|
Своевременная диагностика транспортного средства дают возможность каждому автовладельцу продлить эксплуатационный срок его автомобиля, сделать управление им максимально безопасным и комфортным. Важнейшим элементом обслуживания автомобилей является диагностика двигателя внутреннего сгорания, и сегодня диагностика ДВС – одна из самых распространенных услуг, предлагаемых многими автомастерскими. Выполнить на высоком качественном уровне обслуживание ДВС смогут опытные специалисты автотехцентра «Интер Авто». Двигатель каждого автомобиля находится в режиме постоянных нагрузок и высоких температур, что, следовательно, снижает его эксплуатационный срок. В этом случае предотвратить возможные неисправности помогут специалисты автотехцентра, своевременно проведя все виды технического обслуживания, осуществив тщательный контроль состояния двигателя и проведя профилактический ремонт ДВС 
Тем не менее, при большом пробеге авто данные меры могут не оказать должного результата, и тогда появляется необходимость проведения капитального ремонта, при котором двигатель полностью восстанавливается. В том случае, когда предварительная диагностика двигателя внутреннего сгорания показала, что конкретный двигатель не подлежит ремонту, а все остальные механизмы находятся в исправном состоянии, то тогда двигатель будет заменен на аналогичный. В данном случае, нередко именно эта процедура может обойтись дешевле, чем капитальный ремонт. Диагностика ДВС производится перед началом любых ремонтных работ, так как именно она во многом способна определить их успешное проведение. Именно на этапе диагностики и выявляются все имеющиеся неисправности, а, следовательно, и объемы предстоящих ремонтных работ, которые можно уже на этом этапе калькулировать. В каких случаях требуется диагностика двигателя?Диагностика ДВС необходима, обычно, в двух случаях: если Вы приобрели подержанное авто, или же у своего авто обнаружились неисправности. Компрессия: данный параметр позволит понять непроницаемость сопряжений поршня-кольца-цилиндра и клапан-седло клапана, которые отвечают за изменение энергии, выделяемой при топливном сгорании, за мощность, за расходование масла и экономичность двигателя. Результаты при диагностики сопоставляются с заявленными данными производителя. Формат эффективной мощности, диагностируемый с колес авто. Эффективная мощность определяется на динамометрическом стенде. Данный показатель снимается с коленвала, при помощи измерения углового ускорения вращения коленвала – режим от холостых оборотов до предельно высоких. Давление масла в смазочной системе дает возможность оценки изношенности сопряженных деталей в кривошипно-шатунном механизме, позволяет определить степень изнашивания подшипников распредвала, продиагностировать состояние масляного насоса, редукционный клапан. Полученные результаты также сопоставляются с данными, заявленные производителем. Неполадки в системе смазки могут возникать в случаях, когда замена масла и масляного фильтра своевременно не производится. Диагностика давления картерных газов дает оценку состояния цилиндропоршневой системы. Полученное значение не должно подниматься выше порога, который регламентирован для качественной работы двигателя. Диагностика разряжения впускного коллектора оценивает состояние привода распредвала (цепи, ремня), зазоров и герметичности клапанов, присутствуют ли отложения с нагаром на клапанах впуска. Диагностика шума, стука или колебаний двигателя. Двигатель, находящийся в состоянии бесперебойной работы, должен издавать равномерный звук, но, если он изменился, то следует своевременно провести диагностику и устранить выявленную неисправность. Диагностика дымности выхлопа позволяет определить, не сопровождается ли выхлоп высоким содержанием топлива, что несет угрозу для двигателя. Сейчас, в основном, для проверки состояния двигателя используется компьютерная диагностика ДВС. В автотехцентре «Интер Авто» диагностика двигателя проводится высокопрофессиональными мастерами, которые используют не только свои приобретенные навыки и опыт работы, но и современное оборудование, которое помогает точно выявить неисправность, следовательно, и быстрее ее ликвидировать. В тот случае, если проводится диагностика двигателя сложных современных моделей автомобилей, данный вид диагностики является единственно возможным. Оптимальным вариантом является двукратное проведение диагностики – перед началом ремонтных работ и после их окончания, так как этот момент дает возможности оценить качество проведения ремонта и сразу же устранить гипотетические неисправности. В случае, если Вы нуждаетесь в ремонте двигателя автомобиля, то самым лучшим вариантом станет обращение в автотехцентр «Интер Авто» в Саратове, в котором профессиональные опытные мастера проведут все необходимые процедуры. |
В каждом из этих случаев автовладелец должен выяснить не только то, в каком состоянии находится механика, но и то, в как обстоят дела в системе впуска, в зажигании, энергоснабжении и системе управления двигателем. В данном случае потребуется провести полную диагностику, которая поможет исправить выявленные неисправности, а также дать прогноз будущим расходам на ремонт.
Специалисты автотехцентра обладают большим опытом в проведении диагностики любых марок автомобилей, и произведут ремонт любой неисправности, какой бы уровень сложности она не имена. За счет того, что наш центр «Интер Авто» сотрудничает непосредственно с ведущими производителями запасных частей, то и цена проведения ремонта у нас будет одной из самых оптимальных. Проводя обслуживание ДВС в автотехцентре «Интер Авто», вы доверяете свой автомобиль рукам профессионалов, которые качественно произведут все необходимые работы оперативно и за доступную стоимость.Диагностика двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии по анализу работающего масла
В настоящее время анализ смазочных материалов для оценки состояния агрегатов автомобиля широко распространен в странах Европы и США. Становится востребованным он и в России.
Компания «Химмотолог» работает в данной области с 2010 года, и к настоящему времени не только проводит анализ смазочных материалов, но также разрабатывает и производит приборы для экспресс-анализа, с помощью которых можно самостоятельно оценить качество масла и провести диагностику состояния техники.
Масло – это «кровь» автомобиля. Как по анализу крови можно выявить наличие заболеваний, так и по анализу работающего масла можно установить наличие неисправностей в ДВС, КПП, трансмиссии.
По сравнению с другими методами диагностики анализ работающего в двигателе масла имеет ряд существенных преимуществ:
- диагностику выполняют без разборки и визуального осмотра;
- неисправности двигателя, трансмиссии, редукторов и др. обнаруживаются на самой ранней стадии возникновения;
- не требуется доставка диагностической аппаратуры к местам эксплуатации техники или перегон техники на пост диагностирования;
- анализ дает возможность заменять масло при действительной утрате им работоспособности, а не по величине пробега или мото-часам;
- анализ позволяет получить большой объем информации при небольшой трудоемкости его выполнения.
Несмотря на свою простоту, анализ масла имеет достаточно высокую точность: при разборке и ремонте двигателей предполагаемые неисправности подтверждаются в 95% случаев.
Экономическая эффективность диагностирования дизелей по анализам масла очень высока. Эксплуатационные расходы автопредприятий снижаются в среднем на 25%. Снижение затрат в первую очередь обусловлено уменьшением расходов на закупку запасных частей и проведение ремонтных работ, минимизацией потерь, связанных с вынужденным простоем автомобилей. Дополнительную экономию дает уменьшение расхода масла и топлива, так как масло заменяют по фактической необходимости, а своевременное устранение неисправностей двигателя позволяет избавиться от обусловленного ими перерасхода топлива.
Существуют лаборатории, специализирующиеся на анализе горюче-смазочных материалов, например, в Великобритании через одну из таких компаний проходит более 70 тыс. образцов масла в год.
Более половины из 482 парков грузовых автомобилей в США с количеством транспортных единиц десять и более осуществляют анализ масла. Половина из них прибегают к услугам независимых лабораторий, треть парков сотрудничают с лабораториями фирм, поставляющих им масла, 20% парков проводят анализ сами с помощью специальных лабораторных комплектов (из них 60% закупили эти комплекты сами, остальным паркам они были предоставлены поставщиком масла).
