Грм принцип работы и устройство: Устройство газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания: назначение, принцип работы

Содержание

Принцип работы системы газораспределения двигателя внутреннего сгорания (ГРМ)

Система ГРМ служит для обеспечения своевременного открытия или закрытия клапанов головки блока цилиндров.

При открытии впускного клапана в камеру сгорания двигателя поступает топливно-воздушная смесь, которая воспламеняется при сжатии поршня. При открытии выпускного клапана из камеры сгорания выходят отработанные газы.

 

Вовремя открывать необходимые клапана и предназначен весь газораспределительный механизм. В механизм ГРМ можно отнести: распредвал, клапана (впускные, выпускные), приводной ремень или цепь, натяжители, направляюшие, успокоители, шестерни и т.д.

Распределительный вал (он же распредвал) представляет собой металлический вал с кулачками разной формы, который при вращение нажимает кулачками на клапана,  тем самым открывая или закрывая их.

Распредвал приводится в действие от вращения коленчатого вала (коленвала) посредством привода. Распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый вал.

 В современных двигателях используются ременные или цепные приводные механизмы. Все они обеспечивают передачу крутящего момента от коленвала к распределительному валу. Каждый из перечисленных приводов ГРМ имеют свои положительные и отрицательные качества.

Ременный привод менее долговечный, но более дешев в обслуживании и установки. В среднем срок службы оригинального ремня или качественного не оригинального ремня около 80 000 км. пробега. И как правило не возникает особых трудностей заменить “уставший” ремень на новый.

Цепной привод ГРМ гораздо долговечнее, в среднем срок службы цепи около 200 000 км. (у разных производителей данные рознятся, некоторые говорят от 300 тыс.км, а некоторые рекомендует менять уже на пробеге в 150 тыс.км). Не редки случаи, когда цепные системы газораспределения “переживают” другие детали двигателя, такие как поршня, вкладыши, гильзы.

И при разборе “стукнувшего” мотора можно увидеть цепи и шестерни в отличном состоянии и при пробеге за 250 тыс. км. Но в связи с более высоким весом цепи по сравнению с ремнем, требуются дополнительные устройства натяжения (успокоительные, натяжители, балансиры, башмаки, направляющие и т.д.) и смазки. Как следствие замена цепи представляет собой достаточно дорогостоящее занятие

Как определить, что пора поменять привод ГРМ?

У ремня все просто! Желательно осматривать (при возможности) ремень  на наличие трещин в процессе эксплуатации и менять его согласно нормативным срокам замены! При замене ремня ГРМ желательно сразу поменять ролики и водяную помпу на новые.

В интернет-магазине запчастей на иномарки Arparts.ru вы найдете широкий ассортимент комплектов для замены ремней ГРМ с роликами и помпами!

С цепью все немного сложнее

Ремкомплекты цепей ГРМ представленные в интернет-магазине автозапчастей ARparts.ru

Принцип работы газораспределительного механизма

Принцип работы газораспределительного механизма

Мы думаем, что каждый автомобилист знает о том, что каждый двигатель внутреннего сгорания работают по одному принципу. В камерах сгорания происходит процесс сжигания газовой смеси, которая состоит из пара горючего и воздуха.

Для того, что бы подача газовой смеси в камеру сгорания и процесс отведения продуктов сгорания данной смеси осуществлялся правильно, применяют определенный механизм, он называется газораспределительный механизм или же ГРМ ауди, это может быть и ГРМ Фольксваген пассат или ГРМ для любого другого автомобиля. Задача каждого ГРМ состоит в управлении клапанами подачи для топливной смеси в рабочие цилиндры двигателей. А клапаны выпуска выводят продукты сгорания из него. Можно сказать, что это устройство практически несет ответственность за согласованную, синхронную работу выпускных и впускных клапанов, или же просто управляет этой работой. Газораспределительный механизм имеет несколько важных узлов: это управляющие кулачки, ауди ремень грм, распределительный вал, целая система клапанов, состоящих из возвратных пружин.

Давайте же рассмотрим, в чем состоит принцип работы газораспределительного механизм, это и гидрокомпенсатор Фольксваген, а так же для других марок, и катализатор ауди, и распредвал ауди.

Когда вал совершает вращательные движения, то кулачки нажимают на клапаны, тем самым открывая их в подходящий момент, что просто необходимо для впрыскивания топлива, или же выхлопа продуктов сгорания. Затем, кулачек проворачивается, вызывая снятия давления с клапана, возвратная пружина устанавливает его на нулевую позицию, когда кулачек отходит на место и закрывается. Комплект ГРМ помпа audi просто необходим владельцам машины этой марки.

Очевидно, что все действия клапанов по закрытию или же открытию должны быть синхронизированы. Именно это и обеспечивает не только максимальную мощность двигателя, аи защищает от удара поршня по открытому клапану. Такой удар приводить зачастую к значительным поломкам двигателя. Это говорит о том, что если изношена любая, пусть самая мелкая деталь ГРМ, например для ауди а4 грм, поврежден ремень грм ауди а4, или же touareg цепь грм больше не выполняет своих функций, то вам просто придется покупать запчасти на ауди а4для капитального ремонта всего двигателя.

Распределительный вал вращается путем передачи вращения непосредственно от коленчатого вала, используя ременчатую либо же цепную передачу. Вид передачи определяется моделью автомобиля, заметим, что цепная передача считается более надежной, а в современных машинах все чаще используют ременные передачи.

Для передачи вращения используют зубчатые ремни, такие как ремень грм ауди а4,или же ремень грм ауди а6, или же ремень грм фольксваген пассат, фольксваген гольф ремень грм. Частота вращения распредвала и вала коленчатого достаточно высока. Зубчатые ремни исключают вероятность проскальзывания, которая может вызвать закрытие клапана в ненужный момент и его выходу из строя от удара поршня.

Газораспределительная звездочка жестко закреплена в передней части коленвала, она осуществляет вращение вместе с валом. Через звездочку и цепь передается вращение на распределительный вал. Здесь имеются выступы особого вида профиля, еще называют кулачками. Второе название распределительного вала – кулачковый вал.

Вращаясь вал кулачка, движется по окружности, он надавливает на часть клапана сверху, преодолевает сопротивление пружины, а затем уже и открывает сам клапан. Когда кулачок совершает дальнейший поворот, пружина разжимается и закрывает клапан. Этот механизм ГРМ еще называют верхнеклапанным, он с цепным приводом и расположением распредвала сверху. Это говорит о том, что газораспределительный вал начинает вращение с цепью, находясь в верхней части двигателя, или же ГРМ приводит во вращение цепь в верхней части двигателя. Вот откуда и повелось название ГРМ с верхним расположением распредвала.

Это вся информация о принципе работы ГРМ, естественно, что мы не успели бы описать всех деталей для нормального функционирования этого механизма. Например, об устройстве регулировки тепловых зазоров, устройстве натяжения цепи привода механизма, устройстве смазки всех элементов, мы описали лишь самые основополагающие моменты работы ГРМ.

Распредвал: устройство и принцип работы

Распределительный вал входит в состав ГРМ двигателя. Бесперебойная и точная работа запчасти позволяет мотору правильно функционировать. Именно распредвал обеспечивает впуск-выпуск тактов работы мотора.

Газораспределительный механизм может иметь верхнее или нижнее расположение клапанов – это зависит от устройства двигателя. ГРМ с верхним расположением клапанов встречается чаще, потому что такое строение ускоряет и облегчает регулировку, ремонт и обслуживание распредвала.

Устройство

При помощи ремня или цепи распределительный вал конструктивно взаимосвязан с коленчатым валом. Ремень или цепь распредвала натягивается на звездочку коленвала или шкив распредвала (выглядит как разрезная шестерня – это более практичный вариант, зачастую применяют для тюнинга мотора, чтобы увеличить скорость).

Подшипники расположены на головке блока цилиндров. Внутри них вращаются опорные шейки распределительного вала. Когда ломается крепление шеек, то для ремонта используют вкладыши.

Не допустить осевой люфт помогают фиксаторы, входящие в конструкцию детали. По оси вала проходит сквозное отверстие необходимое для смазки трущихся запчастей. С помощью заглушки отверстие закрывается сзади распредвала.

Важная составная часть детали – это кулачки. Их количество зависит от количества впускных-выпускных клапанов. Кулачки регулируют фазы газораспределения двигателя и порядок работы цилиндров – это является главной функцией распредвала.

Все клапана имеют кулачки. Кулачок заходит на толкатель и так открывает клапан. Как только кулачок возвращается в начальное положение, мощная возвратная пружина закрывает клапан.

Кулачки располагаются между опорными шейками. Газораспределительная фаза зависит от числа оборотов мотора и конструкции впускных-выпускных клапанов. Такие данные нужно искать для конкретной модели в диаграммах и таблицах составленные производителем.

Работа распредвала

Распредвал по конструкции находится в развале блока цилиндров. Цепная или зубчатая передача коленчатого вала заставляет работать распределительный вал.

Когда вращается распредвал, то в этот же момент кулачки воздействуют на работу клапанов. Правильный процесс полного цикла осуществляется, когда всё строго соответствует порядку работе цилиндров мотора и фазам газораспределения.

На распределительные шестерни или приводной шкив наносят установочные метки с целью определить соответствующие фазы газораспределения. Кулачки распредвала и кривошипы коленвала в этот момент должны находится в конкретном положении.

Если установка осуществляется по меткам, то, получается добиться правильной последовательности тактов, а именно порядка работы цилиндров мотора.

Количество распредвалов в моторе

Конфигурация мотора влияет на количество распределительных валов. Моторы с рядной конфигурацией имеющие одну пару клапанов на цилиндр оборудуются одним распредвалом. Если на каждый цилиндр идет по 4 клапана, тогда мотор оснащают двумя распредвалами.

Поршневые и V-образные двигатели имеют 1 распределительный вал в развале, а если 2 распредвала, то каждый располагается в головке блока. Исключения встречаются, но они чаще связанны с особенностями в конструкции двигателя.

Газораспределительный механизм: принцип работы

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм для своевременной подачи воздуха или топливно-воздушной рабочей смеси в цилиндры ДВС и последующего выпуска из цилиндров отработавших газов. Главной функцией ГРМ на четырехтактных поршневых моторах, которые имеют сегодня наибольшее распространение, становится открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Другими словами, ГРМ осуществляет управление фазами газораспределения.

