Các loại vòng bi của quạt case - Sự khác biệt và so sánh
Tối ưu hóa luồng không khí của PC là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất nói chung trong quá trình xây dựng PC. Thật không may, nó cũng là thứ bị các nhà xây dựng mới làm quen bỏ qua quá dễ dàng. Làm mát bằng không khí vẫn là cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất để làm mát các thành phần PC của bạn và luồng không khí của vỏ máy đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất làm mát không khí của các bộ tản nhiệt và cạc đồ họa của bạn trong hộp. Xu hướng này cũng tiếp diễn với các bộ làm mát bằng chất lỏng, vì bộ tản nhiệt của những bộ làm mát đó cũng cần rất nhiều không khí di chuyển qua chúng để thực hiện chức năng của chúng một cách hiệu quả.
Đây là lúc người hâm mộ thùng máy xuất hiện. Không chỉ quạt thùng máy là một trong những thành phần quan trọng nhất của bất kỳ bản dựng PC nào, mà chúng cũng dễ dàng trở thành một trong những bộ phận bị đánh giá thấp nhất. Các nhà xây dựng mới làm quen, cũng như những người đam mê, có thể rơi vào một ý tưởng tồi khi tiết kiệm một vài đô la cho quạt case bằng cách mua những chiếc có chất lượng rẻ hoặc bằng cách mua ít quạt hơn mức họ cần. Quạt case chất lượng cao có giá cao hơn một chút so với các loại quạt khác, nhưng chúng thường là những loại mang lại hiệu suất cao nhất, độ ồn êm nhất và tuổi thọ cao. Loại vòng bi của quạt đóng vai trò quan trọng trong cả ba thông số này và điều quan trọng là phải biết sự khác biệt giữa ba loại vòng bi trước khi đưa ra quyết định mua.
Vòng bi quạt
Vậy chính xác thì những vòng bi này là gì? Để hiểu được điều này, trước tiên chúng ta phải giải phẫu cấu tạo của chiếc quạt. Là một thành phần tương đối đơn giản, không có nhiều thứ xảy ra dưới mui xe. Quạt hoạt động bằng cách sử dụng một cánh quạt quay trên ổ trục để chuyển không khí. Để một chiếc quạt trở nên đáng tin cậy, chức năng của bạc đạn là cực kỳ quan trọng trong thiết kế tổng thể của quạt. Điều này là do quạt có thể quay hàng nghìn lần mỗi phút và trong mỗi vòng quay, có một lượng lớn ứng suất được đặt lên ổ trục. Hơn nữa, quạt cũng được cho là có tuổi thọ nhiều năm. Điều đó có nghĩa là hàng trăm nghìn vòng quay của quạt và các ổ trục bên trong phải theo kịp với mức hiệu suất đó.
Khi chúng ta nói về vòng bi của quạt, chúng ta phải lưu ý một số điều. Đầu tiên chúng ta phải hiểu quạt sử dụng loại bạc đạn nào. Đây có thể là Vòng bi, Ổ bi và Ổ trượt chất lỏng với một số biến thể nhỏ. Sau đó, bạn phải xem tuổi thọ của quạt liên quan đến các vòng bi đang được sử dụng bên trong nó. Hơn nữa, mức độ tiếng ồn do quạt tạo ra cũng sẽ phải được xem xét, điều này sẽ xác định xem vòng bi có hoạt động tốt hay không và mức độ cản trở mà động cơ thường gặp phải. Hướng lắp của quạt cũng có thể là một điều cần xem xét ở một số quạt có ống lót tay áo vì có những khác biệt nhất định đã được quan sát thấy trong tuổi thọ của những quạt này tùy thuộc vào hướng của chúng.
Dưới đây là các loại vòng bi khác nhau và cách chúng hoạt động.
