Резонатор: назначение, устройство и виды

Резонатор является одной из составляющих выхлопной системы автомобиля. Визуально напоминает уменьшенный глушитель, но им не является — это две разные детали с перекликающимся функционалом.

Изделие пусть и считается важным элементом выхлопа, но порой встречаются компоновки, где резонатора нет.
Если за начальную точку взять двигатель и направляться к выходу выпускного тракта, то глушитель будет находиться с самого края. А резонатор располагается до него, ближе к мотору.

Предназначение

Основные функция этой детали, несмотря на внешние сходства с глушителем, не очевидные:

• обеспечение своевременного отвода продуктов сгорания из двигателя, чтобы образовалось место для поступления рабочей смеси;
• снижение температуры выходящих газов (с начальных 700-800 градусов по Цельсию до 300-400). Таким образом продлевается срок эксплуатации глушителя, испытывающего меньшие тепловые нагрузки;
• компенсация импульсов, возникающих из-за сгорания топлива —газы выводятся потоком, встречая минимум сопротивления (отсюда и пошло название «резонатор»).

Помимо вышеперечисленного, изделие уменьшает уровень шума, исходящего от работающего мотора. Но подавляет в основном низкие частоты — если снять резонатор и завести автомобиль, то появятся «басовые нотки».

Строение

Форма, точная комплектация и габариты данного элемента варьируются в зависимости от конкретного автомобиля. Все параметры подбираются в индивидуальном порядке, чтобы расход топлива, шум и мощность мотора пребывали в балансе.

Однако обобщенно описать строение резонатора можно — представляет собой полую трубу, закованную в герметичный металлический корпус (банка/цилиндр). С одного ее конца газообразная смесь поступает, а с другого, проходя через многоуровневое строение детали, перенаправляется в глушитель. Труба просверлена по всей длине в пределах «банки». Перфорационные отверстия необходимы для разделения потока газов.

Внутреннее пространство разделяется поперечными перегородками на несколько и более камер. Они отличаются между собой по объему, благодаря чему выполняется периодическое расширение/сужение потока продуктов сгорания, компенсирующее пульсации.

Разновидности

Основным методом классификации резонаторов выступает тип двигателя, для которого они предназначены. Он попутно позволяет примерно определить степень практической пользы детали:

• Двухтактные — резонатор в этом случае выступает важной частью выхлопной системы. При его отсутствии снизятся характеристики мощности мотора и поднимается расход топлива.
• Четырехтактные — наличие данного изделия для таких силовых механизмов является сдерживающим фактором, ограничивающим предельные технические возможности двигателя. При демонтаже резонатора мощность вырастет на 2 процента,но взамен увеличится вред, наносимый экологии — повысится выброс вредных веществ.

Стоит отметить, что указанный метод разделения на категории достаточно размытый. Ведь резонаторы между собой отличаются по комплектации и размерам.

Проверка работоспособности

При вышедшем из строя или некорректно функционирующем резонаторе зачастую наблюдаются следующие явления:

• запах выхлопа в салоне;
• возникновение характерного шума;
• появление газов из-под днища.

При обнаружении одного или нескольких из выше указанных признаков неполадок, необходимо проверить резонатор. Самый базовый и простой способ, позволяющий обнаружить/откинуть наиболее распространенные неисправности — осмотр. Загоняете автомобиль на яму или иным способом получаете свободный визуальный доступ к нужному элементу (например, посредством использования домкрата). Теперь следует внимательно поискать следы:

• ржавчины, вызываемой воздействием агрессивных сред — коррозия нередко становится причиной сбойной работы резонатора;
• термических повреждений — несгоревшее топливо попадая на корпус способствуют «прогоранию» металла, образуя в итоге сквозные отверстия;
• вмятин и иных внешних повреждений механического характера — возникают по причине контакта поверхности элемента с дорожным покрытием.

Если визуальный осмотр не дал никаких результатов, но вы слышите громыхание резонатора или наблюдаете иные недвусмысленные признаки поломки этой детали, то без помощи специалистов не обойтись. Они проведут диагностику выхлопной системы и вычислят корень проблемы, включая «скрытые» варианты:

• забитая полость резонатора; 
• разрушение внутренней структуры конструкции (нарушение положения стенок и т. п.).

Впрочем, обратиться к сотрудникам СТО придется в любом случае, даже когда самостоятельно обнаружите внешние повреждения, но исправить их своими руками не получится. Для этого потребуется специальное оборудование, которым располагают автосервисы.

Примечание! Восстановить работоспособность элемента порой невозможно — при слишком критичных повреждениях понадобится заменить неисправную деталь. В СТО проконсультируют, какой купить резонатор на замену, и установят его.

 

Резонаторы акустические: технические характеристики

Акустический резонатор применяется в сабвуферах

Что такое резонатор для акустики, назначение и способы применения мы сейчас рассмотрим, только лучше начать все по порядку, для понимания принципа его работы.
Так как автоакустика сейчас модное веяние, полезно изучить и свойства, которыми обладает резонатор акустический, тем более он может применяться в машине, не только в акустических системах.

Звуковые волны и их свойства

Звуковая волна (звук) – так у нас принято называть волны, которые воспринимаются человеческим ухом:

• Диапазон так называемых «звуковых» частот находится в пределах
• примерно от 20Гц до 20кГц
• Волны, имеющие частоту ниже 20Гц называют инфразвуком, а более 20кГц — ультразвуком
• Волны из звукового диапазона легко распространяются не только через газы (воздух), но и через любые жидкости (так называемые продольные волны) и даже в твердых телах (это продольные и ещё поперечные волны)
• Однако волны, распространяющиеся в газообразной среде – главной среде нас интересующей — представляют особенный интерес

Изучает звуковые явления специальный раздел физики, с которым лучше ознакомиться, прежде чем своими руками делать сабвуфер, называемый акустикой:

• При распространении звуковой волны в газе и молекулы и атомы колеблются вдоль распространения волны, что приводит к изменениям в локальной плотности газа и его давления
• Поэтому звуковые волны в газе (воздухе) часто называются волнами плотности либо волнами давления
• Человеческое ухо, улавливая различные звуки прежде всего оценивает их по степени громкости, которая зависит от интенсивности волны
• А воздействие звуковых волн на барабанные перепонки зависит от её звукового давления, амплитуды колебаний давления в самой волне
• Человеческое ухо самый совершенный приемник, созданный самой Природой,   который способен воспринимать звуки в очень широком диапазоне звучания: от писка комара и до грохота извергающегося вулкана
• Таким образом, наше ухо способно воспринимать даже волны, звуковое давление которых изменяется в миллионы раз
• Интенсивность звука является пропорциональной квадрату звукового давления, а диапазон интенсивностей получается порядка 1012, невероятно!
• Настолько огромный диапазон слышимости человеческого уха соответствует применению прибора, способного измерить и диаметр атома и размеры футбольного поля
• Для примера скажем, что при разговоре людей в комнате излучаемая интенсивность звука примерно в 106раз превышает порог его слышимости, а интенсивность звучания при рок – концертах часто приближен к болевому порогу
• Другой характеристикой звуковой волны, которая определяет их восприятие на слух, является так называемая «высота» звука
• Колебания «гармонической» звуковой волны воспринимаются человеческим слухом, как музыкальные тона
• Колебания с высокой частотой воспринимаются нами, как звучание высокого тона, а колебания с низкой частотой — как звучание низкого тона
• Звучание, издаваемое музыкальными инструментами и звуки человеческих голосов могут значительно различаться диапазоном частот и высотой тона
• К примеру, диапазон у самого низкого тембра мужского голоса — баса тянется от 80Гц и до 400Гц, а диапазон самого высокого тембра женского голоса — сопрано простирается от 250Гц и до 1050Гц
• Гортань певца при этом работает акустическим резонатором
• Как подключить акустику в машине – это совсем другая статья, эта про резонаторы

