Prečo je dôležité mať kontrolu nad vibráciami ventilátora?
Vedľa základných parametrov, ako sú prietok vzduchu, statický tlak a hladina hluku, by u ventilátorov nemala chýbať ani informácia o intenzite vibrácií. Ale chýba. Výrobcovia sa touto problematikou, zdá sa, príliš netrápia a pristupujú k tejto téme veľmi laxne. A to je škoda, pretože udávané hladiny hluku sú veľmi abstraktné veličiny, ktoré v praxi formuje práve miera chvenia ventilátora.
Zvuk ako taký sú vo svojej podstate vibrácie. Niektoré vibrácie chceme a očakávame (u reproduktora, ktorý by bez nich nevydával žiadny zvuk), iné musíme akceptovať a nejako pretrpieť (z prúdenia vzduchu napríklad), ale pri ventilátoroch vznikajú aj vyložene nežiadúce vibrácie. A síce tie, ktoré sa dostávajú na rámček a cez pevné časti na teleso, ktoré je s ním späté, typicky skrinka či radiátor chladiča. Tým vzniká akýsi „sekundárny hluk“. Ventilátor sám o sebe má hladinu hluku, ktorá je v ideálnych (laboratórnych) podmienkach nejaká a v praxi (v počítači) je už iná.
Ako hlučnosť ventilátorom formujú prekážky (mriežka, rôzne typy filtrov či radiátorov) sa zaoberáme v rámci podrobných testov ventilátorov. Tie sú tiež pasívnym zdrojom sekundárneho hluku. Jeho úroveň závisí od viacerých aspektov. Okrem hlavného – zvýšeného mechanického odporu v okolí rotora – je to aj intenzita vibrácií, ktorá sa v nejakej miere prenáša na rámček a z neho na chladič alebo skrinku. Následne sú potom aj tieto komponenty zdrojom zvuku, ktorý sa teda skladá z hlučnosti ventilátora a z hlučnosti prekážky.
Hlučnosť prekážky je možné do určitej miery potlačiť, ale pokiaľ ide o zložku z aerodynamického prúdenia, zázraky sa, prirodzene, očakávať nedajú. Podstatne väčší priestor je v, povedzme, mechanickej zložke. Teda nárast hlučnosti v dôsledku chvenia alebo teda vibrovania rámčeka. To podrobne meriame aj v našich testoch ventilátorov. Vibrácie na rámčeku vznikajú z viacerých dôvodov. V prvom rade vplyvom turbulencií, ktoré sú okolo každého ventilátora. Potom má na intenzitu vibrácií vplyv ale aj presnosť vyváženia rotora či skladba statorových pólov. Čím ich je viac (obvykle bývajú štyri, niektoré ventilátory ich majú ale aj šesť), tým je otáčanie plynulejšie a tým nižšie vibrácie sa z jadra ventilátora na rámček prenášajú.
Vibrácie môže znižovať (alebo naopak i zvyšovať) aj kvalita ložísk, ich trení a podobne. Vecí, čo sa podieľajú na výsledku je viac a na potlačenie vibrácií sa obvykle používajú gumené podložky, ktoré ale často nič neriešia. Pri montáži na chladič sa vibrácie z ventilátora na radiátor veselo prenášajú cez kovové skrutky alebo spony. Až pri Fortis 5 sme spozorovali, ako v tomto smere efektívne poliaci vymysleli uchytenie ventilátora. Oceľové spony na strane ventilátora sú ukotvené v silentblokoch a sú tak odizolované od kostry rámčeka. Ale v týchto veciach sa snaží robiť niečo aj Akasa. Na nových ventilátoroch OTTO je „odpružená“ platforma, ktorá by mohla eliminovať vibrácie z turbulencií. Ako efektívna je realizácia tohto riešenia sa ukáže ale až potom, ako to otestujeme.
