Жидкостные системы охлаждения: Водяное охлаждение для ПК на E-katalog.ru > купить жидкостное охлаждение компьютера — цены интернет-магазинов России

Жидкостное охлаждение для компьютеров — Статьи

Введение

В конце позапрошлого века появились первые автомобили, послужившие вехой технического прогресса и мобилизации человечества. Их двигатели сначала были примитивны, маломощны, шумны и работали на воздушном охлаждении. Но вот не проходит и десяти лет, и вместе с ростом мощности и более сбалансированной работой двигатель внутреннего сгорания получает гораздо более эффективное жидкостное охлаждение. Этот способ охлаждения миллионов моторов является неизменным атрибутом комфортного автомобиля и по сегодняшний день.

Первые ПК не имели проблем с охлаждением своих процессоров вообще. Потом они обзавелись радиаторами. Далее – небольшими вентиляторами. Что мы имеем теперь? Сегодня стоимость средств охлаждения для процессоров из верхнего модельного ряда уже приближается к цене самих CPU из нижних моделей. Чрезвычайно возросла мощность современных кулеров, их габариты, вес, обороты двигателей и диаметр вентиляторов. Стали критичны обработка и качество материала. Если раньше возможностей кулеров хватало с запасом, то сегодня они уже с трудом справляются со своими задачами. Увеличивать мощность вентиляции становится все сложнее, так как размеры и вес процессорных кулеров уже достигают критичных значений.
Вместе с ростом вычислительной мощности современные процессоры потребляют все больше и больше энергии. Основная ее часть выделяется в виде тепла. Этот непрерывный тепловой поток можно отбирать только через ограниченную площадь процессорного ядра. Производители стараются бороться с потреблением энергии и тепловыделением переходом на более низкие напряжения питания и технологические нормы. С уменьшением микронных норм производства потребление мощности действительно уменьшается, однако уменьшается и площадь кристалла самого ядра, что, в свою очередь, ведет к увеличению плотности теплового потока. И хоть тепла становиться меньше, но снизится ли температура внутри ядра меньшей площади – это уже под вопросом. С увеличением интеграции и уменьшением площади чипа отвод тепла с его поверхности становится все более трудной задачей. Здесь уже требуются специальные материалы и теплоносители. Неизменный рост тактовых частот предполагает неизбежное увеличение тепловыделения CPU в дальнейшем. Для процессоров с тактовыми частотами превышающими 2 ГГц рекомендуются кулеры с радиаторами из меди либо хотя бы с медной подошвой на алюминиевом радиаторе. Что будет за медью? Серебро? Напыление из золота? Или что-то еще?

Проблема охлаждения в целом

Как бы не справлялся воздушный кулер с охлаждением процессора, но куда он девает тепло? Ответ ясен – выкачивает (вытягивает) его вовнутрь системного блока. Туда же сбрасывают свое тепло и кулер видиокарты, порядком греющиеся приводы жестких и оптических приводов, радиаторы чипсета и т.д. Но все эти устройства охлаждаются тем же воздухом из системного блока, который они сами и нагревают. Круг тепловой конвекции замыкается. Температура внутри корпуса компьютера стала так же актуальна, как и нагрев внутренних устройств. Результат – интенсивная принудительная вентиляция всего системного блока. Если раньше корпуса комплектовались одним посадочным местом под фронтальный вентилятор, причем производители не особо заботились о вентиляционных отверстиях напротив него, то теперь внутри стандартных корпусов предусмотрено 2-3 места под вентиляторы. Кроме того, в продаже появилась масса всевозможных «бловеров», блоков вентиляторов под слотовые и 5,25” отсеки.
Рекомендация, ставшая уже аксиомой: берите корпус большого объема, потому что в нем лучше циркуляция воздуха. Вот куда тратится пространство корпуса – на циркуляцию воздуха. Притом, что какой-либо специальной организации путей для воздуховодов в обычных корпусах нет вообще, и эффект от вентиляции зависит от комплектации конкретного компьютера, от загромождения его внутреннего пространства шлейфами и платами расширения. Процессор и другие устройства охлаждаются воздухом изнутри корпуса. Эффективность воздушного охлаждения напрямую зависит от температуры воздуха внутри системного блока. Требуется продуманная вентиляция внутреннего пространства корпуса. Но вот заставить течь потоки воздуха в нужном направлении весьма сложно, путь ему преграждают всевозможные устройства, шлейфы, внутренние закоулки. Воздух по большому счету не циркулирует по заданному пути, а перемешивается внутри корпуса.
Если корпуса с воздушным охлаждением спроектированы специально, с компактным расположением элементом и четкой организацией воздуховодов, что характерно для серверов, то и здесь очень остро стоит проблема организации и сечения воздуховодов. Вентиляторы внутренних устройств нагнетают воздух на свои радиаторы под определенным давлением. Эффективное сечение воздуховода должно быть сравнимо с площадью вентилятора. Приходится предусматривать широкие воздушные внутренние магистрали. Эти магистрали должны обеспечивать достаточную пропускную способность для отвода тепла и доступа к холодному воздуху.
В случае охлаждения системы жидкостью ситуация коренным образом меняется. Охлаждающая жидкость циркулирует в изолированном пространстве – по гибким трубкам малого диаметра. В отличие от воздушных магистралей, трубкам для жидкости можно задать практически любую конфигурацию и направление. Занимаемый ими объем гораздо меньше, чем воздушные каналы при такой же или гораздо большей эффективности.

Достоинства жидкостного охлаждения

Принципиальная разница между воздушным и жидкостным охлаждением в том, что вместо воздуха через радиатор CPU или другого охлаждаемого устройства прокачивается жидкость. Вода или другие подходящие для охлаждения жидкости отличаются хорошей теплопроводностью и большой теплоемкостью. Циркулирующая жидкость обеспечивает гораздо лучший теплоотвод, чем поток воздуха. Это дает не только более низкую температуру охлаждаемых элементов, но и сглаживает резкие перепады температуры работающих в переменных режимах устройств.
Типичный жидкостный радиатор для процессора гораздо меньше любого применяемого на сегодняшний день кулера. Радиатор небольшого теплообменника может быть сравним с размерами крупного процессорного кулера, но в отличие от последнего размещается теплообменник более свободно, в менее критичном месте системного блока или же может быть вынесен наружу. Трубки не занимают много места внутри корпуса, и им не мешают все те неровности и выступающие элементы, которые критичны для потока воздуха.
Спроектированная определенным образом система жидкостного охлаждения не только превосходит по эффективности воздушный кулер, но и отличается более компактными размерами. Наверное, именно поэтому первыми стали применять жидкостное охлаждение на серийных устройствах производители ноутбуков.
В случае охлаждения жидкостью централизованную систему организовать просто. Главный блок жидкостного охладителя может находиться снаружи системного блока, соединяясь с ним только двумя гибкими трубками, через которые поступает жидкий хладагент для всех снабженных жидкостными радиаторами устройств.
Комплексное жидкостное охлаждение может одновременно решить проблему охлаждения как горячих устройств – CPU, HDD, чипы видеокарты и МВ, так и улучшить температурный режим внутри системного блока в целом. Если при охлаждении внутренних устройств обычными кулерами отводимый горячий воздух попадал внутрь системного блока, грозя перегревом другим компонентам, то при жидкостном охлаждении ситуация принципиально иная. Отводимое тепло транспортируется вместе с жидкостью по трубам в радиатор теплообменника, откуда может выдуваться наружу, минуя внутреннее пространство компьютера. Тем самым обеспечивается лучший тепловой режим внутри системного блока, и уже не потребуется столь мощная общая вентиляция его пространства. С охлаждением радиатора теплообменника вполне может справляться один тихий низкооборотный вентилятор большого диаметра. К тому же этот вентилятор будет охлаждать не только жидкость радиатора, но и пространство системного блока, забирая оттуда воздух.

Жидкость, воплощенная в «железе»

На рынке систем жидкостного охлаждения началось заметное оживление. Причины этого понятны. Качество и продуманность жидкостных конструкций охлаждения повышается, а стоимость наоборот – падает. Сейчас уже можно приобрести полностью укомплектованный набор для монтажа в корпусе эффективной жидкостной системы менее чем за $100. Это не так уж и много, учитывая, что приличные медные кулеры сейчас стоят по 20-40 долларов. Что тут скажешь, если уже даже такой гранд «кулерной» индустрии как Thermaltake предоставил собственный комплект жидкостного охлаждения для CPU, то, по-видимому, овчинка действительно выделки да стоит…

По своим конструктивным особенностям системы жидкостного охлаждения имеет смысл разделить на два типа:

1. Системы, где охлаждающая жидкость приводится в движение помпой в виде отдельного механического узла.
2. Беспомповые системы жидкостного охлаждения, использующие специальные хладагенты, которые в процессе переноса тепла проходят через жидкую и газообразную фазы.

Жидкостная система с помпой

Функциональная схема такой охлаждающей установки изображена на рис.1. Принцип ее действия эффективен и прост, и, в общем-то, ничем не отличается от систем охлаждения применяемых в автомобилях. Жидкость (в большинстве случае это дистиллированная вода) прокачивается через радиаторы охлаждаемых устройств с помощью специального насоса. Все компоненты конструкции соединены между собой гибкими трубками диаметром 6-12 мм. Проходя через радиатор процессора и, в ряде случаев, других устройств, жидкость забирает их тепло, после чего попадает по трубкам в радиатор теплообменника с наружным воздухом, где охлаждается сама. Система замкнута, и жидкость в ней циркулирует постоянно.

Рис.1
Общая схема жидкостного охлаждения.
То же соединение, но, так сказать, в «железе» можно увидеть на рис.2 на примере продукции фирмы CoolingFlow. Здесь хорошо видны все элементы жидкостной конструкции. В данном случае система предназначена для охлаждения только процессора. Компактный радиатор теплообменника с одним вентилятором по идее устанавливается в фронтальной части корпуса не требующего специальной конструкции. Помпа совмещена с буферным резервуаром для жидкости. Стрелками показано движение холодной и горячей жидкости.

Рис.2
Наглядная схема на примере CoolingFlow Space2000.
Расположение жидкостной системы охлаждения внутри корпуса лучше проиллюстрировано на рис.3. Здесь используется радиатор теплообменника увеличенного объема с двумя вентиляторами, поэтому крепится он с тыльной стороны специально адаптированного корпуса. Такая охлаждающая система имеет хороший запас по мощности и кроме процессора, в случае необходимости, может параллельно охлаждать и другие компоненты компьютера. Хотя на сегодняшний день все же большее распространение получили системы жидкостного охлаждения с фронтальным креплением теплообменника с одними вентилятором.

Рис.3
Расположение жидкостного охлаждения от SwiftTech в корпусе.
Но все же монтаж всей жидкостной системы охлаждения внутри корпуса имеет ряд недостатков. Во-первых, типичные корпуса изначально не проектировались под установку таких конструкций, и здесь могут возникнуть проблемы с расположением, особенно наиболее мощных из них. Для установки особо эффективного жидкостного охлаждения потребуется либо специальный корпус, либо специальный внешний блок жидкостного охлаждения. Именно такой изображен на рис. 4. Этот блок включает в себя помпу, радиатор теплообменника, три вентилятора, систему электронного управления и цифровой индикатор температуры. Эта конструкция полностью самодостаточна. Вовнутрь корпуса компьютера ставится только жидкостный радиатор, соединенный с блоком гибкими трубками, и датчик температуры. Сам блок удобно располагается сверху на корпусе компьютера.

Рис.4
Внешний блок для жидкостного охлаждения Koolance EXOS.
Наиболее значимым компонентом любой системы охлаждения в компьютере является радиатор процессора. В случае жидкостного охлаждения этот элемент приобретает удобный и компактный вид. Совсем непривычно смотрятся маленькие жидкостные радиаторы CPU по сравнению с габаритами типичных воздушных кулеров, тем более, что первые превосходят по эффективности последних. Оценить вид жидкостных радиаторов для CPU, а также их расположение на двухпроцессорной системе можно по рис.5; 6.


Рис.5
Жидкостные радиаторы для процессора.




Рис.6
Два CPU, установленные на МВ.
Как и в случае любого радиатора, эффективность жидкостного радиатора определяется площадью контакта его поверхности с охлаждающим веществом, для чего внутри делаются ребра, иголки или увеличивающие площадь контакта воронки (рис.7). Если жидкость направленно циркулирует по концентрическим ребрам, то тем самым максимально повышается его теплоотдача. Случай с воронками на обычной медной пластине, делающихся простым сверлом, наверняка, заинтересует тех, кто не прочь изготовить такую штуку самостоятельно в домашних условиях.

Рис.7
Внутреннее устройство жидкостных радиаторов.
Для графических чипов видеокарт тоже применяется жидкостное охлаждение, включенное параллельно с процессором. Радиаторы здесь поменьше. Смотрятся они на видеоплатах гораздо элегантнее (рис.8), чем мощные монстроподобные воздушные кулеры.

Рис.8
Жидкостный радиатор видеокарты.
Устройством, от которого в наибольшей мере зависит надежность жидкостной системы охлаждения, является помпа (рис. 9). Если жидкость перестанет циркулировать, то эффективность охлаждения катастрофически упадет. Применяются помпы двух типов: погружаемые в резервуар с охлаждающей жидкостью и наружные, с собственным герметичным корпусом. Конструкция погружаемых насосов очень проста, – по сути, это вращающаяся в жидкости крыльчатка, заключенная в кожух. Ее центробежная сила создает необходимый напор жидкости. Резервуар для жидкости обычно делают из пластмассы. Такие помпы довольно дешевы и поэтому преобладают. Отдельная внешняя помпа гораздо дороже, ведь для нее уже требуется качественный герметичный несущий корпус, проходящий специальную машинную обработку. Зато надежность и производительность решения в последнем случае может быть гораздо выше.