Что такое резонатор

Резонатором называется усилитель колебаний, а явление акустического резонанса состоит в том, что одна акустическая система приходит в колебание, когда рядом с ней звучит другая звуковая система с частотой колебаний, которая совпадает с частотой колебаний первой:

• Резонатором может служить и натянутая струна, и открытый либо закрытый объем, к примеру, в виде деревянного, металлического или стеклянного цилиндра (трубки), пластина, прикрепленная к чему-либо с одного конца, либо камертон и другое
• Внутри резонатора возбуждаются колебания от падающих на него даже слабых звуковых волн
• Каким образом резонатор повышает интенсивность попадающих в него колебаний?

Ответов целых два:

• Либо резонатор вбирает энергию рассеянную в пространстве
• Либо усиление волн происходит за счет снижения продолжительности колебаний
• И оба ответа одинаково справедливы
• Например, в театрах Древнего Рима устанавливали специально так называемые «гармоники» – это открытые объемы, а горловина их соединялась с окружающим воздушным пространством
• Воздушная масс в горловине приводится в колебательное движение под внешним звуковым давлением
• А резонансная частота определяется этой массой, плюс гибкостью (сжимаемостью) воздушного объема в резонаторе
• Скорость колебаний при резонансе в горле резонатора возрастает, возрастает и объемный поток
• А ввиду того, что скорость колебаний падающей волны остается постоянной, при поддержании возрастающего потока деформируется фронт падающей волны
• Затем деформацией охватывается тем большая зона, чем выше скорость колебаний в   горловине
• Именно поэтому резонатор и концентрирует много большую энергию, содержащаяся в части попадающей в него волны, которая приходится на площадь его входного отверстия
• Затем резонатор отдает всю накопленную энергию, после прекращения на него внешнего воздействия в окружающее его пространство

Переходим к автомобилю

Теперь понятно, зачем нужен резонатор на акустику, переходим к автомобильной:

• Например сабвуфер DYNACORD Alpha B-3 использует уже запатентованную технологию, под названием «Planar Waveguide» — это плоский волновод со встроенным в него резонатором Гельмгольца (Гельмгольц — немецкий физик, изобретатель)
• За счет взаимодействию резонанса от волновода и резонатора получается высокий уровень давления звука в низких частотах
• Подобной конструкцией обладает автомобильный сабвуфер Pioneer, модели TS-WX30
• Хотя объём корпуса его всего лишь 5литров, чувствительность его достигает 100Децибел, однако, сам Гельмгольц, в это не виноват
• Тут применяется режекторный фильтр, предназначенный в основном для подавления шумов от фазоинвертора
• Резонаторы Гельмгольца иногда применяются при акустической обработке автомобильных салонов для подавления резонансов салона
• Хотя этот конструктивный прием очень труднореализуем на практике, из-за значительных габаритов самой батареи резонатора, трудностей ее компоновки, и заметного уменьшения объема багажника
• С повышением частоты настройки размеры резонаторов заметно уменьшаются
• А в средних частотах они применяются гораздо чаще
• Акустические резонаторы, так называемые «голосовики» использовались много столетий назад, когда строились соборы и театры
• Сегодня резонаторы Гельмгольца и четвертьволновые резонаторы, успешно применяются в акустических студиях и концертных залах

Есть много примеров применения в иных областях:

• Эффект подавления шума при помощи акустических резонаторов широко применяется в современной архитектуре, автомобилестроении и даже авиастроении
• Сегодня почти все авиационные двигатели покрывают несколькими слоями специального звукопоглощающего покрытия, состоящего из металлических листов с отверстиями, это шума подавляющие резонаторы

Как выглядит простой подавляющий шумы резонатор, фото ниже.

Резонатор для подавления шума

• Системы впуска современных моторов легкового автомобиля уже оборудуется устройствами для шумопоглощения
• Такие резонаторы Гельмгольца (даже в чистом виде), подключаются попутно к впускным трубопроводам, либо семейство горлышек, которое образовано отверстиями перфорации в трубопроводе и охватывается герметичным кожухом
• Применяются четвертьволновые резонаторы, как тупиковые трубчатые отростки с жестким донышком, которые подключаются к участкам трубопровода
• Существует в Германии есть патент, инструкция номер 4033269, там описывается глушитель к ДВС с регулируемым резонатором Гельмгольца
• Частота настроек такого ре-жекторного фильтра должна изменяться в зависимости от числа оборотов мотора с помощью следящей системы
• К стати сказать, череп человека, как впрочем любая закрытая полость, имеющая отверстие, также может быть резонатором Гельмгольца
• По научным данным, резонансной областью черепа человека являются частоты в диапазоне 20-25Гц
• А облучение человека звуковыми волнами частотой 25Гц всего 30минут при нужной интенсивности источника, однозначно вызывает эпилептический припадок, стоит задуматься, и быть поаккуратнее с самодельными сабвуферами, цена – ваше здоровье

Теперь, когда разобрались с теорией, назначением и применением резонаторов на практике, остается посмотреть видео урок по его изготовлению в домашних условиях.

Григорий с детства обожал машины, а в подростковом возрасте, когда самостоятельно подключил автомагнитолу в отцовской девятке, понял, что машины будут его работой, хобби, призванием. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

---

Резонатор. Основные функции. Признаки и виды неисправностей

Резонатор —  составная часть выхлопной системы, а именно, глушителя. Любой механизм, в основе которого лежит работа двигателя внутреннего сгорания, издает шум. Для снижения этого шума как раз-таки и используют глушитель.

Для чего нужен резонатор?

Автомобильный двигатель в процессе работы формирует прерывистые уровни давления газов, которые скапливаются в коллекторе. Диапазон частотности давления складывается из количества работающих цилиндров и частоты оборотов коленвала. Для нивелирования этих прерывистых уровней и используется резонатор.

Как может показаться основная задача резонатора – это снижение уровня шума, издаваемого двигателем. На самом же деле это его второстепенная задача. Основная функция – это обеспечение ровного потока отработанных газов в выхлопной системе автомобиля.

Польза резонатора

В газораспределительной системе резонатор выполняет функцию вывода газовой смеси из камеры мотора.

Проведенные исследования показывают, что от качества резонатора зависит уровень полезной мощности, поступаемой от силового узла.

Именно по этой причине на спорт карах всегда производят замену базовой модели резонатора на более современную и эффективную.

Часто резонатор размещают сразу за прямотоком. Это делается для того, чтобы основной поток выхлопной смеси от мотора сразу попадал в резонатор. Это, в свою очередь, приводит к улучшению ходовых качеств автомобиля.

