Nuo ampumamiehet ei oikein osaa selittää alilatausdetonaatiota, mikä se oikein on noin fysiikan tai kemian ilmiönä? Mitä siinä oikein tapahtuu ja miksi? Tiedän että ase voi räjähtää, selittäkää viisaammat perusasiat. Kiitos!
Alilatausdetonaatio
pössykkäharrastaja
233373
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 23
Vanhimmat
Suomi24:n kivääripalstalla nimimerkki morrukka on mielestäni selittänyt ilmiön maallikolle riittävällä täsmällisyydellä:
http://keskustelu.suomi24.fi/t/3792420/mista-alilatausdetonaatio-
"Tämä alilatausdetonaatio tullee eräänlaisesta ruudin väärinpäin palamisesta. Eli suuri hylsy ja vähän ruutia, ampumahetkellä ruuti on siellä luodinpuoleisessa päässä kaukana nallista ja se palotila hylsyssä nallin ja ruudin välissä on tyhjä jossa se happi on,tässä happitilassatilassa tapahtuu detonaatioräjähdys, jolloin ruudin paine suuntautuu taaksepäin ensin, ennenkuin luoti irtoaa."
-----
Ruudissa on siis kaikki palamiseen tarvittava happi jo mukana. Runsas ylimääräinen happi saattaa aiheuttaa ruudin hallitun leimahduksen sijaan hallitsemattoman räjähdyksen, joka pahimmassa tapauksessa ampuu aseen lukon kappaleet ampujan silmille.
Tämä detonaatio on verrattavissa ottomoottorin palotapahtumaan, jossa liian laiha bensiini-ilmaseos saattaa aiheuttaa seoksen nopean detonaation, joka ilmenee moottorin nakutuksena ja korjaamattomana lopulta johtaa moottorivaurioon. (Ottomoottoriin nakuttamiseen on toki muitakin mahdollisia syitä.)
Selitys ja sen perusteet vaikuttavat sekavilta.
Polttomoottorin nakutus aiheutuu liian korkeasta lämpötilasta ja polttoaineen syttymisestä useasta paikasta kontrolloimattomasti, ja palorintamien törmäyksestä syntyvä shokkiaallon paineesta.
Laiha seos nostaa sylinterin lämpötilaa polttoaineen haihtumislämmön ja itsensä lämpösisällön vaikutuksen vuoksi, hapen määrällä ei ole merkitystä nakutusilmiöön.
(dieseleissä "nakutus" on normaali ilmiö, koska siinä tarkoituksella pyritään sytyttämään polttoaine pienissä määrin useissa kohdin, mutta se ei ole niin vaarallinen kuin ottomoottoreissa, jossa jossa palotapahtumaan osallistuu koko täytös.
Ruutipanoksessa detonaation pitäisi alkaa teorian mukaan hylsyn molemmista päistä samanaikaisesti ja paineaaltojen kohdatessa syntyvä shokkiaalto teorian mukaan olisi moninkertainen normaaliin palamiseen ? ?
Ylimääräinen happi latauksessa ei vaikuta palamisnopeuteen ja vajaa määrä ruutia pienentää ainoastaan loppupainetta.
Näitä vajaalataus ammuksia käytetään edelleenkin käsittääkseni puolustusvoimien koulutuksessa, eikä niiden tiedetä aiheuttaneen yhtään aseen hajoamiseen liittyvää tapausta.
Tuosta tulikin mieleen että polttomoottorin nakutuksen hyvin yleisessä selityksessä eli ennenaikaisessa hallitsemattomassa polttoaineen palamisessa ylipäänsä on semmoinen ihmeellisyys että miten tämä ennenaikainen sytytys tai ainakin sen aihauttamat haitat voidaan muka ehkäistä myöhäistämällä varsinaisen aiotun sytytyshetken ajankohtaaa.
Jo annettua selitystä tukee se tieto, että lievään ottomoottorin nakutukseen usein käytetään poistokeinona polttoaineseoksen rikastamista.
Patruunoiden jälleenlatauksessa on melko suurikin alilataus varsin yleistä. Detonaatiota ei tapahdu, kunhan ruutimäärissä pysytään annetuissa ohjearvoissa.
