ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, ИЗЛУЧАЕМЫХ АВТОМОБИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Аннотация
Работа посвящена проблеме диагностирования автомобильных двигателей внутрен-
него сгорания. Проблема контроля состояния двигателей внутреннего сгорания сейчас
наиболее актуально из-за увеличения числа автомобилей и ужесточения экологических
требований. В работе рассмотрены последствия работы неисправного двигателя внут-
реннего сгорания. Целью работы является разработка такого метода, который способен
помочь наиболее точно и быстро обнаружить неисправность. С появлением современных
технологий давно известный метод оценки состояния двигателей внутреннего сгорания по
звуку может стать самым передовым, поскольку исключается человеческий фактор, для
обработки сигнала применяется вычислительная техника анализ звукового спектра, в ко-
торой осуществляется с помощью искусственных нейронных сетей. Применение искусст-
венных нейронных сетей для анализа звукового спектра нашло применение в распознавание
речи и для диагностики заболеваний дыхательной системы. В статье рассмотрены меха-
низмы, которые способны генерировать звуковые сигналы во время работы двигателя внутреннего сгорания, некоторые из них фазированы т.е. привязаны к рабочим тактам,
некоторые не фазированы. Предложенный метод диагностики позволяет выделить «по-
лезные» звуки из общего числа шумов двигателя, после сравнительного анализа указать на
узел звук, которого отличается от эталонного, исправного. Научная новизна состоит в
том, что процесс диагностики становится автоматизированным, все звуки, снятые дат-
чиками, обрабатывается в ЭВМ или специальном сканере, на дисплей выводится информа-
ция о состоянии тех или иных узлов, в отличие от традиционных методов, где диагности-
ка осуществляется визуально или на слух. Таким образом повышается точность диагно-
стики и снижается общая трудоемкость за счет исключения частичной или полной раз-
борки двигателя.
Литература
modelirovanie i raschet protsessov [Internal Combustion Engines: Theory, Modelling and Calculation
of Processes], Teoriya rabochikh protsessov i modelirovanie protsessov v
dvigatelyakh vnutrennego sgoraniya [Theory of Working Processes and Modelling of Processes
in Internal Combustion Engines], 2005.
2. Shatrov M.G. Shum avtomobil'nykh dvigateley vnutrennego sgoraniya: ucheb. posobie [Noise
of automobile internal combustion engines: textbook]. M.: MADI, 2014.
3. Dryabzhinskiy O.E. Negativnoe vozdeystvie avtotransporta. Problema shumovogo
zagryazneniya [Negative impact of motor transport. The problem of noise pollution],
Sovremennye tendentsii razvitiya nauki i tekhnologiy [Modern trends in science and technology],
2015, No. 8-4, pp. 91-94.
4. Chernyavskiy N.I. Laboratornyy praktikum po mezhdistsiplinarnomu kursu «Tekhnicheskoe
obsluzhivanie i remont avtomobil'nogo elektrooborudovaniya» [Laboratory practical work on
the interdisciplinary course "Maintenance and repair of automotive electrical equipment"].
Tol'yatti: Izd-vo PVGUS, 2016, 72 p.
5. Beresnev A.L., Beresnev M.A. Praktikum po laboratornym rabotam «Diagnostika DVS s
pomoshch'yu gazoanalizatora» [Workshop on laboratory work "Diagnosis of ICE with a gas
analyzer”]. Taganrog: Izd-vo TTI YuFU, 2011.
6. Beresnev A.L., Beresnev M.A., Bur'kov D.V. Praktikum po laboratornym rabotam «Diagnostika
elektrooborudovaniya DVS s pomoshch'yu motortestera». Dlya studentov spetsial'nosti
140607 [Workshop on laboratory work "Diagnosis of electrical equipment ICE with a motor
tester”. For students in the specialty 140607]. Taganrog: Izd-vo TTI YuFU, 2008.