ГРМ устанавливается в головке бока цилиндров. Механизм состоит из одного распределительного вала или нескольких таких валов. Также имеются приводы к распредвалу и клапаны, которые открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия в камерах сгорания (впускные и выпускные клапаны). Дополнительно имеется целый ряд передаточных элементов в устройстве ГРМ: толкатели, штанги, коромысла, а также вспомогательные решения в виде регулировочных элементов, пружин клапанов, систем поворота клапанов и т. д. Получается, что газораспределительный механизм представляет собой клапаны с приводом и распределительный вал с приводом.

Конструкции газораспределительного механизма могут отличаться. Главной особенностью выступает расположение клапанов и распределительного вала. 

Среди существующих ДВС выделяют нижнеклапанные и верхнеклапанные двигатели, а также моторы со смешанным расположением клапанов. Нижнеклапанные агрегаты имеют боковое расположение клапанов, а для верхнеклапанных существует определение «подвесных клапанов».

По расположению распределительного вала встречаются двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, с распредвалом в головке блока цилиндров, а также ДВС, где распределительный вал отсутствует. С учетом таких конструктивных особенностей клапанный механизм четырёхтактных ДВС получил целый ряд самостоятельных типов и разновидностей.

Читайте также

Устройство и принцип работы распредвала

Устройство и принцип работы распредвала

Двигатель автомобиля представляет собой сложнейший механизм, одним из важнейших элементов которого является распределительный вал, входящий в состав ГРМ. От точной и бесперебойной работы распределительного вала во многом зависит нормальная работа двигателя.

Одну из самых важных функций в работе двигателя автомобиля выполняет распределительный вал, который является составной частью газораспределительного механизма (ГРМ). Распредвал обеспечивает впуск-выпуск тактов работы двигателя.

В зависимости от того, каково устройство двигателя, газораспределительный механизм может иметь нижнее или верхнее расположение клапанов. На сегодняшний день чаще встречаются ГРМ с верхним расположением клапанов. Такая конструкция позволяет ускорить и облегчить процесс обслуживания, включающий регулировку и ремонт распределительного вала, для которого потребуются запчасти на распредвал.


Устройство распределительного вала

С конструктивной точки зрения распределительный вал двигателя связан с коленвалом, что обеспечивается благодаря наличию цепи и ремня. Цепь или ремень распределительного вала надеваются на звездочку коленчатого вала или на шкив распредвала. Такой шкив распредвала, как разрезная шестерня, считается наиболее практичным и эффективным вариантом, поэтому достаточно часто используется для тюнинга двигателей с целью увеличения их мощности.

Подшипники, внутри которых происходит вращение опорных шеек распредвала, располагаются на головке блока цилиндров. Если крепления шеек выходят из строя, для их ремонта используют ремонтные вкладыши распределительного вала.

Для того чтобы избежать осевого люфта, в конструкцию распределительного вала входят специальные фиксаторы. Непосредственно по оси вала проходит сквозное отверстие, предназначенное для смазки трущихся деталей. Это отверстие закрывается сзади при помощи специальной заглушки распределительного вала.

Важнейшей составной частью распредвала являются кулачки, количество которых указывает на количество впускных-выпускных клапанов. Кулачки отвечают за выполнение основной функции распределительного вала — регулирование фаз газораспределения двигателя и регулирование порядка работы цилиндров.

Каждый клапан оснащен кулачком. Кулачок набегает на толкатель, способствуя открыванию клапана. После того, как кулачок сходит с толкателя, мощная возвратная пружина обеспечивает закрывание клапана.

Кулачки распределительного вала находятся между опорными шейками. Газораспределительную фазу распредвала, зависящую от числа оборотов двигателя и от конструкции впускных-выпускных клапанов, определяют опытным путем. Подобные данные для конкретной модели двигателя можно найти в специальных таблицах и диаграммах, которые специально составляет производитель.


Как работает распределительный вал?

Конструктивно распредвал располагается в развале блока цилиндров. Зубчатая или цепная передача коленвала приводит в действие распредвал. Когда распределительный вал вращается, кулачки оказывают воздействие на работу клапанов. Данный процесс будет происходить правильно только в случае строгого соответствия с порядком работы цилиндров двигателя и с фазами газораспределения.

Для того чтобы были установлены соответствующие фазы газораспределения, на приводной шкив или на распределительные шестерни наносятся специальные установочные метки. Кроме этого, необходимо, чтобы кулачки распределительного вала и кривошипы коленчатого вала находились в строго определенном положении по отношению друг к другу.

Когда установка производится по меткам, удается достичь соблюдения правильной последовательности тактов — порядка работы цилиндров двигателя, который, в свою очередь, зависит от расположения самих цилиндров, а также от особенности конструкции коленчатого и распределительного валов.


Рабочий цикл двигателя

Рабочим циклом двигателя называется период, за время которого впускной и выпускной клапаны открываются по одному разу. Как правило, период проходит за два оборота коленвала. За это время распределительный вал, шестерня которого имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала, делает один оборот.


Количество распределительных валов в двигателе

На количество распредвалов непосредственно влияет конфигурация двигателя. Двигатели, которые отличаются рядной конфигурацией, а также имеют одну пару клапанов на цилиндр, оснащаются одним распределительным валом. Если для каждого цилиндра предусмотрено по четыре клапана, двигатель оборудуется двумя распредвалами.

Двигатели оппозитные и V-образные отличаются наличием одного распредвала в развале либо имеют два распределительных вала, каждый из которых находится в головке блока. Бывают и исключения из общепринятых правил, связанные в первую очередь с конструктивными особенностями двигателя.

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

ГРМ автомобиля: устройство, принцип дествия, ресурс

Газораспределение существует с момента появления двигателей внутреннего сгорания. Система ГРМ (газораспределительного механизма) пережила несколько модернизаций. Появились варианты с четырьмя-пятью клапанами на цилиндр, управление временем открытия и высотой подъёма клапанов перешло из экзотики в серийные моторы.

 Что такое ГРМ

В цилиндрах двигателей сгорает не бензин, а бензовоздушная рабочая смесь. Система газораспределения направляет рабочую смесь в камеру сгорания в нужное время, чтобы продукты горения оттолкнули поршень, который, в свою очередь, повернёт коленчатый вал.

Самый распространённый тип двигателей – четырехтактные бензиновые и дизельные моторы. Распределение смеси или воздуха по цилиндрам осуществляется с помощью клапанов. 

Для работы мотора достаточно одного впускного и одного выпускного клапана.

Однако, в угоду экономичности и экологии, современные двигатели имеют четыре, а то и пять клапанов на цилиндр. Управляет открытием клапанов распределительный вал. От профиля его кулачков зависят характеристики мотора.

 ГРМ: цепь или ремень

  • На заре автомобилестроения на моторах с нижним расположением распредвала (OHV) применялся привод ГРМ шестернями. Этот тип привода можно встретить на старых Волгах и УАЗах.
  • Цепной привод ГРМ. Самый надёжный вариант, потому что обрыв двухрядной цепи, работающей в масле, практически невозможен. Однако цепь работает громче ремня, и для снижения шума применяют специальные устройства – натяжители и успокоители цепи. Ресурс до замены цепи ГРМ составляет 200 – 300 тысяч километров.
  • Самый популярный вид привода – ременный. Низкая шумность, малая инерция, эластичность – основные достоинства зубчатого ремня. Он используется как с одним верхним (SOHC), так и с двумя (DOHC) распредвалами. Первые серийные ремни имели ресурс всего 40 – 60 тыс. км. Современные изделия более долговечны. На некоторых моторах «Форд» инструкция предписывает заменять ремень и ролик каждые 160 000 километров пробега.

Заметим, что ремнём ГРМ часто приводится в движение и насос охлаждающей жидкости («помпа»).

 Обрыв ремня – как избежать ремонта

На моторах с цепным приводом вероятность встречи клапана с поршнем минимальна. Цепи практически никогда не рвутся, а долго ездить с разрушенным натяжителем или успокоителем никто не сможет.

Иное дело – ремень. Добросовестный автовладелец своевременно меняет расходные материалы, к коим относятся и элементы привода ГРМ. 

Как правило, замена ремня ГРМ производится каждые 60 – 200 тысяч километров (интервал указан в инструкции к авто), помпа и ролик – каждые 150 – 250 тысяч пробега. 

Но засвистевший ролик натяжителя или стук помпы можно слушать месяцами и не придавать этому значения. Когда зашумевшая помпа или ролик заклинят, это приведёт к обрыву ремня ГРМ.

Самое страшное при обрыве – встреча клапанов с поршнями. В лучшем случае – это загиб клапана. В худшем – замена двигателя, когда обломком клапана разбивает головку блока, царапает цилиндр, раскалывает поршень, гнёт и обрывает шатун. Если на вашем моторе встреча поршней с клапанами невозможна (достаточная высота камеры сгорания, проточки в поршнях), то вам повезло.

 Меняем ремень ГРМ – где, когда и как

Замена ремня ГРМ своими силами возможна при наличии навыков и специального инструмента. Если вы не являетесь опытным автомехаником, то замену привода ГРМ нужно доверить специализированному сервису, который работает именно с вашей маркой автомобиля. На многих современных моторах шкивы фиксируются без шпонок. Чтобы обеспечить требуемые углы установки, нужна специализированная оснастка, «на глазок» такой привод собрать невозможно.

Менять ремень ГРМ и сопутствующие детали следует по инструкции, или немного раньше. 

Возможно, замена потребуется после преодоления глубокого брода, буксования в грязи, длительного движения по пыльной грунтовой дороге. Также нужно обратиться на диагностику при наличии посторонних шумов в двигателе. 

На ремне не должно быть трещин, расслоений, видимых участков корда. Хорошо, если маркировка на оборотной стороне ремня не стёрта. Это свидетельствует о хорошем состоянии ролика.

 Оригинал или заменитель?

Ремни ГРМ автозаводы не производят, они их заказывают на специализированных предприятиях со своим логотипом. Поэтому на европейские автомобили можно смело ставить продукцию Contitech, Gates, Bosch, БРТ, и других «грандов».