Многие производители моторных масел в качестве безвозмездной сервисной услуги проводят анализы работавшего масла покупателям своей продукции. Такая практика уже много лет имеет место в разных странах.
Основным преимуществом диагностики по анализу работающего масла является простота ее проведения: не требуется разбирать соответствующий агрегат или выводить автомобиль из эксплуатации. Таким образом, можно чаще проводить диагностику, что дает возможность выявлять дефекты в технике на ранней стадии, и тем самым уменьшить затраты на техническое обслуживание и покупку запасных частей.
Масло не только служит источником информации, но и само является «жидкой деталью». К нему применимы понятия надежности и работоспособности, оно, так же как и любая другая деталь, может «выйти из строя» и перестать выполнять свои функции.
Указанные в инструкциях по эксплуатации двигателей и правилах технического обслуживания сроки смены масел определены по результатам испытаний. Стендовыми и эксплуатационными испытаниями заводов-изготовителей установлена наработка, в течение которой не будет значительного нагарообразования и износа, двигатель работает надежно с гарантированным ресурсом.
Но эти условия почти всегда отличаются от реальных. В эксплуатации качество топлива может быть лучше или хуже используемого при испытаниях, неодинаково и техническое состояние двигателей. Сроки же смены установлены заводами для новых двигателей. В процессе эксплуатации существенно меняются нагрузки, от величины которых заметно зависит долговечность двигателя. Можно назвать еще множество факторов, влияющих на срок смены масел и ресурс техники, но все они не учитываются при регламентной замене масла.
В случае замены масла по пробегу возможны следующие ситуации: во-первых, замена масла, еще не выработавшего свой ресурс; во-вторых, работа двигателя на масле, эксплуатационные свойства которого недопустимо ухудшены. В первом случае повышается стоимость эксплуатации, во втором – снижается надежность работы двигателя. И то и другое экономически невыгодно. Эту проблему также может решить анализ работающего масла.
Для проведения анализа работавшего масла необязательно отправлять его в лабораторию, существует возможность определения показателей масла с помощью специальных приборов.
Рассмотрим основные показатели качества масла.
Вязкость
Вязкость – один из главных показателей качества масла. По изменению вязкости масла можно установить наличие в нем примесей. Например, снижение вязкости говорит о попадании в масло топлива, что, в свою очередь, может являться следствием неисправности топливной системы. Увеличение вязкости указывает на окисление масла вследствие наличия в масле охлаждающей жидкости, воды (что является следствием трещин в головке блока цилиндров или протекания уплотнительной прокладки), частиц износа (в результате износа деталей двигателя), перегрева масла (при неэффективной работе системы охлаждения).
Специально для определения вязкости в компании «Химмотолог» разработан вискозиметр В‑200 (рис. 1, 2). Его основные преимущества – компактность, универсальность, простота использования. Мини-термостат в составе прибора позволяет без использования дополнительного оборудования нагревать образец до нужной температуры (для моторных масел вязкость определяют при 40 и при 100 °C).
Диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость, хотя и не регламентируется стандартами на масла, может дать большое количество информации. Мы разработали анализатор нефтепродуктов (рис. 3) – прибор, который на основании измерения одного этого показателя может многое сказать о масле. Время измерения диэлектрической проницаемости составляет 1…5 минут, для проведения измерений требуется всего 3 мл исследуемого продукта.
Рис. 3. Анализатор нефтепродуктовАнализатор нефтепродуктов позволяет:
– определить содержание в масле воды или охлаждающей жидкости;
– выявить природу базового масла (минеральное, полусинтетическое, синтетическое) – это полезно при покупке масла, чтобы обезопасить себя от контрафактной продукции;
– определить ресурс работающего в двигателе масла и степень истощения пакета присадок.
Продукты износа
Главной особенностью определения содержания частиц износа является то, что этот показатель является непосредственной характеристикой состояния узлов трения в двигателе.
Для определения этого показателя качества в ООО «Химмотолог» был разработан датчик скорости износа (рис. 4) – прибор, который в режиме реального времени следит за температурой и содержанием частиц износа в различных агрегатах автомобиля: двигателе, коробке передач, трансмиссии, раздаточной коробке. Данные с датчиков с помощью Bluetooth передаются на телефон или планшет, где владелец может увидеть данные по текущему состоянию узлов трения, графики концентрации частиц износа в зависимости от времени, прогноз и рекомендации по срокам замены смазки и проведению ремонтных работ.
Рис. 4. Датчик скорости износаДатчик скорости износа доказал свою эффективность уже при прохождении эксплуатационных испытаний. Для испытаний была выбрана «Газель Бизнес», датчики были установлены в ДВС, в раздаточной коробке, в заднем мосту. Однажды, после поездки по проселочной дороге в слякоть, датчик, установленный в раздаточной коробке, начал показывать увеличение скорости износа в 4 раза. Масло из коробки было слито, и проведен его более тщательный анализ..jpg)
Оказалось, что повышение износа было вызвано попаданием в раздаточную коробку воды. После замены масла интенсивность износа вернулась к прежнему уровню (рис. 5).
Если обратиться в специализированную лабораторию, анализ работавшего масла может дать еще больше информации: спектральный анализ позволяет установить конкретную группу деталей, которая подверглась износу, а также оценить степень деградации пакета присадок.
Таким образом, в настоящее время диагностика техники по анализу работавшего масла – простой и информативный способ оценить состояние автомобиля.
Ришат Нигматуллин, директор ООО «Химмотолог», д-р техн. наук, профессор
Диагностика ДВС
Диагностика двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля
В современных автомобилях двигатели внутреннего сгорания – это система, состоящая из сложных электронных и механических механизмов.
Под диагностикой ДВС следует понимать совокупность мероприятий, которые направлены на выявление и последующее устранение различных поломок.
Высококвалифицированные мастера автосервиса «Космос» в г. Павловский Посад применяют передовое оборудование для диагностирования, позволяющее определять самые скрытые неисправности.
Виды диагностирования ДВС
Сегодня множество техцентров предлагают 2 вида диагностики:
- дизельных ДВС;
- бензиновых ДВС.
Проверка их работоспособности состоит из следующих мероприятий:
- осмотра и обнаружения течи;
- замера состояния давления масла, компрессии, роликов и ремней;
- осмотра системы зажигания и управленческого блока.
Диагностику ДВС следует осуществлять с постоянной регулярностью, а тем более если появилась течь масла или какие-то посторонние шумы, внезапно увеличился расход топлива и энергии.
Каждый из этих признаков говорит о возникновении проблем в двигателе, что может стать угрозой жизни и здоровья как водителя, так и пассажиров. Если у вас появились хоть малейшие сомнения в правильности функционирования двигателя, следует сразу же посетить специализированный автосервис.
Диагностика двигателя внутреннего сгорания: основные этапы
На первом этапе специалист производит визуальный осмотр мотора и определяет поломку. Затем предлагаются возможные пути разрешения проблемы, а уже потом производится механический осмотр и компьютерная проверка сканирующим устройством, что помогает оперативно и с максимальной точностью выявить коды имеющихся ошибок.
Далее мастер сравнивает все показатели, после чего у него появляется возможность четко назвать причину и характер неисправности. Устранение поломки производится в кратчайшие сроки.
Диагностика ДВС, цена которой зависит от квалификации специалиста и используемого оборудования, будет произведена на высшем уровне в соответствии с основными стандартами качества.
Работники автосервиса «Космос» в г. Павловский Посад качественно и с гарантией произведут диагностику двигателя по адекватной цене.
