Авторизация |
![]() |
Адсорбер устройство и принцип работыПромышленная адсорбция – эффективная технология сухой очистки газов от химических примесейЗавод газоочистных, вентиляционных и аспирационных систем ООО «ПЗГО» с участием встречает Посетителей и Клиентов на своем официальном сайте и предлагает к пристальному рассмотрению такое оборудование как сухой промышленный адсорбер для очистки газа. За более чем 30-летний срок существования нашего завода мы заручились партнерским доверием и профессиональным уважением более 200 предприятий из России, СНГ, Европы и Азии. Ключевыми особенностями всех газоочистных аппаратов и комплексов «ПЗГО» являются:
По любым вопросам, касающимся проектирования, изготовления, приобретения и монтажа сухих адсорбционных / хемосорбционных систем, пожалуйста, заполняйте Анкету Заказчика или напрямую обращайтесь в «ПЗГО» любым удобным способом. Запросить стоимость сухого адсорбера или задать вопрос Происхождение, лингвистическое и техническое определение понятияВпервые слово «sorption» (рус. сорбция), в том смысле, которым мы наделяем его сегодня, зафиксировано в 1872 году. Понятие «адсорбция» в международный технический лексикон вошло в 1919, в один из пиков индустриальной революции. Что интересно, слова абсорбция и адсорбция происходят от одного старолатинского корня «sorbere», что значит всасывать, впитывать.Собственно, оба этих явления – две разновидности сорбции – поглощения одних соединений (или химических элементов) другими. Более того, технически, адсорбция является частным случаем абсорбции, поэтому путаница в приставках «ад-» и «аб-» встречается очень часто. Общие сведения о технологии В применении к процедуре газоочистки, адсорбирование – процесс захвата примесей на поверхности наполнителя (углерода, цеолита, силикагеля). Десорбция, соответственно, – обратный процесс высвобождения присоединенных веществ обратно в газ или воздух.
Если бы Ваша рубашка, чисто теоретически, была «соткана» из жидких нитей, то сигаретный дым мог бы осесть не только на поверхности, но и распространиться вглубь «нитей», по всему объему полотна. Это описывало бы явление классической абсорбции. Все эти процессы настолько часты и обыденны, что мы, как правило, не придаем им значения, а между тем, эти особенности фазового взаимодействия активно используются во множестве важных технологических процедур, особенно, – в мероприятиях по сухой промышленной газоочистке и дезодорации. Рассмотрим подробнее технический аспект. Химическая и физическая адсорбцияПосле изучения смысла явления давайте взглянем, какие механизмы ответственны за нейтрализацию примесей на межатомном уровне. Физический реакционный принципОбеспечивается силами Ван-дер-Ваальса. На микроуровне – на поверхности практически всех молекул – присутствуют электрические диполи. Когда молекулы сближаются на определенное расстояние (несколько молекулярных длин), начинается взаимная поляризация (специфическая молекулярная ориентация) адсорбента и адсорбата, что позволяет диполям их молекул (атомных конгломератов) объединяться, притягиваться через принцип электромагнитного взаимодействия. Новых химических соединений при этом (в идеальных условиях) не образуется. Знакомство с межмолекулярными силами Химическая адсорбция (хемосорбция)Микроявления, имеющие место во время хемосорбции, в значительной мере схожи с описанными в предыдущем пункте, с той разницей, что к физическому взаимодействию присовокупляется эффект химической реакции, протекающей на границе раздела твердой и газообразной (воздушной) сред. Основным отличием хемосорбции от физической адсорбции является повышенное выделение тепла. Это происходит из-за возникновения новых и разрывов существующих химических связей, что вызывает изменение термического равновесия системы (обычно – нагрев, редко – охлаждение сорбента). Гранулы и таблетки активированного угля Комбинированный принципИдеальные условия для наблюдения вышеописанных реакций в стандартном промышленном климате, как правило, редко достижимы. Поэтому реальная адсорбция всегда предполагает то или иное сочетание физического и химического контакта. Более того, в индустриальной газоочистке предпочтителен именно хемосорбционный подход – несмотря на повышенную степень «забивания» поглотителя и необходимость в более частой регенерации, реакция пурификации идет куда более активно и эффективно. Помимо прочего, стоит отметить и температурное непостоянство адсорбционного взаимодействия. Так, например, реакция кислорода с металлом в обычных условиях более смещена в сторону физической адсорбции, но при повышении температуры тип взаимодействия приобретает больше хемосорбционных черт. Именно поэтому горячие кислые компоненты выбросов наносят в драматической степени больший урон металлическим газовоздушным трактам (трубам, воздуховодам, насосам, муфтам, и другим элементам аппаратной обвязки).Регенерация и перезагрузка адсорбентаОдна из особенностей сухих адсорберов – необходимость непрерывной или периодической регенерации. Идеальным состоянием для функционирования аппарата является т.н. адсорбционное равновесие, при котором скорость адсорбирования примесей равняется (или приблизительно равняется) скорости десорбции, что обеспечивает постоянство КПД установок. Основным параметром эффективности регенерации является способность «реактиватора» связываться с задержанными поллютантами сильнее, чем адсорбент. Реактивация поглотителя водяным паромПродувка адсорбента перегретым водяным паром – одна из наиболее часто используемых методик восстановления результативной работы адсорбционных колонн. Немалую роль здесь играет температура водных диполей, которые – за счет термического напряжения – приобретают усиленную реакционность. Гранулированный цеолит – один из наиболее эффективных адсорбентов Параллельно тому, как поллютант переносится с насадки на насыщенный пар, эта смесь уводится из колонны в теплообменник (конденсаторный испаритель или холодильник), где сгущается до жидкой фазы. Полученная жидкая среда часто также нуждается в утилизации – в силу своей избыточной токсичности или привлекательности в плане экстракции из нее полезных фракций.
Продувка воздухом, кислородом или инертными газамиДругой реактивационной техникой является продувка насадок (гранул) газом – в зависимости от конкретных обстоятельств и свойств адсорбента – кислородом, углекислотой, инертными газами или воздушной смесью, чаще всего – нагретой. Десорбированный адсорбат направляется на последующую утилизацию / нейтрализацию. Микроскопическое исследование 3 образцов восстановленного активированного угля после нейтрализации P-нитрофенола (PNP), увеличение в верхнем ряду 250x, в нижнем – 2500x. A, D – продувка воздухом, B, E – углекислым газом, C, F – водяным паром. Диаграмма эффективности реактиваторов распределилась как воздух < CO2 < водяный пар. Перегретый пар практически полностью очистил поверхность угля от нитрофенола, показав ≈ 100%-ный результат. Ссылка на научную работу. Термическое прокаливаниеНевоспламеняемое прокаливание в промышленных адсорберах часто реализуется неразрывно с горячей газопродувкой. Подвижные гранулы или неподвижные насадки сначала продуваются горячим воздухом, а потом прокаливаются при высокой температуре без доступа кислорода.