Puhutaan siis kipinä sytytteisestä moottorista, dieseleissähän se tyypillinen nakutus ei katoa sytytysennakkoa muuttamalla.
Ottomoottorin palamisviiveestä johtuen sytytysennakko kuormitustilassa on 40 asteen molemmin puolin, jolloin paine saadaan muodostumaan tehokkaimmalle alueelle.
sytytyksen myöhäistäminen antaa lisäaikaa polttoaineen höyrystymiselle ja siirtää paine-keskiön epätaloudellisen myöhäiselle pienentäen työpainetta ja samalla lämpötilaa, vaikutus kuitenkin on aika vähäinen.
Nyt ei pidä sekoittaa käsiteltyyn "oktaaninakutukseen" bensiinimoottoreissa aiemmin yleisesti esiintynyttä "kirkasta kilinää, joka kuuluu pienillä kierroksilla kaasua lisätessä, se on poistettavissa myöhäistämällä sytytystä, sen aiheuttaa mekaniikka, eikä se liity lämpötilaan tai kontrolloimattomaan syttymiseen.
Palaminen ei tapahdu vakionopeudella. Polttomoottoreissa polttoaine seos ei pala vakionopeudella koska sylinterin täytös on epätasainen virtausvaihteluiden vuoksi.
Rikkaampi seos syttyy nopeammin kuin laiha seos. Tämä aiheuttaa palamisessa painevaihteluita. Imuventtiilin avauksesta alkaa sylinterin täyttyminen ja kestää tietyn ajan verran kunnes sylinteri on "täynnä".
Bensiinimoottoreissa sytyshetki riippuu sähkökipinästä sytystulpassa. Ja dieseleissä syttyminen tapahtuu lähinnä puristuksen tuomasta lämpötilan noususta.
Tavallisimmin tämä syttymishetki ajoitetaan lähelle männän yläkuolokohtaa ja tämän jälkeen ollaan riipuvaisia polttoaineen PALOAJASTA sylintereissä.
Ja tämä paloaika ei suinkaan ole vakio vaan riippuu polttoaineesta ja täytöksestä sylinterissä. Paloaika taas vaikuttaa sylinteripaineen nousuaikaan joka tapahtuu syttymiaikaan nähden viipeellä. Maksimipaineen jälkeen sylinteripaine alkaa välittömästi laskea.
Palamisprosessi on siis dynaamisesti vaihteleva eikä staattinen. Pitää kyetä erottamaan palamisaika ja paineen nousu ajat toisistaan. Nakutus kertoo juuri tästä vaihtelusta. Nakutus kertoo epätasaisesta palamisesta sylinterissä, polttoaine seos ei ole täysin homogeenista vaan "rikkaat osat syttyy nopeammin kuin laihat osat".
Nakutus tulee tästä epätasaisen palamisen painevaihtelusta sylinterissä.
Sopivalla sylinterin muotoilulla ja polttoaineen täytöllä voidaan vaikuttaa asiaan. Tämän vuoksi dieseleissä on otettu käyttöön polttoaineen korkeapaineruiskutus jossa polttoaine sumutetaan mahdollisimman pieninä sumuhiukkasina. Mitä pienempiä ovat polttoainesumun hiukkaset sen tasaisempi on palaminen. Nyt myös bensiinimoottoreissa on käyttöön otettu polttoaineen ruiskutus. Perinteiset kaasutinmoottorit eivät enää anna riittävän hallittua sylinterin täytöstä.
Sama palamisfysiikka toimii myös ruudin palamisessa. Tietyn ruutiannoksen palamiseen kuluu tietty aika joten paineen nousuaikakin vaihtelee. Tästä paineennousun vaihtelusta syntynee se detonaatio. Ruutiseoksella on oma vaikutus palamisnopeuteen ja tätä kautta paineen nousu nopeuteen. Kaikki ruudit eivät ole aivan samanlaisia eli ruudeissa on erimäärä palamiseen tarvittavaa happea.
Ruutiaseet eivät ota palamisilmaa ilmakehästä vaan ruutiseoksen hapesta.