Обводные (опорные) и натяжные ролики хорошего качества выпускаются компаниями Gates, SKF, INA. Гидрокомпенсаторы зазоров клапанов также используем INA – это поставщик практически всех европейских автозаводов. Эти детали отличаются от «оригинала» только наличием логотипа автопроизводителя, а стоимость их гораздо ниже. 

Если вы будете вовремя проводить обслуживание ГРМ, то автомобиль ответит вам надёжностью и долгими годами беспроблемной эксплуатации. Удачи на дорогах!

Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания

 

 

Для того, чтобы понять принцип работы ГРМ, нужно иметь некоторые представления о самом двигателе и его строении. Давайте разберемся со всем более подробно:

 

 

 

В устройстве двигателя поршень является ключевым элементом рабочего процесса. Поршень выполнен в виде металлического пустотелого стакана, расположенного сферическим дном (головка поршня) вверх. Направляющая часть поршня, иначе называемая юбкой, имеет неглубокие канавки, предназначенные для фиксации в них поршневых колец. Назначение поршневых колец – обеспечивать, во-первых, герметичность надпоршневого пространства, где при работе двигателя происходит мгновенное сгорание бензиново-воздушной смеси и образующийся расширяющийся газ не мог, обогнув юбку, устремиться под поршень. Во-вторых, кольца предотвращают попадание масла, находящегося под поршнем, в надпоршневое пространство. Таким образом, кольца в поршне выполняют функцию уплотнителей. Нижнее (нижние) поршневое кольцо называется маслосъемным, а верхнее (верхние) – компрессионным, то есть обеспечивающим высокую степень сжатия смеси.

Когда из карбюратора или инжектора внутрь цилиндра попадает топливно-воздушная или топливная смесь, она сжимается поршнем при его движении вверх и поджигается электрическим разрядом от свечи системы зажигания (в дизеле происходит самовоспламенение смеси за счет резкого сжатия). Образующиеся газы сгорания имеют значительно больший объем, чем исходная топливная смесь, и, расширяясь, резко толкают поршень вниз. Таким образом тепловая энергия топлива преобразуется в возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршня в цилиндре.

Далее необходимо преобразовать это движение во вращение вала. Происходит это следующим образом: внутри юбки поршня расположен палец, на котором закрепляется верхняя часть шатуна, последний шарнирно зафиксирован на кривошипе коленчатого вала. Коленвал свободно вращается на опорных подшипниках, что расположены в картере двигателя внутреннего сгорания. При движении поршня шатун начинает вращать коленвал, с которого крутящий момент передается на трансмиссию и – далее через систему шестерен – на ведущие колеса.

Технические характеристики двигателя.Характеристики двигателя При движении вверх-вниз у поршня есть два положения, которые называются мертвыми точками. Верхняя мертвая точка (ВМТ) – это момент максимального подъема головки и всего поршня вверх, после чего он начинает движение вниз; нижняя мертвая точка (НМТ) – самое нижнее положение поршня, после которого вектор направления меняется и поршень устремляется вверх. Расстояние между ВМТ и НМТ названо ходом поршня, объем верхней части цилиндра при положении поршня в ВМТ образует камеру сгорания, а максимальный объем цилиндра при положении поршня в НМТ принято называть полным объемом цилиндра. Разница между полным объемом и объемом камеры сгорания получила наименование рабочего объема цилиндра.


Суммарный рабочий объем всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания указывается в технических характеристиках двигателя, выражается в литрах, поэтому в обиходе именуется литражом двигателя. Второй важнейшей характеристикой любого ДВС является степень сжатия (СС), определяемая как частное от деления полного объема на объем камеры сгорания. У карбюраторных двигателей СС варьирует в интервале от 6 до 14, у дизелей – от 16 до 30. Именно этот показатель, наряду с объемом двигателя, определяет его мощность, экономичность и полноту сгорания топливо-воздушной смеси, что влияет на токсичность выбросов при работе ДВС.
Мощность двигателя имеет бинарное обозначение – в лошадиных силах (л. с.) и в киловаттах (кВт). Для перевода единиц одна в другую применяется коэффициент 0,735, то есть 1 л.с. = 0,735 кВт.
Рабочий цикл четырехтактного ДВС определяется двумя оборотами коленчатого вала – по пол-оборота на такт, соответствующий одному ходу поршня. Если двигатель одноцилиндровый, то в его работе наблюдается неравномерность: резкое ускорение хода поршня при взрывном сгорании смеси и замедление его по мере приближения к НМТ и далее. Для того, чтобы эту неравномерность купировать, на валу за пределами корпуса мотора устанавливается массивный диск-маховик с большой инерционностью, благодаря чему момент вращения вала во времени становится более стабильным.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания


Современный автомобиль, чаше всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство двигателя внутреннего сгорания, похоже.
Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко.
Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части. Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ).

Первый такт — такт впуска

 

Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень, всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь. Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска. Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.

Второй такт — такт сжатия

 

Следующий такт работы двигателя – такт сжатия. После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.

Третий такт — рабочий ход

 

Третий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля.
После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз. Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.

Четвертый такт — такт выпуска

 

Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси.

После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически. А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов.
 

Газораспределительный механизм

 

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для впрыска топлива и выпуска отработанных газов в двигателях внутреннего сгорания. Сам механизм газораспределения делится на нижнеклапанный, когда распределительный вал находится в блоке цилиндров, и верхнеклапанный. Верхнеклапанный механизм подразумевает нахождение распредвала в головке блока цилиндров (ГБЦ). Существуют и альтернативные механизмы газораспределения, такие как гильзовая система ГРМ, десмодромная система и механизм с изменяемыми фазами.
Для двухтактных двигателей механизм газораспределения осуществляется при помощи впускных и выпускных окон в цилиндре. Для четырехтактных двигателей самая распространенная система верхнеклапанная, о ней и пойдет речь ниже.

Устройство ГРМ
В верхней части блока цилиндров находится ГБЦ (головка блока цилиндров) с расположенными на ней распределительным валом, клапанами, толкателями или коромыслами. Шкив привода распредвала вынесен за пределы головки блока цилиндров. Для исключения протекания моторного масла из-под клапанной крышки, на шейку распредвала устанавливается сальник. Сама клапанная крышка устанавливается на масло- бензо- стойкую прокладку. Ремень ГРМ или цепь одевается на шкив распредвала и приводится в действие шестерней коленчатого вала. Для натяжения ремня используются натяжные ролики, для цепи натяжные «башмаки». Обычно ремнем ГРМ приводится в действие помпа водяной системы охлаждения, промежуточный вал для системы зажигания и привод насоса высокого давления ТНВД (для дизельных вариантов).
С противоположной стороны распределительного вала посредством прямой передачи или при помощи ремня, могут приводиться в действие вакуумный усилитель, гидроусилитель руля или автомобильный генератор.

Распредвал представляет собой ось с проточенными на ней кулачками. Кулачки расположены по валу так, что в процессе вращения, соприкасаясь с толкателями клапанов, нажимают на них точно в соответствии с рабочими тактами двигателя.


Существуют двигатели и с двумя распредвалами (DOHC) и большим числом клапанов. Как и в первом случае, шкивы приводятся в действие одним ремнем ГРМ и цепью. Каждый распредвал закрывает один тип клапанов впускных или выпускных.
Клапан нажимается коромыслом (ранние версии двигателей) или толкателем. Различают два вида толкателей. Первый – толкатели, где зазор регулируется калибровочными шайбами, второй – гидротолкатели. Гидротолкатель смягчает удар по клапану благодаря маслу, которое находится в нем. Регулировка зазора между кулачком и верхней частью толкателя не требуется.


Принцип работы ГРМ

Весь процесс газораспределения сводится к синхронному вращению коленчатого вала и распределительного вала. А так же открыванию впускных и выпускных клапанов в определенном месте положения поршней.
Для точного расположения распредвала относительно коленвала используются установочные метки. Перед одеванием ремня газораспределительного механизма совмещаются и фиксируются метки. Затем одевается ремень, «освобождаются» шкивы, после чего ремень натягивается натяжным(и) роликами.
При открывании клапана коромыслом происходит следующее: распредвал кулачком «наезжает» на коромысло, которое нажимает на клапан, после прохождения кулачка, клапан под действием пружины закрывается. Клапаны в этом случае располагаются v-образно.
Если в двигателе применены толкатели, то распредвал находится непосредственно над толкателями, при вращении, нажимая своими кулачками на них. Преимущество такого ГРМ малые шумы, небольшая цена, ремонтопригодность.
В цепном двигателе весь процесс газораспределения тот же, только при сборке механизма, цепь одевается на вал совместно со шкивом.
 

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм (далее сокращенно – КШМ) – механизм двигателя. Основным назначением КШМ является преобразование возвратно-поступательных движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и, наоборот.

Устройство КШМ


Поршень

Поршень имеет вид цилиндра, изготовленного из сплавов алюминия. Основная функция этой детали заключается в превращении в механическую работу изменение давления газа, или наоборот, – нагнетание давления за счет возвратно-поступательного движения.
Поршень представляет собой сложенные воедино днище, головку и юбку, которые выполняют совершенно разные функции. Днище поршня плоской, вогнутой или выпуклой формы содержит в себе камеру сгорания. Головка имеет нарезанные канавки, где размещаются поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные). Компрессионные кольца исключают прорыв газов в картер двигателя, а поршневые маслосъемные кольца способствуют удалению излишков масла на внутренних стенках цилиндра. В юбке расположены две бобышки, обеспечивающие размещение соединяющего поршень с шатуном поршневого пальца.

Шатун

Изготовленный штамповкой или кованый стальной (реже – титановый) шатун имеет шарнирные соединения. Основная роль шатуна состоит в передаче поршневого усилия к коленчатому валу. Конструкция шатуна предполагает наличие верхней и нижней головки, а также стержня с двутавровым сечением. В верхней головке и бобышках находится вращающийся («плавающий») поршневой палец, а нижняя головка – разборная, позволяя, тем самым, обеспечить тесное соединение с шейкой вала. Современная технология контролируемого раскалывания нижней головки позволяет обеспечить высокую точность соединения ее частей.