%rtb-4%

Разновидности резонатора

Конструкция выхлопной системы соответствует разновидности силового устройства и бывает двух типов:

• С резонатором для двухтактного двигателя
• С резонатором для четырехтактного двигателя

По словам опытных мастеров, резонатор для четырехтактного двигателя является скорее помехой, чем помощником. Устранение резонатора из такой системы повышает на 15% мощность двигателя, но приводит к чрезмерным выбросам в атмосферу, загрязняя окружающую среду.

В случае же с двухтактным двигателем демонтаж резонатора приводит к прямо противоположному результату. Вместо получения дополнительной мощности такая система без резонатора теряет скорость и увеличивает потребление топлива. Это происходит потому что вместе с выхлопными газами уходит неотработанное топливо.

Признаки неисправности резонатора

Резонатор выполняет важную функцию, и его неисправность значительно снижает эффективность работы двигателя. Поэтому важно вовремя диагностировать неполадки. Среди наиболее распространенных можно выделить:

• Дребезжание и прочие посторонние звуки в глушителе. Резонатор просто на просто прогорел. Необходима замена.
• Значительное падение уровня мощности мотора. Испорченная деталь может забить глушитель, тем самым препятствуя выводу отработанных газов.
• Высокий уровень шума при работающем двигателе. Плохо работающий резонатор препятствует эффективной работе глушителя.

12. Объемные резонаторы. Электромагнитные поля и волны

12.1. Понятие объемного резонатора

12.2. Условие резонанса о объемных резонаторах

12.3. Основные типы объемных резонаторов

12.3.1. Прямоугольный резонатор

12.3.2. Цилиндрический резонатор

12.4. Собственная добротность объемных резонаторов

12.4.1. Нагруженная и внешняя добротности объемных резонаторов

12.5. Режимы связи резонатора с нагрузкой

12.6. Измерение добротности

12.7. КПД объемного резонатора

12.1. Понятие объемного резонатора

Кратко вспомним, что изучили.

Что же будет, если волну вообще загнать в замкнутое пространство?

Переходим к изучению волновых процессов, ограниченных замкнутой металлической полостью, называемую объемным резонатором.

Уменьшаем L и C, в таком контуре добротность крайне низка, контур отдает свою энергию в окружающее пространство.

Что необходимо сделать для повышения добротности этого контура?

Попробуем вот так.

Излучение будет уменьшаться. В конце концов мы перейдем к замкнутой металлической полости. Это есть объемный резонатор.

На резонансной частоте происходит эффективный обмен энергиями электрического и магнитного полей.

А где найти конденсатор и катушку в этой коробке?

В каждой точке резонатора имеются электрические и магнитные поля и обмен между ними происходит в каждой точке.

Добротность собственная объемного резонатора оказалась много больше, чем у колебательного контура.

Q_{0 конт} = 100 ¸ 300

Q_{0 объем.рез}

= 10000 ¸ 50000

Объемный резонатор в радиорелейной аппаратуре выполняет функцию колебательного контура — высокодобротного элемента.

12.2. Условие резонанса в объемном резонаторе

Это условие справедливо для случая, когда резонатор выполнен из отрезков

Установим связь между геометрическими размерами и резонансной частотой. Пусть имеется некоторая произвольная линия передачи с вектором магнитной волны.

На торцевых поверхностях = 0 при Z = 0 ; Z = L

р — количество вариаций поля по длине резонатора.

Для в резонаторе поле отсутствует такая структура для E_z 0, распространяется волна Е типа.

Для того, чтобы выполнялись граничные условия, L должна быть строго определенной.

= ; = длина волны в волноводе.

= L = p ()

L_рез = p () (12.2.3.)

Для любых линий передачи:

₀ — резонансная длина волны:

f_рез = (12.2.4.)

12.3. Основные типы объемных резонаторов

12.3.1. Прямоугольный резонатор

Для волн типа Н индексы m или n могут обращаться в 0. Для Е волн индексы m и n 0.

Индексам m и n соответствует своя структура поля. Введем обозначения Н_mnp и Е_mnp, р — показывает число полуволн укладывающихся вдоль длины резонатора.

m,n — число полуволн, укладывающихся вдоль ширины и высоты резонатора соответственно.

Для каждого типа волны — своя резонансная частота. Для получения минимальной резонансной частоты f

рез надо использовать колебания с минимальными значениями m, n, p.

12.3.2. Цилиндрический резонатор

Основные колебания Н₁₁₁ и Е₀₁₀

Может оказаться, что колебания имеют одну и туже резонансную частоту, это называется вырождением колебаний.

₀^E010 = ₀^h211

когда D L, то наблюдается вырождение, если D > L, то > _рез^Е010 < _рез^Н111. Это означает, что Е₀₁₀ — основное колебание. Если D < L, то < , _рез^Е010 > _рез^Н111 Н₁₁₁ — основное колебание.

n — число вариаций поля по вдоль азимута.

m — число вариаций по радиусу, порядковый номер функции Бесселя.

р — число вариаций поля по длине.

12.4. Собственная добротность ОР

В ОР за счет энергии внешнего источника (генератора) происходит накопление электромагнитной энергии. Наряду с накоплением энергии в ОР происходят процессы расхода энергии.

• На разогрев стенок резонатора — за счет преобразования поверхностных токов в тепловую энергию.
• Часть энергии расходуется из-за неидеальности резонатора (диэлектрические потери).
• Если в стенках резонатора имеются щели, то энергия выходит через них (излучение).

Собственная добротность — это отношение накопленной в резонаторе энергии к энергии рассеиваемой этим резонатором за 1 период:

Q₀ = 2 (12.4.1.)

Выясним, от каких факторов зависит собственная добротность резонатора. Вся энергия заключена либо в электрическом, либо в магнитном поле.

W_max E_max H = 0

W_max H_max E = 0

На резонансной частоте:

Найдем W_нак^р и W^т_{расс.рез}:

Из теоремы Пойнтинга

Энергия накопленная пропорциональна объему ( )

Потери энергии :

1. Потери за счет токов.
2. Потери в среде, заполняющей объемный резонатор (диэлектрические потери).
3. Потери на излучение, если есть щели, трещины.

Учтем только потери за счет поверхностных токов в стенках резонатора:

Поверхностные токи определяются магнитным полем:

Получаем:

Выводы:

1. Cобственная Q₀ зависит от свойств материала, т.е. зависит от проводимости, чем больше проводимость, тем больше Q₀. Объемные резонаторы покрывают серебром (слой серебра , очень тонкий слой). .
2. Величина Q₀ зависит от структуры поля в резонаторе, т.е. от типа колебаний в резонаторе. Для разных типов колебаний Q₀ различна. Предположим, что магнитные поля в резонаторе всюду одинаковы .

