Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Какой двигатель в кулере компьютера


Ликбез по системам охлаждения. Занятие второе: вентиляторы, технические нюансы

В современных технологиях охлаждения компьютеров вентиляторы играют ведущую роль. Будучи главным компонентом систем принудительного воздушного охлаждения, они находят применение в процессорных кулерах, охлаждающих устройствах для жестких дисков и видеокарт, компьютерных корпусах, блоках питания, периферийной технике и т.д. На нашем первом занятии мы уже проработали большую часть основополагающих моментов, относящихся к вентиляторам, разобрались с их фундаментальными параметрами, характеристиками и эксплуатационными свойствами. Сегодня мы вновь обратимся к этим устройствам, более подробно рассмотрим их с инженерно-технической точки зрения и постараемся не упустить из виду все важнейшие технические нюансы.

Строение и особенности функционирования вентиляторов

Современные вентиляторы постоянного тока строятся на одно- или двухфазовых вентильных двигателях. Собственно, сами эти двигатели можно условно разделить на две основные составляющие: схему управления и индукторную машину. Индукторная машина повсеместно представляет собой связку ротор-статор, где ротором является кольцевой постоянный магнит, а статором — четырехполюсный (гораздо реже — шестиполюсный) индуктор.

Что же касается схемы управления, то она реализуется производителями по-разному. Наиболее распространенный вариант основывается на использовании микросхемы-драйвера с интегрированным датчиком Холла (обычно используются микросхемы Analog Technology ATS276/277 или их клоны), которая осуществляет согласованную коммутацию фаз индуктора, позволяя последнему индуцировать вращающееся магнитное поле в пространстве статор-ротор и привести в движение ротор. Наряду с простыми схемами, в некоторых продвинутых вентиляторах могут применяться гораздо более сложные и многофункциональные микросхемы-драйверы, имеющие на борту тахометрический контроль, цепи защиты питающей сети и детектирования стопора крыльчатки (яркий пример — микросхема Sanyo LB1663). Но пока, к сожалению, подобные схемы управления не получили широкого признания среди производителей и являются скорее исключением, чем правилом.

Итак, с электродвигателем разобрались. Посмотрим теперь механическое обустройство вентилятора, а именно — его подшипники. Как уже было отмечено на предыдущем занятии, вал ротора (крыльчатки) может быть закреплен в корпусе вентилятора тремя способами:

  • подшипником скольжения
  • «комбинированным» подшипником (один подшипник скольжения, другой — качения)
  • двумя подшипниками качения

Начнем с подшипника скольжения. В недалеком прошлом этот подшипник пользовался немалой популярностью у производителей благодаря низкой себестоимости и относительно простой технологии «приготовления» вентиляторов на его основе. Действительно, эту конструкцию вряд ли можно назвать сложной: сам подшипник скольжения представляет собой примитивную бронзовую втулку, стальной вал ротора закрепляется в подшипнике с помощью пластикового стопорного кольца, дополнительно к этому втулка закупоривается двумя резиновыми прокладками (сальниками), нахлобученными на вал с каждого ее торца (сальники служат в качестве препятствия вытеканию смазки из зазора вал-подшипник).

На первый взгляд все выглядит вполне пристойно. Но если внимательно присмотреться к подшипнику скольжения, просто нельзя не заметить несколько серьезных недостатков, принижающих его в наших глазах.

Первый недостаток. Так как между внутренней поверхностью подшипника и валом имеется небольшой зазор, в процессе вращения вал крыльчатки «дребезжит» внутри подшипника (иными словами, наблюдаются биения вала). В результате он оказывает сильное абразивное действие на подшипник: в поперечном сечении отверстие подшипника приобретает форму эллипса вместо окружности (наблюдается так называемая эллипсность подшипника). В итоге вал начинает вращаться неустойчиво, весьма значительно повышается уровень шума (в спектре шума вентилятора появляются резкие импульсные всплески — скрипы, стуки и т.п.), а также увеличивается потребление мощности от питающей сети, что сопровождается ощутимым нагревом вентилятора. В случае дисбаланса крыльчатки все это может привести к быстрому разрушению подшипника и выходу вентилятора из строя.

Второй недостаток. Смазка в зазоре вал-подшипник имеет вредную привычку вытекать (несмотря на сальники и прочие предосторожности) из этого самого зазора. Как результат, трущаяся пара вал-подшипник начинает взаимодействовать «насухо», падает скорость вращения крыльчатки и существенно возрастает уровень шума.

