Застосування логічних методів під час експертного аналізу відмов автомобільних двигунів в експлуатації
DOI:
https://doi.org/10.30977/VEIT.2023.24.0.6Ключові слова:
двигун внутрішнього згоряння, несправність, відмова, логічний метод, аналіз дерева відмовАнотація
Постановка проблеми. Відомо, що причини відмов двигунів внутрішнього згоряння можна визначити на основі досвіду дослідження різних несправностей двигунів. Однак аналіз відомих методів визначення причин відмов двигунів автомобілів показує, що їх використання на практиці, у тому числі при діагностиці технічного стану двигунів, потребує великої праці та високої кваліфікації персоналу, що у багатьох випадках практично неефективне. Відомі також логіко-імовірнісні методи, у тому числі засновані на аналізі дерева відмов. Однак використовувати такі моделі та методи для пошуку причин відмови двигуна неможливо. Мета дослідження – розробити логічну методику визначення причин несправностей та відмов двигунів в експлуатації, що застосовується не тільки для фахівців експертного рівня, а й для фахівців середньої кваліфікації. Методика. Розв'язання цієї проблеми було знайдено у кілька етапів. Спочатку шляхом структурування симптомів було побудовано дерево несправностей, що логічно описує причинно-наслідкові зв'язки між подією відмови та первісною шкодою, що її викликала. Для побудови графа використано дані експертних досліджень відмов двигунів. Це було зроблено для агрегата двигуна – турбокомпресора, а також для кожного з типів відмов двигуна, вибраних для аналізу. Далі було розроблено модифіковане (інвертоване) дерево відмов для кінцевого числа вибраних типів відмов. Результати. Отримані логічні графи дозволяють виконати простий логічний аналіз у напрямку, протилежному до загальноприйнятого – від події збою системи до базових подій, що ініціює збій. Після отримання логічних графів для кожного виду відмов можна скласти модифіковане дерево несправностей двигуна, загальне для видів відмов, що розглядаються. Наукова новизна. Запропонований метод широко використовувався раніше для дослідження надійності різних технічних систем, проте вперше цей метод запропоновано визначення причин відмов двигунів. Практична значущість. В результаті застосування запропонованої методики на практиці стало можливим визначати причини відмови двигуна з достатньою достовірністю та мінімальними часовими витратами.
Посилання
Van Basshuysen, R., Schäfer, F. (2004). Internal Combustion Engine. Basics, Components, Systems, and Perspectives. Warrendale, SAE International. 812.
Greuter, E., Zima, S. (2012). Engine Failure Analysis. Internal Combustion Engine Failures and Their Causes. Warrendale, SAE International. 582.
A1 Automotive Engine Repair (2013). Motor Age Training Self-Study Guide for ASE Certification. Training Age Motor. Boston: Advanstar. 48.
Khrulev, A. (2023). Internal combustion engines: Fault expertise and analysis. Monograph in 2 vol. V.2. Practical determination of fault causes. Chisinau: LAP LAMBERT Academic Publishing. 562. ISBN: 978-620-6-15367-2.
Halderman, J. (2012). Automotive Technology. Principles, Diagnosis and Service. New Jersey: Pearson Education, Inc. 1664.
Engine components and filters (2015). Defects, their causes and prevention. Technical information. Mahle GmbH. 75. Available at: www.mahle–aftermarket.com (accessed 20.07. 2023).
Piston damage (2014). Recognizing and rectifying. Neckarsulm, MSI Motor Service International GmbH, 103.
Varbanets, R.A., Fomin, A., Píštek, V,, Klymenko, V., Minchev, D., et al. (2021). Acoustic Method for Estimation of Marine Low-Speed Engine Turbocharger Parameters. Journal of Marine Science and Engineering, 9(3). 321. 13. DOI: https://doi.org/10.3390/jmse9030321.
Maurya, R.K. (2019). Reciprocating Engine Combustion Diagnostics. In-Cylinder Pressure Measurement and Analysis. Mechanical Engineering Series. Cham, Springer Nature Switzerland. 616.
Isermann, R. (2017). Combustion Engine Diagnosis: Model-based Condition Monitoring of Gasoline and Diesel Engines and their Components. Berlin, Springer-Verlag GmbH. 303.
Khrulev, A., Dmitriev, S. (2019). ICE Turbochargers Failures and Some Features of the Study of Their Causes Using the Fault Tree Analysis. The 18th Israeli Symposium on jet engines and gas turbines. Technion, Haifa, November 28, 27-28.
Aircraft Reciprocating-Engine Failure (2007). An Analysis of Failure in a Complex Engineered System, ATSB Transport Safety Investigation Report, Aviation Safety Research and Analysis Report B2007/0191, Canberra City, Australian Transport Safety Bureau. 255.
Laskowski, R. (2015). Fault Tree Analysis as a tool for modeling the marine main engine reliability structure. Scientific Journals of the Maritime University of Szczecin, No.41 (113), 71-77.
Khrulev, A. (2023). Principles of development and practical application of logical methods in tasks of searching for the failure causes in internal combustion engines. Proceedings of the 9th International scientific and practical conference “Scientists and existing problems of human development” (November 14-17, 2023) Zagreb, Croatia, International Science Group, 359-363. Available at: https://isg-konf.com/wp-content/ uploads/2023/11/ SCIENTISTS-AND-EXISTING-PROBLEMS-OF-HUMAN-DEVELOPMENT.pdf (accessed 20.07.2023).
Miller, J. (2015). Turbocharger Failure Analysis: What Went Wrong and How to Fix It. MUSCLE CAR DIY. Available at: https://www. musclecardiy.com/performance/turbocharger-failure-analysis-went-wrong-fix/ (accessed 20.07. 2023).
Saraev, O.V., Khrulev, A.E. (2021). Failure mechanisms caused by motor oil degradation and their study as part of expertise of technical condition of gasoline car engines. The National Transport University Bulletin: A Scientific and Technical Journal. Vol. 1 (48), 302-314. DOI: https://doi.org/10.33744/2308-6645-2021-1-48-302-314.
Dmitriev, S., Khrulev, A. (2019). Study of the conrod deformation during piston interaction with liquid in the internal combustion engine cylinder. Journal of Mechanical Engineering and Sciences. Volume 14. Issue 2, 6557-6569. DOI: https://doi.org/10.15282/jmes.14.2. 2020.03.0515.
Khrulev, O., Saraiev, O., Saraieva, I. (2021). The influence of centrial forces on crankshaft bearing lubrication is in emergency modes of the engine of the car. Journal of Mechanical Engineering and Transport. Vol. 12. Iss. 2, 112-121. DOI: https://doi.org/10.31649/2413-4503-2020-12-2-112-121.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Олександр Хрулєв, Олексій Сараєв, Ірина Сараєва
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
