2019. március 26., kedd

Gyorskeresés

PC ventilátorok típusai, előnyeik és hátrányaik

Írta: |

[ ÚJ BEJEGYZÉS ]

Ventilátorokról lesz szó, azokon belül is PC ventikről. A fő téma, a csapágyazás lesz, ez határozza meg nagyrészt a ventilátorok élettartamát, csendességét. Ez utóbbinál a másik jelentős tényező a szélzaj, mely - fő vonalakban - annál kisebb, minél nagyobb a ventilátor átmérője -és minél alacsonyabb fordulaton üzemel.

A méretüket, a ventilátor lapátjainak formai -és felületi kiképzését, aerodinamikáját, vezérlésüket nem taglalom. A PH! tudástár ventilátor részénél olvashattok pár cikket róluk.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Akkor a fő téma, azaz a csapágyazás

Főbb csapágyazás típusok:

• csúszócsapágy aka siklócsapágy (sleeve bearing)
• puskacsapágy (rifle bearing)
• folyadékcsapágy aka FDB (fluid dynamic bearing)
• golyóscsapágy (ball bearing)
• mágnescsapágy aka maglev (magnetic bearing)

Csúszócsapágy, más néven siklócsapágy

A legelterjedtebb típus, tulajdonképpen technológiailag részint ide tartozik a puskacsapágy és a folyadékcsapágy is.
Mint a nevében is benne van, a ventilátor tengelyének hosszanti része csúszik a bronz csapágypersely anyagán. A tengely belső vége egy tárcsában végződik, melyen el tud forogni. Itt található némi kenőanyag is - többnyire olaj - , ami alulról keni a tengelyt. így egy darabig biztosított a hosszanti tengelyen egy olajfilm réteg, de a kenés nem egyenletes. Magát a szivacsos szerkezetű bronz perselyt pedig gyártás során "főzik" olajban, így egy darabig biztosított a persely belsejének olajfilmmel való ellátása.
A tengelyt állandó mágneses térrel tartják a helyén.

Előnyei: a legolcsóbb típus, egyszerű előállítani, amíg nem kopik ki, addig csendes forgást biztosít. A jól megtervezett, minőségi darabok akár tudják hozni egy duplán csapágyazott ventilátor élettartamát is.

Hártányai: egyrészt alapvetően csak függőleges felhelyezése javasolt (és ez csak ennél a típusnál jellemző), másrészt ez a típus kopik a leggyorsabban, majd mikor kellően "berágódott", elkezd "muzsikálni" (ahogy halad előre a folyamat, egyre inkább fortéban tolja ezt a tevékenységét). Ez az a fajta zene, ami inkább ürít egy koncerttermet, mint sem megtöltene.. Időlegesen lehet orvosolni olajozással / zsírozással.

Puskacsapágy

Eltérés a csúszócsapágyhoz képest, hogy a puskáknál bevett huzagolással készül az egymáson csúszó felületek kiképzése, ami tulajdonképpen egy spirális horony a puskacsőben, ventilátornál a persely anyagában és / vagy a tengelyének felületében. Ott a golyó forgatása és a cső tisztán tartása a cél, a ventilátornál pedig a kenőanyag felvitele a tengely felső részéhez, így egyenletes kenést biztosítva.

Előnyei: halkabb, mint a csúszócsapágy, hosszabb az élettartama, minden pozícióban egyenletesen jól teljesít.

Hátrányai: drágább megoldás, mint a sima csúszócsapágyazás.

Folyadékcsapágy

Abban különbözik a csúszócsapágyas megoldástól, hogy a persely anyaga és a tengely közt egy - nyomás alatt levő - olajfürdő helyezkedik el, a tengely lapát felőli vége egy folyadékzáró szimeringben végződik, mely megakadályozza az olaj elszivárgását. A tengely mozgását szokták stabilizálni mágnesekkel is (S-FDB), ez további csendességet és még hosszabb élettartamot jelent, mint a sima FDB.

Előnyei: halkabb, mint a sima csúszócsapágyas megoldás, hosszabb az élettartama, a legstabilabb forgást biztosítja = a legkisebb a ventilátor keltette rázkódás.

Hátrányai: ez a legdrágább megoldás, műszakilag nehezen kivitelezhető.