Kovin näyttää tekniikka olevan omaperäistä ja mutupohjaista.
Miksi tarvitsee satuilla omia luulojaan asiaan josta on helposti oikeaa tietoakin saatavilla.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Nakutus
Wikipedia kertoo tästä näin:
"Nakutusta esiintyy kahdenlaista: normaalia, jossa liekkirintama etenee tasaisesti, maksimipaine 10–20 astetta jälkeen yläkuolokohdan, sekä haitallista nakutusta, jolloin tapahtuu ennenaikainen räjähdyksenomainen syttyminen (paineisku)."
Tuossa juuri kerrotaan syttymisestä ja palamisen nopeusvaihtelun aiheuttamasta painevaihtelusta. Ei tässä olla "satuiltu" eikä kerrottu omia luuloja.
Et taida itse ymmärtää lainkaan palamisfysiikkaa? Polttoaineen palaessa suljetussa tilassa kuten sylinterissä (tai hylsyssä) syntyy paineen nousua.
Paine voi nousta tasaisesti taikka sitten epätasaisesti tai räjähdyksenomaisesti (äkillisesti). Tätä palamisen voitaisiin nimittää myös palamisen hallinnaksi.
Ruutiaseissa pyritään äkilliseen räjähdyksenomaiseen palamiseen eli PAINEEN NOSTOON eikä tasaiseen "tussahdukseen".
Polttomoottoreissa tämä paineen nousu sylinterissä vaikuttaa mäntään, mäntien liikkeeseen eli sylinterissä paineen nousu muutetaan mekaaniseksi pyörimisliikkeeksi. Palamisessa syntyvä lämpö on tavallaan "hukkaenergiaa" jota ei hyödynnetä vaan se menee moottorin jäähdytyksen kautta hukkaan.
Lämpöenergiaa voidaan ottaa myös hyötykäyttöön soveltamalla eli käyttämällä pakokaasuahdinta eli turboa. Mutta tämä on jo oma juttunsa.
Ruutiaseiden ja polttomoottorien fysikaalinen perusta on tässä palamisen aiheuttamassa PAINEEN NOUSUSSA. Tämä saa männän tai ammuksen (luodin) liikkeelle.
Tämä ei ole mitään omia luuloja vaan ihan oikeaa fysikaalista tietoa.
" Tuossa juuri kerrotaan syttymisestä ja palamisen nopeusvaihtelun aiheuttamasta painevaihtelusta. Ei tässä olla "satuiltu" eikä kerrottu omia luuloja."
Siinä juuri satuiltiin.
Kaasutin- ja epäsuorassa suihkutuksessa polttoaineseos on puristuksen jälkeen lähes homogeenista, mitään palamisnopeuseroja seoksen epähomogeenisuudesta ei synny, kerros syöttö kuuluu suorasuihkutus-laiha seosmoottoreihin.
Sytytysennakko koetetaan saada niin aikaiseksi että paine nousisi em. kohdalle, normaalisti ennakko on 4000 kierroksen kohdilla aikaisemmin mainittu 40 asteen tasoa, ei suinkaan edes yritetä pitää lähellä yläkuolokohtaa kuin tyhjäkäynnillä.
Paineaalto etenee sylinterissä aina äänen nopeudella (noin 500 m/s ), vain se synnyttää ihmiskorvin kuultavaa ääntä , nakutusta, eikä sen nopeutta voi juuri muuttaa tai säädellä.
Palorintaman etenemisnopeus on lähes suoraan verrannollinen seoksen pyörteilynopeuteen, kuitenkin aina selvästi pienempi kuin 100 m/s.
Polttoaine syttyy ilman kipinää kun sen lämpötila nousee yli itsesyttymislämpötilan, painetta kaikki polttoaineet kestävät erittäin hyvin, paineen vaikutus nakutukseen on että kaasun lämpötila nousee paineen vaikutuksesta, termodynamiikkamiehet voinevat selittää asiaa tarkemmin.
Siinä muutamia seikkoja, jotka osoittivat kertomuksesi sisällön onttouden, joten polttomoottorin toiminnan opettelu lienee kohdallasi vielä hyvin konttaavaa.
