СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА ВИБРАЦИИ
Аннотация
Актуальность темы данного исследования обусловлена необходимостью обеспечения надежной эксплуатации транспортных средств и минимизации рисков перебоев в работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Часто встречаемым явлением в работе двигателя считается пропуск зажигания, который негативно отражается на эффективности работы ДВС и может привести к аварийным ситуациям, влекущим за собой значительные финансовые и временные потери для коммерческих компаний. Постановка проблемы заключается в необходимости раннего выявления и предотвращения подобных неисправностей.
Цель ‒ разработка и тестирование системы регистрации и анализа технического состояния ДВС посредством вибрационных измерений.
Метод и методология проведения работы. В работе применялся метод безразборного диагностирования, использование которого повышает эффективность определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.
Результаты. В статье описана разработанная авторами система для проверки технического состояния двигателя внутреннего сгорания на основе измерения и анализа вибрационных сигналов. В среде MATLAB разработано программное обеспечение для обработки и записи данных вибрации и сигнала синхронизации. Проведено расчетно-экспериментальное исследование влияния дефектов в механизмах и системах ДВС на равномерность временно-амплитудной характеристики импульсов вибрации каждого отдельно взятого цилиндра, которые возникают во время работы двигателя.
В качестве основного вывода авторами отмечается, что разработанная система позволяет оперативно и неинвазивно определить неработающий цилиндр или тот цилиндр, вклад которого, по сравнению с другими, во вращательное движение коленчатого вала является наименьшим. Данная система позволяет провести диагностику двигателя за короткое время с использованием доступных средств.
Область применения результатов. Результаты исследований апробированы в условиях сервисного предприятия при проведении диагностирования ДВС легковых автомобилей и грузового автотранспорта, и могут быть применимы как авторемонтными мастерскими, так и автолюбителями.
Скачивания
Литература
Список литературы
Вибродиагностика поршневых двигателей / Юдин П. Е., Лимонова И. А., Лиманов И. А. // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: материалы Всерос. науч.-техн. конференции. Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева. 2011. С. 99-103.
Волков Ю.В. Об особенностях оценки технического состояния дизелей на основе анализа вибросигналов // Вестник ВСГТУ. 2018. № 2. С. 5-12.
Диагностирование газораспределительного механизма виброакус-тическим методом / Грищенко А.В., Шепелев В.Д., Альметова З.В., Шепелева Е.В. // Вестник ЮУрГУ. 2017. Т. 17, №3. С. 48-57.
Диагностирование дизелей / Никитин Е.А., Станиславский Л.В., Улановский Э.А. и др. М: Машиностроение, 1987. 224 с.
Ждановский Н.С. Диагностика автотракторных двигателей. Л.: Колос, 1977. 264 с.
Костюков В. Н., Науменко А. П. Практические основы виброакустической диагностики машинного оборудования: учебное пособие. Омск: ОмГТУ, 2002. 125 с.
Котельников В. А. О пропускной способности "эфира" и проволоки в электросвязи // УФН. 2006. Том 176. №7. С. 762-770.
Методика расчёта характеристик бензинового двигателя и дизеля с отключаемыми цилиндрами / Савастенко А.А., Алексеев И.В., Иванов И.Е., Яковенко А.Л., Савастенко Э.А. // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2018. № 2(53). С. 30-37.
Новиков Д.С. Анализ вибрации двигателя в составе автомобильного силового агрегата: Дис. ... кандидата технических наук. Ярославль, 2013. 151 с.
Оценка крутящего момента двигателя по внутрицикловой вариации угловой скорости коленчатого вала на автомобиле / Сафронов П.В., Першутин Е.А., Алексеев И.В., Иванов И.Е., Богданов С.Н. // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2012. № 1 (28). С. 50-56.
Савастенко Э.А. Регулирование двигателя с искровым зажиганием изменением его рабочего объёма: Автореферат дис. ... кандидата технических наук. Москва, 2016. 15 с.
Формирование вектора диагностических признаков на основе характеристической функции виброакустического 536 сигнала / Костюков В.Н., Науменко А.П., Бойченко С.Н., Кудрявцева И.С. // Контроль. Диагностика. 2016. № 8. С. 22-29.
Sharkey A. J. C., Chandroth G. O. Acoustic emission, cylinder pressure and vibration: A nultisensor approach to robust fault diagnosis // IEEE, International Joint Conference on Neural Networks. Como, Itali. 2000. Vol. 6. P. 223-228.
Gelle G., Colas M., Serviere C. Blind source separation: a tool for rotating machine monitoring by vibration analysis // Journal of Sound and Vibration. 2001. Vol. 248. P. 865-885.