Коленчатый вал

Изготовленный из стали или чугуна высокой прочности коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками и вращающихся в подшипниках скольжения. Щеки создают противовес шатунным шейкам. Основная функция коленчатого вала состоит в восприятии усилия от шатуна для преобразования его в крутящий момент. Внутри щек и шеек вала предусмотрены отверстия для подачи под давлением масла системой смазки двигателя.

Маховик

Маховик устанавливается на конце коленчатого вала. На сегодняшний день находят широкое применение двухмассовые маховики, имеющие вид двух, упруго соединенных между собой, дисков. Зубчатый венец маховика принимает непосредственное участие в запуске двигателя через стартер.

Блок и головка цилиндров

Блок цилиндров и головка блока цилиндров отливаются из чугуна (реже – сплавов алюминия). В блоке цилиндров предусмотрены рубашки охлаждения, постели для подшипников коленчатого и распределительного валов, а также точки крепления приборов и узлов. Сам цилиндр выполняет функцию направляющей для поршней. Головка блока цилиндра располагает в себе камеру сгорания, впускные-выпускные каналы, специальные резьбовые отверстия для свечей системы зажигания, втулки и запрессованные седла. Герметичность соединения блока цилиндров с головкой обеспечены прокладкой. Кроме того, головка цилиндра закрыта штампованной крышкой, а между ними, как правило, устанавливается прокладка из маслостойкой резины.

В целом, поршень, гильза цилиндров и шатун формируют цилиндр или цилиндропоршневую группу кривошипно-шатунного механизма. Современные двигатели могут иметь до 16 и более цилиндров.

Что такое таймеры? | Murata Manufacturing Co., Ltd.

Что такое устройства времени?

Каждый элемент различного электронного оборудования включает в себя несколько электронных схем. Тактовый сигнал — стабильный сигнал, который колеблется через равные промежутки времени, то есть в стабильном цикле, — необходим для правильной работы таких схем. Другими словами, электронные схемы работают по тактовому сигналу. Тактовый сигнал не только дает им временные подсказки, позволяющие им выполнять свои функции; это также позволяет им координировать или синхронизировать с периферийным контроллером.Устройство синхронизации генерирует такой опорный сигнал, который колеблется с постоянным периодом. Он незаменим для обеспечения правильной работы электронного оборудования. В большинстве синхронизирующих устройств основной элемент сделан из керамики или хрусталя.


Почему они не сталкиваются друг с другом?

В разных построениях отдельные чирлидеры Murata двигаются по-разному, не натыкаясь друг на друга. Это связано с тем, что у каждого чирлидера есть пять ультразвуковых микрофонов и четыре инфракрасных датчика в голове, которые принимают ультразвуковые волны и инфракрасный свет, посылаемые от двух передатчиков, размещенных на «сцене», для точного определения текущего местоположения танцора в реальном времени.Устройства синхронизации обеспечивают эти электронные устройства сигналами для передачи информации в нужное время и с нужной скоростью, а также непрерывными сигналами синхронизации. Вот как они помогают чирлидершам избежать столкновения.

Принципы работы и типы таймеров

Пьезоэлектрический эффект означает накопление электрического заряда в определенных твердых материалах в ответ на приложенное механическое напряжение. Обратный пьезоэлектрический эффект представляет собой внутреннее генерирование механической деформации в результате приложенного электрического поля.Применение этих принципов к кристаллу кварца и керамике позволяет генерировать колебания со стабильными частотами.

Керамические резонаторы CERALOCK

Эти вибрирующие элементы, использующие механический резонанс пьезокерамики, способствуют уменьшению габаритов и массовому производству, таким образом находя применение в ряде приложений, таких как автомобильная электроника, бытовая техника и бытовая техника.

Устройства Crystal
Устройства

Crystal сгруппированы по применению, типу и / или функции.
Кристаллы кварца: элементы, в которых используется стабильный кристалл для генерации колебаний с постоянной частотой.
Кварцевые генераторы: модули, содержащие схему для генерации кварцевого кристалла.

  • SPXO (Simple Packaged Xtal (Crystal) Oscillator)
    Самый простой генератор, сочетающий кварцевый кристалл с колебательным контуром.
  • TCXO (Xtal (кварцевый) осциллятор с температурной компенсацией)
    Обеспечивает высокостабильный сигнал, сочетающий температурную характеристику кварцевого кристалла со схемой, имеющей полностью противоположную температурную характеристику. Увеличение размеров позволяет TCXO найти широкое применение в функциональных телефонах и смартфонах.
  • VCXO (Xtal (кварцевый) осциллятор, управляемый напряжением)
    Применяет внешнее напряжение для управления выходной частотой генератора. Эти генераторы находят применение в промышленном оборудовании, включая реле связи.
  • OCXO (Xtal (кварцевый) осциллятор, управляемый печью)
    Самый точный и стабильный осциллятор. Кристалл кварца, который имеет нулевой градиент температуры при высоких температурах, поддерживается при постоянной температуре для генерации стабильного сигнала.OCXO используются на базовых станциях для мобильных телефонов, а также в вещательном оборудовании и измерительных приборах.

Два типа резонирующего материала

Поликристаллы (керамика)

Большинство керамических изделий состоит из мелких кристаллов. Каждый кристалл состоит из атомов с положительным или отрицательным электрическим зарядом. При приложении высокого постоянного напряжения полярные оси, генерируемые спонтанной поляризацией, выравниваются в однородном направлении, превращая керамику в пьезоэлектрическую керамику, имеющую поликристаллическую структуру.

Монокристалл (кристалл кварца)

Кристалл кварца — пьезоэлектрический монокристалл. Низкий уровень дефектов кристаллов и примесей означает высокую частотно-температурную характеристику.
При производстве искусственного хрусталя особое внимание уделяется качеству. Цель состоит в том, чтобы достичь свойств, близких к свойствам природного кристалла, за счет минимизации уровней дефектов кристаллов и примесей.

Особая характеристика: потенциал устройств отсчета времени

Как работает синхронизация двигателя | Как работает автомобиль

Дистрибьютор

Распределитель направляет ток HT к правильной свече зажигания и обеспечивает его поступление в наилучшее время для максимальной эффективности.

Для двигатель работать в лучшем виде, топливо / воздушная смесь в каждом цилиндр должен стрелять так же, как поршень достигает верхней мертвой точки ( ВМТ ).

Требуется определенное время для свеча зажигания для зажигания смеси и для горение построить. На этот раз примерно то же самое, нет. дело как быстро двигатель бежит.

Механизм синхронизации настроен на срабатывание свечи незадолго до ВМТ. Но поскольку механизм приводится в действие движением двигателя, это время обычно уменьшается по мере того, как двигатель работает быстрее, и свеча срабатывает слишком поздно.

Итак, механическое устройство установлено на продвижение стрельба — сделать это раньше — с увеличением оборотов двигателя.

Нагрузка на двигатель — будь то сильная тяга или крейсерская — также влияет на синхронизацию.

Легконагруженный двигатель лучше всего работает, если зажигание авансируется дополнительная сумма. Второе устройство с вакуумным приводом управляет этим независимо от первого.

Центробежный механизм продвижения

Принцип работы центробежных грузов

центробежный механизм продвижения реагирует на обороты двигателя.Обычно он находится внизу распределитель Тело под контакт выключателя опорной плиты.

Два стальных груза прикреплены к вращающемуся тарелка на валу распределителя шарнирами и удерживается в закрытом положении прочными пружинами.

Когда двигатель набирает обороты, центробежная сила бросает гири наружу.

Они поворачивают свои оси, поворачивая кулачок выключателя контактов вперед, так что точки открываются раньше, а свеча зажигания срабатывает раньше при увеличении скорости.

Механизм подачи вакуума

Два типа спускового механизма

вакуумное продвижение механизм реагирует на вакуум на входе в двигатель многообразие , который вызван всасыванием движущихся поршней. Когда двигатель немного нагружен, разрежение увеличивается.

От коллектора к вакуумной камере на распределителе идет узкая труба, внутри которой находится гибкий диафрагма .

В вакуумных увеличивается, диафрагма изгибов, движущимися стержень, соединенный с ее центром, который вызывает контакт выключателя опорной плиты, чтобы слегка поворачиваться.Это перемещает контакт-выключатель пятка относительно кулачка распределителя и опережает зажигание.

Когда двигатель находится под нагрузкой, разрежение уменьшается, диафрагма возвращается в исходное положение и зажигание замедляется в соответствии с изменившимися условиями.

Регулировка времени

Обычный способ регулировки фаз газораспределения — ослабить зажимной болт распределителя и слегка повернуть весь блок.

Величина, на которую два механизма подачи изменяют синхронизацию, не регулируется.

Некоторые более ранние распределители имеют гайку с накаткой на механизме подачи вакуума, с помощью которой вы можете изменять время в целом (а не только действие механизма).

Как работает электронное зажигание

Многие новые автомобили имеют электронный система зажигания который раз искра точнее, чем механическая система.

Кроме того, он меньше изнашивается, поэтому он всегда имеет максимальную эффективность, и он преодолевает одну проблему механической системы: при высоких оборотах двигателя механическая система не работает с максимальной эффективностью.

Электронные системы могут быть индуктивными. разряд или емкостного типа.

Индуктивная разрядная система обычно устанавливается в качестве оригинального оборудования на автомобилях с электронным зажиганием. Он производит высоковольтные (HT) текущий обычным способом: путем выключения и включения тока низкого напряжения (НН) в катушка .

В простейшей системе индуктивного разряда, типа транзисторных контактов (TAC), есть также нормальный выключатель контактов.

Он пропускает только очень небольшой ток, который подается на источник питания. транзистор который переключатели включение и выключение более тяжелого тока LT на катушке.

Выводы контактного выключателя не разрушаются небольшим током, поэтому они дольше остаются чистыми, а зазор редко требует сброса.

Более совершенные, полностью электронные системы могут не иметь очков. Вместо этого распределитель содержит другой вид пускового устройства для силового транзистора, который использует электрические импульсы вместо механического метода включения и выключения.

В одном типе есть электромагнитная катушка и вращающийся зубчатый ротор с одним стальным стержнем для каждого цилиндра.

Каждый раз, когда пик проходит мимо катушки, создается небольшое напряжение, которое запускает транзистор.

