Определение неисправности по свечам зажигания: Диагностика двигателя по свечам зажигания

Содержание

Диагностика двигателя по свечам зажигания

Свечи зажигания в бензиновых двигателях непосредственно участвуют в процессе сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах, осуществляя воспламенение топливного заряда при помощи электрической искры. Свеча зажигания, которая выполнена из металла и керамики, фактически, находится в камере сгорания. Другими словами, данный элемент системы зажигания частично находится внутри ДВС.

Благодаря такой особенности расположения по внешнему виду свечей зажигания можно определить исправность работы и общее состояние двигателя, так как различные неполадки силового агрегата существенно влияют на эффективность сгорания топливно-воздушной смеси. С учетом относительной простоты демонтажа многие специалисты и опытные автолюбители проводят быструю диагностику состояния двигателя именно по свечам. Давайте посмотрим, по каким признакам определяются различные неисправности мотора после анализа внешнего вида свечей зажигания.

Содержание статьи

Состояние мотора по свечам зажигания

Начнем с того, что свечи зажигания необходимо выкручивать для поверки уже после того, как двигатель полностью вышел на рабочую температуру и прошел несколько десятков километров с учетом различных режимов нагрузки. Например, перед осмотром свечей можно проехать по трассе на средних оборотах. Отметим, что считается неправильным выкручивать свечи сразу после запуска холодного двигателя. Дело в том, что во время прогрева мотор определенное время работает на обогащенной смеси, сама работа агрегата бывает неустойчивой, особенно в морозы.

В результате на свечах в холодном моторе может образоваться серо-черный нагар, который ошибочно принимается за явный показатель неисправности ДВС. Также сбои в работе непрогретой силовой установки на холостом ходу (троение, рывки, провалы) могут быть результатом изношенных высоковольтных проводов зажигания или распределителя зажигания, забитых форсунок и т.д. Как показывает практика, с дальнейшим прогревом мотора большинство из этих симптомов зачастую практически полностью исчезают.

Соответственно, меняется и состояние свечей.

Для максимальной уверенности оптимально приобрести новый комплект свечей зажигания или установить заведомо исправные, чистые свечи. Обратите внимание, свечи должны полностью соответствовать данному типу двигателя по основным параметрам (калильное число, физический размер и т.д.). Далее потребуется пройти на них не менее пары сотен километров. Затем, непосредственно перед самой проверкой, двигатель прогревается и активно эксплуатируется 15-20 км, после чего элементы можно выкручивать для диагностики состояния ДВС.

Проверка свечей и оценка работы двигателя

В исправно работающем двигателе на свечах не должно быть явных обильных отложений, нагара, следов моторного масла. При этом допускается окрашивание юбки центрального электрода в светлый коричневатый оттенок. Такое состояние свечи зажигания говорит о том, что двигатель оптимально расходует топливо, то есть полноценно сжигает смесь, не перегревается, не отличается повышенным расходом масла.

Появление «пушистого» черного нагара на центральном электроде четко указывает на увеличенный расход топлива и работу двигателя на переобогащенной топливно-воздушной смеси. Такой нагар может быть результатом неправильно настроенного карбюраторного впрыска или проблем с инжектором. Также следует уделить внимание состоянию системы впуска, так как нехватка воздуха по причине забитого воздушного фильтра вызывает излишнее обогащение смеси.
Серый оттенок или побеление центрального электрода является верным признаком того, что мотор работает на бедной смеси или сильно перегревается. Такое состояние свечей зажигания указывает на необходимость детальной проверки двигателя, работы системы топливоподачи, системы охлаждения, ЭСУД и т.д. Помните, активная эксплуатация агрегата под нагрузками на бедной смеси вызывает перегрев не только свечей зажигания, но и камеры сгорания. В результате может возникнуть детонация, локальные перегревы мотора, прогар выпускных клапанов и т.д.

Наличие красного (кирпичного) цвета на юбке центрального электрода свечи зажигания свидетельствует о повышенном содержании металлосодержащих присадок в бензине, на котором эксплуатируется автомобиль. В таких случаях необходимо уделить внимание качеству заправляемого топлива, полностью сменить привычную АЗС. Дело в том, что регулярная езда на таком горючем с присадками металла вызывает образование налета, который проводит электрический ток. В результате искра не проходит должным образом между электродами свечи, сама свеча зажигания быстро выходит из строя. Стоит добавить, что от такого топлива сильно страдает система электронного управления двигателем и система по очистке отработавших газов в выпускном тракте. Речь идет о кислородном датчике (лямбда-зонд) и каталитическом нейтрализаторе, которыми оборудованы все современные инжекторные автомобили.

Замасливание свечей зажигания часто определяется по оценке состояния той части свечи, где на данном элементе выполнена резьба. На витках резьбы можно увидеть моторное масло, перемешанное с серо-черным нагаром и другими отложениями. В таких случаях мотор «на холодную» после простоя часто троит до прогрева, после чего температура растет и работа ДВС стабилизируется. Также двигатель может дымить серовато-синим или сизым дымом некоторое время после холодного пуска. С выходом на рабочую температуру такое дымление прекращается или становится почти незаметным. Добавим, что наличие на свече обильных отложений в виде толстого черно-серого слоя также указывает на то, что в камере сгорания вместе с топливом горит лишнее масло. Смазка попадает в рабочую камеру в результате износа или залегания маслосъемных поршневых колец. В случае проблем с кольцами двигатель дымит сизым дымом при резком нажатии на газ, на переходных режимах в выхлопе появляется характерный запах, присутствуют частицы несгоревшего масла и т.д.

Если двигатель начал троить постоянно, это значит, что цилиндр полностью не работает. Двигатель теряет мощность, дымит, сильно расходует топливо и масло. Сначала необходимо точно определить неисправный цилиндр. Затем можно попытаться диагностировать проблему по состоянию свечи зажигания, которую выкручивают из проблемного цилиндра. В том случае, если центральный электрод и его юбка сильно замаслены, на поверхности присутствуют частицы топлива, которое не сгорело в рабочей камере, заметны металлические фракции, тогда проблема «троения» мотора явно не в системе зажигания или топливоподачи.

Высока вероятность того, что произошло разрушение поршневых колец или клапана ГРМ. После оценки состояния свечи дополнительно рекомендуется замерить компрессию в двигателе.
Одним из наиболее тревожных показателей также является свеча, у которой полностью разрушен центральный электрод и керамический материал в области юбки. К таким последствиям приводит детонация двигателя, эксплуатация ДВС на топливе, октановое число которого ниже рекомендуемого для данного мотора. К разрушениям может также привести слишком ранний угол опережения зажигания, неправильно подобранный комплект свечей. Также разрушиться может свеча, которая изначально является низкосортным изделием или случайным браком. Кроме возможных имеющихся неисправностей двигателя дополнительную опасность представляют отпавшие от электрода части, которые могут застрять под клапаном или вызвать другие дефекты. В отдельных случаях после разрушения свечи зажигания неизбежен ремонт ГБЦ.

<div id="yandex_rtb_2" class="yandex-adaptive classYandexRTB"></div> <script type="text/javascript">if(rtbW>=960){var rtbBlockID="R-A-744139-3";} else{var rtbBlockID="R-A-744139-5";} window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({renderTo:"yandex_rtb_2",blockId:rtbBlockID,pageNumber:2,onError:(data)=>{var g=document.createElement("ins");g.className="adsbygoogle";g.style.display="inline";if(rtbW>=960){g.style.width="580px";g.style.height="400px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");}else{g.style.width="300px";g.style.height="600px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");} g.setAttribute("data-ad-client","ca-pub-1812626643144578");g.setAttribute("data-alternate-ad-url",stroke2);document.getElementById("yandex_rtb_2").appendChild(g);(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});}})});window.addEventListener("load",()=>{var ins=document.getElementById("yandex_rtb_2");if(ins.clientHeight =="0"){ins.innerHTML=stroke3;}},true);</script>

Советы и рекомендации

Как видно, свечи зажигания являются индикатором, который позволяет сразу заметить определенные сбои в работе ДВС. По этой причине рекомендуется проверять состояние свечей на каждом плановом ТО, то есть через 10-15 тыс. км. пробега. Для исправной работы двигателя иногда необходимо производить регулировку зазора между центральным и боковым электродом, очищать свечи от нагара при помощи щетки с металлической щетиной.

Более того, чтобы не допустить случайного разрушения свечи зажигания в цилиндре, нужно правильно подбирать и своевременно менять свечи зажигания. Также отметим, что многие владельцы бюджетных моделей и авто среднего класса используют следующую схему. Автолюбители из этой группы предпочитают использовать самые простые и приемлемые по цене свечи зажигания известных производителей надлежащего качества.

Такой подход вполне оправдан. Хотя дешевые свечи рассчитаны всего на 25-30 тыс. пробега (что в два-три раза меньше дорогостоящих иридиевых, платиновых и других аналогов), комплект таких свечей регулярно меняется на новый на каждом плановом ТО параллельно замене моторного масла и фильтров.

Логика таких действий заключается в том, что новая свеча, даже самая простая, будет работать в двигателе лучше сравнительно с дорогим изделием, которое рассчитано на срок службы около 60-80 тыс. км. и уже отработало больше половины своего ресурса. Еще одним аргументом в пользу более частой замены свечей является низкое качество топлива на территории СНГ, высокое содержание присадок в бензине и т.п. В таких условиях ресурс любых свечей значительно сокращается.

Получается, проще и не особо дороже использовать более дешевые варианты и чаще их менять. При этом отпадает необходимость чистить свечи, переставлять их с учетом разных температурных режимов по цилиндрам, следить за зазорами и общим состоянием.

Также снижается риск самопроизвольного разрушения свечи в результате эксплуатации, что иногда бывает, когда владелец пытается отъездить на одном комплекте «элитных» свечей зажигания весь заявленный производителем срок.

В качестве итога необходимо упомянуть двигатели, которые оборудованы ГБО и постоянно работают на газу. Следует помнить, что на таком виде топлива ресурс свечей зажигания сокращается до двух раз. Так происходит по причине повышенной температуры во время сгорания газа в цилиндрах двигателя. Дополнительно нужно учитывать и такой нюанс, что моторы с газобаллонным оборудованием чаще работают на обедненной топливно-воздушной смеси по сравнению с агрегатами на бензине, что также негативно сказывается на общем ресурсе свечей зажигания.

Диагностика двигателя по цвету нагара свечи и правильный их подбор.

Нагар на свечах зажигания появляется в любом случае — выступающая в камеру сгорания часть свечи подвержена колоссальным тепловым и механическим перегрузкам, а также воздействию агрессивной среды.
Поэтому металл электродов и поверхность теплового конуса изолятора постепенно покрываются налетом толщина и цвет которого зависят от многих факторов, основными из которых являются:

Свеча зажигания, длительно работающая в номинальном режиме, соответствующем ее тепловой характеристике, имеет нагар желто-коричневого цвета небольшой толщины. Такой нагар или налет свидетельствует о нормальной работе двигателя и его систем.
Если же нагар на электродах свечи и тепловом конусе изолятора имеет черный, белый или красный оттенок или цвет — необходимо провести диагностирование двигателя и устранить выявленные неисправности.

Свечи зажигания, вывернутые из двигателя, являются своеобразным индикатором, позволяющим оценить правильность работы и диагностировать неисправности механизмов двигателя и его систем, в особенности – систем питания и зажигания.
Нагар, который всегда присутствует на электродах и тепловом конусе свечи зажигания, позволяет оперативно выявить неисправности и принять правильное решение по их устранению. При этом можно диагностировать не только работу двигателя в целом, но оценить техническое состояние каждого из цилиндров, а также сделать вывод о правильности выбора типа свечей зажигания для данного двигателя.

Если двигатель и его системы функционируют в нормальном режиме, электроды и тепловой конус свечей зажигания имеют нагар от светло-серого до светло-коричневого цвета. Любые другие цвета и оттенки нагара свидетельствует о неисправностях или нештатной работе механизмов или систем двигателя.

Ниже приведена таблица, в которой приведены возможные цвета нагара на элементах свечи, характеризующие те или иные неполадки в работе двигателя, а также рекомендации по устранению этих неполадок. Следует отметить, что для правильной оценки состояния двигателя по цвету нагара на электродах свечи зажигания, необходимо, чтобы двигатель достаточно долго поработал на всех режимах. И лишь после этого свечи можно вывернуть и тщательно изучить налет на электродах и тепловом конусе.

При подборе свечей зажигания следует учитывать рекомендации завода-производителя автомобильного двигателя, поскольку неправильно выбранные свечи могут привести не только к снижению динамических, экологических и экономических показателей работы двигателя, но и привести к отказу элементов системы зажигания, износу и поломке деталей цилиндропоршневой группы, и другим неприятностям технического характера. А в процессе эксплуатации не поленитесь периодически проверять нагар на свечах – он может многое поведать о состоянии двигателя и его систем.

Цвет нагара на электродах и тепловом конусе свечи зажигания		Наиболее вероятная причина отклонения цвета нагара от нормы	Рекомендации по устранению неисправностей и неполадок
	От светло-серого до светло-коричневого (нормальный цвет свечи)	Работа двигателя и его систем может быть оценена, как нормальная, а характеристика свечей соответствует типу двигателя	В случае, если толщина нагара минимальна, на электродах нет следов выгорания, и тепловой конус не поврежден, свечу можно ввернуть на место.
	Беловато-серый цвет нагара	Свидетельствует о чрезмерном обеднении воздушно-топливной смеси, особенно в режиме средних нагрузок. Такой нагар может образовываться при неправильной дозировке топлива системой питания, использовании некачественного топлива, слишком раннем зажигании, либо подсосе воздуха во впускном тракте. Дальнейшая эксплуатация двигателя при таком составе смеси может привести к перегреву камеры сгорания, подгоранию фасок клапанов.	Проверить и отрегулировать на стенде карбюратор или протестировать работу датчиков электронной системы управления двигателем.
	Белый нагар с сероватым оттенком	Такой нагар также свидетельствует о бедной смеси, раннем или калильном зажигании. При этом калильное зажигание вероятнее всего имеет место из-за неправильного подбора свечей зажигания – они слишком «горячие». Характерными признаками калильного зажигания являются оплавленные электроды.	Проверить как ведет себя двигатель при выключении зажигания – калильное зажигание проявит себя в нежелании двигателя глохнуть. Свечу следует поменять, уточнив рекомендуемую тепловую характеристику для данного двигателя. Прочие возможные неполадки аналогичны рассмотренным в предыдущей строке.
	Белый налет на электродах либо электроды и тепловой конус чистые и мокрые	Белый налет (не нагар!) появляется при попадании антифриза в цилиндр двигателя. Такая неисправность сопровождается белым цветом отработавших газов на выхлопе, а свечи имеют сладковатый запах. Уровень масла в смазочной системе поднимется выше нормы, а в расширительном бачке или верхнем бачке радиатора во время работы двигателя возможно появление пузырьков воздуха или бурление.	Проверить возможные места утечки охлаждающей жидкости в цилиндры и устранить выявленные неисправности. Наиболее вероятные причины попадания жидкости в цилиндры – прогар прокладки головки блока, трещины в головке блока, гильзах или блоке цилиндров. Свечи, как правило, работоспособность не теряют, их необходимо почистить и просушить.
	Грязно-белые (свинцового цвета) пористые отложения	Нагар такого цвета обычно имеет запах сероводорода (тухлого яйца). Наиболее характерная причина образования такого нагара — использование чрезмерно этилированного бензина с антидетонационными присадками.	Если боковые и центральные электроды не имеют следов прогара, свечу можно очистить пескоструйным аппаратом или прожечь, после чего она может быть использована для работы. Некачественное топливо необходимо заменить.
	Бархатисто-черный цвет нагара из сухой копоти или влажный глянцевый нагар черного цвета	Такой нагар характерен для свечей зажигания, когда система питания чрезмерно обогащает горючую смесь. Побочные признаки излишнего обогащения смеси – повышенный расход топлива и явный запах бензина в нагаре.	Регулировка карбюратора или системы управления подачи топлива (в инжекторном двигателе), проверка состояния воздушного фильтра. Наиболее вероятные неисправности системы управления впрыском топлива – отказ датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ), датчика кислорода (λ-зонда), неисправность форсунок, заедание привода дроссельной заслонки.
	Глубокий черный нагар в виде твердого шлака с маслянистым блеском	Маслянистый черный шлак на изоляторе, сопровождающийся повышенным расходом масла в системе смазки двигателя, свидетельствует о попадании смазочного материала в камеру сгорания. Это может быть вызвано неисправностью маслосъемных колец на поршнях или маслосъемных колпачков на клапанах ГРМ, чрезмерным износом или залеганием компрессионных колец, а также направляющих втулок клапанов.	Произвести углубленную диагностику деталей цилиндропоршневой и клапанной группы, устранить выявленные неисправности, после чего поменять свечи зажигания.
	Чёрная копоть на электродах и тепловом конусе свечи	Нагарообразование на свечи черного цвета, напоминающее замшу, может возникнуть в результате неправильно определённой тепловой характеристики свечи для данного двигателя и режима эксплуатации. Скорее всего свеча слишком «холодная», при этом не происходит ее самоочищения. Наиболее характерная причина – городской цикл езды, сопровождающийся невысокими скоростями и частыми остановками.	При отсутствии «горячих» свечей можно очистить с имеющихся копоть и продолжать их эксплуатацию. Но лучше поменять свечи на более подходящие по тепловой характеристике (с меньшим калильным числом), поскольку копоть появится вновь, если не поменять режим поездок.
	Нагар красного или кирпичного цвета	Оттенок красноватого цвета на изоляторе говорит о работе двигателя на бензине с примесями свинца, марганца и других добавок, повышающих октановое число некачественного бензина. Отложения красноватого или кирпичного цвета существенно ухудшают искрообразование, поскольку такой налет является токопроводящим.	Поменять топливо и заменить свечи зажигания.
	Оранжевый или коричневый налет с сухой копотью	Такой нагар характерен для свечей, работающих в двигателе с детонационными явлениями, вызванными использованием бензина с низким октановым числом, или в результате установки слишком раннего зажигания.	Необходимо срочно поменять топливо на соответствующее степени сжатия данного двигателя, поскольку детонация приведет к разрушению деталей цилиндропоршневой группы.
	Глянцевый налет желтого цвета на изоляторе (тепловом конусе) свечи	Желтая глазурь на изоляторе свечи зажигания образуется в результате частого использования режима интенсивных ускорений (драгрейсинга), который сопровождается увеличением температуры в камере сгорания. В результате перегрева свечи зажигания находящиеся на тепловом конусе отложения плавятся, образуя стекловидное покрытие желтоватого цвета.	Такой налет является токопроводящим, поэтому искрообразование нарушится. Удалить желто-глазуревый налет с изолятора сложно, поэтому свечи следует заменить.

