Фазовращатель в ДВС. Что это такое и основной принцип работы. Разберем VVT, VVT-i, CVVT, VTC, VANOS, VTEC и прочие. Принцип работы что такое

что это такое, для чего нужен в автомобиле, как устроен и почему ломается, схема устройства и видео

Рабочее состояние стартерного устройства обеспечивает правильную активацию силового агрегата автомобиля. Чтобы устранить проблемы с запуском двигателя, нужно знать принцип работы стартера.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Автомобильный стартер и его функции

Устройство представляет собой четырехполосный электродвигатель, выполненный в небольшом по габаритам корпусе. Стартер используется для проворачивания коленчатого вала мотора, что обеспечивает запуск силового агрегата. Для пуска большинства машинных моторов используются механизмы, позволяющие вырабатывать около 3 кВт энергии.

Пусковой ток вырабатывается механизмом и способствует вращению коленвала. Величина тока важна для механизма, поскольку она значительно определяет эффективность функционирования узла. Питание осуществляется от аккумуляторной батареи, расположенной под капотом. Когда на узел поступает напряжение, стартер автоматически увеличивает мощность, чему способствуют щетки устройства.

Устройство стартера

Ниже рассмотрим устройство и разновидности механизмов.

Схема и основные компоненты

Схема системы зажигания

Как устроен узел:

Корпус, в котором собрана вся конструкция. В зависимости от типа устройства он может иметь разную форму, но обычно механизмы изготовляются в виде цилиндров. Корпус может включать в себя сердечник, оснащенный обмотками.
Якорь. Этот компонент выполнен в виде специального вала и оснащен посадочными поверхностями для установки подшипниковых деталей. Эти составляющие элементы обычно изготовляются из стали. В центре якорного устройства находится сердечник, оснащенный коллекторными пластинами.
Передняя крышка. Она используется для того, чтобы закрывать все элементы конструкции от внешнего воздействия.
Реле, именуемое втягивающим. Этот компонент используется для подачи напряжения на обмотку механизма. Посредством воздействия реле происходит выталкивание обгонной муфты из посадочного места. Элемент должен быть оборудован контактными компонентами и перемычкой.

Бендикс. Считается одним из основных составляющих компонентов. Используется для подачи крутящего момента на маховик силового агрегата. В результате происходит выдвижение шестерен из зацепления после того, как будет выполнен запуск двигателя.
Держатель щеток. Щеточные элементы используются для передачи напряжения на якорное устройство, в частности, на его пластины. Благодаря щеткодержателю можно повысить мощность электрического двигателя в целом. Особенно это актуально в момент запуска мотора.
Роторный компонент. Ось ротора проворачивается на подшипниковых устройствах скольжения. Эти элементы со временем изнашиваются, поэтому они подлежат периодической замене. Из-за износа напряжение, проходящее по обмоткам, не преобразуется в механическую энергию. При выходе из строя подшипников водитель может услышать посторонние звуки, нехарактерные для правильного функционирования узла.
Кнопка для активации и деактивации зажигания. Этот элемент входит в устройство, если машина оснащена кнопкой для запуска силового агрегата без ключа.

Виды

Вкратце разберем разновидности узлов.

С редуктором

Стартерам с редукторами отдают предпочтение многие автолюбители. Наличие редуктора обеспечивает меньшее потребление тока стартерным устройством при запуске мотора машины. Примечательно, что редукторные механизмы обеспечивают эффективное вращение коленчатого вала даже при севшем аккумуляторе. Конструкция таких узлов включает в себя постоянные магниты, что позволяет свести к минимуму возможные неисправности, связанные с работой обмотки. В редукторных механизмах быстрее всего изнашивается вращающая шестерня.

Пользователь evgenij ignatov рассказал о техобслуживании редукторного стартера.

Без редуктора

Безредукторные устройства характеризуются упрощенной конструкцией и напрямую влияют на вращение шестерни. По устройству они более простые, поэтому в случае поломки произвести ремонт механизма сможет даже неопытный автовладелец. В процессе поступления тока на выключательный элемент сцепление шестерни с маховиком происходит сразу же. Благодаря этому процедура зажигания осуществляется быстрее. По сравнению с редукторными данные механизмы обладают более высоким сроком службы. Это связано с тем, что неполадки в электрической составляющей минимальны.

Безредукторные автомобильные стартеры могут работать со сбоями при низких отрицательных температурах.

Принцип работы стартера

Работу механизма можно разделить на несколько этапов. Сначала приводная шестеренка соединяется с венцом маховика мотора, затем производится запуск механизма, после чего описанные выше элементы разъединяются.

Как работает стартер автомобиля:

Водитель вставляет ключ в замок и проворачивает его. Это приводит к замыканию контактных элементов. Ток подается на обмотку и проходит через реле.
В работу вступает якорный элемент. Устройство передвигается внутрь корпуса, а затем выдвигает бендикс. Это приводит к зацеплению шестерни с венцом.
Когда якорный элемент попадает в нужную точку, контактные компоненты замыкаются. Ток начинает подаваться на удерживающую обмотку, а оттуда — на электрический мотор механизма.
Из-за вращения вала устройства происходит пуск мотора авто. Муфта покидает зацепление и возвращается в первоначальное положение после того, как скорость вращения маховика превысит скорость прокручивания коленчатого вала.

Ключ в замке возвращается в изначальное положение. Когда он вернется, ток больше не будет подаваться на стартерный механизм.

Схема работы устройства показана в ролике Михаила Нестерова.

Поломка стартера

Теперь разберем, почему ломается стартер и каковы могут быть причины неполадок.

Причины

Основные причины неполадок в работе стартеров:

Замыкание в проводке автомобиля, речь идет об электроцепи, так или иначе связанной с механизмом. В результате замыкания могут перегорать обмотки, это приводит к задымлению устройства. При такой проблеме в салоне машины может появиться запах гари.
Поломка реле. Если втягивающий элемент выходит из строя, это может привести к поломке бендикса. В результате устройство не сможет контактировать с коленчатым валом мотора машины.
Зубчики бендикса стерлись. Отсутствие контактов приведет к невозможности пуска мотора.

Неисправность в функционировании электросхемы механизма. Речь идет о перегорании или повреждении электроцепей либо контактов.

Устранение неисправностей

Процесс устранения неисправностей стартерного устройства заключается в демонтаже механизма и его разборе для поиска и замены неисправных компонентов.

Как отремонтировать устройство:

Отключите зажигание в машине, откройте капот и отсоедините клеммы от батареи.
Найдите место монтажа стартерного механизма. Отключите электроцепи от контактов втягивающего реле и клемм.
Выполните демонтаж защитной обшивки силового агрегата.
Сверху и снизу выкрутите гайки, фиксирующие узел к моторному отсеку машины. Демонтируйте механизм.
Когда узел будет у вас в руках, гаечным ключом выкрутите гайки на его крышке. Выполните ее демонтаж со шпилек, как показано на фото.
Теперь можно демонтировать обмотку, она снимается с корпусом. Если этот элемент перегорел или вышел из строя, его надо поменять. Для этого вам потребуется отвертка, которой будут выкручиваться винты, расположенные по бокам корпуса. Затем обмотка извлекается из посадочного места и меняется на новую, если в этом есть необходимость.

Для демонтажа якорного элемента с помощью отвертки надо отогнуть пластмассовую скобу, фиксирующую его в зацеплении. Якорь извлекается из посадочного места. При необходимости производится его замена.
Для демонтажа приводной муфты надо с помощью тонкой отвертки удалить стопорный элемент. Для снятия кольца придется приложить усилия. Демонтированная муфта убирается в сторону или меняется.
После замены поврежденных элементов выполняется сборка механизма, все действия осуществляются в обратной последовательности.

