Муқоисаи иҷрои филтратсияи филтрҳои ҳавои кабинаи автомобилии тиҷоратӣ бо ифлоскунандаҳои гуногуни ҳаво Точикистон

Вақт: 2024-11-06

мавҳум

Филтрҳои қабули муҳаррики автомобилӣ интиқоли ҳавои тоза ба муҳаррикро таъмин мекунанд, гарчанде ки бо мурури замон ин филтрҳо бо ифлоскунандаҳо бор мекунанд, ки ба ҷараёни озоди ҳаво халал мерасонанд. Муносибати кушодаи имрӯза ба нигоҳдории филтри ҳаво ба ронандагон имкон медиҳад, ки элементҳоро дар фосилаҳои хидматрасонии пешакӣ муайяншуда иваз кунанд, ки боиси аз ҳад зиёд ва кам иваз кардани гарон ва эҳтимолан зараровар мегардад. Натиҷа ин аст, ки бисёре аз мошинҳо пайваста бо кам кардани қувваи барқ, зиёд истеъмоли сӯзишворӣ ё фарсудашавии аз ҳад зиёди зарраҳо кор мекунанд, ки метавонанд ба катализатор зарар расонанд ё сатҳи муҳаррики коркардшударо вайрон кунанд.

Мо усули муайян кардани боркунии ифлоскунандаи филтрро аз маълумоти аудиоие, ки тавассути смартфон ва микрофони стенд ҷамъоварӣ шудааст, пешниҳод менамоем. Равиши омӯзиши мошинии мо барои назорати филтр хусусиятҳои Mel-Cepstrum, Fourier ва Wavelet-ро ҳамчун вуруд ба модели таснифот истифода мебарад ва рейтинги хусусиятҳоро барои интихоби хусусиятҳои беҳтарини фарқкунанда татбиқ мекунад. Мо устувории техникаи худро тавассути нишон додани самаранокии он барои ду намуди мошин ва микрофонҳои гуногун нишон медиҳем ва ҳангоми тасниф кардани филтр ба се ҳолати боркунӣ натиҷаи беҳтарини 79.7% дақиқро пайдо мекунем.

Такмили ин техника ба ронандагон кӯмак мекунад, ки филтрҳои онҳоро назорат кунанд ва дар вақти муносиби иваз кардани онҳо кӯмак кунанд. Ин боиси беҳбуди кор, самаранокӣ ва эътимоднокии мошин мегардад, дар ҳоле ки хароҷоти нигоҳдории соҳибони воситаҳои нақлиёт кам мешавад.

Муқаддима

Ҳар сол синну соли миёнаи мошин ва милҳои солонаи тайкардаи мошинҳо Вазорати нақлиёти Иёлоти Муттаҳидаи Амрико (2016b), IHS Inc (2016) меафзояд ва бо гузариш ба ҳаракати муштарак, эҳтиёҷ ба мошинҳои муассир, боэътимод ва пойдор афзоиш меёбад.

Акс аз бойгонӣ

260

-миллион мошини флоти сабуки ИМА (Департаменти нақлиёти Иёлоти Муттаҳида, 2016a) бо бензин кор мекунад (Идораи иттилооти энергетикии ИМА, 2016), бо муҳаррикҳое, ки ҳаво ва сӯзишворӣ истеъмол мекунанд, ин омехтаро барои ҳаракат додани поршен ва сӯзишвории ихроҷшуда меафрӯзанд. Ҳама гуна бесамарӣ боиси коҳиши кори муҳаррик, сарфакорӣ ва дарозумрӣ мегардад.

Системаи истеъмолӣ барои иҷрои беҳтарин муҳим аст. Ҳавои воридотӣ бояд озод ҷараён дошта бошад, то ки самаранокӣ, тоза, муҳофизати сатҳи муҳаррик аз абрешим ва хунукӣ ба даст ояд, то зичии зиёд сӯзишворӣ бештар сӯхта шавад ва қудратро беҳтар созад.

Унсури асосии қабули муҳаррикҳо, филтрҳо консентратсияи ифлоскунандаҳоро ба сатҳи бехатар коҳиш медиҳанд (Ярошчик ва дигарон, 1993) дар ҳоле ки ҷараёни озоди моеъро барои маҳдуд кардани гармии ҳавои воридотӣ таъмин мекунанд. Ин филтрҳо ашёи фарсудашуда мебошанд, ки пас аз он ки бо лой, чанг ва хошок бор карда шудаанд, тоза кардан ё иваз кардан лозим аст.