Можно ли по свечам зажигания определить техническое состояние двигателя

Опытные автовладельцы прекрасно знают, что по состоянию свечей зажигания можно определить неисправности у двигателя и общее состояние силового агрегата. Расскажем вам поподробнее о том, как же по состоянию свечей зажигания можно выявить наличие тех или иных неисправностей у двигателя.

Мокрые свечи

Если вы выкрутили из двигателя свечи и заметили у них характерный запах бензина или мокрый электрод, то подобное говорит о неисправностях форсунок или карбюратора. Система впрыска переливает топливо, которое не полностью сгорает в цилиндрах, что и приводит к таким мокрым свечам зажигания. В редких случаях проблема может крыться в воздушном фильтре, но в большинстве случаев это именно выход из строя форсунок, которые требуют очистки или замены.

Красные свечи

Если свечи имеют красный нагар, то это свидетельствует об использовании не слишком качественного топлива с большим количеством различных присадок. Такие присадки чаще всего выполняются на основе оксидов металла, который дает такой характерный красный оттенок. Длительное использование не слишком качественного топлива может привести к критическим неисправностям двигателя, поэтому стоит задуматься о смене заправочной станции.

Чёрный нагар на свечах

Наличие черного нагара на свечах говорит о переобогащении смеси. Причина подобного — это неправильная работа инжектора или карбюратора. Система управления впрыском неправильно готовит топливно-воздушную смесь, что приводит к появлению такого черного нагара на свечах и внутри камеры сгорания. В подобном случае необходима комплексная диагностика, потребуется проверить не только элементы впрыска, но и карбюраторы и лямбда-зонд.

Масляный налет

Наличие масляного налета на свечах говорит об изношенных маслосъемных колпачках, которые уже требуют замены. Обычно одновременно в двигателе может отмечаться троение, а мотор с трудом заводится. Замена маслосъёмных колпачков — это относительно несложная работа, соответственно затраты автовладельцев будут не слишком большими.

Белый налет на свечах

Если чёрный налет говорит о переобогащенной смеси, то белые электроды свидетельствуют наоборот о слишком бедной топливно-воздушной смеси. Потребуется вести машину в сервис выполнять регулировку инжектора, а на относительно старых авто имеется возможность самостоятельного ремонта, когда автовладелец сам регулирует карбюратор.

Наличие белого и черного налета

Если на свечах зажигания одновременно отмечается белый и чёрный налёт, то это может свидетельствовать об износе поршневых колец. Подобный ремонт потребует полного вскрытия двигателя, такое восстановление мотора относится к категории капитального, соответственно стоимость работы будет достаточно высока.

Подведём итоги

Автовладельцу следует помнить, что по состоянию свечей зажигания можно определить техническое состояние двигателя. Например, белый или чёрный налет свидетельствует о бедной или переобогащенной смеси, если имеются масляные подтёки, то проблемы у маслосъёмных колпачков, а красный налет на электроде свечи говорит о некачественном топливе. Помните, что чем раньше вы обратитесь в сервис, тем проще устранить такие поломки. Поэтому следует на регулярной основе выкручивать свечи зажигания, проверять их состояние, что позволит исключить какие-либо проблемы с двигателем или же своевременно определить имеющиеся у него поломки.

14.06.2020

Как определить проблему в моторе, просто посмотрев на свечу зажигания

Помните старую гаражную присказку о главных причинах, из-за которых не заводится двигатель автомобиля? Диагностика крайне проста: или смесь не зажигается, или гореть нечему. И если топливо не израсходовано и исправно подается в двигатель, значит по каким-то причинам не происходит воспламенения смеси.

Станислав Шустицкий

Свечи являются последним и крайне важным звеном в цепи системы зажигания. При этом важно не просто абы как поджечь топливовоздушную смесь, а сделать это правильно и вовремя, то есть, сообразно тактам работы двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, в немалой степени именно от свечей зависит, насколько режим работы двигателя будет соответствовать оптимальным характеристикам.

Внешний вид свечи зажигания может дать немало информации, как о ее собственном здоровье, так и о состоянии двигателя. Вот типичные признаки, по которым легко вычислить проблему в моторе:

Сажа на электродах

Если на электродах скопилась сажа, то есть смысл проверить исправность топливной аппаратуры – скорее всего это следы работы мотора на излишне богатой смеси.

Замасленная свеча

Возможно, пришло время менять поршневые кольца или, если двигатель имеет турбонаддув, убедится в исправности турбины.

Оплавленный центральный электрод и почерневшая юбка изолятора

Тут можно «идти по списку»: от неверно выбранного калильного числа свечи и использования некачественного топлива, до неисправности клапанного механизма двигателя.

Черная полоса, идущая вдоль изолятора

Такой симптом говорит о пробое и предполагает ревизию высоковольтного провода.

Ниже представлена наглядная иллюстрация различных типов «болезней» двигателя и соответствующего им внешнего вида свечей.

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

Диагностирование неисправностей двигателя по состоянию свечей зажигания

Как по свече зажигания определить неисправности двигателя.

Если вы решили сами определить причины неисправной работы двигателя, то прежде всего стоит проанализировать в каком состоянии находятся свечи зажигания, а именно разобраться с образующимся на них нагаром. Сначала запустите мотор, для того чтобы он слегка прогрелся и можно было его обследовать.

Затем обратите внимание на цвет нагар свечей, который о многом может рассказать. Вы увидели, что корпус свечи чист с нагаром от серого до светлых оттенков коричневого цвета, можете быть спокойны, ваш мотор исправен.
Но если цвет нагара отличается, то это указывает на возможные проблемы в эксплуатации двигателя.

Увиденный вами нагар в виде известковых отложений, появляется тогда, когда присадки содержащиеся в моторном масле сгорают не полностью. Такие отложения возникают из-за остатков масла, которое не полностью сгорает и стекает на дно поршней и клапанов, где и оседает. Такая ситуация создает препятствие для отвода тепла, что приводит к плохому наполнению цилиндров, из-за сильного отложения на стержне и тарелке клапана. Чтобы таких проблем не возникало, необходимо всегда использовать да моторное масло высокого качества. А чтобы убрать такой нагар с отложениями, применяется механический метод.

Закопченная свеча с черным нагаром

Закопченная свеча с черным нагаром и сухими отложениями, подтверждает слишком богатую смесь, при которой значения углекислого газа превышают норму на 10 процентов. Основной источник проблемы кроется в ненормальной настройке систем питания и зажигания. Также одним из источников закопченности свечей могут быть их неправильная установка или повреждение. Засоренность фильтра воздуха. Установленные свечи, которые не соответствуют по параметрам двигателю, а именно калильное число больше, чем предусмотрено. Цилиндры и поршни, изношены настолько, что ведут к слабой компрессии. Это те факторы, которые влияют на жизнеспособность и работоспособность свечей. Свечи с таким нагаром, увеличивают потребление горючего автомобилем и, следовательно, возрастают и затраты на топливо. Поможет убрать такой нагар только езда на большой скорости с повышенными оборотами мотора.

Замасленная свеча

Замасленная свеча, покрытая изолирующим слоем, состоящего из жидких остатков моторного масла, получается из-за изношенности поршневых колец и проникновения масла через них, а также из-за избытка масла, которое подается из масляного насоса сверх нормы. Причина заключается в неисправности масляного насоса, и в возможном проникновении масла в камеру сгорания. Последствиями этих причин становится увеличенный расход масла одновременно с ненадежным функционированием двигателя при холостом ходе. Пуск двигателя становится проблематичным. Решить проблему возможно лишь путем проведением ремонта или отрегулировав должным образом масляный насос. А в случае, когда моторное масло проникает в камеру сгорания, здесь уже не обойдешься без замены. Менять следует и маслосъемные колпачки, и поршневые кольца.

Обильные рыхлые отложения

Обильные рыхлые отложения на свечах зажигания говорят о том, что вы используете как бензин так и моторное масло очень плохого качества. Всего лишь поменяв масло на высококачественное и заправив хороший бензин вы решите данную проблему.

Красный цвет

Красный цвет всегда оповещает о любых превышениях, не исключение и красный нагар, образующийся на свечах зажигания, который информирует о том, что в бензине присутствуют металлосодержащие присадки с концентрацией, намного превышающей предельно допустимую норму. При обнаружении такой причины немедленно поменяйте бензин.

Нагар светлого цвета

При перегреве на свечах образуется нагар светлого цвета. К перегреву свечей зажигания приводят следующие факторы, а именно : позднее зажигание, которое может вызвать сильный перегрев двигателя, а также сбой в работе в системе охлаждения, если установлена свеча, не соответствующая двигателю. Визуально вы увидите, что поршни прогорели, клапаны начали трескаться и от них отпадают мелкие элементы изоляции, которые попадают между поршнем и цилиндром. Такая ситуация возникает тогда, когда происходит сбой в работе системы охлаждения. Рекомендациями будет : проверка и устранение неполадок в данной системе.

Диагностика неисправности скутера по виду свечи зажигания

Состояние свечи, номер рисунка	Причина	Сопутствующие признаки	Способы устранения неисправности
Светло-коричневый нагар (Рисунок 1)	Двигатель работает нормально. Правильно подобранная по характеристикам, хорошо работающая свеча. Нормально настроенный карбюратор и зажигание. Качественное масло и топливо	Расход топлива и масла в норме	По мере надобности чистить свечу и контролировать зазор
Бархатистый нагар черного цвета (Рисунок 2)	Переобогащенная смесь. Неправильная регулировка карбюратора. Неисправность автоматической термозаслонки	Повышенный расход топлива. Падение мощности двигателя. Неустойчивая работа на холостых оборотах. Возможно, трудности с пуском на горячую	Отрегулировать карбюратор. Отремонтировать автоматическую термозаслонку
	Низкая компрессия из-за износа цилиндро-поршневой группы (в 4-х тактных моделях еще и негерметичность клапанов)	Повышенный расход топлива. Падение мощности двигателя. Неустойчивая работа на холостых оборотах. Трудности с запуском двигателя	В данной ситуации поможет только разборка двигателя и ремонт цилиндро-поршневой группы. Если неплотность клапанов — требуется их притирка или замена
	Загрязнен воздушный фильтр	Повышенный расход топлива. Падение мощности двигателя. При сильном загрязнении — неустойчивая работа на холостых оборотах, трудности с пуском на горячую	Заменить или промыть воздушный фильтр
	Неправильная установка зазора, неисправность свечи	Повышенный расход топлива. Падение мощности двигателя. Неустойчивая работа на холостых оборотах, трудности с пуском	Отрегулировать зазор или сменить свечу на новую
	Калильное число свечи больше необходимого для данного двигателя	Повышенный расход топлива. Падение мощности двигателя. Неустойчивая работа на холостых оборотах, трудности с пуском	Заменить свечу на новую с правильным калильным числом
Черный масляный нагар (Рисунок 3)	Повышенная подача масла маслонасосом или его неисправность (для 2-х тактных двигателей)	Повышенный расход масла, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, затруднен пуск. Забрызгивание свечи до полной остановки двигателя	Отрегулировать или отремонтировать маслонасос
Черный масляный нагар (Рисунок 3)	Попадание масла в камеру сгорания (для 4-х тактных двигателей)		Заменить маслосъемные колпачки клапанов или кольца поршней
Толстый слой рыхлых отложений (Рисунок 4)	Низкое качество бензина или масла	Перебои в работе двигателя, затруднен пуск	Сменить используемое масло или топливо
Отложения красного цвета (Рисунок 5)	Превышение допустимых норм концентрации металлосодержащих присадок в бензине	Возможны перебои в работе двигателя, затруднен пуск	Сменить используемое топливо
Оплавление центрального электрода (Рисунок 6)	Калильное число свечи меньше необходимого для данного двигателя	Перебои в работе двигателя, затруднен пуск	Заменить свечу на новую с правильным калильным числом
	Низкооктановое топливо	Снижение мощности двигателя, детонация	Заменить топливо
	Неисправность системы охлаждения	Перегрев двигателя	Срочно проверить и исправить систему охлаждения
Разрушение электродов свечи или теплового конуса из-за их расплавления и выгорания (Рисунок 7)	Установлена «горячая» свеча, сравнительно длительная работа двигателя на режиме калильного зажигания	Затруднен или невозможен пуск двигателя	Диагностика двигателя с целью оценки состояния клапанов, поршней, колец

Диагностика свечей зажигания — Прочтите свечи зажигания, чтобы найти неисправности двигателя

Практически для любой проблемы с важной частью автомобиля или системой будут распознаваемые симптомы.

Исходя из этого, состояние отдельных частей автомобиля может быть хорошим индикатором исправности частей вашего двигателя.

Определенные компоненты автомобилей легко найти и устранить. Другие могут быть гораздо более сложной задачей.

Свечи зажигания

обычно попадают в первую категорию, и именно это и будет обсуждаться в этой статье: Использование диагностики свечей зажигания для поиска возможных проблем с вашим двигателем.

Вам не нужно разбирать двигатель целиком, чтобы найти свечи зажигания, что упрощает их осмотр и использование для диагностики многих автомобильных неисправностей.

Ниже мы составили удобное руководство по диагностике свечей зажигания. Вы узнаете об 11 наиболее распространенных осложнениях, от которых они страдают. Сюда входят описания симптомов и рекомендуемые действия.

Мы также предупредим вас о последствиях каждой неисправности, если вы не устраните ее, и позволим им усугубиться.

Распространенные неисправности свечей зажигания и их причины

Вот краткий список наиболее распространенных неисправностей свечей зажигания:

Зольные отложения.
Углеродные отложения.
Детонация.
Перекрытие зазоров.
Скоростное остекление.
Изолятор треснул или сломан.
Свинцовое обрастание.
Механическое повреждение.
Нефтяные месторождения.
Предварительное зажигание.
Слишком жарко.
Электрод изношен.

Далее в статье следует первый раздел, в котором рассказывается, как выглядят свечи зажигания в нормальном и исправном состоянии.

Последующие разделы по поиску и устранению неисправностей по диагностике неисправностей свечей зажигания перечислены в алфавитном порядке.