Vòng bi tay áo
Trục trung tâm của quạt ổ trục có ống bao được bao bọc trong một cấu trúc giống như ống bọc, do đó có tên như vậy. Dầu được sử dụng để bôi trơn và dễ quay. Ống bọc đảm bảo rằng rôto được giữ ở đúng vị trí và nó cũng bảo vệ khoảng cách giữa rôto và stato. Hơn nữa, có một lượng bảo vệ nhất định được cung cấp bởi ống bọc cho trục.
Quạt ổ trục thường rẻ, đơn giản và khá chắc chắn. Điều này có nghĩa là những chiếc quạt này được sử dụng trong một số lượng lớn các ứng dụng. Chúng được thiết kế đơn giản có nghĩa là chúng ít bị hỏng hóc. Quạt có tay áo cũng khá chắc chắn, có nghĩa là chúng có thể làm việc trong môi trường khắc nghiệt và do đó có nhiều ứng dụng công nghiệp. Quạt có ổ đỡ tay áo cũng là một số loại quạt chạy êm nhất, luôn là một tính năng hay khi nói đến quạt ốp lưng. Do tính chất đơn giản của chúng, chúng thường được sử dụng trong các đồ chơi hoặc đồ dùng nhỏ.
Quạt ổ trục tay áo cũng là loại quạt case phổ biến nhất trong thế giới máy tính. Chúng có giá cả phải chăng, sản xuất đơn giản, có cấu hình âm thanh êm và có tuổi thọ hợp lý khoảng 40K giờ (ở 60C). Chúng có xu hướng phát triển tiếng ồn ào xuống đường thẳng khi chúng được lắp ở vị trí nằm ngang. Đây là lý do tại sao quạt ổ trục tay áo được lắp tốt nhất ở vị trí thẳng đứng, lý do cho ngoại lệ này là hệ thống chất bôi trơn.
Có một số khía cạnh liên quan đến quạt ổ trục tay áo. Những chiếc quạt này có xu hướng hỏng hóc nghiêm trọng và thường không có cảnh báo trước. Chúng cũng có thể bị hỏng ngay lập tức ở nhiệt độ trên 70C do cách tổ chức hệ thống bôi trơn của chúng. Như đã đề cập trước đây, chúng bị hư hỏng nặng khi được lắp đặt ở các vị trí không thẳng đứng.
Vòng bi
Thiết kế quạt ổ bi là một cách để chống lại một số khiếm khuyết của thiết kế quạt ổ trục. Các thiết kế quạt ổ bi sử dụng một vòng bi xung quanh trục để giải quyết các vấn đề cánh quạt bị lắc lư và mòn không đều. Vòng bi giúp giảm ma sát so với thiết kế ống bọc và lò xo có thể hỗ trợ mọi độ nghiêng của quạt có thể do trọng lượng của rôto gây ra. Hầu hết các thiết kế động cơ quạt đều có hai ổ trục ngăn cách nhau bằng lò xo. Nếu các lò xo được đặt hết xung quanh trục, thiết bị có thể được vận hành ở bất kỳ góc độ hoặc hướng nào dẫn đến thiết kế đáng tin cậy hơn.
Nhìn chung, quạt ổ bi ít bị hao mòn và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn theo bất kỳ hướng nào. Tuy nhiên, quạt ổ bi đắt hơn để sản xuất vì tính chất phức tạp hơn một chút, và do đó cũng kém chắc chắn hơn. Chúng cũng ồn hơn một chút khi so sánh với những chiếc quạt mang tay áo. Quạt ổ bi được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp như quạt gió cho máy sấy công nghiệp hoặc trong hệ thống làm mát các linh kiện điện tử. Các ứng dụng máy chủ và doanh nghiệp được làm mát có xu hướng ưa chuộng quạt ổ bi vì hiệu suất và tuổi thọ của chúng.
