Фазовращатель двс: Что такое фазовращатель в двигателе?

Содержание

Что такое фазовращатель в двигателе?

Эффективность ДВС во многом зависит от того, насколько хорошо отводятся отработанные газы и подается свежая воздушная смесь. Этим занимается ГРМ, и при хорошей настройке механизм показывает хорошие результаты. Однако повышение мощности и эффективности движка требует применения усовершенствованных узлов, и именно таким является фазовращатель.

Зачем нужен фазовращатель и что это такое

Не секрет, что инженеры берут усредненные показатели при проектировании любого двигателя. Это значит, при любых оборотах обычного двигателя время открытия впускного и выпускного клапанов останется одинаковым. Это значительно сокращает затраты на производство, но высокой эффективность подобный движок похвастаться не сможет.

Фазовращатель устанавливается для того, чтобы регулировать время открытия и закрытия клапанов, а также добиться отсутствия перекрытия – одновременного открывания обоих видов клапанов. Это муфта, которая устанавливается на конец распредвала и немного сдвигает его, позволяя открывать клапана в определенный момент. Может устанавливаться на оба распредвала либо же только на один. Управлением занимается бортовой компьютер.

Основные конструкции фазовращателя

Предназначение у любого фазовращателя одинаковое, а вот конструкция может быть разная:

  • гидравлические. Имеет муфту со смещающимися корпусом и ротором. Подключается к системе смазывания мотора, в зависимости от накачки масла поворачивает распредвал;
  • с разными кулачками. У этой системы разные профиля кулачков на распредвалу для каждого газоотводного клапана, а также разные коромысла. При повышении оборотов разница уменьшается, а ширина фазы уменьшается;
  • система MultiAir. У такой конструкции впускного распредвала нет вообще, а наличный на выпуске вал управляет обоими процессами: выпуском механически, а впуском – посредством электро- гидравлической системы.

Система распределения газов без валов

Есть фазовращатель, у которого нет не только распределительных валов, но и дросселя, и привода ГРМ в виде цепи или ремня. Положение клапанов регулируется датчиком движения и пневматической пружиной с электромагнитным приводом. Каждый клапан регулируется бортовым компьютером отдельно, скорость реакции очень большая, а смещение положения может быть любым. В результате работе клапанов впуска и выпуска газов регулируется очень точно. Пока такая система очень дорогая и встречается только в суперкарах.

В магазине «Питстор» в продаже найдутся качественные расходные жидкости в виде моторного и трансмиссионного масла, омывателей и прочей автохимии, которая поможет поддерживать любой автомобиль в исправном рабочем состоянии. У нас можно купить по отличной цене и другие мелкие предметы, нужные для ухода за машиной, скрытия внешних повреждений и украшения экстерьера. Загляните в каталог – и вы точно не останетесь разочарованными ни качеством наших товаров, но их привлекательной стоимостью!

Думать и не брать: bmwservice — LiveJournal

Вот такие мысли про конструктивные особенности бензиновых двигателей, которые не стоит приобретать, если вы ищете неубиваемую «рабочую лошадку» на каждый день:

1. Без гидрокомпенсаторов клапанов.
В случае, если клапанный механизм требует регулировки по регламенту, то единственное его рабочее состояние, как правило — неопределенно неотрегулированное, пускай иногда и близкое к норме. Последствий такого конструктивного решения много: от шумного звука работы, до возможного прогара клапана. На очередном ТО вам просто будут ставить отметку типа «измерение произведено, параметры в норме». Никакого регулирования производится чаще всего не будет. Это надежда на «авось». Пока не прогорит — пусть ездит. Прогорит — тогда и будем менять. Все побочные шумовые негативные эффекты официалам не важны. В зависимости от методики регулировки (если вздумаете делать самостоятельно) ожидание потребных запчастей может занять до 3-4 недель. И регулировать придется в два приема — измерение-ожидание запчастей-замена. Это очень неудобно и никакими преимуществами не компенсируется. Для современного гражданского автомобиля, обслуживаемая ГБЦ — нонсенс. Покупая ДВС с таким абсурдным атавизмом, как клапанный механизм без автоматической компенсации зазора, вы покупаете как бы перманентно неисправный механизм, с целым набором трудно устраняемых потенциальных проблем. Тем обиднее, что проблемы вроде бы мелкие, но решение их (например, замена клапана) или «поиск клацающего звука» может быть неоправданно долгим и дорогим. В общем, немотивированная ничем потенциальная проблема на пустом месте. И тем удивительней, что такие конструкции можно найти до сих пор даже в относительно новых моделях…

2.С ременным приводом ГРМ.
Как ни странно: ремень рвется. Реально рвется. И клапана гнутся. Кроме того, фазы в таких типах ГРМ, в среднем заметно менее стабильны. Вероятность выставления фаз с ошибкой — выше. С незначительной ошибкой можно ездить долго, расплачиваясь повышенным расходом и эффективным диапазоном тяги. Единственный плюс ремня — сравнительная малошумность — уже давно решен использованием пластинчатых цепей. Пластинчатая цепь тиха, надежна и не требует ухода. Порванная цепь — нонсенс, на который сбегаются посмотреть со всех соседних сервисов. Порванным же ремнем никого не удивишь… Разрыв ремня на достаточно сложном двигателе, типа старых поколений Audi V6, это абсурдно высокие траты на ровном месте. Да и в более «дешевых» случаях, не вполне ясно — за что так страдать. Убивает и постоянное терзание «а не поменять ли пораньше», чтобы не ждать пресловутых 90.000 км…

3.Непосредственный впрыск.
Любые системы непосредственного впрыска, при наличии альтернативы в виде традиционного распределенного, по-определению менее надежны. При использовании многих «рекомендованных» масел, рано или поздно приведут к зарастанию впускных клапанов. В цилиндрах могут начаться пропуски. Когда бы то ни было — ремонт и чистка ГБЦ вероятно потребуются. Очень часто в таких двигателях установлены тонкие свечи нового поколения — это дополнительно снижает надежность. Страшилки можно посмотреть в поисковике. В случае, если система отработана и выпускается давно — проблем с ней будет немного. Но таких случаев на практике мало.

4.Без фазовращателей.
Фазовращатель, это дополнительный и эффективный способ увеличить КПД двигателя. Это лучшая тяга и лучший подхват, меньший расход топлива и более мягкая работа на холостом ходу. В общем — почти никаких недостатков, при максимуме пользы. Даже на малолитражках — правило хорошего тона — наличие хотя бы одного фазовращателя. Двигатель без фазовращателя — функционально ущербен, менее эластичен, относительно прожорлив. Если для вас это не дополнительный критерий надежности при эксплуатации вдали от цивилизации — лучше всегда искать современный двигатель с фазовращателем.

5.Турбина.
Любая турбина — дополнительная проблема для двигателя. Особенно — в современном «эко» варианте. Плюсов для надежности у нее нет.

6.Любые сверхфорсированные ДВС с малым объемом блока. Например, 1,2 л + компрессор + турбина. Или 1,4 + турбина. Тут можно все горести собрать в одном флаконе.

7.Управляемый термостат. Далеко не все современные двигатели используют управляемый термостат и высокий температурный режим. И это радует. И это чрезвычайно мощная заявка на долгожительство двигателя. Если реальная рабочая температура не выше 90-95 — это сильный аргумент в пользу выбора такого мотора.

А теперь, внимание, вопрос: что есть на современном рынке автомобилей (малолитражек), что удовлетворяет большинству представленных условий?

Фазер — Авторевю

Увеличенный до 1,8 л рабочий объем, новый коленвал и принципиально иная головка блока цилиндров. А главное — первый в истории отечественного двигателестроения фазовращатель! Мотор ВАЗ-21179 мощностью 122 л.с. и его постановка на конвейер — событие для вазовских двигателистов столь же эпохальное, как и Лада Веста. Ей, кстати, этот мотор достанется наверняка.

–Максимальная мощность? — словно ослышавшись, переспрашивает жилистый Евгений Байборин, начальник вазовского отдела испытаний силового агрегата. — А я считаю, что гораздо важнее крутящий момент на 1000 об/мин. Это то, чем постоянно пользуется любой водитель. Поэтому, кстати, мы в свое время перешли с 1500 на 1600 «кубиков». Мотор 1.8 при тысяче оборотов развивает те же 127 Нм, что выдавал наш первый 16-клапанник в пике!

Байборин из обоймы вазовцев старой школы, тех, что еще застали эпоху сотрудничества с Porsche.

Он на заводе с 1982 года и видел, как создавался двигатель 21083 рабочим объемом 1500 см³ на основе разработанного немцами 1300-кубового мотора 2108. Следующей вехой был переход в 90-х с карбюратора на впрыск, а затем внедрение 16-клапанной головки на моторе ­ВАЗ-21103, приуроченное к началу выпуска «десятки». В 2004 году последовали дебют Калины и увеличение рабочего объема «переднеприводных» моторов до 1600 см³ за счет удлинения хода поршня и более высокого блока цилиндров. Одновременно появились кат-коллектор и пластиковый модуль впуска.

Теперь вот Веста, XRAY — и…

А почему фазовращатель только один, на впуске?

Евгению Байборину 55 лет, 13 из которых он возглавляет отдел испытаний силового агрегата. Он принимал участие в доводке почти всех вазовских моторов, включая роторно-поршневой, и знает про двигатели все

ВАЗ-21179 — «двигатель сложной судьбы», как его называют сами вазовцы. Эксперименты с регулируемыми фазами газораспределения и увеличением рабочего объема начали еще в конце девяностых, мотор 1.
8 с фазо­вращателем был доведен до ума в середине двухтысячных в рамках «Проекта С», предтечи Весты. И пять лет «пролежал на полке». За это время успел прожить недолгую конвейерную жизнь (2007—2012 гг.) калиновский двигатель 1.4 с индексом 11194 — тихий и экономичный агрегат был отвергнут рынком. Решение же о том, что пора достать с полки «большой» двигатель, принимал вовсе не Бу Андерссон, а тогдашний президент АвтоВАЗа Игорь Комаров и главный конструктор Евгений Шмелев — подготовка к постановке на производство была начата в конце 2012 года.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

Современные системы управления фазами ГРМ

02.09.2019, Просмотров: 863

Фаза газораспределения непосредственно определяет эффективность работы двигателя внутреннего сгорания. Фаза ГРМ означает своевременное открытие и закрытие клапанов, а также время клапанов в открытом состоянии.

До момента появления фазовращателей, на всех моторах кулачок распределительного вала непосредственно воздействовал на клапан, и определял время открытия клапанов, время, при котором клапан открыт, а также высоту подъема клапана. Отмечу, что движение топливовоздушной смеси и отработанных газов отличается в зависимости от типа режима работы мотора. Этот параметр определяет эффективность работы двигателя.

