сделан по оси «А», как показано на ФИГ. 11.
РИС. 16 представляет собой второй вид спереди цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 8.
РИС. 17 представляет собой общий вид в перспективе крышки цилиндрического поршня согласно аспектам изобретения.
РИС. 18 представляет собой вид сзади крышки цилиндрического поршня согласно аспектам изобретения. Вид в разрезе, показанный на фиг. 19 разрезается по оси «С», как показано на этом рисунке.
РИС. 19 представляет собой вид сбоку в разрезе варианта осуществления крышки цилиндрического поршня, как показано на ФИГ. 18. Разрез был сделан по оси «С», как показано на ФИГ. 18.
РИС. 20 представляет собой призрачный вид сбоку варианта осуществления адаптера цилиндрического поршня, показанного на ФИГ. 18.
РИС. 21 представляет собой вид в перспективе цилиндра с цилиндрическим поршнем согласно аспектам изобретения.
РИС. 22 представляет собой вид спереди цилиндра цилиндрического поршня, показанного на ФИГ. 21. Вид, изображенный на фиг. 23 разрезается по оси «В», как показано на этом рисунке.
РИС. 23 представляет собой вид сбоку в разрезе поршневого цилиндра цилиндра, показанного на ФИГ. 21. Вид, изображенный на фиг. 23 разрезается по оси «В», как показано на фиг. 22.
РИС. 24 представляет собой вид сбоку цилиндрического поршневого цилиндра, показанного на ФИГ. 21.
РИС. 25 представляет собой вид в перспективе узла поршня согласно аспектам изобретения.
РИС. 26 представляет собой вид в перспективе узла поршневого замка согласно аспектам изобретения.
РИС. 27 представляет собой вид в перспективе переходника крепления поршня, где нижний элемент переходника крепления поршня соприкасается с цилиндрической гайкой, а верхний элемент переходника снят с цилиндрической гайки, таким образом обнажая верхнюю половину цилиндрической гайки.
РИС. 28 представляет собой вид спереди в перспективе переходника крепления поршня, где нижний элемент переходника крепления поршня контактирует с цилиндрической гайкой, а верхний элемент переходника снят с цилиндрической гайки.
РИС. 29 представляет собой вид сбоку переходника крепления поршня, где нижний элемент переходника крепления поршня контактирует с цилиндрической гайкой, а верхний элемент переходника снят с цилиндрической гайки.
РИС. 30 представляет собой вид сзади адаптера крепления поршня. Ось, определяемая буквой «А», представляет собой ось, по которой представлен фантомный вид на фиг. 32, а разрез представлен на фиг. 33.
РИС. 31 представляет собой вид спереди адаптера крепления поршня.
РИС. 32 представляет собой вертикальный вид сбоку варианта осуществления переходника крепления поршня, показанного на ФИГ. 30. Разрез был сделан по оси «А», как показано на ФИГ. 30.
РИС. 33 представляет собой вид сбоку в разрезе варианта осуществления переходника крепления поршня, показанного на ФИГ. 30. Разрез был сделан по оси «А», как показано на ФИГ. 30.
РИС. 34 представляет собой общий вид спереди адаптера крепления поршня, зажатого на обычной цилиндрической гайке. Ось, обозначенная буквой «F», представляет собой ось, по которой разрез представлен на фиг. 35.
РИС. 35 представляет собой вид сбоку в разрезе адаптера крепления поршня, зажатого на обычной цилиндрической гайке, как показано на ФИГ. 34. Разрез был сделан по оси «F», как показано на ФИГ. 34.
РИС. 36 представляет собой вид в перспективе компонентов адаптера крепления поршня с газовой трубкой, поршнем, цилиндром цилиндрического поршня и крышкой поршня цилиндра, установленными в отверстии крепления поршня адаптера крепления поршня. Переходник крепления поршня также показан установленным на обычную цилиндрическую гайку.
РИС. 37 представляет собой вид спереди варианта осуществления переходника крепления поршня с поршнем и цилиндрическим поршневым цилиндром, установленным в креплении поршня переходника крепления поршня. Ось, обозначенная буквой «D», представляет собой ось, по которой разрез представлен на фиг. 38.
РИС. 38 представляет собой вид сбоку в разрезе адаптера крепления поршня с газовой трубкой, поршнем, цилиндром цилиндрического поршня и крышкой цилиндрического поршня, установленными в креплении поршня адаптера крепления поршня. Разрез был сделан по оси «D», как показано на фиг. 37.
РИС. 39 представляет собой вид в перспективе обычной цилиндрической гайки.
РИС. 40 представляет собой второй вид в перспективе обычной цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 39.
РИС. 41 представляет собой вид сбоку обычной цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 39.
РИС. 42 представляет собой третий вид в перспективе обычной цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 39. Ось, обозначенная буквой «Е», является осью, по которой разрез представлен на ФИГ. 43.
РИС. 43 представляет собой вид сбоку в разрезе обычной цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 39. Разрез был сделан по оси «Е», как показано на ФИГ. 42.
Здесь раскрыта усовершенствованная газопоршневая система для автоматического заряжания винтовки, особенно винтовки типа M-16/AR-15. В системе используется цилиндрическая гайка или адаптер крепления поршня, которые были модифицированы для крепления одного конца системы газового поршня. Другой конец газопоршневой системы, а именно шток поршня, прямо или косвенно входит в зацепление со шпонкой на затворной раме. В этой конфигурации газопоршневая система располагается в точке, начинающейся рядом с гайкой ствола и доходящей до группы затворной рамы винтовки, в то время как газовая трубка проходит от газового блока к газовой поршневой системе в точке рядом с гайкой ствола. Это локализует вес газопоршневой системы примерно в районе верхней части ствольной коробки винтовки. Система согласно изобретению использует газовую трубку для направления газа из ствола и газового блока и обратно по пути, параллельному стволу винтовки, к системе газового поршня, начиная с гайки ствола, где газовая трубка заканчивается в патроннике для газопоршневая система. Выхлопные газы выходят из поршневой камеры, поскольку выхлопные газы толкают узел поршня обратно к шпонке на затворной раме. Это приводит к зацикливанию затворной рамы, что приводит к выбросу стреляного патрона и заряжанию боевого патрона.
Винтовки по изобретению представляют собой значительное улучшение по сравнению с винтовками, использующими как системы прямого удара, так и газопоршневые системы. Винтовки согласно изобретению устраняют многие проблемы, связанные с обеими этими конструкциями. Выхлопные газы, используемые для обеспечения энергии для автоматической перезарядки, не нагревают группу затворной рамы и не оставляют отложений, связанных с винтовками прямого действия, поскольку газы выбрасываются из винтовки в точке, удаленной от группы затворной рамы. Смазка, нанесенная на детали в районе затворной рамы, разрушается гораздо медленнее, потому что винтовка меньше нагревается в районе затворной рамы. Винтовки согласно изобретению достигают значительно меньшего количества отложений в группе затворной рамы. В результате винтовки согласно изобретению могут работать значительно дольше между интервалами обслуживания по сравнению с винтовками, использующими систему прямого удара.