Do thiết kế tiên tiến của chúng, ổ bi kéo dài hơn đáng kể so với quạt ổ trục tay áo, trung bình khoảng 60-75K giờ (ở 60C) so với 40K của quạt ổ trục tay áo. Vòng bi cũng có thể chịu được nhiệt độ cao hơn tốt hơn so với vòng bi tay áo. Chúng cũng có thể được gắn ở bất kỳ hướng nào mà không lo bị xuống cấp. Quạt ổ bi sử dụng hệ thống ổ trục tiếp xúc điểm thay vì tiếp xúc dòng tạo ra ít ma sát hơn. Tuy nhiên, chúng lớn hơn một chút như đã đề cập trước đây, và hệ thống chất bôi trơn của chúng có thể bị hỏng từ từ theo thời gian gây ra tiếng ồn tăng dần.
Vòng bi chất lỏng
Vòng bi chất lỏng về cơ bản là một phiên bản sửa đổi của thiết kế vòng bi tay áo. Chúng sử dụng vòng quay của chính quạt để ổn định quạt và cải thiện đáng kể hiệu suất bôi trơn, dẫn đến quạt cực kỳ yên tĩnh với tuổi thọ cao.
Vòng bi chất lỏng sử dụng công nghệ tuần hoàn chất lỏng và do đó, chúng có xu hướng mang lại mức độ ồn thấp nhất trong số tất cả các loại vòng bi được thảo luận ở đây. Chúng cũng tuyệt vời về tuổi thọ vì những vòng bi này có tuổi thọ dự kiến cao nhất trong số tất cả các loại vòng bi được liệt kê ở đây. Tuổi thọ của vòng bi chất lỏng có thể đạt từ 100K giờ ở nhiệt độ thấp (40-70C) đến 300K giờ, đây là một khoảng thời gian cực kỳ dài đối với một quạt quay.
Quạt sử dụng các thiết lập năng động linh hoạt vẫn rất yên tĩnh trong suốt tuổi thọ của chúng. Chúng cũng có thể được gắn theo bất kỳ hướng nào và không có ưu tiên hướng trục như quạt tay áo. Hơn nữa, vòng bi động lực học chất lỏng thường được ưa thích vì tính bền vững và độ im lặng tương đối trong các máy tính và máy tính hiệu suất cao thuộc loại này. Họ cũng có thể đẩy cùng một hoặc nhiều không khí (trong CFM) như bất kỳ người hâm mộ nào khác cùng lớp của họ. Điều này làm cho vòng bi của quạt động lực chất lỏng trở nên tốt nhất trong tất cả các phòng ban.
Tuy nhiên, có một nhược điểm đáng kể đối với công nghệ này. Quạt động lực chất lỏng đắt hơn một chút so với các loại quạt tương đương sử dụng công nghệ khác. Điều này có thể có nghĩa là một vài đô la ở mức độ người tiêu dùng, đây là một món hời tốt cho một chiếc quạt có tuổi thọ cao với hoạt động im lặng. Tuy nhiên, câu chuyện có thể hơi khác ở cấp độ công nghiệp.
Sự khác biệt
Sự khác biệt chính giữa ba loại vòng bi không nằm ở hoạt động của chúng như một chiếc quạt mà chủ yếu nằm ở độ ồn, tuổi thọ và giá cả của chúng. Ở dưới cùng của giá, chúng tôi có các quạt mang tay áo. Những chiếc quạt này có xu hướng có tuổi thọ hợp lý, không đáng kể, chạy êm khi bắt đầu tuổi thọ và thực sự giá cả phải chăng, vì vậy phần lớn thị trường quạt case PC vẫn sử dụng thiết kế chịu lực này.
Tiếp theo, chúng tôi có quạt ổ bi cải thiện tuổi thọ của quạt ổ trục khá đáng kể, nhưng chúng có xu hướng to hơn một chút và đắt hơn một chút. Cuối cùng, chúng tôi có quạt ổ trục chất lỏng có độ ồn thấp nhất và tuổi thọ cao nhất trong cả ba loại nhưng cũng có xu hướng đắt hơn một trong hai loại ổ trục nói trên.