При наличии фиксированной фазы газораспределительного механизма, перед конструкторами силовых агрегатов стоит серьезная задача — сделать двигатель таким образом, чтобы в режиме минимальных и средних оборотов сохранялся крутящий момент ближе к пиковому значению, а при достижении максимальных оборотов, полка крутящего момента не упала резко. Ко всему прочему, нужно сохранить эластичность в переходных режимах, а также стабильный холостой ход. Фиксированная фаза не дает возможность охватить все режимы работы двигателя с одинаковой эффективностью, поэтому была придумана система изменения фаз ГРМ.

Система регулировки фаз позволяет в динамическом режиме изменять значения фаз, в зависимости от степени нагрузки двигателя и оборотов. Тем самым, распределительные валы смещаются в фазах, а полка крутящего момента выравнивается. Благодаря фазовращателям можно на ходу корректировать время открытия и закрытия клапанов, время перекрытия, высота подъема клапанов. Фазы газораспределения управляют моментом тактов двигателя, смещая момент фазы в ту, или иную сторону.

Что дает фазовращатель
Максимальная величина КПД на атмосферных моторах во многом зависит от фаз ГРМ. Например: в режиме холостого хода требуется максимально узкая фаза, которая означает более позднее открытие впускного или максимально раннее открытие выпускного клапана. В данном случае перекрытие клапанов исключено, когда оба клапана открыты, ведь малое количество оборотов коленвала позволяет выхлопным газам попасть во впускной коллектор, а топливно-воздушной смеси в выпускной коллектор.

В режиме максимальной мощности требуется большое количество топливно воздушной смеси. Так как коленвал двигается намного быстрее, то времени на открытие клапанов остается крайне мало, отчего на некоторых моторах клапана не успевают закрываться, и “зависают”, встречаясь с поршнем.

Фазовращатель, для максимального наполнения, позволяет раньше открыть клапан, а также увеличить время его открытия, что называется “расширить фазу”. Тем самым, расширяется фаза перекрытия для обеспечения качественной продувки цилиндра.

Кулачок распредвала имеет такую форму, которая обеспечивает широкую и узкую фазу. Проблема фиксированной фазы заключается в невозможности одновременного обеспечения узкой и широкой фазы. Это говорит о том, что инженеры подобрали форму кулачка таким образом, чтобы обеспечить баланс между максимальным крутящим моментом на средних оборотах, и максимальной мощности на высоких оборотах.

Фазовращатель же обеспечивает гибкость, позволяющую подстраивать фазы под конкретный режим работы мотора, а итог такого действия — достижение крутящего момента в необходимом диапазоне оборотов и топливная экономичность.

Какие бывают виды фазовращателей


В современных моторах применяются три вида регулировки фаз ГРМ:
  • система поворота распределительного вала;
  • различный профиль кулачков распредвалов;
  • механизм изменения подъема клапанов.
Гидроуправляемая муфта системы фазовращателя
Наиболее распространенная система изменения фаз посредством сдвига шестерни распредвала посредством давления масла. Такие системы, как Vanos, VVT-I b VCP. Здесь шестерня распредвала сдвигается по ходу движения, и для обеспечения раннего открытия клапанов, позволяет распредвалу вращаться быстрее. Чем выше обороты — тем выше давление масла, которое и вращает шестерню. Такой фазовращатель состоит из:
  • ротора, соединенным с распределительным валом;
  • корпуса, выступающим также в роли шкива распредвала.
Фазовращатель может стоять как на впускном распредвалу, так и на обоих валах, для достижения максимальной эффективности мотора.

Ступенчатое изменение фаз газораспределения
Посредством эволюции в моторостроении, инженерам удалось эффективно настраивает расширение и сужение фаз. Подобное решение основывается на ступенчатом исполнении кулачков. Система изменения формы кулачков применяется в моторах Honda (VTEC), Mitsubishi (MIVEC) и Toyota (VVTL-i).

Вышеуказанные системы одинаковы по принципу действия, а именно: распределительный вал здесь имеет два кулачка малой формы и один кулачок большого диаметра. Маленькие кулачки сообщаются с клапаном через рокера, а большой кулачок отвечает за движение незадействующего коромысла.

Эта система, в зависимости от режима работы мотора, позволяет переключаться между большим и малым кулачком, изменяя фазу ГРМ. Эластичность переходного режима обеспечивается гидравлическим блокирующим устройством.

При работе на малых оборотах и холостом ходу задействованы малые кулачки с узкой фазой, а при повышении нагрузки задействован широкофазный большой кулачок.

Система регулировки подъема клапана
Новатором этой технологии в 2001 году стала компания BMW с системой Valvetronic. Эта система позволила отказаться от дроссельной заслонки, а количество впускного воздуха определять высотой подъема клапана. Однако, дроссельная заслонка на двигателе присутствует но она все время открыта.

Лучшее решение от образования разряжения — это открытие клапана тогда, когда требуется максимальное наполнение цилиндра смесью. Время открытия клапана зависит от степени нажатия на педаль газа. Valvetronic позволяет экономить до 15% топлива, а также повысить мощность на 10% относительно мотора с таким же объемом.

Данная система имеет в конструкции вал-эксцентрик и промежуточный вал. Эксцентриковый вал вращается при помощи электродвигателя с червячной передачей. Вращение вала воздействует на промежуточный рычаг, который меняя свое положение, заставляет двигаться коромысло в заданном положении, согласно режиму работы ДВС.

Система работает постоянно, в зависимости от режима работы мотор, диапазон подъема клапана может варьироваться от 0,2 до 12 мм.

Современные системы фазовращателей направлены на достижение максимального КПД двигателя от своевременного смещения фазы ГРМ и нужного подъема клапана. Любая из вышеуказанных систем представляет собой сложную конструкцию, которая требует вмешательства в виде обслуживания и ремонта, как минимум раз в 150 000 км.

Принцип увеличения гибкости характеристик современных автомобильных ДВС / Хабр


Насколько важно иметь совершенный код в программе для ее быстрой и качественной работы? Настолько же важно для ДВС тратить меньше энергии там, где этих затрат можно избежать.
Прошлая статья

из-за упрощений вызвала вопросы критического характера у части хабра-людей. В этой я попробую ответить на них подробнее как и обещал, а так же раскрыть один из основных принципов ДВС последних десятилетий упомянутый в статье

«Эволюция развития автомобильных двигателей с начала 90-х годов.»

Агрегаты с гибкой характеристикой срабатывания в ДВС

Первым, и наверно самым известным примером повышения гибкости характеристик в ДВС стали гидрокомпенсаторы, обеспечившие отказ от теплового зазора и более плавную работу клапанов.

Саморегуляция и плавность работы гидравлики так же использовалась и в других узлах и агрегатах ДВС.

Например гидронатяжители цепи обеспечили те же преимущества что и толкатели, но наиболее ярким примером триумфа гидравлики можно считать систему Fiat MultiAir.


Двигатель, как и машина

, где устанавливается данная система уникальны сами по себе, поэтому остановимся лишь на отдельных моментах.

Так из видео видно, что пока гидравлическим способом открывается только клапан впуска, но далее я покажу что и на клапан выпуска так же есть воздействие в другой системе, связанной с полным управлением процесса закрытия клапанов. Поэтому фактически гидравлика на сегодня уже способна управлять практически всеми процессами в ГБЦ. Поразительно, но при всей сложности системы ее работа является оправданием-примером перспектив следующего этапа — электро клапанов.

Есть правда и компромиссный вариант от koenigsegg

Следующий пример — регулируемый маслонасос уже можно считать скорее давно ожидаемой доработкой, чем техническим прорывом.

Как видно сложность работы тут оправдана оптимизированным диапазоном работы.

Последующий «гидравлический» пример — система впрыска, где происходили действительно революционные изменения.

Начнем пожалуй с того факта что переход от моно-впрыска к распределенному, а далее к непосредственному у бензиновых моторов затронул целый ряд характеристик.

Таких, как давление впрыска, время цикла впрыска и цену на это оборудование (последнее наверно самый очевидный момент).

Давление впрыска — при разных режимах работы двигателя может быть от 3 до 11 МПа.

Время цикла впрыска может изменятся (а иногда впрыск может проходить за один рабочий такт до нескольких раз).

Прямой впрыск способен обеспечить шесть вариантов смешивания топлива.

  • послойное распределение смеси;
  • гомогенная смесь;
  • гомогенно-обедненная смесь;
  • гомогенно-послойное распределение смеси;
  • двойной впрыск для защиты двигателя от детонации;
  • двойной впрыск для разогрева нейтрализатора.

Цена последнего вида впрыска считается самой высокой для бензиновых ДВС (поэтому не случайно появления комбинированных систем впрыска).

Одним из возможных вариантов удешевления прямого впрыска являются форсунки Orbital.
Принцип работы тут такой — воздух к воздушным жиклерам поступает в сжатом виде от специального компрессора при давлении 0,65 МПа. Давление топлива составляет 0,8 МПа. Сначала срабатывает топливный жиклер, а затем в нужный момент и воздушный, поэтому в цилиндр, мощным факелом впрыскивается топливно-воздушная смесь в виде аэрозоля.
Форсунка, установленная в головке цилиндра рядом со свечой зажигания, впрыскивает топливно-воздушную струю непосредственно на электроды свечи зажигания, что обеспечивает ее хорошее воспламенение.

Ford Sci ( Smart Charge injection), Mitsubishi GDI (Gasoline Direct Injection), VW FSI (Fuel Stratified Injection), HPi (High Pressure Injection), Mersedes Benz CGI, Renault IDE, SCC (Saab Combustion Control. Отличительной особенностью системы является интеграция свечи зажигания и инжектора в один модуль(SPI). С помощью сжатого воздуха топливо попадает напрямую в блок цилиндров и тут же воспламеняется.) — все эти системы различные варианты прямого впрыска.

У дизельных моторов различия в топливной аппаратуре стали менее значимы, так как они изначально были с прямым впрыском. Тут рост давления впрыска был попутным фактором, и больше сказывалось улучшенное управление процессами. Механические форсунки у дизеля сейчас практически везде заменены на электромеханические. У «дизелей» как и у бензиновых с прямым впрыском так же присутствует «многоимпульсный режим» ( впрыск за один цикл от 1 до 7 раз).

Главное противостояние в дизель-технологиях впрыска идет

между индивидуальными насос-форсунками и системой Common Rail.