7. Available at: http://www.adis-spb.ru/stati/417-o-motor-testerah.html (accessed 25 May 2020).
8. Bepesnev A.L., Bepesnev M.A. Vibpoakusticheskiy metod diagnostiki dvigatelya vnutrennego
sgoraniya [Vibroacoustic method of internal combustion engine diagnostics], Teoreticheskiy i
prikladnoy nauchno-tekhnicheskiy zhurnal mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie [Theoretical
and applied scientific and technical journal of mechatronics, automation, control], 2010,
No. 6 (111), pp. 27-32.
9. Solov'ev D.V., Ogorodnov S.M. Gazoraspredelitel'nyy mekhanizm dvigatelya [Gas distribution
mechanism of an engine]. Nizhniy Novgorod, 2011.
10. Czech P., Lazarz B., Madej H., Wojnar G. Vibration diagnosis of car motor engines, Acta
technica corviniensis – bulletin of engineering, 2010.
11. Scheffer C., Girdhar P. Practical machinery vibration analysis and predictive maintenance.
Newnes, 2004.
12. Patel V.N., Tandon N., Pandey R.K. Hindawi publishing corporation advances in acoustics and
vibration, Experimental study for vibration behaviors of locally defective deep groove ball
bearings under dynamic radial load, 2014.
13. Burdzik R., Doleček R. Research of vibration distribution in vehicle constructive, Perner’s
contacts, 2012, pp. 16-26.
14. Wang, X. Vehicle noise and vibration refinement, woodhead publishing limited. Cambridge,
2010.
15. Deulgaonkar V.R. Review and Diagnostics of noise and vibrations in automobiles, International
journal of modern engineering research (IJMER), Vol. 1, No. 2, pp. 242-246.
16. Zheretintsev I.A., Glushkov S.V., Zheretintseva N.N. Neyrosetevaya metodika tekhnicheskoy
diagnostiki dvigateley vnutrennego sgoraniya po spektral'nomu analizu shumovykh
kharakteristik [Neural network methodology of technical diagnostics of internal combustion
engines by spectral analysis of noise characteristics], Vestnik morskogo gosudarstvennogo
universiteta [Vestnik (Herald) of Maritime State University], 2010, No. 37.
17. Patrick Sincebaugh, William Green. A neural network based diagnostic test system for armored
vehicle shock absorbers expert systems with applications, 1996, Vol. 11 No. 2, pp. 237-244.
18. Krug P.G. Neyronnye seti i neyrokomp'yutery: ucheb. posobie po kursu «Mikroprotsessory»
[Neural networks and neurocomputers: a textbook on the course "Microprocessors"]. Moscow:
Izd-vo MEI, 2002.
19. Burakov M.V. Neyronnye seti i neyrokontrollery: ucheb. posobie [Neural networks and
neurocontrollers: textbook]. St. Petersburg: GUAP, 2013.
20. Gafarov F.M. Iskusstvennye neyronnye seti i prilozheniya: ucheb. posobie [Artificial neural
networks and applications: textbook]. Kazan': Izd-vo Kazan. un-ta, 2018.
21. Logunov A.V., Beresnev A.L. Vibroakusticheskaya diagnostika transportnykh sredstv
[Vibroacoustic diagnostics of vehicles], Problemy sovremennoy sistemotekhniki sbornik
nauchnykh statey [Problems of modern system engineering collection of scientific papers],
2020, Issue XIV, pp. 118.
22. Logunov A.V., Beresnev A.L. Vozmozhnosti vibroakusticheskogo issledovaniya i diagnostiki
podveski transportnykh sredstv [Possibilities of vibroacoustic study and diagnostics of vehicles
suspension], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences],
2021, No. 1 (218), pp. 165-174.
23. Logunov A.V., Beresnev A.L. Vibromonitoring dvigatelya vnutrennego sgoraniya
[Vibromonitoring of internal combustion engine], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki
[Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2021, No. 6 (223), pp. 160-170.
24. Vakulenko S.A., Zhikhareva A.A. Prakticheskiy kurs po neyronnym setyam [Practical course on
neural networks]. St. Petersburg Universitet ITMO, 2018.