Многие конструкции газовых поршневых систем прикрепляют один конец поршневой системы к газовому блоку по направлению к дальнему концу ствола, а другой конец поршневой системы, а именно шток поршня, контактирует со шпонкой затворной рамы. Такая компоновка приводит к уменьшению или устранению смещения ствола, что создает винтовку с заметно меньшей точностью по сравнению с идентичной в остальном винтовкой с системой прямого удара. Винтовки по изобретению не прикрепляют узел поршня к газовому блоку. Вместо этого один конец поршневой системы крепится к гайке ствола, которая обычно прочно прикреплена к верхней части ствольной коробки винтовки. Таким образом, поршень в сборе не влияет на поплавок ствола. Другой конец поршневой системы контактирует со шпонкой затворной рамы. В области винтовки между гайкой ствола и газовым блоком используется газовая трубка. Благодаря этой конфигурации винтовки в соответствии с изобретением способны демонстрировать значительно более высокую точность, чем винтовки, оснащенные в остальном идентичными газопоршневыми системами, и с точки зрения точности работают как винтовки с системой прямого удара. Кроме того, винтовки в соответствии с изобретением, как правило, легче, чем винтовки с идентичными в остальном газопоршневыми системами, и имеют меньший вес, распределенный по направлению к стволу. Лучшее распределение веса приводит к тому, что винтовкой легче маневрировать в полевых условиях и она менее утомительна для пользователя.
В винтовке, в которой используется гибридная газопоршневая система согласно изобретению, при выстреле выхлопные пороховые газы выстреленного патрона направляются через отверстие на конце ствола в газовый блок. В газовом блоке выхлопные газы направляются обратно к гайке ствола винтовки через газовую трубку. Газовая трубка отводит газы обратно в двухкомпонентную поршневую камеру, установленную на креплении поршня гайки ствола. Попав в поршневую камеру, газы толкают поршень обратно к затворной раме, перемещая затворную раму назад к прикладу и во втянутое положение. Затем выхлопные газы могут выходить через выпускные отверстия в узле поршневой камеры. После разряда пружина буферной трубки, действуя на затворную раму, перемещает затворную раму обратно в зацепленное положение, одновременно извлекая и извлекая другой патрон из магазина и перемещая этот патрон в положение батареи в казенной части огнестрельного оружия. Пружина буферной трубки также обеспечивает усилие, необходимое для возврата поршня в положение готовности в поршневой камере.
Винтовки согласно изобретению также могут иметь системы автозарядки, которые можно разобрать, быстро очистить и собрать в полевых условиях. В предпочтительном варианте винтовки согласно изобретению имеют поршневую камеру, состоящую из двух частей. Первая часть состоящей из двух частей поршневой камеры в сборе, именуемая ниже «цилиндр цилиндрического поршня», ввинчивается в опору поршня, которая является неотъемлемой частью гайки ствола или иным образом прикреплена к гайке ствола. Вторая часть состоящей из двух частей поршневой камеры в сборе, называемая «крышкой поршня», вкручивается в первую часть или цилиндр поршневого цилиндра, образуя камеру с головкой поршня внутри камеры. Шток поршня выходит из головки поршня и выходит из отверстия в цилиндрическом поршне цилиндра состоящего из двух частей узла поршневой камеры. Газовая трубка оканчивается отверстием в крышке поршня ствола состоящего из двух частей узла поршневой камеры. Пользователь может отвинтить крышку цилиндрического поршня состоящего из двух частей узла поршневой камеры от цилиндра цилиндрического поршня и сдвинуть крышку цилиндрического поршня вверх по газовой трубке, чтобы получить доступ к поршню внутри поршневой камеры. После этого поршень и внутреннюю часть поршневой камеры можно быстро очистить. После очистки головку поршня можно вернуть в камеру, а вторую часть состоящей из двух частей сборки камеры поршня можно надежно навинтить обратно на первую часть. Всю операцию можно выполнить с помощью простых инструментов, таких как конец ножа, чтобы зацепить вторую часть поршневой камеры (то есть крышку поршня ствола) при отвинчивании от первой детали (то есть цилиндра поршня ствола). Затем можно использовать ткань для удаления отложений внутри открытой камеры и головки поршня.
Обратимся теперь к фиг. 1 показан вид в перспективе винтовки типа M16/AR-15 10 с цевьем 24 . Винтовки типа M16/AR-15 имеют конструкцию, в которой ствол 30 винтовки крепится к верхней части ствольной коробки 12 с помощью ствольной гайки (на рис. 1 не показана). Над проксимальным концом ствола между верхней частью ствольной коробки и газовым блоком 32 установлено цевье. Цевье защищает руку пользователя от ствола винтовки, который может значительно нагреваться во время использования.
Винтовка по фиг. 1 имеет верхнюю ствольную коробку 12 , в которой размещается затворная рама винтовки. Нижний ресивер 14 соединен с верхним ресивером 12 . Ствол 30 винтовки крепится к верхней части ствольной коробки 12 при помощи накидной гайки 60 (на рис. 1 не показана). К нижней части ствольной коробки 14 крепится приклад 18 с пружиной буферной трубки. Винтовка также включает в себя рукоятку 20 для захвата рукой пользователя, спусковой крючок 22 для стрельбы из винтовки, магазин 16 для хранения патронов и газовый блок 32 для отвода выхлопных газов из ствола 30 винтовки.