Они не ранжируются по серьезности, частоте или каким-либо другим критериям. Эти переменные могут быть субъективными, и мы предпочитаем сохранять их объективными.

Свечи зажигания нормальные

Мы определяем обычные свечи зажигания как свечи, которые выглядят и работают именно так, как должны.

Они подают высоковольтные разряды в вашу систему зажигания. Возникающая искра воспламеняет топливо для запуска двигателя.

Посмотрите этот короткий видеоролик, чтобы увидеть, как они работают:

Общий вид

Внешний вид может незначительно отличаться в зависимости от типа, который вы купили, но все типы созданы с использованием одних и тех же концепций.

Фарфоровая оболочка скрывает внутренний электрод. Он проходит от вывода (наконечника) до конца стрельбы. Основание имеет резьбу, поэтому его можно ввинтить в головку блока цилиндров.

Здоровая особь будет иметь серый, коричневый или бледно-коричневый цвет на носу или кончике.Электрод может быть слегка эродирован, но не более того. Он должен по-прежнему сохранять квадратный край.

Здесь нет никаких симптомов или проблем. Работоспособность двигателя в норме; все работает как надо.

Зольные отложения

Зольные отложения могут быть результатом ряда проблем, от незначительных до серьезных:

Неправильно затянутые пробки.
Низкий уровень охлаждающей жидкости или масла.
Обедненное соотношение воздуха и топлива (избыток воздуха).
Утечка масла.
Несовместимая вязкость масла.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Эти отложения покрывают электроды и наконечник изолятора. Обычно они не совсем белого цвета с консистенцией золы, как сигаретный пепел.

Симптомы этой неисправности могут проявляться как:

Перегрев двигателя.
Пониженная мощность двигателя.
Неисправность при запуске двигателя.
Контрольная лампа давления масла.
Контрольная лампа охлаждающей жидкости.
Запах горящего масла.
Неровная работа на холостом ходу.

Если вам повезло, у вас есть свеча зажигания, которая не вкручена должным образом — ознакомьтесь с нашей статьей о том, насколько плотно должны быть свечи зажигания. Другие причины отложений золы могут стать плохими новостями для вашего автомобиля в долгосрочной перспективе.

Низкий уровень охлаждающей жидкости и масла вызывает проблемы. Перегрев двигателя приведет к более быстрому износу движущихся механизмов. Если вы слишком сильно толкнете мотор в этом состоянии, он может выйти из строя.

Неправильное соотношение топлива и воздуха может отрицательно сказаться на экономии топлива.

Неправильная вязкость масла для вашего автомобиля приводит к плохой смазке. Это увеличивает риск повреждения от трения и заклинивания.

Углеродные отложения

Этот тип депозита может быть результатом одной или нескольких из следующих причин:

Топливная смесь слишком богатая (недостаточно воздуха).
Грязный воздушный фильтр.
Частые приступы езды на короткие расстояния.
Длинные участки езды на малых скоростях.
Агрегат слишком холодный.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Углеродные отложения имеют черный цвет сажи и мягкие на ощупь. Это результат низких рабочих температур.

Они часто сопровождаются следующими симптомами:

Проблемы с запуском двигателя, особенно на холодном воздухе.
Пропуски зажигания.
Неровная работа на холостом ходу.
Загорается индикатор проверки двигателя.
Вялый разгон.
Меньший расход топлива.

Двигатель, который работает с перебоями из-за проблем, работает сверхурочно.Эти дополнительные усилия приводят к ненужной нагрузке на важнейшие механизмы.

Слишком богатая топливная смесь будет стоить вам денег на бензин. Излишки топлива также не окажут положительного влияния на производительность. Вместо этого вы столкнетесь с трудностями при ускорении и включении зажигания.

Знаки детонации

К признакам взрыва нельзя относиться легкомысленно. Этот термин относится к самовозгоранию после зажигания свечи зажигания.

Причиной этой проблемы может быть:

Несовместимое октановое число топлива.
Обедненная топливная смесь (слишком много воздуха).
Перегрев двигателя.
Расширенный угол опережения зажигания.
Неисправность системы рециркуляции выхлопных газов (EGR).

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Носик изолятора будет заметно поврежден. Вы можете увидеть, что он треснутый, расколотый или сломанный иным образом.

Основным признаком детонации является стук двигателя.Другие общие признаки могут включать:

Пониженная мощность двигателя.
Неровная работа на холостом ходу с сильными вибрациями.
Неисправность при запуске мотора.
Дымовой выхлоп.

Помимо растрескивания свечей, это также может повредить поршни. Другие компоненты также могут пострадать от ненормального сгорания. Если не устранить детонацию, она может привести к отказу двигателя.

Перекрытие зазоров

Перекрытие зазора является следствием накопления отложений в камере сгорания. Частично твердые соединения разжижаются, когда на двигатель нагружается высокий крутящий момент.

Затем вновь сжиженный материал собирается и затвердевает между электродами свечи зажигания. Отсюда и название — отложения образуют мост через разрыв.

Это событие может быть связано с одной или несколькими из следующих причин:

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Пространство между центральным и заземляющим электродами будет перекрыто комком почерневшего налета.Носик изолятора также может быть обесцвечен.

Ваш автомобиль может испытывать одну или несколько из следующих проблем:

Пропуски зажигания в двигателе.
Неровная работа на холостом ходу.
Повышенные выбросы.
Уменьшился расход топлива.
Вялый разгон.
Детонация (стук или звон).

Как вы уже знаете, детонация может привести к повреждению и даже поломке. Отложения также могут мешать работе электродов, вызывая их короткое замыкание.Соединительный цилиндр дает пропуски зажигания и в конечном итоге вообще прекращает работу.

Повышенная нагрузка на двигатель приведет к перегрузке всей системы. Игнорирование наличия отложений также может вызвать засорение двигателя и его повреждение.

Скоростное остекление

Остекление этого типа возникает из-за резкого и сильного ускорения.Температура в камере сгорания резко повышается, что приводит к плавлению обычных отложений на свече зажигания.

Затем они затвердевают, образуя глазурь. Это что-то вроде автомобильного эквивалента варки сахара, но без аппетита.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Носик изолятора станет блестящим. Глазурь может иметь желтоватый, зеленоватый или коричневатый оттенок.

Глазурь проводит электричество. В свою очередь, это может привести к короткому замыканию поврежденного устройства при нагревании.Эта проблема проявляется в пропуске зажигания в двигателе, когда вы

ускоряется на жестком диске или на быстром диске.

Твердая глазурь не удаляется с устройства. Это значит, что его можно выбросить, даже если вы его только что купили.

Неустойчивая работа двигателя опасна, особенно когда вы едете быстро. Если ваш двигатель постоянно дает пропуски зажигания, вы представляете опасность для себя и других на дороге.

Изолятор треснул или сломан

Сломанный изолятор может быть одним из признаков детонации. Мы сохранили этот раздел отдельно из-за серьезности этой конкретной проблемы. Если вы пропустили его, вернитесь и прочтите. Вы хотите быть уверены, что ни один из симптомов, которые испытывает ваш автомобиль, не может предупредить о взрыве.

Другая причина того, что ваша изоляция могла сломаться, связана с неправильной установкой. Это чрезмерное затягивание и агрессивное использование гаечного ключа.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Как это будет выглядеть, будет зависеть от того, насколько серьезен разрыв. Изолятор мог иметь микротрещину или отсутствовать значительный кусок.

Сломанный блок не может постоянно зажигать искру, что приводит к пропускам зажигания. Если перерыв достаточно плохой, он вообще не сработает.Вы будете ехать с мертвым цилиндром, чего, конечно же, следует избегать.

Свинцовое обрастание

Свечи, загрязненные свинцом, могут быть результатом использования топлива с высоким содержанием присадок на основе свинца.

Свинец, известный как тетраэтилсвинец, служит для повышения октанового числа.Старым автомобилям может потребоваться этот вид топлива для плавной смазки.

К сожалению, свинец может образовывать отложения внутри камеры сгорания, что может привести к загрязнению.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Отложения свинца на носике изолятора могут быть коричневыми или желтыми с зеленоватым оттенком. Глазурь может быть легкой и пятнистой или тяжелой, покрывающей весь нос.

Отложения могут проводить электричество, когда они достаточно горячие, а это значит, что они могут вызвать короткое замыкание вашего устройства.Обычно это происходит только при движении на высоких скоростях.

Желательно, чтобы и у вас, и у вашего автомобиля все цилиндры работали нормально. Пренебрежение заменой сломанного блока может вызвать мертвый цилиндр, что может повредить ваш двигатель.

Механическое повреждение

Этот термин может показаться вам немного странным. Разве не все повреждения свечей зажигания являются механическими по своей природе?

В этом отношении термин «механический» не означает «автомобиль». Это относится к повреждению, вызванному другими компонентами. Состоит из:

Сильная вибрация из-за неаккуратной установки.
Попадание в заглушку внутренних компонентов (вероятна неправильная установка).
Мусор или посторонний предмет, застрявший в камере сгорания, поражает свечу.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Заземляющий электрод, центральный электрод или и то, и другое могут быть сломаны. Это включает сколы, трещины, изгибы или недостающие детали.

В этом состоянии он не будет работать постоянно. Это приведет к общему снижению производительности двигателя, например:

Медленный разгон.
Пропуски зажигания в двигателе.
Плохой расход топлива.

Непостоянно работающий двигатель сложно управлять.Кроме того, сокращение расхода топлива отрицательно скажется на вашем кошельке.

Попадание в свечу других частей двигателя также может привести к их повреждению. Например, если ваши поршни сталкиваются с ударником свечи.

Посторонний предмет, прыгающий вокруг камеры сгорания, может привести к катастрофе. Это может вызвать проблемы не только для ваших вилок, но и для других механизмов.

Месторождения нефти

Единственное, что вы можете сказать о протечке масла, — это то, что она незаметна.Если где-то есть брешь, в конечном итоге вы обнаружите нефть там, где ее быть не должно.

Утечка масла — основная причина обнаружения этих отложений на ваших свечах. Масло, вероятно, исходит из неисправного уплотнения где-то в вашем двигателе. Изношенные направляющие клапана также могут быть виноваты.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

При попадании масла на свечи зажигания электроды и носик изолятора будут загрязнены маслом. Он может быть намокшим или немного влажным, в зависимости от того, насколько серьезна утечка.Нефтяные отложения также могли затвердеть до бледно-коричневой корки.

Сопутствующие симптомы нефтяных отложений могут включать:

Перегрев.
Осечки.
Автомобиль потребляет больше масла, чем обычно.
Сильный запах горящего масла.
Сине-черный дым выхлопной.
Курение моторного отсека.
Лужи масла под автомобилем.

Утечки смазки могут нанести серьезный ущерб, если их не устранить в течение длительного времени. Необычно высокие рабочие температуры в целом создают стресс для вашего двигателя.

Автомобиль, излучающий синий дым выхлопных газов, также представляет опасность для окружающей среды. Вы можете получить штраф, если будете водить свой автомобиль в таком состоянии.

Предварительное зажигание

Это можно охарактеризовать как чрезмерное сгорание. Топливо и воздух преждевременно сгорают до того, как свеча подаст искру.

Возможные причины могут включать:

Расширенный угол опережения зажигания.
Несбалансированная топливная смесь (слишком много воздуха или топлива).
Низкий уровень охлаждающей жидкости, масла или того и другого.
Острые края деталей внутри камеры сгорания.
Перегрев свечи зажигания.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Поверхность электрода оплавится или оплавится.Он будет выглядеть деформированным, бугристым и неровным.

Следите за этими симптомами:

пропуски зажигания.
Проблемы с ускорением.
Неровная работа на холостом ходу.
Детонация, предупреждение о детонации.
Перегрев.
Загорается контрольная лампа двигателя.

Прерывание зажигания может быть вызвано детонацией. Не следует игнорировать явный стук мотора в сочетании с другими симптомами.

Помните, что продолжающаяся детонация и отказ двигателя идут рука об руку.Остальные пункты в списке ненамного лучше. Напряженный мотор означает низкую производительность и повышенную вероятность поломки.

Слишком жарко

Слишком горячие свечи обычно возникают по следующим причинам:

Несовместимый диапазон обогрева для вашего автомобиля.
Расширенный угол опережения зажигания.
Обедненная топливная смесь.
Низкий уровень масла.
Засорение в системе охлаждающей жидкости.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Имеются товарные знаки теплового повреждения.Изолятор станет пузырчатым и белым, а электрод начнет разрушаться. Нормальных отложений не будет, сгорают, как только они образуются.

Симптомы могут быть:

Двигатель пропускает зажигание.
Перегрев.
Загорается сигнальная лампа давления масла.
Неровная работа на холостом ходу.
Двигатель с затрудненным запуском.
Предварительное зажигание.
Пониженная экономия топлива.

Перегретая свеча зажигания не будет иметь очень долгого срока службы.Однако это наименее опасный аспект данной проблемы.

Как мы уже говорили в предыдущем разделе, перегретые свечи могут вызвать преждевременное зажигание. Любое ненормальное сгорание вредно для вашего двигателя в долгосрочной перспективе.

Другие причины и симптомы могут привести к повреждению двигателя. Отсутствие смазки, забитая система охлаждающей жидкости или неправильная топливная смесь — не второстепенные проблемы.

Изношенный электрод

Изношенный электрод обычно вызван нормальным износом. Он будет постепенно разрушаться в течение срока службы вилки.

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Электрод будет выглядеть грубым и изношенным. Он не будет такого же размера и формы, как когда был совершенно новым.

Симптомы включают частые пропуски зажигания. Если свеча зажигания устарела выше определенного предела, возможно, она вообще не способна давать искру.

Последние мысли

Диагностика свечей зажигания может многое рассказать нам о том, что происходит внутри наших автомобилей. Если ваш двигатель ведет себя необычно, вы можете взглянуть на него.

Вы могли бы получить более четкое представление о том, что могло вызвать проблему. Это позволит вам отремонтировать все, что есть, до того, как станет хуже и не приведет к более серьезным повреждениям.

У вас есть какие-либо вопросы или истории диагностики, которыми вы можете поделиться? Пожалуйста, оставьте нам комментарий ниже.

(PDF) ОБНАРУЖЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ ИСКРОВОГО ЗАЖИГАНИЯ НА ОСНОВЕ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Обнаружение неисправностей и классификация двигателей искрового зажигания 5577

На основе акустических сигналов www и искусственной нейронной сети

tjprc.org Индексированный журнал SCOPUS [email protected]

сеть с алгоритмом обратного распространения. Каждая предлагаемая неисправность излучает свои динамические свойства в виде акустической сигнатуры. После

он экспортируется в нейронные сети для использования при обнаружении, локализации, восстановлении и диагностике неисправностей. Обнаружено, что акустический сигнал

с ИНС дает высокий потенциал при обнаружении неисправностей в двигателе внутреннего сгорания.Также рекомендуется сделать сетевую модель

на более высокой скорости, чтобы обеспечить высокую точность и минимизировать потери (ошибки).

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1. Gao F, Lv J. Диагностика неисправностей двигателя на основе одноступенчатой машины с экстремальным обучением. Математические задачи

Машиностроение 2016; 2016: 110.

2. Ущелья С., Озтюрк К., Либих Р. Обнаружение ударов с использованием подхода машинного обучения и экспериментальной неровности дороги

классификация.Механические системы и обработка сигналов 2019; 117: 738756.

3. Марван Мадейн, Ахед Аль-Мосайден и Махмуд Аль-Хассавенех, Диагностика неисправностей в двигателях транспортных средств с использованием методов распознавания звука

, Международная конференция IEEE по электро / информационным технологиям (2010).

4. Вейл Адайле, Диагностика неисправностей двигателя с помощью акустических сигналов, прикладная механика и материалы 295: 20132020 (2013).

5. Ахмед А.Б., Элараби И.С. Прогноз успеваемости учащегося с использованием метода ID3 дерева решений.Индия — Всемирный журнал

Компьютерные приложения и технологии, 2014 г .; 2 (2): 4347.

6. Fog TL, Hansen LK, Larsen J, Hansen HS, et al. О мониторинге состояния выпускных клапанов судовых дизельных двигателей. Neural

Сети для обработки сигналов IX, 1999. Труды семинара Общества обработки сигналов IEEE 1999 г. 1999 г .; 554563.