Третий недостаток. Для предотвращения эллипсности подшипника и увеличения срока службы вентилятора зазор вал-подшипник стараются сократить. Однако при недостаточной (или некачественной) смазке внутри подшипника старт двигателя затрудняется, что приводит к росту потребления тока и увеличению рассеиваемой мощности (в запущенных случаях — к стопору крыльчатки и выходу вентилятора из строя). В конечном итоге, срок службы вентилятора никак не увеличивается, а наоборот, только сокращается.

Четвертый недостаток. Вентиляторы на подшипниках скольжения не способны надежно функционировать в условиях высокой температуры окружающей среды. Уже при температурах выше 50-60°C срок службы таких вентиляторов резко сокращается, и на практике не превышает 5 тыс. часов.

Все эти недостатки, сдобренные наплевательским отношением к качеству выпускаемых изделий со стороны некоторых «экономных» производителей, ставят под серьезное сомнение целесообразность применения вентиляторов на подшипниках скольжения в системах охлаждения компьютеров, где в первую очередь важна их надежность, а не солидные с виду технические характеристики. Такие вентиляторы, конечно, очень дешевы, чем обычно и привлекают незадачливых покупателей. Но, как известно, скупой платит дважды (а то и большее число раз). Ведь если речь заходит об отказе вентилятора процессорного кулера, то при определенном стечении обстоятельств пользователю придется приобретать не только новый вентилятор, но и новый процессор.

Теперь обратимся к «комбинированной» конструкции — симбиозу подшипника скольжения и подшипника качения.

Нельзя сказать, что такой «комбо-драйв» решает все проблемы, тем не менее, положительные сдвиги тут все-таки есть.

Во-первых, подшипник скольжения в такой конструкции играет лишь вспомогательную роль (выступает в качестве своеобразного шунта). Основная нагрузка ложится здесь уже на плечи шарикового подшипника. И так как трение качения меньше трения скольжения, старт двигателя облегчается, рассеваемая вентилятором мощность уменьшается.

Во-вторых, комбинированная конструкция менее восприимчива к весовому дисбалансу крыльчатки. Биения вала в значительной мере гасятся подшипником качения, и вероятность возникновения эллипсности втулки или ее механического разрушения сведена к минимуму (конечно, это имеет место только при условии соблюдения строгих технических норм на производстве и тщательном контроле качества готовых изделий).

Наконец, в третьих, «комбинированные» вентиляторы могут более или менее нормально функционировать даже в сложных эксплуатационных условиях (при высоких температурах окружающей среды и повышенной влажности воздуха).

Однако по-прежнему остается нерешенной принципиальная проблема утечки масла из зазора между валом и втулкой, которая может обернуться падением оборотов крыльчатки и повышением уровня шума, производимого вентилятором. В последнее время эту неприятность пытаются замять путем использования вязких или даже консистентных смазок. Но в некоторых изделиях это только усугубляет ситуацию: смазка все равно вытесняется из зазора, или, что еще хуже, загустевает с образованием твердых микрочастиц. В самых запущенных случаях вал просто заклинивает, и вентилятор выходит из строя.

Итак, в плане сегодняшнего занятия осталось рассмотрение еще одной конфигурации — вентилятора на двух подшипниках качения.

По правде говоря, такая конструкция тоже не является панацеей от всех бед, но как бы то ни было, вентиляторы на двух подшипниках качения можно смело зачислить в разряд предпочтительных и наиболее оптимальных решений для процессорных кулеров, блоков питания и компьютерных корпусов.

Главнейшее преимущество структуры из двух подшипников качения — это высокая надежность и долговечность вентиляторов на их основе. Два шарикоподшипника гармонично дополняют друг друга, обеспечивают легкий старт двигателя и устойчивое вращение крыльчатки. Потребляемая мощность у таких вентиляторов, как правило, ниже, чем у изделий на комбинированном подшипнике или подшипнике скольжения, что существенно облегчает тепловой режим и повышает надежность их функционирования. Ко всему прочему, вентиляторы на двух подшипниках качения нетребовательны к смазке, проблема утечки масла уничтожена в них как класс.

Второе главное преимущество — вентилятор на двух подшипниках качения представляет собой отлично сбалансированную конструкцию. Спиральная пружина, устанавливаемая на валу между первым подшипником и крыльчаткой, в значительной мере нейтрализует возможный дисбаланс ротора, а остаточные биения вала взаимно компенсируют два подшипника качения. Как результат, вентилятор стабильно функционирует практически в любом положении относительно вектора силы тяжести.

