конструкция, применение и принцип работы

Насосы плунжерного типа широко распространены в промышленной сфере, где они используются в ходе выполнения различных химических процессов. Отличаются такие насосы между собой уровнем подачи и ступенями давления. Их можно использовать для перекачки масел, воды, а также сжиженного газа.

Если сравнивать плунжерный насос с обычным поршневым аналогом, то можно обнаружить, что у первого поршень не будет доходить до стенок цилиндра.

Конструктивные особенности плунжерных насосов

Такое оборудование состоит из двух главных частей. К приводной части относится:

• шатун;
• ползуны;
• коленвал.

Плунжеры насоса соединяются с ползунами и посредством сальников вводятся в гидравлическую часть. Привод насоса может работать на топливе (если это ДВС) или от электричества (в случае с электромоторами).

Главными конструктивными элементами гидравлической части плунжерного насоса можно считать клапанную коробку и сальники. Давление среды повышается именно в коробке. Детали гидравлической части насоса изготавливаются из нержавеющей высоколегированной стали или даже титана, так как работают в жестких условиях. Помимо этого в гидравлическую часть насоса может входить система впрыска, промывки или блокировки.

Сферы применения

Высоконапорные насосы используются везде, где возникает потребность в перекачке жидкости под высоким давлением. Есть модели невысокой мощности, которые весят всего лишь несколько килограмм.

Но также существуют огромные промышленные насосы, весящие до 40 тонн и имеющие мощность, измеряемую в мегаваттах. Плунжерный высоконапорный насос может работать с давлением, доходящим до 3000 бар.

Преимущества плунжерных насосов:

1. Могут работать круглосуточно без перерывов, так как являются очень надежными и долговечными.
2. С их помощью можно организовывать перекачку любых жидкостей. Но помимо жидкости они могут работать с горячим маслом или сжиженным газом, таким как аммиак или диоксид углерода. Также их используют для перекачки абразивных сред.
3. У них очень широкая сфера применения. Плунжерные насосы используются в ходе гидравлических испытаний, для ожижения угля, в химической, нефтехимической и нефтедобывающей сфере. Также они применяются в фармацевтической промышленности и других отраслях.

Принцип работы

Когда плунжер выполняет обратный ход, то образуется эффект всасывания в гидравлической части насоса. Происходит открытие клапана, после чего среда перемещается. При движении вперед плунжер вытесняет собой объем, тем самым увеличивая уровень давления перекачиваемой среды. При закрытии всасывающего клапана открывается напорный, благодаря чему жидкость может попасть в технологическую зону.

При повторении возвратно-поступательных ходов плунжера клапаны постоянно открываются и закрываются. Повторение таких циклов может быть до нескольких сотен в минуту. Уменьшение пульсации жидкости обеспечивается благодаря специальным поглотителям колебаний, которые установлены с боку напора. Иногда устанавливается несколько плунжеров, что позволяет обеспечить равномерное перемещение потока. Число плунжеров в насосе зависит от его сферы применения и конструктивных особенностей.

Плунжерный насос двойного действия – схема работы плунжерного насоса двойного действия. В чем заключаются главные преимущества плунжерного насоса двойного действия?! | Промышленное оборудование

Производство продукции – это процесс, который уже поставленный на поток и где главный упор делается именно на скорость рабочего процесса. Большинство крупных предприятий, готово платить огромные суммы денег за то, чтобы увеличить свои показатели производительности. Зачастую, делается это путем покупки нового оборудования, которое бы могло заменить старые образцы и повысить показатели эффективности своего предприятия. Лучше всего, в подобных задачах проявляет себя вакуумное оборудование. Вакуумная основа, позволяет производить все операции гораздо быстрее, причем качество финального результата становится только лучше.

Поршневые насосы – это одна из распространенных вариаций вакуумного оборудования, которая активно задействуется во многих отраслях. Но если выделять наиболее эффективную вариацию подобной установки, то, несомненно – это поршневой насос двойного действия. Принцип работы такого насоса, основывается на принципе вытеснения. Двумя главными элементами в таких системах считаются: поршень и цилиндр. За счет быстрого перемещения поршня в цилиндре, в двух направлениях, удается достигать высоких объемов перекачиваемой жидкости. Что касается работы насосов на основе плунжера, то они мало чем отличаются от поршневых насосов. Процесс вытеснения в таких насосах происходит за счет перемещения активного плунжера по оси цилиндра. За счет этого, удается достигать высоких показателей давления, соответственно и производительность таких насосов гораздо выше.

