Стук в двигателе: посторонние звуки, шум, цоканье в моторе и их причины

Стук в двигателе – это признак неисправности, но какой? Вариантов достаточно много:

• Стук вследствие износа деталей.
  Это самое простое объяснение и самая распространенная причина стука в ДВС. В результате износа комплектующих увеличиваются зазоры между сопряженными деталями, что и приводит к стуку. Поэтому если двигатель у автомобиля с большим пробегом начинает «стучать», вероятно, дело в простом износе.

• Стук вследствие перекоса деталей.
  Подобное можно наблюдать в тех случаях, когда автомобиль побывал в руках недобросовестного автомеханика. При использовании последним некачественных комплектующих детали перекашиваются, происходит их быстрый износ, появляются зазоры и стук в двигателе. Избежать этого очень просто: обращайтесь только в лучшие техцентры, например в Вилгуд.

• Стук вследствие разрушения пленки масла между сопряженными деталями.
  Разрушение пленки масла может произойти при превышении допустимого значения нагрузок на двигатель. Еще одна причина – это малые зазоры между сопряженными деталями, что ведет к увеличению нагрузок, трения и повышению температуры, что, в свою очередь, ухудшает условия смазки. Малые зазоры можно наблюдать при обслуживании двигателя неумелым механиком, который стремится «понадежнее» затянуть все узлы. Также стук в двигателе может возникнуть вследствие его перегрева.

• Стук вследствие сильной деформации одной из деталей.
  Стук может возникать и при соприкосновении несопряженных деталей, хотя это наиболее редкий случай. Он также может быть спровоцирован неумелым вмешательством в конструкцию автомобиля.

Как определить поломку?

Определить поломку по стуку может только специалист или очень опытный водитель. Имеет значение все: характер стука, его громкость, периодичность, реакция на увеличение оборотов и так далее.

Существуют и более надежный способ узнать, почему возник стук в двигателе – это осмотр автомобиля в техцентре Вилгуд.

Опытные сотрудники нашего автотехцентра осмотрят ваш автомобиль, диагностируют неполадки и устранят их. И все это будет сделано максимально оперативно, качественно. В своей работе мы используем только качественные комплектующие и технические жидкости, что позволяет нам гарантировать отличное качество выполнения ремонтных работ. 

Двигатель стучит: причины и варианты устранения

Многим владельцам автомобилей знакома ситуация, вдруг ни с того ни с сего в двигателе начинается стук. Водители на интуитивном уровне понимают, что ни до хорошего этот звук не может довести, автолюбителям приходится спешно ехать в автосервис. 

Неприятный стук в двигателе может возникнуть по многим причинам, но основная причина всегда одна: Так как в двигателе, что то стучит, означает, что одна рабочая деталь бьется о другой элемент двигателя, как правило, из-за стандартного нарушения уровня зазора.

В непосредственной зависимости от того, какие элементы двигателя стучат и какой образовался зазор, достаточно скоро может произойти выход рабочего состояния непосредственно двигателя.

Итак, какие возможные причины характерного стука? 

• Первая — как уже говорилось, из-за отклонения зазора. Такое отклонение чаще всего связано с долгой эксплуатацией автомобильного транспорта. 
• Вторя, звук может идти когда «(кривые) детали, то есть когда звук стука возникает из-за деформации деталей. Перекос происходит из-за стандартного механического воздействия на детали в течении долгого времени или со стороны водителя, либо со стороны специалистов — механиков. 
• Третья, характерно стучать могут и основные детали, между которыми стандартный зазор, к примеру когда разрывается специальная масляная пленка что исключается если использовать высококачественное масло Shell. 
• Четвертая – Довольно редкая, могут стучать и основные детали с стандартным зазором (брак), но тогда возможная причина в деформации деталей и недочет производителя.

Что же делать, если двигатель все таки застучал? 

Основное и главное, не паниковать, нужно постараться установить возможную причину характерного стука. Ведь известны такие курьезные случаи, когда водитель, ошибочно считая, что двигатель стучит, вынужденно отдавал его на капитальный ремонт, но потом выяснялось, что причина вовсе и не в самом двигателе. Поэтому необходимо внимательно прислушаться, где именно стучит и как, при каких переменных условиях стук уменьшается и усиливается. 

Если всетаки стучин в моторном отсеке продолжать движение не рекомендуется. В первую очередь необходимо определится как можно добраться до ближайшего автосервиса или гаража: на эвакуаторе или своим ходом. Квалифицированные специалисты осмотрят ваше транспортное средство и определят причину возникновения стуков, и скажут можно ли продолжать движение.

Стук в двигателе — в чем причина?

Если слышится стук при запуске двигателя, это верный признак появления проблем, которые необходимо решить как можно скорее. В большинстве случаев данное явление говорит о том, что некоторые комплектующие имеют выработку и, как следствие, образовался люфт. Если это так, то будет слышен стук в двигателе на горячую, холодную или во время нагрузки. Определить, что проблема касается именно двигателя, можно по звуку, исходящему из-под капота, а также по падению давления моторного масла в незначительных количествах. Его можно определить по световой индикации на панели управления, сигнализирующей о пониженном давлении смазочного материала. В зависимости от запчасти, вызывающей такую проблему, возникает стук в двигателе при нагрузке или на холостом ходу. Основные узлы, в которых может возникать шум:

• клапана;
• поршневая группа;
• распредвал;
• коренные шейки.

Проблемы с вышеперечисленными деталями приводят к тому, что стучит двигатель на холодную, при высокой температуре, на холостом ходу и при высоких нагрузках. Рассмотрим каждую проблему индивидуально.

Стук двигателя на холодную из-за клапанов

Такие симптомы в клапанах проявляются чаще всего. Они не критичны и автомобиль может эксплуатироваться, если раздается стук в двигателе при сбросе газа. Однако это говорит о том, что в скором времени этой проблеме придется уделить внимание. Появление шума предупреждает о том, что может быть изношен рокер клапана. Как правило, эта проблема характеризуется звонкими щелчками. Также причиной могут быть забитые отверстия в конструкции распредвала, предназначенные для подачи на рокер масла. В этом случае особенно будет проявляться стук двигателя под нагрузкой.

Детонация двигателя нередко выступает источником стука в выпускных клапанах. Характеризуется такое явление металлическим цокотом, снижением мощности двигателя, а также появлением черного дыма. Тревожным симптомом считается стук двигателя на холостых, потому что это означает превышение зазора между такими элементами, как кулачки распредвала и рычаги. Эту проблему необходимо сразу решать, так как, по мере увеличения зазора, повреждения будут масштабнее, что в итоге приводит двигатель к полному выходу из строя. Чтобы этого не произошло, рекомендуется выполнять регулирование клапанов после преодоления пробега в 10-15 тысяч.

Чтобы понять причину стука, необходимо проверить клапан на предмет оптимальной регулировки, а также в обязательном порядке необходимо уточнить давление масла. Основная причина, почему стучит двигатель на холодную, заключается в износе толкателя или перебоях с подачей смазки из-за скопившейся влаги. Также наличие протечек влияет на смазочный материал. Если давление в норме, то причину следует искать в зазорах клапанов. Когда проблема возникает при разгоне автомобиля, это говорит о нехватке смазочного материала. Достаточно долить масло, чтобы шум прекратился, а если результат нулевой, и стук в двигателе при наборе оборотов только усиливается, это говорит о повреждении подшипников коленвала. Этот случай уже относится к критичным, а потому не следует дальше эксплуатировать двигатель, чтобы избежать необходимости серьезного ремонта.

Металлический стук при запуске двигателя от распредвала

Когда проблема касается распредвала, то стук в двигателе на холостых оборотах не слышен. В основном он проявляет себя при запуске холодного двигателя, при этом звук не такой звонкий, как издают клапана. Все объясняется тем, что во время простоя двигателя вся смазка сходит с поверхности деталей, а потому запуск мотора выполняется на сухую первые несколько оборотов. Поэтому при запуске двигателя слышен стук, однако он исчезает, как только поверхность деталей снова покрывается смазочным материалом. Этого короткого промежутка времени достаточно, чтобы по стуку определить наличие проблемы. А если при повышении оборотов звук усиливается, то необходимо срочно отправить авто на диагностику. В противном случае под угрозой находится гидрокомпенсатор, подшипники и сам вал. Эксплуатировать автомобиль со стуком в распределительном валу и без гидрокомпенсатора можно не более 50 000 километров.

Причины стука в двигателе по вине распредвала заключаются в следующем:

• износ распредвала не подлежащий реставрации;
• деформация вала, сломанные шейки или лопнувшие опоры;
• некорректная работа системы смазки;
• нарушена динамика подачи топлива;
• выработка кулачков.

Как правило, выработку кулачков можно определить только если стук появляется на горячую.

Почему стучит двигатель в поршневой группе

Появление подобных проблем в поршневой группе не редкость, так как сам поршень не является идеальной цилиндрической формой, а потому могут возникать следующие проблемы:

• перекос поршня;
• удары во время движения о стенки цилиндра;
• удар кольцами во время работы о стопоры пальца;
• смещенная ось поршня;
• тяжелый ход опоры пальца.

Также посторонний стук в двигателе, исходящий из поршневой системы, может возникать в редких случаях, когда рабочая поверхность поршня касается прокладки головки.

Появился стук в двигателе, возможно, это коленвал?

Если металлический стук в двигателе на холостых не относится ни к одному из вышеперечисленных случаев, следует искать проблему в коленчатом вале. Основная причина заключается в износе подшипников, и проявляется она в двигателях внутреннего сгорания любого типа. Проблема возникает за счет масла низкого качества, наличия в нем абразивных составляющих, не своевременной замены фильтра и даже банального перегрева мотора. В основном такой металлический стук в двигателе на холодную проявляет себя, потому что смазочный материал при запуске двигателя не сразу достигает подшипников коленвала. Звук глухой при работе двигателя на низких оборотах, но стоит им повысится, как он станет громче.

Глухой стук в двигателе коренных шеек коленчатого вала

Независимо от оборотов, звук бьющихся коренных шеек свидетельствует о низком давлении смазочного материала. При появлении таких симптомов рекомендуется заменить масло, причем выбрать смазочный материал на класс выше. Минеральное масло заменить на полусинтетику, а если она заливалась до этого, то сменить на синтетический смазочный материал. Если после этого металлический стук в двигателе не прекратится, то рекомендуется воспользоваться услугами автосервиса. Возникает звук по причине износа вкладышей или шеек. В результате выработки зазор подшипников не соответствует заводским установкам, и если он достигает 0,07 миллиметров, то требуется ремонт двигателя. До этого значения стук будет нарастать, а меняется зазор из-за того, что в подшипник со смазкой попадают посторонние частицы. Поэтому следует своевременно менять масляный фильтр.

Как определить стук в двигателе или в КПП

Иногда специфика звука может быть такой, что сразу не понятно откуда доносится стук: из двигателя или из КПП. Чтобы это определить, необходимо выжать педаль сцепления, когда двигатель заведен. Если после этого стук прекратился, то проблема в коробке передач. Выжатая педаль сцепления разрывает контакт коробки передач с силовым приводом, а потому она не работает и не стучит, позволяя определить, находится проблема в ней или в моторе. Следовательно, как и с двигателем, возможно причина возникновения стука в КПП в низком уровне масла или в износе подшипников.

Звонкий стук в двигателе и глухой

В процессе эксплуатации смазочный материал теряет свои свойства, и его коэффициент вязкости повышается. Это усиливает трение между парными деталями, что влечет к повреждению поверхностей и ускоренному износу. Когда двигатель стучит на горячую, это говорит о критическом износе деталей. Если смазочного материала не хватает, то глухим стуком характеризуется запуск двигателя. Таким образом, от смазочного материала многое зависит, и чтобы исключить большинство шумов при работе двигателя, рекомендуется своевременно менять масло. Однозначно, если звук глухой, то причина заключается именно в проблемах с маслом. Когда раздается звонкий звук, решение проблемы необходимо искать в регулировке или замене клапанов.

Теперь, зная как определить, что стучит в двигателе, каждый сможет понять, насколько этот стук критичен, сколько еще можно эксплуатировать автомобиль и когда отправиться в автосервис. Рекомендуется своевременно менять комплектующие, как только их выработка достигла критического уровня. Это способствует более продолжительной работе других запчастей, функционирующих в конструкции одного агрегата.

Стук в двигателе – особенности и причины

Стук в моторе представляет собой удар одной составляющей по другой. На современных автомобилях данное явление можно встретить довольно часто. Выявить причину стука очень проблематично и поэтому многие автовладельцы не знают, как поступать в такой ситуации.