Филтратсияи оптималӣ воридшавии зарраҳоро беҳтар намуда, эрозияи силиндраи муҳаррикро коҳиш медиҳад. Тағироти хурд ба самаранокӣ таъсири назаррас доранд: фарсудашавии муҳаррик аст

8

маротиба тезтар барои филтр, ки аст

98

% рӯ ба рӯи

99

% самаранок (Ярошчик ва дигарон, 1993). Ғайр аз он, филтратсияи идеалӣ сатҳи садои кабинаро коҳиш медиҳад ва қувваи муҳаррик ва посухро беҳтар мекунад. Баръакс, филтрҳои ифлос қудратро маҳдуд мекунанд, садо ба вуҷуд меоранд, сӯзишвории партовро Норман ва дигарон ба вуҷуд меоранд. (2009), Тома (2016) ва метавонад боиси нокомии конвертери каталитикии поёноб гардад. Ин мушкилот бештар дар мошинҳои карбюраторӣ муҳиманд (Томас ва дигарон, 2012), ки назорати сӯзишвории пӯшида надоранд. Дар ҳоле ки мошинҳои нав ба сӯзишворӣ дар миёнаҳои солҳои 1990 гузаштанд, бисёре аз мошинҳо, мотоциклҳо ва дигар мошинҳои нақлиёти сабук дар саросари ҷаҳон ҳанӯз ҳам карбюраторҳоро истифода мебаранд.

Тағйир додани унсурҳои филтр барвақт як роҳи ҳалли равшан ба назар мерасад, аммо ивазкунии барвақт боиси мушкилоти нозук, вале ҷиддӣ мегардад. Самаранокии забти зарраҳо бо боркунӣ зиёд мешавад (Норман ва дигарон, 2009), аз ин рӯ, унсурҳои сабук истифодашаванда фарсудашавии муҳаррикро коҳиш медиҳанд ва мӯҳлати хидматро дароз мекунанд. Равзанаи оптималие вуҷуд дорад, ки дар он филтр иваз карда шавад - яке аз он, ки дар он филтр қисми зиёди зарраҳоро мегирад ва ҷараёнро ҳадди ақал маҳдуд мекунад.

Сенсорҳои дохили мошин барои ҳалли масъалаи иваз кардани филтрҳои оптималӣ тарҳрезӣ шудаанд, аммо аксари мошинҳои нав бо ташхиси бортӣ маъмулан ин ҳолатро назорат намекунанд ва мошинҳои кӯҳна маъмулан ҳиссиёт надоранд. Теъдоди ками мошинҳо сенсорҳои пастшавии фишори дохилиро дар асоси вакуум пешниҳод мекунанд (Норман ва дигарон, 2009), ки афзоиши коҳиши фишори ибтидоиро нишон медиҳанд.

1

2.5 kPa

Тома (2016), Томас ва дигарон. (2012). Дар он ҷое, ки сенсорҳо мавҷуд нестанд, ронандагон маъмулан намедонанд ва аз ин рӯ ба вақти нобино аз маълумот такя мекунанд ва аксари ронандагон филтрҳоро дар фосилаҳои муқарраршуда (аксар вақт 15,000 км (Тома, 2016)) иваз мекунанд ё вақте ки онҳо ифлос ба назар мерасанд. Ин усулҳо нодурустанд, бо мошинҳое, ки дар муҳитҳои гуногун бо сарбории зарраҳои гуногун ва суръати пешгӯинашавандаи ҷараёни ҳаво истифода мешаванд (Ярошчик ва дигарон, 1993).

Дар як пурсиш аз

21

филтрҳои ҳаво пас аз хориҷшавӣ озмуда шуданд,

15

барвақт хориҷ карда шуданд, дар ҳоле ки ду нафар пас аз сар шудани окклюзияи пастсифат иваз карда шуданд (Тома, 2016). Ин аз он шаҳодат медиҳад, ки ронандагоне, ки мошинҳоро барои хидмат ба хидмат мебаранд, филтрҳоро хеле барвақт иваз мекунанд, аммо табиатан ғаразнок аст, зеро ифлостарин филтрҳо дар он мошинҳо пайдо мешаванд, ки ҳеҷ гоҳ барои хидмат гирифта нашудаанд. Фарз мекунем, ки а

2

% талафи сарфаи сӯзишворӣ дар мошинҳои ночиз хидматрасонӣ, як ронандаи миёна дар як сол 1680 доллар барои сӯзишворӣ сарф мекунад, 33.60 долларро бо филтри ифлос рондан сарф мекунад. Ин аз арзиши маъмулии филтр зиёдтар аст ва сарфаи эҳтимолиро барои вақти оптималии ивазкунӣ нишон медиҳад, ба истиснои зарари дарозмуддат ба муҳаррикҳо ва конверторҳои каталитикӣ.