Сейчас мы рассмотрим несколько категорий, на которые могут делиться плунжерные насосы:

• Ручные
• Многоцилиндровые
• Вакуумные
• С горизонтально расположенными цилиндрами
• С вертикально расположенными цилиндрами
• На автоматической основе
• С цилиндрами высокого уровня герметичности

Исходя из вышеперечисленных вариаций, можно определить для себя ту версию поршневого насоса двойного действия, которая подойдет для решения ваших задач. Единственным спорным моментом в этом направлении, может оказаться цена. Позволить себе подобное оборудование может далеко не каждый. Но если у вас и есть деньги на поршневой насос, то придется обращать внимание на все рабочие аспекты, для приобретения хорошего и эффективного насоса на плунжерной основе.

Одним из важнейших процессов в системе принято считать всасывание жидкости во внутреннюю часть цилиндра. Проделывается этот процесс после того, как плунжер передвигается в верхнюю часть. За счет этого, поднимается и всасывающей клапан, позволяющий жидкости наполнить рабочий объем насоса и задействовать ее при дальнейшем передвижении плунжера внутри системы.

Сейчас мы рассмотрим несколько важных моментов в схеме плунжерного насоса двойного действия:

• Рабочий плунжер соприкасается исключительно с элементами сальника в системе. Происходит это с определенной частотой, в зависимости от проделываемого процесса.
  
• Уровень уплотнения повышается за счет активного воздействия сальникового стакана, значительно уменьшает процесс трения и быстрый занос элементов, часто соприкасающихся друг с другом.
  
• Плунжер делает лишь несколько поступательных движений по оси цилиндра. Изначально, он перемещается в одну сторону, а после захвата жидкости направляется в другую.
• Система охлаждения в таких насосах, может быть, как воздушной, так и водной. Это зависит от специфики рабочего процесса и степени нагрузки, с которой насосу приходится порой сталкиваться.

К числу явных преимуществ, плунжерного насоса, можно отнести тот момент, что работать они могут с любой жидкостью, начиная с воды и заканчивая какими-то вязкими смесями. Что касается отличий от поршневого насоса, то их практически нет. Единственным моментом, который очень легко увидеть – это отсутствие внутреннего уплотнения поршневой системы. Таким образом, удалось избежать определенных ограничений в плане достигаемого уровня давления.

Исходя из рабочей схемы поршневого насоса двойного типа, можно сделать вывод, что в плане эффективности, она действительно очень хороша. Найти применение таким насосам гораздо проще, так как функционала у них в разы шире. Приобрести себе сдвоенный насос двойного действия, на самом деле не так сложно, как может показаться изначально. Главное – это заранее подумать, какая именно модель поршневого насоса, подойдет в вашем случае и стоит ли она тех денег, которых за нее требует производитель.

Сейчас мы рассмотрим несколько критериев, на которые важно обращать внимание при покупке плунжерного насоса двойного действия:

• Совместимость
• Производитель
• Система охлаждения и герметичность
• Соотношение характеристик и стоимости
• Качество используемого плунжера

Всего лишь несколько простых критериев, над которыми стоит заранее поразмыслить. Сделав это, вы как минимум, сможете избежать покупки некачественного поршневого насоса. Если же приложите усилий побольше, то сможете выбрать отличное устройство для продолжительной и эффективной эксплуатации.

Учитывая специфику работы горизонтального поршневого и плунжерного насоса, можно смело говорить о том, что он является одним из наиболее эффективных. Особенно это заметно в случае с серийным производством, где без использования подобного оборудования и вовсе никак не обойтись. Исходя из большой популярности и широкой сферы применения подобных насосов, можно сделать вывод, что у них есть большое количество преимуществ, в сравнении с другими моделями насосов.

Сейчас мы рассмотрим главные преимущества в работе горизонтального плунжерного и поршневого насоса двойного действия:

• Объемы перекачиваемой жидкости – в связи с огромной рабочей камерой, удалось так же значительно расширить объемы жидкости, которую можно перекачивать за один цикл.
• Типы жидкостей, которые поддаются перекачиванию – кроме обычной воды, поршневой насос двойного действия способен перекачивать и более вязкие смеси, которые не всегда поддаются обработке в других видах вакуумных насосов.
• Скорость работы насоса – за счет быстрого двухэтапного перемещения плунжера. Удается порой достигать огромной скорости работы насоса.
• Сфера применения – учитывая специфику и функционал насоса, его можно эффективно использовать практически в любой отрасли, лишь заранее просчитав предварительную нагрузку.
• Совместимость с другими установками – поршневые насосы так же можно легко совмещать с работой других вакуумных установок. Взаимодействия с другим оборудованием, насос становится только более эффективным.
  