Shibata K., Takahashi A., Shirai T. Fault diagnosis of rotating machinery through visualization of sound signals // Mechanical Systems and Signal Processing. 2000. Vol. 14. P. 229-241.
Geng Z., Chen J., Hull B. Analysis of engine vibration and design of an applicable diagnosis approach // International Journal of Mechanical Science. 2003. Vol. 45. P. 1391-1410.
Wang Q.W., Ismail F., Golnarghi F. Assessment of gear damage monitoring techniques using vibration measurements // Mechanical Systems and Signal Processing. 2001. Vol. 5. P. 905-922.
Zheng H., Li Z., Chen X. Gear fault diagnosis based on continuous wavelet transform // Mechanical System and Signal Processing. 2002. Vol. 16. P. 447-457.
References
Yudin P. E., Limonova I. A., Limanov I. A. Vibrodiagnostics of piston engines. Actual problems of radio electronics and telecommunications: proceedings of the All-Russian scientific and technical conference. Samara State Aerospace University, 2011, pp. 99-103.
Volkov Yu.V. On the peculiarities of the technical condition assessment of diesel engines based on the analysis of vibration signals. Vestnik VSGTU, 2018, no. 2, pp. 5-12.
Grishchenko A.V., Shepelev V.D., Almetova Z.V., Shepeleva E.V. Diagnostics of the gas distribution mechanism by the vibroacoustic method. Bulletin of SUSU, 2017, vol. 17, no. 3, pp. 48-57.
Nikitin E.A., Stanislavskiy L.V., Ulanovskiy E.A. et al. Diagnostics of diesel engines. Moscow: Mashinostroenie, 1987, 224 p.
Zhdanovsky N.S. Diagnostics of automobile and tractor engines. L.: Kolos, 1977, 264 p.
Kostyukov V.N., Naumenko A. P. Practical bases of vibroacoustic diagnostics of the machine equipment: textbook. Omsk: OmSTU, 2002, 125 p.
Kotelnikov V. A. About the throughput capacity of the “ether” and wire in telecommunication. Uspekhi physicheskikh nauk, 2006, vol. 176, no. 7, pp. 762-770.
Savastenko A.A., Alekseev I.V., Ivanov I.E., Yakovenko A.L., Savastenko E.A. Methodology for calculating the characteristics of gasoline engine and diesel engine with disconnected cylinders. Bulletin of Moscow Automobile and Road State Technical University (MADI), 2018, no. 2(53), pp. 30-37.
Novikov D.S. Analysis of the engine vibration as a part of an automobile power unit. Yaroslavl, 2013, 151 p.
Safronov P.V., Pershutin E.A., Alekseev I.V., Ivanov I.E., Bogdanov S.N.Estimation of the engine torque by the intra-cycle variation of the crankshaft angular velocity on the automobile. Bulletin of Moscow Automobile and Road State Technical University (MADI), 2012, no. 1 (28), pp. 50-56.
Savastenko E.A. Regulation of the engine with spark ignition by changing of its working volume. Moscow, 2016, 15 p.
Kostyukov V.N., Naumenko A.P., Boychenko S.N., Kudryavtseva I.S. Formation of the diagnostic features vector on the basis of the characteristic function of the vibroacoustic 536 signal. Control. Diagnostics, 2016, no. 8, pp. 22-29.
Sharkey A. J. C., Chandroth G. O. Acoustic emission, cylinder pressure and vibration: A nultisensor approach to robust fault diagnosis. IEEE, International Joint Conference on Neural Networks. Como, Itali, 2000, vol. 6, pp. 223-228.
Gelle G., Colas M., Serviere C. Blind source separation: a tool for rotating machine monitoring by vibration analysis. Journal of Sound and Vibration, 2001, vol. 248, pp. 865-885.
Shibata K., Takahashi A., Shirai T. Fault diagnosis of rotating machinery through visualization of sound signals. Mechanical Systems and Signal Processing, 2000, vol. 14, pp. 229-241.
Geng Z., Chen J., Hull B. Analysis of engine vibration and design of an applicable diagnosis approach. International Journal of Mechanical Science, 2003, vol. 45, pp. 1391-1410.
Wang Q.W., Ismail F., Golnarghi F. Assessment of gear damage monitoring techniques using vibration measurements. Mechanical Systems and Signal Processing, 2001, vol. 5, pp. 905-922.
Zheng H., Li Z., Chen X. Gear fault diagnosis based on continuous wavelet transform. Mechanical System and Signal Processing, 2002, vol. 16, pp. 447-457.
Просмотров аннотации: 15 Загрузок PDF: 3
Copyright (c) 2024 Artur G. Sadriev, Danir M. Shamsutdinov, Stanislav A. Viltsyn, Malik Kh. Nizamutdinov, Olga V. Ivanova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