Загрузка ...

Видео «Нюансы ремонта стартерного механизма»

Канал VMazute рассказал о нюансах, которые следует учитывать при ремонте устройства своими силами.

avtobez.com

Что такое УЗО | Устройство, принцип работы, характеристики

Как расшифровывается УЗО?

УЗО в электрике расшифровывается как – Устройство Защитного Отключения. Так же, иногда, вы сможете встретить аббревиатуру УДТ – Устройство Дифференциального Тока или ВДТ – Выключатель Дифференциального Тока, это, в данном случае, все синонимы.

Что такое УЗО?

УЗО – это устройство, которое является одним из основных компонентов защитной автоматики в современной электросети, оно коммутирует электрические цепи, отслеживая при этом проходящие токи и разрывает цепь в случае обнаружения утечки.

Для чего нужно УЗО?

В первую очередь устройство защитного отключения (УЗО) защищает человека от поражения электрическим током, при случайном касании оголенного провода, корпуса неисправного электрооборудования или другой токопроводящей поверхности, находящейся под напряжением.

Еще одним важным назначением УЗО является защита жилья от возможного возникновения возгорания и пожара, в случаях нарушения защитной изоляции электропроводки.

Чтобы лучше понять почему и главное как УЗО выполняет свои защитные функции, необходимо понимать принцип его работы.

Принцип работы УЗО

Очень наглядно принцип действия УЗО в однофазной сети, отражает следующая схема:

На ней изображено двухполюсное устройство защитного отключения (1), к верхним клеммам которого подключены фазный (2) и нулевой (3) проводники вводного электрического кабеля, а к нижним фазный (4) и нулевой (5) проводники, идущие на нагрузку, например, к электрической розетке, к которой подключен электроприбор – в данном случае водонагреватель (6). К корпусу которого, напрямую, минуя УЗО, подключен защитный проводник – заземление (7).

В штатном, нормальном режиме работы, электроны двигаясь по фазному проводнику проходят через УЗО на нагрузку – ТЭН водонагревателя затем выходят по нулевому проводнику, так же проходя через УЗО и направляются в землю. I1=I2

При этом токи, входящий в узо по фазному проводнику (2) и выходящий из него по нулевому (3), будут одинаковыми по значению, но противоположными по направлению.Теперь давайте представим, что нарушилась изоляция ТЭНа, и часть электрического тока, через теплоноситель - воду стало поступать на корпус водонагревателя, а затем через заземляющий проводник (7), уходить в землю.

Теперь, ток входящий по фазному проводнику (2) количественно равен сумме тока на нулевом проводнике (3), все также идущему от ТЭН через УЗО, и тока утечки, уходящего через корпус на землю (7) I1=I2+I3. Соответственно, входящий ток в устройство, больше исходящего, на величину тока утечки I1>I2.

На этом эффекте и основан принцип работы УЗО – оно определяет разницу между величиной входящего тока по фазному проводнику и исходящего по нулевому и, если она будет выше порога срабатывания, УЗО немедленно разрывает электрическую цепь.

Аналогичный принцип действия у устройства защитного отключения и при касании человеком оголенного провода под напряжением, в этом случае часть тока уходит в человеческое тело, образовавшуюся утечку сразу же обнаруживает УЗО и отключает подачу электрического тока. Всё это, как правило, происходит за доли секунд и человек не успевает получить серьезных травм.

Чтобы разобраться, как устройство защитного отключения определяет утечку тока, давайте рассмотрим устройство стандартного УЗО.

Устройство УЗО

Ниже, представлена наглядная схема устройства УЗО, к основным узлам которого относятся:

1.Трансформатор дифференциального тока

2. Электромагнитное реле

3. Механизм расцепителя электрической цепи

4. Механизм проверки

Под номером «5» указана нагузка, это может быть любой электроприбор, например водонагреватель или стиральная машина.

Теперь давайте рассмотрим, как эти элементы участвуют в работе УЗО, как обеспечивается заложенный принцип действия.

Фазный и нулевой проводники являются встречно включенными обмотками дифференциального трансформатора (1), в штатном режиме работы, при отсутствии утечек, они наводят в сердечнике трансформатора равные, встречно направленные магнитные потоки.

Соответственно, их суммарный магнитный поток равен нулю, как и ток. При этом электромагнитное реле (2), подключенное к вторичной обмотке трансформатора, находится в состоянии покоя.

В случае же, когда происходит утечка электрического тока, по фазному и нулевому проводнику будут протекать различные токи, что вызовет неравенство встречных магнитных потоков на магнитном сердечнике дифференциального трансформатора (1) и образование тока во вторичной обмотке.

При достаточной величине образовавшегося тока, срабатывает электромагнитное реле (2) и воздействует на механизм расцепителя (3), который разорвет электрическую цепь.

Механизм проверки (4), в конструкции УЗО, имитирует утечку, тем самым помогая проверять работоспособность устройства. Устроен он довольно просто, как видно из схемы, это обычное сопротивление – нагрузка, подключенная в обход дифференциального трансформатора.

При нажатии кнопки ТЕСТ, электрический ток с фазного провода, пройдя сопротивление, попадает на нулевой провод обмотки трансформатора, минуя измерительный трансформатор. В результате чего, ток на входящем фазном проводе и исходящем нулевом получится разным, на вторичной обмотке образуется ток небаланса, запускающий механизм отключения электрической цепи.

Эта схема довольно точно описывает устройство УЗО и, хотя внутренняя конструкция узлов, в зависимости от модели и производителя, может различаться, общий принцип работы остаётся неизменным.

Теперь, зная внутреннее устройство, вы легко сможете определить УЗО на однолинейных схемах электрощитов, ведь в его условном обозначении присутствуют все описанные выше элементы.

Обозначение узо на однолинейной схеме

В настоящее время, для каждого из используемых в электрике типов узо, а именно двухполюсных – в однофазной сети и четырехполюсных в трехфазной, существует по два наиболее распространённых обозначения, которые встречаются в однолинейных схемах. Все они отражены на изображении ниже:

Для однолинейных схем, обозначение УЗО сделано максимально простым, из него убрано всё лишнее, показаны лишь дифференциальный трансформатор в виде кольца, выключатель, разрывающий контакты и количество полюсов.

При этом, чтобы сделать обозначение максимально компактным, полюса могут отражаться в виде косых черточек, количество которых равно числу полюсов. От сюда и появилось по два варианты обозначений УЗО на схемах.

Схема также, достаточно часто, нанесена и на корпусе устройства защитного отключения, вместе с другими характеристиками, давайте рассмотрим их подробнее.

Маркировка УЗО

Рассмотрим, как выглядит стандартное двухполюсное УЗО, устанавливаемое в однофазной сети.

Каждое устройство защитного отключения имеет маркировку, в которой отражены все его основные характеристики, кроме того, довольно часто, так же показана и схема. Давайте подробно рассмотрим все основные характеристики УЗО.

ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗО

1. Производитель

2. Наименование модели. В данном случае буквы «ВД», в названии модели, означают Выключатель Дифференциальный

3. Рабочий ток. Максимальная величина тока, который данное УЗО может коммутировать. Другими словами, если на линии, которое защищает УЗО с рабочим током 25А будет нагрузка 30А, устройство выйдет из строя.