Еще одним значимым изменением в системе впрыска стало увеличение количества и качества датчиков используемых для коррекции впрыска. Система управления двигателем<на данный момент имеет все больше данных для обработки и коррекции напрямую, а не разными обходными путями, как это было ранее.

На ранних этапах становления электронных систем управления двигателем процесс ручной настройки впрыска через ЭСУД напоминал работу с Big Data. И там, и там в принципе не знаешь точно конечный результат в начале процесса, но все же надеешься нащупать «золотое дно». При ручной настройке впрыска рассчитывать приходилось только на опыт и интуицию, чтоб получить нужный результат.

В системе зажигания преобразования так же прошли в сторону повышения мощности и точности работы.

Контактное зажигание с одной катушкой сменило бесконтактное (с одной, а далее с двумя катушками), а итогом развития стали индивидуальные катушки зажигания на каждом цилиндре.


небольшая отсылка к предыдущей статье — есть так же и две катушки зажигания на весь мотор, которые из-за особенностей работы дают искру два раза за цикл (причем одна искра проходит в цилиндре не в такте зажигания).

Электро генерация так же стала экономнее, так одним из итогов развития стал отключаемый генератор.

Принцип работы тут следующий — когда машина замедляется, генератор включается на максимальный режим работы. При последующем ускорении… отключается до определенных пределов, которые зависят от ряда параметров. Такой режим работы позволяет распределять нагрузку лучше, так как при торможении двигателем дополнительное сопротивление оказывает генератор, а при ускорении он наоборот — снимает нагрузку с ДВС.

Генератор с муфтой INA. Кондиционер с помощью то же с помощью отключаемой муфты стал экономнее. Теперь он не нагружает вал «холостой» работой компрессора.

Турбина как элемент изначально мало подверженный усложнению все же стала «гибче».

Но не всегда выхлопные газы выходят в «трубу», иногда часть из них «возвращается» обратно в камеру сгорания.

Работа этой системы позволяет регулировать температуру в камере сгорания за счет рециркуляции выхлопных газов (Бывают

системы с охлаждением

выпускных газов, и без, при рециркуляции).

Последним «невозможным» преобразованием на данный момент можно считать цикл Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI).

Смысл данной технологии объединить 2 типа сгорания топлива в одном моторе. При применении этого цикла становится возможным сжигать смесь бензина как с помощью свечи, так и по «дизельному» (с помощью сжатия).

Агрегаты потерявшие механическую связь с ДВС

Под это определение первым подпадает бензонасос.

В большинстве современных инжекторных автомобилей этот агрегат, как правило, размещен в бензобаке, имеет незначительные различия по конструкции… и полностью лишен какой-либо механической связи с ДВС. Правда сейчас уже даже в качестве тюнинга научились ставить электрический бензонасос даже на карбюраторные машины.

Эффективность его работы выросла, особенно после того как стали устанавливать системы без «обратки» (подачи топлива по обратному каналу в бензобак).

Следующий чисто электрически «связанный» элемент — дроссельная заслонка, которая традиционно всегда была связана с педалью газа, но теперь это «независимый» от педали элемент.

Дело в том что с точки зрения работы различных взаимосвязанных систем в двигателе не всегда нужно напрямую воздействовать на заслонку и прямая связь тут скорее помеха, чем помощь. Поэтому в силу многих причин разделение на педаль газа (Потенцио́метр) и заслонку с электроприводом вполне оправданно. Определенную роль во внедрении электро-дросселя так же сыграли и нормы токсичности выхлопа.

Последующей системой потерявшей «связи» стала система охлаждения.

Про электро-вентилятор охлаждения думаю уже все знают (хотя ранее в 90-х было еще такое понятие как привод через вязкостную муфту вентилятора охлаждения).

Замена вискомуфты на электровентилятор и сейчас актуальна.

А вот про наличие 2 контуров охлаждения отдельно для ГБЦ и блока цилиндров?

Все это «приправлено» тем что термостаты тут более «шустрые» т. е. То же потерявшие прямую физическую взаимосвязь за счет внедрения электрической составляющей (поэтому быстродействие тут зависит уже не столько от воздействия температуры на рабочий расширяющийся элемент, а

от работы нагревающего элемента внутри

).

Разделение контуров на ГБЦ и Блок цилиндров позволило поддерживать различную температуру охлаждающей жидкости в них. В отличие от стандартной, в двухконтурной системе охлаждения обеспечивается температура в головке блока цилиндров в пределе 87°С, в блоке цилиндров – 105°С.

Так как в контуре головки блока цилиндров должна поддерживаться более низкая температура, то в нем циркулирует больший объем охлаждающей жидкости (порядка 2/3 от общего объема). Остальная охлаждающая жидкость циркулирует в контуре блока цилиндров.
При запуске двигателя оба термостата закрыты. Обеспечивается быстрый прогрев двигателя. Охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу контура головки блока цилиндров: от насоса через головку блока цилиндров, теплообменник отопителя, масляный радиатор и далее в расширительный бачок. Данный цикл осуществляется до достижения охлаждающей жидкостью температуры 87°С.

При температуре 87°С открывается термостат контура головки блока цилиндров и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу: от насоса через головку блока цилиндров, теплообменник отопителя, масляный радиатор, открытый термостат, радиатор и далее через расширительный бачок. Данный цикл осуществляется до достижения охлаждающей жидкостью в блоке цилиндров температуры 105°С.

При температуре 105°С открывается термостат контура блока цилиндров и в нем начинает циркулировать жидкость. При этом в контуре головки блока цилиндров всегда поддерживается температура на уровне 87°С.

Последним достойным упоминания можно назвать электро-помпу BMW. Решение «электрофицировать» водяной насос рискованное, так как требует не малых энергозатрат, и наверно поэтому не встречается пока у большинства остальных автопроизводителей. Применяется электрическая помпа на двигателях N52: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91.

Помимо непосредственно навесного оборудования связанного с работой ДВС, механическую связь потерял гидроусилитель… став в некоторых случаях электрогидроусилителем, и в максимуме — электроусилителем.

«Гибкие» в зависимости от оборотов…

В предыдущей статье был вопрос — «а может ли работать 4-х клапанный ДВС без части клапанов, или вообще без них?»

Ответ прост — не только может, но и работает (правда есть нюансы).

Технология Twinport от Опель позволяет обходиться и 3-мя в режиме частичных нагрузок.

Причина такой частичной работы кроется в снижении наполняемости цилиндра воздухом при частично открытой дроссельной заслонке при небольшой нагрузке на двигатель. Эту проблему частично решает рециркуляция выхлопных газов (EGR), но немецкие инженеры посчитали что этого недостаточно. Для увеличения скорости воздушного потока они решили «заткнуть» один впускной клапан заслонкой (на фото справа), что позволило закрутить поток воздуха и увеличить его скорость.

В итоге применение Twinport экономит 6% топлива на двигателе объемом 1.6 л. В общем совместно с EGR экономия может доходить до 10%.

Подобная система применяется Opel и на двигателях с прямым впрыском топлива.

на рено шафран для создания завихрения в цилиндре использовали форсунку впрыска воздуха в камере сгорания. Впрыск воздуха улучшает процесс сгорания на малых оборотах, оптимизируя сгорание топлива, что обеспечивает экономию топлива от 8 до 14 %.

Занимательно, но факт что впрыск воздуха в последствии еще использовался в выпускном тракте для улучшения экологии выхлопа холодного двигателя, а в суперкаре Koenigsegg Jesko сжатый воздух так же впрыскивается в выпускной тракт чтобы… раскрутить турбину для устранения турболага.

Следующая система более радикально подходит к вопросу деактивации клапанов.

Принцип схож с big.LITTLE .

В одном моторе, при полном отключении клапанов в нескольких цилиндрах, появляется возможность получить меньший рабочий объем для экономии топлива.


Volkswagen cylinder deactivation technology



Audi A1 Sportback 1.4 TSI при 4 цилиндровом моторе способен с помощью системы отключения цилиндров «превращаться» при оборотах 1400 до 4000 об/мин (частичная нагрузка) в двухцилиндровый!

Honda Variable Cylinder Management

Был и отечественный аналог подобной системы.

Профессор П. И. Андрусенко в 1967 году предложил более простой способ регулировки мощности ДВС — отключение отдельных рабочих циклов. В 1996 году совместно с «АвтоВазом» это метод рекламировался на выставке в Детройте.

Принцип работы идеи профессора простой, надо лишь отключать подачу топлива в разные цилиндры, что и обеспечит получение необходимого количества энергии в данный момент. Реализуется это с помощью управления впрыском, а дроссельная заслонка во всем диапазоне изменения нагрузок мотора остается полностью открытой! (напомню что в системе BMW Valvetronic то же есть дроссельная заслонка, которая полностью открыта для повышения индикаторного К.П.Д., но там это «страховка» на случай выхода из строя системы).

Преимущества системы:

  • На режиме частичных нагрузок 20 — 23% с уменьшением токсичности в 2.5 — 4 раза.
  • Расход топлива на холостом ходу сокращается в два раза.

Отличия от используемых сейчас.

  • Количество отключаемых циклов может быть любым. Работа ДВС в данном режиме может быть оптимизирована по составу топлива в широком диапазоне оборотов и нагрузок.
  • При регулировании мощности отключением цилиндров изменяется их температурный режим, так как они остаются незадействованными в течение длительного времени. При методе ДРЦ пропущенные циклы приходятся на различные цилиндры, поэтому они практически не успевают охлаждаться.
  • Не требуется серьезных изменений конструкции ДВС.

Сдвиг фаз.

Следующая технология манипуляции работы клапанов — фазовращатели. Технология сдвига фаз с успехом улучшила идею 4-х клапанов, и по исполнению настолько простая что «добрались» и до моторов АвтоВаза.

Суть процесса состоит в том, чтобы изменять время открытия клапанов в цилиндре в зависимости от роста оборотов двигателя. Причина тут простая — сгорание топлива на более высоких оборотах происходит не так быстро, а значит нужно время для «продувки-открытия» клапанов выставлять раньше. Достигается это небольшим смещением распределительного вала с помощью гидроуправляемой муфты.

VVT-i

BMW VANOS


«дедушкой» сдвига фаз принято считать разрезную шестерню.

В основном разрезная шестерня используется в тюнинге и… при несовершенстве некоторых моторов так как позволяет установить «правильные» фазы открытия и закрытия клапанов.

Регулирование высоты подъема клапана.

Кроме сдвига, используется и еще одна «гибкая» технология — «подъем клапанов».

MITSUBISHI MIVEC

Honda VTEC

BMW Valvetronic

Variocam Porsche

Последним достижением ДВС на данный момент является изменяемая характеристика степени сжатия.