Рис.9
Внутренняя и внешняя помпы.
Для охлаждения жидкости используются специальные радиаторы-теплообменники (рис.10). Это почти что копия в миниатюре автомобильного радиатора – принцип тот же. К радиатору крепится от одного до трех вентиляторов диаметром 80-120 мм. Вода, протекающая по изогнутой медной трубке, охлаждается нагнетаемым воздухом. Шум от такой конструкции обычно меньше, чем от мощного воздушного кулера, так как здесь используются низкооборотные вентиляторы увеличенного диаметра.

Рис.10
Радиатор теплообменника.
Не менее эффективно жидкостное охлаждение и в случае винчестера. Некоторые производители разработали для HDD специальные очень тонкие водяные радиаторы (рис.11). Радиатор крепится к верхней плоскости накопителя. Обеспечивается хороший теплоотвод, посредством большой площади контакта плоскости радиатора к металлическому корпусу HDD, что, в общем-то, недостижимо при воздушном обдуве.

Рис.11
Плоский радиатор для HDD (Koolance).
Итак, к достоинствам жидкостного охлаждения данного типа следует отнести: повышенную эффективность, возможность параллельного охлаждения нескольких устройств, рациональное транспортирование тепла из корпуса системного блока, небольшие размеры радиаторов чипов. Сюда же стоит добавить невысокий уровень шума, создаваемый многими системами водяного охлаждения, по крайней мере, он ниже, чем шум от мощного воздушного кулера с меньшей охлаждающей эффективностью.
К недостаткам, прежде всего, нужно причислить неадаптированность стандартных корпусов к новым системам охлаждения. Нет, ничего сложного в принципе здесь нет, но скорее всего понадобится просверлить несколько дополнительных отверстий для крепления теплообменника, да позаботиться о достаточной площади вентиляционных отверстий в корпусе. Возможно, понадобится подбор специального корпуса. На сегодняшний день производителями корпусов хоть и предусматривается крепление фронтальных вентиляторов, но во многих случаях вентиляционные щели напротив них явно недостаточны для эффективного теплообмена, носят скорее декоративный характер.
Другой недостаток – использование в качестве охладителя воды. Вода – токопроводящая жидкость с довольно низкой температурой кипения, поэтому заметно испаряется даже при комнатной температуре. Вода внутри системного блока явление нежелательное, даже если она находится в закрытом сосуде. В принципе ничто не мешает заменить воду более подходящей жидкостью, например, трансформаторным маслом, которое используется для охлаждения мощного электрооборудования. Масло не проводит ток, являясь, наоборот, хорошим изолятором. Его теплопроводность лучше, чем у воды, а точка кипения выше, поэтому оно почти не испаряется. Под масло придется использовать лишь помпы несколько иного типа, учитывая его более высокую вязкость. Думаю, за маслом дело не станет в перспективе. Сейчас же, похоже, производители заботятся о максимальной простоте в эксплуатации нового продукта даже для неподготовленного пользователя. Вода, как известно, распространенный и привычный всем продукт.

Беспомповое жидкостное охлаждение

Существуют системы жидкостного охлаждения, в конструкции которых такой элемент как помпа отсутствует. Но, тем не менее, жидкий хладагент циркулирует внутри такой системы. Используется принцип испарителя, создающего направленное давление для движения охлаждающего вещества. Здесь применяются специальные хладагенты – это жидкость с низкой точкой кипения. С физикой происходящего лучше всего разобраться глядя на схему (рис.12). Сначала, в холодном состоянии радиатор и магистрали заполнены жидкостью. Но когда радиатор процессора нагревается выше какой-то температуры, жидкость в нем превращается в пар. Здесь нужно добавить, что сам процесс превращения в пар поглощает дополнительную энергию в виде тепла, а значит, повышает эффективность охлаждения. Горячий пар создает давление и старается покинуть пространство радиатора процессора. Через специальный односторонний клапан пар может выйти только в одну сторону – двигаться в радиатор теплообменника-конденсатора. Попадая в радиатор теплообменника, пар вытесняет оттуда холодную жидкость в радиатор процессора, а сам остывает и превращается вновь в жидкость. Таким образом, охлаждающее вещество в чередующихся фазах жидкость-пар постоянно циркулирует по замкнутой системе трубопровода, пока радиатор горячий. Энергией для движения здесь является само тепло, выделяемое охлаждаемым элементом.

Рис.12
Схема жидкостного охлаждения по принципу испарителя.
Реализация в железе выглядит довольно компактно. На (рис.13) показана система для охлаждения центрального или графического процессора, в конструкции которой отсутствует помпа. Основными элементами здесь являются радиаторы процессора и теплообменника-конденсатора.

Рис.13
Жидкостный «испаритель» CoolingFlow для CPU.
Другой вариант испарительной жидкостной системы охлаждения для видеокарты еще более интересен (рис.14). Здесь применяется очень компактная конструкция, использующая тот же принцип. В радиаторе графического чипа встроен жидкостный испаритель. Теплообменник находится тут же, рядом – возле боковой стенки видеокарты. Вся эта конструкция выполнена из медного сплава. Для охлаждения теплообменника применяется высокооборотистый (7200 об./мин.) вентилятор центробежного типа. Воздух, прошедший через теплообменник, конденсирует пар и выбрасывается наружу корпуса через специальное сопло. Охлаждающее вещество в фазах жидкость-газ постоянно циркулирует по замкнутому кругу.

Рис.14
Система охлаждения на видеокарте Abit Siluro OTES GeForce4 Ti4200.
Известны и еще более простые системы беспомпового жидкостного охлаждения. В них применяется принцип, так называемых, тепловых трубок. То есть, замкнутой системы для циркуляции жидкости нет вообще. Радиатор процессора соединен с радиатором теплообменника посредством нескольких медных трубок. Конструкция получается компактной. Жидкость, испаряясь, попадает по трубке в радиатор теплообменника, где конденсируется и стекает обратно в радиатор процессора самотеком. Радиатор теплообменника интенсивно обдувается воздухом. Такую систему нельзя считать полноценным жидкостным охлаждением, это скорее вариант воздушно-жидкостного охладителя.
Беспомповые системы жидкостного охлаждения отличаются завидной компактностью. Такая конструкция может быть гораздо меньше обычного воздушного кулера, при более высокой ее эффективности. Неудивительно, что производители ноутбуков одними из первых приняли на вооружение жидкостное охлаждение, как компактное и эффективное решение (рис.15).

Рис.15
Жидкостное охлаждение на ноутбуке ESC DeskNote i-Buddie 4.
Системы жидкостного охлаждения, в которых используется принцип испарителя, без применения механического нагнетателя имеют как преимущества, так и недостатки перед традиционными схемами жидкостного охлаждения с применением помпы. Отсутствие механического насоса делает конструкцию более компактной, простой и дешевой. Здесь сведено до минимума количество движущихся механических частей, остается лишь вентилятор конденсатора. Это даст невысокий уровень шума в случае применения тихого вентилятора. Вероятность механических поломок сведена до минимума. С другой стороны, мощность и эффективность таких систем гораздо ниже, чем систем использующих жидкость нагнетаемую насосом. Другая проблема – потребность хорошей герметичности конструкции. Так как здесь используется газовая фаза вещества, то даже при малейшей утечке, со временем система потеряет давление и станет неработоспособной. Причем диагностировать и исправить последнее будет очень сложно.

Перспектива жидкости в компьютере

Если еще пару лет назад в понимании среднестатистического пользователя сочетание воды и компьютера воспринималось как что-то совершенно экзотическое и несовместимое по своей природе в принципе, то сегодня ситуация коренным образом меняется. На жидкостное охлаждение обратили внимание, прежде всего, производители комплектующих и компьютеров. И пользователи получают в руки конструктивно завершенные и вполне привычно выглядящие продукты, будь то ноутбуки или видеокарты, во внутренностях которых плещется жидкость. Все растущее тепловыделение современных процессоров подталкивает разработчиков к мысли, что вскоре одного воздуха будет недостаточно для обуздания температуры нагрева их кристаллов, особенно для любителей поэкспериментировать с разгоном. А какая приличная материнская плата на сегодняшний день не содержит этих самых средств для разгона, обогащающихся от модели к модели? Это всего лишь рынок – завлечь покупателя любой ценой. И если в конструкцию массового продукта заложены возможности оверклокинга, и кому-то эта игра нравится, и, скажем так – многим, то как же поддержать азарт потенциальных покупателей без эффективного и, как видится, уже нестандартного охлаждения? Теперь бренды уже демонстрируют на своих заряженных моделях системы водяного охлаждения, выставляя это действо с особым шиком.
На рынке наступает оживление. Всевозможных наборов для монтажа жидкостного охлаждения в обычном компьютере становится больше. Определились конструктивные подходы, цены уже не выглядят столь пугающими. И все же этот продукт направлен пока что на энтузиастов. Для его установки потребуются некоторые слесарные навыки, что-то сравни ремонту велосипеда в домашних условиях. А главное – желание. Сказывается и инертность производителей корпусов для ПК, основная часть которых имеет довольно таки посредственные возможности для установки дополнительного оборудования, в первую очередь фронтальных и тыловых вентиляторов большого диаметра, требующихся для жидкостных радиаторов. Но все это довольно просто решается, и все желающие могут собрать и испытать систему жидкостного охлаждения на практике. Такой опыт может оказаться как раз кстати. Кто знает, что нас ждет впереди – в гонке частот процессоров? Не окажутся ли кристаллы будущих CPU столь горячими, что жидкость станет вполне разумной альтернативой для охлаждения, как-то в свое время случилось с двигателями внутреннего сгорания автомобилей? Поживем – увидим…

как работает, зачем нужна, виды

Система охлаждения двигателя автомобиля разработана для того, чтобы избежать перегрева ДВС. Во время работы двигатель непрерывно производит тепло и преобразует его в мощность. Это тепло получается при сжигании топлива в двигателе. Но в мире нет двигателя, который был бы на 100% эффективен. Всегда остается некоторое количество тепловой энергии, которая теряется в процессе работы.

Если не передать ее в атмосферу, это тепло будет перегревать двигатель, что приведет к его заклиниванию. При заклинивании из-за перегрева поршень расплавляется внутри цилиндра. Во избежание этой проблемы в автомобиле и стоит система охлаждения.

Что такое система охлаждения двигателя и как работает

По сути это система, интегрированная с двигателем. Она отводит избыточное тепло с помощью специальной жидкости.

В системе жидкостного охлаждения двигатель окружен водяными рубашками. С помощью насоса эта вода циркулирует в этой водяной рубашке.

Вода, текущая в этих рубашках, отводит тепло от двигателя. Эта горячая вода затем течет через радиатор, где охлаждается от холодного тепла, выдуваемого через вентилятор.

В этой системе вода отбирает тепло у двигателя, и охлаждается воздухом, а затем снова циркулирует в двигателе.

Это косвенный процесс охлаждения, когда фактическое охлаждение, то есть воздух, не охлаждает систему напрямую. При этом воздух охлаждает воду, а вода охлаждает двигатель.

Система жидкостного или непрямого охлаждения используется в больших двигателях, в таких как легковые и грузовые автомобили.

 

Преимущества жидкостной системы охлаждения

1. Компактный дизайн.
2. Обеспечивает равномерное охлаждение двигателя.
3. Двигатель может быть установлен в любом месте автомобиля.
4. Может использоваться как на малых, так и на больших двигателях.

Недостатки системы жидкостного охлаждения

1. В ней водяная рубашка становится еще одной частью двигателя. При этом в случае выхода из строя системы охлаждения двигатель может получить серьезные повреждения.
2. Она требует регулярного технического обслуживания и, таким образом, создает дополнительные расходы на обслуживания.

Система воздушного или прямого охлаждения

В системе прямого охлаждения двигатель охлаждается непосредственно с помощью воздуха, проходящего через него. Это такая же система охлаждения, которая используется для мотоциклетных двигателей.

В ней воздух находится в непосредственном контакте с двигателем, следовательно, она также известна как система прямого охлаждения.

Система воздушного охлаждения используется для небольших двигателей, таких как велосипеды, газонокосилки и т. д.

 

Преимущества системы воздушного охлаждения

1. Конструкция двигателя становится проще.
2. Ремонт легко в случае повреждений.
3. Отсутствие громоздкой системы охлаждения облегчает обслуживание системы.
4. Нет опасности утечки охлаждающей жидкости.
5. Двигатель не подвержен заморозкам.
6. Это автономное устройство, так как оно не требует радиатора, жатки, резервуаров и т.д.
7. Установка системы воздушного охлаждения проста.

Недостатки двигателей воздушного охлаждения

1. Их можно использовать только в местах, где температура окружающей среды ниже.
2. Охлаждение не равномерное.
3. Более высокая рабочая температура по сравнению с двигателями с водяным охлаждением.
4. Производят больше аэродинамического шума.
5. Удельный расход топлива выше.
6. Более низкие максимально допустимые коэффициенты сжатия.
7. Вентилятор, если он используется, потребляет почти 5% мощности, вырабатываемой двигателями.

Эффективная система охлаждения двигателя: какая она

Она должна быть способна отводить около 30% тепла, выделяемого двигателем, при этом поддерживая оптимальную рабочую температуру.

Она должна отводить тепло с большей скоростью, когда двигатель горячий, и снимать двигатель с меньшей скоростью, когда двигатель холодный.

Примечание: двигатели в автомобилях повышенной проходимости и внедорожниках необходимо охлаждать по крайней мере по двум причинам. Одна основана на температуре горящих газов в цилиндрах, превышающей температуру плавления материала блока и цилиндров.

Если не убрать тепло, двигатель может выйти из строя. Вторая причина – поддержание оптимальной температуры двигателя помогает поддерживать его эффективную работу (подумайте об экономии топлива) и оптимизирует объемную эффективность (подумайте о лошадиных силах).