Таснифи соддакардашудаи филтр дар вақти воқеӣ метавонад хароҷоти истифодабарии мошин ва партовҳои партовҳоро коҳиш дода, эътимоднокии онро беҳтар созад. Талаботи ниҳонӣ ба ин иттилоот вуҷуд дорад - 81.4% одамон тавсияҳоро аз системаи иттилоотӣ қабул мекунанд (Toma and Bobalca, 2016).

Барои кам кардани ниёз ба тағироти рафторӣ, ҳассосияти арзон ва фарогир бо истифода аз смартфонҳо метавонад барои бозсозии дастгоҳҳои мавҷуда истифода шавад (Engelbrecht et al., 2015). Дар солҳои охир, истеҳсолкунандагони электроникаи маишӣ қобилиятҳои ҳассосии мобилиро афзоиш доданд. Ин вурудоти нав, ки аз фишори атмосфера ва самти дастгоҳ то ҳарорат, ламс ва наздикӣ иборатанд, бо такмили мутаносиб дар ҳисоббарорӣ, нигоҳдорӣ ва пайвасти мобилӣ дучор шуданд (Han and Cho, 2016). Кори худи мо нишон дод, ки бо истифода аз чунин дастгоҳҳо оташ гирифтани муҳаррикро назорат кардан мумкин аст (Siegel et al., 2016b).

Мо мақсад дорем, ки аз парадигмаи нигоҳдории реактивии имрӯза ба проактивӣ бо истифода аз ин захираҳо гузарем. Мо аудиои мобилиро барои мушоҳида кардани он истифода мебарем, ки мошин чӣ гуна "нафас мегирад" барои тасниф кардани кори филтри ҳаво бо мақсади эҷоди нишондиҳандаи "ҳаёти боқимонда" ва мониторинги ҳолати филтрҳои ҳаво барои баланд бардоштани мутобиқат ба таҷрибаҳои беҳтарини нигоҳдории автомобил. Ин ҳуҷҷат нишон медиҳад, ки чӣ гуна маълумотҳои аудиои мобилӣ ва таснифоти ансамблро барои гурӯҳбандӣ кардани ҳолати филтри ҳаво ба якчанд ҳолати пурбор истифода бурдан мумкин аст.

Дар фасли 2, мо тахмин мезанем, ки садои аз воридшаванда бо боркунии зарраҳо тағйир меёбад, дар ҳоле ки фасли 3 корҳои марбутаро меомӯзад. Фасли 4 тартиби таҷрибавӣ барои ҷамъоварии маълумот ва тақлид кардани ифлоскунандаҳоеро, ки ҷараёни ҳаворо маҳдуд мекунанд, тавсиф мекунад. Мо алгоритми таснифоти ансамбли худро дар фасли 5 тавсиф мекунем ва натиҷаҳоро дар фасли 6 пешниҳод мекунем, ки дақиқии баландро дар фарқ кардани филтрҳои нав, нарм истифодашуда, ифлос ва монеашуда нишон медиҳад. Ниҳоят, фасли 7 беҳбудиҳои ояндаи ин алгоритм ва татбиқи ҳассосияти васеъро дар дигар хатогиҳои автомобил баррасӣ мекунад.

Қисмҳои бахш

Тавсифи мушкилот

Муҳаррики беҳтарини сӯзишворӣ таъминоти беохири ҳавои озод, тоза ва хунукро талаб мекунад. Дар асл, муҳаррикҳо барои тоза кардани ҳаво ва маҳдуд кардани фарсудашавӣ филтрҳоро талаб мекунанд. Ҳангоми нав, ин филтрҳо ҷараёни ҳавои воридшударо маҳдуд мекунанд ва вақте ки филтр бо ифлоскунандаҳо бор мекунад, ин маҳдудият ва коҳиши фишори марбут ба он афзоиш меёбад. Ҳангоме ки системаҳои қабулкунӣ барои кам кардани садо, ларзиш ва сахтӣ танзим карда шудаанд, тағирот дар ҷараёни дар ниҳоят ба тағироти чашмрас дар садои аз воридшаванда оварда мерасонад. Мо изхор менамоем, ки ин фишорхо