Ниже подробнее рассмотрим, что делать при появлении стука в двигателе, какой бывает стук и как определить, откуда именно он доносится.

Общая характеристика

Стук в моторе проявляется наиболее часто, когда зазоры между деталями сильно увеличились. Если зазоры становятся еще больше, то и звучание ударов усиливается. Стук возникает из-за того, что детали соприкасаются друг с другом, и при этом они намного быстрее изнашиваются.

Насколько быстро они износятся, зависит от таких факторов как ширина зазора, состояние системы охлаждения и смазки, нагрузки и прочего. Газораспределительный механизм, к примеру, может прослужить более 20 000 км пробега при сильном стуке, а вот цилиндро-поршневая группа ломается уже спустя 10 000 километров.

При тихом еле слышанном стуке в агрегате, разрешается продолжить использовать автомобиль для вождения, но конечно лучше все-же пройти технический осмотр.

При среднем по громкости стуке, когда он доноситься до ушей достаточно отчетливо, но при этом заглушается посторонним шумом, эксплуатировать машину продолжительное время воспрещается. Следует как можно скорее обратиться за помощью к специалистам или же провести ремонт самостоятельно при наличии необходимых навыков.

Если появился стук в двигателе, и он очень громкий, прекратить эксплуатацию авто нужно немедленно, поскольку это говорит о серьезных проблемах в функционировании силового агрегата. Транспортное средство до автосервиса эвакуировать придется при помощи буксира или эвакуатора.

Иногда стук и грохот в двигателе, который на первый взгляд в точности указывает на определенную проблему, на самом деле возникает вследствие совершенно других причин.

Например, в дизелях стук и треск при заводе двигателя появляется в самом начале работы, что сигнализирует, казалось бы, о неисправности КШМ, но, однако стук проявляется из-за поломки питательной системы.

Постукивание плохо затянутого шкива коленвала абсолютно такое же, как и самого коленвала. Именно поэтому автовладельцу обязательно нужно обратиться за помощью к специалистам, для осуществления профессиональной диагностики.

Причины

Стук в силовом агрегате возникает из-за следующих факторов:

• Производственных изъянов;
• Использования при ремонте изношенных деталей;
• Применения не соответствующего согласно предписанию производителя масла для двигателя;
• Частое использование горючего невысокого качества;
• Ошибки при эксплуатации авто (перевоз тяжелых грузов, слишком резкое неправильное вождение и тому подобное).

Помимо этого мотор может начать стучать просто вследствие износа определенных элементов.

Непонятный стук в двигателе также вызывает детонация. Это явление происходит, когда топливно-воздушная смесь сгорает слишком быстро и вследствие этого элементы ДВС разрушаются.

Причинами появления детонации являются:

• Плохое качество горючего;
• Слишком сильное сжатие ТВС, которое вызвано большим слоем нагара находящимся на дне поршней и на стенах камеры;
• Неверно установленный момент зажигания ТВС;
• Выход из строя свечей сгорания;
• Дефекты системы выхлопа;
• Чрезмерная нагрузка на движок, возникающая во время быстрого повышения скорости движения.

Детонация характеризуется, прежде всего, металлическим стуком.

Иные причины, почему стучит двигатель:

• Стучит привод бензинового насоса, звук при этом звонкий и громкий;
• На дизелях часто гремит насос для топлива высокого давления, стук звонкий, он звучит в два раза реже оборотов мотора;
• Порой звонкий стук проявляется вследствие ослабления шкива коленчатого вала, сопровождающейся протеком масла;
• Глухое звучание появившийся сразу после ремонта указывает на то, что прокладка для блока цилиндров была подобрана неверно, и она задевает поршень. Звук при этом очень тихий;
• Стучат гидрокомпенсаторы (дважды реже оборотов) из-за поломки смазочной системы, применения некачественного масла или забитых грязью каналов. Такие удары слышны только при низкой температуре, на высоких оборотах они исчезают.

Вообще причина стука и шума в двигателе может быть абсолютно разнообразная — вследствие зазоров, изношенных деталей, ненастроенных узлов. Так что выявить проблему всегда сложно.

Виды стуков

По типу звучания стук двигателя квалифицируется на звонкий и глухой. Первый появляется, когда составляющие, сделанные из металла, начинают ударяться друг о друга, поэтому такой стук называют металлическим.

Звонкий стук с металлическим оттенком также доносится, когда:

• Соприкасающейся детали сделаны из твердого металла;
• Двигаются с большой амплитудой;
• Нет демпфирования масла.

Глухой стук и удар в двигателе возникает если:

• Элементы выполнены из мягкого металла;
• Двигательная амплитуда элементов, которые соприкасаются друг с другом небольшая;
• Есть демпфирующий смазочный слой.

Если обратить внимание на цикличность стуков, то можно узнать какой из компонентов требует ремонта либо замены. На наличие проблемы с цилиндрами или поршнями указывает движок, стучащий пропорционально вращению коленвала. При проблеме с навесным оборудованием агрегата стук может появляться когда угодно.

Звучание сравнимое с шелестом свидетельствует о неприятностях с ремнем ГРМ или его цепью. Компоненты цилиндров и поршней издают звучание в низкой тональности.

Металлический стук также может издавать коробка передач, чтобы узнать так ли это выжмете сцепление, если все стихло, значит, проблема действительно в КПП. Как правило, в машинах с передним приводом стук возникает, если в коробке заканчивается масло, либо если износились подшипники, или шестерни. Гул во время езды (особенно на высокой скорости) тоже является признаком нехватки масла.

Стук цепи и распредвала

Цепь должна быть хорошо зафиксирована, иначе она начнет болтаться и издавать сильный грохот. При этом стук в двигателе появляется на холостых оборотах, при разогретом моторе обычно пропадает.

Как определить что натяжение цепи недостаточное? Чтобы осуществить проверку цепи, нужно выключить мотор, и при помощи ключа покрутить коленчатый вал. Если будет слышен щелчок в ДВС металлического характера, то значит, что натяжение цепи слабое и ее требуется поменять на новую.

Распредвал стучит почти также как и коленвал, с той разницей, что при поврежденном распределительном вале стук возникает при заводе двигателя в первые секунды, а затем постепенно затихает. Но если износ данной детали серьезный, удары могут продолжаться до тех пор, пока двигатель не разогреется. Локализация стука — верхняя часть аппарата, стук звучит в два раза реже частоты оборотов.

Главные причины этого — недостаточное количество масла, присутствие вредоносных смесей или инородных частиц.

Дополнительная опасность сулит при наличии гидрокомпенсаторов. Из-за них клапаны станут размещаться неправильно, упадет компрессия, а вместе с ней упадет мощность и появиться высокое потребление топлива.

Стук других элементов ДВС

Стук и цоканье поршней исходит от блока цилиндров, он характеризуется глухим звучанием. Также при этом могут раздаваться щелчки. Возникает чаще всего во время резкого торможения либо на небольших оборотах или при непрогретом двигателе. После набора необходимой температуры поршни расширяются и стук исчезает.

Стук поршневых пальцев довольно звонкий, высокий с металлическим оттенком. Его можно услышать при торможении, чрезмерной подаче газа или нажав на акселератор. Звук исходит от блока цилиндров.

Проблемы с поршнями также выявляют, отвинчивая свечи сгорания. Если при отсутствии свечей, сгорание горючего перестанет осуществляться, это значит, что нагрузки на поршни нет.

Поршни стучат обычно вследствие постоянного использования топлива невысокого качества.

Коренные подшипники стучат из-за изношенных вкладышей коленвала. Такой стук глухой, металлический, доносится от зоны картера аппарата. Лучше всего слышится, если запустить агрегат на небольших оборотах или во время быстрого поднятия оборотов.

Часто появляется из-за применения некачественного моторного масла или смазки не соответствующей стандартам, определенным производителем силового агрегата. Масло следует немедленно поменять на другое.

Стук при запуске двигателя вкладышей шатунов почти идентичен предыдущему случаю, но слышится намного яснее. Если вкладыши начинают громко стучать, когда меняются обороты коленчатого вала, рекомендуется отправиться в автосервис, вероятно, понадобится ремонт.

Что делать автовладельцу

Водителю в первую очередь надлежит осуществить проверку уровня масла для мотора, поскольку вполне возможно, что сильный стук появился из-за резкого падения давления в системе. Если с маслом нет проблем, следует определить, что стучит конкретно, а именно место, откуда исходит звук и убедиться в том, что он не доноситься от иных узлов транспортного средства.

После чего нужно установить характер звучания и попробовать дать нагрузку на движок. Стук при серьезной нагрузке указывает на проблему с кривошипно-шатунным механизмом и с цилиндро-поршневой группой.

При неисправности газораспределительного механизма движок стучит в 2 раза чаще частоты вращения коленчатого вала, так как распределительный вал вращается быстрее коленчатого в два раза. Повышение температуры ДВС может усилить определенный стук, поскольку увеличатся зазоры механизмов клапанов.

Узнав характер звука и его локализацию, определитесь, каким образом лучше доставить машину в автосервис — самостоятельно либо же вызвав, эвакуатор.

Интенсивность удара порой не изменяется, это говорит о том, что элементы ДВС разрушаются и достаточно быстро. Проблема может быть вызвана вследствие разнообразных причин, к примеру, из-за высокого предела цикличной усталости.

Также определяющий стук изначально бывает тихим, но затем его громкость постепенно увеличивается, это означает, что износ составляющих происходит постепенно.

Диагностика

Работники сервиса делают диагностику, которая позволяет определить стук и его локализацию с помощью стетоскопа.

Подобный прибор можно изготовить и самому, для этого понадобится прут из стали, к которому нужно припаять железную банку. Дно этой емкости будет как мембрана, во время прослушивания банку следует приложить к уху, а прут к тем участкам ДВС, требующие проверки.

Посторонний стук и грохот в двигателе по своему характеру разделяют на временный, эпизодический и постоянный.

При больших оборотах стук становится громче, так как увеличивается нагрузка на газораспределительный механизм и КШМ. Детали подверженные износу начинают стучать сильнее по сравнению с функционированием движка на малых оборотах.

Поэтому при диагностике нужно точно узнать, не усиливается ли звук на более высоких оборотах. Новичку это сделать проблематично, поскольку шум мотора сильно заглушает даже звонкий стук.

Для начала водителю следует убедиться, что звук доноситься именно от двигателя, а не от других составляющих расположенных под капотом. Ему необходимо сделать следующее:

• Заведя мотор, нажать на педаль сцепления, выключить КПП и трансмиссию, чтобы эти части не влияли на работу движка;
• Поставить машину на смотровую яму;
• Внимательно осмотреть опоры агрегата, насос для воды и генератор, поскольку часто они представляют собой причину стука;
• Снять все подозрительные составляющие.

Если после осуществления всех манипуляций стук по-прежнему слышится, значит, проблема именно в ДВС и его деталях.

Появился стук в двигателе, причины и возможности ремонта

Стук в двигателе — причины неисправности и методы ремонта

При запуске автомобиля некоторые водители сталкиваются с тем, что слышат непонятный шум и чувствуют вибрации в двигателе. Это достаточно распространенная проблема, если Ваш автомобиль имеет возраст более 10 лет, или его пробег уже перевалил за сотню тысяч километров.

 

Безусловно, если Вы не проводили штатную диагностику своему «железному коню» последние пару лет, то есть высокая вероятность услышать стук в моторе нового автомобиля, которому всего пару лет. Что является причиной этого неприятного и потенциально разрушительного для двигателя шума?

 

Смотрите также: Как можно проверить турбину и систему прямого впрыска топлива при покупке старого автомобиля

 

Среди автовладельцев может быть небольшая путаница относительно того, какие механизмы двигателя могут производить шумы в моторе. Зачастую в появлении любого тикающего шума водители склонны видеть нарушения в работе толкателей (кулачков цилиндра) двигателя. Однако мотор автомобиля состоит из сотен деталей, и его работа зависит от четкости работы всех систем.

 

Наиболее распространенные причины появления шума или стука в двигателе:

1. Увеличение зазора в клапанах.
2. Трещина в клапанной пружине.
3. Износ кулачков распределительного вала.
4. Нарушение работы шатунов (шатунных подшипников коленвала).
5. Нарушение работы поршневой системы.
6. Отсутствие оптимального давления масла.
7. Температурная детонация.
8. Увеличение зазоров между вкладышами и клапанами.
9. И еще 118 причин появления шума в двигателе.