Прокаливание может быть применено самостоятельно. Термическая экстракция адсорбата относится к деструктивным способам регенерации с потерей до 5 и выше процентов полезного объема наполнителя за каждый активационный цикл. Заказывая адсорбер в «ПЗГО», Вы можете быть уверены в том, что мы подберем именно тот наполнитель и тот регенеративный метод, который обеспечит наилучшие показатели газоочистки. Конструкции, размеры, виды и типы адсорберовАдсорбционные аппараты сегодня выпускаются во множестве размеров, геометрических и технических исполнений, которые прямо зависят от объемов обрабатываемых потоков, степени загрязненности и характера абсорбтивов. Основными конструкционными исполнениями являются вертикальное, горизонтальное и кольцевое. Вертикальные адсорбционные колонны (башни)Использование данного типа аппаратов оправданно в тех случаях, когда характеристики абсорбтива (загрязнителя) и его концентрация точно известны и неизменны. Установки показывают высокий КПД в улавливании высокотоксичных соединений, паров ртути, оксидов серы, топливных смесей (аппараты аварийной воздухоочистки), диоксинов, фтора, цианидов, и других соединений исключительной опасности. "Батарея" колонн сухой санитарной газоочистки В целом, вертикальные башни относятся к аппаратам тонкой очистки газов и нередко выступают в роли финальной, санитарной ступени газоочистки от вредных включений. Принцип действия колонных агрегатовКолонна представляет собой цилиндрическую башню с одним или несколькими опорными ярусами, уложенными регулярной или нерегулярной насадкой по всей поверхности поперечного сечения цилиндра / конуса. В силу необходимости регенерации насадочных тел адсорберы – для обеспечения бесперебойности газоочистных мероприятий – часто устанавливаются в паре. В то время как в одной колонне идет непосредственный захват из потока абсорбтива, другой находится в режиме десорбции и отвода захваченных веществ из колонны через соответствующие клапаны. Подобен и принцип действия автомобильного адсорбера. Современные экологические нормы запрещают прямой контакт выбросов двигателя с окружающей средой, поэтому выхлопная система всех современных автомобилей содержит адсорберный блок, (обычно керамический), где происходит захват несгоревшего топлива, которое десорбируясь и конденсируясь, отправляется на дожиг в камеру сгорания. Регенерация керамического поглотителя атмосферным воздухом происходит автоматически и управляется компьютером двигателя. Чертежи изготовленных агрегатов ООО "ПЗГО". Размеры варьируются в значительных пределах. Слева – аппарат производительностью до 1000 кубометров в час, высота – 1900 мм. Правая модель превосходит ее в плане производительности на порядок при высоте башни 5300 мм. Чертежи не демонстрируют типичные размеры и диаметры: каждая установка изготавливается индивидуально. Вариативность исполнения башенных адсорберов высока: для достижения максимальных показателей эффективности входной патрубок может располагаться как сверху, так и снизу, может разниться количество ярусов, тип и объем поглотителя, назначение вспомогательного оборудования.
Горизонтальные и кольцевые адсорберыМенее распространены в средней и малой промышленности кольцевые и горизонтальные адсорбционные системы, использующиеся, в основном, в секторах крупной промышленности. Широкое применение такие установки находят в нефтегазовой, химической, пластмассовой и нефтехимической отраслях, где имеется потребность в тонкой очистке больших объемов газа от токсических и / или нежелательных включений. Такие комплексы, как правило, являют собой сложные многоступенчатые системы и оправдывают свою рациональность только в случае точного технико-экономического расчета. Классификация по принципу действияОсновным показателем эффективности работы является отношение времени поглощения к времени десорбции поглотителя. В различных условиях этот показатель достигается различными принципами физического поведения насадочного наполнителя. Неподвижный насадочный слойГеометрические формы неподвижных насадок отличаются от тех, которые используются в аппаратах мокрой очистки – скрубберах и абсорберах (кольца Рашига и Паля, седла, кольца с перегородками, хорды, полухорды). В сухих каталитических аппаратах акцепторы поллютантов обычно представлены гранулами и зернами различной формы и размеров (шарики, циллиндры, крошка разной дисперсности). Пористость насадки под микроскопом Наполнение опорных тарелок неподвижным адсорбентом предполагает очистку газов в периодическом режиме (поглощение → десорбция). Неподвижность тел обусловливается неспособностью газового поля сдвинуть крупные элементы поглотителя. Среди плюсов неподвижной насадки – отсутствие механического взаимодействия (истирания) тел, увеличенный срок службы адсорбента. Подвижный и кипящий слойПодвижность слой приобретает в результате избытка подъёмной силы газового потока относительно силы естественного тяготения. Сухой подвижный слой предполагает использование легких и подвижных зерен и гранул небольшого и среднего диаметра. Несмотря на присутствующий микроизнос гранул при взаимном трении, контакт с адсорбтивом происходит более активно, что находит отражение в эффективности таких устройств. Наглядная демонстрация сухого подвижного слоя Частным случаем подвижного является сухой кипящий слой. «Кипение» возникает как результат точного динамического равновесия, создающегося в колонне при столкновении двух противонаправленных потоков. Преимущество движущегося поглотителя перед неподвижным – более низкое пневмогидравлическое сопротивление и возможность частичного (или полного объединения) стадий очистки и регенерации в рамках одного корпуса. В целом, несмотря на повышенную сложность расчета и проектирования таких агрегатов, а также некоторое механическое истирание поглотителя, устройства показывают высочайший коэффициент улавливания опасных, вредных и нежелательных компонентов потока. Обезвреживание выбросов, помимо прочего, может проводиться как на непрерывном, так и на периодическом базисе. Заказ, проектирование, изготовление, продажа, доставка и установка оборудованияПо любым вопросам, касающимся индивидуального проектирования, изготовления и покупки оборудования сухой газоочистки, пожалуйста, обращайтесь в Клиентский отдел ООО «ПЗГО» или заполняйте Опросный Лист.
Осуществим быструю доставку агрегатов до любого города России, СНГ, Азии или Европы. В случае необходимости проведем полный цикл работ «под ключ» по введению оборудования в технологический цикл Вашего предприятия. Обучим персонал. Полный комплект технических и бухгалтерских документов. Длительная гарантия производителя. Перекомплектация, модернизация, переоборудование Ваших систем. Любые аспекты и регионы сотрудничества. ООО «ПЗГО» – дышите легко! Для чего нужен адсорбер и клапан адсорбера Дата публикации: . Адсорбер (часто его называют абсорбер) представляет собой один из узлов автомобиля, который отвечает за поглощение и нейтролизацию паров бензина, выходящих из бака. Многие автовладельцы полагают, что это совершенно ненужное устройство, которое только создает лишние проблемы, поэтому нередко его и вовсе снимают. Однако, повышенное потребление бензина и другие проблемы в работе системы, как правило, возникают только в том случае, если из строя выходит клапан абсорбера. Поэтому прежде чем безжалостно удалить этот узел, будет полезно узнать чуть больше об особенностях его работы и процедуре смены прибора. Для чего используется адсорберВ процессе работы двигателя ТС бензин немного нагревается, выделяя очень летучие пары. Их образование усиливается под влиянием вибрации движущегося автомобиля. Если в ТС не предусмотрена система нейтрализации вредных испарений, а установлена примитивная вентиляция, то образования просто выводятся на улицу через специальные отверстия. Такая картина наблюдалась практически со всеми старыми карбюраторными автомобилями (именно поэтому нередко в машине неприятно пахло бензином) до появления экологического стандарта ЕВРО-2, контролирующего уровень вредных испарений в атмосферу. Сегодня каждый автомобиль должен быть оснащен соответствующей системой фильтрации, чтобы отвечать стандартам. Как правило, самой простой из них и является адсорбер. Что собой представляет фильтрующий элемент и как он работаетЕсли говорить простыми словами, то абсорбер является большой банкой, наполненной активированным углем. Кроме этого в системе присутствует:
Если говорить о принципе работы системы, то он очень прост:
Как правило, именно клапан адсорбера дает сбой. Если он начинает открываться и закрывать в неправильном режиме или полностью выходит из строя, это может негативно сказаться на работе всего автомобиля и спровоцировать поломки. Неисправности электромагнитного клапанаЕсли адсорбер почти все время находится в бесперебойном режиме, то клапан продувки может легко перестать функционировать. Это повлечет за собой повреждение бензонасоса. Если адсорбер не осуществляет правильную вентиляцию, то бензин постепенно будет скапливаться во впускном коллекторе. Подобное приводит к довольно неприятным «симптомам»:
Иногда фильтрующий элемент, наоборот, издает слишком громкие звуки, которые также не являются нормой. Чтобы удостовериться, что причиной служит именно неисправный клапан, а не ГРМ, достаточно резко нажать на газ. Если звуковой эффект остался таким же, то, скорее всего, проблема именно в клапане адсорбера. В этом случае рекомендуется немного подкрутить регулировочный винт устройства. Однако закручивать его нужно не более чем на пол-оборота. Слишком сильная фиксация приведет к ошибке контроллера. Если такие манипуляции не помогли, то нужно провести более детальную диагностику. Проверяем работоспособность адсорбераЧтобы удостовериться, что неисправность связана именно с клапаном этого элемента, можно отправить авто на полную диагностику. Но, это дорого, поэтому попробуем сначала самостоятельно выявить возможные проблемы. Прежде всего, нужно посмотреть, не выдает ли контроллер ошибки, например, «обрыв управления цепи». Если все нормально, то воспользуется ручной проверкой. Для этого достаточно подготовить мультиметр, отвертку и несколько проводов. После этого нужно выполнить несколько простых шагов:
Ставим новый клапан адсорбераДля замены элемента не обязательно обращаться в автосервис. Работы можно провести и самостоятельно при помощи нескольких крестообразных отверток. Также нужно приобрести новый клапан (его маркировка должна полностью совпадать с данными на старом устройстве). После этого:
В заключенииНекоторые автовладельцы принимают решение и вовсе снять адсорбер, полагая, что он негативно влияет на потребление бензина и на работу машины в общем. Однако нужно признать, что такие проблемы возникают только в том случае, если устройство, а точнее его клапан, неисправно. Если прибор работает в штатном режиме, то это никак не сказывается на управлении авто и его потреблении топлива. Адсорбер устройство и принцип работыАдсорбер: что это такое, для чего нужен, на что влияет Адсорбер (от лат. sorbeo — поглощаю) – это система автомобиля, которая служит для улавливания паров бензина, которые выходят из бака. При работающем двигателе они направляются в систему впрыска топлива, а именно во впускной коллектор. При заглушенном моторе часть паров улавливается сепаратором (он их направляет обратно в бак), а оставшиеся пары поступают в адсорбер, где они нейтрализуются. По сути это большая пластиковая банка, внутри находится активированный уголь, который борется с парами бензина. Итак, пары топлива поднимаются вверх бака и останавливаются на сепараторе, который совмещен с датчиком гравитации. В нем они частично конденсируются и возвращаются обратно. Другая часть испарения минует гравитационный клапан, проходит в адсорбер, где накапливается. Накопление происходит при незапущенном двигателе. После пуска двигателя электромагнитный клапан открывается, соединяя полость адсорбера с впускным коллектором или дроссельным узлом. Пары смешиваются с воздухом, который подается через дроссельный узел, далее поступают во впускной коллектор и после в цилиндры двигателя, где они дожигаются с воздушно-топливной смесью. Где находится адсорбирующая система автомобиля?Место нахождения адсорбера может отличаться в зависимости от автомобиля: сразу за фарой, под передним или задним подкрылком, на самом бензобаке, под запаской. Устройство и принцип работыПомимо фильтрующей части система состоит из:
Принцип работы
В моторах, которые оснащены турбиной, предусмотрен компрессор. Задача последнего — создать разряжение в коллекторе впуска. Вот почему в специальных системах, предусматривающих улавливание паров на турбированных моторах, установлен 2-ходовой клапан, срабатывающий и направляющий пары топлива на впуск компрессора или в коллектор впуска (при наличии или отсутствии давления соответственно). Источники:Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:Проголосовавших: 1 чел. признаки неисправности и проверка клапана продувкиАдсорбер появился в системе питания автомобильных двигателей после ужесточения экологических требований. Стало недопустимым выбрасывать в атмосферу углеводороды, к которым относится бензин в виде незаметных испарений. Пары стали собирать в специальном накопителе, который периодически автоматически продувался, а бензин использовался по прямому назначению. Содержание статьи: Нужен ли в машине адсорбер и где он находитсяС точки зрения автомобилиста, не озабоченного сбережением окружающей среды от загрязнений, адсорбер только зря занимает полезный объём автомобиля и усложняет его конструкцию. Но поскольку машин стало много, и их вклад в издевательство над экологией стали замечать даже самые отъявленные любители бензина в крови, вопрос был решён законодательно. Теперь адсорбер действительно нужен, как минимум чтобы не нарушать технический регламент.
Кроме экологических, моральных и юридических обоснований, необходимость этого накопителя в настоящее время вызывается также и тем, что современный автомобиль настроен таким образом, что без адсорбера нормально работать не сможет. Его роль закреплена в программе электронного блока управления впрыском топлива, поэтому без переделок удалить его уже нельзя. Располагается крупная пластиковая банка с наполнителем обычно в подкапотном пространстве, хотя встречаются и варианты её размещения под днищем машины, а также под передним бампером или в иных внутренних полостях кузова. От неё протянуты шланги с клапанами к бензобаку и впускному коллектору. Принцип работы и устройство адсорбераВ пластмассовом корпусе узла расположен наполнитель, просто активированный уголь или более сложное вещество. От него требуется высокая пористость и способность адсорбировать пары бензина, то есть сохранять их в себе, отделяя от воздуха. Корпус герметичен, сверху на нём имеются входные и выходные пластиковые штуцеры, обычно под быстросъёмные соединители, а также встречается интегрированное крепление электрического клапана продувки со своим разъёмом. Во время работы двигателя давление в баке автомобиля изменяется. В те времена, когда об экологии не заботились, проблема решалась простым дренажным отверстием в его пробке. Сейчас при вентиляции бака необходимо отделять углеводороды, то есть пары бензина от атмосферного воздуха. Для этого из верхней части бака делается отвод, соединённый шлангом через сепаратор и систему клапанов безопасности с внутренним пространством адсорбера. Пары бензина, проходя через активированный уголь, отделяются и задерживаются его пористой структурой, что очень похоже на принцип действия противогаза. Воздух же проходит далее в атмосферу через штуцер сапуна адсорбера. При высокой температуре и интенсивной эксплуатации запас ёмкости устройства быстро исчерпается, и бензин придётся куда-то удалять. Для этого в работе автоматики автомобильного двигателя предусмотрен специальный режим продувки адсорбера через соответствующий клапан, который соединён шлангом с дроссельным пространством впускного тракта. Обычно прямо к впускному коллектору. Продувка происходит за счёт имеющегося там разрежения. Должны быть соблюдены некоторые условия, чтобы электронный блок управления двигателем (ЭБУ) подал команду на продувку:
Регулирование потока продувки производится в ключевом режиме, то есть клапан открывается и закрывается с определённой частотой, а время его относительного нахождения в закрытом и открытом состояниях определят производительность режима.
Он не должен влиять на основные задачи мотора – ровную тягу, высокую отдачу и стабильную работу. Во время продувки воздух забирается через штуцер сапуна адсорбера, проходит под действием перепада давлений через поглощающую начинку, насыщается парами бензина и отправляется во впускной коллектор для сгорания в цилиндрах в составе топливовоздушной смеси. Устройство подготавливается к приёму следующих порций паров из бензобака. НеисправностиУзел достаточно надёжен, редкие проблемы с ним проявляются как:
Всё это приводит к повышению или уменьшению оборотов холостого хода, неуверенному запуску, повышению расхода и снижению тяги. Обычно ЭБУ замечает отклонения и высвечивает ошибку на панели приборов. Существует даже отдельный раздел типовой таблицы кодов ошибок, посвящённый аппаратуре улавливания паров бензина. Как проверить клапан продувки адсорбераПеред снятием, внушающего подозрение клапана, надо отсоединить аккумуляторную батарею, чтобы не накапливать ненужные ошибки, поскольку ЭБУ заметит обрыв цепи после снятия разъёма. Демонтированный клапан должен быть нормально закрыт, то есть не продуваться, если на него не подано питание. Это можно проверить, подав на его вход небольшое давление воздуха. Утечек быть не должно, хотя в реальности поработавший клапан может немного пропускать. Это не так критично, как у шинного вентиля, но всё же нежелательно. Этот расход добавочного воздуха вынужден будет парировать регулятор холостого хода, а его возможности не безграничны. Для дальнейшей проверки на клапан следует подать напряжение от аккумулятора автомобиля. Его соленоид должен со щелчком уверенно сработать, а нагнетаемый воздух начать свободно проходить со входа на выход. При снятии напряжения исправный клапан с таким же щелчком возвращается в исходное состояние, блокируя поток. При работе двигателя на холостых оборотах от клапана никаких щелчков не должно быть слышно, а со стороны шлангов не раздаваться шипения подсасываемого воздуха.