Akým spôsobom meriame vibrácie u ventilátorov viete. Niečo sme už o tom napísali, ale radi by sme túto problematiku zvýrazňovali, pretože je dôležitá a firmy okolo ventilátorov ju zjavne ignorujú. Keď uvádzať hladinu hluku, tak intenzitu vibrácií k tomu hneď ako druhý údaj. Pretože ventilátor s hladinou hluku 25 dBA v konečnom dôsledku môže vyrobiť viac hluku ako ventilátor s papierovo dvojnásobnou hlučnosťou. Stačí, aby viac vibroval. A verte nám, nejde o žiadnu kozmetiku. Skôr či neskôr vám ukážeme, ako hlučné také vibrácie môžu byť.
Náš trojosí vibrometer umožňuje mimo iné aj záznam zvuku, ktorý bude možné zase znázorniť na spektrografoch. Sekundárny hluk z vibrácií môže byť pokojne aj vyšší než hlučnosť samotného ventilátora v ideálnych podmienkach mimo kontakt s iným telesom. V rámci vývoja nášho tunela sme veľmi dlho trápili nad tým, aby sa vibrácie z rámčeka neprenášali na kostru veterného tunela, ale zároveň ich bolo možné jasne monitorovať a pri výbere správneho ventilátora s nimi kalkulovať. Pri všetkej jednoduchosti sa dá poznamenať, že čím viac ventilátor vibruje, tým je menej vhodný do skriniek s tenkými plechmi.
Čím robustnejšia je konštrukcia komponentu, na ktorý ventilátor inštalujete, tým menší negatívny dosah by vibrácie mohli mať. Všetko si však časom poriadne zanalyzujeme. Tento článok je len taký základ, ktorý upozorňuje na to, že vibrácie pri ventilátoroch rozhodne treba riadne evidovať. A bolo by pekné, keby sa to tak dialo aj na úrovni parametrov výrobcov.
Hoci sami vieme, že meranie vibrácií a ešte takýchto slabých, aké ventilátory mávajú, je veľmi náročné. Ale s tým, že ide o mimoriadne užitočnú vec, ktorá by mala byť štandardizovaná aj pre parametre počítačových ventilátorov, sa stotožňuje napríklad aj Noctua. Tak uvidíme, kto prvý sa tým začne zaoberať a dôsledne vnímať všetky vlastnosti svojich ventilátorov. Ak by niekto potreboval pomocnú ruku… info@hwcooling.net.
no konečně !! pěkná práce, schválně jak špatné jsou 140mm Noctua z hlediska vibrací, podle mých zkušeností – špatné. Sterrox 120 je ovšem jiná liga.
No, 140mm Noctuy zatiaľ neviem, ale 120mm reduxy P12 porážajú iné ventilátory aj bez gumených podložiek.
Záleží samozrejme aj na kusovosti, preto aj vibrácie vyhodnocujeme na základe troch rôznych vzoriek. Ale zrovna tie P12 redux-1700 boli jedna ako druhá. Sterroxy ešte vo verejných testoch nemáme, ale môžem potvrdiť, že vyššie vibrácie ich fakt netrápia. 🙂
S NF-A14 zkušenost mám a nestěžuju si, je ale pravda, že běží maximálně na poloviční otáčky a mám je pružně uchyceny.
Väčšie 140 mm ventilátory dosahujú prirodzene väcsi prietok a majú tým pádom majú aj silnejšie turbulencie… že by mali výrazne vyššie vibrácie z íných dôvodov, sa mi nezdá. Kvalita vyváženia rotora, bude, predpokladám na rovnakej úrovni ako pri 120 mm modeloch a intenzívnejšie vibrácie od motorčeka/ložísk by som takisto neočakával. Je to ten istý 4-polový dizajn s ložiskami SSO(2). Ale možno sú nejaké modely alebo šarže, ktoré sa od ostatných výrazne odlišujú. Postupom času všetko otestujeme a uvidíme…
S vyvážením rotoru může být větší problém, ale neznám výrobní tolerance, abych soudil. Výsledků měření se ale stejně tak nemůžu dočkat 😀
Jasné, ale myslel som to tak, že v rámci ventilátorov Noctua sa bude k tomu (vyváženiu) pristupovať s podobnou precíznosťou. Na základne výsledkov, ktoré už máme, sú v tomto smere zatiaľ predstavujú etalón. Žiadny doteraz otstovaný ventilátor pri podobnom prietoku nemá nižšie vibrácie (na Akasa Vegas X7 sme nenamerali síce nič, ale tiež má ten ventilátor na maxime v porovnaní s redux-1700 o 35 % nižší prietok). Napríklad Sigma Pro Corona RGB 120 vibruje 9-krát výraznejšie ako Fluctus 120 PWM, ktorý je vyrábaný podstatne presnejšie a vidieť to aj voľným okom na na detaile lopatiek. Sigma Pro Corona RGB má kde tu rôzne ostrapky a hrbolaté hrany a na niektorej lopatke je toho viac než na druhej. A toto vyváženie rotora prirodzene zhoršuje.