7. Ядав С.К., Калра П.К. (2010) Автоматическая диагностика неисправностей двигателя внутреннего сгорания на основе спектрограммы и искусственной нейронной сети

.В: Материалы 10-го WSEAS Int. конференция по робототехнике, управлению и технологиям производства.

8. Yen GY, Lin K-C (1999) Извлечение функций вейвлет-пакетов для мониторинга вибрации. Нейронная сеть IJCNN 5: 3365–3370.

9. Wu J, Liu C. Экспертная система для диагностики неисправностей в двигателях внутреннего сгорания с использованием вейвлет-пакетного преобразования и нейронной сети

. Экспертные системы с приложениями 2009, 36: 42784286.

10. Нуби М. Газали, Мухаммад Абдель-Фаттах и Мостафа М.Макрахи, Определение местоположения пропуска зажигания двигателя с использованием искусственных нейронных сетей

, Международный журнал структур и систем транспортных средств, 11 (4): 407412 (2019).

11. Шанкар Н. Дандаре и С. В. Дудул, Обнаружение множественных неисправностей в четырехтактном двигателе с использованием системы с одним датчиком,

Международный журнал компьютерных наук и мобильных вычислений, IJCSMC, 3 (5): 648–658 (2014).

12. Mehrdad Nouri Khajavi, Sayyad Nasiri и Abolqasem Eslami, Комбинированное обнаружение неисправностей и классификация внутреннего двигателя внутреннего сгорания

с использованием нейронной сети, Journal of Vibroengineering 16 (8): 321 (2014).

13. Алиреза Забихи-Хесари, Саид Ансари-Рад, Фарзад А Ширази и Муса Аяти, Обнаружение неисправностей и диагностика 12-цилиндрового дизельного двигателя поезда

на основе анализа сигнатуры вибрации и нейронной сети, Труды Института Механика

Инженеры, часть C: журнал машиностроения (2018).

14. Табашевский М, Шима ński GM. Диагностика клапанного зазора двигателя на основе сигналов вибрации и методов машинного обучения.

Eksploatacja i Niezawodnosc — Техническое обслуживание и надежность 2020; 22 (2): 331–339.

15. Jia F, Lei Y, Lu N, Xing S. Глубоко нормализованная сверточная нейронная сеть для несбалансированной классификации неисправностей оборудования и

ее понимание посредством визуализации. Механические системы и обработка сигналов 2018; 110: 349367.

16. Мадей Х., Чех П. Дискретное вейвлет-преобразование и вероятностная нейронная сеть в диагностике неисправностей двигателя внутреннего сгорания. Eksplotacja i

Niezawodnosc — Техническое обслуживание и надежность 2010; 4 (48): 4754.

Диагностика неисправностей в свече зажигания двигателя путем анализа вибрации с помощью нейронной сети

Диагностика неисправности свечи зажигания двигателя путем анализа вибрации с помощью нейронной сети
S.A. Moosavian ^{, G. Najafi, B. Ghobadian, S.M. Джафари, Б. Сахаи, М. Хазаи}


Аннотация: (8798 просмотров)
Состояние свечи зажигания является эффективным параметром качества сгорания двигателя с искровым зажиганием (SI).Если состояние свечи зажигания станет ненормальным, это повлияет на загрязнение и эффективность двигателя. В настоящей статье предлагается процедура, основанная на анализе вибрации для обнаружения неисправности свечи зажигания. Сигналы вибрации двигателя SI регистрировались акселерометром при двух состояниях свечи зажигания, а именно нормальном и ненормальном. Чтобы удалить шумы из сигналов, использовалась техника шумоподавления вейвлетов. Затем был применен метод выделения признаков по статистическим параметрам для получения информации, указывающей на неисправность.В этой работе на этапе выделения признаков использовались семь параметров, а именно: максимум, среднее значение, стандартные отклонения, дисперсия, асимметрия, эксцесс и импульсные факторы. Нейронная сеть (NN) обучалась с семью нейронами во входном слое. После построения оптимальной структуры была протестирована производительность сети. Результаты показали, что при обнаружении неисправности свечей зажигания достигнут высокий уровень эффективности. Таким образом, можно отметить, что предложенный подход может быть надежно использован для идентификации неисправности в свече зажигания двигателя.

Ключевые слова: Диагностика неисправностей, Свеча зажигания двигателя, Анализ вибрации, Снижение шума, Нейронная сеть

Полнотекстовый [PDF 977 кб] (2356 Загрузки)
Тип исследования: Научное исследование \|




Добавьте свой комментарий к статье

Диагностика одновременных отказов систем зажигания автомобильных двигателей с использованием предшествующих знаний предметной области и вектора релевантности

Схемы зажигания двигателя могут быть проанализированы для выявления неисправности двигателя в соответствии как с конкретными предшествующими знаниями области, так и с особенностями формы схем.Одна из проблем при диагностике системы зажигания состоит в том, что одновременно может появиться более одной неисправности. Этот вид проблемы относится к диагностике одновременных неисправностей. Другой проблемой является получение большого количества дорогостоящих схем зажигания одновременных отказов для построения диагностической системы, поскольку количество обучающих схем зависит от комбинации различных одиночных отказов. Вышеупомянутые проблемы могут быть решены с помощью предлагаемой структуры, объединяющей извлечение признаков, вероятностную классификацию и оптимизацию порога принятия решения.С помощью предлагаемой структуры признаки отдельных неисправностей в схеме одновременных неисправностей извлекаются, а затем обнаруживаются с использованием нового вероятностного классификатора, а именно, машины векторов релевантности парной связи, которая обучается только схемам единичных неисправностей. Следовательно, набор обучающих данных схем одновременных отказов не требуется. Экспериментальные результаты показывают, что предложенная структура хорошо работает как для диагностики единичных, так и для одновременных неисправностей и превосходит существующий подход.

1. Введение

1.1. Предпосылки для схем зажигания двигателя

Хотя системы зажигания автомобильных двигателей различаются по конструкции, они аналогичны в основных принципах работы. Все они имеют первичную цепь, которая вызывает искру во вторичной цепи, которая затем попадает в нужную свечу зажигания в нужное время. Условия внутри системы зажигания и цилиндра также влияют на образец зажигания во вторичной цепи. Следовательно, схемы зажигания отражают условия в системе зажигания и помогают выявить их неисправности [1], такие как широкие или узкие зазоры свечей зажигания и открытые кабели свечей зажигания.После регистрации схемы зажигания автомеханик сравнивает особенности записанной схемы с образцами из справочников для диагностики [2, 3]. Эта процедура называется диагностикой системы зажигания. Однако перед автомехаником стоит несколько проблем: (1) Схема зажигания двигателя зависит от времени. Различные модели двигателей создают схемы зажигания разной амплитуды и продолжительности для одного и того же типа неисправности. Даже для одного и того же двигателя он может создавать несколько разные формы схем зажигания для каждого цикла двигателя из-за колебаний скорости двигателя и различных условий испытаний.Поэтому в справочниках нет точного масштаба и продолжительности для образцов рисунков. Следовательно, традиционная диагностика просто полагается на предшествующие знания в предметной области и опыт инженера. (2) На практике диагностика системы зажигания двигателя — это проблема одновременной неисправности, но во многих справочниках для справки приводятся только схемы единичной неисправности. Для определения одновременных неисправностей инженер может только выделить и проанализировать некоторые специфические особенности схем единичных неисправностей из схемы одновременных неисправностей, такие как частота, напряжение зажигания и время горения, и принять решение о наличии одновременных неисправностей в соответствии с их опыт и знания.(3) Как предполагается в существующей литературе [1–3], диагностика системы зажигания, основанная на особенностях формы и предварительных знаниях о характере зажигания, не может дать однозначного ответа. Причина в том, что многие возможные неисправности могут возникать по отдельности или одновременно. В справочниках не указывается степень вероятности каждой возможной неисправности. Таким образом, чтобы обнаружить неисправность на основе схемы зажигания, часто требуется множество испытаний по разборке и сборке деталей двигателя, если только инженер не имеет очень богатого опыта.

Для решения этих проблем требуется эффективный метод извлечения признаков для схем зажигания двигателя, который сочетает в себе знания предметной области (DK), частотно-временную декомпозицию и методы уменьшения размеров. Кроме того, необходим расширенный вероятностный классификатор для определения ранга каждой возможной неисправности и надежных результатов диагностики. В последние годы для диагностики многоклассовых неисправностей были разработаны некоторые интеллектуальные методы диагностики, основанные на распознавании образов (т.е., диагностика единичной неисправности, поскольку выявляется только одна неисправность) механических систем [4–9]. Как правило, эти методы включают в себя два этапа: извлечение признаков и классификация.

1.2. Методы извлечения признаков

Извлечение признаков очень важно, поскольку глубокие и скрытые особенности структур единичных неисправностей могут быть обнаружены посредством декомпозиции частотных поддиапазонов. Ссылаясь на существующую литературу, многие классические методы выделения признаков были применены для диагностики неисправностей; наиболее типичным из них является быстрое преобразование Фурье (БПФ) [10–13].Однако его главный недостаток — непригодность для нестационарных схем. Вейвлет-пакетное преобразование (WPT) [1, 4, 14–19] — еще один популярный метод анализа частотно-временной локализации, получивший широкое распространение в последнее десятилетие. Посредством многомасштабного анализа WPT может успешно применяться к нестационарным шаблонам на основе кодирования поддиапазонов и систематического разложения шаблона на его уровни поддиапазонов для анализа шаблона. Таким образом, WPT используется в этом исследовании для извлечения признаков.

Тем не менее, одним из недостатков WPT является то, что размер извлеченных функций больше или равен размеру исходного шаблона. Если исходный шаблон имеет высокую размерность, существует большое количество извлеченных функций, которые могут вызвать две проблемы: (1) высокая сложность обученных классификаторов из-за огромного количества входных данных; (2) может быть много избыточных и неважных извлеченных функций, так что может быть наведен шум. Обе проблемы могут снизить производительность классификатора.Поэтому предлагается компенсировать этот недостаток с помощью техники уменьшения размеров, такой как анализ главных компонентов (PCA) [20–22]. В этом исследовании PCA выбран в качестве метода уменьшения размеров для простой иллюстрации. В будущем могут быть рассмотрены более передовые методы. По сравнению с другими методами уменьшения размеров, PCA имеет три преимущества: (1) он не имеет гиперпараметров; (2) PCA исключает взаимодействие переменных, поскольку главные компоненты независимы друг от друга; (3) главные компоненты сортируются по их информационным весам, поэтому некоторые неважные главные компоненты могут быть дополнительно сокращены.Затем метод извлечения признаков в WPT + PCA может преобразовать исходную схему зажигания в вектор признаков с уменьшенными размерами, сохраняя при этом большую часть информационного содержания.

1.3. Методы классификации

Для классификации неисправность может рассматриваться как метка, независимо от того, является ли это одиночной неисправностью или одновременной неисправностью. На сегодняшний день исследований по диагностике одновременных неисправностей немного. Типичный метод классификации для диагностики одновременных неисправностей состоит в построении ряда классификаторов в соответствии с комбинацией всех возможных неисправностей; этот метод называется классификацией моно меток [23].Однако практически сложно получить обучающие данные всех возможных комбинаций, особенно для схем зажигания. Обычно количество комбинаций всех неисправностей в инженерной задаче очень велико, что влияет на точность диагностики, потому что сложность классификаторов также будет значительно увеличена. Более того, если в будущем будет добавлен новый одиночный сбой, количество требуемых обучающих шаблонов одновременных сбоев значительно возрастет. Чтобы преодолеть этот недостаток, Yélamos et al.[23] предложили стратегию бинаризации с использованием машины опорных векторов (SVM) и применили ее к диагностике одновременных неисправностей смоделированного химического процесса на основе не зависящих от времени данных, в которой метки одиночных неисправностей или одновременных неисправностей обрабатывались как двоичные векторы, то есть только 0 или 1. Для каждой метки был построен двоичный классификатор с использованием SVM со стратегией разделения «один против всех». Учитывая неизвестный шаблон, классификатор выдаст вектор двоичных результатов (0 или 1). При таком подходе для обучения классификаторов используются только схемы единичных отказов, в то время как схемы одновременных отказов не требуются.Экспериментальные результаты показали, что общая точность их подхода к бинаризации почти такая же, как и у традиционного подхода с моно меткой. Такой подход к бинаризации звучит хорошо, но все же имеет несколько недостатков: (1) подход предполагает, что информативные функции очевидны и доступны, что не всегда имеет место для зависимых от времени шаблонов сигналов, поэтому этот подход не может быть подходящим для шаблонов зажигания; (2) стратегия «один против всех» игнорирует парную корреляцию между метками, и, следовательно, точность классификации в основном снижается; (3) подход учитывает только наличие неисправности, если ее соответствующий выходной сигнал близок к классификационному пределу, который не дает уверенности в правильной классификации, то есть степени уверенности в неисправностях.

С практической точки зрения правильный классификатор должен предлагать вероятности всех возможных неисправностей. Затем пользователь может, по крайней мере, отследить другие возможные сбои в соответствии с рангом их вероятностей, когда прогнозируемый сбой (-ы) из классификатора неверен в проблеме. Поэтому для диагностики одновременных неисправностей лучше использовать вероятностный классификатор. Вероятностная структура также подходит для неисправности с неопределенностью, такой как диагностика системы зажигания двигателя.Обычно в качестве вероятностного классификатора использовалась вероятностная нейронная сеть (PNN) [24, 25]. В [24] было показано, что производительность PNN превосходит метод, основанный на SVM, для классификации с несколькими метками. Однако главный недостаток PNN заключается в ограниченном количестве входов, поскольку сложность сети и время обучения сильно зависят от количества входов. Недавно Widodo et al. [6] предложили применить расширенный классификатор, а именно вектор релевантной машины (RVM) для диагностики неисправностей низкоскоростных подшипников.Они показали, что RVM превосходит SVM с точки зрения диагностической точности. Кроме того, RVM также может решить проблему регрессии [26]. RVM — это метод статистического обучения, предложенный Типпингом [27], который обучает вероятностный классификатор с более разреженной моделью с использованием байесовской структуры. RVM можно расширить до мультиклассовой версии, используя стратегию «один против всех» (1vA). Однако эта стратегия была проверена, чтобы вызвать большую область нерешительности [28, 29]. Ввиду этого недостатка данное исследование является первым в литературе, в котором попарное связывание, то есть стратегия один против одного (1v1), было включено в RVM, а именно в машину векторов попарно связанной релевантности (PCRVM).Поскольку PCRVM учитывает корреляцию между каждой парой меток сбоев, может быть достигнута более точная оценка вероятностей меток для сигналов одновременных сбоев.

1,4. Оптимизация порога принятия решения

Если для обнаружения неисправности применяется вероятностная классификация, прогнозируемая неисправность обычно определяется как неисправность с наибольшей вероятностью. Другой альтернативный подход заключается в том, что вероятностный классификатор ранжирует все возможные неисправности в соответствии с их вероятностями и позволяет инженеру принять решение.Эти подходы к логическому выводу отлично работают с обнаружением одиночных сбоев, но не могут определить, какие сбои возникают одновременно в проблеме одновременных сбоев. Это связано с тем, что инженер не может определить количество одновременных неисправностей на основе вероятности вывода каждой метки. Например, выходной вектор вероятности для пяти меток задается как [0,21,0,5,0,69,0,01,0,6]. В этом примере инженеру сложно судить, являются ли одновременные неисправности метками 2, 3 и 5. Чтобы определить количество одновременных неисправностей, необходимо ввести порог принятия решения, и, таким образом, предлагается новый этап оптимизации порога принятия решения. в текущей структуре, кроме извлечения признаков и вероятностной классификации.

1.5. Цели исследования и предлагаемая концепция

В настоящее время очень мало исследований посвящено тому, могут ли особенности схем воспламенения при единичном отказе отражаться в схемах воспламенения некоторых одновременных отказов. Если это возможно, некоторые рациональные (не все) одновременные отказы, вероятно, будут идентифицированы на основе предшествующих знаний в области и особенностей схем зажигания единичных отказов. Другими словами, особенности отдельных неисправностей в схеме одновременных неисправностей могут быть обнаружены и затем классифицированы с использованием вероятностного классификатора, обученного только схемам единичных неисправностей.Согласно этой концепции, шаблоны одновременных неисправностей не нужны для обучения классификаторов. Как только в будущем будет добавлена новая единичная неисправность, диагностическую систему можно легко расширить, поскольку проблема комбинаторных единичных неисправностей устранена. Чтобы проверить осуществимость и определить лучший метод извлечения признаков, в этом исследовании предлагается извлечь важные особенности, относящиеся к знаниям, во временной и частотной областях из шаблонов единичных отказов, используя комбинацию WPT + PCA, FFT и DK. .Затем попарно связанный вероятностный классификатор обучается с использованием обучающего набора данных этих извлеченных признаков единичного отказа, чтобы идентифицировать одновременные отказы для разумных невидимых схем. Таким образом, технико-экономическое обоснование этой идеи для диагностики одновременных неисправностей является важным вкладом в это исследование. Еще одним важным вкладом исследования является сокращение требуемых схем обучения для диагностики одновременных неисправностей.