Компьютерная диагностика автомобилей в Самаре. Диагностика АКПП ДВС АБС инжектора в автосервисе Автомеханик
Автоэлектрика – одна из сложнейших автомобильных систем. В современных иномарках и отечественных автомобилях работа практически всех остальных систем связана с автоэлектрикой, малейшие неполадки в ее работе могут привести к проблемам в работе двигателя или блокировке запуска авто. Именно поэтому, столь кропотливые работы по ремонту автоэлектрики должны производиться после точной диагностики и требуют профессионального оборудования.
В автосервисе «Автомеханик» Вы можете воспользоваться услугами профессионального автоэлектрика, и провести полный спектр диагностики и ремонта электрооборудования автомобиля.
При проведении электронной диагностики просматриваются не только коды ошибок, но и текущие показания всех датчиков и исполнительных механизмов автомобиля в цифровом и графическом режимах.
Компьютерная диагностика (электронная диагностика) автомобиля позволяет быстро выявить поломки в системах и агрегатах, а также оценить общее состояние машины.
Опытные специалисты нашего автосервиса проведут все необходимые механические измерения (давление масла в системе смазки, давление топливного насоса, напряжение и силу тока высоковольтной части, измерят компрессию двигателя и т.д.), а затем с помощью мототестера и мотосканера получат более точную информацию о неисправностях.
Наш автосервис при поиске неполадок в агрегатах и системах автомобиля используется современный диагностический стенд-сканер, подключенный к компьютеру. С помощью сканера определяют фактическое состояние агрегата и его комплектующих.
Диагностируемые системы
• Диагностика Двигателя
• Диагностика АКПП
• Диагностика Подвески
• Диагностика АБС, ПБС, СКС
• Диагностика круиз-контроля
• Диагностика климат-контроля
• Диагностика подушки безопасности
• Диагностика электронной комбинации приборов
• Диагностика бортового компьютера
• Другие системы в зависимости от модели автомобил
Расшифровка кодов ошибок OBD-2
Расшифровка кодов ошибок Bosch ME 17.
9.7
Расшифровка кодов ошибок Daewoo (ДЭУ)
Расшифровка кодов ошибок Renault (Рено)
Расшифровка кодов ошибок ВАЗ
Расшифровка кодов ошибок Honda (Хонда)
Расшифровка кодов ошибок Toyota (ТОЙОТА)
Расшифровка кодов ошибок Nissan (НИССАН)
Расшифровка кодов ошибок FORD (ФОРД)
Расшифровка кодов ошибок BMW (БМВ)
Расшифровка кодов ошибок дизельных SsangYong
Диагностика и ремонт ДВС — Сеть станций технического обслуживания СТО-1
Автокомплекс «СТО1» осуществляет диагностику и ремонт двигателей автомобилей. Любой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет ограниченный ресурс, после чего, как правило, требуется капитальный ремонт. На ресурс мотора влияет множество факторов — манера вождения, соблюдение режимов эксплуатации, качество топлива, своевременность обслуживания и замены технических жидкостей.
Некоторые признаки проблем работоспособности ДВС:
- повышенный расход масла либо топлива;
- ухудшение динамических показателей двигателя;
- нагар на свечах зажигания;
- посторонних звуки во время работы двигателя;
- следы подтекания масла;
- «плавающие» обороты;
- выхлоп неестественного цвета;
- горит «Check Engine» на панели приборов.
Наличие одного или нескольких из этих признаков — хороший повод заехать в автосервис.
Мы рекомендуем регулярно производить комплексную диагностику двигателя — своевременный ремонт и настройка узлов и агрегатов позволит продлить срок службы силовой установки. Автокомплекс «СТО1» располагает современной технической базой, благодаря которой мы можем заниматься всеми видами диагностики и ремонта двигателя — от мелких работ по наладке отдельных узлов, до капитального ремонта.
Цели диагностики ДВС
Диагностика призвана выявить имеющиеся неисправности, установить причины, которые привели к их возникновению и выявить остаточный ресурс узлов и деталей двигателя. По результатам процедуры можно решить, какие из деталей могут быть отремонтированы либо восстановлены, а какие нуждаются в замене.
Что включает в себя полная диагностика двигателя автомобиля:
- внешний осмотр;
- выявление причин посторонних шумов;
- контроль уровня масла и охлаждающей жидкости;
- контроль компрессии в цилиндрах;
- проверка системы вентиляции и воздушных фильтров;
- проверка фаз газораспределения.
Выявить скрытые неисправности помогает компьютерная диагностика двигателя. Автокомплекс «СТО1» оснащен профессиональными сканерами сканеры Launch x431 pro и Mercedes Star Diagnosis c3 — это оборудование позволяет быстро и точно определить текущее состояние двигателя автомобиля.
Виды ремонта двигателя
По итогам диагностики нашими специалистами может быть произведен ремонт двигателя в необходимом объеме:
- текущий ремонт: устранение мелких неисправностей, регулировка и настройка двигателя, замена навесного оборудования и технических жидкостей;
- средний ремонт: частичная разборка с заменой ряда деталей и узлов;
- капитальный ремонт: полная разборка со снятием и установкой двигателя, заменой или восстановлением износившихся узлов.
На все виды ремонта предоставляется гарантия в 12 месяцев. Необходимые для ремонта запчасти и расходные материалы вы можете приобрести либо заказать в нашем автокомплексе.
Сколько стоит ремонт двигателя
Стоимость рассчитывается индивидуально в каждом конкретном случае и часто требует предварительной диагностики.
Для уточнения цены вы можете связаться с нашими специалистами по телефону или оставить заявку на обратный звонок.
Диагностика двигателя в Челябинске | Диагностика ДВС в автосервисе »Гарант»
Если Вас заинтересовала услуга «Диагностика двигателя», то по всем интересующим вопросам, Вы можете обратиться к нашим менеджерам по телефонам: (351) 223-27-35, (351) 223-27-36
Заказать
Диагностика ДВС
Те, кто хоть раз сталкивался лицом к лицу с ремонтом двигателя, знают, что это не самое приятное и крайне не дешевое мероприятие. Чтоб избежать нежелательных растрат, советуем вовремя выполнять диагностику и профилактику дизеля.
Обычно, любую проверку двигателя начинают с оценки технического состояния. Отклонения от нормальных параметров часто встречаются даже у автомобилей с небольшим пробегом. Причины могут быть разнообразные:
- качество изготовления;
- эксплуатация машины на топливе отечественного производства;
- использования масел сомнительного качества и др.
Ещё одна большая проблема – залегание поршневых колец. Такое «событие» влечет за собой негативное воздействие на двигатель в целом. Виновники тому – мировые производители, желающие снизить высоту поршневых колец, чтоб сократить потери на трение. В результате кольца теряют былую упругость и способность к самоочистке. Определение этого дефекта простыми методами невозможно.
Своевременная диагностика дизельного двигателя, совершаемая специалистами нашей компании, предотвратит возможные ремонтные мероприятия, поскольку все процедуры проводятся на лучших современных приборах. Помимо обычных методов оценки, у нас применяется компьютерная диагностика двигателя. Проверку проходят все компоненты двигателя, включая топливную систему и системы управления.
Цена диагностики двигателя в Челябинске
Стоимость работ в разных компаниях может разниться. Наша фирма предлагает вполне приемлемую цену на диагностику ДВС в Челябинске, которая установлена с учетом стоимости материалов и затраченных сил.
Заботьтесь о своем автомобиле, своевременно проводите диагностику двигателя!
Кроме того, мы осуществляем замену масла в двигателе.
Диагностика ДВС — Группа компаний «Барс Авто»
Двигатель автомобиля представляет собой сложный механизм. Работает он сообща с многочисленными электронными системами. При неисправности выявить точную причину под силу только специалистам, располагающим соответствующим специализированным оборудованием. Диагностика ДВС способна выявить поломки на ранних стадиях, тем самым обеспечив безопасность езды в любое время года.
