加油枪是如何完成自动跳枪的?

加油枪是如何完成自动跳枪的?

首页枪战射击跳枪战斗更新时间:2024-05-09

你每次为你的爱车加油时是不是也疑惑过为什么在油加满后加油枪会自动跳枪?加油枪是如何知道油箱已经满了?开始我以为里面肯定有什么感应设备,但让人意外的是整个自动跳枪的过程都是在喷嘴内部完成的,其背后的工程原理令人惊叹。让我们一起进入今天的主题:加油枪是如何完成自动跳枪的?

首先要知道在小小的加油枪内包含有两个物理机制,即文丘里效应和伯努利原理,稍后我们再逐一分解。

·在加油枪喷嘴上可以看到一个小孔,一个细小的管道连到这个孔上一直通到顶部,这个管道叫文丘里管,文丘里效应就在这里产生。让我们试着用简单的方式来理解文丘里效应。

有这样一根管道,主管道的中间细两边粗,下面连接了三根U型管道,在这些管道中注入一些水。此时请注意从主管道的一侧开始吹气,按照正常逻辑空气压力应该将水挤压出去,但这种情况在这里非但没有发生,水位还出现了反向上升。

其实这背后有一个原因,在主管道里由于压强在此处降低,水的压力水平在改变,然后这个压力会从下面吸入空气以平衡自己,但下面管道里有水,水位就会开始上升,这就是文丘里效应。

·那么为什么主管道的压强会降低?这是因为第二个机制伯努利原理在这里起着作用。简单点理解就是当流体通过一个管道时它的速度会发生变化,而这个速度的变化会导致压力的变化。

这种现象在生活中也是随处可见,比如在乘坐高铁时一般车站会提醒你不要越过安全黄线,就是因为在列车高速行驶时其周围的压力较低,此时如果靠近很可能被"吸"上去。

现在让我们回到加油枪,在喷嘴顶部有一个止回阀,它起着开关的作用,由弹簧控制加载。当汽油开始流经这里时其压力迫使弹簧收缩,阀门打开汽油就会流向油箱这条管道中的文丘里管,使其前端形成低压,文丘里管向上延伸与止回阀相连。止回阀侧面有几个小孔,这里有一根管子连接到文丘里管,另外还有一根管子从阀门向上进入密封腔室。

开始加油时杠杆被拉起,这会打开阀门汽油就会向前流动,这里的弹簧机构被完全压紧,所以汽油会从它的侧面流出。向前移动时汽油对止回阀施加压力,然后止回阀打开汽油高速流出。汽油一旦高速流动,这些小孔附近的压强就会开始降低,就像前面实验中看到的一样。

当压强降低时它会从文丘里管外侧吸入空气,但是这跟自动跳枪有什么关系?在加油枪中文丘里管的设计就类似这个结构,在这种条件下如果流体高速通过这个管道,这里会产生低压,低压会开始通过这根管向上吸入空气。现在如果封住这根管不让空气通过,那么水位就会上升。

应用到加油枪上也是一样的情况,在油箱未加满之前空气会通过文丘里管持续吸入,一旦油箱加满汽油会将这个孔堵住,空气就上不去了。注意重点来了,因为下面没有了空气进入,所以它会试图从上面的密封腔室中吸入空气。

但由于腔室是完全密封的,腔室底部装有一个隔膜,当腔室中产生真空时隔膜会向上升,此时就会出现一系列的机械联动机制。在这个机制下面有一个销子,当拉起手柄加油时阀门上方有一个弹簧会将杠杆向下压,它就好比跷跷板中间的支点,拉起手柄时阀门上的弹簧会开始加载,并在杠杆的这个点施加力,从而使这一侧的弹簧机构会向下移动。

现在如果这个机构向下移动阀门就不会打开,汽油也就不会进入油箱,所以在这个机构的顶部放置了滚珠轴承,这样当杠杆被拉起时滚珠轴承中间的销子会深入到轴承内部,滚珠则会受压扩张,不允许杠杆机构向下移动,此时阀门就可以轻松打开。

一旦油箱加满产生的低压会试图从腔室吸入空气,因为这里没有空气给它吸,所以这个吸力会导致隔膜上升。如果隔膜向上升,下面的销子就会抽出滚珠随之收缩进去,这个杠杆就会因为弹簧的加载而下降。当这个杠杆下降时,阀门会从这里关闭,汽油便会停止流动。

所以你会看到,虽然这个手柄还在上侧,但汽油通过这个隔膜机制关闭了。所以当这个杠杆被按下时,加载的弹簧会将杠杆向上推回,隔膜下的销子再次锁住这个杠杆,实现了自动跳枪。

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