Эта статья организована следующим образом.Предлагаемая структура и связанные с ней методы описаны в Разделе 2. В Разделе 3 представлена экспериментальная установка, затем следуют результаты и сравнение с последним подходом [23] в Разделе 4 и обсуждение в Разделе 5. Наконец, вывод: приведено в Разделе 6.

2. Предлагаемая структура и связанные методы

Предлагаемая структура диагностики (рисунок 1) включает три этапа: извлечение признаков, классификацию и пороговую оптимизацию. Структура является общей, так что можно использовать различные методы извлечения признаков, вероятностной классификации и пороговой оптимизации.В этой статье БПФ, БПЭ и PCA исследуются на этапе извлечения признаков, и их подробное описание можно найти, соответственно, в [22, 30, 31]. Кроме того, эти методы комбинируются, соответственно, со знаниями во временной области (DK) для всестороннего сравнения.

2.1. Формулировка предлагаемой структуры
Учитывая примерный набор данных шаблонов (единичных или одновременных отказов), и — вектор меток соответствующей схемы единичных отказов, а — количество единичных отказов.Здесь может быть более одной неисправности, так что, для. На рисунке 1 образец набора данных разделен на три группы: набор обучающих данных, набор данных проверки и набор тестовых данных, где обучающий набор данных включает только образцы с единичными сбоями.
После применения методов выделения признаков к шаблонам создается набор векторов признаков. Набор обучающих данных только шаблонов единичных неисправностей (шаблоны одновременных неисправностей не требуются) выбирается для обучения многозначного классификатора с использованием алгоритма вероятностной классификации.Затем принимает неизвестный вектор признаков в качестве входных данных и выводит вектор вероятности, где — количество меток единичной неисправности. Здесь обозначает вероятность, которая принадлежит й метке для. Поскольку каждая независимая вероятность, не обязательно равна единице. На этом этапе диагностическая система может предоставить пользователю вектор вероятности в качестве количественной меры для справки и дальнейшего использования. После этого вектор решения с несколькими метками строится с использованием (1): где — определяемый пользователем порог принятия решения и указывает, принадлежит эта метка или нет (рисунок 2).Например, если и, то. Следовательно, диагностируется как одновременная неисправность. Уведомление, которое указывает на то, что неисправности не обнаружено, и, следовательно, невидимый экземпляр диагностируется как нормальный образец.

2.2. Извлечение предшествующих знаний в области знаний для схем зажигания
Когда двигатель начинает работать, его вторичная катушка вырабатывает быстрое высокое напряжение, вызывающее искру в свече зажигания. Это высокое напряжение называется напряжением зажигания . Затем напряжение искры уменьшается до нуля.Напряжение искры представляет собой напряжение, необходимое для поддержания искры в течение всей линии разряда. Продолжительность называется временем горения . По истечении времени горения энергия в катушке зажигания почти иссякает, а остаточная энергия формирует небольшие колебания в катушке зажигания. Вся процедура показана на рис. 3. Использование схемы зажигания для диагностики неисправности двигателя является распространенным методом диагностики для инженеров-автомобилестроителей. Ссылаясь на некоторые справочники [2, 3], для диагностики неисправности двигателя можно наблюдать следующие предварительные знания в предметной области (рисунок 3): (1) напряжение зажигания, (2) время горения, (3) среднее напряжение искры.

В этом исследовании все схемы начинаются с напряжения зажигания, которое находится в первой точке отбора проб: где — напряжение первой точки отбора проб. В идеале время горения начинается от напряжения искры и заканчивается в положении, когда напряжение искры падает до нуля. Однако на практике напряжение может немного колебаться по истечении времени горения, так что точное нулевое значение не может быть достигнуто. В этом исследовании, когда напряжение падает до 0,1% от напряжения зажигания, оно считается нулевым, и время горения заканчивается.Эта функция может быть получена, как показано на рисунке 4, где указывает конечную точку времени прожига, а — длину шаблонов. С указанием индекса и временного шага среднее напряжение искры искровой линии можно рассчитать следующим образом:

2.3. Извлечение признаков с использованием WPT и PCA и комбинированного вектора признаков
WPT — это обобщение вейвлет-разложения, которое предлагает более обширный анализ сигналов [31]. Хорошо известно, что WPT может извлекать частотно-временные характеристики шаблона сигнала.При заданном наборе шаблонов до, WPT преобразует схему зажигания в набор пакетов коэффициентов и является функцией потолка на уровне до. Затем эти пакеты объединяются как извлеченные признаки шаблона. Считается, что подробные и скрытые особенности шаблонов одиночных неисправностей могут быть обнаружены с помощью пакетов коэффициентов после разложения WPT. WPT применяется к каждому, чтобы сформировать набор функций, чтобы.
Обычно размер велик, и определенное количество функций может быть избыточным.Следовательно, PCA используется для уменьшения размеров при сохранении важной информации. Подробности PCA можно найти в [22]. После применения PCA к возвращается набор собственных векторов и собственных значений, которые представляют векторы преобразования и важность преобразованных измерений, где,. Наиболее важные измерения выбираются на основе критерия, то есть допускается потеря 1% информации, где — нормализованное собственное значение. Зная значение, затем формируется соответствующая матрица преобразования.То же самое и с сокращенным набором классов объектов. Для любой невидимой схемы воспламенения в будущем ее вектор характеристик может быть получен с помощью, где. Путем объединения предшествующих знаний в предметной области окончательный вектор признаков в качестве входных данных классификатора представлен следующим образом:
2.4. Машина вектора релевантности
Машина вектора релевантности [27] — это метод статистического обучения, использующий байесовскую структуру обучения и популярные методы ядра. При диагностике неисправностей RVM предназначен для прогнозирования апостериорной вероятности принадлежности к бинарному классу (т.е., положительный или отрицательный) для невидимого ввода, заданного набору обучающих данных, в, и — количество обучающих данных. Он следует статистическому соглашению и обобщает линейную модель, применяя логистическую сигмовидную функцию к предсказанному решению и принимая распределение Бернулли для. Вероятность данных записывается следующим образом [27]: где — настраиваемые параметры, и обычно выбирается радиальная базисная функция (RBF).
Текущая цель состоит в том, чтобы найти оптимальный вектор весов в (5) для данного набора данных, который эквивалентен поиску, чтобы максимизировать вероятность, с вектором гиперпараметров.Однако аналитически определить веса невозможно. Следовательно, выражения в закрытой форме для предельного правдоподобия или, что то же самое, апостериорного веса отвергаются. Таким образом, была выбрана следующая процедура аппроксимации [32], основанная на методе Лапласа: (a) Для текущих фиксированных значений найдены наиболее вероятные веса, которые являются местоположением апостериорной моды. Поскольку этот шаг эквивалентен следующей максимизации: (b) Метод Лапласа — это просто гауссовское приближение к логарифмической апостериорной величине моды весов.Уравнение (6) дважды дифференцируем, чтобы получить где — диагональная матрица с, и — матрица плана с и, к, и к. Путем инвертирования (7) может быть получена ковариационная матрица. (C) Гиперпараметры обновляются с использованием итеративного уравнения переоценки. Во-первых, случайным образом угадываем и вычисляем, где находится th диагональный элемент ковариационной матрицы. Затем произведите переоценку следующим образом: куда . Установить и переоценить и снова до схождения. Затем оценивается так, чтобы получилась классификационная модель.
2,5. Попарно связанный RVM
Традиционная формулировка RVM разработана только для бинарной классификации; то есть выход либо положительный, либо отрицательный. Чтобы решить текущую проблему одновременных отказов, можно использовать многоклассовые стратегии «один против всех» (1vA) и один против одного (1v1, или специально названный как попарное соединение) [28]. Традиционно стратегия 1vA строит группу классификаторов в задаче классификации меток. Для любого неизвестного входа вектор классификации, где if или if.Стратегия 1vA проста и легко реализуема. Однако обычно это дает плохой результат [29, 33, 34], поскольку 1vA не учитывает парную корреляцию и, следовательно, вызывает гораздо большую нерешительность, чем 1v1, как показано на рисунке 5.
С другой стороны, попарное связывание (1v1 ) также строит группу классификаторов в задаче классификации -меток. Однако каждый состоит из набора различных попарных классификаторов. Так как и являются дополнительными, в (рис. 6 (b)) есть полностью попарные классификаторы.
В этом исследовании каждый может быть классификатором RVM, который оценивает попарную вероятность того, что неизвестный экземпляр принадлежит th метке по отношению к th метке, то есть, или. Существует несколько методов стратегии попарного связывания [28], которые, однако, подходят для мультиклассовой диагностики только из-за ограничений. Обратите внимание, что природа диагностики одновременных неисправностей не обязательно равна 1. Поэтому предлагается следующая простая стратегия попарного связывания для диагностики одновременных неисправностей.
Every обучается только по обучающим данным с th и th метками. Пусть или) будет парной вероятностью совпадения th метки с й меткой для неизвестного экземпляра, где оценивается с помощью RVM. Тогда вычисляется как где — количество обучающих данных с th и th метками. Следовательно, вероятность можно более точно оценить, поскольку учитывается попарная корреляция между метками. С помощью описанной выше стратегии парного связывания PCRVM может более точно оценить вектор вероятности и, следовательно, обеспечить более высокую точность классификации для диагностики одновременных неисправностей.
2.6. Оптимизация порога принятия решения и -Measure
PCRVM может предоставить только вектор вероятности меток единичной ошибки, но желаемый результат — вектор классификации. Очевидно, что значение порога принятия решения сильно повлияет на точность классификации. Для ситуации без какой-либо предварительной информации наилучшая оценка может быть просто установлена на 0,5, то есть наличие неисправности рассматривается, если ее вероятность составляет не менее 0,5. Однако значение следует оптимизировать в соответствии с точностью классификации.Другими словами, значение должно быть выбрано так, чтобы обеспечить наивысшую точность классификации по набору данных проверки.
Кроме того, традиционная оценка точности классификации учитывает только точное совпадение предсказанного вектора метки с истинным вектором метки. Однако эта оценка не подходит для диагностики одновременных неисправностей, когда предпочтительнее частичное согласование. Поэтому используется общая оценка, называемая -мерой.
-мера [35] обычно используется для оценки производительности систем поиска информации, где документ может принадлежать одному или нескольким тегам одновременно.Это очень похоже на текущее приложение, которое содержит смесь схем единичных и одновременных отказов. С помощью -measure можно одновременно проводить оценку тестовых шаблонов для единичных и одновременных отказов. Для определения меры используются два понятия: точность и отзыв, так что где и изначально предназначены только для схем единичных отказов, но могут быть расширены для обработки схем одновременных отказов. Для данных испытаний на единичную и одновременную неисправность, где и — соответственно th предсказанная метка и th истинная метка в th тестовых данных, и.Подставляя (11) в (10), уравнение окончательной меры приведено в (12). Чем больше значение параметра, тем выше точность диагностики. С помощью -measure можно оптимизировать значение, используя типичные методы прямого поиска, такие как генетические алгоритмы (GA) и Оптимизация роя частиц (PSO) [36].
2.7. Принцип обнаружения одиночных и одновременных отказов
После того, как неизвестный экземпляр передается в указанную выше систему, создается вектор вероятности.Если вызвано единичной неисправностью (например, й неисправностью), содержит только симптомы й неисправности. Тогда в, соответствующая вероятность, так что в векторе решения, в то время как все остальные,. Другими словами, и, следовательно, обнаруживается единственная неисправность.
Для случая, который вызван двумя одновременными неисправностями (например, й и й неисправностями), составляют симптомы й и й неисправности. Эти симптомы могут накладываться друг на друга или взаимно искажаться. В текущей диагностической системе вероятности используются для определения подобия th и th неисправностей с помощью и, соответственно.Если их симптомы не сильно перекрываются или взаимно искажены, высока вероятность того, что соответствующие вероятности. В этом случае и, делая так, чтобы одновременная неисправность могла быть обнаружена. Механизм аналогичен для трех и более одновременных неисправностей. Комбинируя эти случаи, предлагаемая система может диагностировать как одиночные, так и одновременные отказы, используя классификаторы, обученные только единичным отказам.
2,8. Краткое изложение предлагаемой структуры и методов
Предыдущая структура и методы резюмируются в алгоритме 1.На рисунке 7 (a) показан рабочий процесс использования DK и WPT + PCA для извлечения признаков. Каждый набор данных для обучения, проверки и тестирования требует прохождения этапа извлечения признаков. На рисунке 7 (б) показано построение классификатора. Классификатор имеет архитектуру попарного связывания, как показано на рисунке 6 (b). Затем классификатор передается оптимизатору для поиска оптимального порога решения на основе набора проверки и меры, как показано на рисунке 7 (c), где выводит вектор вероятности для каждого случая в.Чтобы оптимизировать порог, -измерение может быть оценено как значение пригодности. Поскольку метод прямого поиска легко застревает в локальных минимумах, необходимо выполнять этап оптимизации, показанный на рисунке 7 (c), разное время, чтобы избежать этой проблемы. Для тестирования и запуска шаг на Рисунке 7 (d) очень похож на Рисунок 7 (c), за исключением оптимального порога, который был определен. Выбор параметров методов извлечения признаков, классификации и прямого поиска обсуждается в разделе 4.
Дан обучающий набор данных TRAIN_F только шаблонов единичных отказов, набор данных валидации VALID_F и тестовый набор данных TEST_F из одиночных
наборов данных (все одновременно были предварительно обработаны комбинацией DK, WPT и PCA, поскольку
представлены на рисунке 7 (a)):
(i) Обучение вероятностного классификатора
включает попарные классификаторы, как показано на рисунке 6 (б).
(ii) f VALID_F , подготовьте вектор вероятности
Вычислите ( f ) = = (рисунок 7 (c)).
(iii) Для k = 1, чтобы запустить метод прямого поиска, такой как GA или PSO, M умножить на
Произвести начальную популяцию для порога принятия решения
(a ) найти классификационный вектор y ( f ) = y = = согласно (1).
(b) Вычислите -меру с y ( f ) и l ( f ), используя (12), то есть найдите более VALID_F ,
где l ( f ) = [] — истинный вектор классификации для ввода f , полученный из VALID_F .
(c) Создание следующего поколения
До сходимости или соответствия критериям остановки возвращать лучшее решение ε как.
(iv) Среди всех, от k = от 1 до M , выберите тот, который дает наивысшую величину F в качестве оптимального порога решения.
(v) Возвращает обученный вероятностный классификатор и оптимизированный порог принятия решения в качестве основных компонентов интеллектуальной диагностической системы
.
(vi) Рабочие характеристики и могут быть оценены с помощью TEST_F и, как показано на рисунке 7 (d).
3. Экспериментальная установка
Для проверки эффективности предложенной методологии был проведен эксперимент для сбора данных и оценочных тестов. Детали экспериментальной установки и подготовки наборов данных представлены в следующих подразделах.
3.1. Выборка данных
Всего было имитировано и выбрано в качестве демонстрационных примеров набор одиночных и одновременных отказов. Существует 10 видов одиночных отказов, как описано в Таблицах 1, и 4 вида одновременных отказов, как описано в Таблице 2.Однако существует проблема, заключающаяся в том, что модели одновременных неисправностей вызваны не случайной комбинацией одиночных неисправностей, а некоторыми разумными комбинациями (например, невозможно одновременно иметь широкий зазор свечи зажигания и узкий зазор свечи зажигания). . Более того, экспериментальные данные показывают, что картина зажигания одновременной неисправности вызывается комбинацией максимум трех одиночных неисправностей. Помимо этих ограничений, схемы воспламенения не могут быть зафиксированы из-за остановки двигателя. Некоторые образцы схем воспламенения этих единичных отказов и разумных одновременных отказов показаны на рисунках 8 и 9 соответственно.
9018 вторичная 9018 2 7 906
Номер корпуса Признак или возможная причина
1 Цепь задержки опережения зажигания
3 Частично обрыв кабеля свечи зажигания
4 Неисправная свеча зажигания
5 Узкий зазор свечи зажигания
6 Пропуски зажигания из-за очень бедной смеси
Углерод в свече зажигания
8 Детонация в двигателе
9 Богатая смесь
10 Широкий зазор свечи зажигания
Корпус номер Симптом или возможная причина
1 Высокое сопротивление во вторичной цепи и пропуски зажигания из-за очень бедной смеси
2 Узкий зазор свечи зажигания и нагар в свече зажигания 906
3 Частично обрыв кабеля свечи зажигания и широкий зазор свечи
4 Высокое сопротивление кабеля вторичной цепи и узкий зазор свечи зажигания и богатая смесь
5 Частично обрыв искры -соединительный кабель, детонация двигателя и широкий зазор свечи зажигания
В этом исследовании пять хорошо известных рядных 4-цилиндровых двигателей с электронным зажиганием, а именно HONDA B18C, HONDA D15B, HONDA K20A , TOYOTA 2NZ-FE и MITSUBISHI 4G15 использовались в качестве экспериментальных платформ, а компьютерный автомобильный прицел был использован для фиксировать необработанные образцы зажигания.Для обучения использовались разные модели двигателей, чтобы улучшить обобщение классификатора. Чтобы зафиксировать образцы воспламенения, частота дискретизации измерителя осциллографа была установлена на высокую частоту 100 кГц, то есть 100 000 точек выборки в секунду. С помощью программного обеспечения, предоставленного измерителем объема, схемы воспламенения записывались на ПК и конвертировались в файл формата Excel для обработки и анализа.