Учитывая все эти сильные стороны, можно смело определить для себя, какой тип насоса подойдет именно вам. Если вы заинтересованы в том, чтобы использовать насос в домашних условиях, то хватит и какой-то бюджетной установки. Но если речь идет о применении на серийном производстве, то в таком случае придется, как следует потратиться.

Основные сведения о плунжерных насосах с набивкой

Требуется ли техническое обслуживание набивки?

Да, техническое обслуживание необходимо проводить через регулярные промежутки времени, чтобы обеспечить правильную работу насоса на уплотнениях плунжера или набивке и снизить вероятность утечки. Набивка требует гораздо большего обслуживания, так как требует регулярной регулировки и большой осторожности, чтобы не перетянуть набивку, что приведет к избыточному трению и большему износу самой набивки. Уплотнения следует заменять, когда они изнашиваются или начинают появляться утечки

Есть ли преимущества при выборе плунжерного насоса по сравнению с другими технологиями для определенных применений?

Насосы Williams были разработаны с использованием компонентов высочайшего качества, чтобы выдерживать самые суровые условия и обеспечивать наилучший впрыск химикатов с точностью и повторяемостью. Наши насосы спроектированы таким образом, чтобы обеспечить превосходное уплотнение и при этом быть саморегулируемыми, поэтому они не требуют периодической регулировки, как это делают уплотнения набивного типа.

Существуют различные типы приводов, используемых для работы плунжерного насоса с набивкой, наиболее распространенными являются электрические и пневматические приводы. Для этого случая мы обсудим комплектный плунжерный насос с пневматическим приводом. Регулируемое пневматическое устройство таймера идеально подходит для случаев, когда питание недоступно, и является хорошим решением для использования во взрывоопасных зонах. Дальнейшая регулировка громкости обеспечивается регулировкой длины хода. Это в сочетании с регулировкой частоты хода позволяет значительно варьировать производительность насоса, чтобы приспособиться к желаемым требованиям к расходу для конкретного применения.

Плунжерный насос с набивкой — пример поршневого насоса Williams серии «V».

В каких случаях обычно используются плунжерные насосы и почему они предпочтительнее в определенных ситуациях?

С пневматическим плунжерным насосом с набивкой, приводимым в действие поршнем большего размера с приводом от воздуха, прикрепленного к поршню с набивкой ( плунжер используется для вытеснения химиката) фактически увеличивает давление нагнетания во много раз по сравнению с давлением подачи используется для привода поршневого плунжера при преодолении давления, позволяющего впрыскивать химическое вещество. Этот принцип конструкции позволяет пневматическому плунжерному насосу впрыскивать в нагнетательный патрубок высокого давления при относительно низком давлении подачи.

Идеально подходят чистые химикаты или концентрированные химикаты, поскольку этот тип насоса может вводить очень небольшие объемы с различной скоростью впрыска, что делает его идеально подходящим для впрыскивания таких малых объемов. Это избавляет от необходимости прибегать к разбавлению химиката водой и другими совместимыми средами только для того, чтобы иметь возможность эксплуатировать насос с минимальными расходами без остановки насоса.

На что следует обратить внимание при выборе плунжерного насоса?

Небольшие объемы (возможны 1-2 литра в день), высокое давление (до 13 100 фунтов на кв. дюйм) и большой динамический диапазон (со 100 литров в час до 1-2 литров в час) — вот некоторые факторы, которые следует учитывать при Выбор этого типа насоса. Благодаря своей уникальной конструкции плунжерный насос может перекачивать самые разные объемы и выполнять всего несколько ходов в минуту. Благодаря этому он идеально подходит для перекачки чистых (концентрированных) химикатов, сохраняя при этом точность и воспроизводимость в широком диапазоне сред и применений. Мы рекомендуем подсоединять эти типы насосов к резервуарам, расположенным выше уровня всасывания насоса, даже если резервуар находится на самом низком уровне. Это называется «условием положительного всасывания» и гарантирует, что химическое вещество всегда доступно для перекачивания. Другой тип условий всасывания называется «подъем всасывания», при котором насос должен всасывать химикат из резервуара, который находится ниже уровня всасывания насоса, что требует от насоса подъема (вытягивания) химиката из резервуара для того, чтобы возможность закачать в приложение. Это значительно снижает производительность и во многих случаях не может качать, если требуется «высота всасывания».