Посторонний кислород во впускном коллекторе недопустим, он разбалансирует всю систему питания. Когда продувкой занимается ЭБУ, он учитывает все влияния поступающих мимо дросселя и всех датчиков бензина и воздуха. Более того, мозг машины насторожится, если этого не произойдёт по его команде. Адсорбер с сопутствующей арматурой настолько надёжен, что о его существовании часто забывают даже профессионалы. И если анализ кодов ошибок не даст нужной информации, а запах бензина в салоне не станет дополнительным намёком, то поиск и ремонт непонятных неполадок в работе двигателя может потребовать массу времени и средств. К тому же сам узел иногда нуждается в плановых заменах, поскольку через него проходит наружный воздух, а он не всегда чист. Это похоже на работу воздушного и салонного фильтров, хотя через них поток несравнимо больше и о них мало кто забывает. Адсорбер в автомобиле: устройство и принцип работыТопливный бак в автомобиле нуждается в вентиляции. Объём горючего изменяется, температура тоже колеблется в широких пределах, всё это приводит к тому, что давление насыщенных паров бензина может привести к раздуванию тонких пластиковых или металлических стенок. Причём если добавление воздуха для снижения разрежения в баке не вредит экологии, то выброс в атмосферу углеводородов прямо запрещён существующими нормами. Значит надо поддерживать давление по принципу замкнутой системы, утилизируя излишек бензинового пара. Для этого используется принцип адсорбирования с последующей продувкой и сбросом топлива в двигатель. Что такое адсорбер в автомобиле и для чего он нужен покажет детальное рассмотрение работы главного узла системы вентиляции. Назначение узла и его физическое устройствоАдсорбер применяется для удаления паров бензина из воздуха, выходящего наружу при вентилировании бензобака. Раньше эти пары сбрасывались наружу в лучшем случае через клапан, а то и просто через вентиляционное отверстие в пробке бензобака. С ужесточением экологических норм это стало недопустимым. Да и бензин таким образом расходовался хоть и медленно, но постоянно, что вело к непроизводительным потерям. Идея адсорбера в том, чтобы отделить углеводороды от воздуха путём пропускания его через микропористую структуру, в роли которой выступает специально полученный уголь в виде порошка. Объём пор очень велик, они способны удержать значительное количество топлива. Но не бесконечное, поэтому прибор нуждается в периодической очистке. Для этого его продувают, а извлечённый бензин поступает в мотор, где и сгорает, производя полезную работу. Устройство адсорбераУзел состоит из следующих элементов, определяющих устройство и принцип работы адсорбера, а также некоторых вспомогательных деталей:
Корпус устанавливается в удобном для монтажа месте, обычно в подкапотном пространстве. Шланги подсоединяются на быстросъёмных разъёмах или укреплены хомутами на патрубках. Выход воздушного шланга стараются разместить в наименее запылённом месте, поскольку через него в систему поступает забортный воздух, иногда этот шланг снабжён дополнительным воздушным фильтром. Работа адсорбераВоздух, насыщенный парами бензина, забирается из верхней части топливного бака. Тем не менее, в патрубок могут попадать жидкие фракции в виде брызг и пены, возникающие из-за ударов, раскачивания и тряски автомобиля. Поэтому на входе патрубка вентиляции ставится сепаратор, который отделяет газ и паровую фазу, а жидкость сливается обратно в бак. После сепаратора через шланг, идущий от задней части автомобиля, где расположен бензобак, к подкапотному пространству под днищем, пары поступают на вход адсорбера. По пути они проходят через обратный клапан, препятствующий подсосу газов из адсорбера в бак. Вентиляция в случае создания разрежения в баке осуществляется не по этой магистрали, а через специальный двухходовой клапан. Он обладает двумя порогами давления, верхним и нижним. Верхний служит для аварийного сброса давления, если штатная аппаратура по каким-то причинам не в состоянии справиться. Нижний срабатывает при появлении разрежения, грозящего сплющить стенки бака и препятствующего нормальной работе бензонасоса. Пары под избыточным давлением проходят через угольную массу в корпусе, очищаются от бензина, а газ уходит через воздушный патрубок в атмосферу. Так поддерживается небольшое постоянное давление, если бак нагревается, а расход над этим не преобладает. Если же температура небольшая, газ в баке не расширяется, а топливо вырабатывается, то сработает двухходовой клапан и в бак попадёт новая порция воздуха. Бесконечно заполнять уголь бензином невозможно, поэтому при работающем двигателе включается режим продувки. Открывается клапан, с одной стороны подсоединённый к выходному штуцеру адсорбера, а с другой — к впускному коллектору двигателя. Задроссельное пространство коллектора обладает разрежением, и пары будут попадать на впуск системы питания мотора. Исключение будут составлять турбированные моторы, где воздух в цилиндры поступает с избыточным давлением наддува. Там применяется дополнительное коммутирующее устройство, выбирающее зону минимального давления, которое может быть как на выходе турбины, так и на входе, смотря где меньше поток. Электромагнитный клапан срабатывает от модуля контроля двигателя, который принимает решение на продувку в зависимости от соблюдения ряда условий:
На современных автомобилях клапан не работает в релейном режиме, когда магистраль открывается и остаётся в таком состоянии до окончания процедуры. Регулирование происходит плавно, методом широтно-импульсного модулирования, когда клапан вибрирует с определённой частотой, а его производительность зависит от скважности заполнения, то есть соотношения времён пребывания в открытом и закрытом состоянии. Так продувка адаптируется к текущему режиму работы мотора. Одновременно блок управления по своим датчикам следит за реакцией двигателя, осуществляя обратную связь. Жертвовать одним фактором экологии во имя другого смысла нет. Во время продувки воздушный канал реверсируется, то есть воздух через него уже не выходит из корпуса, а входит для продувания угольного фильтра. Возможна установка дополнительных пороговых клапанов для обеспечения нужного соотношения между забором газа из бака или из атмосферы. Алгоритмы работы системы продувки очень индивидуальны для каждого автомобиля, общим можно считать только базовый принцип, как работает адсорбер. Например, встречаются такие, которые могут работать и на оборотах холостого хода. Неисправности, проверка и ремонтСистема вентиляции очень надёжна, но проблемы встречаются и здесь. В основном они связаны со старением деталей, может нарушаться герметичность магистралей, корпуса или происходить нарушения в работе клапана продувки. При этом наблюдаются как внешние признаки неисправности адсорбера, так и замеченные системой изнутри, с высвечиванием сигнала ошибки на приборной панели, запоминанием её кода и переходом в аварийный режим.