Všetky predpoklady na prakticky nulové vibrácie mal aj Asus ROG Strix XF120, ale u neho sa bohužiaľ nepodarilo dotiahnuť povrchovú úprava na dvoch lopatkách (čo doteraz nechápem, ako sa môže niečo takéto stať na všetkých kusoch :)), ktoré majú tak trochu inú hmotnosť a o perfektom vyvážení už len preto nemôže byť reč.
Mimochodom, je zaujímavé sledovať, ako intenzita vibrácií narastá pri poškodzovaní lopatky. Keď sa z nej ulomí, tak je to, samozrejme, úplna skákanica, ale na zhoršenie stavu stavu (a citeľné zvýšenie vibrácií) aj malá ryha (s malým úbytkom materiálu) na lopatke. Niekedy v priaznivejších časoch sa snáď dostaneme aj k takýmto analýzam, aby ste mali predstavu, aké drobnosti rozhodujú o tom, koľko a v akej intenzite môže ventilátor prenášať vibrácie na skrinku či radiátor chladiča.
Ty vado, tak snad stihne vydělat na nové zuby 🙁
Na nich se to ‚nijak‘ neprojeví, ale začne rezonovat bedna /brum jako z repráku, podle rpm i vlnící se/pulzující projev/. Na redditu je toho víc ve spojení Noctua 140mm a Fractal Design. Dokud nenasadím bočnici, je to ok. Rezonance je slyšet v podstatě jen okolo 520-600 rpm – pčední sání do bedny. Extra odhlučnění vnitřku navíc moc nezabralo, ale do 500rpm to je ok.
Tiché PC u mě znamená = v noci v tiché místnosti poslechem nevíte zdali hrajete WoT nebo je PC vypnuté !
Obecně, když držím v ruce ventilátor a cítím vibrace není to OK. U Sterrox verze necítím nic 🙂
Že toje ale kusová záležitost potvrzuji. U chladiče D15S vibroval tak, že jsem ho dal pryč. Druhý byl OK.
Prostě a jednoduše, moc velké tolerance ve výrobě, pokud to vůbec někdo řeší.
Za tuhle metodu zaměřenou na vibrace, zvláště v našich malých zemích, jsem rád.
Máte ešte niekde ten neštastný kus vibujúcej Noctuy (a o aký model šlo?)? Radi by sme ho robrali na analýzu a vymenili ho za nejaký poriadnejší kus. 🙂
Výhľadovo sa chceme zaoberať aj určovaním akéhosi rozptylu na základe otestovania väčšieho množstva vzoriek. To, samozrejme, robíme aj v štandardných testoch, že je výsledok tvorený priemerom minimálne dvoch (pokiaľ je rozdiel medzi nimi pod 5 %) či troch vzoriek (ak je rozdiel v nejakej osi nad 5 %). Doteraz otestované ventilátory sa ale naprieč kusmi príliš nerozchádzali, trochu výraznejšie (ale stále nevýrazné) rozdiely sú u starších ventilátorov SolentiumPC – Sigma Pro 120 a igma Pro Corona RGB 120. Konzultovali sme to aj s vývojárom SilentiumPC, ktorý spomína dve veci, prečo tie vibrácie na tých ventilátoroch môžu byť vyššie. jednak pre nedokonalosti vstrekovacej forme, jednak pre excentrickú osku. Tá vraj nemusí byť úplne v strede, prípadne môže byť trochu krivá. Samozrejme nie tak, aby to bolo zrejmé už napohľad, ale samozrejme tu zaváži každá drobnosť. Napríklad ten NF-P12 redux-1700, hoci je to low-end (ale jasné, odvodený z high-endu…), musia byť kladené naozaj mimoriadne vysoké nároky na presnosť výroby.