Предоставить комплекс качественных услуг готовы опытные специалисты автосервиса «Барс Авто», своевременно осуществив контроль состояния двигателя и технический ремонт, несмотря на уровень сложности неисправности.
Когда требуется диагностика ДВС?
Как правило, проверка нужна в двух случаях: при покупке поддержанного авто или при выявлении внутренних дефектов.
Автовладельцу следует в самое ближайшее время обратиться за профессиональной помощью и узнать, в каком положении находится механика, как обстоят дела с зажиганием, системами впуска и управления. Полная диагностика поправит ситуацию и установит потенциальные расходы на ремонт.
Проблемы могут быть в:
- компрессии двигателя;
- давление масла в смазочной системе;
- давление в системе рециркуляции картерных газов;
- разряжение впускного коллектора;
- пропуски в системе зажигания;
- качестве топлива.
Мы предлагаем:
- компьютерную диагностику автомобиля любой марки, с двигателями разной мощности;
- ремонт и регулировка для оптимизации производительности;
- оригинальные запасные части;
-
квалифицированный персонал, а также высокий уровень обслуживания и огромный опыт работы.
Доверяя авто мастерам нашей компании, клиент делает выбор в пользу качества и доступной стоимости за услугу диагностики ДВС. Мы гарантируем профессиональный подход и вежливое обслуживание.
Диагностика двигателя внутреннего сгорания| SpringerLink
Эта книга предлагает сначала краткое введение в расширенный контроль, методы обнаружения неисправностей и диагностики. Затем в нем описываются основанные на модели методы обнаружения и диагностики неисправностей для основных компонентов бензиновых и дизельных двигателей, таких как система впуска, подача топлива, впрыск топлива, процесс сгорания, турбонагнетатель, выхлопная система и система нейтрализации выхлопных газов. Дополнительно обрабатывается диагностика неисправностей электродвигателей, электрических, пневматических и гидравлических приводов и отказоустойчивых систем на основе моделей.В основном используются датчики серийного производства. Он включает множество экспериментальных результатов, показывающих качество обнаружения и диагностики реализованных неисправностей.
Содержание
Введение. — I МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ, ВЫЯВЛЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ И ДИАГНОСТИКИ. — Методы наблюдения, обнаружения и диагностики неисправностей — краткое введение.- II ДИАГНОСТИКА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. — Об управлении и диагностике двигателей внутреннего сгорания. — Диагностика бензинового двигателя. — Диагностика дизельного двигателя. — III ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ, ДВИГАТЕЛЕЙ И ПРИВОДОВ. СИСТЕМЫ. — Отказоустойчивые датчики и исполнительные устройства. — V ПРИЛОЖЕНИЕ. — Терминология для диагностики неисправностей.
Целевая группа
Написано для практических инженеров автомобилестроения, оно также представляет интерес для аспирантов, изучающих машиностроение, электротехнику и информатику.
Автор
Рольф Изерманн изучал машиностроение и получил степень доктора технических наук.
Степень в 1965 году в Штутгартском университете, Германия. В 1972 году он стал профессором в области техники управления в Штутгартском университете. С 1977 по 2006 год он был профессором систем управления и автоматизации процессов в Институте автоматического управления Дармштадтского технологического университета. С 2006 года он является почетным профессором и руководит исследовательской группой по системам управления и автоматизации процессов в том же учреждении.Р. Изерманн получил докторскую степень. (honoris causa) из L’Université Libre de Bruxelles и из Политехнического университета в Бухаресте. В 1996 году он был награжден премией VDE-Ehrenring, а в 2007 году — VDI-Ehrenmitglied. Журнал MIT Technology Review в 2003 году включил его в десятку лучших новейших технологий в мехатронике. В 2010 году он получил медаль Руфуса Ольденбургера от Американского общества инженеров-механиков (ASME: высшая научная награда за достижения в течение всей жизни), а в 2016 году награду IFAC за достижения в области мехатроники.
Приводы Дизельный двигатель внутреннего сгорания Обнаружение неисправности в системе выпуска отработавших газов Диагностика неисправности Подача топлива Система впуска бензинового двигателя Двигатель внутреннего сгорания Бортовая диагностика Турбокомпрессор
Диагностика неисправностей двигателей внутреннего сгорания
Образец цитирования: МакДауэлл, Н., Маккалоу, Г., Ван, X., Крюгер, У. и др., «Диагностика неисправностей двигателей внутреннего сгорания — современные и будущие методы», Технический документ SAE 2007-01-1603, 2007 г., https: // doi.org / 10.4271 / 2007-01-1603.Загрузить Citation
Автор (ы): Н. Макдауэлл, Дж. Маккалоу, Х. Ван, У. Крюгер, Г. В. Ирвин
Филиал: Группа исследований двигателей внутреннего сгорания, Королевский университет Белфаста, Исследовательская группа интеллектуальных систем и управления, Королевский университет Белфаста
Страниц: 14
Событие: Всемирный конгресс и выставка SAE
ISSN: 0148-7191
e-ISSN: 2688-3627
Также в: Диагностика автомобилей, 2007-SP-2137, SAE 2007 Журнал транзакций легковых автомобилей: электронные и электрические системы-V116-7
Лазерная диагностика в системе сгорания: Диагностика двигателя внутреннего сгорания
EGR используется в современных двигателях для уменьшения образования NO.
Однако это возможно только до определенной степени, потому что с повышением EGR становится все более нестабильным горение и увеличивается выброс несгоревших углеводородов. Лазерная диагностика NO поможет разработать новые методы снижения выбросов загрязняющих веществ в двигателях будущих поколений.
Количественная интерпретация интенсивностей LIF основана на спектроскопических свойствах, которые систематически исследуются в экспериментах при высоком давлении, таких как пламя, нагретые ячейки и ударные трубы.Они используются для дальнейшего развития подходов к спектральному моделированию.
Артикул:
[1] В. Г. Бесслер, К. Шульц, М. Хартманн, М. Шенк, Количественное отображение NO-LIF в цилиндрах бензинового двигателя с прямым впрыском и рециркуляцией выхлопных газов, документ SAE 2001-01-1978 (2001).
Выбор публикаций PCI по диагностике цилиндров
[2] Дж. Сук, Дж. Якобс, С. Никлич, Т. Ли, В. Г. Бесслер, М. Хофманн, Ф. Циммерманн и К.
Шульц, «НЕТ лазерно-индуцированной флуоресцентной визуализации в камере сгорания бензинового двигателя с прямым впрыском и прямым впрыском», Серия технических статей SAE 2004-01-1918 (2004).
[3] Ф. Хильденбранд, К. Шульц, Ф. Келлер, Г. Кёниг и Э. Вагнер, «Количественные лазерные диагностические исследования распределения NO в дизельном двигателе DI с системами впрыска PLN и CR», Технический документ SAE № 2001-01-3500 (2001).
[4] Ф. Хильденбранд, К. Шульц, Дж. Вольфрум, Ф. Келлер, Э. Вагнер, Лазерный диагностический анализ образования NO в дизельном двигателе с прямым впрыском с насосным соплом и системами впрыска Common Rail, Proc.Гореть. Inst. 28, 1137-1144 (2000).
[5] Ф. Хильденбранд, К. Шульц, М. Хартманн, Ф. Пухнер, Г. Вавршин, In-Cylinder NO-LIF визуализация в реалистичном двигателе GDI с использованием возбуждения эксимерного лазера KrF, Сообщество автомобильных инженеров, Tech. Paper Series, 1999-01-3545 (1999).
[6] К. Шульц, Дж. Вольфрам и В. Зик, «Сравнительное исследование экспериментальных и численных профилей NO при горении SI», Proc.
Гореть. Inst. 27, 2077-2084 (1998).