Методика, как проверить адсорбер, достаточно проста. Прежде всего, надо убедиться в герметичности корпуса, создавая разрежение последовательно на каждом из патрубков, перекрывая прочие. Затем исключается засорение воздушного шланга, который работает не в самых лучших условиях по пыли и грязи, особенно если он был сорван со своего штатного места. Клапан продувки проверяется тем же методом, на разрежение. Обычно клапаны нормально закрыты, то есть они не должны пропускать воздух, если на него не подаётся питание. И наоборот, когда на разъёме есть сигнал, клапан открывается с характерным щелчком. При нормальной работе в режиме модулирования он должен издавать хорошо слышимый треск. Особенно удобно проверять клапан, подключив к диагностическому разъёму адаптер под управлением программы, позволяющей изменять частоту управляющего сигнала. Зависшие в одном положении и закисшие, или утратившие быстродействие из-за износа и загрязнения клапаны могут реагировать на одиночные срабатывания, но не работать со штатной частотой. Ремонтировать клапаны смысла нет, они недорого стоят, их проще и надёжней менять на новые. Сам адсорбер обойдётся несколько дороже, особенно если это не простейшее изделие неизвестного производителя, а полноценный прибор со способностями оригинала. Но заменить его придётся, система вентиляции бака настолько глубоко интегрирована в питание автомобиля, что введение в неё изменений, всевозможных заглушек и обходов может обойтись значительно дороже. Куда спокойней установить новые детали, заменить клапан и шланги, после чего забыть о вентиляции на долгое время. К тому же всё, что касается системы питания, то есть бензина, обладает большой пожароопасностью, экономия тут недопустима. Разрушение «левого» адсорбера, наполненного концентрированными парами в горячем подкапотном пространстве, может уничтожить автомобиль. Ответ на поставленный ранее вопрос, что такое адсорбер в автомобиле и для чего он нужен, можно дополнительно прояснить в приложении к конкретному автомобилю. Конструкции различаются значительно, возможно какие-то узлы в обзоре и не освещены. Но они имеют второстепенное значение, сами физические принципы, положенные в основу экологичности хранения запаса топлива в автомобиле, для всех машин примерно одинаковы. Видео: Адсорбер. Зачем нужен, как работает, как проверитьВам также будет интересно почитать:Адсорбер паров бензина: устройство и принцип работыПри контакте бензина с воздухом происходит выделение паров, которые, попадая в атмосферу, ухудшают экологию. Для их улавливания в вентиляционной системе бензобака устанавливается адсорбер. В ряде европейских стран применение этого устройства в автомобиле обязательно на законодательном уровне и определяется действием экологических стандартов Евро-2 и выше. Зная устройство адсорбер и зачем он необходим, вы сможете легко определить неисправности, а также лучше понять его преимущества. Что такое адсорбер и система EVAPМногие автомобилисты называют устройство для поглощения паров топлива “абсорбером”, но это неправильно, поскольку название “адсорбер” происходит от латинских слов «ad» (в пер. — «на») и «sorbeo» (в пер. — «поглощаю»), что вместе означает “поверхностное поглощение” (аккумулирование на поверхности). В свою очередь, абсорбер осуществляет поглощение всем объемом и в данном случае не может быть использован. ![]() Поскольку наибольшее количество паров скапливается в топливном баке, то и располагается адсорбер недалеко от него. Фактически он является частью целой системы улавливания паров бензина (EVAP). Последняя состоит из следующих элементов:
Помимо основных элементов, система EVAP является частью системы бортовой диагностики OBD-II и включает целый ряд датчиков (топливных испарений, давления) и электронный блок управления (ЭБУ), приводящий в действие электромагнитный клапан. Виды и принцип действия адсорбера![]() В зависимости от используемого вещества различают несколько видов адсорберов:
Наиболее популярен первый тип систем, в которых в качестве поглощающего компонента используется активированный уголь. Как работает EVAP:
Признаки неисправности адсорбераОсновной неисправностью адсорбера является загрязнение поглощающего элемента, которое происходит естественным путем. В этом случае давление в баке повысится, поскольку испарения не будут отводиться. Характерным признаком этого будет шипение при открытии крышки бензобака. Падение оборотов двигателя, которое отмечают многие автомобилисты, также может являться причиной засорения адсорбера. Еще одной важной неисправностью может быть нарушение герметичности электромагнитного клапана. В этом случае датчик адсорбера может выдавать ошибку “Check Engine” через систему диагностики. Признаком нарушения герметичности электромагнитного клапана является возникновение сложности запуска двигателя с первого раза, а также при неполном топливном баке. Исправить такую поломку можно в сервисном центре. Анализ упрощений, применяемых при моделировании демпфирования вибрации для пассивного автомобильного амортизатораВ статье представлены результаты исследования гидравлических автомобильных амортизаторов. Соображения, представленные в документе, указывают на определенные недостатки и упрощения, являющиеся результатом того факта, что характеристики демпфирования считаются функцией только входной скорости, что является случаем исследований моделирования. Важным аспектом, который учитывается при определении параметров демпфирования автомобильных амортизаторов на испытательной станции, является допустимый диапазон характеристик амортизатора одного типа.Целью этого исследования было определение характеристик демпфирования, влекущих за собой величину хода. Скорость хода и скорость вращения были выбраны таким образом, чтобы для различных комбинаций можно было получить одинаковую максимальную линейную скорость. Таким образом, было определено влияние параметров возбуждения, таких как величина хода, на диаграммы зависимости силы от смещения и силы от скорости. Определены трехмерные характеристики, представленные в виде демпфирующей поверхности в стоках и линейной функции скорости.Анализ результатов, представленных в статье, подчеркивает влияние таких факторов на профиль замкнутых графиков демпфирующих сил и точечных характеристик демпфирования. 1. ВведениеАмортизатор является одним из важнейших элементов системы подвески автомобиля. Роль амортизаторов заключается в обеспечении лучшей управляемости, комфорта и безопасности при вождении автомобиля за счет управления демпфированием относительного движения между колесом и кузовом автомобиля. Идеальный амортизатор должен гарантировать постоянный контакт с дорожным покрытием.Он также должен быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать долговечность. А в целях комфорта следует ограничить излучение шума и вибрации [1–5]. Лабораторные эксперименты более воспроизводимы, чем занятия по вождению по дороге, тогда как лабораторные тесты позволяют снизить затраты и могут проводиться быстрее [6–9]. Амортизатор - один из самых нелинейных и сложных для моделирования элементов. Фактически, демпфирующая сила поглотителя является сильно нелинейной функцией скорости поршня, будучи асимметричной относительно знака скорости (сжатие и отскок).Более того, разные значения демпфирующей силы могут быть получены с одним и тем же значением скорости поршня, показывающим несимметричное гистерезисное явление в эксперименте, проведенном на испытательной машине MTS. Текущий метод определения динамических свойств амортизаторов в моделях включает испытания на дискретных частотах, перемещениях и предварительных нагрузках с использованием испытательной машины. Вибрационные испытания, проводимые с помощью сервогидравлического тестера, предназначены для количественной оценки и ранжирования интенсивности вибраций, создаваемых амортизаторами [10]. Определение характеристик амортизатора на специальной испытательной станции является важным предварительным этапом для дальнейших симуляционных исследований динамики транспортного средства. Обычно это выполняется путем предоставления графика "сила-скорость" или характеристической диаграммы, на которой данные о силе, полученные в результате испытания, просто отображаются в зависимости от соответствующих значений скорости. На этих диаграммах показаны петли гистерезиса, то есть конечная площадь, заключенная в кривые. Это следствие зависимости силы от положения.Уменьшенную форму характеристической диаграммы обычно получают путем испытания поглотителя несколько раз, каждый раз на одной и той же частоте, но с разной амплитудой. Максимальные и минимальные значения силы и скорости каждый раз определяются и затем наносятся на график. Эта процедура фактически генерирует огибающую истинной характеристической диаграммы, и большая часть информации отбрасывается вследствие вышеизложенного. Аналогичные графики зависимости силы от смещения ( рабочие диаграммы, ) также могут быть построены, предоставляя информацию о зависимости поглотителя от положения.Однако решение, альтернативное описанному выше, состоит в том, чтобы построить график силы как функции смещения и скорости как поверхности возвращающей силы над плоскостью смещения-скорости [11]. 