Радиатор охлаждения двигателя

В то время как существуют разные типы радиаторов, распространенный тип называется радиатором с зазубренной трубкой. Он состоит из трубок (для переноса жидкости), к которым прикреплены кольца или ребра для рассеивания тепла.

Горячая вода подается по трубам в верхний резервуар (верх радиатора) с помощью водяного насоса. Охлажденная вода направляется из нижнего резервуара (нижняя часть радиатора) обратно в двигатель для циркуляции через блок двигателя через небольшие каналы.

Жидкость, проходящая через блок двигателя, помогает отводить тепло, в дополнение к дополнительному воздуху, пропускаемому через него вентилятором и при движении.

Помпа

Водяной насос обычно устанавливается в передней части двигателя и приводится в движение ремнем. Нижняя часть радиатора (нижняя емкость) соединена со стороной всасывания насоса.

Шпиндель насоса приводится в движение ремнем, который соединяется со шкивом, установленным на конце коленчатого вала. Назначение насоса — просто извлекать горячую и впрыскивать более холодную жидкость (часто смесь воды и охлаждающей жидкости на основе спирта).

Приводы вентилятора

Вентилятор радиатора прикрепляется с помощью шкива и ремня. Скорость его вращения определяется частотой вращения двигателя и механической конструкцией механизма шкива / ремня.

Вентиляторы для системы охлаждения

Вентиляторы различаются по многим параметрам, включая материал, из которого они состоят, и способ их изготовления или сборки, по диаметру, количеству лопастей, длине лопасти, шагу лопасти и типу ступицы. Материалы включают нейлон или пластик, металл и гибридные материалы, например, вентилятор Horton HTEC (термореактивный композит).

Формованные вентиляторы являются наиболее распространенными и интенсивно используются как на дорогах, так и вне дорог. Они изготавливаются из пластика или нейлона и имеют цельный дизайн.

Модульные вентиляторы обычно используются в условиях бездорожья и обеспечивают значительную гибкость конструкции. При этом в одной и той же втулке могут использоваться различные длины лезвий, их шаг, конфигурации и материалы для оптимизации производительности. Различные варианты ступиц увеличивают их пригодность для многих применений.

Металлические вентиляторы используются в внедорожных транспортных средствах, а также в транспортных средствах, предназначенных для дорог. Прочные и относительно легкие, они могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с учетом точных требований к воздушному потоку, размеру, длине лопасти, ширине лопасти, типу кожуха, зазору наконечника, диапазону скоростей передаточного числа вентилятора и другим факторам.

Макгруп McGrp.Ru

• Контакты
• Форум
• Разделы
  • Новости
  • Статьи
  • Истории брендов
  • Вопросы и ответы
  • Опросы
  • Реклама на сайте
  • Система рейтингов
  • Рейтинг пользователей
  • Стать экспертом
  • Сотрудничество
  • Заказать мануал
  • Добавить инструкцию
  • Поиск
• Вход
  • С помощью логина и пароля

  • Или войдите через соцсети

• Регистрация

1. Главная
2. Страница не найдена

---

• Реклама на сайте

• Контакты

---

• © 2015 McGrp.Ru

Жидкостная система охлаждения двигателя.




Жидкостная система охлаждения




Виды жидкостных систем охлаждения

Жидкостная система охлаждения может быть термосифонной и принудительной, открытой и закрытой.
Большинство современных автомобильных двигателей оснащены принудительной системой охлаждения закрытого типа из-за ряда существенных преимуществ.

При термосифонной системе охлаждения жидкость циркулирует по рубашке охлаждения и соединенному с ней радиатору благодаря разнице плотности горячей и холодной жидкости в верхней и нижней части системы (горячая жидкость поднимается, а холодная опускается самотеком, без применения перекачивающих устройств). Такая система проста, но малоэффективна и требует радиатор увеличенной емкости.


Поэтому термосифонная система жидкостного охлаждения распространения на автомобильных двигателях не получила; обычно применяется принудительная система охлаждения, в которой циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается жидкостным насосом.

Открытая система сообщается с окружающей средой (атмосферой) непосредственно, т. е. в такую систему постоянно может поступать воздух, а из системы выпускаться пар.
Закрытая система сообщается с окружающей средой посредством специальных клапанов, размещенных в пробке радиатора или крышке расширительного бачка. Такая система сообщается с атмосферой лишь в случае значительного превышения давления в ней, выпуская пар и горячий воздух через клапана. Это позволяют поднять давление и температуру кипения охлаждающей жидкости, благодаря чему можно уменьшить габаритные размеры радиатора.

Закипевшая охлаждающая жидкость резко снижает эффективность системы охлаждения, так как в этом случае в жидкости образуются пузырьки пара, препятствующие циркуляции жидкости и теплообменным процессам. Поэтому современные автомобильные двигатели оснащаются закрытой системой охлаждения, позволяющей использовать более высокий нагрев жидкости без закипания.

***

Устройство и работа жидкостной системы охлаждения

В классическом исполнении жидкостная система охлаждения двигателя состоит из жидкостного и воздушного трактов. Жидкостный тракт системы включает в себя (см. рис. 1): рубашку 6 охлаждения, термостат, радиатор 1, жидкостный насос 5, расширительный бачок 4 и трубопроводы.

Воздушный тракт системы состоит из радиатора 1, вентилятора 9 и направляющих элементов тракта (диффузора).

Принцип действия системы охлаждения заключается в следующем: жидкостный насос 5, приводимый от коленчатого вала двигателя, засасывает охлаждающую жидкость из нижней части радиатора и нагнетает ее в рубашку охлаждения 6. Проходя по каналам и полостям рубашки, жидкость забирает избыток теплоты у цилиндров и головки блока цилиндров, охлаждая детали.


Затем охлаждающая жидкость через систему патрубков и термостат поступает в верхний бачок 12 (рис. 1,б) радиатора, откуда по множеству трубок, составляющих сердцевину радиатора, скатывается в нижний бачок, отдавая по пути теплоту и охлаждаясь.
Далее охлаждающая жидкость опять засасывается насосом и циркуляция повторяется.
Описанный путь охлаждающей жидкости называют циркуляцией по большому кругу (рис. 2,б).


На пути охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в верхнем патрубке устанавливается специальный прибор — термостат, представляющий собой температурный клапан, который автоматически, в зависимости от степени нагрева, изменяет направление движения охлаждающей жидкости.
Если жидкость холодная, т. е. еще не прогрелась до рабочей температуры, клапан термостата перекрывает проход жидкости в радиатор и направляет ее сразу в насос, откуда она вновь поступает к рубашке охлаждения двигателя.


Такой путь жидкости, когда она перемещается, минуя радиатор, называется циркуляцией по малому кругу (рис. 2,а).

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев до рабочих температур. Когда двигатель прогревается, термостат обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по большому кругу, через радиатор.

Клапан термостата начинает открываться, пропуская охлаждающую жидкость в радиатор при температуре 70…87 ˚С.

***

Интенсивному охлаждению жидкости в радиаторе способствует поток воздуха, создаваемый вентилятором 9. Скорость потока охлаждающего воздуха зависит от скорости движения автомобиля. Изменить скорость воздушного потока можно с помощью жалюзи 2 (рис. 2,а), установленных перед радиатором.
На современных автомобилях изменение интенсивности обдува радиатора воздухом осуществляется автоматическими устройствами, например, вентиляторами с приводом от управляемого термодатчиком электродвигателя, гидромуфтами различных конструкций и т. п.

Охлаждающая жидкость может подводиться к рубашке охлаждения двигателя через нижний пояс цилиндров, верхний пояс и головку блока цилиндров. Подвод охлаждающей жидкости через нижний пояс цилиндров характерен для дизелей, которые допускают повышение температуры головки блока цилиндров, способствующее лучшему воспламенению рабочей смеси от сжатия.

В двигателях с принудительным воспламенением, склонных к детонации при наличии в камере сгорания перегретых зон, охлаждающая жидкость подводится через верхние пояса (рис. 1,б) или даже через головку блока цилиндров (рис. 1,в). В последнем случае нагретые участки головки блока цилиндров охлаждаются наиболее интенсивно.

Для подвода охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения иногда применяют водораспределительные трубы 14 (рис. 1,в), имеющие окна против каждого цилиндра. Благодаря этому достигается параллельный подвод охлаждающей жидкости одинаковой температуры ко всем цилиндрам и улучшается равномерность их охлаждения.

Контроль над работой системы охлаждения осуществляется с помощью датчиков и указателя температуры, а также сигнализатора аварийной температуры охлаждающей жидкости.

Датчики устанавливаются в системе охлаждения двигателя, а указатель и сигнализатор – на приборной доске (щитке приборов) в кабине водителя.

Теплота, отводимая жидкостью от деталей двигателя, используется для подогрева впускного трубопровода, улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

***

Назначение и устройство радиатора



Главная страница





Дистанционное образование




Специальности




Учебные дисциплины




Олимпиады и тесты




Система охлаждения автомобиля: назначение,виды,описание,фото,устройство. | АВТОМАШИНЫ

В настоящее время все прогрессивное человечество использует для передвижения тот или иной автомобильный транспорт (легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили).

Русский энциклопедический словарь толкует слово автомобиль (от авто — подвижной, легко двигающийся), транспортная безрельсовая машина главным образом на колесном ходу, приводимая в движение собственным двигателем (внутреннего сгорания, электрическим или паровым).

Различают автомобили: пассажирские (легковые и автобусы), грузовые, специальные (пожарные, санитарные и другие) и гоночные.

Рост автомобильного парка страны вызвал значительное расширение сети предприятий технического обслуживания и ремонта автомобилей и потребовал привлечение большого количества квалифицированных кадров.

Чтобы справиться с огромным объёмом работ по поддержанию растущего автомобильного парка в технически исправном состоянии, необходимо механизировать и автоматизировать процессы техобслуживания и ремонта автомобилей, резко повысить производительность труда.

Предприятия по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей оснащаются более совершенным оборудованием, внедряются новые технологические процессы, обеспечивающие снижение трудоёмкости и повышение качества работ.

Содержание статьи

Назначение и виды системы охлаждения

Температура газов в камере сгорания в момент воспламенения смеси превышает 2000°С. Такая температура при отсутствии искусственного охлаждения привела бы к сильному нагреву деталей двигателя и их разрушению. Поэтому необходимо воздушное или жидкостное охлаждение двигателя. При воздушном охлаждении не требуются радиатор, водяной насос и трубопроводы, отпадает опасность «размораживания» двигателя зимой при заправке системы охлаждения водой. Поэтому, не смотря на повышенную затрату мощности на приведение в действие вентилятора и затруднённый пуск при низкой температуре применяют воздушное охлаждение на лёгковых машинах и ряде зарубежных автомобилей.

Система охлаждения — жидкостная закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости, с расширительным бачком. Такая система заполняется водой или антифризом, не замерзающим при температуре до минус 40°С.

При чрезмерном охлаждении двигателя увеличиваются потери тепла с охлаждающей жидкостью, неполностью испаряется и сгорает топливо, которое в жидком виде проникает в поддон картера и разжижает масло. Это приводит к снижению мощности и экономичности двигателя и быстрому износу деталей. При перегреве двигателя происходят разложение и коксование масла ускоряющие, отложение нагара, вследствие чего ухудшается отвод тепла. Из-за расширения деталей уменьшаются температурные зазоры, увеличиваются трение и износ деталей, ухудшается наполнение цилиндров. Температура охлаждающей жидкости при работе двигателя должна составлять 85-100°С.

В автомобильных двигателях применяют принудительную (насосную) систему жидкостного охлаждения. Такая система включает рубашки охлаждения цилиндров, радиатор, водяной насос, вентилятор, жалюзи, термостат, сливные краники, указатели температуры охлаждающей жидкости.

Жидкость, циркулирующая в системе охлаждения, воспринимает тепло от стенок цилиндров и их головок и передаёт его через радиатор окружающей среде. Иногда предусматривается направление потока циркулирующей жидкости через водораспределительную трубу или продольный канал с отверстиями в первую очередь к наиболее нагретым деталям (выпуклые клапаны, свечи зажигания, стенки камеры сгорания).

В современных двигателях система охлаждения двигателя используется для подогрева впускного трубопровода, охлаждения компрессора и отопления кабины или пассажирского помещения кузова. В современных автомобильных двигателях применяют закрытые системы жидкостного охлаждения, сообщающиеся с атмосферой через клапаны в пробке радиатора. В такой системе повышается температура кипения воды, закипает вода реже и меньше испаряется.

Устройство, состав и работа системы охлаждения

Устройство системы охлаждения включает в себя: трубку отвода жидкости от радиатора отопителя; патрубок отвода горячей жидкости из головки цилиндров в радиатор отопителя; перепускной шланг термостата; выпускной патрубок рубашки охлаждения; подводящий шланг радиатора; расширительный бачок; рубашку охлаждения; пробку и трубку радиатора; вентилятор и его кожух; шкив; отводящий шланг радиатора; ремень вентилятора; насос охлаждающей жидкости; шланг подачи охлаждающей жидкости в насос; и термостат.

Радиатор предназначен для охлаждения горячей воды, выходящей из рубашки охлаждения двигателя. Располагается он впереди двигателя. Трубчатый радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединённых между собой тремя-четырьмя рядами латунных трубок. Поперечно расположенные горизонтальные пластины придают радиатору жесткость и увеличивают поверхность охлаждения. Радиаторы двигателей ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 трубчато-ленточные со змейковыми охлаждающими пластинами (лентами), расположенными между трубками. Системы охлаждения этих двигателей закрытые, поэтому пробки радиатора имеют паровой и воздушный клапаны. Паровой клапан открывается при избыточном давлении 0,45-0,55 кГ/см² (ЗМЗ-24, 53). При открытии клапана избыток воды или пара отводится через пароотводную трубку. Воздушный клапан предохраняет радиатор от сжатия давлением воздуха и открывается при охлаждении воды, когда давление в системе снижается на 0,01-0,10 кГ/см².