Примеры подобной системы от шведов

и немецкий аналог…

По итогу развития эти системы так и не нашли применения, но вот Nissan решил исправить ситуацию, и представил свой серийный вариант системы.

Несмотря на сложность этого мотора ему далеко до главного лидера по «гибкости» — гибридного привода Toyota Prius.

Сочетание совместной работы двигателя по циклу Аткинсона (Миллера) с электромотором дает недостижимый для обычных ДВС расход топлива, экологию выхлопа и КПД.

Таким образом развитие двигателей внутреннего сгорания пришло к закономерному итогу электрификации, и даже запустились процессы обратные всей тенденции развития моторов до этого момента.

P.S. Период с начала 80-х по наше время смело можно назвать временем отсечения лишних затрат в ДВС. О параллельном процессе — миниатюризации ДВС (даунсайзинге) будет в следующей статье.

P.P.S. Если у вас есть примеры-аналогии из it-сферы по перечисленным ДВС-технологиям можете написать ниже в комментариях (лучшее добавлю в статью).

Модульная конфронтация | Журнал Кузов

В рамках совместного проекта журнала «КУЗОВ» с группой компаний «АвтоСпецЦентр» редакция реализовала сравнительный тест двух самых популярных моделей С-сегмента. На наших страницах встретились два безусловных авторитета – титульная Mazda3 и эталонная Skoda Octavia.

Самым актуальными мотором для Octavia A7 ожидаемо станет 1,8 TSI-MPI (EA888 III) мощностью 180 л.с. Несмотря на повышение мощности, расход топлива был снижен пропорционально на 23%. Новый мотор конечно родственен прошлой линейке, но сильно отличается от предшественников конструктивно и внешне.

Была разработана двойная система впрыска TSI-MPI. В отличие от обычного TSI (CDAB) в моторах EA888 III число форсунок было увеличено вдвое до 8, что позволяет ДВС работать одновременно в двух режимах. Форсунки первого ряда подают топливо во впускной коллектор, а второго – в камеру сгорания. Более сбалансированная смесь охлаждает поршни, а это в свою очередь позволяет увеличить давление турбины. Помимо улучшения акустических характеристик и снижения в 10 раз выбросов сажевых частиц (Евро 6) пиковое давление ТНВД выросло на 30% с 150 бар до 200 бар.

В новом агрегате также стоит ременной привод ГРМ. Дело в том, что TSI прошлых поколений объемом 1,8 и 2,0 литра страдали от проблем с цепью. На некоторых автомобилях, эксплуатируемых в условиях межсезонных перепадов температур, уже к 100 000 км цепь растягивалась, и заклинивал механизм натяжения. Большинство дилеров устраняли проблему путем замены запорного клапана в фазовращателе. На новой градации ДВС конструкторы этот вопрос решили вообще обойти стороной.

По словам Григория Печкина, руководителя сервис-бюро, шеф-тренера ДЦ «АвтоСпецЦентр Шкода на Обручева», решение в пользу ремней было принято благодаря нынешнему уровню развития материалов. Современный ремень ГРМ служит до капитального ремонта мотора. Эксперт уточнил, что для России регламент замены ремня остался прежним в связи с климатическими особенностями.

Срок жизни турбины нового мотора TSI-MPI рассчитан на все время службы автомобиля. «По турбинам давно уже нет нареканий. Начиная с первых 150-сильных Octavia, у нас были единичные случаи выхода турбин из строя. Статистика замены турбин по гарантии за 2014 год стремится к нулю. Были случаи с течью или забитым клапаном, но ни одного случая поломки крыльчатки», – рассказал в беседе эксперт. Стоит отметить, что новые модульные двигатели концерна также имеют водяное охлаждение выпускного коллектора, который стал частью головки двигателя. Пониженная температура дает меньший процент вредных выбросов, и создает более благоприятные условия работы для турбокомпрессора. На повышение мощности ДВС оказали влияние новые сверхжесткие поршни из нового сплава.

Японцы утверждают, что SkyActive-G является двигателем, разработанным с нуля. Однако в среде профессионалов можно встретить мнение, что за основу этого мотора все-таки был взят зарекомендовавший себя фордовский ДВС MZR LF.

В любом случае двигатель впечатляет своими техническими показателями. Степень сжатия в нем была увеличена с 11,0:1 до 14,0:1. Это добавило 15% мощности, обеспечив Mazda3 155 л.с. Однако основная заслуга проектировщиков – снижение потребления топлива на 15% и массы мотора – на 10%.

Чтобы заставить ДВС работать с такой колоссальной степенью сжатия и при этом избежать детонации, инженерам пришлось полностью перестроить мотор. Новые форсунки с большим количеством отверстий улучшили атомизацию топлива, а распространение пламени контролируется облегченными конусообразными «зеркальными» поршнями с выемкой в основании. Поршень получил трапециевидную поверхность, которая имеет углубление по центру. Такой поршень способствует увеличению сжатия, снижению теплопотерь, повышению КПД двигателя. Сам диаметр поршня уменьшили, но не смотря на это мощность двигателя возросла.

«Низкие нагрузки на двигатель приводят к так называемым «насосным потерям». Это значит, что поршень, направляясь вниз, всасывает воздух в камеру сгорания при закрытой дроссельной заслонке. Результатом противостояния металла и вакуума становится дестабилизация сгорания. В новом моторе это как раз и было решено повышением степени сжатия», – уверяет Николай Солонина, генеральный директор ДЦ «АвтоСпецЦентр Мазда». Эксперт счи­тает, что «скайактивные» моторы имеют ресурс около 500 000 км пробега.

Для предотвращения перегрева масла при длительном движении на высоких оборотах, двигатели семейства SKYACTIV-G оснащаются функцией̆ ограничения температуры моторного масла, которая временно ограничивает частоту вращения коленчатого вала. Она активируется модулем PCM (Powertrain Control Module – модуль управления силовым агрегатом), когда автомобиль передвигается с ДВС, коленвал которого вращается с частотой 6 100 об/мин (на 5-й или менее высокой передаче) в течение 6 минут или более. Модуль PCM ограничивает обороты двигателя на уровне 6 000 об/мин, уменьшая угол открытия дроссельной заслонки. Максимальное время, в течение которого модуль PCM исполняет эту защитную функцию, 120 секунд. Включение ограничителя водитель может заметить по падению оборотов двигателя и снижению скорости. Увеличить скорость можно за счет переключения на более высокую передачу.

АКПП

В паре с двигателем 1,8 TSI по-прежнему работает «сухая» DSG-7, рассчитанная на больший крутящий момент, чем ее предок. Согласно каталогам Skoda Octavia, применительно к платформе MQB используются новые коды роботизированных коробок. Монтажное положение КПП было адаптировано к модульной платформе с поперечным расположением двигателя путем изменения фланца и точек опоры. Чтобы отразить эти изменения, коробки передач получили другие обозначения. Например, по расположению коробка передач 0D9 отличается от коробки 02E наклоном на 12° назад.

На деле коробки остались старыми, но были существенно переработаны. Журнал «КУЗОВ» неоднократно писал, что главная проблема DSG крылась в ее достоинстве. Переключение передач со скоростью 4 миллисекунды вызывало перегрев. В пробках и в «шашках» компьютер позволял излишне перегружать железо DSG, что сбивало настройки клапанов и электрики блока мехатроника. Стружка из раскаленного барабана повреждала внутренние прокладки и уплотнители, врезалась в металл и портила электрику коробки. Ранее у Skoda в Московском регионе до 40% автомобилей c трансмиссией DSG ремонтировали по гарантии. После замен прошивок, сцеплений и прочих технических преобразований проблема в сухих DSG была исчерпана.

Двигатели Mazda3 агрегируются автоматической коробкой SkyActiv-Drive с 6-ступенчатым гидротрансформатором с полным спектром блокировки сцепления для всех шести передач. SkyActiv-Drive построена на существующем 5-ступенчатым автомате. В процессе переработки был уменьшен гидротрансформатор, рядом с которым нашли себе место мехатронный гаситель крутильных колебаний и многодисковая муфта блокировки. В городе муфта останется заблокированной на протяжении 89% времени работы, в то время как на 5-ступенчатом предшественнике время блокировки составляло 65%. Это нововведение должно избавить владельцев Mazda3 от дерганий при переключениях передач.

КУЗОВ И ПОДВЕСКА

Большая часть новшеств в нынешнем поколении модели связана с переходом концерна VW на технологию модульных платформ MQB. Modularer Querbaukasten, то есть «система унифицированных элементов для автомобилей с передним поперечным расположением двигателя», позволяет с большой степенью свободы разрабатывать и производить на одном и том же конвейере автомобили разных классов, легко и быстро изменяя колесную базу и ширину колеи автомобилей. Кроме того, при разработке конструктивных групп MQB акцент делается на снижение массы всех узлов и деталей, включая электропроводку.

Благодаря этому Octavia с мотором 1,8 TSI поставляется с задней многорычажной подвеской. С моторами послабее покупатель получает пустотелую балку. На первых сериях машин стук заднего амортизатора резонировал об балку. Дилеры устраняли шум путем замены задних амортизаторов, а «гаражные» умельцы попросту заливали в балку монтажную пену.

Спереди же так и остался МакФерсон. Был существенно увеличен процент использования высокопрочных и сверхпрочных сталей в конструкции, что снизило вес машины на 102 кг и существенно увеличило жесткость кузова на кручение.

Новая универсальная платформа Mazda позволяет японскому автогиганту также сокращать издержки на производство. Универсальность платформы в том, что ее можно укорачивать и удлинять под модели определенного класса. В случае с проектировкой полноприводных седанов платформа позволяет это сделать. Нужно лишь переместить рулевой вал, чтобы освободить место карданному. Как и у чеха, спереди Mazda3 стоят стойки МакФерсон, а сзади – многорычажка. Кузов SkyActiv-Body был облегчен на 8%, а шасси SkyActiv-Chassis на 14%. В связи с этим Mazda установила новые стандарты в области облегченных конструкций. Так для достижения прочности кузов требует максимальное число прямых участков, а также оптимизацию распределения нагрузок по всей структуре. Доля высокопрочных и сверхпрочных материалов возросла с 40% до 60%.

Стоит отметить, что в случае серьезных повреждений, затрагивающих силовые элементы кузова, ремонт потребует использования шаблонных систем и будет очень недешев. Как пояснили специалисты отделов запчастей и кузовного ремонта компании «АвтоСпеЦентр», окраска одной детали занимает 3-4 дня в зависимости от типа краски и сложности ремонта. Учитывая высокую стоимость запчастей, выгоднее не менять поврежденную деталь на неокрашенную новую, а править и красить.