Обращаясь к РИС. 2 показан вид в перспективе винтовки типа M16/AR-15 10 по фиг. 1 со снятым цевьем и с гибридной газовой поршневой системой согласно изобретению. Винтовка 10 состоит из верхней ствольной коробки 12 крепится к нижнему ресиверу 14 . Винтовка 10 имеет ствол 30 , прикрепленный к верхней части ствольной коробки 12 гайкой ствола 60 . Гайка ствола 60 имеет опору поршня 62 с отверстием, проходящим через опору, где отверстие практически параллельно стволу 30 . Ствол 30 имеет газовый блок 32 с отверстием (не показано), проходящим через верхнюю часть ствола 30 к отверстию в газовом блоке 32 для сообщения с газовой трубкой 40 , лежащей выше и по существу параллельно стволу 30 . Газовая трубка 40 прикреплена штифтом на первом конце к газовому блоку 32 , а вторым концом вставлена в крышку поршня ствола 70 . Крышка поршня ствола 70 принимает газовую трубку 40 на дистальном конце (т.е. дистальном по отношению к прикладу винтовки или пользователю при стрельбе из винтовки) крышки 70 и на проксимальном конце колпачка 70 с резьбой принимает цилиндрический поршень цилиндра 80 . Газовая трубка 40 имеет небольшое расширение на конце трубки, где газовая трубка вставляется в колпачок 70 , чтобы обеспечить плотное прилегание и уменьшить количество газа, который может выйти из соединения между газовой трубкой и крышка поршня ствола. Поршневой цилиндр цилиндра 80 крепится, например, с помощью резьбы, в отверстии через опору поршня 62 в гайке ствола 60 . Винтовка 10 включает узел поршня 50 , дистальный конец которого закреплен в поршневой камере 88 поршневого цилиндра ствола 80 (не показан – см. фиг. 10). Поршень 50 имеет шток 52 , который проходит через отверстие 86 (см. фиг. 21) в цилиндре 80 цилиндрического поршня. Поршень 50 содержит поршневую пружину 56 (см. фиг. 10 и 25), которая контактирует со стенкой 9 камеры поршня.0654 89 и головка поршня 54 . Выхлопные газы, проходящие по газовой трубке 40 и попадающие в поршневую камеру, толкают поршень обратно в камеру до тех пор, пока головка поршня 54 не пройдет через отверстия для выпуска газа 87 в поршневой цилиндр цилиндра 80 . Отверстия для выпуска газа 87 позволяют выхлопным газам выходить, что снижает нагрузку на головку поршня (см. , например, РИС. 6). Пружина буферной трубки в прикладе поглощает энергию поршня 9.0654 50 , а затем отскакивает назад, чтобы взять патрон и вернуть затвор в батарею. Пружина поршня 56 контактирует со стенкой камеры поршня 89 (см. фиг. 10 и 23). Пружина поршня 56 предотвращает опускание головки поршня 54 в поршневую камеру и удар о стенку поршневой камеры 89 во время сжатия/вращения поршня.
РИС. 3 показан вид сбоку винтовки, показанной на фиг. 1. Газовая трубка 40 можно увидеть между цевьем 24 и газовым блоком 32 .
РИС. 4 показан вид сбоку винтовки, показанной на фиг. 2. Фиг. 4 показаны верхний и нижний элементы 24 a и 24 b, соответственно цевья 24 вблизи ствола 30 .
РИС. 5 показан крупный план гайки цилиндра 60 с опорой поршня 62 и компонентами цилиндрического поршня. Гайка ствола 60 имеет продольное резьбовое отверстие 61 (см. , например, фиг. 11) с частично резьбовой внутренней поверхностью 63 (см., например, фиг. 12). Задний конец 60 b (см., например, рис. 11) гайки ствола 60 принимает и фиксирует задний конец или конец патронника ствола 30 , а передний конец 60 a Ствольная гайка 60 предназначена для резьбового крепления к ствольной коробке 12 винтовки.
Цилиндрическая гайка 60 имеет встроенное крепление поршня 62 на своей верхней стороне. Крепление поршня 62 имеет отверстие 64 или отверстие (см. фиг. 10 и 11), которое обычно параллельно оси ствола винтовки. Внутренняя поверхность отверстия 64 может иметь резьбу (см. фиг. 12) для зацепления с дополнительной резьбой на цилиндре 80 цилиндрического поршня. Крепление поршня 62 предназначено для установки непосредственно над стволом винтовки (например, на 12 часов) и дистальнее резьбы 63 гайки ствола при правильной установке на верхнюю часть ствольной коробки. Это гарантирует, что отверстие 64 опоры поршня 62 находится в правильном положении для приема компонентов газопоршневой системы. Было обнаружено, что резьба крепления поршня 62 a не должна располагаться непосредственно над резьбой гайки ствола 63 (т.е. резьбы, крепящей гайку ствола к верхнему ресиверу). Отверстие 64 крепления поршня 62 должен быть достаточного размера, чтобы в него можно было вставить поршневой цилиндр с резьбой 80 . Кроме того, центральная линия отверстия 64 должна совпадать с точкой контакта штока поршня 52 со шпонкой затворной рамы. Если отверстие 64 опоры поршня 62 достаточного размера и расположено над резьбой гайки цилиндра 63 , то резьба опоры поршня будет заходить за резьбу гайки 9 цилиндра.0654 63 (см., например, РИС. 35). Следовательно, резьба опоры поршня 62 a должна располагаться в точке, удаленной от резьбы цилиндрической гайки 63 . В более общем плане опора поршня 62 должна располагаться в дистальной точке на внешней поверхности цилиндрической гайки, чтобы обеспечить достаточный размер отверстия 64 и зазор между компонентами опоры поршня. Кроме того, проксимальный конец ствола винтовки сужается внутрь. Это позволяет внутренней поверхности цилиндрической гайки иметь меньший диаметр на дальнем конце, что делает цилиндрическую гайку более толстой на дальнем конце. Это обеспечивает дополнительную толщину для поддержки резьбы и других модификаций, необходимых для крепления поршня на гайке ствола. Так, например, опора поршня может быть расположена на дистальной половине внешней поверхности цилиндрической гайки (при условии, что резьба цилиндрической гайки находится на проксимальной части или половине внутренней поверхности цилиндрической гайки) или опора поршня можно просто расположить дистальнее резьбы цилиндрической гайки в зависимости от длины резьбы 9.0654 63 проходят по внутренней поверхности цилиндрической гайки 60 .
Гайка ствола навинчивается на верхнюю часть ствольной коробки винтовки и должна быть затянута с указанным диапазоном крутящего момента. Неправильное выравнивание крепления поршня при навинчивании гайки ствола на верхнюю часть ресивера может повлиять на работу системы газового поршня. Незначительные несоответствия в соосности крепления поршня часто можно устранить, вставив тонкие прокладки между гайкой ствола 60 и ствольной коробкой 9.0654 12 винтовки. Крепление поршня 62 служит в качестве фиксатора для дистального конца узла поршня в гибридной системе поршень-ударник. Используя гайку ствола в качестве анкера для поршня, в отличие от крепления поршня к стволу винтовки, ствол винтовки может достичь большей степени «плавания», что, как считается, повышает точность винтовки. . Кроме того, более тяжелый поршневой узел (по сравнению с системой отвода газов) смещен к центру винтовки, что делает винтовку лучше сбалансированной и менее громоздкой для маневрирования и стрельбы. Узел поршневой камеры (т.е. элементы 70 , крышка поршня ствола и 80 , цилиндр поршня ствола) показаны как находящиеся на дистальной стороне крепления поршня 62 (т.е. дистальнее по отношению к прикладу). Предполагается, что узел поршня может быть переработан, чтобы можно было установить узел на проксимальной стороне фланца цилиндрической гайки, хотя это может быть гораздо менее оптимальным по причинам, упомянутым в другом месте настоящего изобретения.