Если в системе охлаждения устанавливается расширительный бачок, то паровой и воздушной клапаны располагают в пробке этого бачка (ЗИЛ-131).

Для слива жидкости из системы охлаждения открывают сливные краны блоков цилиндров и сливной кран патрубка радиатора или расширительного бачка.

У двигателей ЗИЛ сливные краны блоков цилиндров и патрубка радиатора имеют дистанционное управление. Рукоятки кранов выведены в подкапотное пространство над двигателем.

Жалюзи створчатого типа предназначены для изменения количества воздуха, проходящего через радиатор. Управляет ими водитель при помощи троса и рукоятки, выведённой в кабину. 

Водяной насос служит для создания циркуляции воды в системе охлаждения. Он состоит из корпуса, вала, крыльчатки и самоуплотняющегося сальника. Располагается насос обычно в передней части блока цилиндров и имеет привод клиновидным ремнём от коленчатого вала двигателя. Шкив приводит во вращение одновременно крыльчатку водяного насоса и ступицу вентилятора.


система охлаждение автомобиль ремонт

Самоуплотняющийся сальник состоит из резинового уплотнителя, графитизированной текстолитовой шайбы, обоймы и пружины, прижимающей шайбу к торцу подводящего патрубка.

Вентилятор предназначен для усиления потока воздуха, проходящего через радиатор. Вентилятор имеет обычно 4-6 лопастей. Для снижения шума лопасти располагают Х-образно, попарно под углом 70 и 110°. Изготовляют лопасть из листовой стали или пластмассы.

Лопасти имеют отогнутые концы (ЗМЗ-53, ЗИЛ-130), что улучшает вентиляцию подкапотного пространства и повышает производительность вентиляторов. Иногда вентилятор располагают в кожухе, который способствует повышению скорости воздуха, просасываемого через радиатор.

Для уменьшения мощности, необходимой для привода вентилятора, и улучшения работы системы охлаждения применяют вентиляторы с электромагнитной муфтой (ГАЗ-24 «Волга»). Эта муфта автоматически отключает вентилятор, когда температура воды в верхнем бачке радиатора ниже 78-85°С.

Термостат автоматически поддерживает устойчивый тепловой режим двигателя. Как правило, устанавливают на выходе охлаждающей жидкости из рубашек охлаждения головок цилиндров или впускного трубопровода двигателя. Термостаты могут быть жидкостные и с твёрдым наполнителем.

В жидкостном термостате имеется гофрированный баллон, заполненный легко испаряющейся жидкостью. Нижний конец баллона закреплён в корпусе термостата, а к штоку с верхнего конца припаян клапан.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 78°С клапан термостата закрыт, и вся жидкость через перепускной шланг направляется обратно в водяной насос, минуя радиатор. Вследствие этого ускоряется перегрев двигателя и впускного трубопровода.

Когда температура превысит 78°С, давление в баллоне увеличивается, он удлиняется и приподнимает клапан. Горячая жидкость через патрубок и шланг направляется в верхний бачок радиатора. Клапан полностью открывается при температуре 91°С (ЗМЗ-53). Термостат с твёрдым наполнителем (ЗИЛ-130) имеет баллон, заполненный церезином и закрытый резиновой диафрагмой. При температуре 70-83°С церезин плавится, расширяясь, перемещает вверх диафрагму, буфер и шток. При этом открывается клапан и охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор.

При снижении температуры церезин затвердевает и уменьшается в объёме. Под действием возвратной пружины клапан закрывается, а диафрагма опускается вниз.

В двигателях автомобилей ВАЗ-2101 «Жигули» термостат выполнен двухклапанным и устанавливается перед водяным насосом. При холодном двигателе большая часть охлаждающей жидкости будет циркулировать по кругу: водяной насос→блок цилиндров→головка цилиндров→термостат→водяной насос. Параллельно жидкость циркулирует через рубашки впускного трубопровода и смесительной камеры карбюратора, а при открытом кране отопителя пассажирского помещения — через его радиатор.

Когда двигатель прогрет не полностью (температура жидкости ниже 90°С), оба клапана термостата частично открыты. Часть жидкости поступает к радиатору.

При полностью прогретом двигателе основной поток жидкости из головки цилиндров направляется в радиатор системы охлаждения.

Для контроля за температурой охлаждающей жидкости служат сигнальные лампы и указатели на щитке приборов. Датчики контрольно-измерительных приборов размещаются в головках цилиндров, верхнем бачке радиатора и рубашке охлаждения впускного трубопровода.

Особенности устройства

Насос охлаждающей жидкости центрального типа, приводится в действие от шкива коленчатого вала клиновидным ремнём. Вентилятор имеет четырёхлопастную крыльчатку, которая крепится болтами к ступице шкива, приводится в действие от ремня привода насоса. Термостат с твёрдым чувствительным наполнителем имеет основной и перепускной клапаны. Начало открытия основного клапана при температуре охлаждающей жидкости 77-86°С, ход основного клапана не менее 6 мм. Радиатор — вертикальный, трубчатопластинчатый, с двумя рядами трубок и стальными лужеными пластинами. В пробке заливной горловины имеются впускной и выпускной клапаны.

Проверка уровня и плотности жидкости в системе охлаждения

Правильность заправки системы охлаждения проверяется по уровню жидкости в расширительном бачке, который на холодном двигателе (при 15-20°С) должен находиться на 3-4 мм выше метки «MIN», нанесённой на расширительном бачке.

Предупреждение. Уровень охлаждающей жидкости рекомендуется проверять на холодном двигателе, т.к. при нагревании её объём увеличивается и у прогретого двигателя уровень жидкости может значительно подняться.

При необходимости проверяйте ареометром плотность охлаждающей жидкости, которая должна быть 1,078-1,085 г/см³. При низкой плотности и при высокой (больше 1,085-1,095 г/см³) повышается температура начала кристаллизации жидкости, что может привести к её замерзанию в холодное время года. Если уровень жидкости в бачке ниже нормы, то доливайте дистиллированную воду. Если плотность нормальная, доливайте жидкость той же плотности и марки, какая находится в системе. Если ниже нормы, доведите её до неё, используя жидкость ТО-СОЛ-А.

Проверка уровня и плотности жидкости в системе охлаждения

Правильность заправки системы охлаждения проверяется по уровню жидкости в расширительном бачке, который на холодном двигателе (при 15-20°С) должен находиться на 3-4 мм выше метки «MIN», нанесённой на расширительном бачке.

Предупреждение. Уровень охлаждающей жидкости рекомендуется проверять на холодном двигателе, т.к. при нагревании её объём увеличивается и у прогретого двигателя уровень жидкости может значительно подняться.

При необходимости проверяйте ареометром плотность охлаждающей жидкости, которая должна быть 1,078-1,085 г/см³. При низкой плотности и при высокой (больше 1,085-1,095 г/см³) повышается температура начала кристаллизации жидкости, что может привести к её замерзанию в холодное время года. Если уровень жидкости в бачке ниже нормы, то доливайте дистиллированную воду. Если плотность нормальная, доливайте жидкость той же плотности и марки, какая находится в системе. Если ниже нормы, доведите её до неё, используя жидкость ТО-СОЛ-А.

Заправка системы охлаждения жидкостью

Заправка производится при смене охлаждающей жидкости или после ремонта двигателя. Операции по заправке выполняйте в следующем порядке:

1. Снимите пробки с радиатора и с расширительного бачка и откройте кран отопителя;

2. Залейте охлаждающую жидкость в радиатор, а затем и в расширительный бачок, предварительно поставив пробку радиатора. Закройте пробкой расширительный бачок;

 

3. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу 1-2 мин для удаления воздушных пробок. После остывания двигателя проверьте уровень охл. жид. Если уровень ниже нормального, а в системе охлаждения нет следов подтекания, то долейте жидкость.

Регулировка натяжения ремня привода насоса

Натяжение ремня проверяется прогибом между шкивами генератора насоса или между насоса и коленчатого вала. При нормальном натяжении ремня прогиб «А» под усилием 10 кгс (98Н) должен быть в пределах 10-15 мм, а прогиб «В» в пределах 12-17 мм. Для увеличения натяжения ремня ослабив гайки крепления генератора, сместите его от двигателя и затяните гайки.

Насос охлаждающей жидкости

Для разборки насоса: — отсоедините корпус насоса от крышки; — закрепите крышку в тисках, используя прокладки, и снимите крыльчатку валика съёмником А.40026; — снимите ступицу шкива вентилятора с валика при помощи съёмника А.40005/1/5; — выверните стопорный винт и выньте подшипник с валиком насоса; — удалите сальник из крышки корпуса.


Проверьте осевой зазор в подшипнике (не должен превышать 0,13 мм при нагрузке 49Н (5 кгс)), особенно если отмечался значительный шум насоса. При необходимости подшипник замените. Сальник насоса и прокладку между насосом и блоком цилиндров при ремонте рекомендуется заменять. Осмотрите корпус и крышку насоса деформации или трещины не допускаются

Сборка насоса: — установите оправкой сальник, не допуская перекоса, в крышку корпуса; — запрессуйте подшипник с валиком в крышку так, чтобы гнездо стопорного винта совпало с отверстием в крышке корпус насоса; — заверните стопорный винт подшипника и зачеканьте контуры гнезда, чтобы винт не ослабевал; — напрессуйте с помощью приспособления А.60430 на валик ступицу шкива, выдержав размер 84,4+0,1 мм. Если ступица из металлокерамики, то после снятия напрессовывать только новую; — напрессуйте крыльчатку на валик с помощью приспособления А.60430, обеспечивающего технологически зазор между лопаткам крыльчатки и корпусом насоса 0,9-1,3 мм; — соберите корпус насоса с крышкой, установите между ними прокладку.

Термостат

У термостата следует проверять температуру начала открытия и ход основного клапана. Для этого термостат установите на стенде БС-106-000, опустив в бак с водой или охл. жид. Снизу в основной клапан уприте кронштейн ножки индикатора. Начальная температура жидкости в баке должна быть 73-75°С. Температура жидкости постепенно увеличивается примерно на 1°С/м при постепенном окрашивании, чтобы она во всём объёме жидкости была одинаковой. За температуру начала открытия клапана принимается та, при которой ход основного клапана составит 0,1 мм. Термостат необходимо заменять, если температура начала открытия основного клапана не находится в пределах 81+_5\4°С или ход клапана менее 6 мм. Простейшая проверка термостата может быть осуществлена на ощупь непосредственно на автомобиле. После пуска холодного двигателя при исправном термостате нижний бачок радиатора должен нагреваться, когда стрелка указателя температуры жидкости находится примерно на расстоянии 3-4 мм от красной зоны шкалы, что соответствует 80-85°С.

Радиатор

Чтобы снять радиатор с автомобиля: — слейте из него и блока цилиндров жидкость, удалив сливные пробки в нижнем бачке радиатора и на блоке цилиндров; кран отопителя кузова при этом откройте, а пробку радиатора удалите с наливной горловины; — отсоедините от радиатора шланги; — снимите кожух вентилятора; — отверните болты крепления радиатора к кузову, выньте радиатор из отсека двигателя.

Герметичность проверяется в ванне с водой. Заглушив патрубки радиатора, подведите к нему воздух под давлением 0,1 МПа (1 кгс/см²) и опустите в ванну с водой не менее чем на 30 с. При этом не должно наблюдаться травление воздуха. Незначительно повреждение латунного радиатора запаяйте мягким припоем, а при значительных замените на новый.

Ремонт системы охлаждения

Основные возможные дефекты деталей водяного насоса: сколы и трещины корпуса, срыв резьбы в отверстиях, износ посадочных мест под подшипники и упорную втулку; изгиб и износ посадочного места под крыльчатку на валике, под втулками, сальниками и шкивами вентиляторов; износ, трещины и коррозия поверхности лопаток крыльчатки; износы внутренней поверхности втулок и шпоночной канавки. Корпус насоса охлаждения изготавливают у ЗИЛ-130 из алюминиевого сплава АЛ4, корпус подшипников — из серого чугуна; у ЗМЗ-53 — из СЧ 18-36, у ЯМЗ КамАЗ — из СЧ 15-32. Основные дефекты корпуса подшипников водяного насоса двигателя ЗИЛ-130: износ торцевой поверхности под упорную шайбу; обломы торца гнезда и износ отверстия под задний подшипник; и износ отверстия под передний подшипник.

Трещины и обломы корпуса заваривают или заделывают синтетическими материалами. Сколы на фланце и трещины на корпусе устраняют сваркой. Деталь предварительно нагревают. Рекомендуется заварку производить ацетилено-кислородным нейтральным пламенем. Трещины можно заделывать эпоксидной смолой. Изношенные поверхности под подшипники при зазорах не более 0,25 мм следует восстанавливать герметиками «Унигерм-7» и «Унигерм-11». При зазоре более 0,25 мм для устранения дефекта требуется ставить тонкие (толщиной до 0,07 мм) стальные ленты.

Погнутый валик правят под прессом, а изношенный менее допустимого восстанавливают хромированием и последующим шлифованием до номинального размера. Изношенную шпоночную канавку на валу заваривают, а затем фрезеруют новую канавку под углом 90-180° к старой.

Крыльчатки можно изготавливать литьём из алюминиевого сплава или капрона. При этом ступица (втулка) должна быть стальной.

После восстановления корпус насоса охлаждения должен отвечать следующим техническим требованиям: торцевое биение поверхности корпуса подшипников под упорную шайбу крыльчатки относительно оси отверстий под подшипники не более 0,050 мм; биение торцевой поверхности бурта корпуса подшипников под корпус насоса относительно отверстий под подшипники не более 0,15 мм; шероховатость поверхности корпуса подшипников под упорную шайбу крыльчатки не более Rа=0,80 мкм, поверхностей отверстий под подшипники не более Rа=1,25 мкм.