Bohužel, nemám. Byl to default ventilátor v jednovrtulové verzi chladiče D15s. Šel tehdy pryč i s chladičem.
„na potlačenie vibrácií sa obvykle používajú gumené podložky, ktoré ale často nič neriešia.“
Môžem potvrdiť. Problém je v tom všetkom čo je popísné v článku, vyváženie, ložiská a pod. Môže byť 10 rovnakých kusov z tej istej série, ale 1-2 môžu mať zlé vyváženie, horšie ložiská. Budú síce funkčné, ale nepoužiteľné. Samotný ventilátor, vzduch je tichý, ale prácu ložísk bude počuť. Vtedy naozaj nepomôžu gumenné nožičky, alebo gumenné zavesenie ako bolo/je pri Arctic. Buď reklamovať alebo kúpiť nový kus. Reklamoval som ventilátory len raz, aj to len preto, že som reklamoval drahšiu vec, kde sa oplatilo zaplatiť poštovné. Na moje prekvapenie, peniaze za ventilátory mi vrátili (toto neviem garantovať že bude aj u malých predajcov, ale malo by to tak byť). Iné som nereklamoval, aj keď boli na to súce.
Mal som jeden naozaj, ale naozaj zlý.
To je dôvod, prečo ku recenziám budem pristupovať vždy trochu odmerane. Nie sú zárukou, že všetky kusy toho typu budú ako tie z recenzie. Ale ak v recenzií budú negatíva, je veľmi veľká šanca, že budú pri všetkých daného typu. Nemá vyznam ani len uvažovať nad ich kúpou.
„…ku recenziám budem pristupovať vždy trochu odmerane. Nie sú zárukou, že všetky kusy toho typu budú ako tie z recenzie…“ k tomuto som ešte zabudol zdôrazniť, že výsledky v testoch sú na základe minimáne dvoch kusov a pokiaľ je rozdiel v akejkoľvek osi nad 5 %, tak vychádzajú až z meraní troch rôznych kusov toho istého modelu. Medzi rečou to bolo spomenuté už niekde vyššie, ale neuškodí to zdôrazniť. Isteže, nie je to stopercentná garancia toho, že sa nejaký ventilátor nebude správať inak (napríklad naprieč šaržami. Jedna lepšia, druhá horšia…), ale všetky kusy v obehu neotestujeme. Tým by sa mal pri výstupnej kontrole zaoberať (a uvádzať na základe svojich zistení rozptyl alebo aspoň nejaký orientačný údaj) niekto iný, že… 🙂
Trochu závidím to meracie náradie, ale napadlo mi, dalo by sa len tak zo srandy, porovnať meranie vibrácií na tom testery so senzorom v mobile? Je to akcelerometer v oboch prípadoch, či ?
V mobiloch ktoré mám ja, aj položený mobil na jednej, či dvoch osiach hádže nejaké hodnoty, ale sw to upravujú. Alebo je to tak citlivé že to zaznamenáva i rotáciu Zeme, neviem 🙂
Porovnanie so senzorom v mobile si veľmi predstaviť neviem, ani zo srandy. 🙂 Mobil nemá žiadnu externú sondu (a akcelerometer je vnútri). Čo by bol snímací/kontaktný bod? Ten musí mať navyše vysokú tvrdosť. A takisto musí snímač na merané teleso pôsobiť konštantnou silou. Tá je v našom prípade daná magneticky. Ďalej sa musí vždy merať v rovnakom mieste, musí byť vymedzená konkrétna kontaktná plocha. Na to máme v rámci držiaku ten „doraz“. Rozlíšenie, citlivosť, presnosť, opakovateľnosť meraní bude na mobile asi tiež nedostatočná. Kým sme sa uchýlili ku konečnému riešenie, tak sme si medzi sebou porovnali viacero možností (ale vždy na úrovni riadnych vibrometrov) a tento jediný spĺňal všetky tie vysoké kritériá, ktoré sme mali.