Наконец, третье главное преимущество — вентиляторы на двух подшипниках качения способны надежно и долговременно функционировать в условиях очень высоких температур окружающей среды (вплоть до 70-90°C)

Пожалуй, единственный серьезный недостаток таких вентиляторов — это их высокая стоимость. Но справедливости ради следует отметить, что в технологическом отношении высококачественные миниатюрные подшипники качения являются очень сложными и трудоемкими изделиями (стоимость одного высокоточного подшипника качения может достигать 3-5 долларов и даже выше, в то время как стоимость миниатюрного подшипника скольжения обычно не превышает 10 центов). Поэтому высокие цены, по которым предлагаются качественные вентиляторы — явление вполне объективное и неизбежное. Тут уж ничего не поделаешь. Как ни крути, здоровье компьютерной системы дороже.

Что ж, давайте на этой оптимистичной ноте завершим наши разборки с электромеханическими нюансами вентиляторов, и, собравшись с силами, сделаем последний рывок на сегодня — рассмотрим еще один важный технический нюанс, но уже аэродинамического плана.

Характеристическая кривая (расходная характеристика) вентилятора

На прошлом занятии мы уже рассмотрели одну из важнейших характеристик любого вентилятора — его производительность (так называемый расход). Этот параметр обязательно указывается в технических документах на вентиляторы и позволяет объективно оценить их эффективность. Однако, оперируя этими значениями, многие пользователи зачастую забывают, что указанная производительность на деле имеет место только в предельно идеализированной ситуации, когда вентилятор работает, так сказать, на открытом воздухе, и на пути воздушного потока нет никаких препятствий. В реальных эксплуатационных условиях вентилятор обязательно устанавливается в какой-либо системе, будь то компьютерный корпус, блок питания, радиатор, воздуховод и т.п. Совершенно очевидно, что все перечисленные объекты в значительной мере препятствуют движению воздушного потока, формируемого вентилятором (говоря по-научному, гидравлическое сопротивление рабочей сети вентилятора отлично от нуля). Как результат, реальная производительность вентилятора в конкретных эксплуатационных условиях может быть намного ниже тех значений объемной скорости воздушного потока, что обычно указаны на упаковках вентиляторов, процессорных кулеров и т.п.

Помимо производительности, любой вентилятор обладает еще одним важным аэродинамическим параметром — статическим давлением. Эта величина измеряется в дюймах (или миллиметрах) водяного столба и показывает разность между давлением воздушного потока, формируемого вентилятором и давлением в окружающей среде (атмосферным давлением).

Существует четкая (однозначная) взаимосвязь между производительностью вентилятора и статическим давлением его воздушного потока. Она экспериментально определяется в лабораторных условиях (в специализированной барокамере) и носит название «характеристическая кривая» (в инженерно-технической практике — «расходная характеристика») вентилятора.

Две крайние точки этой кривой как раз и фигурируют в технических документах, публикуемых производителями. В качестве «статического давления» берется давление воздушного потока при его нулевой объемной скорости (нулевой производительности), т.е. когда вентилятор работает «вхолостую» (потока как такового нет вообще). Такой вариант развития событий наблюдается в том случае, если резистивное действие (гидравлическое сопротивление) тракта настолько велико, что вентилятор просто-напросто не может «протолкнуть» воздух в этот самый тракт. Надо отметить, что подобная ситуация в практике систем охлаждения компьютеров не встречается, но в других областях применения вентиляторов все-таки может иметь место.

Ну, а в качестве «производительности» берется объемная скорость потока при нулевом статическом давлении, т.е. когда вентилятор работает в полную силу и не испытывает никаких затруднений со стороны рабочего тракта (по сути этого тракта нет вообще). На практике такая ситуация принципиально неосуществима и может быть смоделирована только в специализированной барокамере, о которой говорилось выше.

Итак, на сегодня, пожалуй, уже достаточно. На нашем следующем занятии мы продолжим разговор о расходной характеристике вентиляторов и подробно разберем вопросы ее практического применения. Спасибо за внимание и до встречи!

Как работают ПК с жидкостным охлаждением | HowStuffWorks

Независимо от того, используете ли вы настольный компьютер или ноутбук, есть большая вероятность, что если вы прекратите то, что делаете, и внимательно послушаете, вы услышите жужжание маленького вентилятора. Если на вашем компьютере установлена ​​высококачественная видеокарта и много вычислительной мощности, вы можете даже услышать более одной.