РИС. 6 показана цилиндрическая гайка 60 с поршнем в сборе 50 устанавливается на крепление поршня 62 гайки ствола. Гайка ствола 60 имеет набор отверстий 68 , расположенных для облегчения установки цевья на винтовку. Гайка ствола 60 с комплектом резьб 63 , которые входят в зацепление с дополнительной резьбой на верхней части ствольной коробки винтовки.
Узел поршня ствола включает поршень 50 , цилиндр поршня ствола 80 и крышку поршня ствола 70 . Первый конец (проксимальный конец) цилиндра цилиндрического поршня 80 вставлен в отверстие 64 (см. фиг. 8) крепления поршня 62 . Вставка цилиндра ствола 80 в отверстие 64 крепления поршня 62 ограничена замком цилиндра ствола 84 . Замок цилиндра ствола 84 расположен под углом, чтобы облегчить зазор проксимального конца ствола винтовки, который имеет внутреннюю конусность, перемещающуюся дистально от проксимального конца ствола винтовки. Второй конец (дистальный конец) ствола поршня цилиндра 80 вставляется и зацепляется с дополнительной резьбой внутри крышки цилиндрического поршня 70 . Шток 52 цилиндрического поршня в сборе 50 проходит через отверстие 86 (см. фиг. 21) в цилиндре 80 цилиндрического поршня. Крепление поршня 62 имеет поршневые пазы 65 и 69 , вырезанные вдоль оси цилиндрического поршня в сборе 50 для обеспечения надлежащего выравнивания и зазора рабочего штока поршня 52 .
Привод 94 на подпружиненном поршневом замке 90 (см., например, рис. 26) вставляется через прорезь для поршня 66 , при этом прорезь для поршня 66 определяет движение вперед-назад замок поршня 90 . Стопорный штифт поршня 92 входит в прорезь замка 85 в замке цилиндра ствола 84 , предотвращая вращение цилиндра поршня ствола 80 во время работы винтовки, что служит для блокировки цилиндра поршня ствола 80 в креплении поршня 62 . После снятия крышки цилиндрического поршня 70 и поршня 50 с цилиндрического поршневого цилиндра 80 цилиндр цилиндрического поршня 80 можно снять с опоры поршня 62 , предварительно отсоединив поршневой палец . 92 из слота замка 85 . Поршневой палец 92 можно вывести из зацепления, потянув привод 94 в сторону ствольной коробки винтовки. После разблокировки поршень ствола цилиндра 80 можно открутить от крепления поршня 62 с помощью накидного ключа, зацепив пазы замка 85 замка цилиндра ствола 84 . Как правило, нет необходимости снимать поршневой цилиндр цилиндра 80 с опоры поршня 62 в полевых условиях для обслуживания и очистки узла поршня. Простое снятие крышки поршня цилиндра 70 и поршня 50 — это все, что требуется для доступа к камере поршня и очистки узла поршня.
Крышка цилиндрического поршня 70 имеет пару прорезей адаптера цилиндрического поршня 72 , предназначенных для приема конца плоского предмета, например отвертки. Вставка предмета в прорези 72 облегчает вращение крышки поршня ствола 70 с помощью дополнительного рычага, прилагаемого к изделию, что может иметь преимущество в отсоединении крышки поршня ствола 70 от поршневого цилиндра ствола 80 , например, при разборке узла поршня для очистки. В качестве альтернативы гаечный ключ может зацепить плоские поверхности 9.0654 70 a на противоположных сторонах крышки поршня ствола 70 для отсоединения крышки поршня ствола 70 от поршневого цилиндра цилиндра 80 . Таким образом, винтовке не требуются специальные инструменты для разборки и очистки узла поршня. Кроме того, предотвращается попадание отложений на важные компоненты, включая затвор и затворную раму в сборе. Это особенно важно в тех местах, где доступ к инструментам ограничен, а стресс может существенно повлиять на способность пользователя обслуживать винтовку. Кроме того, способ соединения компонентов поршня упрощает их сборку и разборку. Это может быть особенно важно в боевых ситуациях, когда боевой стресс может снизить способность человека быстро и точно выполнять задачи, такие как точная сборка винтовки. Кроме того, направление газа из стреляного патрона перед повторным попаданием в патронник может значительно уменьшить отложения в патроннике и продлить срок службы смазочных материалов, нанесенных на затвор и затворную раму, тем самым увеличив время между обслуживанием этих компонентов.
В традиционной конструкции Стоунера, включающей систему отвода газов, газовая трубка, которая служила каналом для выходящего газа, не была прочно закреплена на стволе винтовки. Это означало, что газовая трубка не ограничивала поплавок ствола. С другой стороны, в газопоршневых системах используется длинный поршневой узел, который крепится одним концом к точке, расположенной довольно далеко вдоль ствола. Это средство крепления, по-видимому, уменьшает «поплавок» ствола. За счет уменьшения вылета ствола винтовка становится менее точной. Следовательно, компромиссом в пользу более длительного срока службы газопоршневой системы является более тяжелая и менее точная винтовка. Путем принятия идей настоящего изобретения (например, понимания того, что поршневая система может быть установлена на винтовке в альтернативной конструкции, которая не влияет на поплавок ствола), может быть изготовлена винтовка, имеющая точность прямого попадания. системы, срок службы газопоршневой системы, а вес и маневренность винтовки, попадающие где-то посередине двух систем. Таким образом, дизайн является очень значительным шагом вперед по сравнению с предыдущими проектами.
В частности, гайка ствола представляет собой точку на винтовке, которая уже зафиксирована на верхней части ствольной коробки. Таким образом, он обеспечивает статическую точку привязки. С другой стороны, он остается довольно доступным во время работы в полевых условиях, так что прикрепленные к нему детали можно легко разобрать, очистить и обслужить. Кроме того, окончание газовой трубки в этом общем месте предотвращает дальнейшее попадание газов обратно в патронник винтовки. Это делает цилиндрическую гайку особенно удобной точкой для крепления дистального конца узла поршня.
РИС. 7 показан дополнительный вид цилиндрической гайки и узла поршня по фиг. 6. Фиг. 7 добавляет газовую трубку 40 к цилиндрической гайке 60 с узлом поршня 50 , установленным на креплении поршня 62 цилиндрической гайки, как показано на РИС. 6.