[7] Дж. Йозефссон, И. Магнуссон, Ф. Хильденбранд, К.Шульц, В. Болезнь, «многомерная лазерная диагностика и численный анализ образования NO в бензиновом двигателе», Proc. Гореть. Inst. 27, 2085-2092 (1998).
[8] Ф. Хильденбранд, К. Шульц, В. Зик, Г. Йозефссон, Л. Магнуссон, Ö. Андерссон, М. Алден, Лазерное спектроскопическое исследование полей потока и образования NO в реалистичном двигателе SI, Серия технических статей SAE № 980148 (1998).
[9] К. Шульц, В. Сик, Дж. Вольфрам, В. Дрюс, М. Зан, Р. Мали, Количественная двухмерная однократная визуализация концентраций и температур NO в прозрачном двигателе SI, Proc.Гореть. Inst. 26, 2597-2604 (1996).
[10] С. Шульц, Б. Йип, В. Сик, Дж. Вольфрам, Схема лазерно-индуцированной флуоресценции для визуализации оксида азота в двигателях, Chem. Phys. Lett. 242, 259-264 (1995).
DOI: 10.1016 / j.applthermaleng.2008.07.025
% PDF-1.4 % 1 0 obj > endobj 5 0 obj /Заглавие / Автор /Режиссер / Ключевые слова / CreationDate (D: 20210131214656-00’00 ‘) / ModDate (D: 20080805153622 + 05’30 ‘) >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > ручей
1016 / j.applthermaleng.2008.07.025
odt
&! O? CcjOKg5n \ HjG_2> ƘT9Классическая диагностика сгорания для исследования двигателей на JSTOR
Статья журнала
Классическая диагностика горения для исследования двигателейЧарльз А. Аманн
Сделки SAE
Издатель: SAE International
https: // www.jstor.org/stable/44467413
Копировать Использование методов диагностики двигателей в исследованиях поршневых двигателей внутреннего сгорания внесло значительный вклад в развитие двигателей на протяжении многих лет.
Многие из этих методов были разработаны до появления лазера, и в большинстве исследований двигателей до сих пор используются эти классические методы. В этой статье представлены исторические снимки попыток понять распространение пламени и детонацию в двигателях с однородным зарядом, а также смешивание топлива с воздухом и некоторые его последствия в дизелях.Такой обзор демонстрирует достижения, которым способствовало измерение давления, температуры, движения жидкости и химического состава внутри цилиндра. Затем предлагается критика этой классической диагностики.
SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности. Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов.Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.
Закрыть просмотр
Оперативная диагностика механических дефектов ДВС с анализом основных компонентов
Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания , оперативная диагностика, вибросигнал, анализ основных компонентов (PCA), классификация, машина опорных векторов (SVM).
1. Введение
Существует группа механических дефектов, которые не только не обнаруживаются бортовой диагностикой (OBD), но и даже маскируются системой управления двигателем. В качестве примера можно использовать снижение давления в цилиндре, вызванное негерметичностью клапанов, колец или проколом прокладки головки блока цилиндров.
Такие дефекты вызывают автоматическое изменение параметров управления, но бортовая система диагностики не реагирует.
В системах оперативной диагностики постоянно ведется поиск простых методов, позволяющих различать исправные и неисправные состояния, а также определять дефекты.При регистрации вибросигнала на его основе можно создать множество диагностических параметров. Часть из них полезна и предоставляет информацию о состоянии объекта, часть коррелирует с другими данными, однако есть часть, которая мешает процессу диагностики. Для выбора параметров, несущих информацию, был применен метод анализа главных компонентов (PCA) для формирования эмпирической модели, позволяющей автоматически классифицировать механические дефекты на основе сигнала вибрации.Метод описан в [1] и нашел применение в диагностике машин [2-5]. Некоторые аспекты его применения в диагностике двигателей внутреннего сгорания обсуждаются в [6-8]. Механические дефекты двигателя внутреннего сгорания диагностировались авторами с помощью других методик: авторегрессионной модели [9], фильтра Калмана [10], сингулярной декомпозиции подпространства наблюдения [11].
Мониторинг состояния двигателей внутреннего сгорания посредством анализа их колебаний, рассматриваемых как циклостационарный процесс, представлен в [12, 13].Методы вибродиагностики двигателей внутреннего сгорания обсуждаются в [14-16]. В [17] представлены результаты исследований, направленных на диагностику повреждений механических элементов двигателя внутреннего сгорания автомобиля с помощью сигналов вибрации и искусственных нейронных сетей. Метод, описанный в статье, призван дополнить — уже действующую в транспортных средствах — систему OBD (которая обнаруживает неисправности выбросов) диагностикой механических дефектов [18].
2. Анализ главных компонентов
Основная цель анализа главных компонентов — уменьшение размера набора данных с минимальной потерей информации.Другими словами, PCA проецирует исходный набор данных в другое подпространство. Новые координаты называются главными компонентами, которые не коррелированы и объясняют вариацию данных. Первый главный компонент — это ось с максимальной возможной дисперсией данных, и каждый последующий компонент учитывает как можно большую вариативность данных.
PCA может быть выполнено с использованием разложения по собственным значениям ковариационной матрицы данных X:
Каждая строка X соответствует всем p-измерениям определенного типа, а каждый столбец X соответствует набору измерений из одного теста.
Собственные значения λi и связанные с ними собственные векторы wi ковариационной матрицы Rxx связаны соотношением:
Кроме того, собственные векторы с наибольшими собственными значениями образуют матрицу W, которая преобразует данные в новое подпространство:
где: x = [x1, x2,…, xN] T — вектор исходных данных, y = y1, y2,…, ykT — приведенный вектор данных, W = [w1, w2,… wk] T — матрица преобразования .
Дисперсия для i-го главного компонента равна i-му собственному значению ковариационной матрицы Rxx:
3.Описание эксперимента
В ходе дорожных испытаний были проведены испытания четырехцилиндрового двигателя искрового зажигания Fiat Punto с пробегом 400 000 км.
Его технические данные приведены в таблице 1.
Таблица 1. Технические характеристики линии движения автомобиля
Тип двигателя | FIRE 1.2 MPI, бензиновый, 4-тактный, 8-клапанный |
Диаметр цилиндра | 70.8 мм |
Ход поршня | 78,9 мм |
Рабочий объем | 1242 см 3 |
Степень сжатия | 9,8 |
Давление сжатия | 1. |
Максимальная мощность | 54 кВт при 6000 об / мин |
Максимальный крутящий момент | 106 Нм при 4000 об / мин |
Коробка передач | 5-ступенчатая |
15 МПа Измерение, регистрация и обработка вибрации производились с использованием анализатора вибрации Pulse 3560 E с акселерометрами типа 4393 производства Brüel and Kjr.Акселерометр крепился с помощью шарнира, ввернутого в сторону двигателя на цилиндре 1. Ускорения колебаний блока цилиндров регистрировались для различных частот вращения и нагрузок в вертикальном и горизонтальном направлениях с частотой 65536 Гц, что означает частоту охватывающий диапазон резонансных частот датчика.
Одновременно регистрировались сигнал положения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки и сигналы с катушки зажигания на 1 и 4 цилиндре. Дополнительные сигналы включили синхронизацию и нагрузку на двигатель.
Сигналы длительностью около 1 минуты были зарегистрированы во время дорожных испытаний с квазипостоянной скоростью без быстрого ускорения и замедления. Проведены исследования различных дефектов двигателя [19]:
1) Двигатель без дефектов,
2) Дефект прокладки головки блока цилиндров,
3) Увеличенный зазор выпускного клапана (+0,06 мм),
4) Уменьшенный зазор выпускного клапана (–0,06 мм),
5) Выхлопной клапан вышел из строя I (небольшой дефект), оптимальный зазор,
6) Выхлопной клапан из строя I (большой дефект), оптимальный зазор.
