Automat oddechowy - opory mechaniczne

Związany z otwarciem przepływu czynnika oddechowego, czyli odsunięciem grzybka od gniazda. Zależą one od:

  1. konstrukcji automatu oddechowego (odciążony, nieodciążony stopień redukcji),
  2. objętościowego wydatku automatu
  3. ciśnienia czynnika oddechowego w butlach,
  4. głębokości nurkowania.

Jeżeli chodzi o konstrukcję automatu oddechowego to są stosowane następujące układy redukcji ciśnienia:

  • układ przeciwbieżny nieodciążony
  • układ współbieżny nieodciążony.
  • układ przeciwbieżny odciążony
  • układ współbieżny odciążony

Układ przeciwbieżny nieodciążony.

W układzie przeciwbieżnym grzybek jest dociskany do gniazda siłą nacisku sprężyny oraz siłą parcia sprężonego czynnika oddechowego. Siła nacisku sprężyny ma stałą wartość, natomiast parcie wywołane ciśnieniem czynnika oddechowego zmniejsza się w miarę spadku ciśnienia w zestawie butlowym.

Z tego powodu na początku nurkowania (duże ciśnienie w butli) należy wytworzyć większe podciśnienie wdechu (wykonać większą pracę) aby odsunąć grzybek od gniazda, niż przy końcu nurkowania, gdy ciśnienie w butli spadnie (patrz wykres)

Układ współbieżny nieodciążony.

W układzie tym, odwrotnie niż w przeciwbieżnym, ze zmniejszeniem różnicy ciśnień między komorami HP i LP opory mechaniczne (otwarcia grzybka) rosną. Jest to spowodowane faktem, że ciśnienie jest czynnikiem pomagającym w otwarciu układu regulacji ciśnienia, a nie utrudniającym - jak miało to miejsce w układzie przeciwbieżnym.

Odciążenie

W celu wyeliminowania występujących zmian oporu wdechu przy zmianie ciśnienia w zestawie butlowym i ograniczenia ich do minimum stosuje się układy z odciążeniem. Teorię na ten temat znajdziecie pod hasłem:

Osobą, które teorię znają polecam dalszą część strony. Bez zrozumienia co to jest powierzchnia czynna gniazda i jaki ma wpływ na działanie automatu oddechowego nie da się zrozumieć zasady działania układów odciążonych.

Układ przeciwbieżny odciążony.

Wysokie ciśnienie działa w całej objętości komory HP (powierzchnia walcowa grzybka nie wpływa na działanie układu). Grzybek nie jest odpychany ani dociskany do gniazda żadną siłą wywołaną ciśnieniem sprężonego czynnika oddechowego, a jedynie siłą nacisku sprężyny.

Na grzybek działa tylko ciśnienie czynnika oddechowego, które jest równoważone ciśnieniem działającym na powierzchnię tłoka od strony przeciwnej. Zmiana oporów mechanicznych została również pokazana na rysunku.

Układ współbieżny odciążony.

W układzie współbieżnym występują cztery powierzchnie czynne: dwie w komorze HP (S1) i dwie w komorze LP (S2). Parcia działające na powierzchnie S1 równoważą się podobnie jak parcia działające na powierzchnie S2.

Tłok jest połączony z grzybkiem elementem, utrzymującym stałą odległość między grzybkiem a tłoczkiem odciążenia. Powierzchnia tłoczka odciążenia i powierzchnia czynna grzybka są sobie równe (oznaczone literą S), a ponieważ ciśnienie czynnika oddechowego działającego na te powierzchnie jest jednakowe, to obie siły znoszą się (rysunek).

Bardzo ciekawą konstrukcją jest również tłok przepływowy. Warto zapoznać się z tym rozwiązanie, bo jest to najmniej skomplikowana konstrukcja odciążonego pierwszego stopnia. Rozwiązanie takie stosuje z powodzeniem firma Scubapro.