 

При нарушении в работе толкателя появляется характерный тикающий звук, который можно отличить среди другого шума. Именно тикающий звук дает основание автомеханикам диагностировать поломку толкателя, но такой же характерный шум двигателя появляется при следующих поломках:

 

1. Трещина в коромысле.
2. Износ клапанов распредвала.
3. Некачественная смазка или отсутствие давления в насосе.

 

Принцип работы толкателя

Толкатель находится на конце рычага (коромысла), второй его конец взаимодействует с лопастями коленчатого вала при запуске мотора. При повороте профилей кулачка толкатель осуществляет начало движения клапана для его открытия и закрытия. Второе распространенное название толкателя – лифтер, поскольку его работа заключается в поднятии рокера на нужную длину.

 

Смотрите также: Автозапчасти от А до Я: Устройство автомобилей для новичков

 

Толкатель соединяется с коромыслом стопорным винтом. Регулируя винт, можно увеличить или уменьшить уровень подъема клапана в цилиндре двигателя.

 

Первичный шум в моторе возникает при износе стаканчиков – толкатели размещены в специальной головке (стакане) которая со временем изнашивается и деформируется. Шум при холодном запуске мотора, который впоследствии пропадает, может возникать из за несовпадения температур, которые испытывают детали узла. Стаканы толкателя изготавливаются из стали, а голова — из алюминия.

 

Влияние моторного масла

По мере эксплуатации, когда моторное масло загрязняется и повышается его вязкость, увеличивается трение между толкателями и распределительным валом. Это приводит к тому, что оба узла начинают изнашиваться. Критический момент износа деталей характерен появлением шума при работе клапанов.

 

При нехватке смазывающего материала возможен такой же эффект. При недостаточной смазке, помимо толкателей, начинают быстро изнашиваться клапаны цилиндра, головки, поршни.

 

Кроме того, что недостаточная смазка элементов двигателя приводит к раздражающему шуму мотора, значительно снижаются показатели мощности автомобиля, падает скорость и увеличивается время разгона.

 

Изношенный толкатель или распредвал приведут к тому, что рано или поздно клапаны не откроются в нужной точке, подача топливной смеси будет ограничена, автомобиль провалится в аварийную зону.

 

Если масло не менялось при пробеге более 50 000 км, и игнорировался его контроль, то повреждения коснутся всех элементов двигателя, причем распредвал будет наиболее дорогой частью ремонта.

 

При диагностике автомобиля на предмет наличия шума в двигателе проверка качества масла должна быть на первом месте. Проверять следует следующие параметры:

 

1. Надлежащий уровень масла.
2. Оптимальная вязкость.

 

Если в автомобиле использовалось масло повышенной или пониженной вязкости, не подходящее по техническим параметрам к конкретному автомобилю, и пробег на такой смазке превысил 10 000км, то следует проверить все детали двигателя, поскольку однозначно произошла деформация многих комплектующих. Появление шума в таких случаях — характерный признак трения металла о металл.

 

Смотрите также: Как работает система газораспределения и почему так важно следить за ремнем ГРМ?

 

Если водитель достаточно долго игноририрует технические требования по замене масла, то масляная накипь засоряет все фильтры, и при замене жидкости не стоит забывать и о замене всех фильтров, иначе очень скоро мотор застучит вновь.

 

Правильная регулировка толкателя

Неправильная установка данного узла – это еще одна причина появления тикающего шума в двигателе. Если после регулировки клапанов начинают стучать стаканы, это может указывать на чрезмерное затягивание элементов крепежа. При отпуске соответствующего винта стук прекращается.

 

Часто появляется шум после значительного износа колодцев толкателя — в этом случае нужно полностью менять головку, такие шумы не устраняются путем простой замены или доливки масла.

 

Регулировку клапанов следует проводить при холодном моторе, поскольку после прогрева двигателя шток клапана термически расширяется, и для оптимальной работы толкателя следует оставлять достаточный зазор, не затягивая регулировочный винт. С другой стороны, при регулировке не следует оставлять большого зазора для толкателя, чтобы клапан оставался в открытом положении точное время такта.

 

При длительном перегреве клапанов в них могут образоваться трещины, а в цилиндрах двигателя — мелкофракционная стружка.

 

При регулировке толкателя следует использовать измерительный щуп для проверки нужного расстояния между кронштейном коромысла и штоком клапана. Если в техпаспорте есть параметры заводских регулировок, следует ориентироваться на них при установлении зазора в регулировочном винте толкателя.

 

При устранении тикающего шума двигателя в первую очередь рекомендуется проверить узел толкателя и уровень, а также качество масла. И если Ваш двигатель начнет звучать как бабушкины часы, теперь Вы знаете, что делать.

 

Автор: Сергей Василенков

Что может стучать в двигателе?

Стук коленчатого вала

Возникает из-за больших зазоров в шатунных или коренных подшипниках, образовавшихся вследствие износа вкладышей или (и) шеек вала. В исправном двигателе зазор небольшой и составляет примерно 0,020-0,040 мм, увеличение зазора до 0,070 мм для современных высокооборотных двигателей является неприемлемым и говорит о необходимости ремонта. Причиной увеличения зазора может быть:

• Механические примеси, попадающие в подшипник с маслом. Масляные фильтры со своей задачей справляются довольно хорошо, но если фильтр долго не менять, то он забьется и сработает клапан, который открывает обводной канал для масла, в случаях, когда пропускная способность фильтра становится недостаточной для прохождения необходимого количества масла ( такой клапан имеется не на всех масляных фильтрах, имеющихся в продаже )
• Некачественное масло. К сожалению сейчас можно купить подделку, под марки масел, известные во всём мире и не вызывающие сомнения в их качестве
• Недостаточное количество смазки, подаваемое на подшипники. Это может происходить из-за неисправного масляного насоса, засорённого масляного фильтра, не имеющего обводной клапан, или засоренного масляного канала ( что маловероятно ). При таких неисправностях загорается лампочка сигнализирующая о недостаточном давлении масла подаваемого к подшипникам
• Недопустимая шероховатость или царапины на шейках вала после ремонта или, в результате неправильного хранения
• Недопустимая овальность шеек вала ( или постелей вкладышей ), например, после замены коленчатого вала на, якобы, хороший, который оказался со «стуканутого» двигателя или двигателя, должного вот-вот начать стучать. По этой причине, покупая коленчатый вал, обязательно обмеряйте все шейки вала микрометром на предмет овальности ( допускается до 0,005 мм, в крайнем случае до 0,010 мм, но тогда подшипники прослужат очень мало 5000-15000 километров )
• Наличие воды или тосола в масле
• Работа двигателя без масла

Эти стуки отчётливо слышны при запуске холодного двигателя, когда ещё масло не дошло до подшипников; в некотором диапазоне частот вращения коленчатого вала стук может пропадать, если двигатель только начал стучать.

По тональности стук коленвала глухой на холостом ходу и становится более звонким по мере возрастания частоты вращения и очень частый, даже если стучит только один подшипник.

Стук распределительного вала

По тональности глухой и появляется из-за износа подшипников распредвала, причинами которого могут быть: не качественное масло, наличие механических примесей или воды в масле, недостаточное количество масла, подаваемое на подшипники, работа двигателя без масла, царапины, недостаточная шероховатость или овальность шеек ( что иногда также встречается ).

О том, что распредвал застучал узнают по глухому стуку при запуске холодного двигателя, который пропадает после начала поступления масла на подшипники ( примерно 1-2 секунды ). На таком двигателе можно ещё смело проехать до 50000 км, если только клапана без гидрокомпенсаторов, т.к. при стуке распредвал совершает перемещения ( хоть и очень небольшие ) вверх-вниз. Когда вал переместится вверх образуется зазор между окружностью кулачка ( при закрытом клапане ) и толкателем, и гидрокомпенсатор «выберет» этот зазор, а когда вал займёт нижнее положение, он приоткроет клапан ( ведь зазора больше нет ), отсюда падение компрессии и, как следствие, падение мощности, увеличение расхода топлива, ухудшение пусковых качеств двигателя, отложение нагара на седле клапана, перегрев клапана и, возможно его прогарание.

По мере износа стук будет уже не только при запуске холодного двигателя, но и при запуске тёплого двигателя, а так же, при работе непрогретого двигателя. Частота стука распредвала в два раза меньше частоты стука коленвала.

При раннем впрыске топлива на дизельных или раннем зажигании на бензиновых двигателях происходит детонационное сгорание топливовоздушной смеси, сопровождаемое стуками. Для бензиновых — говорят «пальцы стучат» , для дизельных — жёсткая работа дизеля. Стук клапанов появляется вследствие больших зазоров или, на двигателях с гидрокомпенсаторами, из-за их ненаполнения маслом. Такой стук по частоте совпадает со стуком распредвала, по тональности — звонкий.

Также на дизелях может стучать ТНВД ( топливный насос высокого давления ).

Может стучать поршень, доставая клапана при сбитых фазах газораспределения.

Следующий тип стука, на мой взгляд, является необычным и затрудняющим выявление неисправности — это стук поршня о головку, вследствие того, что головка стала немного ближе к поршню. Это случается из-за установки под головку прокладки меньшей толщины, чем должна быть или её сильного выжимания. Такая неисправность была у моего приятеля.

Купил он автомашину TOYOTA CROWN 91 года выпуска с 3-х летним пробегом. Всё было нормально, как вдруг, после 3 с половиной месяцев эксплуатации, появился звонкий частый стук в двигателе ( двиг. 1G-GZE ), по мере прогрева он становился немного слабее, но полностью не исчезал. Были подозрения на коленвал, но всё таки смущало то, что звук был звонкий. Разобрал двигатель — вкладыши и коленвал в отличном состоянии, проверил клапана и распредвал — всё в порядке. Кто-то из соседей по гаражу сказал ему, что может стучать поршень о головку, а для выяснения этого надо внимательно осмотреть поршня, в месте контакта не будет нагара.

Так и сделал — всё просмотрел и, на удивление, обнаружил небольшое пятнышко без нагара на поршне 4-го цилиндра. На головке напротив поршня в том же месте было аналогичное еле заметное пятнышко. Даже не верилось, что такой сильный стук был из-за такой ерунды. Обработал слегка поршень напильником, купил новую прокладку, собрал и … нет стука!!!

Как позже выяснилось, предыдущий хозяин два раза перегревал двигатель и после этого обжал «головку», в результате прокладка сильно выжалась и, видимо, на поршне был небольшой дефект в виде выступа, что и послужило причиной стука.

Если в работе двигателя вашего автомобиля появились посторонние стуки и вы не уверены в их природе, посоветуйтесь со знакомыми и со специалистами ( лучше, если оба в одном лице ), и может быть для его устранения не придётся разбирать весь двигатель, а удастся обойтись лёгким и недорогим ремонтом, например, регулировкой тепловых зазоров клапанов.

Основные причины стука в двигателе

Любой посторонний звук, доносящийся со стороны мотора, способен серьёзно испортить настроение автовладельца. Ведь стук двигателя не сулит ничего хорошего. Что может вызвать неприятные звуки?

Причин для появления стука из подкапотного пространства достаточно много. Да и проявляется он по-разному: на холодном или наоборот, на прогретом двигателе, на холостых или исключительно на высоких оборотах. Рассмотрим несколько самых распространённых причин, почему мотор может начать стучать.

Стук при высоких оборотах двигателя

Причиной возникновения непонятных звуков из двигателя может стать детонация. Происходит она из-за раннего воспламенения топливо-воздушной смеси, что и вызывает стук. Некоторые водители описывают появившийся в результате детонации звук как звон, возникающий только при высоких оборотах двигателя. О том, что проблема именно в детонации, может свидетельствовать загоревшаяся на приборной панели лампочка «Check Engine».

Причина кроется, как правило, в некачественном топливе или в топливе с низким октановым числом. Например, ваш двигатель настроен для работы на 95-м бензине, а вы по ошибке или специально залили в него 92-й. Последствия детонации могут быть достаточно серьёзными — перегрев камеры сгорания, а также появление отложений на стенках цилиндров в результате неполного сгорания топлива.

Стучит при запуске на холодном двигателе

Иногда причиной такого звука может стать распредвал. Верный признак этого — если звук пропадает после прогрева мотора и исходит из верхней части двигателя. Со временем, когда износ увеличится, стук перестанет пропадать и будет досаждать постоянно.

Причиной может быть не только естественный износ от времени, но и некачественное моторное масло. На моторах с гидрокомпенсаторами изношенный распредвал будет задавать неправильно положение клапанам. Это не только снизит компрессию, но и увеличит расход топлива и снизит мощность двигателя.

