تشخيص عيب سايش سمبه در يك موتور درونسوز با استفاده از متغيرهاي عملكردي و منطق فازي

Piston scuffing fault detection in an internal combustion engine using performance parameters and Fuzzy logic

عيب سايش سمبه يكي از عيوب مخرب در انواع موتورهاي درونسوز است. عوامل مختلفي در به‌وجود آوردن اين عيب دخيل هستند كه از مهمترين آنها مي‌توان به از بين رفتن لايه روانكار ميان سمبه و استوانه اشاره كرد. در اين مقاله با هدف تشخيص اين عيب، روشي هوشمند بر پايه منطق فازي و استفاده از متغيرهاي عملكردي موتور ارايه شده است. بدين منظور طي آزموني، چهار متغير سرعت دوراني، گشتاور، قدرت موتور و نرخ گازهاي نشتي محفظه لنگ اندازه‌گيري شدند. سپس سامانه منطق فازي براي تشخيص هوشمند عيب سايش سمبه ايجاد شد. نتايج آزمون نشان داد كه عيب سايش سمبه موجب افزايش كاهش سرعت دوراني، گشتاور و قدرت موتور به ترتيب به بيش از 100 دور بر دقيقه (د.د.د.)، 25 نيوتن‌متر و 16 كيلووات شد. به علاوه با وقوع اين عيب، افزايشي شديد و ناگهاني در متغير نرخ گازهاي نشتي محفظه لنگ نيز رخ داد. همچنين نتايج نشان داد كه استفاده از الگوي تغييرات در متغيرهاي عملكردي موتور و به كارگيري آنها در سامانه منطق فازي، روش مناسبي را براي تشخيص عيب سايش سمبه ايجاد مي‌كند.

Piston scuffing is one of destructive faults in internal combustion (IC) engines. There are different causes to make this fault that the lack of the lubricant is the most important one among them. Due to its destruction power, its detection has always been noticed by engine producers. In this paper, with the purpose of this fault detection, a method based on Fuzzy logic and the use of engine performance parameters has been proposed. For this reason, 4 parameters including the rotational speed, the torque, the engine power and the blow-by flow rate were measured. Afterward, the Fuzzy logic system was developed for the piston scuffing fault detection. Experimental results showed that the piston scuffing fault caused the rotational speed, the torque and the engine power reduced more than 100 rpm, 25 Nm and 16 kW, respectively. In addition, a great and instant increase occurred in the blow-by flow rate. Results also demonstrated that the use of the changing pattern in engine performance parameters and applying them in the Fuzzy logic system made an appropriate procedure for the piston scuffing fault detection.