Некоторые другие типы могут иметь оптические или магнитные триггеры — все они выполняют одну и ту же функцию.

Система емкостного разряда (CD) — используется в некоторых наборах для самостоятельного изготовления, вырабатывает ток высокой температуры в катушке, посылая большой импульс от конденсатора через первичная обмотка .

Конденсатор — это накопитель электроэнергии, который может очень быстро заряжаться и разряжаться.

вторичные обмотки катушки создают ток ВТ как в момент включения тока НТ в первичных обмотках, так и в момент его выключения.

Поскольку конденсатор может очень быстро давать очень большой импульс, всегда есть сильная искра, независимо от скорости двигателя.

Каковы 12 принципов анимации?

Обновлено 1 июня 2020 г.

Чтобы перейти к сути, 12 принципов анимации:

  1. Время и интервал: Количество кадров между двумя позами и способ их размещения.
  2. Squash and Stretch: Гибкость объектов, позволяющая преувеличить или добавить привлекательности движению.
  3. Ожидание : Настройка для выполнения действия.
  4. Ease In and Ease Out: Время ускорения и замедления движения.
  5. Завершение и перекрытие: Идея о том, что отдельные части тела будут продолжать двигаться после полной остановки персонажа или объекта, и идея о том, что части тела будут двигаться в разное время.
  6. Arcs: Принцип сглаживания анимации и реалистичного перемещения действий.
  7. Преувеличение: Продолжение движения, чтобы сделать действие более привлекательным.
  8. Solid Drawing: Точность объема, веса, баланса и анатомии.
  9. Призыв : Уместность (или харизма) персонажа.
  10. Действие прямо вперед и поза в позу: Спонтанный и линейный подход к созданию действия с использованием множества промежуточных поз вместе с основными позами, а также более методичный подход к созданию действия с использованием всего нескольких поз.
  11. Дополнительное действие: Действия, которые подчеркивают или поддерживают основное действие анимации.
  12. Staging : Настройка сцены, от размещения персонажей до элементов фона и переднего плана, до настройки угла камеры, освещения и теней и многого другого.

12 принципов анимации — самые важные техники, которые вы должны освоить как аниматор. Эти 12 принципов анимации, созданные в 1930-х годах (и впервые представленные в The Illusion of Life: Disney Animation) пионерами анимации Фрэнком Томасом и Олли Джонстон, соответствуют основным законам физики, а также учитывают эмоции и привлекательность.Первоначально разработанные для рисования карандашом, те же принципы применимы и к цифровой анимации. Они должны стать вашим лучшим руководством для создания привлекательных и реалистичных анимаций персонажей.

Исследуйте их, начните осваивать их и используйте в качестве справочника в своей работе для создания захватывающих анимаций.

1. Время и интервалы

Время и интервал в анимации — это то, что дает объектам и персонажам иллюзию движения в рамках законов физики.

Время относится к количеству кадров между двумя позами или скорости действия. Например, если мяч перемещается от экрана слева к экрану направо за 24 кадра, это будет время. Чтобы мяч достиг другой стороны экрана, требуется 24 кадра или 1 секунда (если вы работаете с киносъемкой 24 кадра в секунду). Время также может определить настроение, эмоции и личность.

Интервал указывает на то, как размещаются отдельные кадры. Например, в том же примере интервал будет таким, как мяч расположен в других 23 кадрах.Если расстояние близко друг к другу, мяч движется медленнее. Если расстояние больше, мяч движется быстрее.

2. Сквош и растяжка

Сжатие и растяжение — вот что придает объектам гибкость. Самый простой способ понять, как работают сквош и растяжка, — это посмотреть на прыгающий мяч. Когда мяч начинает падать и набирает скорость, он растягивается непосредственно перед ударом. Когда мяч ударяется о землю, он сжимается, а затем снова растягивается при взлете.Обратите внимание: объем объекта не меняется. В случае мяча, когда он сжимается или растягивается, ширина и глубина должны соответствовать соответственно.

В реальной жизни происходит много упражнений на сжатие и растяжку, которые вы можете не заметить. Например, когда кто-то говорит, лицо часто сжимается и растягивается, потому что лицо — очень подвижная область. В анимации это можно преувеличить. Сжатие и растяжение могут быть реализованы во многих различных областях анимации, чтобы добавить комический эффект или больше привлекательности, например, для глаз во время моргания или когда кто-то удивляется или напуган.

3. Ожидание

Предвкушение используется в анимации, чтобы настроить аудиторию на действие, которое вот-вот должно произойти, и требуется для продажи правдоподобных движений.

Проще всего подумать об этом: прежде чем бейсболист бросит мяч, ему сначала нужно переместить все свое тело и руку назад, чтобы набрать достаточно энергии, чтобы бросить мяч вперед. Итак, если оживленному человеку нужно двигаться вперед, он сначала должен вернуться. Или, если персонаж тянется за стаканом на столе, он должен сначала отвести руку назад.Это не только набирает обороты, но и дает аудитории понять, что этот человек собирается двигаться.

Другие случаи, когда используется предвкушение, включают, когда персонаж смотрит за пределы экрана, когда кто-то прибывает, или когда внимание персонажа сосредоточено на том, что он собирается сделать.

4. Легкость входа и выхода

Когда любой объект движется или останавливается, необходимо время для ускорения и замедления. Без легкости и легкости (или замедления и замедления) движения становятся очень неестественными и роботизированными.

Когда автомобиль отъезжает от остановки, он не сразу набирает полную скорость. Сначала он должен набрать скорость. Когда дело доходит до остановки, оно не меняется с шестидесяти до нуля в мгновение ока. Вместо этого он замедляется до полной остановки.

То же самое должно быть выполнено в анимации, и самый простой способ добиться облегчения и ослабления — использовать принцип интервала. Когда персонаж встает из сидячего положения, расстояние между каждой позой в начале будет ближе друг к другу, чтобы он мог легче переходить в движение.Когда они встают, они ослабят движение, расставив позы дальше друг от друга в конце действия. Без этого ускорения и замедления действий все было бы очень резко и рывками.

5.

Завершение и перекрытие действий

В реальной жизни все движется с разной скоростью и в разные моменты времени, поэтому для получения реалистичного и плавного движения важно завершение и перекрытие действий.

Завершение — идея, согласно которой отдельные части тела будут продолжать движение после того, как персонаж остановится.Когда персонаж останавливается после прогулки, руки могут продолжить движение вперед, прежде чем опуститься в нижнее положение. Это также может относиться к предметам одежды.

Перекрывающееся действие (также называемое «перетаскивание» или «ведение и следование») очень похоже в том смысле, что оно означает, что разные части тела будут двигаться в разное время. Примером перекрывающихся действий является ситуация, когда персонаж поднимает руку, чтобы помахать: сначала будет двигаться плечо, затем рука, а затем локоть, прежде чем рука отстает на несколько кадров.Вы также можете увидеть это, когда травинка развевается на ветру. Сначала движется основание, а затем остальная трава следует за ним с разной скоростью, придавая ей это волнообразное движение.

Кроме того, оставшимся персонажам необходимо демонстрировать какое-то движение (моргание, дыхание и т. Д.), Чтобы анимация не стала «мертвой». Это называется «подвижной задержкой».

6. Дуги

Все в реальной жизни обычно движется по дуге.Поскольку людям неестественно двигаться по прямым линиям, вам следует придерживаться этого принципа анимации, чтобы добиться плавных и реалистичных движений. Чем быстрее что-то движется, тем более пологая дуга и шире поворот. Единственный раз, когда что-то может двигаться по идеально прямой линии, — это робот.

Если персонаж поворачивает голову, он опускает голову во время поворота, чтобы создать дуговое движение. Вы также хотите, чтобы более тонкие объекты двигались по дугам. Например, когда персонаж ходит, даже кончики его пальцев ног должны двигаться по дуге округлой формы.

7. Преувеличение

Преувеличение используется, чтобы продвигать движения дальше, добавляя привлекательности действию, и всегда должно быть реализовано до некоторой степени.

Преувеличение можно использовать для создания чрезвычайно мультяшных движений, включая физические изменения или сверхъестественные элементы. Или можно добавить преувеличения с большей сдержанностью для более реалистичных действий. Но даже в этом случае вы все равно можете использовать преувеличение, чтобы сделать движение более читаемым или забавным, оставаясь при этом верным реальности.Итак, если персонаж готовится к прыжку с трамплина, вы можете толкнуть его немного дальше, прежде чем он прыгнет. В качестве альтернативы вы можете использовать преувеличение во времени, чтобы усилить различные движения или помочь продать вес персонажа или объекта.

8. Сплошной чертеж

В 2D-анимации сплошной рисунок — это создание точного рисунка с точки зрения объема и веса, баланса, тени и анатомии позы. При использовании 3D-анимации аниматорам необходимо подумать о том, как расположить ваш 3D-персонаж, чтобы обеспечить правильный баланс и вес, а также четкий силуэт. Избегайте «двойникования», которое создает зеркальную позу на другой стороне (обе руки на бедрах или обе руки в карманах), потому что это создает довольно скучную и непривлекательную позу.

9. Апелляция

Этот принцип действительно может свести к добавлению привлекательности (харизмы) во многих различных областях вашей анимации, например, в позировании. Однако наиболее очевидный пример — это привлекательность в дизайне персонажей, потому что вы хотите иметь персонажа, с которым аудитория может общаться или относиться к нему, тогда как сложный или запутанный дизайн персонажа может не привлекать.

Вы можете найти на персонаже области, которые можно усилить и преувеличить, чтобы создать более уникальный дизайн, который запомнится вашей аудитории. Один из примеров — просто преувеличить линию подбородка или выдавить молодость в глаза. Любой из них может повысить привлекательность.

Имейте в виду, что апелляция также необходима негодяям.

10. Действие «Прямо вперед» и поза в позу

Действие «Прямо вперед» — это очень спонтанный и линейный подход к анимации, который анимируется от начала до конца, кадр за кадром. Таким образом, вы будете создавать каждую позу анимации одну за другой. Итак, если ваш персонаж приземляется на землю после прыжка в воздухе, вы должны создать позы, в которых он стоит, затем позы, в которых он начинает опускаться на колени, а затем полностью присел. Другими словами, вы действительно работаете над анимацией, поскольку собираетесь сделать быстрое действие плавным и динамичным.