Для каждого случая (одиночная неисправность или одновременные неисправности в таблицах 1 и 2) в каждом испытательном двигателе было зафиксировано шестнадцать схем зажигания (четыре схемы для каждого цилиндра) в двух различных условиях испытаний двигателя в соответствии со стандартной процедурой, описанной в [3 ] (1200 об / мин и 2000 об / мин).Поскольку шаблон, полученный в каждом цилиндре за цикл двигателя, в некоторой степени неповторим, требуется четыре шаблона на цилиндр. Причина возникновения неповторимых шаблонов заключается в том, что во время отбора проб трудно поддерживать постоянную скорость двигателя. Кроме того, каждый цилиндр имеет свою производственную погрешность, различные характеристики потока на входе и выходе и так далее. Наконец, было обнаружено 1600 схем воспламенения единичных неисправностей (т.е., 5 наклеек × 4 шаблона × 4 цилиндра × 2 условия испытаний × 5 двигателей).
3.2. Нормализация данных
Поскольку количество точек выборки каждого захваченного шаблона не совсем одинаковое из-за колебаний скорости двигателя и различных условий тестирования, все шаблоны были нормализованы в одном диапазоне, чтобы соответствовать количеству входов классификатора. Нормализация схем воспламенения проводилась по продолжительности. В этом исследовании количество точек выборки для каждого шаблона было менее 17000.В целях сохранения стандартное количество точек выборки для всех образцов было установлено равным 18 000, чтобы не потерять какую-либо исключительную информацию. Чтобы стандартизировать продолжительность всех шаблонов, при необходимости к задней части шаблонов могут быть добавлены установившиеся значения. Обычно установившееся значение для схемы зажигания равно нулю (0 В). К шаблонам, имеющим менее 18 000 точек данных, можно добавлять нули. Поэтому длительность всех шаблонов выборки была нормализована перед выделением признаков с помощью WPT + PCA.
3.3. Распределение наборов данных
Чтобы протестировать диагностические характеристики как для одиночных, так и для одновременных отказов, около 3/4 шаблонов единичных отказов были взяты в качестве обучающих данных. В наборе данных для валидации было 1/16 схем единичных отказов и 1/5 схем одновременных отказов, в то время как оставшиеся 3/16 схем одиночных отказов и 4/5 схем одновременных отказов использовались в качестве набора тестовых данных.
4. Результаты экспериментов
Для выбора наилучшего сочетания методов выделения признаков, классификации и пороговой оптимизации было проведено множество экспериментов на основе выборочного набора данных.Выборочный набор данных был разделен на 3 группы: для обучения классификатора, для пороговой оптимизации и выбора методов прямого поиска, а также для оценки эффективности различных комбинаций методов извлечения признаков, классификации и пороговой оптимизации. Оценка производительности основана на измерении, которое может одновременно оценивать схемы единичных и одновременных отказов в соответствии с критерием частичного совпадения. Все эксперименты проводились под ПК с Core i5 @ 3.20 ГГц и 4 ГБ оперативной памяти. Все упомянутые предложенные методики были реализованы с использованием Matlab R2008a.
4.1. Результаты различных комбинаций методов извлечения признаков и классификации
Разумные комбинации DK, FFT и WPT + PCA для извлечения признаков были протестированы, как показано в таблице 3 вместе с соответствующей оценкой. Методы классификации, используемые в эксперименте, включают PNN, RVM и PCRVM. PNN [24] был выбран для сравнения, потому что это традиционная вероятностная классификация с использованием ядра радиального базиса (гауссова).Входное измерение классификаторов для оценки зависит от метода извлечения признаков. Что касается WPT, PCA и DK, WPT преобразует исходные шаблоны 18000 точек в разные пакеты на уровне. Значение может быть определено с использованием информации об энтропии. Для этой цели в наборе инструментов Matlab вейвлет доступна встроенная функция bestlev (что означает лучший уровень). После проведения многих экспериментов с использованием функции bestlev было проверено, что значение 9 для выборочного набора данных схем зажигания.В этом исследовании общий материнский вейвлет, вейвлет Хаара , был выбран в целях иллюстрации и сравнения различных методов выделения признаков. Для повышения производительности в будущем можно будет оценивать различные типы материнских вейвлетов. После PCA были выбраны 22 наиболее важных измерения, как описано в разделе 2.3. Таким образом, размер равен 22 плюс три доменных объекта, то есть всего 25. Для БПФ и ДК размеры равны 18000 и 3 признакам соответственно.
% 909 57 Гибридная статическая гауссова и однородная мутации с вероятностью = 40% и стандартным отклонением = 0.2
F -измерение более ТЕСТ с Методика классификации
PNN 906 906
Нет 0,73214 0,75063 0,80442
DK 0.73581 0,76023 0,81202
БПФ 0,78362 0,78162 0,82162
WPT + PCA
(Хаар, уровень) 982179
9017 9018 9017 98217 945
0,78333 0,80162 0,82242
DK + WPT + PCA
(Хаар, уровень) 0,78548 0,81245 0,84225 6 9018 9018
Количество поколений 1000
Размер популяции 50
Метод выбора Стандартный пропорциональный отбор
Метод кроссовера
Метод мутации
При построении интеллектуальных систем диагностики двигателя с различными методами сравнения каждый метод извлечения признаков сначала использовался для предварительной обработки набора обучающих данных, а затем применялись разные методы классификации. Эффективность каждой комбинации оценивалась с помощью -measure. Чтобы отразить эффективность выделения признаков, также были исследованы методы классификации без предварительной обработки.Таким образом, всего было 18 комбинаций методов извлечения признаков и классификации, как показано в таблице 3.
Для методов классификации PNN, RVM и PCRVM необходимо несколько простых настроек. PNN требует гиперпараметра, называемого коэффициентом сглаживания или спредом , что эквивалентно ширине ядра по Гауссу в PNN. Если значение разброса установлено слишком высоким, обученный классификатор может легко перестроиться по шаблонам обучения и, следовательно, к более низкому обобщению.В тематическом исследовании значение спреда для PNN было просто установлено равным 0,2 в соответствии с практическим правилом [37]. RVM и PCRVM используют разные стратегии классификации (1vA против 1v1), но они имеют один и тот же набор гиперпараметров, а именно тип функций ядра и соответствующие параметры ядра. В целях иллюстрации в качестве функции ядра был выбран Gaussian , а его ширина ядра была установлена равной 1.0 для расчета матрицы плана в (7). Экспериментальные результаты различных комбинаций методов извлечения признаков и классификации показаны в таблице 3.Чтобы оценить -меры при различных комбинациях предварительной обработки и классификаций, порог принятия решения был просто установлен на 0,5 для простого и справедливого сравнения на этом этапе.
4.2. Результаты с оптимизацией порога
Генетические алгоритмы (GA) являются наиболее классическим методом прямого поиска, а Оптимизация роя частиц (PSO) — еще один популярный выбор. Оба они были протестированы на оптимизацию порога принятия решения, и у них была одна и та же целевая функция.Поскольку -мера, целевая функция оптимизации может быть просто установлена следующим образом: Чем выше, тем лучше будет результат оптимизации. Процедура оптимизации следует предложенному алгоритму в алгоритме 1, где количество прогонов было установлено равным 20. Таблицы 4 и 5 показывают подробные настройки операторов и параметров GA и PSO, соответственно, согласно литературным данным [36]. Таким образом, среди 20 запусков предложенного алгоритма для каждой комбинации методов извлечения признаков и классификации при оптимизации GA и PSO оптимизированный порог и соответствующее ему значение различных комбинаций методов показаны в таблицах 6 и 7, соответственно.
Кол-во поколений 1000
Численность населения 50
0,9
0,9
2 9068 9018 906 9068 906 9018 906617617
F -измерение выше VALID с оптимизированным для GA
Извлечение признаков 6875 0,76114 0,6757 0,79604 0,7005 0,81244
DK 0,7193 0,79819 0,6813 0,80325 0,7167 0,83023
БПФ 0,6791 0,79236 0,7401 0,82129 0,7353 0,82621
WPT + PCA
(Хаар, уровень) 0,6998 0.79125 0,7161 0,83118 0,7234 0,85816
DK + FFT 0,7245 0,79123 0,6755 0,8226 9017 9018 , уровень) 0,7313 0,81431 0,7023 0,84524 0,7124 0,87113
906 * Эксперимент проводился 20 раз, и лучшие были возвращены.
934
4 * Эксперимент проводился 20 раз, и лучшие были возвращены.
F -измерить более VALID с PSO-оптимизированным Методика классификации
PN6 9017
PN6
Извлечение элементов
+0,7711 0,6877 0,78014 0,6993 0,80563
DK 0,6983 0,77132 0,6919 0,80532 0,7154 0,83011
БПФ 0,6916 0,78932 0,6997 0,81829 0,7278 0,82622
WPT + PCA
(Хаар, уровень) 0,7024 0.79451 0,7068 0,82788 0,7177 0,87112
DK + FFT 0,7161 0,78398 0,6949 0,86116 9017 0,6949 0,86116 9017 9017 9017 , уровень) 0,7116 0,82561 0,7114 0,85445 0,7147 0,88911
4.3. Индивидуальный результат диагностики единичных и одновременных отказов
Целью данного исследования является обучение вероятностного классификатора с использованием схем единичных отказов, а затем прогнозирование как единичных, так и одновременных отказов. Однако неясно, правильно ли работает обученный вероятностный классификатор по одновременным сбоям в разделе 4.2, потому что результаты классификации различных комбинаций методов оценивались по всему набору тестовых данных, который содержит одиночные и одновременные отказы. узоры.Чтобы лучше проиллюстрировать производительность предложенного метода, он был далее разделен на две группы: одна для чисто одиночных неисправностей, а другая для чисто одновременных неисправностей. Все оценочные тесты проводились с использованием комбинации DK + WPT + PCA в качестве извлечения признаков и оптимизированного для PSO порога 0,7147, поскольку таблицы 6 и 7 показывают, что эта комбинация дает наилучшую меру. В таблицах 8 и 9, соответственно, показаны размеры чисто одиночных и чисто одновременных разломов, которые были рассчитаны с использованием (12) с соответствующими разломами.Например, для отказа 1 оценивается только в тестовых примерах отказа 1. Для одновременных ошибок комбинации, после прогнозирования существует вектор классификации и истинный вектор, затем и с истинными значениями и из контрольных примеров используются для вычисления двух отдельных значений для детального анализа.
918579 0,911476 0,9457
Набор данных испытаний
(единичные ошибки) PNN RVM PCRVM
0,9342 0,9781
Неисправность 2 0,9094 0,9118 0,9224
Ошибка 3 0,9773 0,9773 0,9287
Ошибка 5 0,9368 0,9458 0,9489
Ошибка 6 0,8902 0,9010 0.9020
Неисправность 7 0,9722 0,9812 0,9923
Неисправность 8 0,9453 0,9477 0,9513
9017 0,9513
0,911 9119
Ошибка 10
0,9035 0,9133 0,9454
66 Неисправности (2 911 911 6) 906N6917 9116 9116 9116 9116 9116 9116 9116 — 906 —7–0.845777617617
45 -7118
77 0,6945
Одновременное испытание Ошибка 3 Ошибка 5 Ошибка 6 Ошибка 7 Ошибка 8 Ошибка 9 Ошибка 10
— — 0,6848 — — — —
RVM 0,7128 — — 9017 —
45
5 —
— 9017 —
45
45 —
PCRVM 0,7435 — — 0,7392 — — — —
N 906 —
, 71145
0.7321 — 0,7054 — — —
RVM — — 0,7522 — — — — 0,7926 — 0,7557 — — —
Неисправности (3, 10) PNN — — — 0.4854
RVM — 0,7943 — — — — — 0,6159
— 5 — — 0,6995
Неисправности (2, 5, 9) PNN 0,7434 — 0,7457 — — — 6809 —
RVM 0,7123 — 0,7359 — — — 0,7256 — 0,7256 —
— — 0,7704 —
Неисправности (3, 8, 10) PNN — 0,6842 — — — 0,6803
RVM — 0,6724 — — — 0,7319 — 5 0,7319 — — — 0,7828 — 0,6993
-: означает, что вероятность ниже и игнорируется.
4.4. Сравнение результатов с новейшей техникой
Для дальнейшей проверки эффективности представленной схемы существующий подход бинаризации с использованием SVM [23] был применен к диагностике системы зажигания для сравнения. Подход бинаризации строит классификаторы непосредственно на основе необработанных схем зажигания, поэтому этап извлечения признаков отсутствует. В этом подходе был построен ряд двоичных классификаторов, соответственно, с использованием опорных векторных машин (SVM) со стратегией разделения «один против всех», где снова — количество одиночных сбоев.Вектор решения может быть получен для неизвестного шаблона, где — исходное выходное значение -го классификатора SVM, а если и иначе. Исходя из этой структуры, для обучения двоичных классификаторов использовались только образцы единичных отказов, в то время как образцы одновременных отказов также не нужны. Поскольку в подходе бинаризации нет вероятностного выхода, а генерируется только вектор двоичного решения, в этом эксперименте нет необходимости в оптимизации порога решения. Результаты с использованием подхода бинаризации показаны в таблице 10.
Бинаризация Предлагаемый каркас
Извлечение функций PC 9 + WPA 906 Классификация SVM SVM PCRVM
порог Нет Нет PSO-optimized threshold = 0.7147
-измерить больше
Общие случаи 0,4518 0,6792 0,8891
9017 9017 9017 9017 911 9017 911 911 911
случаи неисправности
0,4528 0,6455 0,7714
5. Обсуждение результатов
5.1. Эффект выделения признаков и попарной вероятностной классификации
В этом разделе обсуждаются экспериментальные результаты, представленные в разделе 4. Таблица 3 показывает, что этап извлечения признаков эффективен. DK — это связанные со временем характеристики схемы зажигания, но общая точность классификации повышается только примерно на 1% по сравнению с методами без выделения каких-либо признаков, в то время как FFT и WPT + PCA дают улучшение примерно на 4,4% и 4,8% соответственно. При объединении функций, связанных со временем и частотой, с помощью DK и WPT + PCA общая точность классификации примерно на 7% выше, чем без выделения каких-либо признаков.Таблица 3 также показывает, что независимо от того, какой метод классификации используется, интеграция DK и WPT + PCA в качестве извлечения признаков дает наилучшую точность. Кроме того, три метода классификации также сравниваются с помощью параметра -meme. И PNN, и RVM используют стратегию 1vA для вероятностной классификации. Другими словами, для меток были созданы только двоичные классификаторы, поэтому между парами классов есть большие области нерешительности. Следовательно, когда тестовый пример находится в этих регионах, PNN и RVM в большинстве случаев не могут правильно классифицировать сбои.Однако PCRVM использует стратегию 1 на 1, которая сводит к минимуму эти области нерешительности. Таблица 3 подтверждает эффективность стратегии 1 на 1, поскольку PCRVM превосходит два других метода классификации. Эта ситуация почти такая же, как и в тестах с оптимизированным порогом принятия решения, как показано в таблицах 6 и 7. Таким образом, предлагаемая PCRVM является очень эффективным и многообещающим методом классификации.
5.2. Эффект от оптимизации порога принятия решения
Таблицы 3, 6 и 7 показывают, что GA и PSO могут повысить общую точность на 3.48% и 3,5% по сравнению с фиксированным порогом принятия решения 0,5, но эти два метода дают примерно одинаковый порог и. Причина в том, что эксперимент запускался 20 раз как для GA, так и для PSO, а затем возвращалась пара результатов с наивысшим значением. Однако установлено, что стандартные отклонения 20 результатов для GA и PSO составляют 1,02E-3 и 3,23E-4 соответственно. Для GA стандартное отклонение больше, чем для PSO в этом тематическом исследовании. Этот результат указывает на то, что PSO более стабилен, чем GA, и теоретически требует меньшего количества прогонов для получения субоптимального результата, чем GA.Это связано с тем, что PSO каким-то образом нечувствителен к начальным значениям, тогда как GA инициализируется случайными начальными точками в пространстве поиска, а результат поиска очень чувствителен к начальным значениям [36]. Следовательно, для этого приложения рекомендуется PSO.
5.3. Диагностика одновременных сбоев
Таблица 8 показывает, что обученные классификаторы, использующие PNN, RVM и PCRVM, работают хорошо, поскольку тестовые примеры содержат только образцы одиночных сбоев. Благодаря преимуществу парного связывания, PCRVM показывает лучшие результаты среди трех методов классификации.
Для тестовых примеров шаблонов одновременных отказов существует только пять разумных комбинаций одновременных отказов, потому что не каждая комбинация возможна. Поскольку картина одновременных неисправностей вызывается разными одиночными неисправностями, некоторые характеристики, связанные со временем и частотой, могут быть искажены или даже исчезнуть. Следовательно, извлечение признаков с использованием DK и WPT + PCA не может работать очень хорошо, и, следовательно, значения в таблице 9 немного снижаются по сравнению со значениями в таблице 8, но они по-прежнему могут обеспечивать точность в диапазоне от 0.49 до 0,8. Еще раз, PCRVM превосходит другие классифицированные методы из-за стратегии парного связывания. В рамках диагностики одновременных неисправностей наиболее ошибочно классифицируемой неисправностью является неисправность 10, потому что картина зажигания неисправности 10 почти искажена неисправностью 3. Тем не менее, экспериментальные результаты все еще могут подтвердить следующее: (1) предлагаемая структура может облегчить проблему. экспоненциального роста набора обучающих данных для схем зажигания с одновременным отказом путем обучения вероятностного классификатора с использованием только схем одиночного отказа.Это свидетельство можно найти в таблицах 8 и 9, что схемы единичных отказов могут быть почти правильно классифицированы, в то время как общая точность классификации схем воспламенения одновременных отказов все еще удовлетворительна; (2) методы выделения признаков DK в сочетании с WPT + PCA может эффективно захватывать временные и частотные особенности схем зажигания с единичным и одновременным отказом; (3) особенности схем зажигания с единичным отказом действительно могут быть обнаружены в некоторых возможных схемах воспламенения с одновременным отказом; эта осуществимость создаст новое направление исследований для диагностики автомобильных двигателей; (4) RVM более надежен, чем PNN для вероятностной классификации; (5) стратегия парного связывания (1v1) может повысить точность общих методов вероятностной классификации.
5.4. Сравнение с последним подходом
Таблица 10 показывает, что метод бинаризации плохо работает при классификации образцов зажигания. Другими словами, метод бинаризации не работает для диагностики системы зажигания двигателя. Кроме того, после извлечения признаков производительность бинаризации может быть увеличена примерно на 50%. Таким образом, эффективность извлечения признаков проверяется с использованием всех фреймворков и методов, протестированных в этой статье. Считается, что это извлечение признаков может также хорошо работать во многих других практических приложениях.
6. Выводы
Одна из проблем при диагностике системы зажигания состоит в том, что одновременно может возникнуть более одной неисправности. Другой проблемой является получение большого количества дорогостоящих схем зажигания одновременных отказов для построения диагностической системы, поскольку количество обучающих схем зависит от комбинации различных одиночных отказов. В этой статье была изучена диагностика одновременных неисправностей для схем зажигания автомобильного двигателя, и была успешно разработана новая структура, сочетающая извлечение признаков, вероятностную классификацию и оптимизацию пороговых значений решения на основе справедливой многозначной оценки — меры.Предлагаемая структура диагностики позволяет избежать получения большого количества шаблонов одновременных неисправностей.
В этом исследовании комбинация методов извлечения признаков DK, FFT и WPT + PCA была опробована вместе с методами классификации PNN, RVM и PCRVM для решения проблемы одновременной диагностики неисправностей. Результаты экспериментов показывают, что PCRVM в сочетании с WPT + PCA и DK лучше всего подходит для диагностики как единичных, так и одновременных неисправностей. Его средняя точность для диагностики единичной неисправности составляет около 0.95, в то время как средняя точность одновременных неисправностей составляет всего около 0,76. Это означает, что метод извлечения признаков, основанный на DK и WPT + PCA для одновременного обнаружения неисправностей, может быть несовершенным. Альтернативный подход, такой как интеграция выделения признаков, классификации и рассуждения нескольких экспертов, может быть изучен в будущем.
Это исследование также показывает, что порог принятия решения для определения количества одновременных отказов может быть оптимизирован сверх меры с использованием методов прямого поиска, таких как GA и PSO.И GA, и PSO генерируют почти одинаковый порог принятия решения, но PSO требует меньше вычислительного времени и является более стабильным из-за более низкого стандартного отклонения при нескольких прогонах. Кроме того, в PSO меньше операторов и, следовательно, меньше настраиваемых параметров, которые могут еще больше снизить нагрузку на пользователя. В целом, PSO должен быть первым выбором метода оптимизации порогов в текущем приложении.
Для дальнейшей проверки эффективности предложенной структуры был также использован новейший метод, метод бинаризации с использованием SVM, для диагностики одновременных неисправностей.Результаты показывают, что точность диагностики метода бинаризации хуже, чем у предложенного фреймворка. Таким образом, предлагаемая структура очень подходит для диагностики неисправностей системы зажигания двигателя. Поскольку предлагаемая структура для диагностики одновременных неисправностей является общей, ее можно адаптировать к другим аналогичным приложениям. Наконец, первоначальный вклад исследования резюмируется следующим образом. (1) Исследование представляет собой первую попытку интеграции DK + WPT + PCA, PCRVM и методов прямого поиска в общую структуру для одновременной диагностики неисправностей автомобильных систем зажигания.(2) Предлагаемая диагностическая система является первой в литературе, которая может быть обучена только с помощью шаблонов сигналов одиночных неисправностей (т. Е. Шаблонов, зависящих от времени), в то время как она может также диагностировать шаблоны сигналов одновременных неисправностей. (3) Эта статья также является первой в литературе, в которой сообщается, что особенности схем воспламенения при единичном отказе могут быть обнаружены в некоторых возможных схемах воспламенения при одновременном отказе. Этот факт является важным вкладом в диагностику автомобильных двигателей. (4) Интеграция стратегии парной связи (1v1) в RVM является оригинальной, и стратегия 1v1 действительно может повысить точность классификации RVM.
Обозначение
9080 к-й метке Уровень декомпозиции WP функция в RVM label в Тестовый набор данных после извлечения признаков исходный набор данных для проверки 90 803:: 906 решение 9080 Th label
03
03: Начальная популяция
: Диагональная матрица гиперпараметров
: Конечная точка времени горения
: Диагональная матрица в бинарном классификаторе RVM
: -й вероятностный классификатор
: Вероятность принадлежности к-й метке
: Парный классификатор
: Попарная вероятность принадлежности той метки
: Когнитивный параметр PSO
: Социальный параметр PSO
: Пример набора данных
: Количество (ошибок) -ое собственное значение
: -е нормализованное eig en value