Ai että 500 m/s
Varsinainen vyysikko asialla kun ei tiedä edes mikä on äänen nopeus ja yrittää esiintyä jonain tietäjänä
"Palorintaman etenemisnopeus on lähes suoraan verrannollinen seoksen pyörteilynopeuteen, kuitenkin aina selvästi pienempi kuin 100 m/s."
Juurihan itsekin kirjoitit palorintaman etenemisnopeudesta sylinterissä. Ja välittömästi tämän jälkeen kirjoitit:
"Siinä muutamia seikkoja, jotka osoittivat kertomuksesi sisällön onttouden, joten polttomoottorin toiminnan opettelu lienee kohdallasi vielä hyvin konttaavaa."
Oletko hörhö? Palorintaman etenemisnopeus on juuri syy paineen nousun nopeuteen sylinterissä. Sytytys tapahtuu sytystystulpan kipinän kohdalla ja siitä se palaminen leviää sylinterissä olevaan polttoaine/ilma seokseen.
Taidat itse konttailla kielen sanojen ymmärtämättömyydessä. Puristussytytteisessä dieselissä syttymisen jälkeinen palaminen vie myös oman palamisaikansa ja tästä seuraa paineen nousu sylinterissä.
Polttoaine ei pala silmänräpäyksessä vaan se vaatii aina tietyn palamisajan ja tästä syntyy se paineen nousu sylinterissä. Männän liikkeen vuoksi tilavuus ei pysy vakiona joten tapahtuma prosessi on dynaaminen eikä staattinen.
Polttomoottorissa palaminen EI tapahdu vakiotilavuudessa koska männän liike on jatkuvaa ylä- ja alakuolokohdan välissä. Palamisen vuoksi sylinteripaine nousee vaikka männän liike on jo menossa alaspäin eli tilavuus kasvaa syttymishetkestä eteenpäin.
Sylinteripaineen voima muuttuu männänpoikkipinta-alan mukaiseksi mekaaniseksi "työntövoimaksi". Itseasiassa pakoventtiili alkaa avautua jo ennen männän alakuolokohtaa.
Pakoventtilin avautuminen vaikuttaa virtausnopeuteen jolla pakokaasu poistuu sylinteristä.
Muista, että polttomoottorissa tavallisimmin männän liike on edestakaista liikettä ylä- ja alakuolokohtien välillä joissa suunta vaihtuu. Tavallisessa polttomoottorissa polttoaineen palaminen ei tapahdu vakiotilavuudessa vaan se on sidoksissa männän liikken aiheuttamaan tilavuusmuutokseen sylinterissä.
Hanki itsellesi edes teoreetiset tiedot lämpöopista.
Paljonko se äänennopeus on palotilassa noin suunnilleen jos paine olisi 18 bar ja lämpötila 400 C
Noilla lukemilla se pitäis olla.
Joku ei ymmärrä lukemaansa. Wikipedia sanoo myös seuraavaa:
" Detonaatio tapahtuu joko normaalin kipinäsytytyksen tai aikaisen sytytyksen seurauksena. Sytytyksen aiheuttama palorintama kulkee aiheuttamansa paineaallon jäljessä. Paineaalto itsessään aiheuttaa jo valmiiksi puristuksessa kuumenneessa seoksessa hetkellisen lämpötilan nousun, joka voi aiheuttaa seoksessa spontaanin syttymisen, joka vuorostaan aiheuttaa paineaallon mukana nopeasti etenevän ja seoksen palamisesta vahvistuvan palorintaman."
Mitähän tuo "sytytyksen aiheuttama palorintama kulkee aiheuttamansa PAINEAALLON jäljessä" tarkoittaa?
Detonaatioon liittyy siis hallitsemattomat paineen äkilliset nousut kuten tuossa sanotaan :
"aiheuttaa paineaallon mukana nopeasti etenevän ja seoksen palamisesta vahvistuvan palorintaman". Polttoaine seoksen epätasainen palaminen aiheuttaa paineiskuja.