Наилучшим сценарием для этих типов насосов является «затопленное всасывание», когда химикат всегда доступен для насоса, когда это необходимо.

В каких конкретных случаях используются плунжерные насосы с набивкой?

Некоторые области применения плунжерных насосов с набивкой: метанол, ингибиторы коррозии, ингибиторы образования накипи, смазочные материалы, экстракты, понизители масляного сопротивления, поглотители H3S, меркаптаны и многие другие химические вещества, дозируемые в самых разных процессах во многих отраслях промышленности.

Уплотнительные плунжерные насосы обеспечивают возможность впрыскивания при самых разных давлениях нагнетания благодаря усилению давления подачи для преодоления давлений нагнетания в точке нагнетания в процессе.

Williams Pump Solutions

Насосы-дозаторы для химикатов Williams обеспечивают точность за счет возможности управления вводимым объемом путем регулировки частоты хода и длины хода (объем на ход), что входит в стандартную комплектацию всей линейки насосов. . Это позволяет операторам точно регулировать количество впрыскиваемого химиката для достижения желаемого эффекта в процессе. Поскольку во многих приложениях требуется широкий диапазон скоростей от минимальной, нормальной до максимальной, все это может быть достигнуто за счет динамического диапазона 100:1, который обеспечивает наша конструкция.

Насосы Williams используются в самых суровых условиях, где впрыск химикатов имеет решающее значение для обеспечения непрерывности технологического процесса и сведения к минимуму времени простоя для ремонта насоса. С этой целью насосы Williams спроектированы так, чтобы обеспечивать непрерывную работу в течение длительного периода времени благодаря нашей конструкции. Мы также производим наши насосы из нержавеющей стали 316/316L и предлагаем керамические поршни, а также двойные запатентованные уплотнения из ПТФЭ для достижения наилучших возможных результатов для наших пользователей.

Серия «V» и «W»

Мы производим различные модели серии «V» с расходом от 0,7 галлона в час (0,27 литра в час) до 8,81 галлона в час (33,35 литров в час) и давление до 9200 фунтов на кв. дюйм (634 бар изб.) на некоторых моделях. В насосах используются двойные уплотнения и семь различных материалов. В дополнение к вариантам уплотнения у нас есть как керамические плунжеры, так и варианты из нержавеющей стали. Керамические плунжеры и уплотнения из ПТФЭ являются нашими самыми популярными и совместимыми с самым широким спектром перекачиваемых химикатов. Насосы серии «W» охватывают диапазон расходов от 22,9 галлонов в час (86,40 литров в час) до 90 галлонов в час (336 литров в час) и давление до 3200 фунтов на кв. дюйм (221 бар изб) на некоторых моделях .

Плунжерный насос и поршневой насос: есть ли разница?

Многие люди используют термины «поршневой» и «плунжерный насос» как синонимы. Конечно, это объемные насосы объемного типа, и у них есть сходства, но их тонкие различия имеют большое значение, когда речь идет о желаемой оператором производительности, цене и долговечности насоса.

Итак, в чем разница между плунжерными и поршневыми насосами и почему это важно? Начнем с кратких определений.

Что такое плунжерный насос?

Плунжерные насосы имеют возвратно-поступательный плунжер (тип штока). Когда он движется вперед и назад, он всасывает жидкость через впускной клапан и вытесняет ее через выпускной клапан. Плунжерные насосы имеют стационарное уплотнение высокого давления, прикрепленное к корпусу цилиндра насоса.

Плунжерный насос

Что такое поршневой насос?

Поршневые насосы также имеют возвратно-поступательный шток, называемый поршнем, который перемещается вперед и назад, чтобы протолкнуть жидкость через набор клапанов. Однако, в отличие от плунжерного насоса, уплотнение поршневого насоса соединено с поршнем, то есть оно движется вместе с поршнем внутри корпуса цилиндра.

Плунжерный (слева) и поршневой (справа)

В чем разница между поршневым и плунжерным насосами?