Стучат клапана

Звонкий стук при работе двигателя способны издавать клапана в головке блока цилиндров. Если виновники именно они, то звенеть мотор будет постоянно, на холодную и горячую, на холостых и высоких оборотах. Причина — износ от времени и «усталости» пружин. В некоторых случаях поможет регулировка и выставление правильных зазоров между распредвалом и клапаном. Но иногда причина кроется в том, что поршень ударяется об клапан, что и вызывает стук. Происходит это, когда ремень ГРМ перескакивает через несколько зубьев.

Какие еще причины?

В дизельных двигателях стучать может неисправный топливный насос высокого давления. Его стук чем-то похож на стук клапанов.

Если доносящийся звук из двигателя больше похож не на стук, а на шелест, то причиной может быть растянувшийся ремень или цепь ГРМ. С увеличением оборотов двигателя звук будет менять свою тональность.

Кроме самого двигателя, стучать под капотом могут и генератор, и водяная помпа.

 

Фото с интернет-ресурсов

Посмотрите также наши видео

Система и способ контроля детонации для двигателя внутреннего сгорания (Патент)

Abo, T. Система и метод контроля детонации для двигателя внутреннего сгорания . США: Н. П. , 1989. Интернет.

Abo, T. Система и метод контроля детонации для двигателя внутреннего сгорания .Соединенные Штаты.

Або, Т. Вт. «Система и способ контроля детонации для двигателя внутреннего сгорания». Соединенные Штаты.

@article {osti_6302857,
title = {Система и метод контроля детонации для двигателя внутреннего сгорания},
author = {Abo, T},
abstractNote = {Для многоцилиндрового двигателя описана система контроля детонации, содержащая: (a) первое средство для определения условий работы двигателя; (b) второе средство для обнаружения возникновения детонации в каждом из цилиндров двигателя; (c) третье средство для установки значения основного угла для установки угла опережения зажигания на основе условий работы двигателя, обнаруженных первым средством; (d) четвертое средство для вычисления величины угловой коррекции для каждого цилиндра двигателя, с помощью которой базовое значение угла опережения, установленное третьим средством, должно быть скорректировано в сторону запаздывающего зажигания, чтобы подавить детонацию, когда детонация обнаруживается вторым средством. и к стороне опережающего зажигания, когда второе средство не обнаруживает детонации; (e) пятое средство для вычисления предельного значения для величин угловой коррекции, вычисляемого четвертым средством на основе среднего значения величин угловой коррекции для всего цилиндра, и ограничение величины угловой коррекции не более, чем предельное значение; (f) шестое средство для корректировки значения основного угла опережения, установленного третьим средством для каждого цилиндра, в соответствии с величиной угловой коррекции для соответствующего цилиндра, рассчитанной четвертым средством и ограниченной пятым средством, и определения конечного значения угла опережения для каждого цилиндр от его исправления; и (g) седьмое средство для воспламенения и подачи топливовоздушной смеси в каждый цилиндр двигателя на основе значения конечного угла опережения для этого цилиндра.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/6302857}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1989},
месяц = ​​{2}
}

Эффективный метод шумоподавления детонационного сигнала в двигателе внутреннего сгорания

org/Book»>

Bi, F., Ma, T.и Чжан Дж. (2016). Извлечение характеристик детонации в двигателях с искровым зажиганием с использованием преобразования EEMD-Гильберта. Документ SAE № 2016-01-0087.

Google ученый

Буадес А., Колл Б. и Морел Дж. М. (2005). Обзор алгоритма шумоподавления изображения с новым. Многомасштабное моделирование и симуляция 4 , 2 , 490–530.

MathSciNet Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

Чанг, Дж., Мин, К. и Суну, М. (2016). Эмпирическая модель NOx в реальном времени, основанная на измерениях давления в цилиндрах для дизельных двигателей малой мощности. Внутр. J. Автомобильные технологии 17 , 4 , 549–554.

Артикул Google ученый

д’Амброзио, С., Феррари, А. и Галлеани, Л. (2015). Прямые методы на основе давления в цилиндрах и частотно-временной анализ для диагностики сгорания в двигателях внутреннего сгорания. J. Преобразование энергии и управление, 99 , 299–312.

Артикул Google ученый

Д’эррико, Г., Луккини, Т., Мерола, С., Торнаторе, К. (2012). Применение термодинамической модели со сложной химией для предсказания детонации с разрешением цикла в оптическом двигателе с искровым зажиганием. Внутр. J. Автомобильные технологии 13 , 3 , 389–399.

Артикул Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Эгюз, У., Маес, Н. К. Дж., Лермакерс, К. А. Дж., Сомерс, Л. М. Т. и Де Гой, Л. П. Х. (2013). Прогнозирование характеристик самовоспламенения горения RCCI с использованием многозонной модели. Внутр. J. Автомобильные технологии 14 , 5 , 693–699.

Артикул Google ученый

Галлони, Э.(2012). Динамическое обнаружение и количественная оценка детонации в двигателе с искровым зажиганием с помощью метода, основанного на давлении. J. Преобразование энергии и управление, 64 , 256–262.

Артикул Google ученый

Галлони, Э., Фонтана, Г. и Стакконе, С. (2014). Численная и экспериментальная характеристика возникновения детонации в двигателе с искровым зажиганием с турбонаддувом. Преобразование энергии и управление, 85 , 417–424.

Артикул Google ученый

Гуццелла, Л. и Ондер, К. (2010). Введение в моделирование и управление системами двигателей внутреннего сгорания . 2-е изд. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Гейдельберг, Германия.

Google ученый

Хейвуд, Дж. Б. (1988). Основы двигателя внутреннего сгорания . 1-е изд. Макгроу-Хилл. Нью-Йорк, США.

Google ученый

Хоу Дж. И Цяо X., Ван З., Лю В. и Хуанг З. (2010). Определение характеристик детонационного сгорания в двигателе HCCI DME с использованием преобразования вейвлет-пакетов. Прикладная энергия 87 , 4 , 1239–1246.

Артикул Google ученый

Ибуки, Т., Авай, Ю. и Сакаянаги, Ю. (2015).Обнаружение детонации в бензиновых двигателях на основе функций плотности вероятности: подход смешанного распределения Гаусса. 54-я конференция IEEE, Decision and Control (CDC) , 191–196.

Google ученый

Kjellqviest, D. (2005). Концепция, стратегия и контроллер для управления бензиновым двигателем . М.С. Дипломная работа. Технологический университет Лулео. Лулео, Швеция.

Google ученый

Кук, Х. С., Ли, Д. и Их, К. Д. (2011). Модель шума в салоне автомобиля на основе степенного закона. Внутр. J. Автомобильные технологии 12 , 5 , 777–785.

Артикул Google ученый

Козарак, Д., Томич, Р., Таритас, И., Чен, Дж. И Диббл, Р. (2015). Модель для прогнозирования детонации в имитационном цикле путем детального описания топливной и температурной стратификации. SAE Paper No. 12 января 2015 г.

Google ученый

Ли, Дж., Ли, Й., Ха, К. Ю., Квон, Х. и Парк, Дж. И. (2015). Квази-размерный анализ горения, выбросов и детонации в однородном двигателе GDI. Внутр. J. Автомобильные технологии 16 , 5 , 877–883.

Артикул Google ученый

Ли, С.Х., Парк, Т. В., Чунг, К. Х., Чой, К. Х., Ким, К. К. и Мун, К. Х. (2011). Тестирование автомобильного ЭБУ на основе требований с учетом поведения автомобиля. Внутр. J. Автомобильные технологии 12 , 1 , 75–82.

Артикул Google ученый

Ли, Н., Цай, К. и Лян, К. (2016b). Диагностика интенсивности детонации путем анализа вибрации с использованием ансамблевого эмпирического моделирования мод. 23-й межд. Конг. Звук и вибрация .

Google ученый

Ли, Н., Янг, Дж. , Чжоу, Р. и Лян, К. (2016a). Определение характеристик детонации в двигателях с искровым зажиганием: подход, основанный на разложении на ансамбль эмпирических мод. Измерительная наука и техника 27 , 4 .

Google ученый

Li, N., Ян, Дж., Чжоу, Р. и Ван, К. (2014). Обнаружение детонации в двигателях с искровым зажиганием с использованием нелинейного вейвлет-преобразования сигнала вибрации головки блока цилиндров двигателя. Измерительная наука и техника 25 , 11 .

Google ученый

Линсе Д., Климанн А. и Хассе К. (2014). Подход функции плотности вероятности в сочетании с подробной химической кинетикой для прогнозирования детонации в двигателях с непосредственным впрыском с турбонаддувом и искровым зажиганием. Горение и пламя 161 , 4 , 997–1014.

Артикул Google ученый

Лоу, Д. П., Ву, В., Лин, Т. Р. и Тан, А. С. С. (2011). Детонационное горение дизеля и его обнаружение с помощью акустической эмиссии. J. Акустическая эмиссия, 29 , 78–88.

Google ученый

Машкурня, М., Audet, A. и Koch, C.R. (2011). Обнаружение детонации и контроль в двигателе HCCI с помощью DWT. Осенняя техническая конференция отдела двигателей внутреннего сгорания. , 391–399.

Google ученый

Макклейн, К. (2011). LabVIEW Анализ частоты детонации двигателя внутреннего сгорания . М.С. Дипломная работа. Университет штата Мичиган. Мичиган, США.

Google ученый

Милло, Ф., Роландо, Л., Паутассо, Э. и Серветто, Э. (2014). Методология имитации цикла для изменения цикла и прогнозирования возникновения детонации посредством численного моделирования. SAE Paper No. 2014-01-1070.

Google ученый

Нубари, Х. и Дюмон, Г. (2005). На пути к улучшенному обнаружению и количественной оценке детонации с использованием вейвлетов и компенсации шума на основе энтропии. Документ SAE № 2005-01-2269.

Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Шу, Г., Пан Дж. И Вэй Х. (2013). Анализ возникновения и степени детонации в двигателе SI на основе колебаний давления в цилиндрах. Прикладная теплотехника 51 , 1-2 , 1297–1306.

Артикул Google ученый

Сиано, Д. и Бозза, Ф. (2013). Обнаружение детонации в двигателе SI с турбонаддувом на основе метода ARMA и химической кинетики. SAE Paper No. 2013-01-2510.

Google ученый

Спелина, Дж. М., Пейтон Джонс, Дж. К. и Фрей, Дж. (2013). Характеристика распределений интенсивности детонации. Часть 2: Параметрические модели. Proc. Институт инженеров-механиков, часть D: J. Automobile Engineering 227 , 12 , 1650–1660.

Google ученый

Sugure, Y., Oho, S., Фатак, С. и Сайкалис, Г. (2009). Создание прототипа системы виртуального двигателя с помощью БПФ высокого разрешения для цифрового обнаружения детонации с использованием совместного моделирования аппаратного и программного обеспечения на основе модели ЦП. SAE Paper No. 2009-01-0532.

Google ученый

Taghizadeh-Alisaraei, A., Ghobadian, B., Tavakoli-Hashjin, T., Mohtasebi, S., Rezaei-asl, A. и Azadbakht, M. (2016). Определение характеристик колебаний двигателя при сгорании при использовании смесей дизельного и биодизельного топлива частотно-временными методами: тематическое исследование. Возобновляемая энергия, 95 , 422–432.

Артикул Google ученый

Тугри, И., Коласо, М. Дж., Лейроз, А. Дж. К. и Мело, Т. К. С. (2017). Прогнозирование детонации в двигателях внутреннего сгорания с помощью термодинамического моделирования: предварительные результаты и сравнение с экспериментальными данными. J. Бразильское общество механических наук и инженерии 39 , 1 , 321–327.

Артикул Google ученый

Вавра, Дж., Бохач, С. В., Манофски, Л., Лавуа, Г. и Ассанис, Д. (2012). Детонация в различных режимах сгорания автомобильного двигателя, работающего на бензине. J. Разработка газовых турбин и энергетики 134 , 8 , 082807.

Артикул Google ученый

Вилле, Д. В.Д. и Кочер, М. (2011). Нелокальные средства с уменьшением размерности и выбором параметров на основе SURE. IEEE Trans. Обработка изображений 20 , 9 , 2683–2690.

MathSciNet Статья Google ученый

Вулли, С., Данн, Дж. Ф., Потенца, Р., Ричардсон, Д. и Кинг, П. (2009). Частотно-временной анализ одноточечных измерений вибрации блока цилиндров для идентификации нескольких событий возбуждения. J. Звук и вибрация 321 , 3-5 , 1129–1143.

