Рабочая температура — Operating temperature
рабочая температура — это температура при которым управляет электрическое или механическое устройство. Устройство будет эффективно работать в указанном диапазоне температур, который зависит от функции устройства и контекста приложения, и колеблется от минимальной рабочей температуры до максимальной рабочей температуры (или пиковая рабочая температура ). За пределами этого диапазона безопасных рабочих температур устройство может выйти из строя.
Точно так же биологические системы имеют допустимый диапазон температур, который можно назвать «рабочей температурой».
Содержание
- 1 Диапазоны
- 2 Аэрокосмическая и военная промышленность
- 3 Коммерческая и розничная торговля
- 4 Биология
- 5 Примечания
- 6 Ссылки
Диапазоны
Большинство устройств изготавливаются в нескольких температурных режимах. Широко распространены следующие сорта:
- Коммерческий: от 0 ° до 70 ° C
- Промышленный: от -40 ° до 85 ° C
- Военный: от -55 ° до 125 ° C
Тем не менее, каждый производитель определяет свои собственные температурные классы, поэтому проектировщики должны уделять пристальное внимание фактическим спецификациям таблицы данных. Например, Maxim Integrated использует пять температурных классов для своей продукции:
- Full Military: от -55 ° C до 125 ° C
- Automotive: от -40 ° C до 125 ° C
- AEC-Q100 Уровень 2: от -40 ° C до 105 ° C
- Расширенный промышленный: от -40 ° C до 85 ° C
- Промышленный: от -20 ° C до 85 ° C
Использование таких марок гарантирует, что устройство подходит для своего применения и будет выдерживать условия окружающей среды, в которых оно используется. На нормальные диапазоны рабочих температур влияет несколько факторов, например, рассеиваемая мощность устройства. Эти факторы используются для определения «пороговой температуры» устройства, то есть его максимальной нормальной рабочей температуры и максимальной рабочей температуры, при превышении которой устройство больше не будет работать. Между этими двумя температурами устройство будет работать на непиковом уровне. Например, резистор может иметь пороговую температуру 70 ° C и максимальную температуру 155 ° C, между которыми он показывает тепловое снижение характеристик.
. Для электрических устройств рабочая температура может быть температурой перехода (TJ) полупроводника в устройстве. На температуру перехода влияет температура окружающей среды, и для интегральных схем она определяется уравнением:
TJ = T a + PD × R ja <\ displaystyle T_
, где T J — температура перехода в ° C, T a — температура окружающей среды в ° C, P D — рассеиваемая мощность интегральной схемы в Вт, а R ja — переход к тепловому сопротивлению окружающей среды в ° C. / Вт.
Аэрокосмическая и военная промышленность
Электрические и механические устройства, используемые в военных и аэрокосмических приложениях, возможно, должны будут выдерживать большую изменчивость окружающей среды, включая диапазон температур.
В Министерстве обороны США определено Военный стандарт США для всей продукции, используемой вооруженными силами США. Экологический дизайн продукта и пределы испытаний для условий, которым он будет подвергаться в течение всего срока службы, указаны в MIL-STD-810, стандарте методов испытаний Министерства обороны США для рассмотрения экологических инженерных вопросов и лабораторных испытаний.
Стандарт MIL-STD-810G определяет, что «стабилизация рабочей температуры достигается, когда температура функционирующей части (частей) объекта испытаний, которая, как считается, имеет наибольшую тепловую задержку, изменяется со скоростью не более 2,0 ° C (3,6 ° F) в час «. Он также определяет процедуры для оценки характеристик материалов при экстремальных температурных нагрузках.
Лопатки турбины военных двигателей испытывают два значительных деформационных напряжения во время нормальной эксплуатации: ползучесть и термическая усталость. Срок службы материала «в значительной степени зависит от рабочей температуры», поэтому анализ ползучести является важной частью подтверждения конструкции. Некоторые эффекты ползучести и термической усталости могут быть уменьшены путем интеграции систем охлаждения в конструкцию устройства, что снижает пиковую температуру металла.
Коммерческая и розничная торговля
Коммерческие и розничные продукты изготовлены в соответствии с менее строгими требованиями, чем для военного и аэрокосмического применения. Например, микропроцессоры, производимые Intel Corporation, выпускаются трех классов: коммерческие, промышленные и расширенные.
Поскольку некоторые устройства выделяют тепло во время работы, им может потребоваться терморегулирование, чтобы гарантировать, что они находятся в пределах указанного диапазона рабочих температур; в частности, что они работают при максимальной рабочей температуре устройства или ниже. Охлаждение микропроцессора, установленного в типичной коммерческой или розничной конфигурации, требует «правильно установленного на процессоре радиатора и эффективного воздушного потока через систему. шасси». Системы предназначены для защиты процессора от необычных условий эксплуатации, таких как «более высокие, чем обычно, температуры окружающего воздуха или отказ компонента управления температурным режимом (например, системного вентилятора)», хотя в «правильно спроектированной системе эта функция никогда не должна стать активным ». Охлаждение и другие методы управления температурой могут повлиять на производительность и уровень шума. В жилых помещениях могут потребоваться стратегии снижения шума, чтобы гарантировать, что уровень шума не станет неудобным.