4. Параметры электрической сети. Здесь указываются два основных параметра под которые рассчитанное данное устройство: напряжение – 230В и частота – 50Гц. Это стандартные характеристики для бытовой электросети в России.

5. Ток утечки. Величина тока утечки, при котором сработает УЗО.

6. Тип УЗО. В данном случае это устройство «АС», для переменного тока. Подробнее все типы мы рассмотрим далее.

7. Рабочий температурный диапазон. От -25 до +40 градусов Цельсия.8. Номинальный условный ток короткого замыкания. Это величина возможного тока при КЗ, которое сможет выдержать УЗО без потери работоспособности, если будет защищена автоматическим выключателем соответствующего номинала.

9. Схема устройства УЗО

В зависимости от производителя, маркировки на устройствах могут незначительно отличаться, добавляться или убираться некоторые характеристики. Но основа везде одинакова и такие важные показатели как рабочий ток и ток утечки, указываются всеми и всегда.

Как вы уже поняли, обилие указываемых характеристик говорит о том, что УЗО бывают разными. В следующей части статьи мы подробнее рассмотрим все основные виды современных УЗО и области их применения. Эта информация поможет вам правильно выбрать дифференциальный выключатель тока для каждого конкретного случая.

Кроме того, обязательно читайте материал о том, почему выбивает УЗО и как найти неисправность.

Если же у вас остались вопросы об устройстве УЗО или принципе его действия, оставляйте их в комментариях к статье. Кроме того, обязательно пишите если есть какие-то дополнения или замечания, буду благодарен!

rozetkaonline.ru

это что такое? Микросхема и принцип работы

Компаратор – это устройство, предназначенное для сравнения каких-либо величин (от лат. comparare – "сравнивать"). Является операционным усилителем с большим коэффициентом умножения. Имеет входы: прямой и инверсный. При необходимости опорный сигнал может быть подключен к любому из них.

Как работает компаратор?

На один из входов подается постоянный сигнал, который называется опорным. Он используется как образец для сравнения. Ко второму поступает испытуемый сигнал. На выходе стоит транзистор, меняющий свое состояние в зависимости от условий:

Напряжение прямого входа выше инверсного – транзистор открыт.
Напряжение инверсного входа выше прямого – закрыт.

Соответственно, выходное напряжение меняется скачком от минимума до максимума, или наоборот.

Напряжение выходных каскадов соответствует входным уровням большинства цифровых микросхем. Это необходимо для случаев, когда компаратор – это формирователь импульса, управляющего работой логических элементов.

Применение компаратора

Используются в схемах измерения электрических сигналов и в аналогово-цифровых преобразователях. В логических цепях работают элементы «или» и «не», также являющиеся компараторами. Соответственно, использование этого компонента не ограничивается конкретными примерами, поскольку он применяется повсеместно.

Стоит отметить, что устройство сравнения можно сделать из любого операционного усилителя, но не наоборот. Коэффициент усиления компаратора достаточно высок. Соответственно, его входы очень чувствительны к разнице напряжений между ними. Расхождение в несколько милливольт значительно изменяет напряжение выхода.

Таким образом, компаратор позволяет наблюдать минимальные колебания уровней входных напряжений. Это делает его незаменимым элементом схем сравнения и измерительных приборов высокой точности:

индикаторы уровня входящего сигнала;
металлоискатели;
микро- и милливольтметры;
детекторы электромагнитных излучений;
лабораторные датчики;
компараторы массы;
газоанализаторы.

Принцип действия аналогового компаратора

Аналоговый компаратор сравнивает непрерывные сигналы – входной измеряемый и входной опорный. Как работает устройство, показано на графике ниже.

При медленном изменении входного сигнала, происходит многократное переключение компаратора за малый отрезок времени. Такое явление называют «электронным дребезгом». Его наличие значительно снижает эффективность сравнения. Поскольку часто повторяющиеся смены состояния выхода, вводят оконечный транзистор в состояние насыщения.

Для уменьшения эффекта «электронного дребезга», в схему вводят ПОС – положительную обратную связь. Она обеспечивает гистерезис – небольшую разницу между уровнем напряжения включения и отключения. Некоторые компараторы имеют встроенную ПОС, что уменьшает количество дополнительных элементов построения конструкции. Например, при незначительной потери чувствительности, добиваются стабильной работы компаратора.

Особенности цифрового компаратора

Цифровой компаратор – это однобитный аналогово-цифровой преобразователь. Напряжение выхода представляет либо логический «0», либо «1». На вход может быть подан как аналоговый, так и цифровой сигнал. Устройство используется в качестве формирователя импульсов для сопряжения схем датчиков и устройств отображения. Может применяться для анализа спектра звукового или светового сигнала. Компаратор – это также логические элементы «или» и «не», используемые в вычислительной технике.

Теоретически при незначительно малых колебаниях уровня входного сигнала, может возникать состояние неопределенности выхода. На практике равенство измеряемого и опорного напряжений не наступает. Поскольку компаратор имеет ограниченный коэффициент усиления или положительную обратную связь.

Характерным примером является триггер Шмитта (ТШ). У него не совпадают уровни включения и выключения, что определяется ПОС. Это позволяет пренебречь дискретной помехой при работе компаратора.

Компаратор-микросхема

Промышленность выпускает компараторы в виде интегральных схем. Их использование позволяет создавать компактные приборы, с минимумом навесных элементов. Также преимущество малогабаритных деталей в незначительной длине соединительных проводников. В условиях повышенного электромагнитного излучения они являются приемными антеннами для всевозможных электрических помех.

Компаратор на операционном усилителе

У компараторов есть немалое сходство с операционными усилителями:

коэффициент усиления;
входное сопротивление;
значение входных токов;
состояние насыщения.

Чувствительность, по-другому разрешающая способность, – это специфический параметр. Она определяет точность сравнения. Характеризуется минимальной разностью сигналов, при которой происходит срабатывание компаратора. Ее значение у интегральных микросхем имеет сотен микровольт. Это несколько хуже, чем у компараторов на операционных усилителях.

Время переключения характеризует быстродействие компараторов. Определяется минимальным временем изменения выходного сигнала: от момента сравнения до момента срабатывания. Зависит от разности сигналов на входах. Значения времени переключения составляют десятки и сотни наносекунд.

Как сделать компаратор своими руками?

Кто умеет читать принципиальные схемы и паять, без труда соберет простейшие компараторы для использования в быту. Область применения весьма обширна. На них можно построить массу конструкций с минимальными затратами. Простейший компаратор – это операционный усилитель без положительной обратной связи.

В качестве основы для компаратора используется ОУ серии LM339. Для контроля и наглядности работы схемы введены красный и зеленый индикаторы. При подключении питания на ОУ должен засветиться один из светодиодов, причем какой из них - неважно. Это определяется множеством факторов: сетевые наводки на схему, особенности партии и параметров ОУ. Даже если взять несколько одинаковых микросхем, получатся различные результаты.

Если входной сигнал близок к «0» – будет светиться зеленый, а если близкое к напряжению питания, то красный светодиод. Затем можно попробовать сменить логическое состояние компаратора, подав на один из входов напряжение равное, например, половине напряжения питания ОУ. Сигнал на выходе не зависит от абсолютного значения напряжений на прямом и инверсном входе. А только от разницы напряжений.

Данные опыты демонстрируют работу компаратора без ПОС. Такой компаратор может быть использован там, где не требуется особой точности измерений. Такими приборами являются бытовые термостаты, зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, устройства десульфатации (восстановления) автоаккумуляторов, фотореле.