Артикул Google ученый

org/ScholarlyArticle»>

Ван Ю. Ю., Ян Дж. Г. и Цзи З. Ю. (2013). Исследование детонационных индикаторов бензиновых двигателей на основе вейвлет-преобразования и приблизительного набора. Advanced Materials Research, 651 , 625–630.

Артикул Google ученый

Ян, W., Ван К. и Лю К. (2010). Извлечение детонационной характеристики двигателя на основе кумулянтов третьего порядка и фильтра. Внутр. Конф. Измерительная техника и автоматизация мехатроники, 2 , 108–111.

Google ученый

Инь, К. Б., Чжан, З. Д., Се, Н. Л., Сунь, Ю. Д. и Сун, Т. (2016). Оцените двухтопливное сгорание дизельного топлива смесью этанола и бензина E85 с помощью многомерного моделирования. Внутр. J. Автомобильные технологии 17 , 4 , 591–604.

Артикул Google ученый

Чжан, Дж., Лю, К., Би, Ф., Пей, Ю. и Би, X. (2016). Определение порога детонации в бензиновом двигателе с турбонаддувом с использованием EEMD и биспектра. Документ SAE № 2016-01-0643.

Google ученый

Чжэнь, Х., Ван, Ю., Сюй, С., Чжу, Ю., Тао, К., Сюй, Т. и Сун, М. (2012). Анализ детонации двигателя — обзор. Applied Energy, 92 , 628–636.

Артикул Google ученый

предварительные результаты и сравнение с экспериментальными данными

J Braz. Soc. Мех. Sci. Англ.

1 3

с рис.3 для H50. Кроме того, как только t2, h40

, это состояние легче, чем для E25, как можно проверить из анализа фиг.2 и 4. Стоит отметить, что, поскольку в этом случае этанола меньше, чем в предыдущем

(H50), начало детонации ближе к линии для E25

, чем для топлива H50 (см. Рис. 3 ). Кроме того, давление, при котором начинается детонация

, находится между значениями для H50 и E25 (см.

рис. 2, 3 и 4).

6 Выводы

В этой статье был успешно проведен нульмерный модинамический анализ процесса сгорания в топливном двигателе 000 ex-

с улучшенной эмпирической моделью для предсказания детонации

.Результаты использования бензина (E25) показали, что

можно было добиться удовлетворительного приближения к началу детонации

для условий работы двигателя с высокой нагрузкой

(105 Нм) и высокой скоростью (выше 3875 об / мин).

Что касается использования смесей водного этанола (h40

и H50), то результаты в некотором роде предварительные, и необходимо еще

экспериментальное исследование и проверка модели

. Оба результата показывают, что использование модели

, представленной в [11, 12], вместе с нульмерным термодинамическим анализом процесса сгорания

может дать

некоторую информацию для определения начала детонации в двигателях

, работающих на смесях. бензина и этанола.Однако модель

, представленная в [11, 12], не учитывает присутствие воды

в этаноле, поэтому ее необходимо калибровать

с учетом этого.

Методология и результаты, представленные в этой статье, могут быть полезны для калибровки двигателя в отношении детонации

, которая более критична при использовании бензина и бензина

(бензин с безводным этанолом). Будущие работы

могут включать лучший подход для применения катиона водного этанола

с использованием экспериментальных данных, представленных в этой статье.

Благодарности Авторы хотели бы поблагодарить за финансовую поддержку

, полученную следующими бразильскими агентствами: CNPq,

CAPES, FAPERJ, ANP / PRh47 (http://prh. mecanica.ufrj.br/).

Ссылки

1. Heywood JB (1988) Основы двигателя внутреннего сгорания.

McGraw-Hill

2. Уэстбрук К.К., Драйер Флорида (1984) Химико-кинетическое моделирование горения углеводородов

. Prog Energy Combust Sci 19: 1–47

3.Leppard WR (1985) Детальное моделирование химической кинетики детонации двигателя

. Combust Sci Technol 43: 1–20

4. Питц В.Дж., Вестбрук К.К. (1986) Химическая кинетика окисления н-бутана при высоком давлении

и ее связь с детонацией в двигателе.

Пламя сгорания 63: 113–133

5. Перлман Х., Чапек Р.М. (1999) Холодное пламя и самовоспламенение:

Теория горения с тепловым воспламенением экспериментально подтверждена

в условиях микрогравитации. Исследования и технологии — NASA Glenn

Research Center, стр. 141–142

6.Chun KM, Heywood JB, Keck JC (1988) Прогнозирование возникновения детонации

в двигателе с искровым зажиганием. In: Twenty-Second Sym-

posium (International) on Combustion, The Combustion Insti-

tute, pp 455–463

7. Cox RA, Cole JA (1985) Химические аспекты самовоспламенения

углеводород-воздух смеси. Combust Flame 60: 109–123

8. Cowart JS, Keck JC, Heywood JB, Westbrook CK, Pitz WJ

(1990) Прогнозирование детонации двигателя с использованием полностью подробного и уменьшенного химического кинетического механизма

.В: Двадцать третий симпозиум —

(Международный) по горению, Институт горения,

, стр. 1055–1062

9. Моисей Э., Ярин А.Л., Бар-Йосеф П. (1995) О предсказании детонации —

в двигателях с искровым зажиганием. Сжигание пламени 101: 239–261

10. Сойлу С., Герпен СП (2003) Разработка модели с самовоспламенением

для двигателей, работающих на природном газе. Fuel 82: 1699–1707

11. Yates ADB, Viljoen CL (2008) Улучшенная эмпирическая модель для

, описывающая самовоспламенение.Технический документ SAE 2008-01-1629

12. Yates ADB, Bell A, Swarts A (2010) Анализ характеристик воспламенения спиртовых топлив для автомобилей

. Топливо 89: 83–93

13. Melo TCC, Machado GB, Carvalho LO, Belchior CR, Colaço

MJ, Barros JEM, Paiva CEF (2012) Кривая давления в цилиндре

и изменчивость параметров сгорания при добавлении этанола.

Технический документ SAE 2012-36-0486

14. Melo TCC (2012) Экспериментальный анализ и вычислительное моделирование пробегающего двигателя, работающего с различными смесями газового двигателя

и водного этанола, докторская диссертация (в Португальский), Федеральный

Университет Рио-де-Жанейро, факультет машиностроения

Неринг, Бразилия

15.Рамос Дж. И. (1989) Моделирование двигателя внутреннего сгорания. CRC

Press

16. Colaço MJ, Teixeira CV, Dutra LM (2010) Термический анализ

дизельного двигателя, работающего на смесях дизельное биодизельное топливо. Топливо

89: 3742–3752

17. Colaço MJ, Teixeira CV, Dutra LM (2010) Термодинамическое моделирование

и оптимизация дизельных двигателей, работающих с дизелем

и биодизельными смесями с использованием экспериментальных данных. Обратные задачи

Sci Eng 18: 787–812

18.Estumano DC, Hamilton FC, Colaço MJ, Leiroz AJK, Orlande

HRB, Carvalho RN, Dulikravich GS (2015) Байесовская оценка

массовой доли сгоревшего топлива в двигателях внутреннего сгорания

с использованием измерений давления. В: Rodrigues et al. (eds) Engi-

neering Optimization IV, pp 997–1003

19. Lanzafame R, Messina M (2005) Новые модели термодинамических свойств газов

для прогнозирования явлений горения. SAE Tech-

nical Paper 2005-01-2112

20.Борман Г., Нишиваки К. (1987) Тепловая передача

двигателя внутреннего сгорания. Prog Energy Combust Sci 13: 1–46

21. Hamilton FC, Colaço MJ, Carvalho RN, Leiroz AJK (2014) Оценка коэффициента передачи тепла

двигателя внутреннего сгорания

с использованием фильтров твердых частиц. Inverse Problems Sci Eng 22: 483–506

22. Press WH, Teukolsky SA, Vetterling WT и Flannery, BP

(2007) Численные рецепты: искусство научных вычислений, 3-е изд.

, Cambridge University Press

23.Мело ТСС, Мачадо ГБ, Belchior ГОС, Colaco МДж, Баррос

ДСР, Оливейра Е.Ю., Оливейра DG (2012) этанол-водный бензин

Blends сгорания и выбросов исследований на фл экс-топлива

двигателя. Топливо 97: 796–804

Технология — датчик детонации и предотвращение детонации для двигателя внутреннего сгорания

Датчик детонации и система предотвращения детонации двигателя внутреннего сгорания

Номер дела: TEC2015-0105

Интернет опубликовано: 17.10.2016

Краткое изложение

Эффекты детонации в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием варьируются от несущественных, таких как раздражающий шум, до полностью разрушительных, таких как взрывные отверстия в головках цилиндров или поршнях. С появлением двигателей с турбонаддувом, двигателей с высоким КПД и двигателей с высокими рабочими характеристиками во всем, от газонокосилок до автомобилей, обнаружение и предотвращение детонации стало абсолютно важным. Исследователи из Университета штата Мичиган создали новый датчик для обнаружения детонации, который не усложняет двигатель и является более эффективным, точным и экономичным, чем технология, используемая в настоящее время.

Описание технологии

В новой технологии датчика детонации MSU используется простая и экономичная конструкция датчика для измерений в цилиндре и предотвращения обратной связи, что позволяет двигателю регулировать время зажигания и другие меры для предотвращения детонации.Обнаружение детонации с помощью этого нового датчика является более точным, чем существующая технология, имеет меньше проблем с помехами и снижает количество ложных срабатываний. Технология не требует добавления дополнительных деталей к двигателю, а только недорогую модернизацию существующего оборудования.

Ключевые преимущества

• Упрощенное и более точное обнаружение детонации
• Меньше помех при обнаружении
• Существующее оборудование можно модернизировать по низкой цене

Приложения

• Автомобильные двигатели
• Рекреационные двигатели лодки, багги и т. д.)
• Газонокосилки

Статус патента:

Опубликованная заявка на патент США № US6883509 B2. Патент ВОИС № WO2017030889

Имеются лицензионные права

Доступны права для определенных полей.

Изобретатели: Гуомин Джордж Чжу, Кевин Д. Моран

Технический идентификатор: TEC2015-0105

Патентная информация:

Тип приложения	Страна	Серийный номер	Патент №	Дата файла	Дата выдачи	Срок годности

Для информации обращайтесь:

Брайан Коппл
Технический менеджер Университет штата Мичиган copplebr @ msu. edu Стук

»в двигателе внутреннего сгорания (конфиденциально) Д. Даунса и Р. У. Уиллера (сэр Диармуид Даунс) из компании Messrs Ricardo & Co.: Очень хорошая обложка в мягкой обложке (1949) Отпечатано частным образом, не для продажи.

Опубликовано «Shell» Refining & Marketing Co. Ltd. Исследовательский центр Торнтона, Честер и Лондон, 1949 г.

Состояние: очень хорошее Мягкое покрытие

---

Об этом товаре

Титульный лист + I + 24 страницы + 2 пластины (актуальные фотографии).Мягкая обложка Переплет в хорошем состоянии, незначительные загрязнения, 4 небольших пятна на лицевой стороне. Содержание Очень хорошее, чистое и плотное. Титульный лист в виде письма отмечен заглавными буквами и подчеркнут вверху. В нем также говорится, что авторы работали в компании «Рикардо и Ко», которые работали от имени Shell. Extra — это документ Roneo о внутреннем элементе, касающемся преимущества увеличения октанового числа бензина на 10 единиц, в удовлетворительном состоянии со складками, грязью, разрывами по краям. Из сети найдено, что сэр Диармуид Даунс с 1922 по 2014 год работал автомобильным инженером в Ricardo & Co.сначала в качестве студента, затем в качестве сотрудника и начальника отдела бензиновых двигателей в 1949 году, чье фундаментальное исследование аномальных явлений сгорания в бензиновом двигателе привело к более четкому пониманию проблем детонации и предварительного зажигания. стал управляющим директором, а затем председателем компании, он также стал президентом Института инженеров-механиков и президентом Международной федерации обществ автомобильной инженерии, а также членом Королевского общества и Королевской инженерной академии. Он также стал сэром Диармуидом Даунсом. В качестве конфиденциальной информации произведено ограниченное количество и не предназначено для продажи. (на момент включения также имеется копия 1944 г. с ограниченным доступом к детонации в двигателях внутреннего сгорания для оболочки Артура Дональда Уолша, указанная на Abe) Размер: 22 x 27 см Прибл. Опись продавца книг № 002407

Задайте вопрос продавцу

Библиографические данные

Заголовок: «Детонация» в ДВС (…

Издатель: «Шелл» Рефайнинг энд Маркетинг Ко. Лтд. Исследовательский центр Торнтона, Честер и Лондон

Дата публикации: 1949

Переплет: Мягкая обложка

Состояние книги: Очень хорошее

Издание: Отпечатано частным образом, не для продажи.