Срок службы и эффективность батареи зависит от рабочей температуры. Эффективность определяется путем сравнения срока службы аккумулятора в процентах от срока службы, достигнутого при 20 ° C, в зависимости от температуры. Омическая нагрузка и рабочая температура часто вместе определяют скорость разряда батареи. Более того, если ожидаемая рабочая температура для первичной батареи отклоняется от типичного диапазона от 10 ° C до 25 ° C, тогда рабочая температура «часто будет влиять на тип батареи, выбранной для применения». Рекуперация энергии из частично разряженной литиевой батареи из диоксида серы улучшается при «надлежащем повышении рабочей температуры батареи».
Биология
Млекопитающие пытаются поддерживать комфортное тело температура в различных условиях посредством терморегуляции, части гомеостаза млекопитающих. Самая низкая нормальная температура у млекопитающего, базальная температура тела, достигается во время сна. У женщин на него влияет овуляция, вызывая двухфазный паттерн, который может использоваться как компонент осведомленности о фертильности.
. У людей гипоталамус регулирует метаболизм, и отсюда базальная скорость метаболизма. Среди его функций — регулирование температуры тела. Температура тела также является одним из классических фазовых маркеров для измерения времени циркадного ритма.
человека. Изменение нормальной температуры тела человека может вызвать дискомфорт. Наиболее частым таким изменением является лихорадка, временное повышение уставки терморегуляции организма, обычно примерно на 1-2 ° C (1,8-3,6 ° F). Гипертермия — это острое состояние, вызванное тем, что организм поглощает больше тепла, чем может рассеять, тогда как гипотермия — это состояние, при котором внутренняя температура тела падает ниже температуры, необходимой для нормального обмена веществ, и которое вызвано неспособностью организма восполнять тепло, которое теряется в окружающую среду.
рабочая температура
рабочая температура : Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендуемая предприятием-изготовителем, при которой автомобиль может начинать движение.
1.13. Рабочая температура — температура на активной части оболочки ТЭН, которая возникает при эксплуатации в условиях нормальной теплоотдачи при нормальных напряжениях.
1 — оболочка; 2 — контактный стержень; 3 — нагревательный элемент; 4 — наполнитель;
Примечание. Изоляторы, узел герметизации и контактные устройства могут иметь конструктивное исполнение, отличающееся от указанного на чертеже.
2.30. Рабочая температура
Наибольшая температура нагрева патрона, при которой он может использоваться.
3.2 рабочая температура: Температура теплоносителя, при которой трубопровод работает большую часть времени.
3.10 рабочая температура: Температура, при которой фонарь сохраняет работоспособность и внешний вид.
рабочая температура: Температура вещества в изолируемом оборудовании или трубопроводе в соответствии с требованиями технологического режима.
3.5 рабочая температура: Температуры входа первичной и вторичной сред соответственно.
4.3.9 Рабочая температура
CICC должна быть работоспособна при температуре окружающей среды от 0 °С до 50 °С.
8.7 рабочая температура: Температура, при которой установка или оборудование функционирует нормально.
16. Рабочая температура
Е. Operating temperature
Температура, измеренная на входе в конденсатоотводчик при рабочих условиях
Смотри также родственные термины:
3.5 рабочая температура Ts, °C: Температура, при которой предполагается эксплуатировать трубу.
85. Рабочая температура бытового нагревательного электроприбора
Среднее арифметическое значение температуры рабочей поверхности или рабочего пространства бытового нагревательного электроприбора
56. Рабочая температура катушки индуктивности
Е. Operating temperature of coil
F. Température ďemploi de bobine
3.8 рабочая температура окружающей среды: Естественно изменяющаяся или практически неизменная температура окружающей среды, в пределах которой обеспечивается заданный срок службы изделий в эксплуатации.
3.12 рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла: Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендованная изготовителем для работающего двигателя.
3.2 рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла: Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендованная изготовителем для работающего двигателя.
8.9 рабочая температура теплоизоляционного материала: См. максимальную рабочую температуру (см. 8.9.1) или минимальную рабочую температуру (см. 8.9.2).
92. Рабочая температура трубчатого электронагревателя
Температура на рабочей поверхности трубчатого электронагревателя при номинальном режиме работы
3.24 рабочая температура электронагревательной секции: Максимально допустимая непрерывно воздействующая на изоляцию электронагревательных элементов температура (в градусах Цельсия) электронагревательной секции, находящейся под рабочим напряжением.
