Понятная схема и подробное описание принципа работы электронной сигареты

Электронные сигареты (они же на молодежном сленге — вейпы, «испарители», от английского «vape» – испарять) с каждым годом приобретают все большую распространенность. Возможно, вскоре они потеснят традиционные сигареты: в крупных городах открывается все больше магазинов с комплектующими для вейпинга, а человек, курящий электронную сигарету, перестал смотреться редкостью.

Но, в отличие от обычной, электронная сигарета является довольно сложным техническим устройством. Среди них есть одноразовые модели для новичков, желающих понять, что такое «парить», но основном это довольно недешевые устройства, предназначенные для многоразового использования. Чтобы правильно ухаживать за своим вейпом, необходимо знать, из чего состоит электронная сигарета.

Схема электронной сигареты

Эти устройства могут выполняться в любом дизайне, от имитации обычной сигареты (с 2013 года запрещены в России, как любой товар, внешне имитирующий табачную продукцию), до имеющих оригинальную конструкцию девайсов, так называемых «модов», но принципиальная схема работы у них всех одна.

Принцип работы электронной сигареты, в отличие от обычной, заключается не в горении, а в испарении ароматической жидкости, которой пропитано специальное мягкое вещество в картридже. Жидкость может содержать различное количество никотина или не содержать его вовсе.

Как устроена электронная сигарета? На схеме выше видны ее составные части. Любой вейп состоит в первую очередь из:

• аккумулятора;
• элемента управления (недорогого микропроцессора);
• выключателя;
• фитиля;
• атомайзера — картриджа с ароматической жидкостью.

Электронные сигареты могут принадлежать к разному ценовому диапазону, быть одноразовыми и многоразовыми, но принцип работы у всех один. Различия есть лишь в том, что у недорогих одноразовых моделей элемент управления может быть фактически отсутствовать. Напряжение питания в них настолько слабое, что может подаваться напрямую на атомайзер, и схема не нуждается в функциях вроде защиты от перегрева, короткого замыкания и др. элементов.

Принцип работы выключателя может базироваться либо на датчике скорости потока воздуха, либо (в некоторых моделях) на физической кнопке.

На кончике электронные сигареты часто имеют индикатор работы, имитирующий огонек обычной тлеющей папиросы. Но некоторые моды, выполненные в стиле хай-тек либо под курительную трубку, могут иметь индикаторный элемент другого типа, либо не иметь его вовсе.

Как это работает

В общем и целом принцип действия электронной сигареты заключается в следующем: прохождение через вентиляционные отверстия потока воздуха, т. н. «затяжка», включает устройство. Микропроцессорный блок подает на испаритель-атомайзер напряжение, которое нагревает фитиль, погруженный в картридж, пропитанный полужидким ароматическим составом. Состав испаряется, и образуется пар, пригодный для вдыхания.

Электронные сигареты различаются по дизайну, набору вспомогательных функций и типу испарителя. Но несмотря на разницу, принцип работы электронной сигареты всегда одинаков.

Различия по функциям

Они обусловлены разными типами микропроцессорных элементов, которыми оснащаются электронные сигареты. В зависимости от стоимости, электронные сигареты могут иметь:

• балансировку заряда;
• ручной контроль температуры;
• ручной контроль мощности и/или напряжения;
• индикаторный экран (в основном у моделей в стиле хай-тек);
• функцию зарядки по USB (у некоторых моделей — даже с возможностью парить во время зарядки);
• режим «бай-пасс» – функцию подачи напряжения на фитиль напрямую, в обход микроконтроллера.

Принцип ручного режима контроля мощности, напряжения и температуры позволяет их варьировать, что приводит к разной скорости испарения жидкости и предотвращает перегрев спирали. Режим бай-пасс, или механического моделирования, позволяет при желании замкнуть цепь «батарея-нагреватель» напрямую, в обход платы управления. Некоторые электронные сигареты могут иметь индикаторный экранчик, хотя он и не является предметом первой необходимости, а скорее модным дополнением. На нем отображается уровень заряда, количество сделанных затяжек, емкость батареи, температура спирали и т. д.

Различия по атомайзеру

Электронные сигареты различаются по ценовой категории еще и благодаря различным типам атомайзеров, или испарителей. Их же часто называют картриджами, т. к. в большинстве моделей это сменные либо дозаправляемые запчасти.

Атомайзер состоит из:

• испарительной камеры (в корпусе картриджа);
• тугоплавкого нагревательного элемента;
• фитиля.

В качестве фитиля в настоящее время чаще всего применяется вата или кремнеземная нить. Нагревательный элемент состоит из сетки, пластины или спирали, выполненной из нержавеющей стали, титана, никеля или никелево-хромовых сплавов. В вейпах с функцией термического контроля спираль всегда выполняется из нержавейки или титана, реже — других металлов с высоким температурным коэффициентом сопротивления.

Принцип работы атомайзера заключается в следующем: из испарительной камеры на фитиль постоянно подается жидкость, так, чтобы он всегда был пропитан ею. При включении устройства нагревательный элемент вызывает испарение жидкости с фитиля.

Обратим ваше внимание, что сухим фитиль быть не должен, иначе он просто начнет тлеть сам.

По принципу работы атомайзеры делятся на обслуживаемые и необслуживаемые. Первые подразумевают, что владелец сигареты может сам заменить фитиль и нагревательный элемент. Во вторых картридж (фактически — испарительная камера) является расходным элементом, подлежащим замене, а фитиль и нагреватель либо являются частью вейпа, либо меняются вместе с картриджем.

Основные виды картриджей:

• Клиромайзер, или картомайзер — испарительная камера напрямую сообщается с емкостью для курительной жидкости. Жидкость поступает на фитиль через специальный канал.

• «Дрипка» – отдельный «бак» для жидкости отсутствует. Состав для испарения закапывается непосредственно в испарительную камеру, в которую погружен фитиль.

• Совмещенный вариант. В этом устройстве используется отдельная емкость для жидкости, как в клиромайзере, но канал отсутствует. Конец фитиля всегда погружен в испарительную жидкость.

Жидкость для парения

Как упоминалось выше, она может быть как никотиносодержащей (в различных дозах), так и полностью безникотиновой, ароматического типа. Многие вейперы составляют себе жидкости собственноручно, на свой вкус, изменяя состав, содержание ароматизаторов и т. д.

В состав жидкости для вейпов входят:

• глицерин;
• дистиллированная вода;
• пропиленгликоль;
• ароматизаторы;
• краситель (не обязательно);
• никотин (также необязательно).

Основную роль в составе играют глицерин и пропиленгликоль, они обеспечивают определенную (индивидуально для каждой марки)вязкость и текучесть жидкости. Если она будет слишком жидкой, как вода, то будет расходоваться слишком быстро. Если слишком густой — подаваться на фитиль слишком медленно, в результате чего он начнет гореть сам.

Для разбавления состава до нужной консистенции используется дистиллированная вода. В качестве вкусовых добавок применяются самые различные ароматизаторы, благодаря которым вейпы и приобрели такую популярность. Иногда в составе жидкости может быть краситель и никотин.