Пример практического применения компаратора

На принципиальной схеме представлен датчик освещенности.

Опорное напряжение задается резисторами RV1 и R2. При этом, RV1 служит регулятором чувствительности конструкции. Индикация реализована на светодиоде D1. Датчиком является элемент LDR1, который меняет омическое сопротивление в зависимости от освещенности. Собственно компаратор представлен операционным усилителем LM324. Это простое устройство демонстрирует то, как работает компаратор на практике.

Компараторы массы: понятие

Компаратор массы это устройство, предназначенное для уточнения разности значений массы гирь при контроле стандартов массы и веса, а также, для прецизионного взвешивания. Наиболее точные компараторы массы способны взвесить любой образец и сравнить его с иным, подобным ему. Происходит это на уровне атомов. Необходимость в таких устройствах возникает по причине несовершенства эталонных образцов мер веса и объема жидкости.

Примеры и использование устройств уточнения веса

Российским стандартом массы является платиновый цилиндр. Он был скопирован с французского образца 125 лет назад. За прошедшие годы, эталон потерял в виде окислов около 40 мкг от первоначального веса. Соответственно, его использование для нужд производств, с высокой точностью измерения массы сейчас затруднительно.

Был разработан новый стандарт массы. Ученые назначили таковым кремниевый шар с четным количеством атомов. Сейчас это наиболее точный вариант эталона килограмма. Его характеристики приняты международным сообществом для использования.

Созданный образец нуждается в многократном копировании. Так как современные направления в науке, особенно фармакология, биоинженерия, компьютерная электроника, нанотехнологические разработки требуют прецизионной точности измерений. Для таких областей науки и техники критичны сотые доли микрограмма. Эту задачу должен решить атомный компаратор массы – устройство способное определить разницу в несколько частиц.

Атомный компаратор использует для измерений опорный сигнал, полученный от высокоточного кварцевого генератора. Измеряемое напряжение берется с квантового дискриминатора, определяющего стабильность линии мельчайших частиц. Ее изменения вызываются расхождением в количестве атомов образца. Поэтому сейчас – это самый точный прибор измерения.

Существуют и менее точные компараторы массы. Их стоимость гораздо ниже атомных, но для них всех находится работа в промышленности, торговле, стандартизации.

fb.ru

Фазовращатель в ДВС. Что это такое и основной принцип работы. Разберем VVT, VVT-i, CVVT, VTC, VANOS, VTEC и прочие

Эффективность двигателя внутреннего сгорания зачастую зависит от процесса газообмена, то есть наполнения воздушно-топливной смеси и отвода уже отработанных газов. Как мы уже с вами знаем, этим занимается ГРМ (газораспределительный механизм), если правильно и «тонко» настроить его под определенные обороты, можно добиться очень не плохих результатов в КПД. Инженеры давно бьются над этой проблемой, решать ее можно различными способами, например воздействием на сами клапана или же поворотом распределительных валов …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Чтобы клапана ДВС работали всегда правильно и не были подвержены износу, вначале появились просто «толкатели», затем гидрокомпенсаторы, но этого оказалось мало, поэтому производители начали внедрение так называемых «фазовращателей» на распределительные валы.

Зачем вообще нужны фазовращатели?

Чтобы это понять что такое фазовращатели и зачем они нужны, прочтите для начала полезную информацию. Все дело в том, что двигатель работает не одинаково на различных оборотах. Для холостых и не высоких оборотов идеальными будут «узкие фазы», а для высоких – «широкие».

Узкие фазы – если коленчатый вал вращается «медленно» (холостой ход), то объем и скорость отвода отработанных газов также невелики. Именно здесь идеально применять «узкие» фазы, а также минимальное «перекрытие» (время одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) – новая смесь не проталкивается в выпускной коллектор, через открытый выпускной клапан, но и соответственно отработанные газы (почти) не проходят во впускной. Это идеальное сочетание. Если же сделать «фазирование» — шире, именно при невысоких вращениях коленчатого вала, то «отработка» может смешаться с поступающими новыми газами, снизив тем самым ее качественные показатели, что однозначно снизит мощность (мотор станет неустойчиво работать или даже заглохнет).

Широкие фазы – когда обороты растут, соответственно растет и объем и скорость перекачиваемых газов. Здесь уже важно быстрее продувать цилиндры (от отработки) и быстрее загонять в них поступающую смесь, фазы должны быть «широкими».

Конечно же руководит открытиями обычный распределительный вал, а именно его «кулачки» (своеобразные эксцентрики), у него есть два конца – один как бы острый, он выделяется, другой просто сделан полукругом. Если конец острый — то происходит максимальное открытие, если округлый (с другой стороны) – максимальное закрытие.

НО у штатных распределительных валов – НЕТ регулировки фаз, то есть они их не могут расширить или сделать уже, все же инженеры задают усредненные показатели – что-то среднее между мощностью и экономичностью. Если завалить валы в одну из сторон, то эффективность, либо экономичность двигателя упадет. «Узкие» фазы, не дадут ДВС развивать максимальную мощность, а вот «широкие» — не буде нормально работать на малых оборотах.

Вот бы регулировать в зависимости от оборотов! Это и было изобретено – по сути это и есть система регулирования фаз, ПОПРОСТОМУ — ФАЗОВРАЩАТЕЛИ.

Принцип работы

Сейчас не будем лезть вглубь, наша задача понять, как они работают. Собственно обычный распредвал на конце имеет распределительную шестерню, которая в свою очередь соединяется с ремнем или цепью ГРМ.

Распредвал с фазовращателем на конце имеет немного другую, измененную конструкцию. Здесь располагаются две «гидро» или электроуправляемые муфты, которые с одной стороны также зацепляются за привод ГРМ, а с другой стороны с валами. Под воздействием гидравлики или электроники (есть специальные механизмы) внутри этой муфты могут происходить сдвиги, таким образом, она может немного поворачиваться, тем самым меняя открытие или закрытие клапанов.

Нужно отметить, что не всегда фазовращатель устанавливается на два распредвала сразу, бывает что один находится на впускном или на выпускном, а на втором просто обычная шестерня.

Как обычно процессом руководит ЭБУ, которая собирает данные с различных датчиков двигателя, таких как положения коленчатого вала, холла, частота вращения двигателя, скорости и т.д.

Сейчас я вам предлагаю рассмотреть основные конструкции, таких механизмов (думаю так у вас больше проясниться в голове).

VVT (Variable Valve Timing), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC)

Одними из первых предложили поворачивать коленвал (относительно начального положения), компания Volkswagen, со своей системой VVT (на ее основе построили свои системы много других производителей)

Что в нее входит:

Фазовращатели (гидравлические), установлены на впускном и выпускном валу. Они подключены к системе смазки мотора (собственно это масло и закачивается в них).

Если разобрать муфту то внутри есть специальная звездочка наружного корпуса, которая неподвижно соединена с валом ротора. Корпус и ротор при накачивании масла могут смещаться относительно друг друга.

Механизм закрепляется в головке блока, в ней есть каналы для подводки масла к обеим муфтам, контролируются потоки двумя электрогидравлическими распределителями. Они кстати также закрепляются на корпусе головки блока.

Помимо этих распределителей в системе много датчиков – частоты коленчатого вала, нагрузки на двигатель, температуре охлаждающей жидкости, положения распред и колен валов. Когда нужно повернуть откорректировать фазы (например — высокие или низкие обороты), ЭБУ считывая данные дает приказания распределителям подавать масла в муфты, они открываются и давление масла начинает накачивать фазовращатели (тем самым они поворачиваются в нужную сторону).