Валики насосов охлаждения изготавливают у ЗИЛ и ЗМЗ из стали 45, HRC 50-60; у ЯМЗ — из стали 35, HB 241-286; у КамАЗ — из стали 45Х, HRC 24-30. Основные дефекты валика: износы поверхности под подшипники; износ шейки под крыльчатку; износ паза; повреждение резьбы.

Изношенные поверхности восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа с последующим хромированием или железнением с последующим шлифованием на бесцентрово-шлифовальном станке. На уплотнительной шайбе допускаются риски и износ на глубину не более 0,5 мм. При большем износе шайбу заменяют. При установке валика следует заложить 100 г смазки «Литол-24» в межподшипниковую полость. Уплотняющую шайбу и торец опорной втулки перед установкой следует покрыть тонким слоем герметика или смазкой, состоящей по массе из 60% дизельного масла и 40% графита.

Изношенную или повреждённую резьбу в отверстиях восстанавливают нарезанием резьбы ремонтного размера или заваркой с последующим нарезанием резьбы номинального размера.

После сборки зазор между корпусом водяного насоса и лопастями крыльчатки должен быть 0,1…1,5 мм и валик легко вращаться. 

Водяные насосы обкатывают и испытывают на специальных стендах, например насосы двигателей ЯМЗ-240Б — на стенде ОР-8899, двигателей Д-50 и Д-240 — на КИ-1803, двигателя ЗМЗ-53 — на ОР-9822. Обкатку выполняют за 3 мин при температуре воды 85…90°С и испытывают по режиму.

Каждый отремонтированный насос проверяют на герметичность при давлении 0,12…0,15 МПа. Утечка воды через уплотнения и резьбу шпилек не допускается.

Возможные дефекты деталей вентиляторов следующие: износ посадочных мест в шкивах под наружные кольца подшипников качения, износ ручьев в шкивах под ремень, ослабление заклёпок на крестовине, изгиб крестовине и лопастей.

Изношенные посадочные места под подшипники восстанавливают железнением, хромированием. Изношенные ручьи шкивов (до 1мм) протачивают. Ослабленные заклёпки на крестовине лопастей подтягивают. Если отверстия под заклёпки изношены, их рассверливают и ставят заклёпки увеличенного диаметра. Передние кромки лопастей после переклёпки должны лежать в одной плоскости с отклонением не более 2 мм. Шаблоном проверяют форму лопастей вентиляторов и угол их наклона относительно плоскости вращения, который должен быть в пределах 30…35° (при необходимости правят).

Собранный со шкивом вентилятор статически балансируют. Для устранения дисбаланса сверлят углубления дисбаланса сверлят углубления в торце шкивов или утяжеляют лопасть с её выпуклой стороны приваркой или приклёпыванием пластинки.

Если в гидромуфте привода вентилятора подтекает масло через уплотнения, есть осевой зазор и заедание ведомого и ведущего валов при вращении лопастей крыльчатки и шкива от руки, необходим ремонт.

В деталях гидромуфты дефекты аналогичны дефектам деталей вентиляторов. Это обусловливает и подобные способы их устранения. Шариковые подшипники гидромуфты необходимо заменять при осевом и радиальном зазоре более 0,1 мм.

При сборке зазор между ведомым и ведущим колёсами гидромуфты должен быть 1,5…2 мм. Шкив привода гидромуфты при неподвижной ступице вентилятора и, наоборот, ступица при неподвижном шкиве должны вращаться свободно. Термосиловой датчик включателя гидромуфты регулируют постановкой регулировочных шайб на включение при температуре охлаждающей жидкости 90…95°С и на выключение при её температуре 75…80°С.

Радиаторы системы охлаждения изготавливают из: верхние и нижние бачки и трубки — латунь, охлаждающие пластины — медь, каркас и латунь; бачки масляных радиаторов — сталь.

Радиаторы могут иметь следующие основные дефекты: отложения накипи на внутренних стенках трубок и резервуаров, их повреждения и загрязнения наружных поверхностей трубок, сердцевины, охлаждающих пластин и пластин каркаса, течь трубок, пробоины, вмятины или трещины на бачках, нарушение герметичности в местах пайки. После снятия с автомобиля радиатор поступает на участок ремонта, где его моют снаружи и дефектуют внешним осмотром и проверкой на герметичность сжатым воздухом под давлением 0,15 МПа для масляных радиаторов в ванне с водой при температуре 30…50°С. При испытании, герметизируя резиновыми пробками, водяной радиатор заполняют водой и создают насосом избыточное давление: в течение 3…5 мин радиатор не должен давать утечек. При обнаружении подтеканий радиатор разбирают, помещают сердцевину в ванну с водой и, подавая воздух по шлангу от ручного насоса в каждую трубку, по пузырькам определяют место повреждения. Загрязнение и накипь удаляют в установках, обеспечивающих подогрев раствора до 60-80°С, его циркуляцию и последующую промывку радиатора водой. Отверстия закрывают резиновыми пробками, через одну из которых поступает по шлангу на наличие дефектов. Когда радиаторы ремонтируют без разборки (не снимая бочков), то испытание на герметичность осуществляют после удаления накипи.

Течь трубок устраняют пайкой. Повреждённые трубки, расположенные во внутренних рядах, запаивают (заглушают) с обоих концов. Допускается запаивать до 5% трубок, при большем их числе повреждённые трубки заменяют. Заменяют на новые заглушенные трубки и трубки, имеющие большие вмятины. Для этого через трубки продувают горячий воздух, нагретый до 500-600°С в змеевике, укреплённом на паяльной лампе. Когда припой расплавится, трубку извлекают специальными пассатижами с язычком с размерами и формой, соответствующей сечению отверстия трубки. Отпаивать трубки можно шомполом, нагретым до 700-800°С в горне, или пропускать по нему электрический ток от сварочного трансформатора. Старые трубки извлекают и вставляют новые или отремонтированные по направлению усиков охлаждающих пластин. Трубки припаивают к опорным пластинам припоем.

По другой технологии дефектную трубку развальцовывают на большой диаметр (используют шомпол квадратного сечения для круглых трубок или ножевидный с уширением на конце для плоских) и вставляют новую, припаивая её по концам к опорным пластинам.

Общее число вновь установленных или гильзованных трубок для дизелей не должно быть более 20% от общего их числа, а для карбюраторных двигателей — 25%.

При больших повреждениях после отпайки опорных пластин вырезают дефектную часть радиатора (используют ленточные пилы и вместо неё устанавливают такую же часть радиатора из другого выбракованного, припаивая все трубки к опорным пластинам.

Трещины в чугунных резервуарах устраняют сварочным способом. В резервуарах из латуни, трещины и разрывы устраняют пайкой.

Вмятины бачков устраняют рихтовкой, для чего бачок надевают на деревянную болванку и деревянным молотком выравнивают повреждения. Пробоины устраняют постановкой заплат из листовой латуни с последующей припайкой их. Трещины запаивают.

Повреждения пластин каркаса устраняют газовой сваркой. Помятые пластины радиатора выпрямляют при помощи гребёнки. 

Отремонтированный радиатор проверяют в ванне, предварительно накачав в него воздух.

Операции по ремонту масляных радиаторов аналогичны операциям по ремонту водяных. Смолистые отражения в них удаляют в препарате АМ-15. Пайку трубок к бачкам выполняют медно-цинковым припоем ПМЦ газовой сваркой. Испытывают масляные радиаторы под давлением 0,3 МПа.

При ремонте термостатов — удаляют накипь. Повреждение места пружинной коробки запаивают припоем ПОС-40. Пружинные коробки заполняют 15% -ным раствором этилового спирта.

При испытании термостата в ванне с водой начала открытия клапана должно быть 70°С, а полное открытие — при 85°С. Высота полного подъёма клапана 9-9,5 мм. Её регулируют, вращая клапан на резьбовом конце хвостовика пружинной коробки.

Заключение

В техобслуживание автомобилей всё шире внедряются методы диагностики с использованием электронной аппаратуры. Диагностика позволяет своевременно выявить неисправности агрегатов и систем автомобиля и устранить их до того, как они вызовут серьёзные нарушения. Объективные методы оценки технического состояния агрегатов и узлов автомобиля помогают вовремя устранить дефекты, которые способны вызвать аварийную ситуацию, что повышает безопасность дорожного движения.

Применение современного оборудования для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей облегчает и ускоряет многие производственные процессы, но требует от обслуживающего персонала усвоения определённого круга знаний и навыков: устройство автомобиля, основные технологические процессы техобслуживания и ремонта, умение пользоваться современными контрольно-измерительными приборами, инструментами и приспособлениями.

Для изучения устройства и процессов работы механизмов автомобиля необходимы знания физики, химии, основ электротехники в объёме программ средних школ.

Применение современного оборудования и приспособлений для выполнения монтажно-демонтажных работ ремонта автомобиля не исключает необходимости освоения навыков общеслесарных работ, которыми должен владеть рабочий, занимающийся ремонтом.

Хорошо организованное техобслуживание, своевременное устранение неисправностей в агрегатах и системах автомобиля, при высококвалифицированном выполнении работ, позволяют повысить долговечность автомобилей, снизить их простои, увеличить сроки межремонтных пробегов, что в конечном счёте значительно сокращает непроизводительные издержки и повышает рентабельность эксплуатации автотранспортных средств.


Какое охлаждение лучше: жидкостное или воздушное?

14.02.2017, Просмотров: 5129

Основная масса современных водителей понятия не имеет что такое воздушное охлаждение. Некоторая часть населения, сопоставляет такой вид вывода лишней температуры с мотоциклами, которые, в большинстве своем, тоже уже охлаждаются различными тосолами и антифризами. Некоторые еще помнят «Запорожцы», Фольксвагены Жуки, середины прошлого века, и некоторые модели Порше. И только малая доля водителей понимает, что значит ездить на машине с мотором охлаждаемым воздухом, какие это дает преимущества перед жидкостным и какие имеет недостатки.

Описывать систему жидкостного охлаждения двигателя я не буду, итак, все сталкиваются с ней каждый день. А вот что такое воздушное охлаждение и с чем его едят, попробуем разобрать по подробнее.


Воздушное охлаждение ДВС

Как ясно из названия, двигатель охлаждается воздухом. Вентилятор затягивает воздух в отводящие контуры, которые опоясывают все нагреваемые детали и охлаждают мотор. Все просто и ясно. Чаще всего можно встретить такие системы на мотоциклах. Ярким примером служат все мотоциклы производимые в СССР (про современную Россию говорить не приходится, ибо мотоциклами тут и не пахнет, а если пахнет, то китайским ширпотребом). Если присмотреться к ним внимательно, то можно обнаружить, что радиатора нет, расширительного бочка нет, вентилятор и трубопровод тоже отсутствует, зато есть блоки цилиндров с ребристыми корпусами. В автомобилях устройство почти такое же, только отличается тем, что мотор охлаждается принудительно, с помощью вентилятора, засасывающего воздух, и специального кожуха, опоясывающего весь мотор. Это из-за того, что мотор автомобиля расположен внутри, а мотоцикла на свежем воздухе.

Случилось так, что подобные двигатели стали ни кому не нужны. Почему? Вселенский заговор, конструктивная особенность, спрос среди населения или что-либо другое, в общем, ни кто из простых смертных не знает. Однако, сделали это напрасно, ведь с точки зрения практичности, надежности и экономической целесообразности для семейного бюджета, такие моторы вполне могут дать фору жидкостным.

В тот период жидкостные системы охлаждения называю водяными, так как антифризы не были распространены и все заливали в радиатор воду. В воздушный контур заливать ни чего не надо было и это являлось одним огромным плюсом таких двигателей. Рассмотрим ближе преимущества и недостатки таких ДВС.


Достоинства мотора с воздушным охлаждением

Преимуществ было много и одним из них было — надежность. Надежность узлов и агрегатов определяется сроком их службы, ремонтопригодностью и стоимостью запасных частей. По этим трем факторам ДВС с воздушным охлаждением опережал своего водяного собрата. Туда же добавлялся фактор количества деталей в узле. Чем меньше деталей, тем меньшему их числу придется ломаться. Особенно, если учесть, что в системе водяного охлаждения выходят из строя сопутствующие агрегаты, такие как термостат, радиатор, патрубки и шланги, которые в принципе отсутствуют в системах воздушного охлаждения, то это уже говорит о многом.

Из-за малого количества деталей, он был проще в эксплуатации и дешевле в ремонте. Легче починить одну деталь, чем десяток. Как гласит статистика авторемонтов, то 20% поломок, связанных с автомобилем приходится на систему охлаждения.


Недостатки

Недостатков тоже хватало и кажутся вполне разумными, если не учитывать тот факт, что они не вполне объективными. Первый недостаток — шумность. Такое присутствует и отказываться от этого ни кто не будет. Происходит из-за того, что рабочая зона цилиндров не прикрыта жидкостными контурами, как в водяных моторах. Из-за этого он шумит сильнее, плюсом служит большой вентилятор, который работает постоянно, а не в момент срабатывания температурного датчика как в современных двигателях.

Далее пойдут недостатки, которые не могут быть объективными, так как были выявлены владельцами «Запорожцев».

Мотор перегревается — неправда. Температура охлаждающей жидкости намного выше, чем температура воздуха за бортом и поэтому двигатель остывает быстрее.

Мотор плохо нагревался зимой и машина долго была холодной — тоже фантазия. Ввиду того, что мотор не опоясывался контуром холодной жидкости, то после первого пуска мотор разогревался быстрее, так как не было дополнительных охлаждающих элементов.

Двигатель «запорожца» был неплохим, сгубило его недостаточное сервисное обслуживание. Как его ремонтировать никто толком не знал, заправляли его некачественным топливом, специализированных сервисов не было и это не мудрено, так как машина не задействовалась в структурах скорой помощи, милиции или такси. Поэтому и дела до нее не было.