С позой для позы анимация намного более методична, и только самые важные позы необходимы для правильного рассказа истории.Вы бы оживили приземляющегося на землю персонажа после прыжка в воздух, используя меньшее количество поз (стоя и приседая). Это позволяет упростить работу и гарантирует правильность пропорций и времени, прежде чем вы добавляете больше интервалов позже, и отлично подходит для медленных, драматических или эмоциональных сцен.

Часто эти два подхода используются в сочетании с большим эффектом.

11. Вторичное действие

Второстепенное действие относится к действиям, которые поддерживают или подчеркивают основное действие, чтобы вдохнуть больше жизни в анимацию и создать более убедительное представление. Важно помнить, что вторичное действие, как правило, должно быть чем-то незаметным, что не отвлекает от происходящего основного действия (возможно, даже считается подсознательным действием). По этой причине драматические движения имеют приоритет над такими вещами, как мимика.

Допустим, персонаж разговаривает с другим персонажем в зале ожидания. Их разговор будет основным действием, но если один из них начнет нервно постукивать ногой, это будет второстепенным действием.Другими примерами могут быть свист персонажа, опирающийся на стену или скрещивающий руки во время основного действия.

12. Стадия

Постановка — это то, как вы настраиваете сцену, от размещения персонажей до элементов фона и переднего плана, настроения персонажа и того, как настраивается ракурс камеры. Постановка используется, чтобы сделать цель анимации безошибочно понятной для зрителя. Вы должны сосредоточиться на том, что вы хотите сообщить аудитории (и избегать ненужных деталей), чтобы они не запутались.

Продолжайте учиться

Теперь, когда вы знаете значение и цель 12 принципов анимации, постарайтесь реализовать их, и вы обязательно создадите потрясающие работы. Но не останавливайтесь на достигнутом. Продолжите свое путешествие по изучению анимации, подписавшись на обучающие программы Pluralsight, чтобы вы могли стать профессионалом со всеми навыками, необходимыми для успеха в карьере!

электроники | Приборы, факты и история

Теоретические и экспериментальные исследования электричества в XVIII и XIX веках привели к разработке первых электрических машин и началу широкого использования электричества.История электроники начала развиваться отдельно от истории электричества в конце 19 века с идентификации электрона английским физиком сэром Джозефом Джоном Томсоном и измерения его электрического заряда американским физиком Робертом А. Милликеном в 1909 году.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Во время работы Томсона американский изобретатель Томас А. Эдисон наблюдал голубоватое свечение в некоторых из своих ранних лампочек при определенных условиях и обнаружил, что ток будет течь от одного электрода в лампе к другому, если второй (анодный) ) были положительно заряжены относительно первого (катода).Работа Томсона и его учеников, а также английского инженера Джона Амброуза Флеминга показала, что этот так называемый эффект Эдисона был результатом испускания электронов из катода, горячей нити накала в лампе. Движение электронов к аноду, металлической пластине, составляет электрический ток, которого не существовало бы, если бы анод был отрицательно заряжен.

Это открытие послужило толчком для развития электронных ламп, в том числе усовершенствованной рентгеновской трубки американского инженера Уильяма Д.Термоэмиссионный клапан Кулиджа и Флеминга (двухэлектродная вакуумная лампа) для использования в радиоприемниках. Обнаружение радиосигнала, представляющего собой переменный ток очень высокой частоты (AC), требует, чтобы сигнал был выпрямлен; то есть переменный ток должен быть преобразован в постоянный ток (DC) устройством, которое проводит только тогда, когда сигнал имеет одну полярность, но не когда он имеет другую — именно то, что сделал клапан Флеминга (запатентованный в 1904 году). Ранее радиосигналы регистрировались различными эмпирически разработанными устройствами, такими как детектор «кошачьих усов», который состоял из тонкой проволоки (усов), тонко контактирующей с поверхностью природного кристалла сульфида свинца (галенита) или какого-либо другого полупроводниковый материал.Эти устройства были ненадежными, не обладали достаточной чувствительностью и требовали постоянной регулировки контакта вискера с кристаллом для получения желаемого результата. Однако это были предшественники современных твердотельных устройств. Тот факт, что кристаллические выпрямители вообще работают, побудил ученых продолжить их изучение и постепенно получить фундаментальное понимание электрических свойств полупроводниковых материалов, необходимое для создания транзистора.

В 1906 году американский инженер Ли Де Форест разработал вакуумную лампу, способную усиливать радиосигналы.Де Форест добавил сетку из тонкой проволоки между катодом и анодом двухэлектродного термоэмиссионного клапана, сконструированного Флемингом. Таким образом, новое устройство, которое Де Форест назвал Audion (запатентовано в 1907 году), представляло собой трехэлектродную вакуумную лампу. Во время работы на анод в такой вакуумной лампе подается положительный потенциал (положительно смещенный) по отношению к катоду, в то время как сетка смещена отрицательно. Большое отрицательное смещение на сетке не позволяет электронам, испускаемым катодом, достигать анода; однако, поскольку сетка в основном представляет собой открытое пространство, меньшее отрицательное смещение позволяет некоторым электронам проходить через нее и достигать анода.Таким образом, небольшие изменения в потенциале сетки могут управлять большими значениями анодного тока.

Электронная лампа позволила разработать радиовещание, междугородную телефонию, телевидение и первые электронные цифровые компьютеры. Эти ранние электронные компьютеры были фактически крупнейшими системами на электронных лампах, когда-либо созданными. Возможно, самым известным представителем является ENIAC (Электронный числовой интегратор и компьютер), построенный в 1946 году.

Особые требования, предъявляемые к множеству различных применений электронных ламп, привели к многочисленным улучшениям, позволяющим им обрабатывать большие количества энергии, работать на очень высокие частоты, имеют надежность выше среднего или должны быть очень компактными (размером с наперсток).Электронно-лучевая трубка, первоначально разработанная для отображения электрических сигналов на экране для инженерных измерений, превратилась в телевизионную кинескоп. Такие трубки работают, формируя электроны, испускаемые катодом, в тонкий пучок, который падает на флуоресцентный экран на конце трубки. Экран излучает свет, который можно увидеть снаружи трубки. Отклонение электронного луча вызывает появление на экране световых узоров, создающих желаемые оптические изображения.

Несмотря на замечательный успех твердотельных устройств в большинстве электронных приложений, существуют определенные специализированные функции, которые могут выполнять только электронные лампы.Обычно они связаны с работой на предельной мощности или частоте.

Вакуумные лампы хрупкие и в конечном итоге изнашиваются в процессе эксплуатации. Отказ возникает при нормальном использовании либо в результате многократного нагрева и охлаждения при включении и выключении оборудования (термическая усталость), что в конечном итоге приводит к физическому разрушению в какой-либо части внутренней структуры трубы, либо в результате ухудшения свойств катод остаточными газами в трубке. Кроме того, вакуумным лампам требуется время (от нескольких секунд до нескольких минут), чтобы «нагреться» до рабочей температуры — в лучшем случае неудобство, а в некоторых случаях — серьезное ограничение их использования.Эти недостатки побудили ученых Bell Laboratories искать альтернативу электронной лампе и привели к разработке транзистора.

Глаз иллюстратора: 12 принципов анимации

Двенадцать принципов анимации должны быть базовыми знаниями для каждого. Они были представлены аниматорами Диснея Олли Джонстон и Фрэнком Томасом в книге «Иллюзия жизни: анимация Диснея », опубликованной в 1981 году. Эти принципы являются результатом работы аниматоров Диснея, начиная с 1930-х годов.Они были созданы, чтобы помочь отразить реальную жизнь и основные законы физики в анимации, а также решить абстрактные проблемы, такие как привлекательность персонажей. 12 принципов анимации идеально подходят как для покадровой анимации, так и для моушн-дизайна.

12 принципов:

  • Сквош и растяжка
  • Предвкушение
  • Стадия
  • Движение вперед и поза в позу
  • Завершение и перекрытие действий
  • Slow in and Slow Out (Ease In, Ease Out)
  • Дуги
  • Вторичное действие
  • Сроки
  • Преувеличение
  • Твердый рисунок
  • Апелляция

Сквош и растяжка

Правило сжатия и растяжения — это придание нарисованным объектам ощущения веса и гибкости. Он работает с простыми объектами, такими как прыгающий мяч, и сложными композициями с человеческими телами. Важнейший аспект этого принципа — объем объекта. Он не должен меняться при сжатии или растяжении. Лучший совет от авторов диснеевской анимации — воспринимайте объект как наполовину заполненный мешок муки. Он сжимается до полной формы, когда его уронят на пол, и растягивается до самой длинной формы, когда его поднимают за углы. Но он никогда не изменит свою громкость.Все, что состоит из живой плоти, будет пропорционально деформировано (сжато или растянуто) в своей форме при обработке посредством действия. Это правило можно также применить к неподвижным элементам, таким как мяч или стул, чтобы подчеркнуть движение. Анимированный объект также должен работать вместе с другими элементами композиции. Например, мяч должен сжиматься при касании пола во время подпрыгивания.

Ожидание

Источник: Олли Джонстон и Фрэнк Томас —
Иллюзия жизни: Disney Animation

Люди, просматривающие анимацию, должны быть готовы к следующему движению и ожидать его до того, как оно действительно произойдет. В противном случае впечатление, которое производит сцена, будет менее зрелищным или, что еще хуже, можно будет пропустить кляп. Чтобы избежать этой проблемы, аниматоры Диснея изобрели принцип предвкушения.

Предвкушение используется, чтобы подготовить аудиторию к действию и сделать его более реалистичным. Речь идет о демонстрации небольшого противоположного, контрастного движения перед фактическим движением. Перед тем как бежать, мужчина сгибает тело в противоположном направлении и приседает, приподнимая плечи и одну ногу. Он основан на реальных жизненных действиях: танцору, прыгающему в прыжке, нужно сначала согнуть колени, а игрок в гольф должен сначала повернуть клюшку.Кажется, это естественный способ передвижения существ; Немногие движения в реальной жизни происходят без какого-либо противоположного, противоположного действия.