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
Полезное
Смотреть что такое «рабочая температура» в других словарях:
рабочая температура — (МСЭ T G.665). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN operating temperature … Справочник технического переводчика
рабочая температура Ts, °C — 3.5 рабочая температура Ts, °C: Температура, при которой предполагается эксплуатировать трубу. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
рабочая температура — darbinė temperatūra statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaiso, įrenginio, aparato arba tam tikros sistemos temperatūra, atitinkanti jų normalaus veikimo, naudojimo arba eksploatavimo sąlygas. atitikmenys: angl. working… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
рабочая температура — darbinė temperatūra statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. operating temperature; working temperature vok. Arbeitstemperatur, f rus. рабочая температура, f pranc. température de fonctionnement, f; température de régime, f; température de… … Fizikos terminų žodynas
рабочая температура катушки индуктивности — рабочая температура Температура, при которой катушка индуктивности сохраняет номинальные параметры в заданных допусках. [ГОСТ 20718 75] Тематики катушки индуктивности аппаратуры связи Синонимы рабочая температура EN operating temperature of coil… … Справочник технического переводчика
рабочая температура вращающейся электрической машины — рабочая температура Значение установившейся температуры вращающейся электрической машины при работе ее в номинальном режиме и неизменной температуре охлаждающей среды. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в целом Синонимы… … Справочник технического переводчика
Рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла автомобиля — Рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла: температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендованная изготовителем для работающего двигателя. Источник: ГОСТ Р 52033 2003. Государственный стандарт Российской… … Официальная терминология
рабочая температура (для автомобиля) — рабочая температура Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендуемая предприятием изготовителем, при которой автомобиль может начинать движение. [ГОСТ Р 17.2.2.06 99] Тематики автотранспортная техника … Справочник технического переводчика
рабочая температура масла (в редукторе) — Установившаяся температура масла в редукторе при непрерывном режиме работы. [ГОСТ Р 50370 92] Тематики редукторы и мотор редукторы Обобщающие термины основные понятия условий эксплуатации редукторов … Справочник технического переводчика
рабочая температура окружающей среды — Естественно изменяющаяся или практически неизменная температура окружающей среды, в пределах которой обеспечивается заданный срок службы изделий в эксплуатации. [ГОСТ Р 52230 2004] Тематики автотранспортная техника … Справочник технического переводчика
Температурное самоубийство: зачем современные моторы обречены на перегрев
Кипящий антифриз в радиаторе, пар, стрелка температуры в красной зоне — симптомы перегрева мотора и его последствия в виде покоробленной ГБЦ мы вроде бы все отлично знаем. Причины тоже давно известны — засорение системы охлаждения, «мёртвый» термостат. Но так было 20 лет назад. Сегодня современные моторы обречены своими создателями на постоянную работу на грани перегрева, причём водитель, как правило, об этом узнаёт, когда уже слишком поздно. Сегодня разбираемся, как так получилось, и что такое «штатный перегрев».
Про рабочую температуру
У каждого мотора есть рабочая температура, и только при её достижении он работает правильно. После «прогрева» начинает максимально эффективно работать система управления впрыском, система смазки, система ГРМ и остальные подсистемы мотора.
Какой должна быть рабочая температура? Обычно она находится в узком диапазоне от 75 до 105 градусов почти для всех конструкций моторов. Правда, в последние годы для достижения маркетинговых показателей экономичности и экологичности моторы всё чаще заставляют работать при повышенных температурах от 115 до 130 градусов.
Это хорошо только для маркетологов, которые год от года отчитываются о том, что машины стали ещё немного быстрее и «чище». На ресурсе моторов повышение рабочей температуры сказывается исключительно негативно, ибо 120 или 130 градусов — это слишком много как для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования, так и для состояния поршневой группы.
Эрудированный читатель заметит, что 120-130 градусов — это температура холостых оборотов, а на ходу она обычно снижается до приемлемых 85-90. Что, безусловно, облегчает жизнь двигателю, но до поры до времени.
Конкретнее в проблеме разберёмся чуть ниже, а пока изучим, как охлаждаются современные моторы (спойлер: совсем не так, как ваш первый заднеприводный или переднеприводный ВАЗ).
Как работают современные системы охлаждения?
Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.
Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.
Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.
Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и
указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.
Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.
Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.
Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.
Что такое «штатный перегрев»
Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.
Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.
У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.
В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.
Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.
Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.
Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.
Таким образом «максимальная рабочая» температура становится просто «рабочей», и аварийный режим работы становится штатным для двигателя, со всеми вытекающими из этого последствиями.