А вот и объективные недостатки:


• Малая мощность;
• Большой размер агрегата;
• Плохая звукоизоляция;
• Неравномерность обдува и частичный перегрев;
• Чувствительность к качеству ГСМ.
Данные факторы не позволяют судить об авто, как о комфортном, однако, смотря с какой стороны посмотреть. Двигатель с воздушным охлаждением больше по размеру, чем с водяным. Все так! Если сравнивать чисто двигатели между собой как отдельные агрегаты. Но стоит добавить сопутствующие элементы, то водяной выходит объемнее, из-за радиатора, проводящих трубок и патрубков, водяного насоса, термостата и расширительного бочка (которые еще и часто ломаются).

Неравномерность обдува и частичный перегрев связан с загрязненностью мотора. Хороший слой пыли или грязи препятствуют эффективному отбору тепла с мотора, поэтому необходимо тщательнее следить за чистотой ДВС.

Вот и выходит, что сам по себе двигатель с воздушным охлаждение не так уж и плох и прикрыли его развитие по непонятным причинам. Ибо инженеры Порше, практически справились со многими недостатками подобных моторов, так как они производили свои знаменитые спортивные купе с моторами на воздушном охлаждении аж до 1998 года. А ребята из Porsche знают толк в моторах.

15 лучших жидкостных кулеров ЦП в 2020 году

15 лучших жидкостных кулеров ЦП в 2020 году

Опубликовано в h в Обзоры Snappy

Если вы хотите поднять производительность вашего процессора на новый уровень, тогда вам нужно немного остыть. Секрет здесь в том, чтобы гарантировать, что чем быстрее работает ваш процессор, тем круче он работает. Таким образом, он не тратит энергию и усилия в виде тепла. Сохраняя прохладу, вы сможете разгоняться и расширять границы, как никогда раньше. Единственная проблема … как это сделать?

Идея наполнить жидкостью что-то, работающее на электричестве, может показаться нелогичным, но сделайте это правильно, и результаты будут потрясающими.Если вы знаете, что ищете, существует множество различных вариантов. Я сам был там недавно, когда решил пойти один и сделать сложное обновление. Чтобы упростить себе задачу, почему бы не взглянуть на мое краткое изложение 15 ведущих претендентов?

Лучшие жидкостные кулеры ЦП в 2018 году

1. Жидкостный охладитель ЦП Corsair Hydro Series Extreme Performance H80i

The Extreme — захватывающий подход к охлаждению, потому что он основан на эффективности, а не на грубой силе.Я обнаружил, что это обеспечивает быструю и эффективную систему охлаждения, которая бесшумно работает в фоновом режиме.

Оптимизированное статическое давление — это хорошо, но что он делает на самом деле?

Статическое давление — это в первую очередь то, что снимает тепловую нагрузку. Поскольку тепло постоянно отводится как по воздуху, так и по водяным трубам, вам необходимо динамическое равновесие. Это причудливый способ сказать, что вам нужно сбалансировать пропускную способность системы. Пополнение воздуха и воды с постоянной скоростью — это то, что Extreme делает лучше под давлением, чем любая другая система, которую я видел.Это означает, что его никогда не толкают слишком сильно, и он всегда отводит отработанное тепло.

Бортовой контроль температуры охлаждающей жидкости

Это действительно умный прием, потому что он позволяет вам проверить, действительно ли ваша охлаждающая жидкость что-то делает. Если это та же температура, что и у компонентов, то это не для работы! Вы сможете увидеть, сколько свободных мощностей у вас есть, когда решите, как их расширить для будущего использования.

Трубка большого диаметра обеспечивает повышенную прочность

Трубки большого диаметра — это то, что мир охлаждения начинает использовать все чаще и чаще.Если вам нравится иметь возможность залезть в чемодан и с большой отдачей перемещать вещи, то это именно то, что вам нужно. Большой диаметр по своей природе менее подвержен раздражающим утечкам и имеет более толстую боковую стенку. Это обеспечивает более длительный срок службы и большую устойчивость к механическим нагрузкам и деформациям.

Магнитные установочные скобы — своевременный шаг вперед

Магнитные кронштейны очень упрощают работу и гарантируют, что монтаж выполняется одной рукой. Это особенно полезно, потому что у вас всегда будет запасная рука для маневрирования водяных линий на нужное место.Универсальное крепление простое, надежное и продуманное. Я думаю, что в ближайшие годы вы увидите все больше и больше магнитных вариантов. Механический монтаж быстро уходит в прошлое!

2. Кулер процессора премиум-класса Noctua D-Type

Noctua — это имя, о котором я мало что слышал, поэтому мне было любопытно присмотреться к нему поближе. То, что я обнаружил, несомненно, произвело на меня впечатление и заставило задуматься. Посмотрите сами и посмотрите, хотите ли вы добавить его в свой список…

Автоматическая регулировка скорости: будущее?

Управляя скоростью вращения встроенного вентилятора через материнскую плату, вы получаете несколько интересных новых функций.Одно можно сказать наверняка: если ваш вентилятор работает быстрее, чем нужно, вы тратите энергию. Потраченная впустую мощность означает снижение производительности, что означает снижение скорости обработки. Если так выразиться, тогда это начинает иметь смысл, не так ли? Я думаю, автоматически снижая скорость с 1500 до 1200 об / мин, вы действительно можете оптимизировать работу и увеличить скорость.

Асимметричная компоновка: место для дополнительного оборудования

Плавник выглядит немного иначе из-за своей асимметрии. Это не просто показуха, а четкая практическая причина: место для большего количества оборудования.Это гарантирует, что Noctua очистит больше слотов материнской платы, которые могут быть заблокированы, если вы вложите значительные средства в охлаждение. Это позволит вам увеличить вычислительную мощность и мощность памяти вашей башни без ущерба для охлаждающей способности.

Зазор 65 мм позволяет установить более высокие радиаторы памяти

Если вы действительно расширяете пределы возможностей процессора, ваша память перегревается. Это само собой разумеющееся, но за счет большего зазора в виде утопленных ребер этот кулер позволяет обойти эту проблему.Установив более высокие радиаторы памяти, вы получите большую площадь поверхности для отвода тепла.

Каналы ускорения потока: имеют ли они значение?

Имя

Noctua не было моим именем на моем радаре, но как только я начал их исследовать, я вскоре увидел их опыт. На мой взгляд, они овладели искусством делать надежных фанатов. Секрет этого, кажется, в их проницательном подходе к аэродинамике. Это позволяет им создавать стабильные, прочные и надежные вентиляторы, которые просто продолжают работать.

3. Corsair CW-9060007-WW Hydro Series Высокопроизводительный жидкостный охладитель ЦП H60

Corsair кое-что знает о высокопроизводительном охлаждении, поэтому они не входят в этот список. Думаю, их гибкость и долговечность могут сразу броситься в глаза…

SP120L предлагает более низкий уровень шума, чем когда-либо прежде

Секрет повышения производительности в одной области заключается в том, чтобы не снижать ее в другой. Я поддерживаю это, потому что это означает, что в конечном итоге вы получите систему, которая действительно выполняет ту работу, которую вы от нее хотите.Что меня поразило в Corsair, так это то, что они выбрали практически бесшумный вентилятор. Это означает, что если вы сидите в игре, вам не придется слышать постоянное жужжание мощного вентилятора. Идеально, если вы просто хотите расслабиться и получить удовольствие от игры!

Меднение с тонкими ребрами для отвода тепла

Отвод тепла может оказаться непростой задачей. Часто самый простой способ — увеличить площадь поверхности, но вскоре вы столкнетесь с другими ограничениями. Если вам нужно много места внутри вашего устройства, я предлагаю подумать о разумном использовании материалов.Используемое здесь медное покрытие с микропластинами предназначено для повышения коэффициента излучения и, таким образом, оптимизации способности излучать тепло. Интересный подход, который я, конечно, очень хочу увидеть в будущем.

Трубка с низким испарением для повышения производительности

Трубка с низким испарением — моя любимая инновация, поскольку она повышает производительность и безопасность. Ни одна система никогда не закрывается полностью; К сожалению, это просто факт жизни. Тем не менее, использованная здесь трубка является наиболее близкой к тому, чтобы быть запечатанной навсегда.Это гарантирует, что у вас будет минимальное обслуживание и уход!

Низкий профиль: будет ли это иметь значение для вашей планировки?

Низкий профиль кулеров часто бросается в глаза. В данном случае я рад сообщить, что это действительно заметно повлияло на комнату внутри корпуса. Это действительно хорошо, если вы хотите иметь много доступа и места для будущего расширения. На мой взгляд, нет ничего более раздражающего, чем, например, переполненная материнская плата!

4.DEEPCOOL CAPTAIN 240EX WHITE Жидкостный охладитель процессора AIO

С таким именем, как оно могло не попасть в мой список! С двумя вентиляторами и привлекательным бело-черным корпусом он, безусловно, привлекает внимание!

Dual Fans: имеют ли они большое значение?

Вентиляторы

Dual имеют хорошую репутацию, потому что выглядят соответствующе, но действительно ли они подтверждают это? В этом случае я должен сказать, что они, конечно же, люди! Двойной подход — это тот, на котором люди часто разделяются пополам, но как бы то ни было, мне он нравится.Нагрузка на каждый вентилятор меньше, чем если бы у вас был один ротор, что увеличивает срок службы. Для меня звучит довольно убедительно!

Стеклянная насосная трубка только для галочки?

Стеклянная трубка

, безусловно, выглядит круто, но имеет и практическое значение. Стекло охладить легче, чем пластик, поэтому оно поможет обеспечить дополнительное охлаждение под кожухом. Во-вторых, это позволяет увидеть циркуляцию жидкости. Если вы когда-нибудь увидите внезапный всплеск температуры вашего процессора, но все выглядит так, как будто он работает, то, возможно, у вас заблокирован канал.Это позволяет мгновенно диагностировать эту зачастую сложную проблему. Экономия времени в реальном времени, если вы столкнетесь с заблокированным трубопроводом!

Насос с максимальной мощностью в этом списке

Несмотря на то, что у него самый мощный насос в этом списке, меня больше впечатлила его долговечность и надежность. Бесполезно иметь что-то настолько мощное, что оно часто перегорает. Так что, несмотря на то, что он мощный, нет никаких оснований предполагать, что его нужно будет заменить в ближайшее время!

Резиновые трубы обеспечивают большую гибкость

Резиновые трубы — это то, что мне очень нравится.Пластиковый трубопровод имеет тенденцию защемляться и раскалываться, когда вы пытаетесь вставить его в плотный кожух. Резина изгибается и не сжимается, что делает ее гораздо более прочной альтернативой. Я бы сказал, что это делает его идеальным кандидатом, если вы планируете в ближайшее время что-то менять. Благодаря тому, что трубопровод легко изгибается в разные стороны, вы можете быть уверены в том, что утечки не возникнут!

5.ARCTIC Liquid Freezer 120, высокопроизводительный охладитель воды для ЦП

ARCTIC — имя, которое пользуется большой репутацией, поэтому им пришлось попасть в этот список.Благодаря обещаниям бесшумных вентиляторов, насосов с низким энергопотреблением и двухтактных вентиляторов вам предстоит многое сделать!

120-мм ШИМ-вентиляторы: низкий уровень шума без компромиссов?

Первое, что нужно сказать, это то, что с вентиляторами PWM не было сделано никаких компромиссов. Они бесшумны благодаря качеству подшипников и аэродинамике лопастей. Не потому, что они не нагнетают достаточно воздуха, чтобы производить много шума. Это означает, что они предлагают достаточную охлаждающую способность без утомительного жужжания, которое может стать проклятием для тех, кто любит новые ПК.

Радиатор глубиной 49 мм обеспечивает холодную руку помощи

Многие производители упускают из виду глубину радиатора. Чем больше глубина, тем больше площадь поверхности, что, в свою очередь, означает большее охлаждение. Выбрав очень впечатляющий 49-миллиметровый объектив, ARCTIC создали нечто, что мне кажется очень особенным. Мне понравилось, как он интегрирован и легко монтируется. И особенно понравилось общее качество сборки.

Расположение вентилятора Push-Pull: что я понял?

Один вентилятор проталкивает воздух через радиатор, а другой нагнетает его с другой стороны, здесь много инноваций.Что меня совершенно поразило, так это то, насколько хорошо синхронизированы эти два фаната. Если они рассинхронизируются и работают на разных частотах, вы можете получить побои. Это создает раздражающий дополнительный гул, без которого вы действительно могли бы обойтись. Когда они оба работали в гармонии, я не обнаружил такого избиения, просто плавный ход на всем пути!

Насос

2 Вт: может ли он достаточно сильно давить?

Насос мощностью 2 Вт может показаться не таким мощным, но посмотрите на цифры повнимательнее. Мощность насоса не является прямым показателем его общей толкающей силы.Чтобы достичь этого числа, вам нужно учитывать эффективность. Потребляемая мощность всего 2 Вт и все еще охлаждается, как должно быть ясно, это очень эффективное решение. Идеально, если вы хотите минимизировать потери тепла!

6. Жидкостный охладитель материнской платы Intel — BXTS13X

С таким именем, как Intel на борту (или внутри), это кулер, который действительно должен быть на высоте. Корпус изящный и компактный, так как же он будет честным при окончательном испытании?

Синие роторы для дополнительного стиля

Сразу бросился в глаза синий ротор вентилятора.По балансировке устройства и бесшумной работе вы можете сказать, что они были разработаны с учетом высокоскоростных потоков жидкости. Воздух проходит через ротор без заметного шума, и вы можете добиться нужного уровня воздушного потока. Идеально, если вам нужно решение, которое будет работать прямо из коробки.

Бренд Intel: но обладает ли он знаменитой надежностью?

Ответ на этот вопрос — громкий: «да!» Я не обнаружил никаких проблем с надежностью или долговечностью, а это значит, что вы сможете довести дело до новых пределов.Подшипники сконструированы с высокой точностью, а трубки устойчивы к защемлению. Если вы посмотрите на каждое соединение, вы не увидите конденсата, что всегда является верным признаком качества сборки.