Стадия
Снято Ага Конюшек

«Это представление любой идеи, так что это полностью и безошибочно ясно. Действие ставится так, чтобы его понимали, личность — так, чтобы его можно было узнать, выражение — чтобы его можно было увидеть, настроение — так, чтобы оно влияло на аудиторию »

Постановка в анимации похожа на постановку в театре и кино.Его цель — привлечь внимание аудитории и дать понять, что в сцене имеет наибольшее значение. Это можно сделать разными способами, например, используя свет и тень, или угол и положение персонажа, или вес и цвета. Суть этого правила — сосредоточиться на том, что наиболее важно для определения настроения сцены / персонажа. Речь также идет о камерах — вы можете увеличить лицо или уменьшить масштаб, чтобы создать сцену.

Действие прямо вперед и поза в позу
Источник: Олли Джонстон и Фрэнк Томас —
Иллюзия жизни: Disney Animation

Есть два разных подхода к процессу рисования.Первый, Straight Ahead Action — это покадровая анимация, от начала до конца. Вторая, «Поза для позы», начинается с плана наиболее важных поз. Аниматор начинает с рисования нескольких ключевых кадров, а затем заполняет интервалы позже.

Straight Ahead Action создает более динамичную иллюзию движения и лучше подходит для создания реалистичных движений, но усложняет поддержание пропорций и создание точных и точных поз в процессе. Поза в позу лучше подходит для драматических, эмоциональных или даже преувеличенных сцен, где композиция и отношение к окружающей среде более важны.Эти техники можно смешать в одной анимации.

Оба метода имеют определенные преимущества для разных движений. В прошлом аниматоры использовали Pose to Pose, чтобы получить более быстрые результаты, но теперь, с развитием более сильных поз, пониманием времени, использования вторичных действий и других правил, это становится блестящим способом создания текстурных и полных анимаций. акцентов и сюрпризов.

Завершение и перекрытие действий

Когда персонаж достигает места для следующего действия, он не должен полностью останавливаться. Это будет выглядеть неестественно и жестко. Чтобы избежать этого эффекта, аниматоры Disney изобрели принцип Follow Through и Overlapping Action. Это помогает создавать более реалистичные движения и создает впечатление, что персонажи и объекты подчиняются законам физики.

  • Follow Through означает, что свободно связанные части тела должны продолжать движение после того, как персонаж (скелет) остановился. Кроме того, эти части должны двигаться дальше точки, в которой персонаж остановился, только для того, чтобы впоследствии их «оттянуть назад».
  • Действие с перекрытием — это правило для анимации различных частей тела. Они должны двигаться с разной скоростью. В анимации персонажа рука будет двигаться не так, как голова.

С этим принципом связаны пять основных категорий:

  1. Если у персонажа есть какие-либо придатки, такие как длинные уши или большая шерсть, эти элементы должны продолжать движение после того, как персонаж остановится. Это легко заметить в реальной жизни.
  2. Все тело сразу не двигается.Когда одна часть достигает точки остановки, другие могут все еще двигаться (руки все еще могут двигаться, когда ноги неподвижны, после анимации, показывающей бег).
  3. Свободные части персонажа должны двигаться медленнее, чем части скелета. Его иногда называют «перетягиванием» и придает фигурам расслабленность и жизненную силу.
  4. То, как персонажи или предметы заканчивают действие, многое говорит нам об их личности. Его следует сочетать с постановочным принципом.
  5. Удержание движения — это правило, согласно которому объект или персонаж следует заморозить на несколько кадров (обычно 8–16) после того, как он достиг своей окончательной позы.Пришло время аудитории осознать это отношение.

Slow In и Slow Out (Ease In, Ease Out)

Движение объектов в реальном мире требует времени для ускорения и замедления. По этой причине необходимо рисовать больше изображений около начала и конца действия, создавая эффект замедления в и эффект замедления . Это помогает добиться более реалистичных движений. Эта концепция подчеркивает крайние позы объекта.И наоборот, меньше изображений рисуется в пределах середины анимации, чтобы показать более быстрое действие. Этот принцип применим к персонажам или объектам, которые перемещаются между двумя крайними положениями, например, сидя и вставая, или прыгающим мячом. Использование этого принципа помогает избежать механического движения, и это основной принцип для постановки и хронометража.

Дуги

Наиболее естественное действие имеет тенденцию следовать дуге, и анимация должна отражать это правило для большей реалистичности.Это может иметь что-то общее с весом предметов, но, какова бы ни была причина, большинство живых организмов движется по какой-то дуге. Например, при анимации указательного пальца аниматор должен убедиться, что на всех рисунках между двумя крайними положениями кончик пальца следует простой дуге от одного края до другого. Анимации, основанные на рисунках с прямыми промежутками, могут полностью убить суть движения.

Вторичное действие

Добавление второстепенных действий к основному движению придает сцене больше жизни и делает ее более естественной.Важная вещь о второстепенных действиях заключается в том, что они должны подчеркивать главное действие. Их нужно спланировать с умом, потому что если они вступают в противоречие или становятся более интересными или доминирующими, чем основное действие, пострадает вся анимация. Второстепенное действие должно работать с характеристиками персонажей или объектов, чтобы выражение действительно подчеркивалось, а сцена выглядела великолепно. Лучшее решение — начать с анимации основного действия, а затем постепенно добавлять другие движения и второстепенные действия.При правильном использовании Secondary Action добавит сцене насыщенности, естественности движению и поддержит постановку.

Сроки

Количество кадров, используемых в любом движении, определяет количество времени, которое займет это действие. Время зависит от скорости действия. На физическом уровне правильное время позволяет объектам выглядеть так, как будто они подчиняются законам физики. Выбор времени имеет решающее значение для определения настроения, эмоций, реакции и постановки персонажа. Это также отличный способ передать характер персонажа.Время помогает показать, что персонаж расслаблен, возбужден, нервничает или вялый.

Преувеличение
Иллюстрация Аги Конюшек

Этот принцип особенно полезен, если вы хотите, чтобы ваша анимация выглядела как карикатура на реализм. Уровень преувеличения зависит от эффекта, которого хочет добиться аниматор. Классическое определение преувеличения, используемое Диснеем, заключалось в том, чтобы оставаться верным реальности, просто представляя ее в более дикой, более экстремальной форме.Если сцена содержит несколько элементов, должен быть баланс в том, как эти элементы преувеличены по отношению друг к другу. Если персонаж грустный, он должен быть грустнее, если он яркий — сделать его ярче.

Сплошной рисунок
Иллюстрация Катажины Дзиадуш

Принцип твердого рисования заключается в рисовании отдельных сцен в трехмерном пространстве и придании им объема и веса. Аниматор должен быть опытным художником и понимать, как работают формы, анатомия, вес, баланс, свет и тень.Авторы книги много пишут о том, чтобы избегать «близнецов» — персонажей с одинаковыми руками или другими частями. Никто специально так не рисует, но иногда в анимации все равно появляются «близнецы». Они выглядят безжизненными и скучными. Форма должна быть пластичной, живой, готовой к эксплуатации.

Апелляция
Иллюстрация Ирины Коршак

Привлекательность персонажа — очень важная часть. Он помогает определить настроение и присутствие человека, его обаяние, хороший дизайн, простоту, язык тела, магнетизм.Привлекательный персонаж не обязательно вызывает симпатию; злодеи или монстры тоже могут быть привлекательными. Это ощущение того, что персонаж настоящий и интересный. Есть несколько решений, позволяющих сделать персонажа более привлекательным, и они различны для симпатичных персонажей (симметричное лицо, круглые формы) и злодеев (острые формы, темные, фиолетовые цвета).

Пара советов от Фрэнка Томаса и Олли Джонстон:

  1. Параллельные линии трубы или шланга не оставляли шансов на прочность или размер
  2. В изогнутом состоянии, вместо веса или прочности, это была только линейная конструкция
  3. Добавление мякоти увеличивало объем, не давая жидкости, активный потенциал
  4. В природе мы видим уравновешенные формы, готовые двигаться в любом направлении.Некоторые жидкие формы полностью симметричны, а контраст формы и формы является активным типом баланса. Одна сторона может быть прямой, в то время как другая животом выпячивается с расслабленным весом, или она может одновременно сгибаться, растягиваться, скручиваться или поворачиваться — это всегда возможно и в равновесии. Мы называем эти формы «пластичными» в отличие от «статических».

Сводка

12 принципов анимации Диснея изменили способ создания историй аниматорами. Благодаря им в анимации есть волшебство и жизнь.Использование этих принципов определенно поможет вам создавать красивые, привлекающие внимание анимации. Книга «Иллюзия жизни» — огромный источник знаний, и эта статья основана только на одной главе из этой книги. Я рекомендую прочитать книгу целиком — помимо знаний об анимации, в ней есть много интересных историй об Уолте Диснее и индустрии анимации.

Артикул:

Иллюзия жизни, Disney Animation — Фрэнк Томас и Олли Джонстон

Привод регулируемого клапана (VVA)

Привод регулируемого клапана (VVA)

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Технологии регулируемого срабатывания клапана (VVA) используются для повышения гибкости клапанного механизма двигателя, позволяя изменять синхронизацию, продолжительность и / или подъем клапана. Основные типы технологий VVA включают в себя управление фазами газораспределения (VTC), регулируемый подъем клапана (VVL) и бескулачковые клапанные механизмы.

Классификация техники VVA

Переменное срабатывание клапана (VVA) или модуляция события клапана (VEM) — это общие термины, которые можно использовать для описания ряда технологий, используемых для повышения гибкости клапанного механизма двигателя за счет обеспечения возможности изменения времени, продолжительности и / или подъема клапана.В таблице 1 приведена классификация распространенных технологий VVA для легких условий эксплуатации, а также их возможности [2274] [4568] .

Системы VVA можно классифицировать как системы с распределительным валом или системы без кулачка. Безрукавные системы обеспечивают максимальную гибкость в подъеме клапана и синхронизации, но они подвержены повышенному риску катастрофического отказа, если клапан в поднятом положении может столкнуться с поршнем. Системы с распределительным валом менее гибки в том смысле, что событие клапана должно происходить в пределах профиля кулачка.Однако они достаточно прочные, и столкновения между поршнем и клапаном, как правило, можно избежать даже во время сбоев в работе системы. За исключением некоторых крупных низкооборотных двухтактных двигателей, все производимые в настоящее время системы VVA основаны на распределительных валах.