С объемом (V) связано накопление энергии, с поверхностью (S) связано рассеивание энергии. Глубина проникновения ⁰ связана с материалом. Q₀ зависит от геометрических размеров (V и S). Увеличение V приводит к возникновению других типов. Q₀ очень зависит от качества обработки внутренней поверхности резонатора (внутреннюю поверхность полируют)

⁰ в СВЧ: 10^-5 10^-6 М (очень мала)

размеры резонаторов пропорциональны длине волны:

Сравнение Q₀ от формы резонатора:

1) Прямоугольный резонатор в =

2) Квадратный резонатор

3) Круглый резонатор r =

12.4.1. Нагруженная и внешняя добротности

На практике имеем:

Нагруженная добротность — это отношение накопленной в резонаторе энергии к энергии рассеянной в резонаторе и в нагрузке за 1 период.

Рассмотрим величину с целью выяснения связи между Q₀ и Q_н, Q_вн:

= =

Q_вн = 2p — характеризует связь резонатора с нагрузкой

= + (12.4.7.)

12.5. Режим связи резонатора с нагрузкой

По степени связи резонатора с нагрузкой различают 3 режима работы:

1) Режим критической связи (критический режим).

Q₀ = Q_вн это означает, что энергия рассеяния в нагрузке равна энергии, потерянной в резонаторе.

(W_расс^рез)^Т = (W_расс^нагр)^Т

2) Режим пересвязи (сильная связь)

Q₀ > Q_вн (W_расс^рез)^Т < (W_расс^нагр)^Т

Вся энергия теряется на нагрузке.

3) Режим недосвязи (слабая связь)

Q₀ < Q_вн Большая часть энергии теряется в резонаторе. (W_рас^рез)^Т > (W_рас^наг)^Т

12.6. Измерение добротности

Q_н = f_рез / f / на уровне 3 дБ

, дБ = 20 lg () (12.6.1.)

12.7. КПД объемного резонатора

=

Отношение мощности, поступающей в нагрузку к мощности, рассеиваемой в резонаторе и нагрузке.

Р_нагр Р_расс =

= = Q_н (() — ())

= 1 — () (12.7.1.)

Пример:

Q₀ = 2000

= 1 — () = 0,9

Q_н = 200

Список литературы

Основная

1. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1971.

2. Семенов Н.А. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1973.

3. Фальковский О.И. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1978.

4. Андрусевич Л.К., Беленький В.Г. Основы электродинамики. Новосибирск, СибГУТИ, 2000.

Дополнительная

Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1974.

Федоров Н.Н. основы электродинамики. – М.: Высшая школа, 1980.

Никольский В.В., Никольская Т.Н. Электродинамика и РРВ. – М.: Высшая школа, 1973.

Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны, М.: Советское радио, 1957.

Гольдштейн А.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. – М.: Советское радио, 1971.

Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов, — М.: Наука, 1976.

Брунов В.Н., Гольдберг Л.Н., Кляцкин Н.Г., Цейтлин Л.А. Теория электромагнитного поля. – М.: Госэнергоиздат, 1962.

Методические указания к лабораторным работам. Новосибирск, СибГУТИ, 1999.

зачем нужен, устройство, чем отличается резонатор от глушителя

Назначение резонатора

Вспышка топливной смеси в камере сгорания поршневой системы — это взрыв небольшой мощности. Сопровождается звуком, характерным для такого взрыва. Это знакомо каждому, кто слышал работу любого ДВС без выхлопной системы. При этом давление отработавших выхлопных газов поступает в выхлопную систему импульсами, от вспышки до вспышки. Периодичность импульсов равна периодичности хода каждого поршня от НМТ к ВМТ.

Функция резонатора:

• выровнять импульсные перепады давления отработавших газов;
• первично погасить звуковые вибрации, снизить шум;
• снизить температуру выхлопных газов.

На современных авто стоят катализаторы (нейтрализаторы). Они могут быть установлены как перед резонатором, так иногда и внутри резонатора.

Чем отличается глушитель от резонатора

Задний глушитель принимает от резонатора смягченный по импульсам давления поток газов, с более низкой температурой. Его задача — окончательно погасить уже приглушенные акустические вибрации (шум) и отвести токсичные газы за пределы авто, чтобы они не попадали в салон или на кузов авто, повреждая поверхности. У резонатора и глушителя несколько разные задачи и нагрузки, потому их конструкция всегда отличается.

Устройство резонатора

У каждой модели ТС, будь то авто, трактор, мопед или какое угодно другое, своя уникальная конструкция выхлопной системы. Общее в устройствах всех резонаторов:

• входной и выпускной патрубки;
• расширенная емкость обработки потоков;
• трубки с отверстиями и деления на камеры внутри;
• в некоторых моделях звукопоглащающий термостойкий материал, чаще всего базальтовое волокно.

Передовые и хорошо продуманные конструкции современных резонаторов имеют важное свойство. За счет особенностей циркуляции отработанных газов внутри полости резонатора в определенный момент между выхлопами создается разрежение. Оно крайне мало по времени, но помогает вытягивать газы из части системы, стоящей ближе к ДВС. Это помогает избежать загрязнения от нагара и в некоторой степени повышает мощность ДВС.

Неполадки в работе резонатора

Вся система отвода выхлопных газов работает в крайне агрессивных условиях:

• высокая температура;
• попадание влаги на раскаленные поверхности;
• воздействие противоледных реагентов;
• вибрации, риск механических повреждений о бордюры, камни и т.д.

Причем резонатор принимает более горячий первичный поток отработанных газов, чем задний глушитель. Температура выхлопных газов может достигать 700С^о. Некачественные сплавы при таких температурах быстро выгорают, коробятся, ржавеют от попадания влаги и реагентов. А попадание влаги на раскаленную поверхность может вызвать коробление всей конструкции, если она выполнена из неподходящего сплава. Лучшим материалом для таких систем считается нержавеющая сталь в сплаве с металлами и компонентами для повышения стойкости.

Самые обычные неполадки резонатора:

• Расстыковка соединения резонатора с предыдущими и последующими деталями системы.
• Разрушение внешней оболочки.
• Засорение нагаром внутренних деталей, полостей трубок и отверстий, камер и проходов.
• Разрушение внутренних деталей от выгорания.

Проверка резонатора

Нарушения в работе резонатора всегда заметны. Разрушение внешней оболочки приводит к явному усилению шума при работе двигателя. Место разрушения диагностируется простым визуальным осмотром. Авто ставят на смотровую яму и внимательно осматривают. Причем разрушение может быть, конечно, не только в резонаторе.

Также проверяется расстыковка патрубков. В основном она происходит из-за механического удара или полного выгорания внутренних диаметров патрубков, там, где резонатор соединен с другими деталями.

Разрушение внутренних деталей также приводит к изменению звука работающего двигателя, причем всегда в сторону увеличения шума.

Заполнение внутренних деталей нагаром проявляется противоположными признаками:

• Двигатель начинает работать тише.
• Мощность двигателя теряется, иногда значительно.

Последний момент особо важен. Здесь сказываются принципиальные особенности работы всех без исключения выхлопных систем. На то, чтобы преодолеть сопротивление проходу выхлопных газов от выхлопных окон цилиндров через выхлопную систему, требуется давление. На создание этого давления тратится часть мощности любого ДВС. Чем труднее проход газов через выхлопную систему, тем больше мощности уходит на преодоление этого сопротивления. Когда проходы и отверстия трубок резонатора забиты нагаром, двигатель душится и не может работать в полную мощь. При этом. если резонатор забит сильно, облачка дыма могут появляться перед ним, например, на месте стыка его с коллектором.