«Говоря о врожденных «болячках» модели, можно отметить нарекания на качество сборки в первые месяцы производства. Но изначально завод требовал от дилера сообщать о каждом случае гарантийного ремонта и его причинах. Случались обращения по шуму заднего амортизатора и жаловались на перетянутые провода. Стоит отметить, что благодаря данной схеме коммуникации дилеров и завода-изготовителя все нарекания на качество сборки были сведены к нулю в кротчайшие сроки», – резюмировал беседу Григорий Печкин.

По словам Николая Солонины, большого потока Mazda3 по гарантии в дилерском СТО не наблюдается. Среди мелких первых неисправностей можно отметить периодически появляющиеся сверчки в салоне и течи сайлентблоков при активной эксплуатации на дачных дорогах.  

Проблемы и надежность двигателя 1.6 (CFNA) с VW Polo (седан)

 18.01.2019

Седаны Volkswagen Polo комплектуются силовыми агрегатами семейства ЕА111, первые разработки которых начались несколько десятилетий назад. Мотор CFNA в последний раз модернизирован в 2003 году. Двигатель получил алюминиевый блок цилиндров, в это же время появились первые модели силовых агрегатов с турбонаддувом и прямым впрыском топлива.

 

Под индексом BAG на автомобили Polo устанавливался атмосферный силовой агрегат объемом 1,6 литра. Для семейства ЕА111 данный мотор являлся первой разработкой. ПО своей конструкции и техническим характеристикам двигатель практически идентичен модели TSI объемом 1,4 литра.

 

Сравнивая оба силовых агрегата с индексами CFNA и BAG, специалисты приходят к выводу о родственном происхождении агрегатов. Оба мотора комплектуются одинаковыми комплектами ГРМ. Такие же цепи устанавливаются на двигателях TSI мощностью от 122 до 160 лошадиных сил.

 

 

Поставляемые на российский рынок автомобили Polo седан с 2010 года комплектуются моторами CFNA. Аналогичную силовую установку получили европейские версии популярного бюджетного авто, а также востребованные на рынке Skoda Fabia. При необходимости такой мотор можно найти на разборках как в России, так и в странах Восточной Европы.

 

Кроме CFNA, автомобили Volkswagen Polo оснащались моторами с индексом BTS. Особенностями агрегата является нормально развитый выпускной коллектор, а также фазовращатель на впускном распределительном вале. Впервые двигатель установлен на Polo седан в 2006 году. Силовой агрегат BTS собран на базе силовой установки от VW Golf 4, в комплектацию входит алюминиевый блок цилиндров. Такой же мотор можно встретить на авто марки Fabia, Toledo, Ibiza.

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку двигателя Volkswagen 1.6 MPI (CFNA), снятого с седана Polo.

 

 

В каталоге компании «АвтоСтронг-М» вы найдете большой выбор хороших б/у двигателей для автомобилей Volkswagen. Выбрать и купить их вы можете прямо на нашем сайте.

 

Проблемы выпускного коллектора, ошибки конфигурации и механические дефекты

 

Одним из ярко выраженных недостатков силовой установки CFNA является неудачная конструкция выпускного коллектора. Каналы отвода выхлопных газов имеют разную длину, а катализатор расположен слишком близко к ним. В результате наблюдаются следующие сложности в работе системы:

  • Выхлопные газы из первого цилиндра частично попадают во второй цилиндр, находящийся в стадии продувки;
  • Аналогичные процессы, хотя и в меньшей степени, наблюдаются в работе 4-го и 3-го цилиндров.
  • Ярко выражены проблемы с поступлением свежего воздуха в двигатель.
  • Образование смеси, горение продуктов выполняется с низким КПД, топливо используется не полностью.

Кроме указанных недостатков, связанных с конструктивными особенностями, мотор CFNA имеет и другой минус. В некоторых случаях выпускной коллектор трескается между 2-м и 3-м цилиндром. Оптимальным вариантом является замена коллектора, даже при качественной сварке трещина снова появляется через некоторое время.

 

Проблемы с мембраной вентиляции картерных газов

 

Для различных моделей силовых агрегатов, работающих на бензине, проблемы с мембраной ВКГ являются стандартной ситуацией. В двигателях CFNA данный элемент имеет свойство трескаться со временем. Последствиями такого дефекта являются:

  • Работа системы вентиляции картерных газов существенно нарушается.
  • Снижаются тяговые характеристики мотора.
  • Возрастает текущий расход топлива.
  • Запах выхлопных газов может чувствоваться в салоне авто.
  • Пробка маслозаливной горловины сильно присасывается при заведенном моторе.

Назначением мембраны ВКГ является регулировка интенсивности отвода картерных газов. При потере герметичности, образовании отверстий, данный элемент подлежит обязательной замене.

 

Поломки цепи ГРМ

 

Цепной привод стал использоваться на автомобилях с двигателями семейства ЕА111 с начала 2000-х годов. По предварительным расчетам данное решение должно было снизить расходы на техобслуживание. В результате анализа практических данных было выявлено, что затраты в целом выросли. Растяжение цепи ГРМ фиксируется на 100 тысячах километров пробега. Еще через 50 тысяч явно слышен грохот при запуске силового агрегата и на начальном этапе работы.

 

 

В конструкцию двигателя заложен гидравлический натажитель цепи, но отсутствует блокиратор обратного хода. Натяжение цепи возможно только на работающем моторе, когда давление масла достигает оптимальных показателей. При остановке двигателя за натяжение цепи отвечает пружина и остатки масла. В результате риски, связанные с провисанием цепи при отсутствии нагрузки, перескакивание в режиме запуска существенно возрастают. Одним из фатальных вариантов развития событий является загибание выпускных клапанов.

 

 

Износ и стуки поршневой группы

 

Одним из недостатков двигателей CFNA является ярко выраженный стук поршней при запуске агрегата и его прогреве. Подобные дефекты могут проявить себя уже на 15 тысячах пробега, наблюдаются на 1 или 2 поршнях. Если температура охлаждающей жидкости менее 10 градусов, стук определяется жесткой перекладкой холодного поршня при раннем угле опережения впрыска, выставленным электроникой.

 

 

Второй причиной стука поршней является чрезмерное зажатие выпускного коллектора. За счет повышенного противодавления выхлопных газов, снижается качество наполнения второго цилиндра. Некачественная смазка поршневых пальцев также приводит к ярко выраженному стуку.

 

Стандартным вариантом решения проблемы в дилерских центрах всегда считалась замена поршней на новые узлы. При этом самой эффективной считалась установка усовершенствованных моделей, в наименовании которых имеется литера ЕТ. Параллельно выполнялась перепрошивка блока электроники. С 2013 года дилеры проводят замену выпускного коллектора, но информация об изменениях в прошивке отсутствует.

 

Многие владельцы автомобилей с двигателями CFNA, заменившие поршни на модели ЕТ, сообщают о появлении стуков через некоторое время эксплуатации. В первую очередь подобный дефект обнаруживается на холодном моторе, постепенно становится видимым на прогретом силовом агрегате. Проблема связана с выработкой поршней и стенок, увеличением рабочего зазора. При этом такие стуки не приводят к фатальным последствиям.

 

 

Для того, чтобы минимизировать стуки, рекомендуется исключить прогрев силового агрегата после запуска. Также требуется сразу включать все системы потребляющие энергию, что дает дополнительную нагрузку на генератор и мотор. Еще одним вариантом является установка выпускного коллектора без катализатора. При этом выпускные каналы становятся равнодлинными.

 

Общедоступная статистика не содержит данных о заклинивании моторов CFNA после появления стуков поршневой группы. Более половины двигателей исправно работают 200 тысяч километров и более. Отдельные авто имеют пробег 500 тысяч км без замены поршней и других работ. Для исключения внезапных сюрпризов, связанных с повышенным расходом масла, необходимо исключить эксплуатацию на 92-м бензине, особенно низкого качества, своевременно выполнять плановое техобслуживание.

 

 

Выбрать и купить бензиновый или дизельный двигатель для различных моделей Фольксваген вы можете на сайте компании «АвтоСтронг-М».

Page_Title_Here

Выше: Кометы могут дать нам важную информацию об образовании Солнечной системы. Изучая их и их состав, мы также можем получить подсказки о создании планет.

Ледяной взгляд

София Рахиминеджад — Сесиль Юнг-Кубьяк — Гутам Чаттопадхьяй

Один из самых больших научных интересов НАСА заключается в изучении небесных тел в нашей Солнечной системе.Дистанционные исследования холодных тел с помощью спектрометров и радиометров позволяют получить информацию о составе атмосферы и свойствах поверхности планет. Субмиллиметровые радары разрабатываются для получения дополнительной информации об этих телах, например о холодном льду, плотности кометных частиц, скорости и ветрах на Марсе. К сожалению, эти инструменты требуют механического сканирования или переориентации космического корабля, чтобы можно было нанести на карту эти поверхности. Это энергозатратный и медленный процесс.

Использование вместо этого электрически управляемых антенн позволило бы быстро составить карту без какого-либо механического перемещения антенны.Для этого можно использовать антенны с фазовой решеткой со встроенными фазовращателями. Сегодняшние фазовращатели изготавливаются с использованием таких технологий интегральных схем, как CMOS и SiGe, однако эти фазовращатели работают только на частотах ниже 300 ГГц.

В настоящее время мы работаем над фазовращателями на базе микроэлектромеханических систем (MEMS), работающих на частоте 550 ГГц. Эти фазовращатели полностью сделаны из кремния и состоят из перфорированной кремниевой пластины, прикрепленной к двигателю MEMS.Перфорированная силиконовая пластина имеет искусственную диэлектрическую проницаемость, которая сдвигает фазу падающей электромагнитной волны. Двигатель MEMS основан на приводе с большим отклонением, ранее разработанном для компактного волноводного переключателя субмиллиметрового диапазона, также производимого в MDL. Двигатель MEMS перемещает пластину в волновод и из него, таким образом контролируя фазовый сдвиг входящей электромагнитной волны. Фазу можно сдвигать до 180 ° на частоте 550 ГГц в зависимости от положения пластины внутри волновода.В настоящий момент кремниевые МЭМС-фазовращатели разрабатываются и производятся в чистом помещении MDL.

В будущем фазовращатель MEMS может быть использован для разработки антенн с фазовой решеткой на частоте 550 ГГц, которые могут быть использованы для быстрого картирования холодных тел с электронным управлением лучом.

MEM с фазовращателем на 550 ГГц были разработаны и изготовлены в MDL.
+ Изображение большего размера

Металло-кристаллический фазовращатель | Вукипедия

MCPS.