В большинстве компьютеров вентиляторы неплохо справляются с охраной электронных компонентов. Но для людей, которые хотят использовать высококачественное оборудование или заставить свои ПК работать быстрее, у вентилятора может не хватить мощности для работы.Если компьютер вырабатывает слишком много тепла, жидкостного охлаждения , также известного как водяного охлаждения , может быть лучшим решением. Может показаться немного нелогичным размещать жидкости рядом с деликатным электронным оборудованием, но охлаждение водой намного эффективнее, чем охлаждение воздухом.

Система жидкостного охлаждения для ПК очень похожа на систему охлаждения автомобиля. И те, и другие используют основной принцип термодинамики - тепло передается от более теплых объектов к более холодным объектам.Чем холоднее объект становится теплее, тем теплее объект становится холоднее. Вы можете испытать этот принцип не понаслышке, положив руку на прохладное место на столе на несколько секунд. Когда вы поднимите руку, ваша ладонь станет немного прохладнее, а место, где была ваша рука, будет немного теплее.

Жидкостное охлаждение - очень распространенный процесс. В системе охлаждения автомобиля циркулирует вода, обычно смешанная с антифризом , через двигатель. Горячие поверхности в двигателе нагревают воду, охлаждая себя в процессе.

Этот контент не совместим с этим устройством.

Вода циркулирует от двигателя к радиатору , системе ребер и труб с большой площадью внешней поверхности. Тепло переходит от горячей воды к радиатору, заставляя воду остывать. Холодная вода затем возвращается к двигателю. В то же время вентилятор перемещает воздух за пределы радиатора. Радиатор согревает воздух, одновременно охлаждая себя.Таким образом, тепло двигателя выходит из системы охлаждения и попадает в окружающий воздух. Без поверхностей радиатора, контактирующих с воздухом и рассеивающих тепло, система просто перемещает тепло, а не избавляется от него.

Автомобильный двигатель вырабатывает тепло как побочный продукт горения топлива. Компьютерные компоненты, с другой стороны, генерируют тепло как побочный продукт перемещения электронов вокруг. Микросхемы компьютера полны электрических транзисторов, которые в основном представляют собой электрические выключатели, которые либо включены, либо выключены.Когда транзисторы меняют свое состояние между включением и выключением, электричество перемещается в микрочипе. Чем больше транзисторов содержится в чипе и чем быстрее они меняют состояние, тем горячее становится чип. Подобно автомобильному двигателю, если чип перегрелся, он выйдет из строя.

,

Как работает система охлаждения двигателя

А автомобильный двигатель выделяет много тепла во время работы и должен постоянно охлаждаться, чтобы избежать двигатель повреждение.

Обычно это делается путем циркуляции охлаждающая жидкость жидкость обычно вода смешивается с антифриз решение через специальные охлаждающие проходы. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, проходящим через ребра цилиндр кожухи.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с двигателем: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для нагревателя.Крышка давления на расширительном баке имеет подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

A с водяным охлаждением блокировка двигателя и крышка цилиндра связаны между собой каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. В верхней части головки цилиндров все каналы сходятся к одному выходу.

А насос , ведомый шкивом и ремнем от коленчатый вал , подает горячую охлаждающую жидкость из двигателя на радиатор , которая является формой теплообменник ,

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается во впускное отверстие в нижней части блока и снова возвращается в каналы.

Обычно насос подает охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, используя тот факт, что горячая вода расширяется, становится легче и поднимается над холодной водой при нагревании. Его естественная тенденция - течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор связан с двигателем резиной шланги и имеет верхний и нижний резервуар, соединенный сердечником, с множеством мелких трубок.

Трубки проходят через отверстия в пачке тонких ребер из листового металла, так что сердечник имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отводить тепло к проходящему через него воздуху охладителя.

На старых автомобилях трубы движутся вертикально, но на современных автомобилях с низким фасадом установлены радиаторы с поперечным потоком и трубки, идущие из стороны в сторону.

В двигателе с обычной рабочей температурой охлаждающая жидкость находится чуть ниже нормальной температуры кипения.

Риск кипения можно избежать, увеличив давление в системе, которая повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничено крышкой радиатора, которая имеет давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливную трубу.

В система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень сильно. Систему нужно пополнять время от времени.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив переходит в расширительный бак , из которого он всасывается обратно в двигатель, когда остальная жидкость остывает.

Как помогает вентилятор

Радиатору необходим постоянный поток воздуха через его сердечник для адекватного охлаждения. Когда машина движется, это происходит в любом случае; но когда он неподвижен поклонник используется, чтобы помочь потоку воздуха.

