ОГЛЯД СУЧАСНИХ ВІБРОАКУСТИЧНИХ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ШУМУ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ З МЕТОЮ ЇХ ПОДАЛЬШОГО ВИКОРИСТАННЯ В СИМУЛЯЦІЇ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ ДВИГУНА

Анотація

Ця стаття розглядає можливості використання різних  віброакустичних сигналів, для визначення несправностей, при проведенні параметричної діагностики двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) . Аналіз праць дослідників показав, що  роботи зосереджені на кінцевому визначенні типу несправності та не визначають першопричину виникнення несправності , а також не дають повного опису фізичної складової механізму утворення шуму та вібрацій при виконанні процесу діагностики.  В даній статті наведено короткий опис механізму генерації звуку і вібрацій, які виникають безпосередньо при робочому процесі двигуна, що в свою чергу може бути використано як основний параметр при виконанні діагностики та визначенню технічного стану  механізму зокрема та двигуна в цілому. Наведено огляд сучасних методів визначення несправностей та діагностики, що базуються на віброакустичному методі та досліджують такі параметри як шум, вібрації, що є одними з ключових для данного методу, та дають найбільш точний та об’єктивний результат у порівнянні з іншими загальноприйнятими методами діагностики технічного стану. В статті описані різні типи несправностей, які можуть бути виявленні віброакустичним методом та безпосередній характер їх впливу на роботу ДВЗ. Виходячи із потреб швидкого визначення характеру і типу несправності, наведені дані в статті можуть використовуватись як алгоритм для побудови моделі, встановленню необхідних вхідних параметрів  та подальшої симуляції робочого процесу двигуна в САЕ середовищі Ansys. Наведені методики математичного аналізу дають опис ключових параметрів, які впливають на точність аналізу та в подальшому на  ефективність діагностування та виявлення дефектів не залежно від типу ДВЗ, виду палива, наявних електричних компонентів базової системи керування ДВЗ, що  в свою чергу є універсальним та ефективним  інструментом вирішення поставлених задач. Беручи до уваги широкий спектр та різновид систем керування та ступеню електричного оснащення ДВЗ, універсальність методики спрощує та вирішує значний ряд проблем. Проведений в статті аналіз шуму та вібрацій відіграє важливу роль у визначенні першопричини різного роду несправностей. Компоненти ДВЗ через наявність технологічних зазорів у спряженнях, циклічної зміни навантаження за напрямком та точкою прикладання, незбалансованості та відсутності урівноваження окремих компонентів механізму,  створюють шум і вібрації. Тому дуже важливо визначити джерела вібрацій, щоб уникнути відмов у роботі окремих складових механізму та системи зокрема.  

Ключові слова: дизельний двигун, модальний аналіз, акустика двигуна, обробка сигналів, діагностування, симуляція, довговічність, САЕ системи.