Тип книги: Эфемеры

Описание магазина

Никто. У меня всегда есть несколько уникальных и / или редких книг об ABE, мои книги ABE хранятся отдельно. Очень редко, если вообще когда-либо берут на книжные ярмарки. (99% книг, привезенных на ярмарки, не указаны или на ABE и не каталогизированы, они просто упакованы в коробки, и подробности недоступны.) Я также продаю на ярмарках Общества эфемеров в Лондоне и Лондонских ярмарках фотографий, но не книги.Смотрите мои редкие / уникальные книги.

Посетить витрину продавца

Условия продажи:

Авансовый платеж, либо напрямую через PAYPAL, Sterling Check, через безопасную кредитную карту ABE
, либо от банка к банку … Возврат:
тщательно описывает все книги. Итак, любая книга не соответствует описанию. Нам необходимо сообщить
в течение 7 дней с момента получения и вернуть в течение 14 дней с момента получения. Пожалуйста, напишите, если
не уверен.Если возникнут проблемы с ЛЮБЫМ книжным дилером, ПОЖАЛУЙСТА, СОХРАНИТЕ ВСЮ УПАКОВКУ.

Условия доставки:

Все книги очень хорошо упакованы или имеют повышенную защиту. 99% заказов отправляются 1-м классом в Великобритании в течение 24 часов (кроме выходных) или авиапочтой. Стоимость доставки в основном основана на книгах весом 2,2 фунта или 1 кг. Если ваш заказ на книгу тяжелый или негабаритный, МОГУТ потребоваться дополнительные расходы на доставку. Если вам требуется страховка, напишите по электронной почте, большинство книг стоимостью более 100 автоматически застрахованы без дополнительной оплаты.Большинство книг на сумму более 200 штук за пределы Великобритании отправляются через UPS или другую службу без дополнительной оплаты. Если вы не уверены, просто напишите по электронной почте.

Список книг продавца

Способы оплаты
принимает продавец

Прямой дебет (лично авторизованный платеж) Проверьте Денежный перевод PayPal Банковский перевод

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файлах cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Разделение радиационного шума двигателя внутреннего сгорания на основе метода Gammatone-RobustICA

В процессе разделения источника шума двигателя внутреннего сгорания обнаруживается серьезное искажение шума сгорания и шума от удара поршня в частотно-временной области.Их сложно точно разделить. Поэтому предлагается метод разделения источников шума, который основан на банке фильтров Gammatone и надежном анализе независимых компонентов (RobustICA). Испытания на вибрацию и шум 6-цилиндрового двигателя внутреннего сгорания проводятся в полуэховой камере. Метод свинцового покрытия применяется для изоляции помех от частей цилиндра с 1 по 5, при этом только части цилиндра 6 остаются открытыми. Во-первых, многие модовые составляющие измеренных шумовых сигналов в ближней зоне извлекаются через разработанный блок фильтров гамматона. Затем алгоритм RobustICA используется для извлечения независимых компонентов. Наконец, для дальнейшей идентификации результатов разделения используются спектральный анализ, частотно-временной анализ непрерывного вейвлета, метод корреляционной функции и испытание на сопротивление. Результаты исследования показывают, что частота шума сгорания и шума от ударов поршня, соответственно, сосредоточена на 4025 Гц и 1725 Гц. По сравнению с методом EWT-RobustICA результаты разделения, полученные методом Gammatone-RobustICA, имеют очень меньше интерференционных компонентов.

1. Введение

Двигатель внутреннего сгорания как энергетическое сердце широко используется на кораблях, транспортных средствах и других транспортных средствах. С развитием двигателя внутреннего сгорания для тяжелых нагрузок, высокой скорости и легкого направления, его проблема вибрационного шума становится все более серьезной, что стало основным источником вибрационного шума кораблей и транспортных средств. Снижая уровень вибрации и шума двигателя внутреннего сгорания, можно улучшить рабочие характеристики двигателя внутреннего сгорания и улучшить условия жизни людей [1]. Чтобы составить программу снижения вибрации и шума двигателя внутреннего сгорания, первым шагом является точное разделение и идентификация источников шума двигателя внутреннего сгорания. Многие части двигателя внутреннего сгорания могут издавать шум. По источнику двигателя внутреннего сгорания шум можно разделить на механический шум, шум сгорания и аэродинамический шум [2–4]. К механическому шуму в основном относятся шум поршня, стук воздушного клапана, шум зацепления шестерен и шум топливного насоса высокого давления.Шум сгорания вызван изменением давления в цилиндре. К аэродинамическому шуму относятся шум всасывания, выхлопа и шум вентилятора.

В настоящее время есть много ученых, которые использовали метод циклической винеровской фильтрации [5], метод слепого разделения источников [6–8], улучшенный метод спектрофильтра [9], фильтр с переменной скоростью [10] и другие многоканальные методы разделения и определить источники шума двигателя внутреннего сгорания.

Когда для разделения и идентификации источников шума двигателя внутреннего сгорания принят многоканальный метод, необходимо измерить многоканальные шумовые сигналы двигателя внутреннего сгорания. Однако в реальных инженерных испытаниях, исходя из предельной стоимости и условий установки, необходимо использовать несколько датчиков для достижения такого же эффекта разделения источников шума. Поэтому ученые изучили одноканальный метод разделения и определения источников шума двигателя внутреннего сгорания. Например, Zhang et al. [11] использовали ансамблевую эмпирическую декомпозицию мод, когерентный анализ спектра мощности и усовершенствованный процесс аналитической иерархии для разделения и идентификации источников шума дизельного двигателя.Bi et al. [12] использовали метод EEMD-RobustICA для разделения шума сгорания, шума от ударов поршня и шума выхлопа бензинового двигателя.

Когда вышеупомянутый одноканальный метод используется для разделения и идентификации источника шума двигателя внутреннего сгорания, первым шагом является разложение одноканального шумового сигнала с помощью алгоритма EEMD. Однако одноканальный метод на основе EEMD имеет много недостатков [13–15]. Алгоритм EMD не имеет строгого математического вывода. Алгоритм EEMD требуется для добавления гауссовского белого шума перед каждым шагом алгоритма EMD.Поэтому стоимость расчета алгоритма EEMD очень велика. Более того, когда алгоритм EEMD применяется для разложения шумового сигнала, также будут существовать эффект конечной точки и проблемы модального наложения спектров. В последние годы эмпирическое вейвлет-преобразование (EWT) [16], разложение по вариационным модам (VMD) [17] и связанные с ними улучшенные методы оказались полезными и лучшими инструментами для разложения сигнала. Например, Yao et al. [18] использовали разложение по вариационным модам и надежный анализ независимых компонентов для разделения источника шума дизельного двигателя.Кроме того, эти методы широко используются при диагностике неисправностей подшипников [19–21].

В реальном мире слуховая система человека может различать смешанные речевые сигналы в шумной среде. В настоящее время многие ученые создают модель и алгоритм компьютерного анализа слуховой сцены, основанные на системе слуха человека, для разделения и идентификации смешанных речевых сигналов [22]. Речевые сигналы и излучаемые шумовые сигналы двигателя внутреннего сгорания относятся к разделимым звуковым сигналам наложения спектров.Таким образом, источник шума двигателя внутреннего сгорания может быть выделен и идентифицирован с помощью модели слуха человека. Более того, банк фильтров гамматона является широко используемой моделью слуха человека [23–26]. Таким образом, банк слуховых фильтров Gammatone может быть использован для разделения и идентификации источников шума двигателя внутреннего сгорания.

В этой статье метод свинцового покрытия используется для изоляции шумовых помех от 1 до 5 цилиндров, при этом остается только часть цилиндра номер 6.Тестирование вибрации и шума шестицилиндрового четырехтактного высокоскоростного двигателя внутреннего сгорания WP10-240 проводится в полуэховой камере. Предлагается метод Gammatone-RobustICA для разделения и идентификации шума сгорания и шума от удара поршня цилиндра номер 6.

Работа организована следующим образом. В Разделе 2 описаны основные теоретические методы (такие как модель базальной мембраны улитки, банк фильтров гамматона и надежный анализ независимых компонентов). В разделе 3 проводится имитационный анализ. В разделе 4 вводятся испытания двигателя внутреннего сгорания на шум и вибрацию. В Разделе 5 приняты методы разделения и идентификации для разделения и идентификации источников шума двигателя внутреннего сгорания. Наконец, в разделе 6 представлены выводы.

2. Основная теория

2.1. Модель подвальной мембраны улитки слуховой системы

Слуховая система человека включает слуховую периферию и слуховой центр [27, 28].Слуховая периферия состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Внутреннее ухо состоит из полукружного канала, преддверия и кохлеарного имплантата. Речевые сигналы проходят через внешнее ухо, среднее ухо и кость уха в улитку. Улитка преобразует механическую энергию звуковых волн в нейронные кодирующие сигналы и через слуховой нерв в слуховой центр. Тогда будет произведено слушание.

В слуховой системе улитка как слуховой рецептор человека является одной из самых важных частей.Обработка звукового сигнала человеческого уха достигается за счет частотного разложения базальной мембраны улитки. Он может не только преобразовывать разные частоты звуковых сигналов в разные положения базальной мембраны, но также переключать разную интенсивность звука в разную амплитуду колебаний базальной мембраны. Таким образом, кохлеар может завершить кодирование в соответствии с частотой звука и его интенсивностью.

В слуховой модели набор перекрывающихся полосовых фильтров обычно используется для моделирования базальной мембраны улитки.Допустим, есть фильтры. -Й фильтр есть. Ответ базальной мембраны на сигнал определяется следующим образом. где — выход базальной мембраны. представлял свертку.

Характеристики банка фильтров Gammatone хорошо согласуются со слуховой характеристикой, которая может хорошо моделировать частотную избирательность базальной мембраны и характеристики спектрального анализа. Таким образом, набор фильтров гамматона широко используется в качестве модели базальной мембраны улитки.

2.2. Банк фильтров гамматона

Банк фильтров гамматона представляет собой стандартный кохлеарный слуховой фильтр [29, 30]. Он может имитировать характеристики полосового фильтра базальной мембраны. Центральная частота каждого фильтра логарифмически равномерно распределена по оси частот. Предположим, что центральная частота -го фильтра равна. Выражение во временной области фильтра Gammatone — это порядок фильтра. — центральная частота фильтра. — фаза фильтра, обусловленная фазой звуковых сигналов, мало влияющих на слух; таким образом, фаза обычно устанавливается равной нулю.- функция единичного шага. коэффициент затухания фильтра. Он определяет скорость затухания импульсной характеристики, которая связана с полосой пропускания фильтра. Полоса пропускания слухового полосового фильтра зависит от центральной частоты. Обычно используется эквивалентная прямоугольная полоса пропускания (ERB). Формула расчета:

Блок фильтров Gammatone показан на рисунке 1. Форма сигнала во временной области при различных центральных частотах показана на рисунке 1 (a). Соответствующая кривая АЧХ показана на рисунке 1 (б).

(a) Форма волны во временной области функции гамматона
(b) Амплитудно-частотная характеристика функции гамматона
(a) Форма волны во временной области функции гамматона
(b) Кривая амплитудно-частотной характеристики функции гамматона

2. 3. Надежный независимый компонентный анализ

Метод слепого разделения источников — это мощный метод обработки сигналов [31]. Он может извлекать и восстанавливать исходные сигналы, которые нельзя непосредственно наблюдать из нескольких наблюдаемых смешанных сигналов.В связи с тем, что сигнал источника неизвестен и не наблюдается, а характеристики смешанной системы неизвестны или заранее известен лишь небольшой объем предварительных знаний, использование метода слепого разделения источников для разделения сигналов источников является сложной задачей.

Допустим, сигналы, собранные датчиками, есть. Затем необходимо найти обратную систему для восстановления исходных сигналов. Выходное выражение:

Обычный процесс слепого разделения источников показан на рисунке 2.