Примеры временных осциллограмм ускорения вибраций для каждого из указанных состояний двигателя для одного рабочего цикла при частоте вращения двигателя 3000 об / мин представлены на рис.
1 и 2 (рис. 1 — в вертикальном направлении, рис. 2 — в горизонтальном направлении).
Рис. 1. Временные кривые виброускорений для двигателя с а) без дефектов, б) дефектной прокладкой головки, в) дефектом выпускного клапана (маленький), г) уменьшенным зазором выпускного клапана, д) дефектным выпускным клапаном (большой), е) увеличенным зазором выпускной клапан, вертикальный, на один рабочий цикл при частоте вращения двигателя 3000 об / мин
а)
б)
в)
г)
д)
е)
Процесс создания вибрации и шума в двигателе внутреннего сгорания очень сложен.Наблюдаемые колебания представляют собой составы периодических волн, связанных с работой вращающихся элементов, и импульсные характеристики, соответствующие плоско-вращательному движению поршня, а также реакции на давление газа. Периодически возникают некоторые возбуждения, например хлопок поршня, открытие и закрытие клапанов (для двигателей с постоянными фазами газораспределения), а другие характеризуются изменчивостью угла (впрыск, зажигание).
Поэтому при измерениях вибрации возможна запись дополнительных информативных и синхронизирующих сигналов, например, эл.г. также необходимо положение коленчатого вала двигателя. Переходные процессы, являющиеся реакцией на закрытие клапанов, преобладают в сигнале вибрации, регистрируемом во время рабочего цикла.
Чтобы сделать выводы о рабочем состоянии двигателя — при различных условиях обслуживания — на основании вибраций, необходимо исследовать влияние рабочих параметров двигателя на сигнал вибрации. Проведенные исследования показывают, что наиболее важным является частота вращения коленчатого вала.Это увеличение скорости сопровождается увеличением амплитуды вибрационного сигнала, особенно составляющих реакции на закрытие клапанов.
Следует ожидать, что потеря герметичности клапанов вызовет эффект «свиста». Усиления этого эффекта можно добиться, применив диапазон резонансных частот пьезоэлектрического датчика вибрации, равный 55 кГц. Плата аналого-цифрового преобразователя позволяет регистрировать сигнал с частотой 65536 Гц, что позволяет войти в зону резонансных колебаний и усилить виброотклик негерметичного цилиндра.
Утечка в системе поршень-цилиндр возникает также из-за прогорания выпускного клапана. Реакция системы на вибрацию при открытии и закрытии выпускного клапана очень похожа на реакцию системы с увеличенным зазором клапана. Из-за возникновения резонанса дифференцировать степень износа клапана или дефекты невозможно. Поскольку последовательность событий очень важна при анализе сигнала вибрации двигателя, временная форма волны должна быть подвергнута временному окну (процессу выбора времени).Пределы временного окна должны быть точно определены для каждого цилиндра и каждого события (открытие и закрытие клапанов и форсунок, зажигание и т. Д.).
Повышенные амплитуды виброускорений при работе двигателя с дефектной прокладкой отчетливо видны на временной кривой. Можно констатировать, что дефект усиливает виброотклик.
Рис. 2. Временные кривые виброускорений для двигателя с а) без дефектов, б) дефектной прокладкой головки, в) дефектом выпускного клапана (маленький), г) уменьшенным зазором выпускного клапана, д) дефектным выпускным клапаном (большой), е) увеличенным зазором выпускной клапан, в горизонтальном направлении, на один рабочий цикл при частоте вращения двигателя 3000 об / мин
а)
б)
в)
г)
д)
е)
4. Выбор диагностических параметров
Выбор диагностических параметров Описанные выше временные сигналы x, зарегистрированные во время дорожных испытаний, стали основой для разработки матрицы наблюдений. Применялись следующие параметры: среднее значение, среднеквадратичное значение (RMS), дисперсия, третий момент стандартной оценки — асимметрия, четвертый момент стандартной оценки — эксцесс, максимальное абсолютное значение (пиковое значение), пиковый коэффициент. , коэффициент импульса, коэффициент формы. Эти параметры можно рассчитать в режиме онлайн.Каждый параметр определяется по вертикали и горизонтали.
Поскольку исследуемые параметры характеризуются высокой изменчивостью от цикла к циклу, был применен числовой фильтр, описываемый рекуррентным уравнением:
Ур. (1) представляет фильтр экспоненциально взвешенного скользящего среднего, который идентичен дискретному фильтру нижних частот первого порядка. При использовании в качестве фильтра значение x-k вычисляется с использованием предыдущего отфильтрованного значения x-k-1.
Значение константы фильтра F определяет степень фильтрации.Поскольку количество предыдущих выборок любой последовательности данных p≥ 0, это означает, что 0 ≤F <1. Когда рассматривается большое количество точек, F → 1 и x-k → x-k-1. Фильтр «Экспоненциально взвешенное скользящее среднее» придает меньшее значение текущим данным, которые обычно являются зашумленными, и уделяет больше внимания кумулятивному эффекту старых данных. Однако вес для каждой более старой точки данных экспоненциально уменьшается [20].
Вариации максимального абсолютного значения (пикового значения), рассчитанного для последовательных 200 циклов работы двигателя, представлены на рис.3. Этот параметр сравнивался с исходными данными и пересчитывался в область углов коленчатого вала (рис. 3 (a)). Точки на рис. 3 (b) обозначают пиковое значение, рассчитанное для исходных данных, а сплошная линия обозначает значения после пересчета фильтром EWMA с коэффициентом F = 0,6.
Рис. 3.
Сравнение пикового значения для а) исходных и повторно дискретизированных данных, б) исходных данных и данных, отфильтрованных с помощью фильтра EWMA, в течение 200 рабочих циклов двигателя внутреннего сгорания.
а)
б)
Так как для исходных данных во временной области проще и быстрее рассчитывать диагностические параметры в режиме онлайн без их предыдущей повторной выборки, а анализ показал незначительные ошибки при небольших колебаниях скорости вращения, дальнейшие операции были выполнены с сигналами вибрации в временная область.
Усредненные значения параметров для 200 циклов приведены в Таблице 2 с доверительным интервалом в пределах трехкратного значения стандартного отклонения. Рассчитывались также центральные моменты высших порядков (от 3 до 6), но поскольку разброс этих параметров в несколько раз превышал их значения, авторы отказались от них, уже на этапе первичного отбора. Параметры в таблице 2 записаны в последовательности увеличения значения относительного разброса для данного параметра, принимая во внимание, главным образом, хорошее состояние двигателя.
Матрица параметров обучения X, столбцы которой представляют собой векторы диагностических параметров, рассчитанных в горизонтальном и вертикальном направлении для одного цикла работы двигателя, а строки — параметры в последовательных 200 циклах измерения для каждого состояния двигателя (1 исправное состояние и 5 повреждений. упомянутые выше состояния). Таким образом была получена матрица 18 × 1200. Затем ковариационная матрица параметров обучения оценивалась по среднецентрированной матрице данных:
Из-за преобладания первых двух собственных значений λ1 и λ2 над остальными, в дальнейшем анализе использовались первые две строки матрицы W.Это означает, что первые два основных компонента y1 и y2, определенные из уравнения. (3).