Резонатор может забиваться нагаром чаще и больше, чем другие детали системы по следующим причинам:

• Задний глушитель получает выхлопы с меньшим количеством сажи, часть её остается в резонаторе.
• В коллекторе перед резонатором сажа выгорает из-за высочайших температур.

В любом случае диагностика неполадок резонатора всегда достаточно проста.

Виды автомобильных резонаторов

Резонаторы на разных транспортных средствах отличаются по:

• Размерам. Могут быть длинными или короткими, круглыми или овальными.
• Сплавам, из которых изготовлены.
• Внутренней конструкции, её сложности. Простые называют моноблочными. Сложные — комбинированными.

Самые большие отличия между резонаторами для двухтактных и четырехтактных ДВС. Первые просты и даже примитивны, вторые на порядок сложнее. Причем чем дальше идет прогресс авто, тем сложнее, но эффективнее становятся выхлопные системы, включая резонаторы.

Резонатор своими руками

Дорогие авто и самодельные резонаторы на них — понятия малосовместимые. Для таких авто заказывают, как правило, оригинальные детали от производителя. Но на большинстве самых массовых авто это не самая сложная деталь. Имея доступ к необходимому металлообрабатывающему и сварочному оборудованию, её вполне можно изготовить собственными силами. Но для корректной работы ДВС дубликат должен точно имитировать оригинал. Каждый резонатор рассчитывается для работы в паре с определенным глушителем. Изменение конструктивных параметров любого изделия из этой пары может привести к самым непредсказуемым изменениям в работе ДВС. Он может либо задыхаться, либо работать слишком громко.

К тому же нельзя сделать резонатор из обычной жести. Он быстро выйдет из строя.

Чаще всего резонаторы не делают полностью своими силами, а подгоняют от других моделей по размерам и креплениям. Иногда это оправданно. Например, если резонатор вышел из строя у почти раритетного импортного микроавтобуса. Запчастей нет. Такая машина без лишних претензий. На неё можно подогнать доступный передний глушитель, например, от «Газели».

Вполне доступен локальный ремонт своими силами прогоревшей внешней оболочки. Задача простая — залатать дыру. Последовательность такого ремонта:

• Применяется специальная термостойкая мастика с отвердителем. Участок с поврежденной поверхностью зачищают наждаком и обезжиривают, согласно инструкции по применению мастики.
• Наносят термостойкую мастику, разведенную с отвердителем, также согласно инструкции по её применению.
• На поврежденное место накладывают пластину из металла, который можно без труда изогнуть по форме резонатора.
• Пластина крепится с помощью саморезов по металлу (наконечник-сверло) или по просверленным отверстиям сверлом меньшего, чем саморезы, диаметра.
• Двигатель заводят после полного застывания мастики, согласно сроку, указанному в инструкции.

Но чаще всего такие заплатки ставят при помощи сварки.

Использование обеих способов возможно, только когда повреждение локально, а весь корпус остается крепким.

То есть тогда, когда есть к чему крепить заплату. Поэтому, прежде чем принять решение о таком ремонте, надо прощупать прочность всего корпуса острым металлическим предметом. Полностью пришедший в негодность резонатор проткнется во многих местах.

Снятие и установка резонатора

Вначале нужно обеспечить свободный доступ к днищу автомобиля. Его ставят на эстакаду, смотровую яму или поднимают домкратом. В последнем случае под колеса с обеих сторон подкладывают стандартные башмаки, кирпич или бруски, чтобы не случилось скатывания. А опору домкратом обазательно дублируют опорой из надежных стоек — деревянные пни и т.п.

Демонтаж

Все элементы выхлопной системы крепятся на хомутах с помощью обычных болтов с головками под ключ на 13,14, или 17. Но если на новой машине резьбы не были предусмотрительно обработаны термостойкой смазкой (например, медной), то на машине возрастом от 3 лет и более для демонтажа резонатора потребуются инструменты для спиливания или срыва гаек и болтов. Из-за агрессивной среды, о которой говорилось выше, резьбы разрушаются очень быстро. Вначале можно обработать резьбы средствами типа WD и попытаться открутить обычным способом. Но при демонтаже нужно быть готовым к тому, что это грязная работа, требующая больших усилий. К тому же травмоопасная:

• Ключи срываются с головок, и рука может пораниться, задев острые металлические детали. Нужно использовать прочные рукавицы или перчатки и предусмотреть, куда двинется рука в случае срыва ключей.
• Грязь с днища авто может осыпаться и попасть в глаза. Нужно использовать защитные очки.

Монтаж

Ставить на место новый или отремонтированный резонатор — более чистая работа, чем демонтаж. Все сорванные и некачественные болты и хомуты меняются на новые. Резонатор ставится точно так и туда, где он был. Резьбы новых болтов желательно защитить медной смазкой.

В процессе эксплуатации резонатор не требует технического обслуживания. При возникновении проблем он как бы сам сообщает о них владельцу повышенным ревом или, наоборот, снижением мощности ДВС и шума. Это не такая труднодоступная часть, как коленвал. И замена не требует много времени. Поэтому проблемы с резонатором вполне устранимы.

РЕЗОНАТОР • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 28. Москва, 2015, стр. 338

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: А. И. Смирнов

РЕЗОНА́ТОР (от лат. resono – зву­чать в от­вет, от­кли­кать­ся), уст­рой­ст­во или при­род­ный объ­ект, в ко­то­ром про­ис­хо­дит на­ко­п­ле­ние энер­гии ко­ле­ба­ний, по­став­ляе­мой из­вне. Как пра­ви­ло, Р. от­но­сят­ся к ли­ней­ным ко­ле­бат. сис­те­мам и ха­рак­те­ри­зу­ют­ся т. н. ре­зо­нанс­ны­ми час­то­та­ми. При при­бли­же­нии час­то­ты внеш­не­го воз­дей­ст­вия к ре­зо­нанс­ной час­то­те в Р. на­блю­да­ет­ся дос­та­точ­но рез­кое уве­ли­че­ние ам­пли­ту­ды вы­ну­ж­ден­ных ко­ле­ба­ний (яв­ле­ние ре­зо­нан­са). По­сле от­клю­че­ния внеш­не­го ис­точ­ни­ка не­ко­то­рое вре­мя внут­ри Р. ко­ле­ба­ния со­хра­ня­ют­ся. Они со­вер­ша­ют­ся на час­то­тах, близ­ких к ре­зо­нанс­ным, и пред­став­ля­ют со­бой соб­ст­вен­ные (сво­бод­ные) ко­ле­ба­ния ре­зо­на­то­ра.