Независимый компонентный анализ (ICA) — важный метод решения проблем слепого разделения источников. Алгоритм FastICA — это широко используемый алгоритм слепого разделения источников, предложенный Хювариненом [32]. Алгоритм FastICA имеет высокую скорость сходимости и надежность. Это кубическая сходимость. Однако у него есть некоторые ограничения. Когда пространственная корреляция исходного сигнала высока, алгоритм FastICA не будет иметь хороших результатов разделения, а эксцесс, основанный на кумулянте более высокого порядка, имеет свои собственные недостатки в значении поля.Для решения этих проблем Зарзосо и Комон [33] предложили алгоритм RobustICA, который имеет превосходный эффект слепого разделения источников. Алгоритм RobustICA использовал эксцесс в качестве целевой функции. Эксцесс — это индикатор для оценки негауссовости анализируемого сигнала. Эксцесс определяется как

Предположим, что наблюдаемый сигнал равен. Алгоритму RobustICA не требуется выполнять процесс отбеливания для наблюдаемого сигнала. Требуется только среднее значение наблюдаемого сигнала, равное нулю.По алгоритму RobustICA несмешанный сигнал равен. Конкретный процесс расчета алгоритма RobustICA показан следующим образом.

Шаг 1. Счетчик. Предположим, что количество исходных сигналов совпадает с количеством наблюдаемых сигналов.

Шаг 2. назначается случайным образом в качестве начального значения, а норма — 1. Количество шагов итерации установлено равным 1.

Шаг 3. Вычислите полином. Получен наибольший корень целевой функции.Формула расчета есть.

Шаг 4. Обновите матрицу разделения. И нормализовать.

Шаг 5. Повторяйте шаги 3 и 4, пока значение не станет достаточным и меньше 1.

Шаг 6. Ортогонально. Нормализовать.

Шаг 7. Марка. Затем вернитесь к шагу 2 для следующей итерации, пока.

2.4. Процесс расчета по методу Gammatone-RobustICA

Для измеренных одноканальных излучаемых шумовых сигналов метод Gammatone-RobustICA используется для разделения и идентификации источников шума.Сначала различные модовые составляющие измеренных сигналов извлекаются блоком фильтров гамматона. Поскольку эти различные компоненты режима не всегда независимы друг от друга, метод слепого разделения источников по-прежнему необходим для дальнейшей обработки разделенных компонентов сигнала для выделения независимых компонентов. Затем рассчитывается коэффициент корреляции между составляющими моды и измеряемым сигналом. Компоненты моды, которые имеют более высокий коэффициент корреляции с измеряемым сигналом, сохраняются.Компоненты сохраненной моды и измеренный сигнал объединяются вместе, чтобы сформировать новую группу сигналов. Алгоритм RobustICA используется для извлечения независимых компонентов. Наконец, полученные результаты разделения дополнительно идентифицируются с помощью спектрального анализа, непрерывного вейвлет-преобразования (CWT), метода функции когерентности и испытания двигателя внутреннего сгорания на сопротивление. Схема расчета метода Gammatone-RobustICA показана на рисунке 3.

3. Анализ моделирования

Чтобы проиллюстрировать производительность метода Gammatone-RobustICA, были выбраны некоторые типичные сигналы для проведения анализа моделирования. MATLAB.Выбранные типовые сигналы (, и) показаны ниже.

Частота выборки выбранных сигналов составляет 3000 Гц, а количество выборок сигналов — 300. Форма волны во временной области выбранных исходных сигналов показана на рисунке 4.

Для смешанного сигнала Gammatone- Метод RobustICA и метод EWT-RobustICA, соответственно, используются для разделения сигналов выбранных источников, и.

При использовании метода Gammatone-RobustICA частотный диапазон банка фильтров Gammatone устанавливается на 45–205 Гц, а номер канала — на 3.С помощью банка фильтров гамматона можно выделить три модовых компонента смешанных сигналов. Затем применяется алгоритм RobustICA для дальнейшего извлечения независимых компонентов из трех компонентов режима. Результаты разделения методом Gammatone-RobustICA показаны на рисунке 5 (а).

(a) Результаты разделения по методу Gammatone-RobustICA
(b) Результаты разделения по методу EWT-RobustICA
(a) Результаты разделения по методу Gammatone-RobustICA
(b) Результаты разделения метода EWT-RobustICA

Из рисунков 4 и 5 (a) видно, что IC1, IC2 и IC3, соответственно, соответствуют, и. Результаты, полученные с помощью метода Gammatone-RobustICA, аналогичны сигналам во временной области исходных сигналов.

При использовании метода EWT-RobustICA результаты разделения по методу EWT-RobustICA показаны на рисунке 5 (b). Из рисунков 4 и 5 (b) видно, что IC1, IC2 и IC3, соответственно, соответствуют, и. Но IC2 имеет некоторые отличия от. Это видно из красного кружка на рисунке 5 (b). Таким образом, можно считать, что метод Gammatone-RobustICA имеет лучший эффект разделения, чем метод EWT-RobustICA.

4. Экспериментальное исследование

4.1. Испытательная платформа

Испытания двигателя внутреннего сгорания на шум и вибрацию проводятся в полностью закрытой полуэховой камере. Размер полуэховой камеры: длина 7,04 м × ширина 6,79 м × высота 5,95 м. Радиус свободного звукового поля составляет не менее 2 метров, а фоновый шум — 18 дБ.

Испытательный стенд содержит высокоскоростной дизельный двигатель типа WP10-240, трансмиссионный вал, немецкий двигатель переменного тока Siemens 1PL6, консоль и другие сопутствующие аксессуары. Конкретные параметры быстроходного дизельного двигателя типа WP10-240 показаны в таблице 1.

Характеристики Параметры 10 Тип двигателя 910 линейный двигатель Номер цилиндра 4 Номер хода 6 Диаметр цилиндра × ход 126 мм × 130 мм Порядок зажигания 1 910-315 6 -2-4 Максимальная выходная мощность 175 кВт Номинальная частота вращения 2200 об / мин Степень сжатия 17: 1 Максимальный крутящий момент 1000 Нм Максимальная частота вращения 1200–1600 об / мин

Двигатель внутреннего сгорания имеет шесть цилиндров. Он будет производить множество источников вибрации и шума. Непосредственно отделить все источники шума двигателя внутреннего сгорания очень сложно. Поэтому используется метод свинцового покрытия, чтобы изолировать шум от цилиндров номер 1–5, и только части цилиндра номер 6 подвергаются воздействию. Источник шума указанного цилиндра номер 6 отделен и идентифицирован. Свинцовая крышка двигателя внутреннего сгорания показана на рисунке 6.

4.2. Условия испытаний

Двигатель внутреннего сгорания обычно работает с номинальной частотой вращения 2200 об / мин.Таким образом, необходимо и целесообразно разделить и идентифицировать источники шума двигателя внутреннего сгорания при номинальной частоте вращения. Однако на испытательном стенде двигателя внутреннего сгорания соединительное оборудование двигателя внутреннего сгорания имеет некоторые проблемы. Двигатель внутреннего сгорания не может достичь номинальной скорости. В тесте фактическая частота вращения двигателя внутреннего сгорания составляет 2100 об / мин.

Более того, когда двигатель внутреннего сгорания находится в режиме сопротивления, двигатель внутреннего сгорания не будет производить шум сгорания, а будет производить только механический шум.Однако трудно измерить независимый шум от удара поршня, потому что многие движущиеся части двигателя внутреннего сгорания будут производить шум. Согласно соответствующим знаниям о двигателях внутреннего сгорания, когда поршень ударяется о внутреннюю стенку цилиндра, он вызывает вибрацию, а затем вибрация будет дополнительно производить шум от удара поршня. Таким образом, частота вибрации от удара поршня может быть использована для оценки точности шума отдельного удара поршня. Условия испытаний двигателя внутреннего сгорания приведены в таблице 2.

910 910 910 910 910 910 910 910 910 910 910 910 910 Условия испытаний Скорость (об / мин) Процент нагрузки (%) Состояние перетаскивания 2100 0

4. 3. Система измерения и расположение точек измерения

Система измерения вибрации и шума двигателя внутреннего сгорания показана на рисунке 7.Измерительная система включает модули сбора данных NI 9234 и NI 9205, максимальная частота дискретизации которых может достигать 51,2 кГц. Акселерометры LC0158T используются для измерения вибрации головки блока цилиндров и вибрации от удара поршня, чувствительность которых составляет 30 мВ / г, диапазон — 166 г, а диапазон частот — 0–15 кГц. Тип датчика давления в баллоне — Kistler 7013C, диапазон 25 МПа, с одноканальным усилителем заряда 5018A1000. Электретный микрофон DGO9767CD применяется для измерения шумовых сигналов, чувствительность которого составляет 50 мВ / Па, а диапазон частотной характеристики составляет 20 Гц – 20 кГц.

Фактически из-за ограничений условий испытаний трудно измерить независимый шум сгорания. Согласно соответствующим знаниям о двигателях внутреннего сгорания, шум сгорания связан с резким изменением давления в цилиндре. Резкое изменение давления в цилиндре может вызвать вибрацию головки цилиндра и поверхности корпуса, а затем вибрация вызовет шум сгорания. Таким образом, корреляционная функция давления в цилиндре и вибрации головки блока цилиндров может использоваться для определения частоты шума сгорания, а затем для дальнейшей оценки точности отдельного шума сгорания.

Благодаря тому, что конструкция двигателя внутреннего сгорания и траектория движения поршня известны ранее, таким образом, место возникновения удара поршня можно определить по конструкции двигателя внутреннего сгорания и траектории движения поршня. Измеренное положение ударной вибрации поршня соответствует положению, в котором поршень ударяется о внутреннюю стенку цилиндра. Измеренное положение вибрации от удара поршня показано на рисунке 8.

Электретный микрофон DGO9767CD расположен на расстоянии 1 см от стороны корпуса цилиндра номер 6.Акселерометр LC0158T расположен в месте удара поршня для измерения вибрации удара поршня, когда двигатель внутреннего сгорания находится в режиме сопротивления. Конкретное расположение точки измерения показано на рисунке 9.

В ходе испытания максимальная частота шума, излучаемого двигателем внутреннего сгорания, составляет менее 8000 Гц. Согласно теореме дискретизации, частота дискретизации более чем в два раза превышает максимальную частоту анализируемых сигналов. Таким образом, можно установить частоту дискретизации 25.6 кГц.

Цилиндр номер 6 установлен в качестве объекта исследования. Когда двигатель внутреннего сгорания работает при 2100 об / мин и в состоянии холостого хода, измеряются сигналы давления в цилиндрах (), сигналы виброускорения головки цилиндров () и сигналы шума ближнего поля со стороны корпуса цилиндра (). Это показано на рисунке 10.

5. Разделение и идентификация излучаемого шума в ближнем поле

В этой части для разделения и идентификации шума используются, соответственно, метод Gammatone-RobustICA и метод EWT-RobustICA. источники шума боковой стороны корпуса цилиндра излучаемый шум в ближней зоне.

В процессе испытания на шум и вибрацию измеренный шумовой сигнал может иметь случайные составляющие ошибки, которые повлияют на последующие результаты вычислений. Чтобы уменьшить составляющие случайной ошибки, на измеренном шумовом сигнале выполняется предварительная обработка, такая как устранение элементов тренда и среднего скольжения. Предварительно обработанный шумовой сигнал показан на рисунке 11.

5.1. Gammatone-RobustICA Method

Когда метод Gammatone-RobustICA используется для разделения и идентификации источника шума двигателя внутреннего сгорания, первым шагом является разработка соответствующего банка фильтров Gammatone для выделения различных модовых компонентов предварительно обработанного шумового сигнала.Необходимо заранее определить два важных параметра банка фильтров Gammatone: центральный частотный диапазон и количество каналов. Для диапазона центральной частоты, с одной стороны, диапазон частот слышимых человеком звуков составляет 20 Гц – 20 кГц. С другой стороны, частотный диапазон шума, излучаемого двигателем внутреннего сгорания, обычно ниже 8000 Гц. Таким образом, центральная частота банка фильтров Gammatone установлена ​​на 20–8000 Гц. Для количества каналов банка фильтров Gammatone, с одной стороны, с учетом точности вычислений и затрат на вычисления, чем больше количество каналов, тем выше точность вычислений и тем выше стоимость вычислений. является; таким образом, количество каналов банка фильтров Gammatone не должно быть слишком большим.С другой стороны, согласно соответствующим знаниям о двигателе внутреннего сгорания, источниками шума двигателя внутреннего сгорания являются шум сгорания, шум от удара поршня, шум от стука воздушного клапана, шум зацепления шестерен, шум топливного насоса высокого давления и так далее. После рассмотрения этих факторов количество каналов банка фильтров Gammatone устанавливается равным 11.

С помощью банка фильтров Gammatone можно получить модовые составляющие из предварительно обработанного шумового сигнала. Результаты разложения показаны на рисунке 12.

Чтобы повысить эффективность расчета, необходимо выбрать компоненты режима с большой корреляцией с предварительно обработанным шумовым сигналом для выполнения следующего шага расчета.