Холостой ход – поворачивание происходит таким образом, чтобы «впускной» распредвал обеспечил более позднее открытие и позднее закрытие клапанов, а «выпускной» разворачивается так — чтобы клапан закрывался намного раньше до подхода поршня в верхнюю мертвую точку.

Получается, что количество отработанной смеси снижается почти до минимума, причем она практически не мешает на такте впуска, это благоприятно сказывается на работе мотора на холостых оборотах, его стабильности и равномерности.

Средние и высокие обороты – здесь задача выдать максимальную мощность, поэтому «поворачивание» происходит таким образом, чтобы задержать открытие выпускных клапанов. Таким образом, остается давление газов на такте рабочего хода. Впускные в свою очередь открываются после достижение поршня верхней мертвой точки (ВМТ), и закрываются после НМТ. Таким образом, мы как бы получаем динамический эффект «дозарядки» цилиндров двигателя, что несет за собой увеличение мощности.

Максимальный крутящий момент – как становится понятно, нам нужно как можно больше наполнять цилиндры. Для этого нужно намного раньше открывать и соответственно намного позже закрывать впускные клапана, сберечь смесь внутри и не допустить ее выхода обратно в впускной коллектор. «Выпускные» же в свою очередь, закрываются с некоторым опережением до ВМТ, чтобы оставить небольшое давление в цилиндре. Думаю это понятно.

Таким образом, сейчас работает много похожих систем, из них самые распространенные Renault (VCP), BMW (VANOS/Double VANOS), KIA-Hyundai (CVVT), Toyota (VVT-i), Honda (VTC).

НО и эти не идеальные, они могут только смещать фазы в одну или другую сторону, но не могут реально «сузить» или «расширить» их. Поэтому сейчас начинают появляться более совершенные системы.

Honda (VTEC), Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL)

Чтобы дополнительно регулировать поднятие клапана, были созданы еще более продвинутые системы, но родоначальницей была компания HONDA, со своим мотором VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control). Суть в том, что кроме изменения фаз, эта система может больше поднимать клапана, тем самым улучшая наполнение цилиндров или отвод отработанных газов. У HONDA сейчас используется уже третье поколение таких моторов, которые впитали в себя сразу обе системы VTC (фазовращатели) и VTEC (поднятие клапана), и сейчас она называется – DOHC i-VTEC.

Система еще более сложная, она имеет продвинутые распредвалы в которых есть совмещенные кулачки. Два обычных по краям, которые нажимают на коромысла в обычном режиме и средний более выдвинутый кулачок (высокопрофильный), который включается и нажимает клапана скажем после 5500 оборотов. Эта конструкция имеется на каждую пару клапанов и коромысел.

Как же работает VTEC? Примерно до 5500 об/мин мотор работает в штатном режиме, используя только систему VTC (то есть крутит фазовращатели). Средний кулачок как бы не замкнут с двумя другими по краям, он просто вращается в пустую. И вот при достижении высоких оборотов, ЭБУ дает приказание на включение системы VTEC, начинает закачиваться масло и специальный штифт выталкивается вперед, это позволяет замкнуть все три «кулачка» сразу, начинает работать самый высокий профиль – теперь именно он давит пару клапанов, на которые рассчитана группа. Таким образом, клапан опускается намного больше, что позволяет дополнительно наполнить цилиндры новой рабочей смесью и отвести больший объем «отработки».

Стоит отметить, что VTEC стоит и на впускном и выпускном валах, это дает реальное преимущество и прирост мощности на высоких оборотах. Прирост примерно в 5 – 7%, это очень хороший показатель.

Стоит отметить, хотя ХОНДА была первой, сейчас похожие системы используются на многих автомобилях, например Toyota (VVTL-i), Mitsubishi (MIVEC), Kia (CVVL). Иногда как например в моторах Kia G4NA, используется лифт клапанов только на одном распредвалу (здесь только на впускном).

НО и у этой конструкции есть свои недостатки, и самый главный это ступенчатое включение в работу, то есть едите до 5000 – 5500 и дальше чувствуете (пятой точкой) включение, иногда как толчок, то есть нет плавности, а хотелось бы!

Плавное включение или Fiat (MultiAir), BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic)

Хотите плавности пожалуйста, и тут первой в разработках была компания (барабанная дробь) – FIAT. Кто бы мог подумать, они первые создали систему MultiAir, она еще более сложная, но более точная.

«Плавная работа» здесь применена на впускных клапанах, причем распредвала здесь вообще нет. Он сохранился только на выпускной части, но он имеет воздействие и на впуск (наверное запутал, но постараюсь объяснить).

Принцип работы. Как я сказал, здесь есть один вал, и он руководит и впускными и выпускными клапанами. ОДНАКО если на «выпускные» он воздействует механически (то есть банально через кулачки), то вот на впускные воздействие передается через специальную электро-гидравлическую систему. На валу (для впуска) есть что-то типа «кулачков», которые нажимают не на сами клапана, а на поршни, а те передают приказания через электромагнитный клапан на рабочие гидроцилиндры открывать или закрывать. Таким образом, можно добиться нужного открытия в определенный период времени и оборотов. При малых оборотах, узкие фазы, при высоких – широкие, и клапан выдвигается на нужную высоту ведь здесь все управляется гидравликой или электрическими сигналами.

Это позволяет сделать плавное включение в зависимости от оборотов двигателя. Сейчас такие разработки есть также у многих производителей, таких как — BMW (Valvetronic), Nissan (VVEL), Toyota (Valvematic). Но и эти системы не идеальны до конца, что опять не так? Собственно здесь опять же есть привод ГРМ (который забирает на себя около 5% мощности), есть распредвал и дроссельная заслонка, это опять забирает много энергии, соответственно крадет КПД, вот бы от них отказаться.

FreeValve

Отказ полностью от валов, дросселя и привода ГРМ (цепь или ремень) выносят многие производители, но первыми сделали это Шведы в своем суперкаре Koenigsegg, который кстати развивает аж 1500 л.с.

Как это устроено? Вместо валов здесь находятся специальные электромагнитные актуаторы, в которых встроены пневматические пружины. ЭБУ контролирует каждый такой клапан и способна открывать и закрывать его очень быстро (до 100 раз в секунду) и на любое расстояние которое нужно. Это позволяет регулировать фазы на любое заданное значение! И ЭТО РЕАЛЬНО ОЧЕНЬ КРУТО.

Испытания показали, что такой мотор до 30% мощнее и эффективнее чем аналоги с распределительной системой, а также он экономичен на эти же 30%. Плавность хода здесь на высоте.

Минусом пока является что такой мотор, шумный, такое количество электромагнитных клапанов создает щелканье при открытие, причем оно нарастает при повышении оборотов. Также стоимость агрегата пока очень высока, но если его запустить в серию цена может значительно упасть.

Что же вот мы с вами и рассмотрели основные виды фазовращателей и просто систем газораспределения без них. Кто не особо понял посмотрите видео версию, там я постараюсь рассказать все просто и на пальцах.

НА этом заканчиваю, думаю, моя статья была для вас полезна, подписывайтесь на наш сайт и канал YOUTUBE, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

avto-blogger.ru

это что такое? Принцип работы и характеристики тиристоров

Тиристоры – это силовые электронные ключи, управляемые не полностью. Нередко в технических книгах можно увидеть еще одно название этого прибора – однооперационный тиристор. Другими словами, под воздействием управляющего сигнала он переводится в одно состояние – проводящее. Если конкретизировать, то он включает цепь. Чтобы она выключалась, необходимо создать специальные условия, которые обеспечивают падение прямого тока в цепи до нулевого значения.