Merať vibrácie na tejto úrovni a s relevantnou opakovateľnosťou je… fakt extrémne náročné a zrejme aj preto sa k nemu nikdy nikto v rámci počítačových komponentov neodhodlal, ani výrobcovia ventilátorov. Jedna vec, tá jednoduchšia, je mať správne zariadenie a druhá (o dosť zložitejšia) je vytvoriť na tieto merania vyhovujúce prostredie, čo je už veľmi krehký a stály systém. Pravideľne treba cyklovať aj tie tlačné pružinky (s presne nastavenou vhodnou silou), ktoré sú len jendým z mnohých prvkov z celku našej sústavy na meranie vibrácií.
PS: Máme tu tie vibrometre dva. Jeden je do zálohy, keby sa tomu hlavnému kusu niečo stalo. Tak v prípade zaujmu môžeme jeden požočať albeo prísť odmerať, pokiaľ vás zaujímajú vibrácie niečoho konkrétneho. 🙂
Měřit vibrace na zařízení vyhrazeném jen pro ten účel je jedna věc, ale měřit je jako Vy Ľubo to che jiný fištrón. Že byste tam ten mobil nakonec nějak nepřiplácnul, Vám tu nikdo nevěří 😛
Fakt mi to ani nenapadlo, merať vibrácie cez telefón. 🙂 Síce nie som (snáď) zase až taký starý, ale do starej školy patrím (a som na to hrdý). Dosť cez prsty sa pozerám aj na to, keď niekto vyberá mobil podľa „kvality foťáku“. Chápem, že ľudia sú nenároční a všeličo im stačí, ale… neviem, mne takýto pohľad na svet nejako nesedí, povedzme. 🙂
Výhoda senzoru v mobile je, že si môžte stiahnúť soft, ktorý to zaznamenáva, graficky reprezentuje. Dal by sa dať na auto a merať motor. Inak bol to len žart. Jedine zavesiť mobil na 4 gumičky a ventilátor dať naň 🙂
Skôr ma zaujímal ten senzor, aké sú medzi nimi rozdiely. Doteraz mi nikdy nenapadlo mať taký merač, že vôbec existuje. Do tejto oblasti som nezabŕdol nikdy ani omylom. Vždy keď bol nejaký problém, izolovalo, upevnilo či vymenilo sa to. Keď vibrácie boli v recenziách, napríklad pevných diskov, vždy to bolo v kategórií osobný subjektívny pocit. Pozrel som si ten Landtek VM-6380, čisto len cenu. Už viem prečo sa to nevidí v recenziách 🙂
Super, profesionálne objektívne merania! 🙂
Grafické znázornenie cez aplikáciu umožňuje aj ten náš Landtek. Cez rozhranie RS-232 vie vykresľovať hodnoty v reálnom čase, prípadne sa dajú jednotlivé vzorky zaznamenať do CVS na vypracovanie si vlastných čiarových grafov. To má zmysel asi najmä pri zariadeniach s intenzívnejšími vibráciami, ktoré počas svojho behu rôzne kolíšu. Napríklad vpyvom prepínania medzi rôznymi aktívnymi súčasťami. Ale dalo by sa to využiť aj na vytvorenie grafu závislosti intenzity vibrácií od prietoku… to by bolo už ale asi prekomplikované a naprieč testami by porovnanie ventilátorov nebolo také pohodlné, ako keď sú údaje upratané do pruhových grafov podľa normalizovaných režimov hladín hluku.