2. Основы моделирования демпфирующей системыВ инженерной практике моделирования демпфирующей функции, выполняемой автомобильным амортизатором, простейшей моделью демпфирования, которую часто используют, является гипотеза Фойгта о вязком демпфировании, предполагающая, что существует соотношение пропорциональности между демпфирующими силами и скоростью (производной от смещения) [13–17]. Схематическое изображение модели вязкого демпфирования и линейной характеристики демпфирования представлено на рисунке 1. Согласно этой модели вязкого демпфирования характеристика сил сопротивления является линейной функцией скорости, описываемой следующей зависимостью: где - линейный коэффициент демпфирования вязкого сопротивления. В этом случае коэффициент демпфирования описывается следующей зависимостью: где - масса, - периодичность незатухающих свободных колебаний. Относительно задач, связанных с типичными исследованиями динамики вертикальных колебаний, возникающих в системах подвески автомобилей, такое предположение обычно делается. В целях фундаментальных и общих исследований часто применяется упрощенная двухмассовая модель автомобильного транспортного средства, называемая четверть-транспортной моделью. Эта модель основана на предположении, что можно разделить систему уравнений, описывающих движение автомобиля, на две подсистемы, представляющие переднюю и заднюю части автомобиля.Вышеупомянутое предположение может быть выполнено, когда коэффициент распределения массы равен единице, что является относительно частым случаем в автомобильных транспортных средствах, который допускает расхождение координат для передней и задней части транспортного средства (инерционная связь отсутствует). Во многих случаях анализа вертикального движения автомобильного транспортного средства такой модели достаточно для базового анализа воздействия, оказываемого выбранными параметрами, или для анализа систем, используемых для управления параметрами подвески, и так далее [18–21]. В рассматриваемой модели и подрессоренная (), и неподрессоренная () массы () разделены упругим элементом (винтовой пружиной) и демпфирующим элементом (амортизатором), тогда как между неподрессоренной массой и кинематической отдачей от профиля дороги, имеется упруго-демпфирующий элемент (пневмошина и). Двухмассовая модель автомобильного транспортного средства на четверть представлена на рисунке 2. Для физической модели, изображенной на рисунке 2, на основе уравнений Лагранжа второго порядка получены следующие простые уравнения движения: Результаты многочисленных исследований предполагают, что, принимая линейную модель, вводятся слишком далеко идущие упрощения.Во многих случаях нельзя не учитывать проблемы нелинейного характера затухания. Поскольку для относительно низких скоростей, принимаемых при моделировании гидравлического автомобильного амортизатора, линейная модель может оказаться достаточной, на практике конструкция амортизатора определяет его асимметричную нелинейную характеристику [24–26]. Существуют определенные проблемы, связанные с реализацией модели амортизатора в программе полного моделирования транспортного средства для испытаний неровной дороги, если модель проверяется в лабораторных экспериментах с использованием только устройства для испытания амортизаторов.При движении по неровной дороге амортизатор используется на всем протяжении хода, и иногда достигаются буферы. Ход стандартной испытательной машины для амортизаторов значительно короче, чем у амортизатора, и даже в тех случаях, когда длина хода испытательной машины может быть увеличена, он должен быть по крайней мере на несколько миллиметров меньше, чем у амортизатора. поглотитель, чтобы избежать возможного повреждения испытательной машины. Таким образом, область, ограниченная траекторией максимальной частоты гармонического возбуждения, не распространяется на всю длину хода амортизатора.Это открытие подтверждает достоверность исследовательских характеристик в широком диапазоне инсультов. Следует отметить, что представленные результаты исследований предоставляют важную информацию для экспериментальной проверки сложных моделей, в которых анализируются потоки жидкости в амортизаторах и изменения давления. 3. Испытания на индикаторной станцииИспытания амортизатора проводятся на испытательных станциях, позволяющих измерять параметры движения (ускорение, входная скорость) и силу амортизатора (сопротивление амортизатора) при кинематической входной функции.Для испытательного стенда с электромеханическими приводами обычно регулируют частоту либо с помощью двигателя постоянного тока с регулируемой скоростью, либо с помощью редуктора с регулируемым передаточным числом. Изменение хода можно получить, разобрав устройство так, чтобы ход был установлен таким, чтобы обеспечить желаемую максимальную скорость в пределах демпфера и испытательного устройства. При использовании испытательных устройств с электрическим приводом обычно будет иметь место некоторое изменение угловой скорости кривошипа, так как использование очень большого маховика непрактично.Из-за определенных ограничений электромеханические тестеры обычно ограничиваются небольшими маломощными устройствами. Они подходят для ограниченного тестирования и сравнительной низкоскоростной работы, например, для согласования на низких скоростях. Для более крупных тестеров обычно предпочтительно использовать гидравлический привод (рис. 3) [27–30]. Такие испытательные станции часто используются для испытаний амортизаторов на долговечность. Можно также проводить испытания в климатической камере, моделируя внешние погодные условия (например, влажность, температуру и соленость), или, как в исследованиях амортизаторов подвески McPherson, испытания на долговечность с учетом воздействия боковой силы. Исследования телескопических амортизаторов, проводимые на испытательных станциях индикаторного типа, позволяют построить рабочие графики, иллюстрирующие зависимость демпфирующих сил от смещения и линейной скорости штока поршня амортизатора относительно его корпуса (рисунок 4). Константа демпфирования амортизатора равна пропорции между силой, определяемой точкой пересечения рабочего графика и осью (точка 4 на рисунке 4), и произведением пульсации входной функции и длины плеча: значение условной константы упругости равно тангенсу угла наклона линии, пересекающей начало системы координат и точку касания с линиями, параллельными оси -оси (точка 3 на рисунке 4) для крайних значений входного хода: Следует отметить, что и рассматриваются как константы (не зависящие от амплитуды и частоты смещения) во временной области, в то время как сложная динамическая жесткость является функцией частоты, если возбуждение принимается как простая гармоника.Во многих исследованиях с использованием моделирования, что касается характеристик демпфирования, ход силы в функции скорости аппроксимируется полиномиальными функциями скорости, разными для процесса сжатия и отскока. Выбор коэффициентов для этих полиномов основан на опыте на испытательном стенде. Изучая амортизаторы, устанавливаемые в современные автомобили с несимметричными характеристиками демпфирования, настроенными с помощью перепускных клапанов, можно получить графики работы, отличные от эллиптических (рисунок 5).Типичный демпфер рассчитан на то, чтобы оказывать при ударе только половину силы, чем при отскоке. Большой коэффициент отскока помогает избежать падения колеса в выбоины. Однако теперь утверждается, что наилучшее универсальное поведение достигается, если при заданном общем демпфировании 60–70% приходится на ход отскока. Сила сопротивления амортизатора противодействует перемещению колеблющейся массы пропорционально скорости колебательного движения, и ее можно описать следующей зависимостью: где - постоянная демпфирования амортизатора, - скорость колебаний кузова автомобиля относительно колес, - показатель степени, характеризующий ход зависимости демпфирующей силы от скорости. Амортизатор представляет собой типичную нелинейную систему, и ее моделирование демпфирующей силы стало основным направлением исследований. Методы нелинейного моделирования включают параметрическую и непараметрическую модели. Параметрическая модель учитывает внутренний поток жидкости в амортизаторах и реальную конструкцию дроссельной заслонки, тогда как непараметрическая модель в основном основана на реальных измерениях, а ее внутренняя структура игнорируется. Следовательно, чтобы правильно получить коэффициент демпфирования амортизатора и регулярность его движения, необходимо установить характеристики демпфирования на испытательной станции. Для исследования амортизаторов используются устройства, называемые испытательными станциями индикаторного типа, которые позволяют измерять значения сил, перемещений и скорости при переменных входных параметрах (значения угловой скорости и / или хода штока поршня). Одну из таких испытательных станций можно найти в Лаборатории динамики транспортных средств на транспортном факультете Силезского технологического университета, и она изображена на рис. 6. Измерительная система вышеупомянутой испытательной станции включает: Двунаправленный тензодатчик типа CL 16 с рабочим диапазоном ± 2.5 кН используется для прямого измерения силы. Погрешность измерения датчика составляет 0,5% от значения, измеренного между 10 и 100% диапазона измерения. Для измерения перемещений использовался трансформаторный датчик линейных перемещений серии PTx 200 вместе с датчиком перемещений MPL 104. Погрешность измерения этого преобразователя составляет 0,5% от диапазона измерения. Сигналы, полученные от преобразователей, регистрировались с помощью двухканального анализатора SigLab 20-220A и сохранялись на жестком диске компьютера в формате, совместимом с программным обеспечением Matlab.