Вентилятор может приводиться в движение двигателем, но если двигатель не работает усердно, он не всегда необходим во время движения автомобиля, поэтому энергия используется в вождении отходов топливо ,

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вязкая муфта жидкость сцепление работает с помощью чувствительного к температуре клапана, который отсоединяет вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

У других автомобилей есть электрический вентилятор, также включаемый и выключаемый по температуре датчик ,

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрывается термостат Обычно располагается над насосом. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском.

Когда двигатель прогревается, воск плавится, расширяется и толкает клапан в открытое положение, позволяя охлаждающей жидкости протекать через радиатор.

Когда двигатель останавливается и охлаждается, клапан снова закрывается.

Вода расширяется, когда она замерзает, и если вода в двигателе замерзает, она может взорвать блок или радиатор.Так антифриз обычно этиленгликоль добавляется в воду, чтобы понизить его Точка замерзания до безопасного уровня.

Антифриз не следует сливать каждое лето; обычно его можно оставить на два или три года.

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

В с воздушным охлаждением Двигатель, блок и головка цилиндра выполнены с глубокими ребрами снаружи.

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла.

Водоклапанная система отопления

В нагревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы контролируется путем регулирования количества горячей воды, проходящей через нее.

Часто воздуховод проходит вокруг ребер, а вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через воздуховод, чтобы отвести тепло от ребер.

Чувствительный к температуре клапан контролирует количество воздуха, подаваемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

,

Что такое компьютер?

Что такое компьютер : Компьютер - это электронное устройство, предназначенное для работы с информацией. Термин «компьютер » - это , образованный от латинского термина « computare », что означает для вычисления или программируемой машины . Компьютер не может ничего сделать без Программы . Он представляет десятичные числа через строку двоичных цифр. Слово «компьютер» обычно относится к центральному процессору плюс внутренняя память.

Чарльз Бэббидж называют «Великим Отцом» компьютера. Первый механический компьютер, разработанный Чарльзом Бэббиджем, получил название Analytical Engine. Использует постоянную память в виде перфокарт.

Компьютер - это современное электронное устройство, которое принимает необработанные данные в качестве ввода от пользователя и обрабатывает эти данные под контролем набора инструкций (называемых программой), а также дает результат (вывод) и сохраняет выходные данные для будущего использования.Он может обрабатывать как числовые, так и не числовые (арифметические и логические) вычисления.

Digital Computer Definition

Основными компонентами современного цифрового компьютера являются: устройство ввода, устройство вывода, центральный процессор (CPU), запоминающее устройство и память. Типичный современный компьютер использует LSI Chips. Четыре функции о компьютере:

принимает данные Ввод
обрабатывает данные Обработка
производит продукции
Выход
магазины результаты Хранение

Входные данные (данные):

Ввод - это необработанная информация, введенная в компьютер с устройств ввода.Это коллекция букв, цифр, изображений и т. Д.

Процесс:

Процесс - это операция с данными согласно данной инструкции. Это полностью внутренний процесс компьютерной системы.

Выход:

Выходные данные - обработанные данные, предоставленные компьютером после обработки данных. Выход также называется Результатом. Мы можем сохранить эти результаты на устройствах хранения для дальнейшего использования.

Компьютерная классификация: по размеру и мощности

Компьютеры различаются в зависимости от их возможностей обработки данных.Они классифицируются в соответствии с назначением, обработкой данных и функциональностью.

По функциональности компьютеры классифицируются как:

Аналоговый компьютер: Компьютер, представляющий числа некоторой непрерывно изменяющейся физической величиной, изменения которой имитируют свойства моделируемой системы.
Персональный компьютер: Персональный компьютер - это небольшой и недорогой компьютер. Термин «персональный компьютер» используется для описания настольных компьютеров (десктопов).
• Рабочая станция : Терминал или настольный компьютер в сети. В этом контексте рабочая станция - это просто общий термин для компьютера пользователя (клиентского компьютера) в отличие от «сервера» или «мэйнфрейма».
Мини-компьютер: Мини-компьютер не очень миниатюрен. По крайней мере, не так, как большинство из нас думают о мини. Вы знаете, насколько велик ваш персональный компьютер и родственная ему семья.
Mainframe: Относится к типу большого компьютера, на котором работает вся корпорация.
Суперкомпьютер: Это самые большие, быстрые и самые дорогие компьютеры в мире.
• Микрокомпьютер : Ваш персональный компьютер - это микрокомпьютер .


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.