Металлический кристаллический фазовращатель (MCPS) был супероружием, способным изменять молекулярную структуру металлических веществ.

Описание []

Единственная цель проекта заключалась в создании оружия, которое могло бы пробить щиты звездолета и повредить его корпус; как только попадет в зону действия фазовращателя, металл в корпусе цели превратится в порошок и, таким образом, сильно ослабнет во время атаки.В то время как MCPS не превратил корпус всего корабля в порошок значительно, действительно создал множество крошечных трещин и слабых мест по всему корпусу, чего было достаточно, чтобы судно потеряло критическую структурную целостность и разрушилось само по себе. Поле было достаточно сильным, чтобы сделать дюрастил уязвимым для него. [1]

История []

Опытный образец модели был построен учеными из Имперской Утроби в какой-то момент в начале Галактической гражданской войны.Бевел Лемелиск из Имперского Департамента военных исследований особенно любил эту технологию, хотя он признал, что перед поступлением на действительную службу она потребует переименования, как он отмечал в официальном полевом руководстве для будущих офицеров Имперской армии, Императорский Справочник: Руководство Командира . Через некоторое время после битвы при Эндоре Альянс повстанцев приобрел копию Imperial Handbook и узнал о MCPS. Из-за этого Мон Мотма, один из лидеров Альянса повстанцев, в обязательном порядке потребовал, чтобы любое сверхоружие, перечисленное в полевом руководстве как «экспериментальное» или «запланированное», было направлено адмиралу разведки Дрейсону. [1] Технология, использованная при создании устройства, считалась утерянной навсегда, так как единственный рабочий прототип был уничтожен Новой Республикой во время атаки на Установку Утроба, хотя фазовращатель Metal Crystal Phase Shifter успешно уничтожил корвет Новой Республики CR90. перед отключением.

Незадолго до разрушения Инсталляции Утроба, во время Битвы при Утробе, адмирал Даала успешно загрузила все проекты супероружия, предположительно включая модель для MCPS, на свой Звездный Разрушитель, Gorgon .Затем Инсталляция взорвалась, и Горгона исчезла, в результате чего Новая Республика решила, что конструкции были уничтожены. [2]

Во время Второй битвы при Фондоре большинство кораблей нерегулярного флота адмирала Даалы Мау были оснащены функциональными фазовращателями из металлических кристаллов. Это переломило ход битвы и заставило отвести силы Дарта Кейдуса.

За кадром []

В профиле Omega Frost, показанном в Star Wars Homing Beacon # 209 , MCPS был назван «концептуальным кузеном» Omega Frost.

Появления []

Источники []

Примечания и ссылки []

(PDF) Настраиваемый широкополосный фотонный радиочастотный фазовращатель на основе кремниевого микрокольцевого резонатора

62 IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 21, НЕТ. 1, 1 ЯНВАРЯ 2009 г.

Рис. 4. (a) Фазовращатель в зависимости от мощности накачки. (b) Формы сигналов до и после сдвига фазы

.

Рис. 5. (a) Максимальный фазовый сдвиг в зависимости от радиочастоты. (b) Изменение мощности как функция

от фазового сдвига.

Рис. 6. (a) Форма волны исходных данных основной полосы частот. (b) Форма сигнала преобразованных с понижением частоты

данных.

когда происходит красное смещение резонатора. Свет накачки усиливается мощным волоконным усилителем, легированным эрбием (EDFA)

, за которым следует аттенюатор для регулировки мощности накачки. Свет накачки

и сигнал зонда передаются через ответвитель

на 3 дБ в микрокольцевый резонатор с помощью вертикальной системы связи. Выходной сигнал

микрокольцевого резонатора усиливается с помощью EDFA

, а полосовой фильтр (BPF) используется для разделения сигнала зонда

, который вводится в частоту дискретизации 40 ГГц для обнаружения.Осциллограф

используется для записи форм сигналов и наблюдения фазовых сдвигов

. Поскольку соединитель с золотой решеткой микрокольца зависит от поляризации

, перед соединителем вставляются два контроллера поляризации (ПК)

, чтобы гарантировать, что сигнал датчика и контрольный свет

находятся в режиме TE.

Сначала мы измеряем фазовый сдвиг в зависимости от оптической мощности

света накачки, как показано на рис. 4 (а), где максимальный сдвиг фазы

равен 4.6 рад. Требуемая мощность для получения максимального фазового сдвига

составляет 16,5 дБмВт, измеренного на входном волокне кремниевого микровода

(6,5 дБмВт в кольце). Для максимального сдвига фазы

, равного 4,6 рад, форма волны сигнала все еще хорошо представлена ​​до

, как показано на рис. Кремниевый ми-

кольцевой резонатор. Мы тестируем частотную характеристику RF тонического фазовращателя pho-

при максимальном фазовом сдвиге, как показано на

рис.5 (а). Для микрокольца, который мы использовали, частотный интервал

двух тонов меньше, чем ширина резонанса [см.

Рис. 2 (c)], что приводит к относительному сдвигу фазы менее 2 между двумя тонами. тонов. Следовательно, не может быть получен желаемый максимальный сдвиг фазы в рад. Это ограничение

можно устранить с помощью микрокольца с более узким резонансом. Наконец, на рис. 5 (b) показана зависимость изменения амплитуды

от фазового сдвига.Обслуживается отклонение мощности менее чем на 3 дБ, что в основном является результатом потери тонов, расположенных

в области резонанса. Колебания ВЧ-мощности можно минимизировать за счет уменьшения потерь микрокольца и оптимизации соединения

для достижения желаемой характеристики всепроходной фильтрации.

Скорость отклика фазового сдвига также проверена экспериментально

. Контрольный свет модулировался данными диапазона 500 кбит / с base-

, форма волны которого представлена ​​на рис.6 (а). Исходя из термооптического эффекта в кольцевом резонаторе

, сигнал зонда

модулируется по фазе данными 500 кб / с. После обнаружения частичных разрядов

фазомодулированный сигнал зонда преобразуется в электрический сигнал

, который затем преобразуется с понижением частоты путем смешивания с сигналом локального генератора

(LO) и затем проходит через фильтр нижних частот

для получения сигнала основной полосы частот, как показано на рис. 6 (b). Таким образом, модулированный по фазе

сигнал зонда преобразуется в сигнал интенсивности

, а время нарастания сигнала интенсивности представляет собой скорость фазового сдвига

.На рис. 6 (b) показано, что время нарастания составляет 1 с,

, что согласуется с теорией и ограничено термическим временем рассеяния

кремния [9].

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, мы продемонстрировали настраиваемый фотонный фазовращатель RF

, использующий тепловой нелинейный эффект в кремниевом микрокольцевом резонаторе

. Он обеспечивает широкую полосу пропускания

при компактных размерах. В прототипе устройства достигнут диапазон настройки сдвига фазы

от 0 до 4.6 рад для сигнала 40 ГГц.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] К. Горбани, А. Митчелл, Р. Б. Уотерхаус и М. В. Остин, «Новый широкополосный перестраиваемый РЧ-фазовращатель

, использующий регулируемый оптический ответвитель

», IEEE Trans. Микроу. Теория техн., Т. 47, нет. 5,

pp. 645–648, May 1999.

[2] М. Р. Фишер и С. Л. Чуанг, «Микроволновый фотонный фазовращатель

, основанный на преобразовании длины волны в DFB-лазере», IEEE Photon.

Technol.Lett., Vol. 18, нет. 16, pp. 1714–1716, 15 августа 2006 г.

[3] A. Loayssa и FJ Lahoz, «Широкополосный радиочастотный фотонный фазовращатель

, основанный на вынужденном рассеянии Бриллюэна и однополосной модуляции —

ция. , ”IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 18, нет. 1, pp. 208–210, Jan. 1,

2006.

[4] Дж. Хан и др., «Многоканальный фотонный ВЧ фазовращатель с использованием новой полимерной технологии

», IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 14, вып. 4, pp.

531–533, Apr.2002.

[5] Дж. Ф. Кауард, Т. К. Йи, К. Х. Чалфант и П. Х. Чанг, «Фотонный интегрированный оптический РЧ-фазовращатель

для фазированных антенных решеток

приложений формирования луча», J. Lightw. Technol., Т. 11, вып. 12, pp.

2201–2205, декабрь 1993 г.

[6] Q. Li, Q. Chang, F. Liu, Z. Zhang, M. Qiu и Y. Su, «Optical tun-

СВЧ-фотонный фазовращатель на основе кремниевого микрокольца резистора

», в сб. ECOC 2008, стр. 2.12.

[7] С. Блэр и К. Чжэн, «Групповая задержка с перестраиваемой интенсивностью с использованием стимулированного комбинационного рассеяния света

в кремниевых волноводах замедленного действия», Опт. Экспресс, т.

14, вып. 3, pp. 1064–1069, Feb. 2006.

[8] Т. Каваниси, Х. Киучи, М. Ямада, Т. Сакамото, М. Цучия, Дж.

Амагай и М. Идзуцу, «Четверка. частотная несущая с двойной боковой полосой

с подавлением модуляции с использованием оптических модуляторов с высоким коэффициентом затухания

для фотонных гетеродинов », Proc.IEEE Microwave Photonics Conf.

2005, стр. PDP-03.

[9] Q. Сюй, М. Липсон, «Индуцированная носителями заряда оптическая бистабильность в кремниевых кольцевых резонаторах

«, Опт. Lett., Vol. 31, нет. 3, pp. 341–343, Feb. 2006.

[10] S. Scheerlinck, J. Schrauwen, F. Van Laere, D. Taillaert, D. Van

,

Thourhout и R. Baets, «Эффективная широкополосная связь. и компактные металлические решетки

для волноводов кремний на изоляторе », Опт. Экспресс,

т. 15, вып. 15, стр.9639–9644, июль 2007 г.

Разрешенное лицензионное использование ограничено: Qingjiang Chang. Загружено 7 января 2009 г. в 03:30 с сайта IEEE Xplore. Ограничения применяются.

(PDF) Многополюсный мульти-нулевой частотно-независимый фазовращатель

Draft

РИС. 2. (Раскрасьте онлайн). Пятиступенчатый фазовращатель. Для простоты,

обозначены только компоненты первой ступени.

Итак, давайте рассмотрим n = 2 ступени и, чтобы пульсации

были небольшими, наложим такой же фазовый сдвиг   на

  ,     и их среднее геометрическое:

    

  

 (4)

     



    





 (5)

   

    

   (6)

Здесь    — множитель, относящийся к центральные частоты

друг к другу.   

 и 



 также являются комбинацией множителей  .