Việc lựa chọn một tùy chọn ổ trục quạt cụ thể cũng phụ thuộc vào lựa chọn trường hợp của bạn. Nếu thùng máy của bạn có quạt có kích thước từ 140mm trở lên, bạn sẽ không gặp phải bất kỳ mức độ ồn nào không thể chấp nhận được và do đó có thể mua quạt sử dụng ổ trục hoặc ổ bi. Tuy nhiên, nếu bạn có một thùng máy giá cả phải chăng và bị hạn chế với nhiều quạt 120mm thì có lẽ bạn nên đầu tư vào quạt ổ trục chất lỏng để tăng tuổi thọ và độ ồn thấp hơn. Tại một thời điểm, bạn sẽ đạt được lợi nhuận giảm dần, vì vậy sẽ là khôn ngoan khi cân bằng ngân sách của hộp đựng với các quạt với nhau để cuối cùng bạn không phải chi nhiều hơn cho các quạt tản nhiệt so với trường hợp thực tế.
Tối ưu hóa luồng không khí
Định cấu hình luồng không khí của thùng máy là một phần cực kỳ quan trọng trong việc xây dựng một chiếc PC và quạt thùng máy đóng một vai trò rất quan trọng trong đó. Đầu tiên, bạn phải quyết định loại áp lực bạn muốn tạo ra trong hệ thống. Hầu hết những người đam mê PC nghiêng về áp suất dương để giảm sự tích tụ của bụi trong PC và nói chung cũng cung cấp nhiệt độ tốt hơn.
Để tạo áp suất dương bên trong hệ thống, số lượng quạt hút phải nhiều hơn số lượng quạt hút trong hệ thống. Hệ thống áp suất âm có nhiều quạt hút hơn quạt hút và đó cũng có thể là một cấu hình tốt trong những điều kiện nhất định. Áp suất âm có một nhược điểm rất lớn là tích tụ bụi do không khí bị ép vào vỏ máy qua các ngóc ngách và kẽ hở nhỏ nên việc tích tụ bụi là một vấn đề đáng kể.
Hơn nữa, người hâm mộ trường hợp phải được lựa chọn theo nhu cầu của bạn. Có hai loại quạt PC chính trên thị trường. Chúng bao gồm quạt tập trung vào luồng không khí và quạt áp suất tĩnh. Quạt tập trung vào luồng không khí tốt hơn cho việc thông gió trong trường hợp vì chúng có khả năng di chuyển một lượng lớn không khí mà không quá ồn nếu chúng có một trong những loại chịu lực tốt hơn. Quạt áp suất tĩnh được lắp đặt trên bộ tản nhiệt để làm mát bằng nước vì bộ tản nhiệt là vật cản bán thấm trên đường dẫn của luồng không khí. Việc lắp đặt các quạt trường hợp tập trung vào luồng không khí thông thường trên bộ tản nhiệt có thể dẫn đến rò rỉ không khí từ các mặt của bộ tản nhiệt do quạt không có đủ áp suất tĩnh để đẩy không khí qua các cánh tản nhiệt. Những yếu tố này phải được xem xét trước khi đưa ra quyết định mua một chiếc quạt PC. Ngoài ra, của chúng tôi khuyến nghị lựa chọn người hâm mộ vỏ máy tính cũng có thể hữu ích trong vấn đề này.
Từ cuối cùng
Quạt PC sử dụng một hệ thống vòng bi để giữ cho các cánh chuyển động của quạt hoạt động hiệu quả và trơn tru. Ba loại vòng bi phổ biến có sẵn trong các sản phẩm khác nhau trên thị trường hiện nay và sự khác biệt giữa chúng là điều quan trọng cần hiểu trước khi quyết định mua. Mặc dù quạt ổ trục có ống bọc cơ bản có thể phù hợp với hầu hết các bản dựng PC và các ứng dụng khác, nhưng người mua có thể muốn chuyển sang loại quạt ổ bi hoặc ổ trục chất lỏng với giá cao hơn nếu họ muốn hiệu suất âm thanh tốt hơn và tuổi thọ của quạt lâu hơn.