Особенности тиристоров

Тиристорные ключи проводят электрический ток только в прямом направлении, причем в закрытом состоянии он выдерживает не только прямое, но и обратное напряжение. Структура тиристора четырехслойная, имеется три вывода:

Анод (обозначается буквой А).
Катод (буквой С или К).
Управляющий электрод (У или G).

У тиристоров есть целое семейство вольт-амперных характеристик, по ним можно судить о состоянии элемента. Тиристоры – это очень мощные электронные ключи, они способны проводить коммутацию цепей, в которых напряжение может достигать 5000 вольт, а сила тока - 5000 ампер (при этом частота не превышает 1000 Гц).

Работа тиристора в цепях постоянного тока

Обычный тиристор включается путем подачи токового импульса на управляющий вывод. Причем он должен быть положительным (по отношению к катоду). Длительность переходного процесса зависит от характера нагрузки (индуктивная, активная), амплитуды и скорости нарастания в цепи управления импульса тока, температуры кристалла полупроводника, а также приложенного тока и напряжения на имеющиеся в схеме тиристоры. Характеристики схемы напрямую зависят от вида используемого полупроводникового элемента.

В той цепи, в которой находится тиристор, недопустимо возникновение большой скорости нарастания напряжения. А именно такого значения, при котором происходит самопроизвольное включение элемента (даже если нет сигнала в цепи управления). Но одновременно с этим у сигнала управления должна быть очень высокая крутизна характеристики.

Способы выключения

Можно выделить два типа коммутации тиристоров:

Естественная.
Принудительная.

А теперь более подробно о каждом виде. Естественная возникает тогда, когда тиристор работает в цепи переменного тока. Причем происходит эта коммутация тогда, когда ток падает до нулевого значения. А вот осуществить принудительную коммутацию можно большим количеством различных способов. Какое управление тиристором выбрать, решать разработчику схемы, но стоит поговорить о каждом типе отдельно.

Самым характерным способом принудительной коммутации является подключение конденсатора, который был заранее заряжен при помощи кнопки (ключа). LC-цепь включается в схему управления тиристором. Эта цепочка и содержит заряженный полностью конденсатор. При переходном процессе в нагрузочной цепи происходят колебания тока.

Способы принудительной коммутации

Существует еще несколько типов принудительной коммутации. Нередко применяют схему, в которой используется коммутирующий конденсатор, имеющий обратную полярность. Например, этот конденсатор может включаться в цепь при помощи какого-либо вспомогательного тиристора. При этом произойдет разряд на основной (рабочий) тиристор. Это приведет к тому, что у конденсатора ток, направленный навстречу прямому току основного тиристора, будет способствовать снижению тока в цепи вплоть до нуля. Следовательно, произойдет выключение тиристора. Это случается по той причине, что устройство тиристора имеет свои особенности, характерные только для него.

Существуют также схемы, в которых подключаются LC-цепочки. Они разряжаются (причем с колебаниями). В самом начале ток разряда течет навстречу рабочему, а после уравнивания их значений происходит выключение тиристора. После из колебательной цепочки ток перетекает через тиристор в полупроводниковый диод. При этом, покуда течет ток, к тиристору прикладывается некоторое напряжение. Оно по модулю равно падению напряжения на диоде.

Работа тиристора в цепях переменного тока

Если тиристор включить в цепь переменного тока, можно осуществить такие операции:

Включить или отключить электрическую цепь с активно-резистивной или активной нагрузкой.
Изменить среднее и действующее значение тока, который проходит через нагрузку, благодаря возможности регулировать момент подачи сигнала управления.

У тиристорных ключей имеется одна особенность – они проводят ток только в одном направлении. Следовательно, если необходимо использовать их в цепях переменного тока, приходится применять встречно-параллельное включение. Действующие и средние значения тока могут изменяться из-за того, что момент подачи сигнала на тиристоры различный. При этом мощность тиристора должна соответствовать минимальным требованиям.

Фазовый метод управления

При фазовом методе управления с коммутацией принудительного типа происходит регулировка нагрузки благодаря изменению углов между фазами. Искусственную коммутацию можно осуществить при помощи специальных цепей, либо же необходимо использовать полностью управляемые (запираемые) тиристоры. На их основе, как правило, изготавливают устройство зарядное на тиристоре, которое позволяет регулировать силу тока в зависимости от уровня зарядки аккумуляторной батареи.

Широтно-импульсное управление

Называют еще его ШИМ-модуляцией. Во время открытия тиристоров подается сигнал управления. Переходы открыты, а на нагрузке имеется некоторое напряжение. Во время закрытия (в течение всего переходного процесса) не подается сигнал управления, следовательно, тиристоры не проводят ток. При осуществлении фазового управления токовая кривая не синусоидальна, происходит изменение формы сигнала напряжения питания. Следовательно, происходит также нарушение работы потребителей, которые чувствительны к высокочастотным помехам (появляется несовместимость). Несложную конструкцию имеет регулятор на тиристоре, который без проблем позволит изменить необходимую величину. И не нужно применять массивные ЛАТРы.

Тиристоры запираемые

Тиристоры – это очень мощные электронные ключи, используются для коммутации высоких напряжений и токов. Но есть у них один огромный недостаток – управление неполное. А если конкретнее, то это проявляется тем, что для отключения тиристора нужно создавать условия, при котором прямой ток будет снижаться до нуля.

Именно эта особенность накладывает некоторые ограничения на использование тиристоров, а также усложняет схемы на их основе. Чтобы избавиться от такого рода недостатков, были разработаны специальные конструкции тиристоров, которые запираются сигналом по одному электроду управления. Их называют двухоперационными, или запираемыми, тиристорами.

Конструкция запираемого тиристора

Четырехслойная структура р-п-р-п у тиристоров имеет свои особенности. Они придают им отличия от обычных тиристоров. Речь сейчас идет о полной управляемости элемента. Вольт-амперная характеристика (статическая) при прямом направлении такая же, как и у простых тиристоров. Вот только прямой ток тиристор может пропускать куда больший по значению. Но функции блокировки больших обратных напряжений у запираемых тиристоров не предусмотрено. Поэтому необходимо соединять его встречно-параллельно с полупроводниковым диодом.

Характерная особенность запираемого тиристора – это значительное падение прямых напряжений. Чтобы произвести отключение, следует осуществить подачу на управляющий вывод мощного импульса тока (отрицательного, в соотношении 1:5 к прямому значению тока). Но только длительность импульса должна быть как можно меньшей – 10... 100 мкс. Запираемые тиристоры обладают более низким значением предельного напряжения и тока, нежели обычные. Разница составляет примерно 25-30 %.

Виды тиристоров

Выше были рассмотрены запираемые, но существует еще немало типов полупроводниковых тиристоров, о которых также стоит упомянуть. В самых различных конструкциях (зарядные устройства, переключатели, регуляторы мощности) используются определенные типы тиристоров. Где-то требуется, чтобы управление проводилось путем подачи потока света, значит, используется оптотиристор. Его особенность заключается в том, что в цепи управления используется кристалл полупроводника, чувствительный к свету. Параметры тиристоров различны, у всех свои особенности, характерные только для них. Поэтому нужно хотя бы в общих чертах представлять, какие виды этих полупроводников существуют и где они могут применяться. Итак, вот весь список и основные особенности каждого типа:

Диод-тиристор. Эквивалент этого элемента – тиристор, к которому подключен встречно-параллельно полупроводниковый диод.
Динистор (диодный тиристор). Он может переходить в состояние полной проводимости, если превышается определенный уровень напряжения.
Симистор (симметричный тиристор). Его эквивалент – два тиристора, включенных встречно-параллельно.
Тиристор инверторный быстродействующий отличается высокой скоростью коммутации (5... 50 мкс).
Тиристоры с управлением полевым транзистором. Часто можно встретить конструкции на основе МОП-транзисторов.
Оптические тиристоры, которые управляются потоками света.