На фиг. 8 показан вид спереди цилиндрической гайки 60 согласно аспектам изобретения. Гайка ствола 60 имеет опору поршня 62 с отверстием или отверстием опоры поршня 64 , предназначенный для фиксации дистального конца узла поршня. Цилиндрическая гайка 60 включает канал 65 цилиндрической гайки для прохода вала поршня (см., например, фиг. 6). Внутренняя поверхность цилиндрической гайки 60 имеет выступ 67 , который соединяется с конусом на проксимальном конце цилиндра или рядом с ним, чтобы предотвратить полное проскальзывание цилиндра через отверстие цилиндрической гайки 61 , когда цилиндр вставлен. в гайку ствола 60 для крепления ствола на винтовку. Гайка ствола 60 имеет поверхность 60 a , которая при закреплении обычно контактирует с верхней частью ствольной коробки.
РИС. 9 показана цилиндрическая гайка 60 , показанная на фиг. 8 с бочкообразным поршневым цилиндром 80 , установленным на опору поршня 62 .
РИС. 10 показан вид в разрезе цилиндрической гайки 60 с узлом поршня 50 , установленным на опоре поршня 62 гайки ствола. Как видно на фиг. 10, поршневой цилиндр цилиндра 80 крепится к опоре поршня 62 с помощью комплекта дополнительных резьб. Точно так же крышка цилиндрического поршня 70 входит в зацепление с цилиндром цилиндрического поршня 80 с помощью комплекта дополнительных резьб. Газовая трубка 40 скользяще входит в отверстие в крышке поршня ствола 70 . Поршень в сборе, с головкой поршня 54 , шток 52 и пружиной поршня 56 , закреплен внутри камеры, образованной поршневым цилиндром 80 и крышкой поршневого цилиндра 70 .
РИС. 11 показан вид сзади цилиндрической гайки 60 , показанной на ФИГ. 8. Цилиндрическая гайка 60 имеет крепление поршня 62 , расположенное заподлицо с задней поверхностью 60 b цилиндрической гайки 60 . Крепление поршня 62 имеет отверстие 64 , который предназначен для приема и фиксации дистального конца узла поршня. Верхняя наружная поверхность цилиндрической гайки 60 включает поршневой паз 65 для обеспечения прохода и зазора вала поршня 52 (см. , например, фиг. 7) и для обеспечения выхода воздуха из поршневой камеры цилиндра. Крепление поршня 62 имеет прорезь для поршневого замка 66 , фиксирующую и определяющую продольное движение поршневого замка 90 (см., например, РИС. 26). Дополнительные виды паза поршня 65 и прорезь для замка поршня 66 можно увидеть на РИС. 6 и 7. Как можно видеть на фиг. 8 и 11, цилиндрическая гайка 60 имеет пару отверстий ( 61 и 64 ), полностью проходящих через цилиндрическую гайку. Нижнее отверстие, отверстие для гайки ствола 61 , позволяет вставить ствол винтовки в гайку ствола 60 и закрепить на ствольной коробке винтовки. Верхнее отверстие, отверстие для крепления поршня 64 , облегчает вставку и фиксацию компонентов блока цилиндрического поршня, как показано на ФИГ. 6 и 7.
РИС. 12 показан вид сбоку в разрезе цилиндрической гайки 60 согласно аспектам изобретения. Гайка цилиндра имеет опору поршня 62 с резьбой 62 и , разработанную для соответствия дополнительной резьбе цилиндрического поршневого цилиндра. Гайка ствола также имеет резьбу 63 для крепления гайки ствола к дополнительной резьбе на верхней части ствольной коробки винтовки. Резьба крепления поршня 62 a находится примерно в одной плоскости с резьбой цилиндрической гайки 63 . Крепление поршня 62 цилиндрической гайки имеет прорезь для поршневого замка 66 , фиксирующую и определяющую продольное движение поршневого замка 90 (см., например, РИС. 26). Гайка цилиндра 60 имеет прорезь для поршня 65 и канал для поршня 69 , вырезанные вдоль оси цилиндрического поршня в сборе для обеспечения надлежащего выравнивания и зазора рабочего штока поршня. ИНЖИР. 13 показан общий вид сбоку противоположной стороны цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 12. Фиг. 14 показан вид сбоку альтернативного варианта цилиндрической гайки. Цилиндрическая гайка, показанная на фиг. 14 имеет пару отверстий 68 для облегчения установки цевья на винтовку. ИНЖИР. 15 показан общий вид сбоку противоположной стороны цилиндрической гайки, показанной на ФИГ. 14. Фиг. 16 показан вид спереди цилиндрической гайки 60 в соответствии с аспектами изобретения.
РИС. 17 показан общий вид в перспективе крышки 70 цилиндрического поршня. Крышка цилиндрического поршня 70 имеет резьбу 71 на внутренней поверхности, которая входит в зацепление с дополнительной резьбой 82 (см. РИС. 21) на внешней поверхности цилиндрического поршня цилиндра 9.0654 80 для формирования поршневой камеры узла поршня ствола, когда крышка поршня ствола 70 соединяется с цилиндром поршня ствола 80 . Крышка поршня ствола 70 имеет пару прорезей адаптера поршня ствола 72 , предназначенных для размещения конца плоского предмета, такого как отвертка или нож. Крышка поршня ствола 70 имеет пару противоположных плоских поверхностей 70 и (см. рис. 6 и 20), предназначенных для зацепления с ключом соответствующего размера для облегчения вращения крышки поршня ствола 70 имеет при отсоединении переходника от цилиндра поршня цилиндра 80 . Крышка поршня ствола 70 имеет отверстие для газовой трубки 73 , размеры которого позволяют вставить газовую трубку в крышку поршня ствола 70 . Диаметр отверстия 73 должен быть лишь немного больше диаметра газовой трубки, которая должна быть вставлена в отверстие, чтобы обеспечить плотное прилегание трубки к отверстию и направление выхлопных газов в поршневую камеру. а не проходить обратно из пространства между каналом ствола и газовой трубкой. Альтернативные виды крышки поршня ствола 70 , показанный на РИС. 17 можно увидеть на фиг. с 18 по 20.
РИС. 21 показан цилиндрический поршневой цилиндр , 80, согласно аспектам изобретения. Ствол поршня цилиндра 80 имеет цилиндрическую форму с резьбой 82 на наружной поверхности. Резьба 82 a соответствует дополнительной резьбе на опоре поршня, а резьба 82 b соответствует дополнительной резьбе на крышке цилиндра поршня. Ствол поршня цилиндра 80 имеет первый конец 80 a , расположенный проксимальнее приклада винтовки при установке в поршневой узел 62 , и второй конец 80 b , расположенный дистальнее приклада. Резьба 82 b на дистальном конце внешней поверхности цилиндрического поршня цилиндра 80 входит в зацепление с соответствующей резьбой на внутренней поверхности крышки цилиндрического поршня 70 . Ствол поршневой цилиндра 80 имеет замок 84 примерно посередине внешней поверхности цилиндра для облегчения захвата цилиндра поршня ствола 80 рукой пользователя для поворота или удерживания цилиндра поршня ствола 80 , например, при расцеплении ствола цилиндр поршня 80 из бочки крышка поршня 70 . Замок 84 также позволяет зафиксировать поршневой цилиндр на месте с помощью поршневого замка (см. РИС. 7).