Таблица 2. Список усредненных значений характеристик сигналов 200 рабочих циклов двигателя с погрешностью измерения 3σ (где: σ — стандартное отклонение)
Дефект диагностического параметра двигателя | Без дефекта | Дефект прокладки головки | Неисправный клапан (малый) | Неисправный клапан (большой) | Уменьшенный клиренс | Увеличенный клиренс |
Среднее значение — вертикальное | 27,92 ± 1,98 | 36,23 ± 2,32 | 35,68 ± 3,09 | 49,32 ± 12,42 | 38,72 ± 6,59 | 46,81 ± 14,50 |
Среднее значение — горизонтальное | 31,08 ± 2,77 | 36,11 ± 2,88 | 26,90 ± 2,26 | 67,26 ± 18,94 | 31,30 ± 7,03 | 70,35 ± 23,68 |
Коэффициент формы — вертикальный | 1,55 ± 0,16 | 1,54 ± 0,12 | 1,56 ± 0,11 | 1,98 ± 0,45 | 1,60 ± 0,10 | 2,17 ± 0,65 |
Коэффициент формы — горизонтальный | 1,72 ± 0,22 | 1,54 ± 0,12 | 1,52 ± 0,10 | 2,52 ± 0,65 | 1,60 ± 0,18 | 2,64 ± 0,93 |
Среднеквадратичное значение — по вертикали | 43,29 ± 6,59 | 55,64 ± 5,83 | 55,79 ± 7,57 | 105,12 ± 48,67 | 62,19 ± 12,81 | 112,61 ± 65,37 |
Среднеквадратичное значение по горизонтали | 53,40 ± 10,22 | 55,47 ± 6,77 | 41,03 ± 5,12 | 185,10 ± 90,64 | 51,91 ± 16,59 | 210,57 ± 133,29 |
Пиковый коэффициент — вертикальный | 9,04 ± 3,07 | 9,43 ± 2,37 | 9,21 ± 2,85 | 21,09 ± 14,59 | 10,96 ± 4,33 | 30,06 ± 17,74 |
Пиковый коэффициент — горизонтальный | 11,02 ± 4,13 | 9,46 ± 2,39 | 11,13 ± 3,78 | 30,08 ± 17,99 | 16,38 ± 9,87 | 41,73 ± 30,74 |
Асимметрия — вертикальная | 4,02 ± 1,38 | 0,04 ± 0,33 | 0,08 ± 0,42 | -0,13 ± 1,07 | -0,03 ± 0,43 | -0,36 ± 1,36 |
Асимметрия — горизонтальная | 4,91 ± 1,86 | 0,04 ± 0,35 | -0,02 ± 0,57 | -0,14 ± 2,00 | 0,58 ± 1,04 | -0,13 ± 3,22 |
Коэффициент импульса — вертикальный | 14,05 ± 5,87 | 14,51 ± 4,15 | 14,34 ± 4,18 | 35,98 ± 21,13 | 17,35 ± 6,90 | 52,94 ± 23,78 |
Коэффициент импульса — горизонтальный | 19,04 ± 9,05 | 14,55 ± 4,14 | 16,80 ± 5,31 | 64,08 ± 29,10 | 25,09 ± 13,13 | 85,72 ± 55,43 |
Пиковое значение — по вертикали | 393,0 ± 174,7 | 526,0 ± 157,9 | 510,5 ± 139,4 | 1615 ± 882,6 | 642,8 ± 226,6 | 2178,0 ± 898,4 |
Пиковое значение — горизонтальное | 593,7 ± 300,0 | 525,45 ± 159,0 | 449,6 ± 131,7 | 3812,3 ± 1315 | 742,4 ± 343,4 | 5093 ± 3078 |
Отклонение — вертикальное | 1103,2 ± 498,8 | 3102,9 ± 656,9 | 3131,8 ± 844,6 | 14129 ± 12033 | 4090,1 ± 624,2 | 17354 ± 18067 |
Разница — горизонтальная | 1905,5 ± 966,9 | 3085,5 ± 744,0 | 1708,1 ± 405,9 | 45322 ± 537742 | 3078,3 ± 1852,1 | 63796 ± 69700 |
Эксцесс — вертикальный | 28,25 ± 18,93 | 15,83 ± 7,08 | 15,61 ± 8,11 | 24,73 ± 21,23 | 15,55 ± 6,73 | 34,57 ± 27,02 |
Эксцесс — горизонтальный | 42,26 ± 32,75 | 15,81 ± 7,07 | 15,22 ± 8,50 | 42,48 ± 23,25 | 18,15 ± 14,20 | 65,93 ± 64,02 |
Классификация дефектов двигателя, основанная на двух основных компонентах, объясняющих 87% отклонений, представлена на рис.
4.
Четыре класса, соответствующие техническому состоянию автомобиля: исправное состояние, уменьшенный зазор клапанов, повреждение прокладки головки двигателя, исходное повреждение выпускного клапана — представлены на рис. 4 (а). Когда повреждение выпускного клапана растет, основные компоненты меняются, приближаются и даже перекрываются факторы, полученные для увеличенного зазора клапана (рис. 4 (b)).
Классификация проводилась с помощью метода опорных векторов (SVM), и было достигнуто 99,1% совпадений.В машинном обучении машины опорных векторов представляют собой контролируемые модели обучения с соответствующими алгоритмами обучения, которые анализируют данные и распознают шаблоны, используемые или классификационный и регрессионный анализ. Учитывая набор обучающих примеров, каждый из которых помечен как принадлежащий к одной из двух категорий, обучающий алгоритм SVM строит модель, которая назначает новые примеры в ту или иную категорию, что делает его не вероятностным двоичным линейным классификатором. Модель SVM представляет собой представление примеров в виде точек в пространстве, нанесенных на карту таким образом, что примеры отдельных категорий разделены четким промежутком, который является как можно более широким.Затем новые примеры отображаются в том же пространстве и предсказываются как принадлежащие к категории в зависимости от того, на какой стороне пропасти они попадают. Метод описан в [3, 21, 22].
Рис. 4. Классификация дефектов двигателя на основе PCA: а) хорошее техническое состояние, дефект прокладки головки, дефект выпускного клапана (маленький), уменьшение зазора выпускного клапана, б) увеличенный зазор выпускного клапана и дефект выпускного клапана (большой)
а)
б)
Из анализа следует, что самая высокая доля в основных компонентах имеет дисперсию и пиковое значение.Процедура выбора коэффициентов модельных уравнений. (1) — (3) были повторены для четырех параметров наибольшего влияния на основные компоненты. Для новой уменьшенной модели результаты классификации улучшились и теперь составляют 99,3% правильных попаданий для повреждений.
Таким образом, в предлагаемом методе векторы w1 и w2 составляют эмпирическую диагностическую модель двигателя. Их значения приведены в [23].
Таблица 3. Матрица неточностей для машинной классификации опорных векторов
Истинный класс Прогнозируемый класс | Состояние отсутствия неисправности | Дефект прокладки головки | Небольшой дефект выпускного клапана | Уменьшенный зазор выпускного клапана |
Состояние отсутствия неисправности | 200 | – | – | – |
Дефект прокладки головки | – | 196 | 1 | 3 |
Небольшой дефект выпускного клапана | – | – | 199 | 1 |
Уменьшенный зазор выпускного клапана | – | – | 1 | 199 |
Результаты классификации проверены для следующих 200 рабочих циклов двигателя для 4 состояний: 1 — исправное состояние, 2 — повреждение прокладки головки двигателя, 3 — исходное повреждение выпускного клапана, 4 — уменьшение зазора клапана (таблица 3).Состояние исправности двигателя распознается на 100%. При повреждении прокладки 1 образец распознается как дефектный клапан, а 3 образца — как уменьшенный зазор клапана.
На данном этапе классификации не удалось найти модель, которая позволила бы дифференцировать все состояния. Таким образом, два состояния, которые нельзя дифференцировать, следует рассматривать как один класс ущерба.