: Набор векторов признаков
: Набор векторов признаков, созданных WPT и PCA
: Напряжение срабатывания
: . вектор характеристик
: Вероятностный классификатор
: Матрица преобразования PCA
: -й собственный вектор
:
: Длина формы зажигания (т.е.e., номер точки данных в схеме зажигания)
: Вектор истинной метки
: -й вектор истинной метки
: -я метка
:
: -я метка в th тестовых данных
: Количество обучающих данных
: Количество случаев в наборе данных образца
: : data
: Количество обучающих данных с метками th и th
: Вероятность принадлежности к
: Вероятность
: Размерность входного оценено
: Набор ошибочных этикеток в наборе обучающих данных
: Неисправная этикетка -го учебного примера
: Исходный набор тестовых данных
: Случаи единичной ошибки в наборе тестовых данных
: Случаи одновременной ошибки в наборе тестовых данных 18
: Исходный обучающий набор данных
: Обучающий набор данных после извлечения признаков
: Набор векторов коэффициентов
:
: Набор данных проверки после извлечения признаков
: Вектор коэффициентов
: Оптимальный вектор в RVM
: 906 вероятный вектор веса в RVM
Инерционный вес PSO
WPT (·): Функция преобразования вейвлет-пакета
: Набор векторов схем зажигания
: Неизвестная
-я точка данных в
: Вектор прогнозируемых меток
: -я прогнозируемая метка
: -я прогнозируемая метка в j-м тестовых данных
: Вектор гиперпараметров RVM
: -й гиперпараметр RVM
: Порог принятия решения
: предварительная оптимизация порог: Оптимизированный порог
: Дек ision функция подхода бинаризации
: Precision
: Вектор вероятности
: Вероятность th метки
th:
: Ковариационная матрица в RVM
: -й диагональный элемент ковариационной матрицы
: Логическая сигмоидная функция
: Матрица проектирования в RVM.
Благодарность
Исследование поддержано исследовательским грантом Университета Макао №№. MYRG075 (Y2-L2) -FST12-VCM, MYRG141 (Y2-L2) -FST11-IWF и MYRG149 (Y2-L2) -FST11-WPK.
Диагностика аккумулятора, системы зарядки и зажигания
Что вам действительно нужно знать о диагностике и ремонте систем запуска, зарядки и зажигания? В основном две вещи: проблемы с электричеством и зажиганием часто трудно диагностировать (особенно периодические неисправности), и что МНОГО электрических деталей и деталей зажигания заменяется без надобности в попытке устранить проблемы, которые трудно диагностировать.
Забрасывать проблему частями до тех пор, пока она не исчезнет, - очень дорогой способ устранения неисправностей. Политика «невозврата» во многих магазинах запчастей означает, что после того, как вы установили электрическую деталь или деталь зажигания на свой автомобиль, она становится вашей собственностью.
Что делать, если деталь окажется «бракованной»? Во многих случаях с этой деталью все в порядке. Магазин запчастей обычно обменивает его по гарантии. Но если вторая часть также не может исправить ошибку, очевидно, что виновата что-то еще.Так что не спешите обвинять «дефектные» детали, если недавно установленная деталь, кажется, работает не лучше, чем старая, или когда вы вернетесь. Выполните домашнюю диагностику, затем определите неисправность и определите все детали, которые, возможно, необходимо заменить.
Диагностика диагностического прибора
Некоторые магазины запчастей теперь предлагают клиентам бесплатную «диагностику», если их индикатор неисправности горит. Сотрудник магазина подключит считыватель кодов или базовый сканер к вашему автомобилю и зачитает все появившиеся коды.Код может дать подсказку о том, что происходит, но он редко сообщает вам, какую часть необходимо заменить. Дальнейшая диагностика почти всегда требуется с помощью диагностического прибора, такого как AutoTap, цифрового запоминающего осциллографа и / или другого испытательного оборудования. Так что не стоит слишком доверять диагностике магазина запчастей. Эти люди не занимаются ремонтом. Они занимаются продажей запчастей и очень хотят продавать запчасти своим клиентам. Решают ли эти части проблему на самом деле или нет, их не главное.
Одна вещь, которую следует помнить о кодах диагностического прибора, заключается в том, что коды в первую очередь предназначены для неисправностей, связанных с выбросами, а не с электрическими неисправностями. Неисправности зажигания, такие как пропуски зажигания, безусловно, квалифицируются как неисправности по выбросам и запускают лампу MIL и устанавливают код, если частота пропусков зажигания достаточно высока, чтобы вызвать проблему. Низкий заряд батареи или необычно низкое (или высокое) напряжение зарядки могут установить код, но слабая батарея, плохое заземление или плохой стартер, вероятно, не будут.
Даже если у вас есть код, вам часто придется проводить дополнительные тесты, чтобы выяснить, что вызывает проблему.Код пропуска зажигания, например, скажет вам, что двигатель пропускает зажигание и какой цилиндр является виновником — если у вас нет кода P0300, который указывает на случайный пропуск зажигания, который не может быть изолирован ни с одним данным цилиндром. Но даже если у вас есть код для конкретного цилиндра, вы все равно не знаете, вызван ли пропуск зажигания топливом, зажиганием или сжатием. Причиной может быть загрязненная свеча зажигания, плохой провод свечи или слабая катушка зажигания. Или это может быть грязный или мертвый топливный инжектор. Или это может быть проблема сжатия из-за сгоревшего или погнутого клапана, негерметичной прокладки головки блока цилиндров или закругленного выступа кулачка.
А что вы делаете, когда у вас нет условия запуска / отсутствия кода? Проблема может заключаться в отсутствии зажигания, топлива или компрессии. Или это может быть неисправный аккумулятор, стартер, выключатель зажигания или цепь безопасности, или противоугонная система иммобилайзера, если двигатель не запускается.
Начните с аккумулятора
Многие проблемы с управляемостью и запуском, связанные с зарядкой, запуском или зажиганием, могут быть вызваны низким напряжением аккумуляторной батареи. Проверить это несложно, но многие техники упускают из виду аккумулятор как возможный источник проблем.Низкое напряжение аккумулятора также может повлиять на подачу топлива, заставляя топливный насос работать медленнее, чем обычно. Это, в свою очередь, приводит к низкому давлению топлива и бедной топливной смеси. При некоторых условиях низкий заряд батареи может даже помешать открытию одной или нескольких форсунок, что приведет к перебоям зажигания и / или затрудненному запуску.
Автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи должны быть полностью заряжены или почти полностью заряжены для обеспечения оптимальной производительности и долговечности. Если батарея разряжена или полностью разряжена, на свинцовых пластинах внутри батареи начинают происходить нежелательные изменения.На пластинах образуется слой сульфата, который сопротивляется перезарядке и снижает способность аккумулятора накапливать энергию. Если батарея постоянно разряжается или разряжается, это значительно сокращает срок ее службы.
Среднее время автономной работы в самых лучших условиях составляет всего около четырех или пяти лет для большинства автомобилей и только около трех лет в таких местах, как Аризона и Нью-Мексико, где летние температуры обычно достигают трехзначных значений. Многие автомобилисты, которые водят автомобили с батареями четырех, пяти или шести лет, могут не осознавать, что их батареи выходят из строя, пока их двигатель не запускается и они не застряли.
Холодная погода также вдвое увеличивает нагрузку на аккумулятор, снижая его выходную мощность (до 50% при 20 ° F!) И увеличивая ток, необходимый для запуска холодного двигателя (до удвоения тока при 20 ° F). .
Лучше всего проверить заряд аккумулятора с помощью цифрового вольтметра. Полностью заряженный аккумулятор должен показывать 12,65 В. Значение 12,45 В соответствует примерно 75% заряда и достаточно для дальнейших испытаний. Меньшее значение означает, что батарея разряжена и ее необходимо перезарядить.
Состояние заряда аккумулятора не дает полной картины, потому что полностью заряженный аккумулятор также может быть слабым или вышедшим из строя аккумулятором, который не может обеспечить нормальную выходную мощность в амперах под нагрузкой. Состояние аккумулятора можно определить одним из двух способов: путем нагрузочного тестирования с помощью тестера, который прикладывает откалиброванную нагрузку к аккумулятору (для получения точных результатов необходимо, чтобы аккумулятор был полностью заряжен), или путем тестирования с помощью электронного тестера «проводимости» ( который не требует полностью заряженного аккумулятора для получения точных результатов теста).
Тестеры проводимости
посылают частотный сигнал через батарею, чтобы определить, сколько активной площади пластины доступно для удержания и подачи питания. По мере старения батареи ее проводимость снижается. Короткое замыкание, обрыв и другие дефекты ячеек также влияют на проводимость, поэтому измерение проводимости дает точное представление о состоянии батареи.
Многие электронные тестеры аккумуляторов также анализируют емкость аккумулятора «холодного пуска» (CCA), которая может использоваться для оценки оставшегося срока службы аккумулятора.Некоторые тестеры также измеряют ток, потребляемый стартером при проворачивании двигателя, и анализируют выходную мощность системы зарядки под нагрузкой после запуска двигателя.
Если транспортному средству требуется новая аккумуляторная батарея, она должна иметь такой же или более высокий рейтинг CCA, что и исходная аккумуляторная батарея, указанная производителем транспортного средства. Перед установкой батареи необходимо полностью зарядить. К другим предметам, которые всегда следует проверять и которые, возможно, потребуется заменить, относятся кабели аккумуляторной батареи, антикоррозионные шайбы для клемм аккумуляторной батареи, поддон аккумуляторной батареи и / или прижимное оборудование аккумуляторной батареи и зажимы.
Проверки зарядки
Также необходимо проверить систему зарядки автомобиля, чтобы убедиться, что она работает правильно и способна поддерживать полный заряд аккумулятора. Как правило, напряжение зарядки при работе двигателя на высоких оборотах холостого хода должно быть примерно на 1-1 / 2–2 В выше, чем напряжение аккумулятора.
Мощность зарядки генератора увеличивается пропорционально электрической нагрузке на систему зарядки и частоте вращения двигателя. Мощность зарядки контролируется регулятором напряжения, который может быть установлен внутри или на задней панели генератора переменного тока («регулируется изнутри») или где-то еще под капотом («регулируется извне»).На новых автомобилях мощность зарядки регулируется модулем управления трансмиссией (PCM).
Если генератор перегружен, он может перегреться и выйти из строя (проверьте наличие послепродажного звукового оборудования, которое может перегружать стандартный генератор!). Неисправность генератора приведет к разрядке аккумулятора и его разрядке. Симптомы проблемы с зарядкой включают низкий заряд аккумулятора, тусклый свет фар, затрудненный запуск или сигнальную лампу системы зарядки.
Многие магазины запчастей имеют стенды для испытаний генераторов и могут проверить генераторы, чтобы определить, вышли ли они из строя или могут ли они выдать свою номинальную мощность в амперах.Если все сделано правильно, стендовые испытания генератора переменного тока — хороший способ проверить ваш диагноз и / или подтвердить мощность нового или отремонтированного генератора переменного тока перед его установкой.
Заменяемый генератор переменного тока (новый или восстановленный) должен иметь такой же или более высокий номинальный ток, что и оригинальный. Если замена идет со шкивом (в некоторых нет), убедитесь, что он соответствует оригиналу (того же диаметра, ширины и типа ремня). Если в вашем автомобиле установлена неоригинальная звуковая система с высоким усилителем, вам следует подумать о замене генератора переменного тока с высокой выходной мощностью.
Сопутствующие элементы, которые также могут нуждаться в замене, включают регулятор (только для приложений с внешним регулированием), приводной ремень, кабели аккумулятора и / или аккумулятор. Если вы устанавливаете генератор с высокой выходной мощностью, также могут потребоваться аккумуляторные кабели большего сечения, заземляющие ленты и зарядный провод.
Стартовые чеки
Двигатель, который не запускается, может иметь неисправный стартер или другую неисправность, такую как неисправный соленоидный привод стартера, проблема в цепи выключателя зажигания, цепи выключателя парковки / нейтрали или тормоза, или -система иммобилайзера от кражи.Если аккумулятор полностью заряжен и стартер получает нормальное напряжение аккумулятора, но не запускается (или запускается медленно), вероятно, стартер неисправен и его необходимо заменить. Многие магазины запчастей также могут провести стендовые испытания стартера, чтобы проверить обороты двигателя и потребление тока.
Самая частая причина выхода из строя стартера — длительный запуск двигателя. Это вызывает перегрев двигателя. Стартеры также изнашиваются после многих лет эксплуатации, если изнашиваются щетки, втулки или привод стартера. У стартеров также есть соленоид, который направляет ток к двигателю, когда ключ зажигания переводится в положение запуска.Неисправный соленоид помешает работе стартера. Механизм привода стартера, который входит в зацепление с маховиком, также может заедать или выходить из строя, что мешает работе стартера.
Новый стартер (новый или восстановленный) должен иметь такую же схему расположения болтов и электрические соединения, что и оригинальный, и такое же количество зубцов на ведущей шестерне. Обращайтесь со стартерами с постоянными магнитами осторожно, потому что магниты хрупкие и могут легко сломаться, если вы уроните стартер. Сопутствующие элементы, которые, возможно, также придется заменить, включают кабели аккумуляторной батареи и заземляющие ленты двигателя.
Диагностика зажигания
Первичные и вторичные схемы зажигания могут многое рассказать о состоянии и характеристиках системы зажигания. Обучение использованию и считыванию схем воспламенения на прицеле занимает некоторое время, но когда вы знаете, что искать, для диагностики становится намного проще. По сути, вы ищете существенные различия в напряжениях зажигания между цилиндрами или аномальные линии искры, которые указывают на срабатывание катушки или проблемы с задержкой.
Свечи зажигания со временем изнашиваются (даже свечи с длительным сроком службы на 100 000 миль) и могут загрязняться углеродными отложениями.Загрязненная свеча может привести к пропуску зажигания, что приведет к потере мощности и экономии топлива, а также к значительному увеличению выбросов углеводородов в выхлопных газах (HC), что в конечном итоге может привести к повреждению каталитического нейтрализатора. Загрязненные или изношенные свечи зажигания могут затруднить запуск двигателя и ухудшить его работу. Замена свечей зажигания может восстановить нормальную работу, но не решит проблему пропусков зажигания, если причиной являются плохие провода свечи или слабая катушка.
При нормальных условиях вождения комплект стандартных свечей зажигания обычно прослужит около 45 000 миль.Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы узнать рекомендуемый интервал замены. Свечи с длительным сроком службы, центральный электрод которых изготовлен из износостойкого металла, такого как платина или иридий, обычно проходят до 100 000 миль, прежде чем потребуется замена. Если у вашего двигателя есть стандартные свечи, подумайте о переходе на свечи с длительным сроком службы.
Провода свечей зажигания
Провода свечи зажигания (кабели зажигания) подают высокое напряжение от катушки или распределителя к свече зажигания. У некоторых проводов есть пропитанные углеродом стекловолоконные жилы внутри для передачи напряжения, в то время как другие имеют спирально намотанный «магнитный» провод.
Провода вилки со временем изнашиваются, вызывая пропуски зажигания, затрудненный запуск и плохую работу. Провода следует заменять, если колодки или клеммы ослаблены, повреждены или корродированы, если на проводах есть трещины или искры, или если их внутреннее сопротивление превышает спецификации.
В двигателях последних моделей с системой зажигания типа «катушка на свече» (COP) нет свечных проводов, поскольку катушки устанавливаются непосредственно на свечах зажигания. Это также усложняет диагностику зажигания с помощью осциллографа, поскольку для приема сигнала индуцированного зажигания от катушек требуются специальные адаптеры.
Катушки зажигания
Катушки редко выходят из строя, но когда они это делают, они не могут подавать напряжение на свечу (свечи) зажигания. В системе зажигания с одной катушкой неисправность катушки приведет к останову двигателя и предотвращению его запуска. В системе зажигания с несколькими катушками DIS или COP это вызовет пропуски зажигания только в цилиндрах, питаемых от неисправной катушки.
Катушки
можно проверить, измерив их внутреннее сопротивление омметром. Если «первичное» или «вторичное» сопротивление катушки не соответствует техническим требованиям, замените катушку.
Осторожно: Никогда не отсоединяйте катушку COP от свечи зажигания при работающем двигателе. Это может повредить катушку или другую электронику!
Модуль зажигания
Модули зажигания
могут получать сигнал запуска непосредственно от датчика распределителя (магнитного, эффекта Холла или оптического), датчика положения коленчатого вала (CKP) или PCM. Неисправность любого из этих других компонентов или проводки может помешать срабатыванию системы зажигания.
Периодическое отсутствие запуска и / или остановка из-за потери искры может быть признаком того, что модуль зажигания неисправен или что он теряет сигнал запуска от датчика кривошипа.Проверьте сопротивление датчика кривошипа (как горячего, так и холодного, а не только при комнатной температуре) и убедитесь, что модуль получает напряжение и сигнал запуска от датчика кривошипа или PCM. Если у модуля есть хорошие входы, но катушка (и) не включается и не выключается, значит, модуль достиг конца пути.
Свечи зажигания: проблемы и решения
Из всех движущихся частей, приводящих в движение автомобиль, можно с уверенностью сказать, что свечи зажигания являются одними из самых важных.В конце концов, это искра, которая воспламеняет топливо в бензиновом двигателе внутреннего сгорания, и без нее вы никуда не денетесь. Итак, понимание того, как работают ваши свечи зажигания и как их обслуживать, очень важно. Чтобы ваш двигатель работал бесперебойно, мы расскажем о некоторых типичных проблемах, связанных со свечами зажигания, и о том, как их исправить.
1. Пропуски зажигания —
Вы знаете, что ваш двигатель пропускает зажигание, когда кажется, что он на мгновение споткнулся? Обычно это пропуски зажигания в цилиндре, и очень часто это происходит из-за изношенной, треснувшей или грязной свечи зажигания.Если ваши свечи не выглядят потрескавшимися или поврежденными, но выглядят грязными, вы можете попробовать очистить их проволочной щеткой и распылить средство для чистки свечей.
2. Неровная работа на холостом ходу —
Если ваш двигатель на холостом ходу звучит грубо и сильно вибрирует, это может означать, что вам необходимо заменить или очистить свечи.
3. Сжигание лишнего топлива —
Плохая экономия топлива — еще один признак того, что у вас может быть проблема со свечой зажигания. Это не всегда означает, что вилки нужно заменять. Иногда зазор между электродами свечи зажигания можно регулировать, что позволяет более эффективно сжигать топливо.
4. Сложный запуск —
Изношенные свечи могут вызвать затруднения при образовании искры, что затрудняет запуск двигателя, а то и делает его невозможным. Если вам нужно несколько раз провернуть двигатель, чтобы завести автомобиль, возможно, потребуется замена свечей зажигания.
5. Не решается при ускорении —
Когда ваша машина колеблется, когда вы нажимаете на педаль газа, а затем внезапно бьет ключом, это может быть проблема со свечой зажигания. Как и при большинстве проблем со свечами зажигания, очистка свечей может решить проблему, но если это не помогает, замените их.
Регулярное техническое обслуживание часто позволяет выявить проблемы со свечами зажигания, поэтому обязательно попросите своего механика проверить их в следующий раз, когда вы пойдете на замену масла. Если вы относитесь к числу тех, кто склонен к механике, вы можете периодически проверять их сами. Если вас трудно удержать подальше от всего, что находится под капотом, возможно, вам подойдет карьера в области автомобильных технологий! Если это пробуждает ваш интерес, вам следует ознакомиться с программами по автомобильным и дизельным технологиям в J-Tech Institute. J-Tech помогает студентам пройти обучение, сертифицированное ASE, в реалистичной обстановке.Если вы готовы двигаться вперед, свяжитесь с нами сегодня или запланируйте экскурсию по нашему объекту в Джексонвилле, штат Флорида.
Общие симптомы неисправной свечи зажигания и способы ее обнаружения
Свеча зажигания в бензиновом двигателе отвечает за сгорание воздушно-топливной смеси внутри двигателя. Если свеча зажигания вышла из строя, она не сможет полностью сжечь топливо, что приведет к неэффективной работе двигателя и расходу топлива.
В автомобилях с бензиновым двигателем, которым уже сейчас отдают предпочтение по сравнению с автомобилями с дизельным двигателем, свеча зажигания является одним из важнейших компонентов системы зажигания.Любая незначительная или серьезная неисправность свечей зажигания приведет к неполному сгоранию воздушно-топливной смеси, поступающей в двигатель.
Ниже приведены некоторые распространенные сигналы, по которым можно обнаружить поврежденные свечи зажигания: —
Пропуски зажигания в двигателе
Если свеча зажигания страдает от неправильного или непостоянного момента возникновения пламени от нее, сгорание воздушно-топливной смеси будет происходить непостоянным образом. Это можно заметить в виде спотыкающегося звука или временами непоследовательного рывка двигателя.
Также читайте: Руководство по плюсам и минусам Skoda Rapid — все подробности
Проблема запуска
Один из наиболее частых симптомов — проблема с запуском двигателя в случае перегорания свечи зажигания. Двигатель запускается только после повторных запусков, и это происходит из-за того, что свече зажигания может потребоваться нагрев для холодного запуска.
Неровный холостой ход двигателя
Если двигатель запускается комфортно, но работает на высоких оборотах на холостом ходу или резко снижает обороты, это означает, что свечи зажигания страдают от неправильной синхронизации или излучают пламя в большей степени, чем требуется.
Низкая топливная экономичность
Падение топливной экономичности происходит по ряду причин, и неисправная свеча зажигания является одной из главных виновников этого. Неисправная свеча зажигания может не сгореть полностью или с правильной синхронизацией в топливно-воздушной смеси, что может привести к потере топлива.
Также читайте: Так будет выглядеть новая Skoda Kushaq — опубликованы официальные эскизы
Сильный запах топлива из выхлопа
Если свечи зажигания не могут полностью сжечь топливно-воздушную смесь, несгоревшее топливо попадет в выхлопную систему.