Р. раз­ли­ча­ют­ся фи­зич. при­ро­дой про­ис­хо­дя­щих в них про­цес­сов. Так, су­щест­ву­ют ме­ха­нич., аку­стич., элек­тро­маг­нит­ные Р. и др. Напр., од­но­мер­ным ме­ха­нич. Р. яв­ля­ет­ся стру­на с за­кре­п­лён­ны­ми кон­ца­ми, дву­мер­ным – уп­ру­гая мем­бра­на. В слу­чае аку­стич. ко­ле­ба­ний роль Р. час­то вы­пол­ня­ют разл. тру­бы, кол­бы, со­су­ды, на­пол­нен­ные воз­ду­хом (см. Ре­зо­на­тор аку­сти­че­ский). Про­стей­ший Р. элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний – ко­ле­ба­тель­ный кон­тур, со­стоя­щий из ин­дук­тив­но­сти, ём­ко­сти и со­про­тив­ле­ния. Раз­ме­ры кон­ту­ра долж­ны быть ма­лы по срав­не­нию с дли­ной из­лу­чае­мой им элек­тро­маг­нит­ной вол­ны. В тех­ни­ке СВЧ при­ме­ня­ют­ся объ­ём­ные ре­зо­на­то­ры, пред­став­ляю­щие со­бой по­лос­ти с хо­ро­шо про­во­дя­щи­ми стен­ка­ми. В мил­ли­мет­ро­вом, суб­мил­ли­мет­ро­вом и оп­тич. диа­па­зо­нах ча­ще все­го ис­поль­зу­ют от­кры­тые ре­зо­на­то­ры, ре­зо­нанс­ные свой­ст­ва ко­то­рых обу­слов­ле­ны мно­го­крат­ным от­ра­же­ни­ем ква­зи­оп­тич. пуч­ков элек­тро­маг­нит­ных волн от двух или не­сколь­ких зер­каль­ных по­верх­но­стей.

Принципы работы керамических резонаторов

— ECS Inc. International

Принципы работы керамических резонаторов

Константы эквивалентной схемы

: На рис. 1.2 показан символ керамического резонатора. Импеданс и фазовые характеристики, измеренные между выводами, показаны на рисунке 1.5. На этом рисунке показано, что резонатор становится индуктивным в диапазоне частот между частотой fr (резонансная частота), которая обеспечивает минимальный импеданс, и частотой fa (антирезонансная частота), которая обеспечивает максимальное сопротивление.Он становится емкостным в других частотных диапазонах. Это означает, что механические колебания двухполюсного резонатора можно заменить эквивалентной схемой, состоящей из комбинации последовательных и параллельных резонансных контуров с индуктором L, конденсатором C и резистором R. Вблизи резонансной частоты эквивалентную схему можно представить, как показано на рис. 1.4. Частоты fr и fa определяются пьезокерамическим материалом и его физическими параметрами. Эквивалентные константы контура могут быть определены по следующим формулам:

Учитывая ограниченный частотный диапазон fr

Основные колебательные контуры

Как правило, колебательные контуры можно разделить на следующие три типа:

1. Положительный отзыв

2. Элемент отрицательного сопротивления

3. Задержка времени или фазы перехода в случае керамических резонаторов, кварцевых резонаторов и генераторов LC, положительная обратная связь является предпочтительной схемой.

Среди колебательных контуров с положительной обратной связью, использующих LC, обычно используются колебательные контуры противосвязи настраиваемого типа Колпиттса и Хартли. См. Рис. 1.7.

На рис. 1.7 используется транзистор, который является самым основным усилителем.

Частоты колебаний примерно такие же, как резонансная частота контура, состоящего из L, CL1 и Cl2 в контуре Колпитта или состоящего из L1, L2 и C в контуре Хартли. Эти частоты могут быть представлены следующими формулами.

В генераторе с керамическим резонатором индуктор заменен керамическим резонатором, благодаря тому, что резонатор становится индуктивным между резонансными и антирезонансными частотами. Наиболее часто используемой схемой является схема Колпитса.

Принцип действия этих колебательных контуров показан на рис. 2.1. Колебание возникает, когда выполняются следующие условия. Коэффициент усиления контура: G = a: B> 1 ​​ Количество фаз:

В схеме Колпитца используется инверсия 180, и она инвертируется больше, чем = 180 с L и C в цепи обратной связи.Так же можно считать работу с керамическим резонатором.

Приложения

Типичный контур колебаний: Наиболее распространенным контуром генератора для керамического резонатора является контур Колпитца. Конструкция схемы зависит от области применения, используемой ИС и т. Д. Хотя основные конфигурации схемы такие же, как и у генератора с кварцевым управлением, разница в механической добротности возникает из-за разницы в константах схемы.Ниже приведены некоторые типичные примеры.

Соображения по конструкции: Становится все более распространенным конфигурирование колебательного контура с цифровой ИС с использованием затвора инвертора. На рис. 3.1 на следующей странице показана конфигурация базового колебательного контура с КМОП-инвертором. ИНВ.1 работает как инвертирующий усилитель для колебательного контура. INV.2 используется как формирователь сигнала, а также действует как буфер для вывода. Сопротивление обратной связи Rf обеспечивает отрицательную обратную связь вокруг инвертора, так что колебания начнутся при подаче питания.Если значение Rf слишком велико, а сопротивление изоляции входного инвертора слишком низкое, колебания прекратятся из-за потери усиления контура. Кроме того, если Rf слишком велико, в колебательный контур может быть внесен шум от других цепей. Очевидно, если Rf = 1M обычно используется с керамическим резонатором. Демпфирующий резистор Rd выполняет следующую функцию, хотя иногда ее не используют. Это ослабляет связь между инвертором и цепью обратной связи; тем самым уменьшая нагрузку на выходной стороне инвертора.Кроме того, стабилизируется фаза цепи обратной связи. Он также обеспечивает средства уменьшения усиления на более высоких частотах, тем самым предотвращая возможность паразитных колебаний.

Нагрузочная емкость: Нагрузочная емкость CL1 и CL2 обеспечивает фазовую задержку 180. Эти значения следует правильно выбирать в зависимости от приложения, используемой ИС и частоты. Если значения CL1 и CL2 ниже, чем необходимо, усиление контура на высоких частотах увеличивается, что, в свою очередь, увеличивает вероятность паразитных колебаний.Это особенно вероятно в районе 4-5 МГц, где находится мода вибрации толщины.

Это ясно показывает, что на частоту колебаний влияет емкость нагрузки. Следует соблюдать осторожность при определении его значения, когда требуется жесткий допуск на частоту колебаний.

Инвертор CMOS: Инвертор CMOS может использоваться в качестве инвертирующего усилителя, одноступенчатый тип группы 4069 CMOS является наиболее полезным. Из-за чрезмерного усиления кольцевые колебания или колебания CR являются типичной проблемой при использовании трехступенчатого инвертора буферного типа, такого как группа 4049.ECS использует RCA CD4O69UBE в качестве стандартной схемы CMOS, как показано на рис. 3.2.

Схема инвертора HCMOS: В последнее время высокоскоростная КМОП-матрица (HCMOS) все чаще используется для схем, обеспечивающих высокую скорость и низкое энергопотребление микропроцессоров. Есть два типа инверторов HCMOS: серия 74HCU без буферизации и серия 74HC с буферами. Система 74HCU оптимальна для керамических резонаторов. См. Рис. 3.3.

Цепь инвертора TTL: Значение емкости нагрузки CL1 и CL2 должно быть больше, чем у CMOS из-за согласования импеданса.Кроме того, сопротивление Rf обратной связи должно быть всего несколько К. Обратите внимание, что сопротивление смещения Rd требуется для правильного определения рабочей точки постоянного тока.