На втором этапе классификации была предпринята попытка различить состояние повышенного зазора клапана и состояние повреждения выпускного клапана.Поскольку дисперсия сигнала для этих состояний характеризуется большой величиной относительного разброса, процедура определения коэффициентов модели по формулам. (1) — (3) были выполнены для 16 оставшихся параметров. Полученный результат классификации составил 100%. Классификация двух дефектов двигателя (большой дефект выпускного клапана и увеличенный зазор выпускного клапана) на основе двух основных компонентов представлена на рис. 5. Значения эмпирической диагностической модели для классификации второй ступени, представленной на рис.6. В этом случае все параметры учитываются при расчетах основных компонентов.
Рис. 5. Классификация дефектов двигателя на основе PCA на увеличенный зазор выпускного клапана и большой дефект выпускного клапана
Рис. 6. Коэффициенты модели а) для 1. главного компонента, б) для 2. главного компонента; (Параметры: 1, 2 — среднее значение (по вертикали, горизонтали), 3, 4 — асимметрия, 5, 6 — эксцесс, 7, 8 — дисперсия, 9, 10 — пиковое значение, 11, 12 — пиковый коэффициент, 13, 14 — коэффициент импульса, 15, 16 — коэффициент формы
а)
б)
5.Выводы
В настоящей статье представлен метод предварительного распознавания дефектов двигателя внутреннего сгорания, который был проверен на двигателе Fiat Punto с искровым зажиганием. В методе используются статистические параметры сигнала вибрации двигателя. Поскольку было замечено — при применении этого метода — повторная выборка не влияет на результат классификации, можно использовать исходный сигнал времени. Это влияет на простоту внедрения и скорость вычислений, что важно при онлайн-диагностике.
При предварительном подборе диагностических параметров были исключены параметры, разброс которых превышал значения параметров для двигателя в исправном состоянии. Для уменьшения вектора диагностических параметров применялся метод PCA. Проанализировано влияние отдельных параметров на доли основных компонентов. Информационная избыточность устранена. Было отмечено, что для приведенного вектора диагностических параметров результат классификации даже лучше, чем для полного вектора, учитываемого ранее.Предварительно рассматривалось расширение вектора параметров за счет центральных моментов более высоких степеней, но от этой идеи отказались из-за большой изменчивости рабочих циклов двигателя, что привело бы к увеличению разброса параметров внутри класса и ухудшению качества классификации. Разброс внутри классов можно уменьшить, увеличив значение коэффициента F EWMA-фильтра, одновременно теряя мгновенные изменения параметров. Наконец, была разработана эмпирическая статистическая модель, учитывающая 2 диагностических параметра — дисперсию и пиковое значение в вертикальном и горизонтальном направлениях, умноженные на весовые коэффициенты, выбранные с помощью метода PCA.Данная модель позволяет отличить исправное техническое состояние двигателя от 4-х повреждений с достоверностью более 99%. Поскольку попытка найти такие главные компоненты, которые позволили бы дифференцировать все 6 состояний, не увенчалась успехом, два оставшихся на первом этапе состояния следует рассматривать как один дефект. На следующем этапе происходит их дифференциация, в том числе с помощью анализа главных компонентов.
Модель может быть доработана для распознавания других повреждений.Методика разработана с идеей дополнить систему OBD распознаванием механических повреждений по виброакустическому сигналу.
Купить Моделирование и оптическую диагностику для двигателей внутреннего сгорания: текущее состояние и дальнейшие перспективы (энергия, окружающая среда и устойчивость) Книга по низким ценам в Индии | Моделирование и оптическая диагностика двигателей внутреннего сгорания: текущее состояние и перспективы (энергия, окружающая среда и устойчивое развитие) Обзоры и рейтинги
Dr.Ахилендра Пратап Сингх работает в ИИТ Канпур. Он получил степени магистра и доктора философии. Имеет степень бакалавра машиностроения в Индийском технологическом институте Канпура, Индия, в 2010 и 2016 годах соответственно. Его области исследований включают передовое низкотемпературное горение; оптическая диагностика с особым акцентом на эндоскопию двигателя и PIV; диагностика горения; измерение выбросов двигателя; характеристика твердых частиц и их контроль; и альтернативные виды топлива. Д-р Сингх отредактировал 7 книг и написал 21 главу книг, 40 научных статей в международных журналах и на конференциях.Он был удостоен звания «Лучший доктор наук ISEES». Премия за диссертацию »(2017),« Стипендия SERB для докторантов в Индии и США »(2017) и« Премия IEI для молодых инженеров »(2017). Он является членом множества профессиональных обществ, включая SAE, ASME и ISEES.
Д-р Правеш Чандра Шукла — доцент кафедры машиностроения Индийского технологического института Бхилаи. Доктор Шукла получил докторскую степень в Индийском технологическом институте Канпура. До прихода в IIT Bhilai он работал научным сотрудником с докторской степенью в отделе двигателей внутреннего сгорания Департамента энергетических наук Лундского университета, Швеция.Некоторое время он работал в Ecole Centrale de Nantes, Франция, в области двойного сжигания топлива. Он является лауреатом премии молодых ученых Международного общества энергетики, окружающей среды и устойчивого развития. Доктор Шукла в основном работает в области двигателей внутреннего сгорания и альтернативных видов топлива для транспорта. Он работал над разработкой присадок для тяжелых двигателей с высокой степенью сжатия, работающих на спирте. Он занимается исследованием характеристик выбросов альтернативных видов топлива, таких как биодизель, HVO и спирты, для обычных и современных двигателей с воспламенением от сжатия, работающих в тяжелых условиях.Во время работы над докторской степенью он в основном занимался физико-химическими характеристиками выхлопных газов дизельных двигателей с использованием катализаторов окисления дизельных двигателей на основе смешанных оксидов неблагородных металлов. К настоящему времени он опубликовал более 24 технических статей в международных журналах и материалах конференций.
Д-р Джунсик Хван в настоящее время работает научным сотрудником по посткотерапии в Национальной лаборатории Сандиа, США. Он получил степени магистра и доктора философии. Имеет степень кандидата технических наук в области машиностроения Корейского передового института науки и технологий (KAIST), Тэджон, Корея.Его области исследований включают передовое низкотемпературное горение; диагностика горения; характеристики распыления и горения; характеристика твердых частиц; и альтернативные виды топлива. Доктор Хван опубликовал более 25 научных статей в международных журналах и на конференциях. Он был удостоен звания «Лучший доктор наук ISEES». Премия за диссертацию »(2017 г.) и несколько наград за участие в путешествиях.
Проф. Авинаш Кумар Агарвал начал работать в IIT Kanpur в 2001 году. Он работал в Исследовательском центре двигателей, UW @ Madison, США, в качестве постдокторанта (1999 — 2001).Его интересы — двигатели внутреннего сгорания, сгорание, альтернативные и обычные виды топлива, трибология смазочных масел, оптическая диагностика, лазерное зажигание, HCCI, контроль выбросов и твердых частиц, а также двигатели с большим диаметром цилиндра. Профессор Агарвал опубликовал более 270 рецензируемых международных журналов и статей на конференциях, 35 отредактированных книг, 63 главы в книгах и имеет 7850+ ссылок в Scopus и более 11900 цитирований ученых Google. Он является помощником редактора журнала ASME Journal of Energy Resources Technology. Он редактировал «Справочник по горению» (5 томов; 3168 страниц), изданный Wiley VCH, Германия.Профессор Агарвал является членом SAE (2012), членом ASME (2013), членом NASI (2018), членом Королевского химического общества (2018), членом ISEES (2015) и членом INAE (2015). ). Он является лауреатом нескольких престижных наград, таких как Clarivate Analystics India Citation Award-2017 в области инженерии и технологий, NASI-Reliance Industries Platinum Jubilee Award-2012; Серебряный юбилей ИНАЭ «Молодой инженер»-2012; Премия доктора К.