Обращаясь к РИС. 22, ствол поршня цилиндра 80 имеет пару газоотводных отверстий 87 между соседними вершинами замка 84 . Цилиндр цилиндрического поршня 80 имеет отверстие поршня 86 для прохода вала поршня 52 (см., например, фиг. 3). Отверстие поршня 86 имеет четыре отверстия 86 и , которые позволяют воздуху выходить из области камеры поршня за головкой поршня, когда поршень выталкивается назад выхлопными газами.
Шток поршня ствола 50 (см. РИС. 16) можно вставлять в отверстие поршня 86 цилиндра 80 и через него. Пружина поршня 56 будет контактировать с нижней частью 89 (см. фиг. 23) цилиндра 80 цилиндрического поршня, когда головка поршня отталкивается назад выхлопными газами.
При сборке поршневого цилиндра 80 в крышку поршня 70 образуется камера с головкой поршня 54 и пружина поршня 56 внутри поршневой камеры ствола 88 (не показана). Между циклами стрельбы головка поршня будет удерживаться в положении вблизи дистального конца камеры силой пружины буферной трубки. При выстреле выхлопные газы проходят по газовой трубе, где попадают в поршневую камеру ствола и отталкивают головку поршня назад, сжимая пружину поршня. Пружина поршня предотвращает удар головки поршня о дно цилиндра ствола поршня. Как только головка поршня продвинется достаточно далеко назад, отверстия для выпуска газа 87 , которые позволяют выхлопным газам выходить из камеры, уменьшая давление, которое образовалось в камере. После снижения давления в поршневой камере пружина буферной трубки отскакивает, возвращая головку поршня в исходное положение.
РИС. 23 показан альтернативный вид бочкообразного поршня цилиндра 80 , показанного на ФИГ. 21. Как видно на рисунке, на противоположных сторонах ствола поршня цилиндра 9 имеется пара газоотводных отверстий 87 .0654 80 в сообщении с внутренней камерой 88 (см., например, фиг. 15) цилиндра поршня ствола 80 . ИНЖИР. 24 показан вид сбоку цилиндрического поршня цилиндра 80 , показанного на ФИГ. 21.
РИС. 23 показан вид в разрезе цилиндрического поршня цилиндра 80 по оси B, как показано на ФИГ. 22. Цилиндр со стволом-поршнем 80 имеет внутреннюю камеру 88 с набором газоотводных отверстий 87 примерно посередине цилиндра и стенку камеры со стволом-поршнем 89 на первом конце ствола поршня цилиндра.
РИС. 24 показан общий вид поршневого цилиндра 80 , как показано на ФИГ. 23.
РИС. 25 показан поршень , 50, согласно аспектам изобретения. Поршень 50 имеет шток 52 , головку поршня 54 и пружину поршня 56 . Сила газа, распространяющаяся вниз по газовой трубе, воздействует на головку поршня, перемещая шток 9 поршня.0654 52 в направлении приклада винтовки и сжимая пружину поршня 56 . Движение поршня 50 назад толкает шток поршня 52 назад к шпонке на затворной раме. Затворная рама перемещается в том же направлении назад, в результате чего стреляный снаряд выбрасывается из патронника и заряжается в патронник новым патроном.
РИС. 26 показан поршневой замок , 90, согласно аспектам изобретения. Поршневой замок 90 представляет собой подпружиненный затвор ствола, который вставляется между соседними пиками 85 (см. рис. 22) в замке, чтобы предотвратить вращение поршня ствола цилиндра 80 во время работы, тем самым удерживая поршень ствола цилиндра в заблокированном состоянии. в креплении поршня.
РИС. 27 показан вид в перспективе адаптера крепления поршня 160 , установленного на обычную цилиндрическую гайку 19 . Обычные цилиндрические гайки 19 обычно имеют цилиндрическую форму с набором резьбы 9.0654 19 b на части их внутренней поверхности (см., например, РИС. 39). Резьба 19 б предназначена для зацепления дополнительной резьбы на верхней части ствольной коробки винтовки. Внутренняя поверхность цилиндрической гайки обычно будет иметь меньший диаметр после того, как резьба остановится на внутренней поверхности. Этот уменьшенный диаметр позволяет гайке ствола надежно удерживать ствол винтовки, который имеет конусность на проксимальном конце ствола винтовки. Напротив, внешний диаметр цилиндрической гайки, как правило, постоянный. На наружной поверхности цилиндрической гайки нанесен индекс 9.0654 19 a , который выступает из цилиндрической гайки и окружает ее по направлению к дистальному концу цилиндрической гайки.
Адаптер крепления поршня 160 предназначен для надежного крепления к цилиндрической гайке 19 . Переходник крепления поршня 160 имеет верхний элемент крепления поршня 160 a и нижний переходник крепления поршня 160 b. Верхний элемент крепления поршня 160 a и переходник нижнего крепления поршня 160 b скрепляются между собой поверх цилиндрической гайки 19 парой болтов 169 . Переходник крепления поршня 160 имеет крепление поршня 162 на верхней стороне верхнего элемента крепления поршня 160 a. Крепление поршня 162 имеет отверстие 164 или отверстие (см. рис. 28 и 30), которое обычно параллельно оси ствола винтовки, когда адаптер установлен на гайке ствола винтовки. Внутренняя поверхность проема 164 может иметь резьбу 162 и (см. фиг. 12) для зацепления с дополнительной резьбой на цилиндрическом поршне цилиндра 80 (см. , например, фиг. 36). Крепление поршня 162 предназначено для установки непосредственно над стволом винтовки (например, на 12 часов) и дистальнее резьбы гайки ствола, когда гайка ствола правильно установлена на верхней части ствольной коробки. Это гарантирует, что отверстие 164 опоры поршня 162 находится в правильном положении для приема компонентов газопоршневой системы. В частности, было обнаружено, что резьба крепления поршня предпочтительно не должна располагаться выше резьбы гайки ствола (т.е. резьбы, которая крепит гайку ствола к верхнему ресиверу). Точно так же опора поршня адаптера крепления поршня должна быть установлена дистальнее резьбы гайки цилиндра. Более предпочтительно, опора поршня на переходнике опоры поршня может быть удалена от индекса 9.0654 19 a гайки ствола 19 . Это гарантирует, что отверстие 164 опоры поршня может быть выполнено достаточного размера для приема резьбовой части цилиндра 80 цилиндра поршня. Уменьшение размера отверстия 164 приводит к уменьшению размера/диаметра поршневого цилиндра ствола 80 в точке, где цилиндр поршня ствола ввинчивается в отверстие 164 , что, в свою очередь, уменьшает размер/диаметр поршневого штока 52 , головка поршня 54 и/или пружина поршня 56 . Чтобы сохранить правильную геометрию, шток поршня должен находиться примерно в 0,783 дюйма от центральной линии ствола (0,783 дюйма для M16 и AR-15; 0,845 дюйма для винтовки AR-10), чтобы шток поршня правильно контактировал со шпонкой. затворная рама. Эта геометрия не достигается оптимально, когда отверстие достаточного размера 164 расположено над резьбой 19 b цилиндрической гайки.