Painevaihteluista tässä on siis kysymys. Fysiikassa kaasujen lämpötila ja paine ovat sidoksissa toisiinsa. (kai muistatte kaasulait?) Kun sylinterin tai hylsyn tilavuus ei kasva nouseee paine. Paineen nousu tekee sitten sen mekaanisen TYÖN jolla mäntä tai ammus (luoti) liikkuu. Paineen kasvu muuttaa massan (männän, ammuksen) liike-energiaksi (nopeudeksi).
Detonaatio on epätasaisen palamisen (palorintama) aiheuttamaa painevaihtelua suljetussa tilassa (sylinteri tai hylsy).
Ei pitäisi sekoittaa asioita pelkkien nimitysten perusteella.
Polttomoottorin palamistapahtuma käytetyillä polttoaineilla on kai jo selitetty, ja esim bensiinin palamisnopeus normaalitilassa on vain muutamia metrejä/s verrattuna paineaallon nopeuteen? äänennopeus.
Räjähteiden, myös selluruuti, tilanne on kokonaan toinen palamisen etenemisnopeuden suhde paineaallon etenemisnopeuteen on aivan eri luokkaa, jopa päin vastoin, joten ei rinnasteta niitä toisiinsa.
Molemmissa on kysymys SAMASTA asiasta eli palamisnopeudesta ja paineen kasvun nopeudesta.
Fysikalisia ilmöitä ovat palamisnopeus ja tästä syntyvä paineen nousun nopeus (palorintaman nopeus, m/s)
Äkillistä paineen nousua sanotaan vain "räjähdykseksi". Toisaalta myös tämä paineen nousu aiheuttaa väliaineessa (mm. ilmassa) paineaallon joka koetaan äänenä (ääniaaltona).
Hallittu palaminen ja hallitsematon palaminen eivät fysikaalisesti eroa toisistaan.
Ero on vain tapahtuman nopeudessa. Ruuti palaa hallitsemattomasti räjähdyksen omaisesti, mutta SOPIVA ruudin annostelu ammuksessa tai luodissa antaa hallitun liike-energian ammukselle tai luodille. Ammuksen ja luodin MASSAN on oltava sopivassa suhteessa ruudin MÄÄRÄÄN.
Liika ruudin määrä voi jopa hajottaa aseen piipun (paine nousee liian korkeaksi).
Ei tässä käsityksiä sekoiteta. Kyllä tässä on opittu tuntemaan sen verran aseteknologiaa. Käytetään oikein ruutiannosteltuja ammuksia ja luoteja, ei ole tarkoitus saada hajonneen piipua jämiä omille silmille.
Ei siis liikaa latinkeja piippuun.
Menihän tuo mukavasti moottoripuolelle. Kuulin siitä detonaatiosta sellaisen version että kun ammutaan liian pienellä latauksella luoti lähtee liikkeelle mutta ei jaksa mennä ulos asti piipusta. Rihloihin pysähtynyttä luotia ei saa enää mikään liikkeelle ja siinä vaiheessa on hylsyssä vielä palamatonta ruutia joka jatkaa palamistaan ja nostaa painetta. Paine tulee ulos heikoimmasta kohdasta eli lukkopäästä! Mitäs tästä mieltä?
HöpöHöpöä
Sopivalla ruutiannostelulla saadaan ammukselle ja luodille tarkoituksenmukainen liike-energia eli riittävä kulkumatka.
Vähemmän ruutia on lyhempi matka ja enenmmän ruutia on pitempi matka.
Näin ammuksen ja luodin massalla on oma suhde ruudin määrään.
Ruudin syttymisen jälkeen ammus ja luoti eivät saa enää lisää energiaa. Ammuksessa ja luodissa ei taida tavallisimmin olla omaa moottoria antamassa lisää voimaa ja pitempää lentomatkaa.
Lentomatka ja iskuvoima kohteessa ovat sidoksissa lähtöhetkeen eli ruudin syttymishetkeen ja määrään ja ammuksen ja luodin massaan. Aseen piipun jälkeen ammus ja luoti ovat sidoksissa maan vetovoimaan. Lentonopeus ja massa määrää lopulta iskuvoiman lentomatkan jälkeen kohteessa.