Осуществление защиты элемента

Тиристоры – это приборы, которые критичны к скоростям нарастания прямого тока и прямого напряжения. Для них, как и для полупроводниковых диодов, характерно такое явление, как протекание обратных токов восстановления, которое очень быстро и резко падает до нулевого значения, усугубляя этим вероятность возникновения перенапряжения. Это перенапряжение является следствием того, что резко прекращается ток во всех элементах схемы, которые имеют индуктивность (даже сверхмалые индуктивности, характерные для монтажа – провода, дорожки платы). Для осуществления защиты необходимо использовать разнообразные схемы, позволяющие в динамических режимах работы защититься от высоких напряжений и токов.

Как правило, индуктивное сопротивление источника напряжения, который входит в цепь работающего тиристора, имеет такое значение, что его более чем достаточно для того, чтобы в дальнейшем не включать в схему некоторую дополнительную индуктивность. По этой причине в практике чаще используется цепочка формирования траектории переключения, которая значительно снижает скорость и уровень перенапряжения в схеме при отключении тиристора. Емкостно-резистивные цепочки наиболее часто используются для этих целей. Они включаются с тиристором параллельно. Имеется довольно много видов схемотехнических модификаций таких цепей, а также методик их расчетов, параметров для работы тиристоров в различных режимах и условиях. А вот цепь формирования траектории переключения запираемого тиристора будет такая же, как и у транзисторов.

fb.ru

Что такое архиватор и зачем он нужен? Принцип работы архиватора

Обновлено 28.03.2016.

Бывали ли у вас ситуации, когда нужно связать несколько файлов в один? Например, чтобы передать их кому-нибудь по почте или в скайпе. А бывало, что размер флешки не позволял скинуть все необходимое за один раз? Так вот, если размер файлов слишком велик или если их нужно объединить в один общий файл для удобства, то здесь вам пригодится архиватор. Что это такое, как он работает и в каких ситуациях вообще может понадобиться?

Определение

Для начала определимся с понятием и объясним его смысл.

Архиватор — это программа для упаковывания и/или сжатия файлов в один пакет, а также их извлечения. Сжатия может и не происходить, если требуется простое объединение группы файлов в один. Иногда есть необходимость разделения архива на равные части, например, для удобства переноса на другой компьютер.

Многие думают, что архивирование это непосредственно сжатие и уменьшение в размерах, но это не совсем так. Существует специальный режим — без сжатия, который применяется только если есть необходимость в объединении. Очень полезная функция. Например, объединенные в один файл фотографии гораздо быстрее скинутся на флешку, чем по отдельности. Если же такой режим не использовать, то запаковка приведет к уменьшению размеров, но не всегда существенному.[ содержание ]

От чего зависит степень сжатия

Существует деление на два типа файлов:

текстовые;
бинарные.

При этом текстовые могут сжиматься в десятки раз за счет применения оптимальных алгоритмов сжатия и шифрования. Бинарные же файлы очень плохо подвергаются изменению, так как данные в них имеют сложную структуру и зачастую уже подвержены сжатию и кодированию. Например, mp3 файлы музыки и jpeg фотографии уже сжаты соответствующими алгоритмами с потерями, если применять к ним дополнительно агрессивное шифрование, то после этого их попросту нельзя будет восстановить без критичной потери данных. Так, для музыки существуют формат без сжатия — flac, а для фотографий это raw. Они имеют на порядок больший размер, но и качество там лучше.

При этом, не путайте сжатие данных архиватором и сжатие соответствующими алгоритмами, например, mp3 и jpeg, ведь последние подходят только для музыки и фотографий, а архиваторы сжимают любые файлы, хоть и зачастую не так эффективно.[ содержание ]

Какие бывают архиваторы

Самыми распространенными на сегодня являются 7z и WinRAR. Давайте же рассмотрим их поближе.WinRaR. Условно бесплатная программа для архивирования файлов. Действует вечный Триал, то есть, первые 40 дней после установки вы пользуетесь им абсолютно свободно, а после этого при каждом запуске вам будут ненавязчиво предлагать купить лицензию. Жмет в форматах rar и zip, распаковывает практически все форматы. Считается лучшим по соотношению скорости к степени сжатия.

7z. Полностью свободный архиватор. Запаковывает во множество распространенных форматов, при этом распаковывает практически любые. Самыми часто используемыми форматами запаковки здесь являются 7z, gzip, tar, при чем некоторые из них могут вкладываться друг в друга для дополнительного эффекта. Например, очень часто можно встретить дважды запакованные файлы tar.gz, особенно в Unix системах. По эффективности сжатия немного превосходит WinRAR, но при этом незначительно проигрывает ему в скорости.[ содержание ]

Теперь вы знаете что такое архиватор и зачем они нужны, а также легко сможете решить для себя какой из двух аналогов выбрать.

myblaze.ru

что это такое? Принцип работы, максимальная скорость, преимущества и недостатки технологии ADSL

ADSL - это технология несимметричного доступа к Интернету. Она по своей структуре является асимметричной системой и позволяет работать с соединениями со скоростью, доходящей до 8 Мбит/с. ADSL-технология, скорость передачи которой рассчитывается до 1 Мбит/с, действует в среднем на расстоянии более 5 км. Сегодня мы рассмотрим, что это за тип подключения и как он работает.

История появления

Прежде чем ответить на вопрос: "ADSL - что это такое?", предлагаем вашему вниманию немного исторических данных. Впервые о создании высокоскоростных соединений заговорили в конце 80-х, когда даже Интернет в своем современном обличии был только навязчивой идеей. Главной его задачей в 1989 году было улучшение и модернизация технологии передачи данных по медным телефонным проводам. Аналого-цифровое преобразование создавалось главным образом для быстрой передачи информации между различными интерактивными службами, видео-играми, видео-файлами, а также для получения моментального удаленного доступа к ЛВС и другим сетевым системам.

Современная ADSL-технология: принцип работы

Действие сети строится на цифровой линии абонента, которая по каналам телефонной связи предоставляет доступ к Интернету. Но телефонные линии используют аналоговый сигнал для передачи голосовых сообщений. ADSL-соединение предназначено для того, чтобы аналоговый сигнал преобразовывать в цифровой и передавать его прямо на компьютер. При этом, в отличие от уже устаревших Dial-up модемов, устройства на базе АДСЛ не блокируют телефонную линию и позволяют использовать цифровой и аналоговый сигналы одновременно.

Суть технологии (асимметричность) заключается в том, что абонент получает огромный объем данных - входящий трафик, а от себя передает минимум информации - нисходящий трафик. В качестве входящего подразумевается разного рода контент: видео- и медиа-файлы, приложения, программы, графические объекты. Нисходящий отсылает лишь важную техническую информацию - различные команды и запросы, электронные письма и другие второстепенные элементы. Асимметричность состоит в том, что скорость от сети к абоненту в разы выше скорости от пользователя.