Верхняя наружная поверхность адаптера крепления поршня 160 имеет прорезь для поршня 165 , обеспечивающую проход и зазор вала поршня 52 и позволяющую воздуху выходить из поршневой камеры ствола. Адаптер крепления поршня 160 также имеет круглый указательный канал 163 на внутренней поверхности. Указательный канал предназначен для размещения индекса 19 a накидной гайки 19 . Индексный канал 163 также можно увидеть на РИС. 32 и 33. Индексный канал 163 имеет окно индексного канала 163 а, , где индекс 19 а проходит через наружную поверхность переходника крепления поршня 160 (см. 34 и РИС. 34 и 34). 35). Крепление поршня 162 имеет прорезь 166 для блокировки поршня, фиксирующую и определяющую продольное движение замка поршня 90 (см., например, РИС. 36).
РИС. 28 показан второй вид в перспективе адаптера крепления поршня 9.0654 160 при установке на обычную цилиндрическую гайку 19 . Второй вид в перспективе показывает проксимальную сторону адаптера крепления поршня 160 , установленного на обычную цилиндрическую гайку 19 . Нижний переходник крепления поршня 160 b показан установленным на гайке цилиндра, а верхний элемент крепления поршня 160 a поднят над гайкой цилиндра 19 . Верхний элемент крепления поршня 160 a и нижний переходник крепления поршня 160 b скрепляются друг с другом над цилиндрической гайкой 19 парой болтов 169 .
РИС. 29 показан вид сбоку адаптера крепления поршня 160 , установленного на обычную цилиндрическую гайку 19 . На этом изображении показан адаптер крепления поршня 160 , установленный на дистальном конце обычной цилиндрической гайки 19 сразу над индексом 9.0654 19 a гайки ствола 19 . Нижний переходник крепления поршня 160 b показан установленным на гайке цилиндра, а верхний элемент крепления поршня 160 a поднят над гайкой цилиндра 19 . Верхний элемент крепления поршня 160 a и нижний переходник крепления поршня 160 b скрепляются друг с другом над гайкой цилиндра 19 парой болтов 169 .
РИС. 30 показан вид сбоку переходника 160 крепления поршня с дистальной стороны. Верхний элемент крепления поршня 160 a и нижний переходный элемент крепления поршня 160 b скреплены вместе, образуя переходник крепления поршня 160 . Переходник крепления поршня 160 имеет крепление поршня 162 на верхней стороне верхнего элемента крепления поршня 160 a. Опора поршня 162 имеет отверстие 164 или канал ствола, который обычно параллелен оси ствола винтовки, когда адаптер установлен на гайке ствола винтовки. Верхняя наружная поверхность переходника крепления поршня 160 имеет прорезь для поршня 165 , обеспечивающую проход и зазор вала поршня 52 и позволяющую воздуху выходить из поршневой камеры ствола. Крепление поршня 162 имеет прорезь для замка поршня 166 , фиксирующую и определяющую продольное движение замка поршня 90 (см., например, РИС. 36). ИНЖИР. 31 показан вид сбоку переходника , 160 крепления поршня проксимальной стороны, показанного на ФИГ. 30.
РИС. 32 показан общий вид сбоку адаптера крепления поршня , 160 , показанного на ФИГ. 30. Адаптер крепления поршня 160 имеет на внутренней поверхности круглый индексный канал 163 с окном индексного канала 163 a , где индекс 19 a проходит через наружную поверхность паза поршня. 165 на верхнем элементе крепления поршня 160 a. Верхний элемент крепления поршня 160 a и нижний переходный элемент крепления поршня 160 b скрепляются вместе над гайкой цилиндра 19 с помощью пары болтов 169 . Переходник крепления поршня 160 имеет крепление поршня 162 на верхней стороне верхнего элемента крепления поршня 160 a. Внутренняя поверхность крепления поршня 162 может иметь резьбу 162 и для зацепления с дополнительной резьбой на цилиндре цилиндрического поршня 80 . Переходник крепления поршня 160 может иметь одно или несколько отверстий с резьбой 168 , расположенных для облегчения установки цевья на винтовку. Крепление поршня 162 имеет прорезь для поршневого замка 166 , фиксирующую и определяющую продольное движение поршневого замка 92 (см., например, РИС. 36). ИНЖИР. 33 показан вид сбоку в разрезе адаптера крепления поршня 9.0654 160 , показанный на РИС. 30. Общий вид на фиг. 32 и вид в разрезе на ФИГ. 33, были взяты вдоль оси А, как показано на ФИГ. 30.
РИС. 34 показан общий вид спереди проксимальной стороны адаптера крепления поршня 160 , установленного на обычную цилиндрическую гайку 19 . Указатель 19 a гайки цилиндра 19 виден выходящим из окна направляющего канала 163 a через наружную поверхность паза поршня 165 на верхнем элементе крепления поршня 160 a. Указательный канал 163 проходит по окружности вокруг внутренней поверхности переходника крепления поршня 160 как на верхнем элементе крепления поршня 160 a , так и на нижнем элементе крепления поршня 160 b. Прорези между соседними вершинами указателя 19 a должны совпадать со штоком поршня 52 таким образом, чтобы шток поршня мог пройти между углублениями между вершинами указателя 19 и (см., например, РИС. 36). ИНЖИР. 35 показан общий вид сбоку адаптера крепления поршня 160 , установленного на цилиндрической гайке 19 , как показано на РИС. 34. Вид в разрезе на ФИГ. 35, снято по оси F, как показано на фиг. 34. Как видно на фиг. 35, резьба крепления поршня , 162 a находится примерно в одной плоскости с резьбой цилиндрической гайки 19 b, , подчеркивая важность отсутствия позиционирования резьбы крепления поршня 162 a над резьбой цилиндрической гайки 19 b.