Kevyt ammus ja kevyt luoti = vähemmän iskuvoimaa. Raskas ammus ja luoti = enemmän iskuvoimaa. Ruudin määrällä tätä säädetään.
Näistä ampuma-aseisiin liittyvistä jutuista näyttää palstalla aina syntyvän torailua. Siirtykää ritsan elin piksin käyttöön, niin sen rekyylin selvittäminen on yksinkertaisempaa! Tosin silloinkin keskustelu varmaan ajautuu panssarivaunun jousitukseen.
Tiedän mikä on luoti, mutta mikä se ammus on, miten se eroaa luodista?
Muuten miksi luoti ei voisi pysähtyä piippuun jos ruutimäärä on liian pieni? Siinä tapauksessa painetta ei ole voinut päästä ulos piipusta ja ruuti palaa edelleen!
Totta kai iso ruutimäärä antaa suuremman lähtönopeuden kuin pieni ruutimäärä,
ne lentoradat ja luodin painot ovat taas niitä ballistisia taulukkolaskentoja.
Nyt oli puhe alilatausdetonaatiosta.
"ne lentoradat ja luodin painot ovat taas niitä ballistisia taulukkolaskentoja.
Nyt oli puhe alilatausdetonaatiosta.
Niin kumma kuin se onkin, nämä liittyvät yhteen. Tuskin kukaan lataa luotia tai ammusta niin pienellä ruutimäärällä, että liike pysähtyy piipun suuhun
Luodin ja ammuksen ero taitaa liittyä massaan ja halkaisijaan eli kalipeeriin. Käsiaseiden (pistoolit ja kiväärit tms.) kohdalla puhutaan luodeista ja järeiden tykkien kohdalla enemmäkin ammuksista.
Tarkkuusammunnassa pyritään hankkimaan mahdollisimman samanlaatuisia luoteja ja ammuksia. Tässäkin vaikuttaa se tuotannon tasaisuuden laatu. Mitä epätasaisempaa on luotien ja ammusten laatu sitä vähemmän voidaan luottaa kokemusperäisiin tai laskennallisiin taulukkoihin.
Haulikkoammunnassa laadun vaihtelu näkyy varsin selvästi epämääräisenä hajontana.
Ja jos oikein tarkkkaan työhön mennään niin paras tie on itse suoritettu käsilataus eli aseet ja luodit ja hylsyt valikoidaan ja ruudin määrät mitataan tarkkuusvaa'alla. Parhaimmat tarkkuusampujat valikoivat kokemuksensa mukaan käyttämänsä tuotteet, heille ei mikä tahansa bulkkituotanto kelpaa.
Kuka nyt "suutareita" kaipaa tosityössä. 2. maailmansodan aikaan tykistöt kärsivät ajottain heikkolaatuisista ammuksista joita oli tuotettu kiireessä. Kyllä siinä parhaimmatkin taulukot menettää merkitystään kun laatu vaihtelee.
Ruudeissakin on eroja.
Panostajan työssä alilataus voi olla todellinen ongelma jos räjäytyskohteeseen jää räjähtämättömiä "suutari" paukkuja. Syttymisvarmuus pitää olla varmistettu. Liian pieni räjähdemäärä voi aiheuttaa turvattomia louhintaympäristöjä tai vaarallisia rakenteita rakennuksissa. (romahdusvaaroja) Vanhentuneet räjähteet muodostavat oman ongelmansa epästabiiliutensa vuoksi.
Räjäyttely ei ole tee-se-itse hommaa vaan vaatii asiantuntevan henkilön. Sama juttu on itsetäytetyissä luodeissa, ole tarkka ruutien suhteen. (myös luodin ja hylsyn liittämisessä)
Miksi muuten on sitten lataustaulukoissa ruudin minimimäärä ilmoitettu? Maksimin tietty ymmärtää. Mitäpä jos haluaakin valmistaa aliäänipatruunoita? Voihan nallipäähän ladata ruudin ja sen päälle sellurouheen jotta hylsy on täysi, jolloin ruuti syttyy varmuudella tasaisesti.
Tottakai ruudit ovat erilaisia palamisnopeudeltaan ja suhde luodinpainoon ja kaliiberiin pitää olla oikea.