Важнейшим плюсом, которым обладает ADSL-технология, является ее бюджетность и экономичность. Дело в том, что для работы системы применяются те же медные телефонные провода. Количество витых пар в них, конечно, значительно превышает число аналогичных элементов в кабельных модемах. Но в то же время никакой модернизации коммутационного оборудования и сложной реконструкции производить не нужно. ADSL подключается быстро, а современные виды модемов интуитивны в управлении и настройке.

Какое оборудование используется для данного подключения?

Для того чтобы технология работала, используются специальные виды модемов, различающиеся по своей структуре, конструкции, типу подключения:

PCI-модемы (внутренние устройства компьютера).
Внешние модемы с типом подключения USB.
Устройства с интерфейсом вида Ethernet.
Маршрутизатор, роутеры со схемой Ethernet.
Профильные виды модемов (для охранных предприятий, частных телефонных линий).
Маршрутизатор с внутренними точками доступа Wi-Fi.

Дополнительное оборудование: сплиттеры и микрофильтры

Нельзя забывать о том, что для подключения такого гаджета, как ADSL-модем, потребуются сплиттеры и микрофильтры. Подбираются устройства в соответствии с конструкцией телефонного кабеля. В той ситуации, когда отвод кабеля сделан (или его можно осуществить), чтобы развести канал модема и телефона, используется сплиттер. В другом случае требуется покупка микрофильтра, который устанавливается на каждый телефон, присутствующий в помещении.

Главной задачей сплиттера является разделение частот - голосовых (0,3-3,4 КГц) и применяемых непосредственно самими модемом (25 КГц-1,5 МГц). Именно таким способом обеспечивается одновременная работоспособность модема и телефона, которые не мешают друг другу и не создают помех. Сплиттеры компактны и не причинят лишних неудобств. Миниатюрная коробочка оснащается тремя разъемами и имеет небольшой вес.

ADSL - что это такое? Этапы подключения высокоскоростного Интернета

Выбор провайдера. Использовать данную технологию на сегодняшний момент предлагает каждый провайдер. Различные виды и тарифы зависят от региона, а также от технических возможностей компании, зона покрытия которой может быть ограничена.
Покупка оборудования. В настоящее время совсем не обязательно покупать модем, роутер, маршрутизатор, сплиттеры и микрофильтры. При оформлении договора на подключение провайдер предлагает взять необходимую аппаратуру в аренду, в том числе и ADSL-модем. В дальнейшем при расторжении документа оборудование возвращается обратно. Клиент платит исключительно за Интернет-подключение. Современный Интернет ADSL – что это такое? Это быстрый, дешевый и качественный способ подключения.
Активация аккаунта. За каждым клиентом провайдер резервирует аккаунт, активация которого может занять до 12 дней. Впрочем, в большинстве случаев при нормальном покрытии сети процедура не требует более нескольких часов. Предварительно провайдер проверяет телефонный номер на возможность подключения ADSL. Если зоны доступа технологии недостаточно, то провести высокоскоростной Интернет не получится.
Настройка оборудования. На данном этапе проводится подключение устройств к телефонной линии, монтаж сплиттеров и микрофильтров, установка драйверов модема на компьютер, а также выставление сетевых параметров модема в Интернет-браузере.

Плюсы

Какие имеет ADSL-технология преимущества? Вот несколько из них:

Высокая скорость передачи данных. ADSL позволяет без особого труда осуществлять передачу файлов любого объема без долгого ожидания. Технология постоянно совершенствуется, а скорости растут, значительно расширяя возможности абонента.
Беспроводное подключение. Чтобы использовать ADSL-систему, не нужно протягивать кабель до абонента и устанавливать большое количество оборудования. Повышается надежность, качество и функциональность сети.
Отсутствие помех на телефонной линии. ADSL-маршрутизатор работает в независимом режиме и не создает никаких проблем для работы телефона. Звонить и путешествовать по виртуальному пространству можно совершенно свободно.
Постоянный доступ в Интернет ADSL. Что это такое? Это значит, что во время работы сеть не будет давать сбоев. Технология не требует переподключения. Пользователь получает доступ в Интернет постоянно и может быть онлайн круглые сутки.
Надежность и стабильность. На сегодняшний день ADSL является самым надежным видом Интернет-соединения.
Рентабельность. Стоимость подключения ADSL и установки модема с роутером минимальна и не ударит по семейному бюджету.

Недостатки

Отсутствие защиты от перекрестных наводок. Если к одному каналу будут подключены несколько десятков клиентов, рассчитывать на высокую скорость не придется. Чем больше абонентов на одном ADSL, тем ниже качество передачи данных.
ADSL-технология недостатки хоть и имеет, но они немногочисленны. Сюда также можно отнести минимальную скорость от абонента. Асимметричность ADSL имеет очевидный минус - от абонента передача файлов будет долгой и неудобной. Но технология предназначена, прежде всего, для быстрого доступа к сети Интернет, для серфинга. К тому же информация, передаваемая от абонента, занимает минимум места и не требует большого ресурса.

Скорость и факторы, на нее влияющие

ADSL представляет собой технологию высокоскоростного Интернета, но универсального значения и формулы не существует. Для каждого отдельного абонента скорость индивидуальна и определяется целым набором факторов. В том числе некоторые из них могут повлиять на надежность и качество оборудования. Поэтому проводить установку модемов и роутеров лучше всего профессионалам.

Главной причиной низкой скорости ADSL-соединения является качество абонентской линии. Речь идет о наличии кабельных отводов, их состоянии, диаметре проводов и протяженности. Затухание сигнала является прямым следствием увеличения длины абонентской линии, а уменьшить помехи можно благодаря расширению диаметра провода. Стандартная длина ADSL-канала не превышает 5 км - оптимальный диапазон для высокоскоростной передачи данных.

Скоростные характеристики

Если сравнивать с другими технологиями Интернет-соединений, ADSL значительно выигрывает в скорости. Аналоговый модем даст максимум до 56 Кбит/с, в то время как ADSL на заре своего появления уже позволяла передавать информацию со скоростью до 144 Кбит/с. ADSL-технология, максимальная скорость которой определяется также характеристиками модема и может достигать 2048 Мбит/с, оптимизирует процесс передачи информации. Цифровые линии значительно увеличивают возможности пользователя, выводя его за рамки ограничений даже при наличии нескольких подключенных компьютеров, мобильных телефонов, планшетов и других гаджетов.

Перспективы технологии

Возможности и ресурсы технологии ADSL еще далеко не исчерпаны. Даже стандарты ADSL2 и ADSL2+, введенные еще в середине 2000 годов, до сих пор сохраняют свою актуальность и возможности. Это, по сути, единственная технология, которая может обеспечить широкий доступ в Интернет без сбоев и программных проблем, поэтому является конкурентом для многих других методов подключения к сети Интернет.

Минимальное техническое оснащение дополняется современными видами модемов. Производители ежегодно выпускают новые устройства, рассчитанные на непрерывную эксплуатацию без необходимости обслуживания и сервиса. Кроме того, скорость ADSL постоянно растет и не ограничивается мегабитами. Подключение становится актуальным как для дома, так и для целой офисной компании с несколькими десятками компьютерных клиентов.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое ADSL-технология, в чем заключается ее суть и принцип работы. Как видите, это одна из тех технологий, которая практически не дает сбоев при работе (даже в том случае, если к сети подключено несколько десятков пользователей). При этом ей не требуются постоянные переподключения и ограничение в скорости.

fb.ru