Несколько кронштейнов должны обеспечить легкий монтаж

Если вы хотите установить LGA115x или альтернативу 1366, вы сможете сделать это с помощью опций, поставляемых с этим кулером. Это должно дать вам дополнительную гибкость и упростить процесс заказа. Вам не придется искать немного другой кронштейн, а вы сможете сконцентрироваться на создании идеальной сборки!

Сделано специально для системы LGA2011

Мне очень нравится, когда план слагается! Если вам нужен кулер, созданный для определенной цели, то он будет одним из первых в вашем списке.Интеграция осуществляется без проблем и обеспечивает уровень производительности, не имеющий аналогов в стандартной комплектации. Если вам нужно бескомпромиссное решение, которое сводит к минимуму потери мощности, то второй взгляд — разумный вариант! Кроме того, я думаю, вам понравится его интерфейс. Без необходимости вносить какие-либо изменения в последнюю минуту, вы сможете подключиться и играть прямо из коробки.

7. Жидкостный водяной охладитель процессора EVGA CLC 280, охлаждение со светодиодами RGB.

Как работают ПК с жидкостным охлаждением | HowStuffWorks

Независимо от того, используете ли вы настольный или портативный компьютер, есть большая вероятность, что, если вы остановите то, что делаете, и внимательно прислушаетесь, вы услышите жужжание маленького вентилятора.Если ваш компьютер оснащен видеокартой высокого класса и большой вычислительной мощностью, вы можете даже услышать больше одной.

В большинстве компьютеров вентиляторы достаточно хорошо поддерживают охлаждение электронных компонентов. Но для людей, которые хотят использовать высокопроизводительное оборудование или заставить свои ПК работать быстрее, у вентилятора может не хватить мощности для этой работы. Если компьютер выделяет слишком много тепла, лучшим решением может быть жидкостное охлаждение , также известное как водяное охлаждение . Может показаться немного нелогичным помещать жидкости рядом с хрупким электронным оборудованием, но охлаждение водой намного эффективнее, чем охлаждение воздухом.

Система жидкостного охлаждения для ПК во многом похожа на систему охлаждения автомобиля. Оба используют основной принцип термодинамики — тепло перемещается от более теплых объектов к более холодным. По мере того, как более холодный объект становится теплее, более теплый объект становится холоднее. Вы можете испытать этот принцип на собственном опыте, положив руку на прохладное место на столе на несколько секунд. Когда вы поднимете руку, ваша ладонь будет немного прохладнее, а место, где была ваша рука, будет немного теплее.

Жидкостное охлаждение — очень распространенный процесс. Система охлаждения автомобиля обеспечивает циркуляцию воды, обычно смешанной с антифризом , через двигатель. Горячие поверхности в двигателе нагревают воду, охлаждаясь при этом.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Вода циркулирует от двигателя к радиатору , системе ребер и трубок с большой площадью внешней поверхности.Тепло передается от горячей воды к радиатору, в результате чего вода остывает. Затем холодная вода возвращается к двигателю. В то же время вентилятор перемещает воздух за пределы радиатора. Радиатор нагревает воздух, одновременно охлаждая его. Таким образом, тепло двигателя выходит из системы охлаждения в окружающий воздух. Если бы поверхности радиатора не контактировали с воздухом и не рассеивали тепло, система просто перемещала бы тепло, вместо того, чтобы избавляться от него.

Двигатель автомобиля выделяет тепло как побочный продукт сгорания топлива. Компоненты компьютера, с другой стороны, выделяют тепло как побочный продукт движения электронов. Микрочипы компьютера заполнены электрическими транзисторами, которые в основном представляют собой электрические переключатели, которые либо включены, либо выключены. Когда транзисторы меняют свое состояние между включенным и выключенным, в микрочипе перемещается электричество. Чем больше транзисторов содержит микросхема и чем быстрее они меняют состояние, тем горячее становится микросхема.Как и в автомобильном двигателе, если чип станет слишком горячим, он выйдет из строя.

10 причин использовать жидкостное охлаждение по сравнению с воздушным охлаждением в игровом ПК

Если вы сейчас используете компьютер, то, скорее всего, вы услышите нежный гул маленького вентилятора, если прислушаетесь. А если у вас здоровенный игровой компьютер с большой вычислительной мощностью, звук вентилятора может быть еще громче. Вентиляторы уже давно сделали достойную работу по предотвращению перегрева электроники. Но для людей с высокопроизводительным оборудованием и стремлением к максимально быстрой обработке вентилятор может оказаться не лучшим решением.

Введите жидкостное охлаждение, альтернативу старому проверенному вентилятору. Liquid обеспечивает некоторые уникальные преимущества высокопроизводительным компьютерам, которые обеспечивают скорость, мощность и графику и требуют более совершенного решения для охлаждения.

Итак, что лучше, жидкостное или воздушное? Вот десять причин, по которым жидкость может быть для вас правильным выбором.

1. Более высокий уровень эффективности

Хотя идея размещения жидкости где-нибудь рядом с компьютером поначалу кажется немного контрпродуктивной, на самом деле водяное охлаждение намного эффективнее воздушного.

Вода более эффективно передает тепло из-за своей высокой теплопроводности, что означает, что вода рассеивает тепло от различных компонентов в вашем игровом компьютере.

По сути, вы сравниваете центральную воздушную систему с коробчатым вентилятором. Использование жидкости означает, что ваш компьютер работает при постоянной низкой температуре, в то время как вентилятор обычно включается только при перегреве компьютера.

2. Повышает потенциал разгона

Разгон — это процесс настройки множителя процессора на более высокую частоту, что ускоряет работу процессора и других компонентов.Однако этот процесс может повредить ваш компьютер, если вы не будете осторожны, потому что он увеличивает тепло, выделяемое вашей системой.

Жидкостное охлаждение обеспечивает охлаждение разогнанного оборудования, поэтому вы не сломаете компьютер или не повредите оборудование из-за перегрева.

3. Меньше шума

Комплект водяного охлаждения избавит от необходимости использовать более одного вентилятора в корпусе вашего ПК. Автономная водяная петля тихо остывает, поэтому вам не нужно беспокоиться о громких фанатах, нарушающих ваше внимание, когда вы сражаетесь с последним большим боссом в любимой игре.

Однако большинство устройств с жидкостным охлаждением включает в себя один вентилятор. Жидкостная система берет на себя основную работу, а вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха. Это заставляет вентилятор работать на более низких оборотах, поэтому вы, вероятно, даже не заметите, что это там.

4. С течением времени выдерживает низкие температуры.

От смартфонов до ноутбуков электронные устройства имеют тенденцию к нагреванию. Вы знаете это, если испытывали ощущение жжения на коленях, просто проверяя электронную почту.

ПК с воздушным охлаждением использует окружающий воздух, чтобы вытолкнуть горячий воздух из компьютерной системы, что помогает охлаждать вещи, даже когда компьютер не работает так тяжело.

Вентиляторы будут реагировать на повышение температуры. Поэтому, если вы транслируете или играете, вентилятор охлаждает компоненты, отводя избыточное тепло. С другой стороны, жидкостное охлаждение позволяет вашему компьютеру постоянно работать при более низкой температуре.

5. Жидкостное охлаждение занимает меньше места, чем вентиляторы

Вода определенно выигрывает, когда речь идет о недвижимости.Вентиляторы занимают гораздо больше места, чем тонкие трубки с водой в обычном комплекте жидкостного охлаждения.

Традиционная система с воздушным охлаждением основана на серии вентиляторов, охлаждающих различные компоненты в корпусе игрового ПК. Когда вы приобретаете нестандартные мощные ПК, вам нужно больше вентиляторов, что делает их громоздкими и загроможденными корпусами.

Хотя жидкостные блоки занимают меньше места, чем вентиляторы, их конструкция немного сложнее и состоит из следующих частей:

6. Охлаждает высокопроизводительные графические процессоры

В наши дни высокопроизводительный графический процессор может генерировать два или в три раза больше тепла процессора.В результате вы обязательно заметите значительное усиление шума вентилятора, когда вы находитесь в разгаре продолжительной игровой сессии, например, когда вы играете в Fortnite на своем ПК.

Водяное охлаждение представляет собой привлекательное решение, поскольку оно, опять же, снижает уровень шума и предлагает эффективные средства охлаждения.

7. Подходит для более теплого климата

Если вы живете в месте с высокими температурами окружающей среды, добавление в эту смесь тяжелого игрового ПК может быть рецептом для перегрева и шума вентиляторов.

Поскольку система водоснабжения работает постоянно, тем, кто работает в естественно более теплых помещениях, не нужно идти на компромисс в отношении производительности.

8. Жидкостное охлаждение обеспечивает охлаждение отдельных компонентов

Еще одним преимуществом жидкостного охлаждения является его способность охлаждать определенные компоненты легче, чем вентилятор.

Установка специальной системы охлаждения означает, что пользователи могут выбрать охлаждение определенных компонентов, которые имеют тенденцию к нагреву. Опции включают жесткие диски, ЦП, графический процессор и блоки питания.

А поскольку системы жидкостного охлаждения настолько компактны, добавление нескольких устройств к вашей системе не займет все пространство в корпусе вашего ПК. Альтернативой является покупка нескольких вентиляторов и размещение их, скажем, рядом с графическим процессором, но такая установка может быстро стать громоздкой.

9. Не только для геймеров

Играм, кажется, уделяется все внимание, когда дело доходит до охлаждения для повышения производительности, но любой, кто работает с электроникой, может извлечь выгоду из мощности водяного охлаждения.

Такой эффективный подход к защите вашего оборудования означает, что любому, кто выполняет более сложные задачи, не нужно беспокоиться о перегреве своего компьютера и, возможно, потере рабочего времени.

Вместо этого вы можете быть уверены, что ваше снаряжение защищено. Ведущие программы для редактирования видео, такие как Adobe Premiere Pro и Sony Vegas, тяжело работают на вашем компьютере и требуют довольно мощного оборудования, если вы хотите, чтобы все работало плавно.

И, как и в играх, вы можете выделять много тепла, которое можно уменьшить с помощью системы жидкостного охлаждения.

10. Водяное охлаждение выглядит круто

Последнее преимущество, безусловно, субъективное. Тем не менее, блоки водяного охлаждения часто настраиваются и позволяют выбирать красочную охлаждающую жидкость, которая придает дополнительную изюминку вашей игровой установке.

Водяное охлаждение предлагает некоторые явные преимущества по сравнению с его шумной альтернативой на воздушной основе, но трудно отрицать дополнительную индивидуальность, которую оно может добавить вашей системе.

Сводка

Если посмотреть на систему с воздушным охлаждением и систему с жидкостным охлаждением, становится ясно, что жидкость является более эффективным и бесшумным решением, которое предохраняет ваш компьютер от перегрева, несмотря на разгон или другие источники вычислительной нагрузки.

Если вы собираете игровой компьютер или запускаете требовательные программы, этот тип системы охлаждения может быть идеальным для вас.Тем не менее, установка может быть немного сложной. Вы всегда можете избежать этого процесса, выбрав один из игровых настольных ПК HP OMEN, нашей фирменной линейки игровых компьютеров.

Вы можете включить жидкостное охлаждение в качестве опции настройки при покупке, так что вы можете не беспокоиться об установке и вместо этого сразу перейти к игре.

Об авторе: Дэн Марзулло является соавтором статьи HP® Tech Takes . Дэн создает стратегический маркетинговый контент для стартапов, цифровых агентств и известных брендов.Его работы можно найти в Forbes, Entrepreneur Magazine, YFS Magazine и многих других СМИ.

Популярные игровые компьютеры HP

Система жидкостного охлаждения StatePoint для центров обработки данных

Центры обработки данных

Facebook — одни из самых современных в мире с точки зрения энерго- и водосбережения. Благодаря охлаждению наших объектов наружным воздухом и использованию эффективных стратегий охлаждения, таких как наша система прямого испарительного охлаждения, наши центры обработки данных используют на 50 процентов меньше воды, чем типичный центр обработки данных.Для достижения этих результатов мы используем различные стратегии охлаждения, адаптированные к конкретным условиям окружающей среды для каждого центра обработки данных. В местах с экологическими проблемами, такими как высокий уровень запыленности, экстремальная влажность или повышенная соленость, которые могут помешать прямому охлаждению, мы используем систему непрямого охлаждения, чтобы минимизировать риск нанесения вреда нашим зданиям и расположенным внутри серверам. Эти системы защищают наше оборудование и более эффективны с точки зрения использования воды, чем традиционные чиллеры или кондиционеры.

Сейчас мы делаем шаг вперед в нашей технологии непрямого охлаждения, внедряя новую систему испарительного охлаждения, которая использует воду вместо воздуха для охлаждения информационных залов. Эта новая система жидкостного охлаждения StatePoint (SPLC), разработанная совместно с Nortek Air Solutions, является первой в своем роде системой, применяемой в центрах обработки данных. В дополнение к более эффективной работе, чем другие системы непрямого охлаждения, SPLC можно использовать в более широком диапазоне условий окружающей среды. После развертывания новая система охлаждения позволит нам строить центры обработки данных Facebook с высоким энерго- и водосбережением в местах, где прямое охлаждение невозможно.Основываясь на нашем тестировании в нескольких разных местах, мы ожидаем, что система SPLC может сократить потребление воды более чем на 20 процентов для центров обработки данных в жарком и влажном климате и почти на 90 процентов в более прохладном климате по сравнению с предыдущими системами непрямого охлаждения. Система не только защитит наши серверы и здания от факторов окружающей среды, но также устранит необходимость в механическом охлаждении в более широком диапазоне климатических условий и обеспечит дополнительную гибкость при проектировании центра обработки данных, требуя меньшей площади в квадратных футах для эффективного охлаждения.В то время как прямое испарительное охлаждение продолжает оставаться наиболее эффективным методом охлаждения наших центров обработки данных там, где это позволяют условия окружающей среды, SPLC обеспечивает более эффективную систему непрямого охлаждения для более широкого диапазона климатов.

