Úvod do jiskřišť JISKŘIŠTĚ A PREVENCE POŽÁRŮ V DIVOČINĚ

Historie
Jiskřiště se ve Spojených státech používají od počátku 19. století, kdy se na komíny lokomotiv Jupiter, které byly proslulé tím, že způsobovaly požáry, umisťovaly zástěny. První právní předpisy, které vyžadovaly použití lapačů jisker, byly přijaty v roce 1905 a vztahovaly se na motory a kotle provozované v lesích, křovinách nebo travnatých porostech, přes ně nebo v jejich blízkosti.

Úsilí Lesní služby Ministerstva zemědělství Spojených států (USDA) v boji proti požárům způsobeným zařízením začalo ve 20. letech 20. století u motorů s vnějším spalováním (parních oslíků) používaných při těžbě dřeva.

Na počátku 50. let 20. století se Lesní služba USDA začala zajímat o snížení počtu požárů způsobených zařízeními poháněnými spalovacími motory při těžbě dřeva. Tato snaha vycházela ze zprávy J. P. Fairbankse a Roye Bainera z roku 1934 nazvané „Jiskřiště pro motorová zařízení“, kterou vydala Kalifornská univerzita v Berkeley. Výzkum prokázal, že za většinu požárů jsou zodpovědné částice výfukových plynů o průměru 0,023 palce nebo větším.
Jiskřiště je mechanické zařízení, které zachycuje nebo ničí horké částice výfukových plynů vylučované spalovacím motorem. Protože lapače jisker zabránily mnoha požárům, byly následně přijaty zákony, které u některých typů motorů lapače jisker vyžadovaly. Výsledkem úsilí Lesní služby USDA v roce 1950 bylo založení programu testování a kvalifikace jiskřišť v San Dimas Technology and Development Center (SDTDC), které se nachází v San Dimas v Kalifornii.

V dubnu 1968 vydala Společnost automobilových inženýrů (SAE) ve spolupráci s Lesní službou USDA a výrobci malých motorů normu SAE J335. Ta stanovila normu pro malé motory (řetězové pily, strunové vyžínače atd.), která nejen zakazuje únik částic uhlíku větších než 0,023 in, ale také upravuje přípustné teploty výfukových plynů a povrchovou teplotu výfukového systému. Specifikace USDA Forest Service 5100-1 definuje výkonnostní specifikace pro výfukové systémy s lapačem jisker používané u motorů pro všeobecné použití (generátory, motocykly, zemědělská zařízení atd.).

V současné době značný počet států, obcí, federálně spravovaných pozemků a všechny regiony USDA Forest Service vyžadují, aby všechny motory s vnitřním nebo vnějším spalováním byly vybaveny lapačem jisker, který splňuje požadavky stanovené normou SAE J335 nebo specifikací USDA Forest Service 5100-1. Požadavky jsou vysvětleny v zákoníku federálních předpisů 36 CFR 261.52 a v příkazech vydaných vedoucími pracovníky lesní správy USDA.

Uhlík a spalovací motor
Všechny spalovací motory produkují výfukové částice, které jsou tvořeny převážně uhlíkem s nečistotami. Tyto částice pocházejí z usazenin vytvořených na vnitřním povrchu motoru nebo výfukového systému. Výfukové plyny a částice uhlíku mohou být vylučovány z bloku motoru při teplotách vyšších než 3 000 °F. Povrchy výfukového systému mohou dosahovat teplot až 1 000 °F. Paliva z volné přírody se však mohou vznítit již při teplotách 400 až 500 °F. S ohledem na tyto údaje je zřejmé, že požár může vzniknout v důsledku kontaktu paliv v přírodním prostředí s horkými výfukovými plyny nebo v důsledku kontaktu s horkými povrchy výfukového systému.

Stav motoru, resp. jeho seřízení, může ovlivnit jeho schopnost založit požár v důsledku teploty výfukových plynů a velikosti a množství uhlíkatých částic, které produkuje. Typ a kvalita benzínu a oleje a směšovací poměr mohou ovlivnit velikost a složení částic výfukových plynů. Konstrukce a umístění samotného výfukového systému může výrazně ovlivnit, zda zařízení způsobí požár v přírodním prostředí. Teplota, vlhkost a hustota přispívají k tomu, jak dobře budou paliva v divoké přírodě hořet.

Kategorie odlučovačů jisker
Odlučovače jisker lze rozdělit do dvou velkých kategorií: vícepolohové odlučovače pro malé motory (MSE) a odlučovače pro všeobecné použití (GP). Vícepolohové lapače jisker pro malé motory jsou určeny pro motory používané v ručních zařízeních, jako jsou řetězové pily, strunové vyžínače, foukače a křovinořezy. Většina jiskřišť MSE používá k zachycení částic výfukových plynů sítko.

Odlučovače jisker GP jsou určeny pro použití u motorů v jedné poloze, jako jsou traktory, motocykly nebo železniční lokomotivy. Existuje celá řada konstrukcí lapačů jisker pro motory pro všeobecné použití. Nejběžnějšími typy jsou lapač, síto a disk.