Golyóscsapágy

Aki szerelt autót, motort, villanymotort, az találkozott már vele. A csapágypersely két részre van osztva, az egyik a tengelyre szorul rá, a másik pedig a ventilátor állórészére. A kettő rész közt golyók helyezkednek el, ezeken gördül a forgórész, főképp ezeknek a golyóknak a vályúban futása adja a stabilitást is.
Általában kettő csapágy van egy ventilátorban (double ball bearing), így lényegesen jobb a stabilitása és hosszabb az élettartama a ventilátornak, mintha csak egy lenne.

Előnyei: mivel gördülésről beszélünk és nem súrlódásól, így a kopás / berágódás is jóval kisebb, mint a sima csúszócsapágyas megoldás esetében. Kb. dupla élettartammal lehet számolni. Gondozásmentes.

Hátrányai: ez a leghangosabb megoldás, mivel a gördülés zajjal jár, tekintve, hogy nem lehet tökéletesen egymáshoz passzoló golyókat és perselyt kialakítani, (pláne a ventilátoroknál szükséges pici méretben) így "üt" a golyó = morog a csapágy. Ahogy kezd egyre jobban kikopni, egyre erősödik ez a morgó hang.

Mágnescsapágy

Ez esetben mágneses erőtér képezi a csapágyazást, tehát az álló és a forgórész közti kapcsolatot. Ventilátor esetében többnyire az állórész mágneses terét a ventilátor motorjának a tekercselése kelti, a forgórész pedig mágneses, a két erőtér pedig taszítja egymást. Másik megoldás ventilátornál, ha mind az álló, mind pedig a forgórész állandó mágnest tartalmaz. Mágneses levitációnak is hívják (röviden maglev), ismerős lehet a mágnesvasút kapcsán pl.

Előnyei: ez tűri a legnagyobb hőt az összes megoldás közül, csendes, hosszú az élettartama.

Hátrányai: instabillá válhat, ilyenkor rezonanciát kelt, búghat, zöröghet.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nagy vonalakban ennyit a csapágyazásokról. Az jól kitűnik, hogy a hosszú élettartamot és a tartósan halk működést főképp a puskacsapágy és a folyadékcsapágy tudja biztosítani, persze számít a gyártástechnológia kifinomultsága, az alkalmazott anyagok minősége, stb.

Amit tehetünk a számítógépünkben / laptopunkban levő ventilátorok érdekében, az a tisztán tartásuk, főleg a ventilátor lapátjaira rakódott portól érdemes óvnunk őket.

Ha mégis tönkremennek, akkor jöhet képbe a cseréjük. Ilyenkor oda kell figyelni, hogy lehetőleg minden értéke (feszültség, áramerősség, indítóáram, légszállítás), a csatlakozásának típusa, a ventilátor mérete (külső, formai, furattáv, stb.) azonos legyen a cserélni kívánt ventilátoréval.
Legjobb, ha ugyanarra a típusra cseréljük (típusszámra figyelni), abból nem lehet baj.
Egy PC házhűtő ventilátornál kevésbé fontos az egyezőség, de pl. egy laptop ventilátornál / tápegység ventilátornál már sokkal inkább.

Hozzászólások

(#1) Hannibhál


Hannibhál
(őstag)
LOGOUT blog

Szép kis bejegyzés, köszi szépen :R

trust me, i'm finally an engineer:)

(#2) _Atesz válasza Hannibhál (#1) üzenetére


_Atesz
(őstag)

Szívesen. Tápegységes topikgazdi társam felkért rá, én pedig elkövettem.
Használjátok egészséggel. :)

(#3) nemlehet


nemlehet
(őstag)

Nekem a PWM vezérléssel kapcsolatban lenne kérdésem. Van valami előnye a sima feszültségszabályzással szemben?
Tudom nagyjából hogyan működik maga a szabályzás, de már nem túl komoly lapok is képesek feszültségszabályzással ventillátor fordulatszámot változtatni és így viszont nem tűnik érdemi extrának.

Tehát ha venti nem fix fordulatszámú akkor megéri a PWM vezérléses vátlozat a plusz pénzt? Pl az arcticnak van ugyan olyan ventiből "sima" és PWM-es, az utóbbi picit drágább.

Itt az elméleti része is érdekel, hogy ha nem/igen akkor miért?