Погрешность измерения записывающего устройства SigLab 20-22 составляет ± 0,0025% от диапазона измерения. Общая погрешность измерительной цепи составляет менее 1%. Процедура испытания, выполненная на вышеупомянутой испытательной станции, состояла из нескольких этапов: (i) Перед испытанием амортизатора был проведен короткий (примерно одна минута) рабочий цикл для разогрева амортизирующей жидкости. (Ii) Следующим этапом была запись сигналов силового перемещения с частотой дискретизации 2048 Гц.В зависимости от входной скорости время записи варьировалось от 15 до более 60 секунд, каждый раз обеспечивая запись не менее 25 полных рабочих циклов, включая движение отскока и сжатия [31]. Согласно принципам, предусмотренным для построения графиков работы и характеристик амортизатора, усредненная петля, основанная на записанных курсах, была принята как репрезентативная. Для усредненного графика были установлены точки демпфирующих характеристик (соответствующие значениям усилий для максимальной линейной скорости движения штока поршня как при сжатии, так и при расширении амортизатора).Погрешность измерения этих значений не превышала 5%. Установленные таким образом точки для последовательных входных параметров функции позволяют определить характеристику демпфирования в виде кривой (рисунок 7). Явления гистерезиса, которые становятся очевидными на фазовом графике, показывающем зависимость силы от кривой скорости на более высоких частотах, являются одной из важных причин, почему простая модель демпфера не может адекватно предсказывать определенное динамическое поведение. Гистерезис - это разделение линий сжатия и расширения на графике сила-скорость.Часть хода отскока проявляется как положительная сила, а часть сжатия как отрицательная сила на диаграмме. Основными причинами гистерезиса являются сжатие газа, сжимаемость масла, инерция масла, резиновые монтажные детали, трение, давление, необходимое для открытия обратных клапанов, задержка до закрытия обратных клапанов и кавитация жидкости. Масло амортизатора контактирует с газом в резервной камере. Фактически, небольшая часть газа смешается с нефтью.Следствием этого является снижение модуля объемной упругости смеси (газа и нефти). Сжимаемость масла заставляет упругую энергию накапливаться в поглотителе. Кавитация - это испарение демпферной жидкости, вызванное падением давления жидкости ниже давления пара. 4. Результаты испытаний на станции индикаторного типаОсобенно важным моментом при определении параметров демпфирования автомобильных амортизаторов на измерительной станции оказывается допустимый разброс хода характеристик для данной тип амортизатора.Каждый производитель определяет строгие диапазоны допусков, которые должны содержать характеристики готового продукта. Это одна из важнейших причин небольших различий, в основном количественного характера, которые могут иметь место в амортизаторах данного типа (Рисунок 8). Путем сравнительного анализа построенных графиков можно оценить, что качественных различий между отдельными амортизаторами практически нет. Можно обнаружить количественные различия, достигающие нескольких процентов для значений, достигнутых при максимальной входной скорости (рисунок 9). Эти различия вызывают небольшие расхождения в характеристиках демпфирования, установленных для отдельных точек (рисунок 10). Для более надежного сравнения было предложено (путем интегрирования графика скоростей, рис. 10), что демпфирующая мощность амортизатора должна определяться как площадь под скоростной характеристикой (рис. 11). Энергия, рассеянная в течение одного цикла, может быть выражена следующей формулой: следовательно, демпфирующая способность за один цикл На рисунке 12 показаны значения демпфирующей способности, рассчитанные с учетом хода входного сигнала 100 мм и переменных значений частоты входной функции, заданной на волноводе. Сравнив значения демпфирующей способности, рассчитанные для графиков средней скорости, можно обнаружить, что различия между отдельными амортизаторами практически не превышают нескольких процентов. Сказанное подтверждает высокое качество и повторяемость параметров отдельных амортизаторов. 5. Влияние параметров входной функции на характеристики демпфированияПри моделировании динамики систем подвески предполагается, что амортизатор автомобиля является элементом вязкого демпфирования, тогда как сила сопротивления движению зависит только от линейной скорости.Для низкочастотных входных функций не принимается во внимание явление кажущейся жесткости амортизатора, а также не учитывается влияние амплитуды хода на характеристики демпфирования. В реальных условиях работы амортизатора в системе подвески частоты колебаний оси выше частот колебаний кузова автомобиля, а их амплитуды малы. Принимая во внимание частую смену направления движения штока поршня, в таких условиях через клапаны протекает небольшое количество амортизирующей жидкости.Это вызывает изменения в курсах демпфирующих сил для высоких частот при низких амплитудах. Конкретное максимальное значение входной скорости может быть получено двумя способами: изменяя рабочую длину хода при постоянной частоте входной функции (Рисунок 13) или, при постоянной длине хода, изменяя частоту входной функции (Рисунок 14) [ 26, 32–35]. В литературе по данному предмету высказывается гипотеза о том, что независимо от метода, предусмотренного для получения заданной максимальной линейной входной скорости, реакция амортизатора всегда будет одинаковой.Вышеизложенное является правильным предположением при условии, что выполняется условие низких частот входных функций. В реальных условиях движения автомобиля возникают колебания в широком частотном диапазоне, тогда как скорости движения штока поршня могут достигать нескольких метров в секунду при различных значениях хода. Профили характеристик и графики работы, установленные на испытательных станциях, отличаются от теоретических эллиптических графиков. Указанные расхождения связаны с кавитацией, инерцией клапанов, качеством жидкости, трением между движущимися элементами и различными другими факторами.Кроме того, установленные характеристики и демпфирующие силы в определенной степени зависят от хода амортизатора. Примеры результатов аналогичных анализов, иллюстрирующих область действия демпфирующих сил в зависимости от входной скорости и хода, представлены на Рисунке 15 [22, 36–38]. На следующих иллюстрациях, то есть на рисунках 16 и 17, показаны наборы характеристик демпфирования в виде точечных значений сил, возникающих для данного хода при максимальных линейных скоростях. Анализ характеристик демпфирования точечного типа, полученных для движения отскока и сжатия, подразумевает, что для малых значений хода демпфирующие силы снижаются с увеличением скорости. Это явление подтверждено как для сжатия, так и для отскока. Точечные характеристики, изображенные на плоскости, были расширены в сторону другого параметра входной функции, а именно хода, и, таким образом, площадь демпфирующих сил была получена в функции скорости и значения хода (рисунок 18). 6. ВыводыСоображения, представленные в документе, указывают на определенные недостатки и упрощения, возникающие из-за того, что характеристика демпфирования принимается как функция только входной скорости, что является случаем исследований моделирования. Анализ результатов, рассмотренных в статье, подчеркивает влияние таких факторов, как инерция клапанов или кавитация, на профиль замкнутых графиков демпфирующих сил и точечных характеристик демпфирования.Было обнаружено, что при более высоких скоростях и коротких ходах установленные характеристики точечного демпфирования показывают меньшие силы как при отскоке, так и при движении сжатия. Следовательно, в анализах, которые требуют более точного представления характеристик демпфирования при различных условиях входной функции, следует использовать характеристику демпфирования как двухпараметрическую область. Конфликт интересовАвтор заявляет об отсутствии конфликта интересов относительно публикации данной статьи. .Поглотители перенапряжения - Промышленные устройства и решения
Устройство и принцип работы трансформатораНазначение и виды трансформатора. Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, преобразующее преобразование переменного напряжения. Т.е. эта машина позволяет опускать или поднимать. Устанавливаемые на силовые трансформаторы осуществляют междугороднюю передачу электроэнергии высоким напряжением до 1150кВ. А непосредственно в местах потребления идет падающее напряжение в пределах 127-660В. При таких значениях обычно бывают различные электрические компоненты, которые устанавливаются на заводах, фабриках и в жилых домах.Электроизмерительные приборы, электросварка и другие элементы в цепи высокого напряжения также требуют применения трансформатора. Они бывают одно-, трехфазными, двух- и многообмоточными.