Санъати қаблӣ

Тавсифи кори мошин, тасниф кардани ҳолати ҷузъҳо ва муайян кардани рафтори ғайримуқаррарӣ бо истифода аз сигналҳои домени вақт як соҳаи нав нест. Хусусан ҳассосияти дохили мошин барои мониторинги филтри ҳаво истифода шудааст. Бо вуҷуди ин, таснифоти бисёрҷониба ва мониторинги ҳолати паҳншуда то ҳол омӯхта нашудааст.

Ин барои набудани ташхиси фарогири мошин нест. Истифодаи сигналҳои аудио махсусан дар барномаҳои тадқиқотӣ ва саноатӣ маъмул аст, зеро сигналҳои акустикӣ талаб намекунанд

Тартиби таҷрибавӣ ва тасдиқи гипотеза

Ин бахш тавсиф мекунад, ки чӣ гуна мо намунаҳои аудиоиро аз як мошин бо дараҷаҳои гуногуни ифлосшавии филтри ҳаво тавлид кардем, то як таснифгари се ҳолатро барои мошинҳои сершумор таълим диҳанд.

Мо аввал таҷрибаи ҷамъоварии маълумотро барои исботи консепсияи истифодаи хусусиятҳои аудио барои фарқ кардани филтрҳои кӯҳна баррасӣ мекунем. Сипас, мо тартиби тавлиди маълумоти назоратшавандаро барои таснифоти бисёрҷонибаи ифлосшавӣ пешниҳод менамоем ва мефаҳмонем, ки чӣ гуна ин равиш устувории таснифкунандагони моро кафолат медиҳад. Дар ин ҷо мо маълумот ҷамъ мекунем

Таҳияи алгоритм

Аз расми 5, мо фарзия кардем, ки фарқиятҳои қуллаи FT-ро барои фарқ кардани се ҳолат истифода бурдан мумкин аст, бо хусусиятҳои иловагӣ, ки дақиқии таснифро беҳтар мекунад. Дар ин бахш мо муҳокима мекунем, ки чӣ тавр мо хусусиятҳоро тавлид кардем, таснифро танзим кардем ва параметрҳои оптималии вурудро интихоб кардем, то дақиқии таснифоти боркунии филтрро ҳадди аксар афзоиш диҳем ва ҳангоми кам кардани изофакорӣ.

Натиҷаҳои берун аз намуна

Ин бахш натиҷаҳои беҳтарин ва оптимизатсияшударо барои се маҷмӯи додаҳои санҷидашуда дар шакли ҷадвал нишон медиҳад.

Дар ҷадвали 1, мо конфигуратсияи оптималиро барои ҳар як се модел ва иҷрои 5-каратаи салиб тасдиқшудаи намунавӣ ва инчунин

25

% аз иҷрои намуна.

Мо тамоюлҳоро дар параметрҳои оптималии модел қайд мекунем. Ҳар як модел майл ба интихоби андозаи хурди қуттиҳо дорад, ки аз он шаҳодат медиҳад, ки унсурҳои DFT дар фарқияти ҳолатҳо нақши муҳим мебозанд ва хусусиятҳои таваҷҷӯҳ ба танг нигаронида шудаанд.

Хулоса

Мо 80% дақиқиро дар муайянкунии боркунии зарраҳои филтри ҳавоӣ бо истифода аз хусусиятҳои MFCC, DFT ва мавҷҳо ва дарахтони халтабандишуда нишон додем, ки қобили ҳаёт будани аудиои пардаи коркардшудаи смартфонро барои таснифи филтр исбот кард. Таснифоти бисёрдавлатӣ як қадам дар самти мониторинги ҳолат аст, дар ҳоле ки ҳассосияти таснифкунандаи нишон додашуда имкон медиҳад, ки вокуниши бармаҳал имконпазир бошад. Барномаи мобилӣ бо истифода аз ин равиш метавонад дар ниҳоят кор ва самаранокии мошинро беҳтар кунад.

Натиҷаҳо

ПЕШ: АХАМИЯТИ ХАЁТИИ ФИЛТРИ РАФТ

БАЪДӢ : Ҳикояи воқеӣ дар бораи филтрҳои автомобилӣ

Ҳамаи категорияҳо

ахбор