Частотная корреляция: Цепи генератора, показанные на следующей странице, являются стандартными тестовыми цепями ECS. Инверторы, используемые в этих схемах, широко признаны отраслевыми стандартами, поскольку их характеристики являются типичными для микропроцессоров того же семейства (CMOS / HCMOS / TTL).Естественно, приложения будут различаться в зависимости от того, какая микросхема используется, и, как и следовало ожидать, характеристики схемы генератора будут отличаться от микросхемы к микросхеме. Обычно это изменение незначительно, и номер детали керамического резонатора можно выбрать, просто классифицируя процессор как CMOS, HCMOS или TTL. Учитывая, что стандартные керамические резонаторы ECS на 100% отсортированы по частоте для тестовых схем на следующей странице, относительно легко сопоставить частоту колебаний нашей стандартной схемы с частотой колебаний схемы, указанной заказчиком.Например, если используется микропроцессор Motorola 6805 с частотой 4 МГц, то правильным номером детали ECS будет ZTA4.OMG (частота, отсортированная по испытательной схеме CMOS CD4O69UBE). Параметры цепи следует выбрать, как показано ниже:

Фактически настроив эту схему, а также стандартную испытательную схему, показанную на Рис. 3.1 ниже, можно установить средний сдвиг, который можно ожидать при использовании ZTA5.OMG с процессором 6805. Фактические данные показаны ниже:

Исходя из этих данных, можно предположить, что стандарт ZTA4.Резонатор 00MG будет иметь сдвиг частоты примерно + 0,06% от исходных 4,00 МГц + 0,5% начального отклонения. Это, конечно, незначительное смещение и никаким образом не повлияет на характеристики схемы.

Схемы для различных IC / LSI:

Керамические резонаторы используются в широком спектре приложений в сочетании с различными типами ИС, хорошо используя ранее упомянутые особенности. Ниже приведены несколько примеров практических приложений.

Применение микропроцессоров: Керамические резонаторы оптимальны в качестве стабильного колебательного элемента для различных типов микропроцессоров: 4-, 8- и 16-разрядных. Поскольку общий допуск частоты, необходимый для эталонных часов микропроцессоров, составляет + 2% — 3%, стандартные блоки соответствуют этому требованию. Спросите у производителей ECS или LSI о константах схемы, потому что они меняются в зависимости от частоты и используемой схемы LSI. На рис. А показано приложение с 4-битным микропроцессором, а на рис.B показывает приложение с 8-битным микропроцессором.

IC дистанционного управления: Дистанционное управление становится все более распространенным явлением. Частота колебаний обычно составляет 400-500 кГц, наиболее популярной из которых является 455 кГц. Эти 455 кГц делятся генератором сигнала несущей, так что генерируется около 38 кГц несущей.

Цепи ГУН (осциллятор с управлением напряжением): Цепи ГУН используются в телевизорах и звуковом оборудовании, потому что сигналы должны обрабатываться синхронно с пилот-сигналами, передаваемыми от радиовещательных станций.Первоначально использовались колебательные схемы, такие как LC и RC; однако сейчас используются керамические резонаторы, поскольку они не требуют регулировки и обладают большей стабильностью по сравнению со схемами старого типа. Резонаторы для приложений VCO должны иметь широкую переменную частоту.

Разное: Помимо вышеупомянутых применений, керамические резонаторы широко используются с ИС для синтеза голоса и генерации часов. Для общих приложений управления синхронизацией частота колебаний обычно выбирается пользователем на основе рекомендованного производителем диапазона рабочих частот.Выбор этой частоты с данной ИС будет определять, какие параметры цепи и какой керамический резонатор будут подходящими. При выборе артикула керамического резонатора обращайтесь к местному торговому представителю ECS. Как упоминалось ранее, керамические резонаторы находят множество применений. Некоторые из схем генераторов, более специфичных для конкретного применения, требуют разработки уникальных керамических резонаторов для этого приложения и ИС.

Время нарастания колебаний

Время нарастания колебаний означает время, когда колебания развиваются из переходной области в устойчивую область в момент включения питания ИС.В керамическом резонаторе он определяется как время достижения 90% уровня колебаний в установившихся условиях, как показано на рисунке 6.1. Время нарастания в первую очередь зависит от конструкции колебательного контура. Как правило, меньшая емкость нагрузки, керамический резонатор с более высокой частотой и меньший размер керамического резонатора вызывают более быстрое время нарастания. Влияние емкости нагрузки становится более очевидным по мере уменьшения емкости резонатора. На рис. 6.2 показано фактическое измерение времени нарастания в зависимости от емкости нагрузки (CL) и напряжения питания.Примечательно, что время нарастания керамического резонатора на один-два десятилетия быстрее, чем для кристалла кварца. (Эта точка графически проиллюстрирована на рис. 6.3)

Пусковое напряжение: Пусковое напряжение означает минимальное напряжение питания, при котором может работать колебательный контур. На пусковое напряжение влияют все элементы схемы. Во многом это определяется характеристиками ИС. На рис. 6.4 показан пример фактического измерения характеристик пускового напряжения в зависимости от емкости нагрузки.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАНИЙ КЕРАМИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА

Ниже описаны общие характеристики колебаний в основной цепи. Свяжитесь с ECS International для получения подробных характеристик колебаний для конкретных типов ИС и БИС. Устойчивость к изменению температуры составляет от +0,3 до 0,5% в диапазоне от -20 ° C до +80 ° C, хотя она немного варьируется в зависимости от керамического материала. Влияние емкости нагрузки (CL1, CL2) на частоту колебаний относительно велико, что может быть рассчитано по формуле для fosc.Fosc изменяется примерно на + 0,1% из-за отклонения емкости + 0,1% в диапазоне рабочего напряжения. Fosc также зависит от характеристик IC.

Характеристики изменения напряжения питания: См. Рис.1 ниже, где показан пример фактического измерения стабильности для заданной частоты колебаний.

Уровень колебаний: Ниже приведены примеры реальных измерений уровня колебаний в зависимости от температуры, напряжения питания и емкости нагрузки (CL1, CL2).Колебательный уровень должен быть стабильным в широком диапазоне температур, а температурные характеристики должны быть как можно более плоскими. Это изменение линейно с напряжением питания, если IC не имеет внутреннего источника питания постоянного напряжения.

Принципы операционной системы

Участие

Ожидается, что учащиеся будут регулярно посещать занятия и участвовать в них. Этот означает отвечать на вопросы в классе, участвовать в обсуждениях и помощь другим студентам.

Прогнозируемые отсутствия следует заранее обсудить с инструктором.

Академическая честность

Любой академический проступок в рамках этого курса считается серьезным нарушение, и будут применяться самые строгие академические штрафы. преследовали за такое поведение. Студенты могут обсудить на высоком уровне идеи с другими студентами, но на момент реализации (я.е. программирование), каждый должен делать свою работу. Использовать Интернета в качестве ссылки разрешено, но прямое копирование код или другая информация является обманом. Копирование — обман, чтобы позволить другому человеку полностью или частично скопировать экзамен или присвоение, или ложный вывод программы. Это тоже нарушение бакалавриата Академический кодекс чести соблюдать, а затем не сообщать академическая нечестность. Вы несете ответственность за безопасность и целостность собственной работы.