Автор: alexxlab
Навигация по записям
← Gm 9986195: Mobil ATF 3309 JWS 3309 , GM 9986195, Toyota T-IV. 208L
Проверка масла мобил: Проверить масло мобил на подлинность по номеру. Как выявить поддельное масло Мобил? Аспекты задней этикетки оригинальной продукции →
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Поиск для:
Рубрики
Вид
Замен
Замена расходников и жидкостей
Классификация
Масло
Мотор
Провер
Проверка
Промывк
Промывка
Разное
Ремонт
Совет
Советы
Уровен
Уровень
Copyright © 2024 hot-hatch.ru

Диагностика двигателя по свечам зажигания

Состояние мотора по свечам зажигания

Проверка свечей и оценка работы двигателя

Советы и рекомендации

Диагностика двигателя по цвету нагара свечи и правильный их подбор.

Можно ли по свечам зажигания определить техническое состояние двигателя

Мокрые свечи

Красные свечи

Чёрный нагар на свечах

Масляный налет

Белый налет на свечах

Наличие белого и черного налета

Подведём итоги

Как определить проблему в моторе, просто посмотрев на свечу зажигания

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

Диагностирование неисправностей двигателя по состоянию свечей зажигания

Читайте также

II. Ракеты и реактивные снаряды США по состоянию на 1956 год

СРЕДНИЙ ТАНК Т-55 (по состоянию на 1981г.

Выхлоп двигателя дымный. В картер двигателя поступает повышенный объем газов

Диагностика неисправностей рулевого управления и их устранение

Проверка неисправностей

Диагностирование, техническое обслуживание и текущий ремонт автомобиля собственными силами

Свечи зажигания

2.

2.6. Нахождение и устранение неисправностей

8.3.1. СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Неисправности приборов зажигания

Уход за приборами зажигания

Логические схемы быстрого поиска и устранения неисправностей

6. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ И ОБОРУДОВАНИЮ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Как по свече зажигания определить неисправности двигателя.

Закопченная свеча с черным нагаром

Замасленная свеча

Обильные рыхлые отложения

Красный цвет

Нагар светлого цвета

Диагностика неисправности скутера по виду свечи зажигания

Диагностика свечей зажигания — Прочтите свечи зажигания, чтобы найти неисправности двигателя

Распространенные неисправности свечей зажигания и их причины

Свечи зажигания нормальные

Общий вид

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Зольные отложения

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Углеродные отложения

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Знаки детонации

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Перекрытие зазоров

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Скоростное остекление

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Изолятор треснул или сломан

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Свинцовое обрастание

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Механическое повреждение

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Месторождения нефти

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Предварительное зажигание

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Слишком жарко

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять

Изношенный электрод

Внешний вид, симптомы и проблемы, которые могут вызвать

Рекомендации и действия, которые необходимо предпринять