Предположим, что коэффициент корреляции между компонентами режима и предварительно обработанным шумовым сигналом равен; — количество составляющих режима. Коэффициент корреляции определяется следующим образом: где — источник сигнала. представляет собой компонент разделения. представляет собой ковариацию и.и представляют собой дисперсию и соответственно.

Согласно теории коэффициента корреляции Пирсона [34], коэффициент корреляции находится в диапазоне от -1 до +1. Если коэффициент корреляции больше нуля, между двумя переменными существует положительная корреляция. Напротив, существует отрицательная корреляция. В общем, если коэффициент корреляции больше 0,3, две переменные коррелируют.

Для выбора компонентов режима устанавливается порог, чтобы определить, сохраняется ли компонент режима или нет. Но двигатель внутреннего сгорания имеет много источников шума, и в процессе измерения возникает много шумовых помех. Таким образом, если пороговое значение коэффициента корреляции установлено равным 0,3, выбранные компоненты режима будут меньше, и информации об отдельном независимом источнике шума будет недостаточно. Чтобы получить более достаточную независимую информацию об источнике шума, в реальном исследовании порог коэффициента корреляции должен быть установлен меньшим. Здесь порог коэффициента корреляции определяется следующим образом.где коэффициент соотношения, установленный на 10,0.

Результаты расчета коэффициента корреляции между компонентами моды и предварительно обработанным шумовым сигналом показаны в таблице 3.

Компоненты моды Коэффициент корреляции м 1 0,0001 м 2 0. 0925 м 3 0,0987 м 4 0,0903 м 5 9107 9103 9103 9103 9103 0,1256 м 7 0,0902 м 8 0,0011 м05 947 01592 м 10 0,0098 м 11 0,0215

9000 коэффициент 0,1256. Таким образом, если коэффициент корреляции больше 0,01256, его следует сохранить. Напротив, если коэффициент корреляции меньше 0,01256, его следует исключить. Путем анализа можно определить, что м 2, м 3, м 4, м 5, м 6, м 7, м 9 и m11 должны быть сохранены, и м 1, м 8 и м 10 должны быть удалены.

В связи с тем, что компоненты сохраненного режима не всегда независимы друг от друга, для извлечения независимых компонентов необходимо использовать алгоритм RobustICA. Компоненты сохраненной моды и предварительно обработанный шумовой сигнал объединяются вместе, чтобы сформировать новую группу сигналов. Затем алгоритм RobustICA используется для извлечения независимых компонентов. Результаты расчетов показаны на рис. 13.

Согласно соответствующим знаниям в области двигателей внутреннего сгорания, сгорание топлива в цилиндре может вызвать резкое изменение давления в цилиндре и вызвать шум сгорания.Таким образом, шум горения — это высокочастотный сигнал. Анализируя девять компонентов, IC6 является высокочастотным сигналом. Таким образом, можно предварительно судить, что составляющая IC6 — это шум сгорания.

Механический шум двигателя внутреннего сгорания обычно ниже 3500 Гц [35]. Анализируя результаты расчетов RobustICA, мы обнаружили, что частота IC9 ниже 3500 Гц. Таким образом, можно предварительно судить, что составляющая IC9 — это шум от хлопка поршня.

Помимо IC6 и IC9, что касается остальных 7 компонентов, это могут быть стук воздушного клапана, шум зацепления шестерен, шум топливного насоса высокого давления или другие источники шума.В идеале все источники шума двигателя внутреннего сгорания должны быть отделены и идентифицированы. Однако, поскольку источники шума серьезно смешаны друг с другом, трудно разделить и идентифицировать все источники шума, и они требуют дальнейшего исследования. Например, стук воздушного клапана в основном вызван воздействием открытия и закрытия клапана, и время открытия и закрытия клапана может быть определено в соответствии с синхронизацией впуска и выпуска двигателя внутреннего сгорания.Более того, размещая датчик вибрации и акустический датчик рядом с клапаном и комбинируя момент открытия и закрытия клапана, можно дополнительно изучить шум от стука воздушного клапана. Шум зацепления шестерен возникает из-за столкновения и трения между зубьями во время процесса зацепления шестерен. Каждый поворот шестерни может вызвать столкновение и трение; таким образом, шум зацепления шестерен может быть изучен дополнительно. Шум топливного насоса высокого давления в основном вызван изменением давления масла во время процесса распыления масла.Шум топливного насоса высокого давления можно изучить по давлению впрыска масла и времени горения двигателя внутреннего сгорания.

Учитывая, что шум сгорания и шум от удара поршня являются основными источниками шума двигателя внутреннего сгорания, в этой статье основное внимание уделяется разделению и идентификации шума сгорания и шума от удара поршня.

БПФ (быстрое преобразование Фурье) и CWT (непрерывное вейвлет-преобразование) объединяются для дальнейшей идентификации результатов разделения. Результаты расчета представлены на рисунках 14 и 15.Корреляционная функция давления в цилиндре и вибрации головки цилиндра показана на рисунке 16.

Из рисунка 14 видно, что частота компонента IC6 фокусируется на 4025 Гц, а форма волны компонента IC6 во временной области сильно изменилась. при 390 ° CA. Из рисунка 14 (c) видно, что частотная энергия велика около 390 ° CA и в основном сосредоточена около 4000 Гц. Согласно предшествующему уровню знаний о двигателе внутреннего сгорания, последовательность зажигания двигателя внутреннего сгорания составляет 1-5-3-6-2-4.Угол зажигания цилиндра номер 6 составляет около 390 ° CA. В связи с тем, что цилиндры 1–5 покрыты свинцом, частотная энергия цилиндра 6 больше, чем цилиндров 1–5. Более того, как показано на Рисунке 16, давление в цилиндре и вибрация головки цилиндра имеют хорошую корреляцию около 4000 Гц. Шум сгорания в основном вызван изменением давления в цилиндре. При частоте около 4000 Гц включается основная информация о шуме сгорания. Таким образом, можно определить, что компонент IC6 — это шум сгорания.

Из рисунка 15 видно, что частота компонента IC9 фокусируется на 1725 Гц. В сочетании с рисунком 16 корреляционная функция давления в цилиндре и вибрации головки цилиндров не очень хороша в районе 1725 Гц. Из рисунка 15 (c) видно, что частотная энергия огромна около 390 ° CA. Он соответствует углу зажигания цилиндра номер 6. Чтобы дополнительно подтвердить шумовую составляющую IC9, проводится испытание на сопротивление двигателю внутреннего сгорания. При испытании на сопротивление ударов сигнал вибрации поршня измеряется отдельно.БПФ IC9 и вибрация от удара поршня показаны на рисунке 17. Из рисунка 17 спектр IC9 очень согласуется со спектром вибрации от удара поршня. В сочетании с рисунком 18 можно увидеть корреляционную функцию IC9, и вибрация от ударов поршня в основном превышает 0,5, и поэтому можно считать, что IC9 и вибрация от ударов поршня имеют хорошую корреляцию. Таким образом, можно определить, что составляющая IC9 — это в основном шум от хлопка поршня.

5.2. Метод EWT-RobustICA

В этой части метод EWT-RobustICA используется для разделения источника шума двигателя внутреннего сгорания. Во-первых, алгоритм EWT применяется для разложения предварительно обработанного шумового сигнала. Результаты расчета показаны на рисунке 19.

После того, как предварительно обработанный шумовой сигнал разложен с помощью алгоритма EWT, могут быть получены эмпирические модальные компоненты. Но он может иметь некоторые ложные эмпирические модальные компоненты. Таким образом, необходимо удалить ложные эмпирические модальные компоненты.Следовательно, коэффициент корреляции между эмпирическими модальными компонентами и предварительно обработанным шумовым сигналом используется для определения того, удален ли эмпирический модальный компонент или нет. Коэффициент корреляции между эмпирическими модальными компонентами и предварительно обработанным шумовым сигналом показан в Таблице 4.

00 F 400 0,0569 400 0,0569 400 Эмпирические модальные компоненты Коэффициент корреляции 0.8532 F 2 0,5144 F 3 0,0712 F 4 F 6 0,0214 F 7 0,0146 F 8 0,0159 F1510 0071

Из таблицы 4 видно, что максимальное значение эмпирических модальных компонентов составляет 0,8532. Таким образом, если эмпирические модальные компоненты меньше 0,08532, их следует удалить. Следовательно, следует удалить F 3, F 4, F 5, F 6, F 7, F 8 и F 9. Затем оставшиеся F 1 и F 2 и предварительно обработанный шумовой сигнал объединяются вместе, чтобы сформировать новую группу сигналов.Алгоритм RobustICA используется для извлечения независимых компонентов. Результаты расчета RobustICA показаны на рисунке 20.

Путем анализа можно предварительно сделать вывод, что составляющие IC1 и IC2 представляют собой шум сгорания и шум от удара поршня. Затем FFT и CWT используются для дальнейшего анализа компонента IC1 и компонента IC2. Результаты расчетов показаны на рисунках 21 и 22.

Из рисунка 21 видно, что амплитуда компонента IC1 имеет большое изменение около 390 ° CA, а последовательность зажигания цилиндра номер 6 находится при 390 ° CA.Частотный диапазон компонента IC1 сосредоточен в районе 4000–6700 Гц. В сочетании с рисунком 16 корреляционная функция давления в цилиндре и вибрации головки блока цилиндров хороша при 4000–5000 Гц, но корреляционная функция не очень хороша при 5000–6700 Гц. Таким образом, можно считать, что составляющая IC1 — это в основном шум сгорания. Однако он имеет много интерференционных компонентов, как показано в кружке на Рисунке 21 (c).

Из рисунка 22 видно, что амплитуда компонента IC2 сильно изменилась при 390 ° CA.Это соответствует углу зажигания цилиндра номер 6. Частота компонента IC2 фокусируется на 1350 Гц, 1725 Гц и 2100 Гц. При испытании на сопротивление движению двигателя внутреннего сгорания измеряется сигнал независимой вибрации от удара поршня. Более того, БПФ IC2 и вибрация от удара поршня показаны на рисунке 23. Из рисунка 23 можно увидеть, что частота вибрации от удара поршня сконцентрирована на 1700 Гц. Но частота IC2 сосредоточена на 1350 Гц, 1725 Гц и 2100 Гц. Он имеет некоторое отличие от компонента IC2.В сочетании с рисунком 24 корреляционная функция IC2 и вибрации от удара поршня не очень хорошая. Таким образом, можно определить, что компонент IC2 имеет некоторые составляющие помех, за исключением составляющей шума от удара поршня. Это можно увидеть в желтом круге на Рисунке 22 (c).

5.3. Обсуждение в сравнении

При использовании метода Gammatone-RobustICA для разделения шума сгорания и шума от ударов поршня результаты расчетов показаны на рисунках 14 и 15.Частоты шума сгорания и шума от хлопка поршня сосредоточены на 4025 Гц и 1725 Гц соответственно. При использовании метода EWT-RobustICA разделенный шум сгорания и шум от удара поршня показаны на рисунках 21 и 22. Сравнивая рисунок 14 с рисунком 21, можно увидеть, что существует много других частотных компонентов, за исключением компонентов 4025 Гц на рисунке. 21. Сравнивая рисунок 15 с рисунком 22, можно увидеть, что есть много других частотных составляющих, за исключением составляющих 1725 Гц на рис. 22.Более того, на Рисунке 17 спектр IC9 согласуется со спектром вибрации от удара поршня, а на Рисунке 23 спектр IC2 имеет некоторое отличие от спектра вибрации от удара поршня. Следовательно, по сравнению с методом EWT-RobustICA, метод Gammatone-RobustICA позволяет получить более чистый шум сгорания и шум хлопка поршня. Метод Gammatone-RobustICA имеет лучший эффект разделения и идентификации, чем метод EWT-RobustICA.

6. Выводы

В аспекте испытания двигателя внутреннего сгорания применяется метод покрытия свинцом для обертывания цилиндров с номерами 1–5, при этом открываются только части цилиндров с номерами 6.Он может эффективно изолировать помехи от цилиндров 1–5. Таким образом, это способствует разделению и идентификации источников шума указанного цилиндра номер 6.

Вдохновленный слуховой системой человека, предлагается метод Gammatone-RobustICA для разделения и идентификации шума сгорания и шума от хлопка поршня. По сравнению с методом EWT-RobustICA предложенный метод Gammatone-RobustICA имеет лучший эффект разделения. Результаты разделения, полученные методом Gammatone-RobustICA, имеют очень меньше других интерференционных компонентов.