Поздняя работа

В случае серьезной болезни или другого уважительного отсутствия, как это определено политики университета, курсовые работы будут приниматься поздно столько же дней, сколько и при отсутствии по уважительной причине.

В противном случае взимается штраф в размере 25% за каждый день опоздания (кроме случаев, когда это указано). Вы может сдать часть задания вовремя, а часть — с опозданием.Каждый в заявке должно быть четко указано, какие части она содержит; никакая часть не может быть отправлено более одного раза.

Студенты-инвалиды

Любой студент, имеющий документально подтвержденную инвалидность и зарегистрированный в Служба поддержки инвалидов должна как можно скорее поговорить с профессором. относительно жилья. Студенты, которые не зарегистрированы, должны связаться с Управление по делам инвалидов.

Принцип работы микроволновой печи — обзоры устройств

Как известно, использование микроволн для приготовления пищи было изобретено Перси Лебароном Спенсером в 1945 году. Уже в 1947 году была создана первая микроволновая печь, которая весила более 660 фунтов. Но во второй половине 20 века специалисты неоднократно обсуждали безопасность приготовления в микроволновой печи, что, конечно же, ограничивало распространение этих устройств. Ограничивающим фактором в тот период была и невозможность использования традиционной металлической посуды.

Но сегодня эти две проблемы полностью решены. Компании предлагают огромный ассортимент специальной пластиковой и стеклянной посуды для СВЧ по доступной цене, а многочисленные исследования неоднократно доказывали полную безопасность современных моделей. Кроме того, надежное дверное экранирование полностью исключает проникновение в помещение мощного микроволнового излучения.

Однако есть простой способ самостоятельно проверить качество дверной заслонки. Достаточно вставить в камеру мобильный телефон, закрыть дверь и набрать ее номер.Отсутствие связи будет убедительным доказательством надежности дверной заслонки. Тем не менее, знание принципа работы микроволновой печи может дополнительно снять подозрения о возможном вреде от ее использования.

Технические характеристики современных моделей варьируются в широком диапазоне, что влияет на их функциональность, цену и, соответственно, выбор оптимальной микроволновки.

Принцип действия

Как известно, микроволновая печь использует бесконтактный нагрев за счет преобразования электромагнитной энергии в тепло.

Традиционные методы приготовления предполагают подвод тепла к поверхности пищи. Дальнейшее тепло распределяется внутри за счет теплопроводности. Процесс разогрева пищи в микроволновой печи принципиально отличается. В этом случае тепло внутри пищи генерируется с помощью молекул воды.

Следовательно, скорость объемного нагрева микроволнами значительно выше.

Микроволновое излучение не вызывает химических изменений в пище и сохраняет от 75 до 98% витаминов в пище.Для сравнения: обычная термообработка обеспечивает сохранность всего 35-60%.

Основные компоненты

Микроволновая печь содержит:

— рабочая камера с экранированной дверцей;

— трансформатор высоковольтный для питания магнетрона;

— схема включения и управления;

— магнетрон для генерации СВЧ-излучения;

— волновод для передачи излучения от магнетрона к камере.

Схема демонстрирует их традиционное размещение.

Вспомогательные элементы:

— поворотный стол увеличивает равномерность нагрева;

— цепь управления; p>

— вентилятор для охлаждения магнетрона и вентиляции камеры.

Процесс работы

СВЧ-генератор называется магнетроном и является основным элементом устройства. Специальный трансформатор — стабилизатор — самый дорогой элемент.

Обеспечивает питание магнетрона. Его номинальное рабочее напряжение на высоковольтной обмотке 2100-2300 В, номинальное напряжение первичной обмотки 3-3.2 В. Но его нет в современных инверторных микроволновых печах, где используется другой принцип управления мощностью магнетрона.

Отличительной чертой таких трансформаторов является высокая индуктивность рассеяния на высоковольтной обмотке и особая конструкция магнитопровода с магнитными шунтами. Они обеспечивают стабильность высокого напряжения. Это значение изменяется всего на 1,2% при колебании напряжения питания на 10%.

Отдельные элементы магнитопровода свариваются между собой для обеспечения бесшумной работы трансформатора.Накопительный высоковольтный конденсатор емкостью от 0,8 до 1,2 мкФ рассчитан на работу при напряжении до 10 кВ.

Прямоугольный волновод используется в качестве линии для передачи энергии от магнетрона к эмиттеру. Излучатель обеспечивает ВЧ-мощность в рабочей камере. Конструкция эмиттера и волновода обеспечивает согласование рабочей камеры с магнетроном. Излучатель возбуждает в камере широкий спектр волн для обеспечения однородности нагрева.

Рабочая камера представляет собой полый прямоугольный резонатор.Размеры внутренних стенок намного больше длины волны. Электромагнитные волны многократно отражаются в камере от ее стенок и образуют многочисленные стоячие волны электромагнитного поля с узлами и пучками.

Пищевая термообработка

Напряженность электромагнитного поля в камере увеличена до уровня поглощения микроволновой энергии пищей. Точечный нагрев пищи пропорционален квадрату эффективного значения напряженности электрического поля в данной точке.

Инженеры обеспечивают оптимальное наложение стоячих волн для максимальной однородности нагрева пищи. Но, к сожалению, идеальная равномерность нагрева невозможна из-за значительных колебаний диэлектрических свойств и формы блюд и посуды. Поэтому эта проблема решается дополнительными методами.

Сюда входят:

— поворотный стол для пищевых продуктов;

— наложение оси вращения антенны на ось симметрии рабочей камеры;

— несимметричная форма диаграммы направленности;

— крыльчатка вращающаяся с металлическими лопастями, выполняющая функцию мешалки СВЧ потока;

— использование двух излучателей с разветвленным волноводом.

Дверца микроволновой печи

Дверца рабочей камеры — очень важная часть, потому что она предотвращает распространение микроволновой энергии на кухне. Поэтому конструкция двери довольно сложная.

Дверь имеет высокочастотную дроссельную заслонку по всему периметру, которая снижает мощность микроволн до безопасного значения. Открытая щель дроссельной заслонки заполнена специальным пластиком, который эффективно поглощает микроволновую энергию.

Конструкция дверцы обеспечивает очень плотное прилегание к плоскости лицевой поверхности рабочей камеры.Установленные официальные требования допускают зазор не более 0,5 мм. В этом случае плотность потока энергии вне СВЧ печи не превышает допустимого уровня — 2,1 мВт / см.

Характеристики

Регулировка мощности обычно осуществляется путем изменения соотношения длительностей пауз и периодов генерации магнетрона. Отсутствие пауз соответствует максимальной мощности. Равенство длительности паузы и периодов генерации соответствует уровню мощности 50% и т. Д.Управление работой магнетрона осуществляется через первичную обмотку трансформатора.

У всех микроволновых печей есть общая черта. Они не предназначены для использования посуды с содержанием металлов из-за риска возникновения индукции тока. Индукционный ток сопровождается искренним и может вызвать дуговой разряд.

Панель управления современных моделей обеспечивает их программирование и отключение устройства при нарушении блокировки дверцы или при повышении температуры магнетрона, трансформатора или в рабочей камере.