Из формул 5-6 можно сделать вывод, что  , следовательно,  

. После этих замен уравнение 6 возвращает

   

 (7)

, где коэффициент   

 Фиксируется желаемым сдвигом фазы

. Исключив в уравнении 4, мы получим следующее алгебраическое уравнение

в неизвестной   :



    



    .(8)

Решение этого уравнения относительно x приводит к возможным значениям множителя

  , связывающего  с . Затем выбор одной центральной частоты

косвенно фиксирует другую. Наконец,  приводит к

(через уравнение 7) и, в конечном итоге, к.

На этом этапе мы определили две центральные частоты

 и (идентичные) множители . В результате мы зафиксировали

двух полюсов и нулей  и ; резисторы и конденсаторы

нужно подбирать соответственно.Обратите внимание, что хотя набор оптимальных

и , ведущих к желаемому фазовому сдвигу (уравнение 4-6), является уникальным,

соответствующий набор резисторов и конденсаторов не является уникальным, что

добавляет гибкости. к дизайну. Для первого этапа на рисунке 2, для примера

,   и  .

Отметим также, что интерес представляет только одно значение, а именно 



. Для этого уравнение 8 допускает два реальных решения и четыре

комплексных решений, тогда как для другого значения оно допускает только

комплексных решений.Из действительных корней мы выбираем значение 

, которое меньше 1, поскольку мы уже упоминали, что 

, и здесь предполагаем   .

Наконец, всегда есть два решения:    и   .

В зависимости от желаемого сдвига фазы, положительного или отрицательного,

одно будет принимать одно или другое.

РИС. 3. (Раскрасьте онлайн).  (уравнение 17) как функция от

   

 для нескольких значений.

A. Расширение до произвольных фазовых сдвигов

Метод может быть применен для поиска решений для

  для  каскадовращателей. Для меньших фазовых сдвигов один

может просто изменить масштаб решения  . Причина проиллюстрирована

на рисунке 3: фазовая характеристика, нормализованная к ее пиковому значению, дает

«форм-фактор» фазовой частотной характеристики каждого каскада,

  



 

  



 (9)

где    

.Для  и, таким образом, после уравнения 5,  )

форм-фактор на рис.9 заметно не меняется. Это означает, что

, что  существенно не изменится по форме с

, при условии

  . В свою очередь, это означает, что решение  (в основном

оптимальных u и v или a) для    легко обобщается до

   путем простого масштабирования.

Наконец, настоящая статья сконцентрирована на фазовращателях

с фиксированным фазовым сдвигом , но регулируемый  может быть легко получен путем

комбинирования несмещенных сигналов и сигналов со смещением на 90o в аддитивном смесителе

с весами линейной комбинации, определяющей сдвиг фазы

 следующим образом:

     (10 )

  

  

   (11)

III.ЧИСЛЕННАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ДЛЯ n ЭТАПОВ

A. Упрощенная обработка

Предположим для простоты, что отношения равны

для всех стадий. Предположим также, что каждая центральная частота

 связана с центральной частотой следующего каскада

тем же множителем  , и определим фазу

без -однородность как стандартное отклонение, нормализованное

к среднему значению  в диапазоне , т.е.е. от первого полюса

до последнего нуля. Фаза наиболее плоская, когда это нормализованное стандартное отклонение

наименьшее. На рис. 4а эта величина показана как функция

от. График получен для  2,433 для всех i.

Интуитивно понятно, что наилучший компромисс между плоскостностью и пропускной способностью

достигается для множителей m, которые не слишком малы

(в противном случае пики слишком близки друг к другу и полоса

высокой плоскостности будет узкой) и не слишком большие, в противном случае пики на

разнесены больше, чем их ширина, что приводит к значительной ряби.

Рис. 4 показывает, что    является хорошим компромиссом для a = 2,433.

Другие значения ведут к аналогичным участкам с минимумами в

сопоставимых местоположениях,   .

Оптический сдвиг фазы π, создаваемый однофотонным импульсом

ВВЕДЕНИЕ

Фотоны интересны как носители квантовой информации, потому что они практически не взаимодействуют с окружающей средой и могут легко передаваться на большие расстояния. Детерминированный фотон-фотонный вентиль можно использовать в качестве центрального строительного блока для универсальной обработки квантовой информации (QIP) ( 1 ).Такой вентиль может быть построен, если «контрольный» световой импульс, содержащий только один фотон, накладывает π-фазовый сдвиг на «целевой» световой импульс ( 2 ). Поскольку взаимодействие между оптическими фотонами в вакууме чрезвычайно слабо, эффективное взаимодействие между фотонами должно осуществляться через материю, чтобы создать требуемый фазовый сдвиг. Трудно найти физические механизмы, которые приводят к большому сдвигу фазы мишени, создаваемому одним управляющим фотоном. Одна многообещающая стратегия — соединить оптический резонатор с атомом, атомным ансамблем или квантовой точкой ( 3 7 ).Другой возможной реализацией является электромагнитно индуцированная прозрачность (EIT) ( 8 ), но для EIT с низколежащими атомными состояниями измеренные на сегодняшний день однофотонные фазовые сдвиги составляют порядка 10 −5 рад ( 9 ). — 11 ), что слишком мало. Было предложено создание фотон-фотонного затвора путем применения небольшого управляемого фазового сдвига к вспомогательному когерентному импульсу с большим средним числом фотонов ( 12 ), но лучшая производительность, достигнутая до сих пор ( 11 ), давала фазовый сдвиг на 18 мкрад при однократном разрешении для измерения вспомогательной фазы 50 мрад, которая на несколько порядков отстоит от цели.Однако комбинация с ридберговскими состояниями делает EIT очень привлекательным ( 13 18 ). На данный момент три эксперимента ( 3 , 4 , 16 ) продемонстрировали оптический фазовый сдвиг на фотон между π / 10 и π / 3; только один эксперимент ( 6 ) достиг π. Однако ни одна из схем, используемых в этих экспериментах, не применима к детерминированному оптическому QIP. Два из этих экспериментов ( 6 , 16 ) измеряли фазовую самомодуляцию одиночного непрерывного светового поля (CW), но детерминированный оптический QIP требует, чтобы одно световое поле управляло другим.В двух других экспериментах ( 3 , 4 ) измерялась перекрестная фазовая модуляция (XPM), которая создается одним непрерывным световым полем для другого непрерывного светового поля. Однако распространению этих экспериментов XPM с непрерывного света на одиночный фотон, который по своей природе должен быть импульсным, мешает тот факт, что для спектрального разрешения двух импульсов им потребуется длительность, превышающая типичную временную шкалу XPM. , определяемое временем затухания резонатора. Более того, существует запретная теорема ( 19 21 ), которая утверждает, что невозможно достичь детерминированного оптического QIP на основе большого однофотонного XPM.Здесь мы показываем, что недостатки существующих экспериментов могут быть преодолены путем сохранения контрольного светового импульса в среде, позволяя целевому световому импульсу распространяться через среду и, в конечном итоге, восстанавливать сохраненное контрольное возбуждение, аналогично предложению Горшкова и др. al . ( 14 ). Хранение и извлечение обходят теорему о запрете, поскольку она применяется только к двум одновременно распространяющимся световым полям. Мы измеряем контролируемый фазовый сдвиг, то есть насколько присутствие управляющего импульса изменяет фазу целевого импульса.Мы используем сильные взаимодействия в Rydberg EIT, чтобы создать большой контролируемый фазовый сдвиг. Входящий управляющий импульс содержит в среднем 0,6 фотона. Мы получаем контролируемый фазовый сдвиг 3,3 ± 0,2 рад, который был выбран после регистрации восстановленного контрольного фотона.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Эксперимент начинается с подготовки облака, состоящего обычно из 1,0 × 10 5 87 атомов Rb при температуре обычно 0,5 мкК в оптической дипольной ловушке (см. Материалы и методы), которое создает прямоугольный потенциал вдоль ось z , что-то вроде эксперимента Куги и др. ( 22 ). Мы создаем Ридберговский EIT с геометрией пучка, показанной на рис. 1A. Сигнальный луч с длиной волны 780 нм распространяется вдоль оси z . Это ослабленный лазерный луч с пуассоновским распределением числа фотонов. Среднее число фотонов в этом пучке составляет 〈 n c 〉 = 0,6 для управляющего импульса и 〈 n t 〉 = 0,9 для целевого импульса. Луч EIT-связи 480 нм, используемый для управляющего импульса, распространяет луч сигнала в противоположных направлениях. Другой луч с длиной волны 480 нм для EIT-связи, используемый для целевого импульса, распространяется вместе с сигнальным лучом.Связанная мощность света P c составляет ( P c, c , P c, t ) = (70, 22) мВт для контроля и цели. Талия (1/ e 2 радиусов интенсивности) составляет ( w s , w c, c , w c, t ) = (8, 21, 12) мкм. Используя методы, описанные Baur et al. ( 23 ), мы оцениваем частоты Раби связи (Ω c, c , Ω c, t ) / 2π = (18, 18) МГц.Связующие лучи адресуют главные квантовые числа n c = 69 и n t = 67 (рис. 1B). Эта пара состояний имеет резонанс Фёрстера с коэффициентом Ван-дер-Ваальса C 6 = 2,3 × 10 23 атомных единиц (а.е.) ( 17 ). Последовательность синхронизации показана на фиг. 1C.

Рис. 1 Методика эксперимента.

( A ) Схема экспериментальной установки. Сигнальный свет (красный) освещает атомный газ.Два дополнительных луча (синие) обеспечивают свет, связанный с EIT, один из которых распространяется вместе, а другой встречает световой сигнал. Дихроичные зеркала перекрывают друг друга и разделяют лучи. Поляризация проходящего светового сигнала измеряется с помощью волновых пластин (WP), поляризационного светоделителя (PBS) и лавинных фотодиодов (APD). ( B ) Схема уровней. Сигнальный свет с длиной волны 780 нм соединяет состояния | g〉 = | 5 S 1/2 , F = 2, м F = −2〉 и | e〉 = | 5 P 3/2 , F = 3, м F = −3〉.EIT-связь с длиной волны 480 нм связывает состояния | e〉 и | r〉 = | nS 1/2 , F = 2, м F = −2〉, с n c = 69 и n t = 67 для контроля и цели пульс соответственно. ( C ) Временная последовательность входных мощностей соединительного света P c и сигнального света P s . Управляющий импульс сохраняется в среде, целевой импульс распространяется через среду, принимая фазовый сдвиг π, если управляющее возбуждение было сохранено, и, в конечном итоге, управляющее возбуждение восстанавливается.