Особенно плохо приходится машинам, которые много времени проводят в пробках. Их система охлаждения большую часть времени работает в самом высокотемпературном режиме, и моторы такого обычно долго не выдерживают. Через несколько лет машина превращается в инвалида. С двигателем, уверенно расходующим литры масла, с неработающими катализаторами и половиной мощности от штатной. Да и коробкам-«автоматам» достается не меньше, ведь они обычно охлаждаются через теплообменник, а значит, температура масла в них еще выше, чем температура в системе охлаждения двигателя.
Нештатный перегрев и гибель мотора
«Классический» перегрев с клубами пара из-под капота, клинящим двигателем и другими фатальными последствиями хоть и является зачастую кульминацией такого вот «нормального перегрева», но встречается намного реже.
Если вовремя остановить двигатель, то, скорее всего, серьезных проблем получится избежать. В противном случае можно уже начинать выбирать между «контрактным» двигателем, ремонтом остатков старого или покупкой нового. Ведь коробление ГБЦ, нарушение геометрии блока цилиндров и нарушение резьбы болтов ГБЦ, задиры вкладышей и поршней — это лишь малая часть неисправностей, возникающих при сильном перегреве и утере антифриза.
Номинальной причиной подобной беды обычно является утечка жидкости из системы охлаждения. После чего растет температура различных узлов двигателя и температурный градиент между различными его элементами, вызывая поломки «железа».
Истинные же причины обычно кроются в «нормальном перегреве» на протяжении длительного времени, старении материалов системы охлаждения, постепенной деградации возможностей радиатора, поломке помпы или ее привода. К счастью для многих автовладельцев, серьезные неисправности проявляют себя заранее, например, на очередном ТО, или срабатыванием датчиков уровня антифриза перед появлением сильной течи системы охлаждения и срабатывающей лампочкой аварийного перегрева под нагрузкой.
И что же делать?
Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже перевалил хотя бы за 50 000, но вы собираетесь проездить на нём ещё долго и счастливо (а может вообще купили бэушный вариант с пробегом 100+), то вам пригодятся советы, как избавить машину от штатного перегрева.
В следующей части статьи мы расскажем про оптимальный режим езды и некоторые конструктивные доработки двигателя, которые помогут избежать перегревов и исключительно положительно скажутся на его ресурсе.
Рабочая температура.
Рабочая температура – это диапазон температуры окружающей среды, в котором работает источник питания или любое другое электрическое оборудование. Температура варьируется от минимальной рабочей температуры до пиковой или максимальной рабочей температуры, вне которой может произойти сбой источника питания или электрического оборудования.
Рабочая температура зависит от различных природных и искусственных условий окружающей среды. Они включают в себя погоду, влажность, ветер, солнце, высоту и место, где используется оборудование. Искусственные условия включают в себя корпус, нагрузку, близлежащее оборудование, независимо от того, используется ли оборудование в помещении или на открытом воздухе, дополнительные варианты охлаждения и многое другое.
Кроме того, рабочая температура зависит от того, насколько быстро отводится тепло, рассеиваемое оборудованием, в противном случае это добавляется к рабочей температуре, которая является суммой рассеиваемого тепла и температуры окружающей среды.
Большинство источников питания работают при температуре окружающей среды около 25°C, и поэтому испытываются и оцениваются производителями при этой температуре. Но из-за рассеивания тепла такими компонентами, как видеокарты и процессоры, рабочая температура блока питания, безусловно, увеличится, а его фактическая мощность снизится. Высокомарочные блоки электропитания обычно испытывают и расклассифицированы при более высокой температуре такой как 50°C или более высокой.
Производители указывают диапазон температур окружающей среды, в которой блок питания или электронное оборудование будут работать эффективно и безопасно. Некоторые виды оборудования, такое как наружное телекоммуникационное оборудование, работает в суровых условиях, а иногда и в труднодоступных местах, таких как верхняя часть мачт.
Поэтому оборудование, предназначенное для эксплуатации в суровых условиях, должно иметь более надежные компоненты и быть способным выдерживать значительные колебания рабочей температуры и других условий окружающей среды. Они используют более дорогие компоненты и приложения в дополнение к их расклассифицированным на более высоких температурах сравниваемых с отечественной и коммерческой радиотехнической аппаратурой которая работает в стабилизированной и почти прогнозируемой окружающей среде.
Источники питания рассчитаны на основе следующих нормальных диапазонов рабочих температур:
- Коммерческие/отечественные: 0°C к 85°C
- Промышленные: от -40°C до 100°C
- Автомобильные: от -40°C до 125°C
- Расширенные: от -40°C до 125°C
- Военные: от -55°C до 125°C
Из-за большого разброса рабочих температур большинство производителей склонны оценивать своё оборудование при более высоких температурах, чем максимально возможная температура. Они будут указывать максимальную рабочую температуру, при которой оборудование будет безопасно работать без необходимости дератировать или будут иметь дополнительное охлаждение. В этом случае используется дератинг, если рабочая температура отклоняется от стандарта, рекомендованного изготовителем.