Существует несколько типов трансформаторов, каждый из которых определяется своими функциями и назначением. Силовой трансформатор преобразует электрическую энергию в сетях, которые предназначены для использования и приема этой энергии. Трансформатор тока предназначен для измерения больших токов в устройствах электрических систем.Трансформатор напряжения преобразует высокое напряжение в низкое. Автотрансформаторная электрическая и электромагнитная связь, за счет прямого соединения первичной и вторичной обмоток. Импульсный трансформатор преобразует импульсные сигналы. Разделительный трансформатор отличается тем, что первичная и вторичная обмотки электрически не соединены друг с другом. Одним словом, во всех видах принцип работы трансформатора очень похож. Еще можно выбрать гидротрансформатор, принцип которого заключается в передаче крутящего момента на трансмиссию от двигателя.Это устройство позволяет плавно изменять скорость вращения и крутящий момент. Рекомендовано Происхождение славян. Влияние разных культур Славяне (под этим именем), по мнению некоторых исследователей, появились в повести только в 6 веке нашей эры. Однако язык национальности несет в себе архаичные черты индоевропейского сообщества. Это, в свою очередь, говорит о том, что происхождение у славян ч ...
Устройство и принцип действия трансформатора. Принцип работы трансформатора - это проявление электромагнитной индукции. Это устройство состоит из магнитопровода и двух расположенных на нем обмоток. Один - электричество, второй - подключение потребителей. Как упоминалось выше, эти обмотки называются первичной и вторичной соответственно. Магнитопровод из листовой электротехнической стали, элементы которого изолированы лаком. Часть, в которую входит катушка, называется сердечником. Причем такая конструкция была более распространенной, так как имела ряд преимуществ - простая изоляция обмоток, простота ремонта, хорошие условия охлаждения.Как видно, принцип работы трансформатора не так уж и сложен.
Трансформаторы имеют конструкцию брони, значительно уменьшающую их габариты. Чаще всего встречаются однофазные трансформаторы. Боковое ярмо в таком оборудовании играет роль защиты обмотки от механических повреждений. Это очень важный фактор, потому что небольшие трансформаторы не имеют корпуса и размещаются с другим оборудованием в общем пространстве. Трехфазные трансформаторы обычно изготавливаются с тремя стержнями.Конструкция банистерия также используется в трансформаторах большой мощности. Хоть это и увеличивает стоимость электроэнергии, но позволяет уменьшить высоту магнитопровода. Трансформаторы различают по типу шатунов: стыковые и ламинированные. В стыках шатуны и коромысла собраны отдельно и соединены опорными деталями. И ламинированные листы накладываются внахлест. Ламинированные трансформаторы находят большее применение, потому что они имеют гораздо более высокую механическую прочность. Принцип работы трансформатора также зависит от цилиндрических, круглых и концентрических обмоток.Оборудование на большие и средние мощности имеет газовое реле. .Устройство, применение, принцип действияОборудование для перекачки различных жидкостей и веществ представлено на рынке в разных исполнениях. Разработчики стремятся оптимизировать конструкцию, чтобы обеспечить высокую производительность и достаточную мощность. Однако с увеличением КПД наблюдается обратный процесс быстрого износа рабочих элементов в процессе эксплуатации. В свою очередь, струйные насосы избавлены от таких недостатков, поскольку в них отсутствуют рабочие узлы, которые подвергались бы интенсивным нагрузкам.Чтобы понять другие особенности и преимущества этого типа агрегатов, следует более подробно рассмотреть их конструкцию. Насосный агрегатВ устройстве не предусмотрены вращающиеся элементы, а конструктивные детали и узлы ориентированы на обеспечение работы рабочих жидкостей. Насос состоит из четырех компонентов, включая всасывающую камеру, сопло, смесительный бак и диффузор. Также устройство струйного насоса может предусматривать комплектацию специальными форсунками, предназначенными для подачи рабочих жидкостей.Одна модель агрегата может быть дополнена различными сужающимися элементами. Конструкция представлена в различных модификациях и в зависимости от типа используемого гидроносителя. В частности, есть устройства для работы с жидкими средами, газообразными веществами и гидромиксом. Как работают струйные насосы?Такие устройства работают по принципу передачи кинетической энергии. Энергетический заряд передается от потоков рабочих жидкостей к перекачиваемой среде.Важно отметить, что в процессе переноса не задействуются механические устройства и промежуточные узлы. Высокая мощность обратной связи обеспечивается скоростью, с которой рабочая жидкость выходит из сопла под давлением. При отсутствии движущихся компонентов возрастает роль вакуумных камер, которыми оснащен струйный насос. Принцип работы агрегата предусматривает образование свободного пространства в емкости, куда засасывается жидкость. То есть носитель из приемной камеры по всасывающим каналам направляется в емкость, а затем в смесительное отделение .В процессе слияния функциональной жидкости и носителя происходит обмен энергией, в результате чего сила потока ослабляется. Конечной точкой в простейших системах является емкость сбора, в которую среда входит с пониженной скоростью, но с сохраненным напором. Тактико-технические характеристикиОбычно такие агрегаты, в которых щадящие, с точки зрения износа конструкции, жидкости не отличаются высокой производительностью. Отчасти это подтверждает пример струйных насосов, но в некоторых сегментах применения их возможностей вполне достаточно.Например, производительность устройств может достигать 30 л / ц. Этот показатель относится к профессиональному оборудованию, а упрощенные конструкции обеспечивают в среднем 15-17 л / ц. Что касается высоты подъема, то работа струйного насоса рассчитана на диапазон 8-15 м, хотя некоторые модификации специального назначения могут обеспечивать подъем до 20 метров. Но в этом случае значительно снижается производительность и КПД, поэтому для таких нужд часто используются альтернативные конструкции насосов. Типы насосовКак уже было сказано выше, конструкции различаются по типу обслуживаемой жидкости.Теперь стоит рассмотреть их более подробно. Наиболее популярные модели работают с водовозами и смесями, не оказывающими деструктивного воздействия на коммуникационную инфраструктуру агрегата. Такие устройства называются эжекторами и действуют по принципу откачки и всасывания в разных камерах. Распределенные и струйные насосы, функция которых ориентирована на обслуживание агрессивных сред. Это эрлифт, применяемый в скважинах и системах связи, обеспечивающих перекачку химически активных смесей и жидкостей с наличием твердых частиц.Менее популярны, но в некоторых случаях инжекторы незаменимы. Это устройства, которые тоже работают с жидкостями, но функциональной средой в данном случае является пар. ПриложенияРазнообразие вариантов конструкции привело к соответствующему распределению насосов этого типа. В частности, они используются в химической промышленности для перекачки кислот, щелочей, масляных носителей, солевых смесей и мазута. Технологи в этой отрасли ценят механическую износостойкость и долговечность, которые отличает струйный насос.Использование таких агрегатов в быту в основном ориентировано на подъем воды из колодцев. Некоторые модификации вполне подходят для формирования артезианских источников. Также высокая термостойкость позволяет использовать такое оборудование в системах отопления. Для канализации такой раствор также выгоден, так как насос эффективно справляется с удалением отложений в виде ила и песка. Преимущества и недостатки струйных агрегатовСреди основных достоинств таких агрегатов выделяют простую и надежную конструкцию, долговечность в эксплуатации, надежность и нечувствительность к агрессивным средам.В значительной степени эти преимущества связаны с тем, что в струйных насосах отсутствуют движущиеся части, которые в других насосах быстро изнашиваются. Кстати, эта же конструктивная особенность позволяет изготавливать насосы небольших размеров, что влияет на минимизацию затрат на обслуживание. Но у таких устройств есть недостатки, среди которых есть необходимость специальной подготовки рабочих жидкостей и низкие показатели эффективности. ЗаключениеПринцип действия струйных агрегатов определил их конкретную направленность работы.Такое оборудование практически не используется в традиционных системах водоснабжения и полива. Но, благодаря высокой износостойкости, струйные насосы нашли свое место в системах связи, работающих в условиях высоких нагрузок. Достаточно сказать, что агрегаты эффективно справляются с обслуживанием химикатов и загрязненных сред, сохраняя при этом исходную производительность. Но расплачиваться за столь весомое преимущество владельцы техники обладают скромным энергетическим потенциалом. Низкая производительность не всегда является решающим фактором при выборе насосов, поэтому спрос на струйные устройства сохраняется. .Принцип работы
- Принципы работыперейти к содержанию
|