Сигнальный свет, прошедший через атомное облако, вводится в одномодовое оптическое волокно (не показано на рис. 1A) для подавления паразитного света. Затем измеряется поляризация света с помощью PBS и двух APD. Базис измерения поляризации выбирается с помощью WP перед PBS. Вероятность сбора и обнаружения переданного сигнального фотона составляет 0,25. Как показано на рис. 1B, световой сигнал цели имеет σ -поляризованный. Чтобы измерить фазовый сдвиг, который он испытывает, мы добавляем небольшую σ + -поляризованную составляющую.Этот компонент служит эталоном фазы, потому что сдвигом фазы, который он испытывает, можно пренебречь, поскольку он в 15 раз меньше, чем для σ . Следовательно, фазовый сдвиг компонента σ может быть обнаружен как вращение поляризации передаваемого светового сигнала цели (см. Материалы и методы). Рассмотрим состояние входной поляризации цели | ψ в 〉 = c + | σ + 〉 + c | σ 〉 с амплитудами c + и c .В зависимости от того, сохранено 0 или 1 управляющее возбуждение, состояние выхода будет | ψout, 0〉 ∝ (c + | σ +〉 + c − e − OD0 / 2eiφ0 | σ -〉) ⊗ | 0〉

(1)

| ψout, 1〉 ∝ (c + | σ +〉 + c − e − OD1 / 2eiφ1 | σ -〉) ⊗ | 1〉

(2)

, где OD j и φ j являются оптическая толщина и фазовый сдвиг, испытываемый | σ 〉, при условии, что j управляющих возбуждений сохранены. Цель состоит в том, чтобы достичь φ 1 — φ 0 = π. На рисунке 2 (A и B) показаны измеренные EIT-спектры пропускания e-OD0 и фазового сдвига φ 0 сигнального света в отсутствие управляющего импульса, записанного с помощью 1.0 × 10 5 атомов при пиковой плотности ρ = 1,8 × 10 12 см −3 . Чтобы смоделировать эти величины, отметим, что электрическая восприимчивость для EIT в лестничной схеме уровней, рассчитанная аналогично выводу Fleischhauer et al. ( 8 ), isχ = iχ0Γe (Γe − 2iΔs + | Ωc | 2γrg − 2i (Δc + Δs)) — 1

(3)

, где Γ e = 1 / (26 нс) — скорость распада популяции состояния | e〉; γ rg — скорость дефазировки между | g〉 и | r〉; Ω c — частота Раби связи; Δ s = ω s — ω s, res и Δ c = ω c — ω c, res — однофотонные расстройки сигнала и связующего света соответственно; и χ 0 = 2ρ | d например, | 2 / ϵ 0 ℏ︀Γ e — значение | χ | для Ω c = Δ s = 0, где ϵ 0 — диэлектрическая проницаемость вакуума, d например, — это электрический дипольный матричный элемент для перехода сигнала, а ρ — атомная плотность.Распространение через среду длиной L дает оптическую толщину OD = k s L Im (χ) и фазовый сдвиг φ = k s L Re (χ) / 2, где k s — вакуумный волновой вектор сигнального света. Наилучшие значения, полученные из рис. 2A, довольно хорошо согласуются с ожиданиями от распределения атомной плотности, интенсивности связанного света и значения γ rg , измеренного при этой плотности Baur и др. .( 23 ). Для дальнейшего использования на рис. 2 (C и D) показаны спектры в отсутствие связанного света.

Рис. 2 Спектры Ридберга-EIT без управляющего импульса.

( A и B ) Передача e-OD0 и фазовый сдвиг φ 0 луча сигнала цели показаны как функция расстройки сигнала Δ s . Линия в (A) показывает соответствие, основанное на формуле. (3). Линия в (B) показывает ожидание от уравнения. (3) для значений параметров, полученных в (A). Для дальнейших экспериментов выберем Δ s / 2π = −10 МГц (стрелка), что близко к минимуму φ 0 .( C и D ) Для справки, аналогичные спектры показаны в отсутствие связующего света. Все планки погрешностей в этой статье представляют собой статистическую погрешность ± 1 стандартное отклонение.

Теперь обратимся к эффекту добавления управляющего импульса на φ. Обратите внимание, что в отличие от целевого импульса, управляющий импульс работает при Δ с = Δ c = 0 для оптимизации эффективности хранения. Комбинированная эффективность для сохранения и извлечения управляющего импульса составляет 0,2 для пренебрежимо малой задержки между сохранением и извлечением, и она падает до 0.07 через 4,5 мкс при отсутствии света цели. Вероятность сохранения более одного управляющего возбуждения подавляется блокадой Ридберга. Изучение того, что ограничивает эффективность, выходит за рамки настоящей задачи. Для расфазировки из-за теплового движения мы ожидаем, что время 1/ e составит ≈30 мкс, что указывает на доминирование других механизмов декогеренции.

На рисунке 3 показано измерение контролируемого фазового сдвига φ 1 — φ 0 при Δ с / 2π = −10 МГц. Ясно, что достигается контролируемый фазовый сдвиг π.Данные φ 1 (зеленые) были выбраны после обнаружения извлеченного управляющего возбуждения для устранения артефактов из-за несовершенной эффективности хранения. Для изменения плотности мы варьировали количество атомов, загруженных в ловушку, что мало влияло на температуру атомов. Первые 0,8 мкс целевого импульса игнорируются на рис. 3, потому что передача и фаза показывают некоторый переходный процесс, частично вызванный различными групповыми задержками | σ 〉 и | σ + 〉.

Рис. 3 Управляемый фазовый сдвиг.

( A ) Сдвиг фазы φ 0 при отсутствии управляющего импульса (синие кружки) линейно зависит от атомной плотности, так же как и фазовый сдвиг φ 1 при наличии управляющего импульса (зеленые квадраты) ), но с другим наклоном из-за блокады Ридберга. ( B ) Разница между двумя фазовыми сдвигами дает управляемый фазовый сдвиг φ 1 — φ 0 , который равен 3,3 ± 0,2 рад для самой правой точки данных. Линии показывают линейные посадки.

Между рис. 2 и 3. Это связано с тем, что при сохранении управляющего импульса блокада Ридберга подталкивает функцию EIT к очень разным частотам (см. Материалы и методы), так что в соответствующем частотном диапазоне заблокированная часть среды принимает на себя значение χ, соответствующее рис. 2D. Если одно возбуждение блокирует всю среду, то эталонный спектр, измеренный на рис. 2D, будет соответствовать φ 1 . При Δ с / 2π = −10 МГц линии на рис.2 (B и D) тогда предсказал бы управляемый фазовый сдвиг φ 1 — φ 0 = 6,6 рад. В нашем эксперименте зона блокады имеет длину 2 R b , где радиус блокады R b ( 17 ) оценивается как R b = | C 6 / ℏ︀Δ T | 1/6 = 14 мкм, с полной шириной на полувысоте (FWHM) характеристики передачи EIT Δ T / 2π = 3,7 МГц, извлеченной из рис.2А. При L = 61 мкм (см. Материалы и методы) мы ожидаем контролируемый фазовый сдвиг φ 1 — φ 0 = (2 R b / L ) 6,6 рад = 3,0 рад. Это довольно хорошо согласуется с измерением на рис. 3B, где линейная аппроксимация показывает контролируемый фазовый сдвиг 2,5 рад при ρ = 1,8 · 10 12 см −3 . Для точности, достижимой в будущих квантовых воротах, как Хорошо, что фазовая когерентность между компонентами σ + и σ целевого сигнального света сохраняется, когда создание управляемого фазового сдвига π будет иметь решающее значение.Это может быть определено количественно с точки зрения видимости V (см. Материалы и методы). Для крайней правой точки данных на рис. 3 поляризационная томография, из которой мы извлекаем φ 1 , дает V = 0,75 ± 0,14.

500 — ВНУТРЕННЯЯ ОШИБКА СЕРВЕРА

Существует несколько распространенных причин этого кода ошибки, включая проблемы с отдельным сценарием, который может быть выполнен по запросу. Некоторые из них легче обнаружить и исправить, чем другие.

Владение файлами и каталогами

Сервер, на котором вы находитесь, в большинстве случаев запускает приложения очень специфическим образом.Сервер обычно ожидает, что файлы и каталоги принадлежат вашему конкретному пользователю cPanel user . Если вы самостоятельно внесли изменения в право собственности на файл через SSH, пожалуйста, сбросьте владельца и группу соответствующим образом.

Разрешения для файлов и каталогов

Сервер, на котором вы находитесь, в большинстве случаев запускает приложения очень специфическим образом. Сервер обычно ожидает, что файлы, такие как HTML, изображения и другие носители, будут иметь режим разрешений 644 .Сервер также ожидает, что режим разрешений для каталогов в большинстве случаев будет установлен на 755 .

(См. Раздел о разрешениях файловой системы.)

Ошибки синтаксиса команд в файле .htaccess

В файле .htaccess вы могли добавить строки, которые конфликтуют друг с другом или являются недопустимыми.

Если вы хотите проверить конкретное правило в файле .htaccess, вы можете прокомментировать эту конкретную строку в файле.htaccess, добавив # в начало строки. Вы всегда должны делать резервную копию этого файла, прежде чем начинать вносить изменения.

Например, если .htaccess выглядит как

DirectoryIndex default.html
Приложение AddType / x-httpd-php5 php

Тогда попробуйте что-нибудь вроде этого

DirectoryIndex default.html
#AddType application / x-httpd-php5 php

Примечание: Из-за способа настройки серверных сред вы не можете использовать аргументы php_value в файле.htaccess файл.

Превышены ограничения процесса

Возможно, эта ошибка вызвана наличием слишком большого количества процессов в очереди сервера для вашей индивидуальной учетной записи. Каждая учетная запись на нашем сервере может иметь только 25 одновременных активных процессов в любой момент времени, независимо от того, связаны ли они с вашим сайтом или другими процессами, принадлежащими вашему пользователю, такими как почта.

пс искусственный

Или введите это, чтобы просмотреть учетную запись конкретного пользователя (не забудьте заменить имя пользователя фактическим именем пользователя):

ps faux | grep имя пользователя

После получения идентификатора процесса («pid») введите его, чтобы убить конкретный процесс (не забудьте заменить pid на фактический идентификатор процесса):

убить pid

Ваш веб-хостинг сможет посоветовать вам, как избежать этой ошибки, если она вызвана ограничениями процесса.Пожалуйста, свяжитесь с вашим веб-хостингом. Обязательно укажите шаги, необходимые, чтобы увидеть ошибку 500 на вашем сайте.

509 Превышен предел пропускной способности

509 Превышен предел пропускной способности Сервер временно не может обслуживать ваш запрос из-за того, что владелец сайта достиг своего ограничение пропускной способности.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.