Системы с распределительным валом могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от их функции. Системы, которые обеспечивают управление синхронизацией клапана (VTC) — также называемые системами с регулируемой синхронизацией клапана (VVT) — являются самой базовой технологией VVA, основанной на распределительном валу, и просто изменяют синхронизацию событий клапана без значительного изменения подъемной силы.

Регулируемое событие клапана и управление подъемом, часто называемое регулируемым подъемом клапана (VVL), может обеспечивать дискретный или непрерывный диапазон подъема и / или управления продолжительностью между двумя пределами. В некоторых случаях он может допускать незначительные корректировки фазировки. Технологии VVL на основе распределительного вала могут быть объединены с VTC для обеспечения регулируемого подъема и управления синхронизацией.

###

Видео 5: Принципы синхронизации выключателя

Транскрипция видео

Добрый день и добро пожаловать на этот онлайн-курс обучения.
В этом видео мы рассмотрим принципы синхронизации применительно к автоматическим выключателям.
Этот курс был разработан Zensol Automation в сотрудничестве с Hydro-Québec,

По завершении этого видео участник сможет распознать критерии приема, и
выполнит все соединения, необходимые для синхронизации.

Принципы синхронизации.
Что такое время?
Высоковольтная часть.
Управляющая часть.

Что такое время? Автоматический выключатель
обеспечивает то, что время механической операции включения и отключения всех контактов выключателя
находится в минимальных и максимальных допустимых пределах.
Механическая операция определяется как любой маневр или цикл маневров, которые автоматический выключатель
должен выполнять во время операций включения или отключения.
Эта операция выполняется, когда выключатель изолирован от сети.
На заводе хронометраж выполняется во время типовых испытаний или для окончательного контроля качества.
Затем синхронизация повторяется во время первой полевой установки.
Это становится эталоном для всех последующих тестов времени.
Необходимо проверять механическое время срабатывания автоматических выключателей.Эти времена — своего рода операционная подпись
.
Несоблюдение требуемых временных характеристик может иметь серьезные последствия для оборудования,
включая его разрушение.

Высоковольтная часть
Высоковольтная часть состоит из всех частей автоматического выключателя, по которым протекает линейный ток.
Есть главный контакт, контакт предварительной вставки и вставной резистор

Каково время замыкания и размыкания основного и предварительного контактов?
Время размыкания главного контакта начинается с момента, когда в катушке команды открытия
начинает течь ток, пока не откроется главный контакт.
Время размыкания контакта предварительной вставки определяется аналогичным образом, но в графических записях
оно отображается как половинное состояние.
Время замыкания главного контакта начинается с момента, когда в катушке команды закрытия
начинает течь ток, пока главный контакт не замкнется.
Время замыкания контакта предварительного ввода определяется аналогичным образом, но на графике
оно показано как половинное состояние.

Какое время вставки?
Время вставки — это время, в течение которого вспомогательный резистор электрически присутствует в цепи.
Например, в случае операции замыкания, это разница во времени между замыканием вставного контакта до
и замыканием основного контакта.

Какое время перекрытия?
Для измерения времени перекрытия необходимо провести детальный тест. Подробный тест — это проверка того, что
требует определенных соединений, что будет объяснено позже в этом модуле.
Этот тест — единственный, который дает отдельный и одновременный доступ как к основным, так и к предварительно вставленным контактам
.
Время перекрытия определяется как время, в течение которого главный и предварительный контакты
замкнуты одновременно.

Какое время короткого замыкания?
Время короткого замыкания определяется как разница во времени между самым большим временем замыкания контакта и самым коротким временем размыкания контакта
.
На иллюстрации показан автоматический выключатель с двумя контактами на фазу.

Какое время изоляции?
Время отключения определяется как разница во времени между самым быстрым временем размыкания контакта и самым медленным временем замыкания контакта
.
На иллюстрации показан автоматический выключатель с двумя контактами на фазу.

Что такое отскок контакта?
Дребезг контактов в выключателе — это физическое явление, которое происходит, когда контакты выключателя
размыкаются или замыкаются.
Эти скачки проявляются как дрожание на графических записях.
Это может быть признаком ненормальной работы заслонки.
Нет необходимости сообщать о скачках продолжительностью менее одной миллисекунды.
В примере, показывающем отскоки при закрытии, нужно рассматривать контакт как замкнутый через сорок две
миллисекунд.
В примере, показывающем отскоки при размыкании, нужно рассматривать контакт как разомкнутый через двадцать пять
миллисекунд.

Почему мы говорим о статическом и динамическом сопротивлении выключателя?
Микроомметры измеряют сопротивление главных контактов, когда они замкнуты.
Это измерение статического сопротивления контактов.
Контакт в хорошем состоянии дает значения от нескольких десятков до нескольких сотен мкОм. Это значение зависит от
технологии, используемой при изготовлении контактов в камере отключения автоматического выключателя.
Статические микроомметры не могут измерить дугогасительные контакты, которые появляются только на короткий момент
во время размыкания.
Для регистрации изменений значения микроом с течением времени необходимо использовать специальные модули
, напрямую подключенные к анализатору выключателя.
Анализ записанной кривой представляет динамическое сопротивление контакта. Он предоставляет
ценную информацию о состоянии и условиях работы дугогасительных контактов. Легко определить степень износа
этих контактов, наблюдая за продолжительностью времени, в течение которого появляются дугогасительные контакты
.

Какие стандартные операции можно выполнять с выключателем?
Операции, выполняемые выключателями, представляют собой механические действия, которые либо прерывают, либо восстанавливают ток
на высоковольтных линиях.
В основном мы распознаем четыре операции:
Открытие
Закрытие
Закрытие-Открытие

Операция «Открыть-Закрыть-Открыть»
Рассмотрим эти операции более подробно на следующих анимациях.

Операция открытия
Эта операция прерывает электрический ток.
Контакты должны некоторое время реагировать на команду открытия.
Время реакции начинается с момента начала протекания тока в управляющей катушке выключателя
до размыкания первого контакта.
Время, необходимое выключателю для полного отключения, — это время работы.
Это время начинается с момента начала протекания тока в управляющей катушке до размыкания последнего контакта
.
Разница между самым продолжительным временем работы и временем отклика — это разница во времени.

Сразу после получения команды на отключение автоматический выключатель размыкает цепь.
Время короткого замыкания рассчитывается как разница между замыканием самого медленного контакта и размыканием
самого быстрого контакта.

Открытие-Закрытие-Открытие.
Эта операция выполняется, когда автоматический выключатель подлежит повторному включению при неисправности.
Как только выполняется первое открытие, следующая команда закрытия задерживается на 300 миллисекунд. Эта задержка
является стандартной и позволяет регенерировать изоляционную среду выключателя.Это также дает время для устранения
переходных неисправностей.
Вторая команда открытия сразу следует за операцией закрытия при неисправности. Во время временных тестов последняя
операция закрытия-открытия этого теста позволяет контактам прекратить движение.

Контакт 52A находится в шкафу управления и механически отслеживает состояние главного контакта.
Как только главный контакт завершит свой ход и полностью замкнется, контакт 52A изменит
свое состояние.
Это точка, в которой открывается реклоузер.

На этой анимации показан принцип расчета времени изоляции

Командная часть.
Командная часть — это часть автоматического выключателя, в которой обеспечивается энергия, необходимая для перемещения подвижного контакта
. Эта команда включает устройства хранения энергии, называемые аккумуляторами энергии. Их цель
— хранить необходимую энергию, чтобы гарантировать размыкание или замыкание выключателя в любое время.
Чаще всего в качестве аккумуляторов энергии используются пружины и баллоны с азотом под давлением.
Тип команды может быть механической пружиной, гидравлической или пневматической.

Как измерить командный ток включения или выключения?
Ток команды включения или открытия может быть определен путем измерения тока, протекающего через катушки команды включения
или открытия, благодаря датчикам тока. Анализаторы выключателей
, такие как CBA-32P компании Zensol, объединяют два преобразователя тока на эффекте Холла, один из
используется для измерения тока замкнутой катушки, а другой — для измерения тока разомкнутой катушки
.
Анализ сигналов тока помогает точно определить момент начала протекания тока,
позволяет рассчитать время закрытия или открытия.
Без этой информации невозможно рассчитать время работы.
Вторые данные — это максимальное значение, достигаемое током включения или отключения. Эти максимумы могут составлять
от нескольких сотен миллиампер до нескольких десятков ампер. Например, CBA-32P имеет 4 шкалы постоянного тока
: один, пять, десять и двадцать ампер.Также есть 4 шкалы переменного тока
.

Какая схема управления выключателем?
На этом рисунке показан классический автоматический выключатель.
Мы видим различные командные реле, такие как промежуточные реле 52 X, а также сигнальные реле 52 A и 52 B
.
Мы также видим командные катушки открытия и закрытия, а также кнопки открытия и закрытия.
Очень важно понимать эту схему, чтобы правильно подключить кабели управления для анализаторов выключателей
, таких как CBA-32P.

Что такое кривая смещения контакта?
Благодаря датчику перемещения, правильно установленному на выключателе, легко зарегистрировать сигнал
, пропорциональный перемещению подвижного контакта выключателя.
На этой очень реалистичной анимации показано замыкание масляного выключателя.

Требуются особые параметры: общий ход, перебег, отскок и проникновение.
Обычно они сравниваются с типичными значениями, указанными производителем выключателя.
Анализ кривых смещения дает информацию, которую нельзя отобразить в табличных отчетах. Например, время срабатывания
может быть правильным, но прерыватель может по-прежнему показывать проблему подпрыгивания, связанную с неисправным демпфером
. Единственный способ увидеть эти проблемы — записать, а затем проанализировать кривые смещения
подвижных контактов.

Как измерить кривую смещения контакта?
Эта анимация показывает, что когда записана кривая смещения, легко вычислить и построить кривую мгновенной скорости
во время размыкания контактов.Так же легко вычислить среднюю скорость
.
Мы должны помнить, что скорость масляного дробилки на 120 киловольт или более измеряется на расстоянии двадцати
сантиметров от разрыва контактов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *