Un pistón de fuego permite iniciar un fuego utilizando gas comprimido. Una pulsación rápida sobre el émbolo de un pistón de fuego hará el trabajo. Este dispositivo fue utilizado por antiguas poblaciones en las Islas del Pacífico y más tarde desarrollado en Europa.
Historia
El pistón de fuego ha existido desde tiempos prehistóricos han sido usado comúnmente en áreas como las Islas del Pacífico y Sudeste de Asia. Los europeos que llegaron a Indonesia en 1865 encontraron el uso generalizado del pistón de fuego.
Años antes, en 1807, el pistón de fuego había sido patentado por Francia e Inglaterra después de ser popular entre los científicos en 1802. Pistones de fuego (también llamado jeringas de fuego) se utilizan en toda Europa durante la década de 1800 hasta el desarrollo de los fósforos o cerillas de seguridad en 1844.
Setenta y cuatro años más tarde, en 1876, el "New York Times" publicó un artículo entregado por un hombre llamado Profesor Govi. Govi afirmó que un libro llamado
"De litteraria Expeditione por Pontifican Ditionem" (1755) indicaba que el pistón fuego fue inventado por el abate Agustín Ruffo en 1745. Asimismo, declaro que el pistón fuego fue inventado por separado en el Occidente, y no se designo originalmente como pistón de fuego.
Orígenes
El pistón de fuego tradicionalmente se encuentra en el sudeste de Asia y las Filipinas, donde se cree que se desarrollo. Variaciones del pistón de fuego también se encontraron entre las culturas indígenas en Borneo, Sumatra, Madagascar e India, así como en los países de Indochina (en la península de Malasia, Java, Sumatra, Sulawesi, Camboya, Laos y Vietnam). Se cree que el uso de los pistones de fuego en estas zonas se remonta mucho antes de que la historia fuera escrita. Los pistones de fuego se hicieron de material durable y fácil de encontrar como los huesos o cuernos de animales. Con la grasa de los animales utilizados se hacia el sello del tubo de compresión.
Usos
El pistón de fuego fue común en los hogares durante muchos años, tanto antes como después de la invención de los fósforos o cerillas. Incluso después de la invención de los fósforos, los pistones de fuego siguen siendo populares en algunas partes del mundo debido a su duración (han sido fabricados de diversos materiales incluyendo el metal) y su capacidad para ser reutilizados. Como ejemplo, un pistón de fuego aunque se moje seguirá funcionando. Esto lo hizo propicio para trabajos al aire libre en todo tiempo. Todo lo que tiene una baja temperatura de combustión puede ser utilizado para yesca.
Características
Un pistón de fuego es un embolo con un mango que se desliza dentro de un tubo que está sellado en un extremo. El embolo se desliza hacia adentro y hacia afuera dentro de su carcasa tubular, ejerciendo presión en el aire. Los materiales comunes para la construcción de un pistón de fuego son la madera, bambú, cuerno o asta de animal.
El tubo comúnmente es de tres a seis pulgadas (7.62 a 15.24 centímetros) de largo, es hueco para permitir que el embolo se inserte.
El embolo es tan largo como la sección del tubo hueco, con un rebajo o muesca en su extremo para la yesca. Es de aproximadamente un cuarto de pulgada de ancho, este tamaño crea un sellado hermético. El mango del cilindro es lo suficientemente grande para un agarre firme para impulsar rápidamente el embolo en el tubo. El embolo también está diseñado de forma estrecha, para hacer posible que la fuerza humana ejerza la presión necesaria.
Cómo opera
La yesca se coloca en un pequeño hueco en el cilindro. El cilindro es apretado por el embolo que a la vez es retirado rápidamente. La yesca se aplica a la base de un fuego y soplado para crear una llama.
Función
Cuando un gas (como el aire) es rápidamente comprimido, su temperatura y presión aumentan. Esto se conoce como compresión adiabática (*) y es lo que sucede cuando un pistón de fuego es operado. El aumento de la temperatura enciende el material en el interior del pistón de fuego, de la misma manera como un motor diesel. Otro ejemplo clásico sería el calor que se crea cuando se utiliza una bomba de bicicleta.
La operación de un pistón de fuego debe hacerse a una cierta velocidad. Cuando se realiza con demasiada lentitud, la temperatura del gas no es lo suficiente y hay fugas de calor. Cuando a la barra se le aplica una velocidad correcta, la temperatura del gas se eleva rápidamente varias veces sobre la temperatura ambiente (alrededor de 260 grados Celsius, 500 grados Fahrenheit), lo que permite la ignición.
Los principios de compresión que se ve en el trabajo del pistón de fuego fueron la inspiración para otra invención que cambio el mundo: el motor Diesel del Dr. Rudolph Diesel. Armado con el conocimiento de que la mayor parte de los motores a vapor desperdician parte importante de su energía, Diesel vio en la invención de las cámaras de compresión, como el pistón de fuego y la escopeta de aire comprimido la idea de una nueva forma de aprovechar la energía que se creo cuando un pistón se deslizo a través de una cámara. De algún modo, la cámara de un motor diesel es un pistón de fuego. La temperatura creada por el pistón dentro de la cámara enciende el combustible, muy similar a como un pistón de fuego enciende la yesca.
Consideraciones
La tradición filipina sostiene que el pistón de fuego sólo funciona con la grasa de cerdo de la selva, mientras que otros como los nativos del Pacífico, sostienen que la grasa del perro es la única manera de trabajar un pistón de fuego.
Hoy es vendido por internet principalmente en Estados Unidos y Europa, siendo utilizado normalmente por personas que hacen vida al aire libre o en cursos de supervivencia. En otros países como América latina es sólo una curiosidad más. Por último, su valor en el mercado está en un promedio de US$ 40 a US$ 80 dólares.
(*) Adiabático. En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico (no hay transferencia de energía calórica). El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante, se denomina como proceso isotérmico.
En climatización los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.
El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.