Nokia 3310->3410->3100->6500 Slide(RiP Nokia)->Acer Liquid Metal ->Xiaomi Hongmi-> Xiaomi Redmi Note 3

(#4) _Atesz válasza nemlehet (#3) üzenetére


_Atesz
(őstag)

A modern alaplapok a sima ventilátort is tudják szabályozni. Proci hűtőnél azért nem árt, ha PWM-es, az egy kifinomultabb vezérlés, mint a sima feszültségszabályozós (DC).
Itt bővebben olvashatsz róla: link

[ Szerkesztve ]

(#5) nemlehet válasza _Atesz (#4) üzenetére


nemlehet
(őstag)

Köszi. A leírás alapján nagyjából úgy foglalnám össze, hogy PWM-el szélesebb skálán és valamivel pontosabban lehet vezérelni.

Nokia 3310->3410->3100->6500 Slide(RiP Nokia)->Acer Liquid Metal ->Xiaomi Hongmi-> Xiaomi Redmi Note 3

(#6) _Atesz válasza nemlehet (#5) üzenetére


_Atesz
(őstag)

Plusz a PWM vezérlés kap visszajelzést is, míg a sima nem.

(#7) Hieronymus


Hieronymus
(senior tag)
LOGOUT blog

Az első pár csapágyazás, gyakorlatilag siklócsapágyazás.

Ha elegendő a kerületi sebesség, a csapágy két felületet között kialakul az olajfilm. Ez esetben nem ér egymáshoz a két felület, nincs kopás. Ha nincs elegendő kerületi sebesség, kopik a csapágy.
Általában csapágy állórésze speciális anyagból készül (szinterbronz). Az üreges szerkezetű anyag üregei van feltöltve.
Olyan helyeken, ahol csak néhányszor áll le a forgás, ideális megoldás.

A másik két változat, csak az olajzás módjában különbözik. Leginkább PR jelentősége van. Egy autó főtengelyének kenése esetén van értelme a huzagolás jellegű kenőanyag felvitelnek. Egy ventilátornál nem keletkeznek akkora erők amik valóban indokolnák a használatukat.

A csapágyat lezáró szimering gyűrűket minden csapágyfajtákhoz alkalmazzák. Az elsődleges cél nem a kenőanyag megtartása. A kívülről érkező szennyeződéstől kell védenie csapágyat. (A nagyobb golyós csapágyak esetében amúgy is zsírt szoktak használni.)

Érdemes néhány ajánlást tenni a ventilátorok használatához.
A siklócsapágyak esetében lehetőleg megállás és viszonylag magas fordulatszámon, a fordulatszám változtatása nélkül érdemes használni a ventilátort. Minden leállás és elindítás egy szöget ver be a csapágy koporsójába.

A golyóscsapágyak esetében nem gond a leállás és újra indulás. A változó fordulatszám is OK.
Viszont a magas fordulatszámok esetében, a gyártási pontatlanságok miatt, káros rezonanciák keletkeznek. Felgyorsul a felületek deformációja.

Ezek után már az is tiszta, miért nem gyártanak siklócsapágyos kerékpárokat. :D

Nincs

(#8) _Atesz válasza Hieronymus (#7) üzenetére


_Atesz
(őstag)

Ezt írtam, hogy a sima siklócsapágy változatai, viszont az nem kérdés, hogy jobbak nála.

Írtam azt is, hogy a csúszócsapágy is olajozott, valamint azt is, hogy a persely szivacsos szerkezetű.

A szimering különböző, a sima csúszócsapágyon épphogy egy záró porvédő van, a másik 2 megoldásnál már tényleg záró szimering van. Az FDB ventinél a legerősebb. Természetes, hogy egy szimering a külső kosztól is véd, szerintem ezt felesleges oda írni, nem akartam kilóméteres cikket tök feleslegesen. :D

Számítógépekről beszélünk, itt nem lehet folyamatosan járatni a ventilátorokat.

[ Szerkesztve ]

(#9) Petyyyyy


Petyyyyy
(PH! addikt)

Visszatalálós UP!

Szemed az úton, pedál a padlón || Whatever. Im the star.

(#10) Pyksa01 válasza Petyyyyy (#9) üzenetére


Pyksa01
(újonc)

Szintén #UP

További hozzászólások megtekintése...
Copyright © 2000-2019 PROHARDVER Informatikai Kft.