РИС. 36 показан адаптер крепления поршня 160 , установленный на обычную цилиндрическую гайку 19 . Узел цилиндрического поршня установлен на опоре поршня 162 переходника опоры поршня 160 . Узел поршня ствола включает газовую трубку 40 , поршень 50 , цилиндр поршня ствола 80 и крышку поршня ствола 70 . Первый конец (проксимальный конец) цилиндра цилиндрического поршня 80 вставлен в отверстие 164 (см. фиг. 34) крепления поршня 162 . Вставка цилиндра ствола 80 в отверстие 164 крепления поршня 162 ограничена замком цилиндра ствола 84 . Второй конец (дистальный конец) цилиндра цилиндрического поршня 80 вставляется и зацепляется с соответствующей резьбой в крышке цилиндрического поршня 9.0654 70 . Рабочий шток 52 поршня 50 проходит через отверстие 86 (см. фиг. 21) в цилиндре 80 цилиндрического поршня. Опора поршня 162 имеет прорезь для поршня 165 , прорезанную вдоль оси штока поршня 50 , чтобы обеспечить правильное выравнивание и зазор рабочего штока поршня 52 . Привод 94 на подпружиненном поршневом замке 90 (см. , например, РИС. 26) вставляется через паз поршневого замка 66 , с прорезью для поршневого замка 166 , определяющей продольное движение поршневого замка 90 . Стопорный штифт 92 поршня находится в прорези замка 85 (см., например, рис. 22) в замке 84 цилиндра ствола, таким образом предотвращая вращение цилиндра поршня ствола 80 во время работы винтовки, что служит для замок ствола поршневой цилиндр 80 . После снятия крышки поршня ствола 70 и поршня 50 из цилиндра поршня цилиндра 80 , цилиндр поршня ствола 80 можно снять с крепления поршня 62 , предварительно высвободив поршневой палец 92 из паза замка 85 . Поршневой палец 92 можно вывести из зацепления, потянув привод 94 в сторону ствольной коробки винтовки. После разблокировки цилиндр поршня ствола 80 можно отвинтить от опоры поршня 162 с помощью накидного ключа, зацепив замковые пазы 85 Замок цилиндра ствола 84 . Как правило, нет необходимости снимать поршневой цилиндр цилиндра 80 с опоры поршня 162 в полевых условиях для обслуживания и очистки узла поршня. Простое снятие крышки поршня цилиндра 70 и поршня 50 — это все, что требуется для доступа к камере поршня и очистки узла поршня.
Крышка поршня ствола 70 имеет пару прорезей переходника поршня ствола 72 предназначен для приема конца плоского предмета, например, отвертки. Вставка предмета в прорези 72 облегчает вращение крышки поршня ствола 70 с помощью дополнительного рычага, прилагаемого к изделию, что может иметь преимущество в отсоединении крышки поршня ствола 70 от поршневого цилиндра ствола 80 , например, при разборке узла поршня для очистки. В качестве альтернативы гаечный ключ может зацепить плоские поверхности 9.0654 70 a на противоположных сторонах крышки поршня ствола 70 для отсоединения крышки поршня ствола 70 от поршневого цилиндра цилиндра 80 . Таким образом, винтовке не требуются специальные инструменты для разборки и очистки узла поршня. Кроме того, предотвращается попадание отложений на важные компоненты, включая затвор и затворную раму в сборе. Это особенно важно в тех местах, где доступ к инструментам ограничен, а стресс может существенно повлиять на способность пользователя обслуживать винтовку. Кроме того, способ соединения компонентов поршня упрощает их сборку и разборку. Это может быть особенно важно в боевых ситуациях, когда боевой стресс может снизить способность человека быстро и точно выполнять задачи, такие как точная сборка винтовки. Кроме того, направление газа из стреляного патрона перед повторным попаданием в патронник может значительно уменьшить отложения в патроннике и продлить срок службы смазочных материалов, нанесенных на затвор и затворную раму, тем самым увеличив время между обслуживанием этих компонентов.
РИС. 37 показан адаптер крепления поршня , 160 , как показано на ФИГ. 31 с бочкообразным поршневым цилиндром 80 , установленным на опору поршня 162 . ИНЖИР. 38 показан вид в разрезе адаптера крепления поршня , 160 , как показано на ФИГ. 37 с узлом поршня 50 , установленным на опоре поршня 162 адаптера опоры поршня 160 . Как видно на фиг. 38, ствол поршня цилиндра 80 крепится к креплению поршня 162 с использованием комплекта дополнительных нитей. Точно так же крышка цилиндрического поршня 70 входит в зацепление с цилиндром цилиндрического поршня 80 с помощью комплекта дополнительных резьб. Газовая трубка 40 скользяще входит в отверстие в крышке поршня ствола 70 . Поршень в сборе с головкой поршня 54 , штоком 52 и пружиной поршня 56 закреплен внутри камеры, образованной гильзой поршня цилиндра 9.0654 80 и крышка поршня ствола 70 .
РИС. 39 показана обычная ствольная гайка 19 с набором резьб 19 b , предназначенным для зацепления дополнительных резьб на верхней части ствольной коробки винтовки, и индексом 19 a , опоясывающим внешнюю поверхность ствольной гайки.
Глоссарий терминов формулы изобретения
При использовании во всей заявке термины «а» и «ан» используются в том смысле, что они означают «по крайней мере один», «по крайней мере первый», «один или несколько» или «множество» упомянутых компонентов или этапов, если контекст явно не требует иного.
Используемый здесь термин «содержащий» означает, что продукты, композиции и способы включают упомянутые компоненты или этапы, но не исключают других. «Состоящий в основном из» при использовании для определения продуктов, композиций и методов означает исключение других компонентов или этапов, имеющих существенное значение. Таким образом, композиция, состоящая в основном из перечисленных компонентов, не исключает следовые количества загрязняющих веществ. «Состоящий из» означает исключение более чем микроэлементов других компонентов или стадий.
Термин «и/или», где бы он ни использовался в настоящем документе, включает в себя значение «и», «или» и «все или любое другое сочетание элементов, связанных указанным термином».
Термин «примерно» или «приблизительно», используемый здесь, означает в пределах 20%, предпочтительно в пределах 10% и более предпочтительно в пределах 5% от заданного значения или диапазона.
Преимущества, изложенные выше, а также очевидные из предшествующего описания, достигаются эффективно. Поскольку в приведенную выше конструкцию могут быть внесены определенные изменения, не выходя за рамки объема изобретения, предполагается, что все вопросы, содержащиеся в предшествующем описании или показанные на прилагаемых чертежах, следует интерпретировать как иллюстративные, а не как ограничивающие.
Термины «дистальный» и «проксимальный» используются в описании и пунктах формулы изобретения. Термин «проксимальный» относится к положению ближе к прикладу ружья и дальше от конца ствола ружья, тогда как термин «дистальный» относится к положению ближе к концу ствола ружья ружья. и подальше от приклада ружья.
Все ссылки, цитируемые в настоящей заявке, полностью включены в настоящий документ посредством ссылки в той мере, в какой это не противоречит настоящему документу.
Добавить комментарий