Использование воды для охлаждения воздуха

Система SPLC — это передовая технология испарительного охлаждения, которая производит холодную воду вместо холодного воздуха. Facebook и Nortek начали разработку системы в 2015 году, используя опыт Nortek с мембранными энергообменниками.

В системе, запатентованной Nortek, используется теплообменник жидкость-воздух, в котором вода охлаждается по мере ее испарения через мембранный разделительный слой. Затем эта холодная вода используется для охлаждения воздуха внутри центра обработки данных и поддержания оптимальной температуры серверов. Мембранный слой предотвращает перекрестное загрязнение между потоками воды и воздуха, что сохраняет водяной контур в чистоте и требует минимального обслуживания. Мембрана также очень устойчива к образованию накипи и плохому качеству воды, тем самым продлевая срок службы системы.

Вода испаряется через мембранный разделительный слой. Мембрана тонкая, гидрофобная и устойчивая к образованию отложений. Система SPLC позволяет нам использовать холодную воду вместо воздуха для охлаждения серверов центров обработки данных. (Изображение любезно предоставлено Nortek Air Solutions.)

Система работает в одном из трех режимов для оптимизации потребления воды и электроэнергии в зависимости от температуры и влажности наружного воздуха. Когда температура наружного воздуха низкая, в наиболее энерго- и водосберегающем режиме SPLC используется этот воздух для производства холодной воды.Когда температура наружного воздуха повышается, система SPLC работает в адиабатическом режиме, в котором система включает теплообменник для охлаждения теплого наружного воздуха, прежде чем он попадет в змеевик рекуперации для производства холодной воды. В жаркую и влажную погоду SPLC работает в супериспарительном режиме, когда теплообменник предварительного охлаждения охлаждает наружный воздух, который затем используется для производства холодной воды. В более прохладном климате система SPLC работает в основном в наиболее эффективном режиме; в жарком и влажном климате он обычно работает в супериспарительном режиме.

Внутри технологического блока StatePoint: блок SPLC в основном состоит из впускных и выпускных заслонок, фильтров, змеевиков, вентиляторов и мембранного теплообменника. (Изображение любезно предоставлено Nortek Air Solutions.)

Мембранный слой позволяет передавать тепло за счет испарения, что было невозможно в предыдущих системах непрямого охлаждения, в которых не было этой новой технологии. SPLC требует меньше воды, чем типичная система непрямого охлаждения, потому что она использует воздух для охлаждения воды, а не воду для охлаждения воздуха.Даже когда он работает в адиабатическом или сверхиспарительном режиме, SPLC все еще более энерго- и водосберегающий, чем другие непрямые системы.

Блок SPLC оснащен встроенным контролем температуры подаваемой воды и распределительной перекачкой, что упрощает требования к трубопроводам для центра обработки данных. Для повышения гибкости устройство можно подключать к различным системам охлаждения, включая стенки фанкойлов, устройства обработки воздуха, внутрирядные охладители, теплообменники на задней дверце и охлаждение микросхем.

Схема выше демонстрирует схему охлаждения SPLC для центра обработки данных. Блоки SPLC развернуты на крыше. Эти блоки SPLC производят холодную воду, которая затем подается в блок настенного фанкойла (FCW). Эти блоки FCW используют холодную воду, подаваемую блоками SPLC, для охлаждения серверов. Горячая вода из этих блоков FCW возвращается в блоки SPLC, где она охлаждается и рециркулируется через систему.

Выбор лучшей системы для каждого центра обработки данных

Добавление системы SPLC к дизайну нашего центра обработки данных является примером приверженности Facebook принципам устойчивого развития и инноваций.Система SPLC значительно сокращает расход воды без снижения общей энергоэффективности. В большинстве климатических условий ожидается, что SPLC будет работать в основном в режиме экономайзера, минимизируя потребление энергии вентиляторами. Почти каждый ватт, поступающий в наши центры обработки данных сегодня, используется для работы вычислительного оборудования с минимальными потерями. Для наших текущих центров обработки данных у нас есть средняя эффективность энергопотребления (PUE) всего парка, равная 1,10, что означает, что примерно 10 процентов потребляемой энергии используется для не вычислительных задач для поддержки инфраструктуры объекта.

Даже в жарком и влажном климате система SPLC работает с PUE, равным или лучше традиционной системы прямого испарительного охлаждения. Facebook продолжит использовать прямое охлаждение во многих центрах обработки данных, поскольку оно остается наиболее эффективной технологией охлаждения, когда позволяют условия окружающей среды. Но система SPLC позволит нам рассмотреть возможность строительства центров обработки данных в местах, о которых мы не могли думать раньше, и сделать нашу сеть центров обработки данных более энерго- и водосберегающей в целом.

Системы охлаждения жидким азотом с замкнутым контуром

DH Industries имеет давнюю и прочную репутацию в области проектирования и поставки систем жидкостного охлаждения с замкнутым контуром, в которых в качестве источника холода используются эффективные криогенные криогенераторы Стирлинга.

Хотя в большинстве систем в качестве хладагента используется азот (LN2) (из-за его доступности и / или диапазона температур), любую криогенную жидкость можно использовать с теми же проектными параметрами.

В этих системах криогенный LN2 транспортируется в приложение заказчика, где холодная жидкость извлекает энергию из системы путем нагрева и / или испарения.Более теплая текучая среда / отходящий газ собирается и в замкнутом контуре подается в (а) криогенератор (ы), где энергия отводится и газ снова сжижается.

Эти системы имеют тенденцию быть очень эффективными: обычно в случаях, когда приложение охлаждается объемным LN2, холодный отработанный газ уходит в отходы. При этом тратится много усилий (энергии), которые требовались для его производства и охлаждения. Однако за счет сбора, повторного использования и повторного сжижения газа сохраняется холод и требуется меньше энергии для повторного производства жидкого азота.В случае, если клиенту не требуется охлаждение, система переключится в режим ожидания, чтобы поддерживать себя в холоде, включая и выключая кулер.

Как минимум, эти системы состоят из одного или нескольких криохладителей, резервуара для хранения LN2 и (с вакуумной изоляцией) трубопроводов, ведущих к потребителю, и обратных линий. Чаще всего в системе будет какой-нибудь насос (для протекания жидкости), криогенные клапаны, соединения и приборы. За наш более чем 50-летний опыт работы мы накопили ноу-хау и знания для проектирования и определения размеров подобных установок.

Все криогенераторы Стирлинга (одно- и двухступенчатые) могут быть рассмотрены для интеграции в такие системы с замкнутым контуром. Возможны и распространены системы с несколькими охладителями. Криогенераторы (криокулеры) Stirling SPC-1 и SPC-4 обеспечивают мощность криогенного охлаждения в диапазоне от 500 до 4000 Вт при 77K. Их можно использовать в рабочем диапазоне 150-50 Кельвинов. Двухступенчатые криогенераторы Стирлинга SPC-1T и SPC-4T обеспечивают мощность криогенного охлаждения в диапазоне прибл. 20-800 Вт от 15-40К.

Stirling Cryogenics может помочь вам в разработке технологического процесса и выборе подходящего оборудования.

Подробнее о том, как производится холод, см .:
Цикл Стирлинга

Приложения

Области применения и рынки, где замкнутые системы охлаждения LN2 доказали свою жизнеспособность:

• Высокотемпературные сверхпроводники (кабели)
• Магнит охлаждения
• Аэрокосмическая промышленность
• Камеры космического моделирования и охлаждение кожуха
• Охлаждение приборов
• Обсерватории
• Тепловая защита
• Криокамеры (Криотерапия)
• MBE охлаждение

Для конкретных случаев доступно несколько дополнений:

• Холодная головка с вакуумной изоляцией: Если предполагается, что система будет работать при температуре ниже 77 Кельвинов, мы рекомендуем использовать холодную головку и линии с вакуумной изоляцией.Для применений с изоляцией из перлита выше 77K могут использоваться холодные головки.
• Нагреватели антифриза:
  В случае, если система будет работать около точки замерзания жидкости (например, около 65K для LN2), существует риск замерзания жидкости. Это заблокирует холодную головку и прекратит процесс охлаждения. Встроенные нагреватели незамерзания доступны в качестве опции, чтобы предотвратить это.
• Переохлаждение:
  В случае, если кипение жидкости (образование пузырьков) не допускается в процессе охлаждения (например, для HTS-кабелей), LN2 может находиться под давлением и переохлаждаться.Таким образом, LN2 охладит приложение путем нагрева, но не до кипения. Для достижения этого режима работы доступны переохладители / компенсаторы давления.
• Контроль производительности:
  Системы будут иметь контроль производительности, подходящий для конкретного применения. Это может быть включение / выключение отдельных криогенераторов, но доступны дополнительные опции. Каждый охладитель может (опционально) управляться преобразователем частоты в диапазоне 100-60%. Дальнейшее управление возможно путем добавления усовершенствованного регулятора давления гелия
• Насосы
  Если для транспортировки LN2 требуются насосы (LN2), они могут быть поставлены и интегрированы.В рамках нашей торговой марки CryoZone мы разработали для этой цели высокоэффективный насос LN2. Также доступны насосы сторонних производителей.
• Резервуары, буферы и соединительные линии:
  В зависимости от режима работы могут потребоваться дополнительные резервуары, буферы и / или соединительные линии. Обычно они имеют вакуумную изоляцию. Такое оборудование может быть поставлено и интегрировано. Возможны разные поставщики и производители.
• Контрольно-измерительные приборы, клапаны и предохранительные устройства:
  Для правильной и безопасной работы потребуются клапаны (ручные или автоматические), контрольно-измерительные приборы (давление, температура, поток) и предохранительные устройства.Обычно они имеют вакуумную изоляцию. Такое оборудование может быть поставлено и интегрировано. Возможны разные поставщики и производители.

Наша продукция

Отправную точку для наших решений см .:

Загрузки

Raijintek демонстрирует безнасосную систему жидкостного охлаждения

В последний год универсальные решения жидкостного охлаждения приобрели значительную популярность благодаря эффективности и более тихой работе.Однако даже с этими улучшениями охладителю с замкнутым контуром по-прежнему требуется насос для обеспечения циркуляции жидкости, а также по крайней мере один вентилятор для максимального повышения эффективности охлаждения. Рассматриваемые как следующий шаг, системы жидкостного охлаждения без помпы обсуждались различными разработчиками некоторое время, и Raijintek продемонстрировал одну из них на Computex 2016.

Прототип безнасосной системы жидкостного охлаждения Raijintek состоит из полностью пассивного водоблока ЦП / ГП с медным основанием (с системой очень тонких каналов для увеличения площади рассеиваемой поверхности) с двумя соплами разного диаметра, а также двумя трубками. как радиатор (изображения принадлежат Эрмитажу Акихабара).LCS заполнен охлаждающей жидкостью, изготовленной по индивидуальному заказу, с температурой испарения от 40 ° C до 50 ° C. Когда ЦП или графический процессор достаточно нагреваются, охлаждающая жидкость превращается в пар и течет к радиатору через одну из трубок, где она снова конденсируется в жидкость, тогда как охлаждающая жидкость течет обратно в водоблок.

Прототип безнасосной системы LCS, созданный Райджинтеком. Изображение Эрмитажа Акихабара.

Естественные процессы обеспечивают циркуляцию, а система жидкостного охлаждения почти бесшумна (имейте в виду, что физические процессы, такие как циркуляция воды, создают шумы).В лучшем случае, чем выше температура чипа, охлаждаемого такой LCS, тем быстрее будет циркуляция. Теоретический предел TDP, который может выдержать прототип Raijintek, неясен, но разные отчеты указывают на более 200 Вт, что соответствует традиционным жидкостным охладителям высокого класса и AIO. На Computex производитель продемонстрировал прототип без вентиляторов, но радиатор можно оборудовать двумя из них, чтобы обеспечить максимальное охлаждение. Вентиляторы не являются обязательными, однако есть требование: радиатор всегда должен устанавливаться над водоблоком, что труднее сделать в ПК с малым форм-фактором.

Прототип безнасосной системы LCS от Райджинтека. Изображение Эрмитажа Акихабара.

Преимущества безнасосных LCS очевидны: они не имеют движущихся частей и поэтому более надежны, чем традиционные системы; он не производит столько шума и не потребляет электроэнергию, при условии, что охлаждающая жидкость достаточно дешевая, стоимость безнасосной LCS должна быть ниже, чем стоимость традиционной системы жидкостного охлаждения с замкнутым контуром. С другой стороны, совершенно неясно, как жидкость с очень низкой температурой испарения справляется с высокими TDP при помещении в горячую внешнюю среду.Кроме того, температура такой жидкости должна постоянно оставаться ниже 40 ° C (то есть вы не собираетесь использовать такое устройство в Катаре, где распространены температуры выше 40 ° C). Наконец, LCS должен быть полностью герметизирован для поддержания вакуума внутри, потому что любой небольшой дисбаланс давления внутри может повредить его работе, а это требование потенциально увеличивает стоимость устройства.

Прототип безнасосной системы LCS от Райджинтека. Изображение Эрмитажа Акихабара.

Компания Raijintek много лет инвестировала в разработку безнасосных систем LCS.Фактически, первый прототип был готов еще в прошлом году, но компания решила не демонстрировать его, а сначала запатентовать технологию на основных рынках. Учитывая цену нового хладагента, а также новый производственный процесс, необходимый для создания безнасосного жидкостного охлаждения с вакуумом внутри, цена конечного продукта не будет низкой и может быть фактически выше по сравнению с традиционными жидкостными охладителями AIO.

Интересно отметить, что Raijintek не первая компания, продемонстрировавшая безнасосную систему жидкостного охлаждения с замкнутым контуром.