Jak fungují lapače jisker
Lačiče jisker pracují na principu zachycování nebo rozmělňování částic uhlíku, které mají průměr větší než 0,023 palce. Přestože nejsou vždy stoprocentně účinné, správně instalovaný a udržovaný lapač jisker výrazně snižuje riziko vzniku požáru. Nejběžnější typ lapače jisker zachytí částice uhlíku ve výfukovém systému. Funguje tak, že z výfuku odstraní větší částice uhlíku. Odstředivou silou jsou těžší částice uhlíku vrženy proti vnitřním stěnám lapače a odvedeny do lapače. Nejběžnější typy třídění používají síto nebo kotouč. U diskové konstrukce lze přidat další disky, aby se snížil protitlak a zvýšil průtok výfukových plynů.

Přeplňování turbodmychadlem, přeplňováním a tlumiči výfuku
Přeplňování turbodmychadlem využívá výfukové plyny k roztáčení turbíny, která pracuje na roztáčení kompresoru. Turbodmychadla plní funkci jiskřiště, když 100 % výfukových plynů prochází turbínou. Turbodmychadla s odpadními šoupátky umožňují části proudu výfukových plynů obcházet kolo turbíny, a proto se nepovažují za jiskřiště. Správně udržovaný motor s turbodmychadlem nepotřebuje lapač jisker.

Přeplňovací turbodmychadla nevyužívají výfukové plyny, ale jsou přímo spojena s motorem. Motory vybavené přeplňováním vyžadují lapač jisker.

Tlumiče jsou určeny ke snížení hluku vydávaného motorem a nejsou považovány za účinné lapače jisker. Katalyzátory se rovněž nepovažují za účinné lapače jisker. Při kontaktu se suchou vegetací mohou dosáhnout dostatečně vysokých teplot, které mohou způsobit požár. Existuje několik jiskřičů MSE, které mají katalytický prvek pro snížení škodlivých emisí. Tyto lapače jisker byly testovány podle normy SAE J335 a jsou kvalifikované.

Instalace a údržba, kdo je zodpovědný?
Dobrá údržba lapačů jisker je nezbytná, protože špatná údržba má obvykle za následek nestandardní výkon zařízení a zvýšené riziko požáru. Zákony a předpisy nevyžadují, aby se svodiče jisker prodávaly již nainstalované. Pokud je svodič jisker dodán jako součást prodeje, je požadavek splněn. Za legální provoz zařízení, které vyžaduje svodiče jisker, odpovídá vlastník nebo provozovatel. Nedodržení této povinnosti může mít za následek trestní a/nebo občanskoprávní odpovědnost.

Listič jisker nebo tlumič hluku, jak rozeznat rozdíl?
Lističe jisker musí obsahovat způsob, jak zachycený uhlík odstranit. Většina lapačů GP má čisticí zátku a lapače jisker MSE mají prostředky k vyčištění síta. Svodiče jisker musí mít také značku a název modelu. Jakmile je zařízení identifikováno jako svodič jisker, určí se, zda je způsobilé. Štítky jako „USDA Forest Service Approved!“ neznamenají, že je svodič kvalifikovaný. USDA Forest Service pouze požaduje, aby výrobce označil jiskřiště značkou a modelem. Svodiče jisker MSE jsou kvalifikovány spolu s pohonnou jednotkou. Vzhledem k malým rozměrům lapače jisker je obtížné označit jednotky kompletním číslem výfukového systému a názvem značky. Výrobci jsou povinni mít štítky pouze na samotné pohonné jednotce.

Průvodce lapači jisker
Průvodce lapači jisker je jediným autoritativním průmyslovým zdrojem informací o kvalifikovaných lapačích jisker pro použití ve spalovacích motorech. Při identifikaci kvalifikovaných jiskřišť používejte tuto příručku. Pokud je číslo jiskřiště uvedeno v příručce, znamená to, že SDTDC jiskřiště vyhodnotilo.

Příručka má dva svazky: Svazek 1 pro všeobecné použití a lokomotivy a svazek 2 pro vícepolohové malé motory. Každý rok je vydávána revize příručky. Každý svazek je tedy vydáván každé 2 roky. Online příručka, aktualizovaná každé čtvrtletí, je k dispozici na intranetu Lesní služby USDA na adrese http://www.fsweb.sdtdc.wo.fs.fed.us. Jedná se o databázi s možností vyhledávání, která umožňuje uživateli provádět výkonné rešerše.

Další informace
Tento technický tip nabízí široký úvod do problematiky jiskřišť. V této sérii jsou další čtyři technické tipy. Další informace o jiskřišti nebo kopie dalších souvisejících Tech Tips získáte na adrese:

USDA Forest Service
San Dimas Technology and Development Center
444 East Bonita Ave.
San Dimas, CA 91773

Attn: Vedoucí programu jiskřiště nebo http://www.fsweb.sdtdc.wo.fs.fed.us

.