С инженерной точки зрения легко понять, что основное различие между поршневыми и плунжерными насосами заключается в размещении уплотнений или уплотнительных колец. Опять же, уплотнение плунжерного насоса неподвижно, а уплотнение поршневого насоса движется вместе с поршнем.

Но как эти различия влияют на производительность насоса? Оказывается, это может иметь значительное влияние в следующих областях.

Возможности давления

Когда поршневой шток совершает возвратно-поступательные движения внутри поршневого или плунжерного насоса, вы должны герметизировать его относительно стенки полости, чтобы он не потерял компрессию. Поскольку уплотнения плунжерного насоса не прикреплены к штоку, это обеспечивает меньшее трение и более высокое выходное давление. Когда уплотнение соединено с подвижной частью, как в поршневом насосе, происходит динамическое скольжение вдоль стенок корпуса, что приводит к меньшему давлению.

Вот почему. Когда поршневой насос толкает шток с прикрепленным уплотнением вперед, возникает трение, которое давит на уплотнение. Трение заставляет уплотнение реагировать в направлении, противоположном движению, заставляя насос работать больше, чтобы достичь большего давления.

Плунжерный насос имеет более плавное скольжение. Перевод: меньше трения. В плунжерном насосе, в котором возвратно-поступательный шток не имеет прикрепленного уплотнения, трение происходит в том же направлении, что и движение плунжера. Но давление в противоположном направлении, то есть они помогают до некоторой степени компенсировать друг друга. Уменьшенное трение означает, что двигателю не нужно прилагать столько усилий для достижения более высокого давления.

Материалы насоса и долговечность

Дизайн для технологичности (DfM) играет роль при определении долговечности конструкции насоса, особенно в отношении того, какие материалы и где можно использовать.

Материал корпуса насоса и возвратно-поступательного движения плунжера или поршня будет иметь наибольшее значение. В общем, вы хотите, чтобы компонент, который имеет наибольший потенциал для износа, был как можно более твердым, чтобы избежать царапин и поломки уплотнения.

Обычно используемые в насосной промышленности материалы включают анодированный алюминий, нержавеющую сталь и латунь. Но самым твердым доступным материалом, используемым в некоторых конструкциях насосов, является керамика. Он не изнашивается со временем, как большинство металлов, а также обладает отличной химической совместимостью. Его можно отполировать до очень однородной и гладкой поверхности, что идеально подходит для создания плотного прилегания.

Единственная проблема заключается в том, что керамика имеет очень высокую прочность на сжатие и низкую прочность на растяжение. Сильное сжатие будет сопротивляться давлению, в то время как сильные свойства на растяжение сопротивляются растяжению или изгибу. Он похож на бетон, который чрезвычайно прочен, но попробуйте его согнуть, и он треснет.

Почему это важно? В плунжерном насосе именно поршень должен плотно прилегать к стенке полости, а это означает, что он должен быть из максимально твердого материала. В поршневом насосе стенки полости должны герметизировать шток с помощью уплотнительного кольца, а это означает, что стенка полости должна быть максимально прочной.

Однако проектирование и изготовление тонкой трубчатой ​​стенки полости из керамики или другого материала и обеспечение ее идеально гладкой и однородной внутренней поверхности является гораздо более сложной задачей, чем изготовление внешней поверхности идеально гладкого плунжера из тех же материалов. . Даже если бы можно было сделать внутренние стенки корпуса из керамики, ее низкая прочность на растяжение быстро привела бы к растрескиванию и выходу насоса из строя.

Другими словами, гораздо проще сделать поршень из твердых материалов, чем корпус из тех же материалов. В результате плунжерные насосы могут быть спроектированы так, чтобы они были намного более долговечными, чем поршневые насосы.

СВЯЗАННЫЕ: Плюсы и минусы керамических и плунжерных насосов из нержавеющей стали

Техническое обслуживание

Многие поршневые насосы требуют масляной ванны. Некоторые версии также имеют второй масляный резервуар или масляный поддон с фитилем для смазки задней стороны уплотнения поршня. Эти резервуары необходимо пополнять и обслуживать, если вы хотите, чтобы насос работал должным образом.

Многие плунжерные насосы, например, производимые компанией Pumptec, имеют масло, которое содержится в герметичной камере и не требует слива или повторного заполнения каких-либо масляных резервуаров.

СВЯЗАННЫЕ: Триплексная масляная ванна и насосы с герметичными подшипниками: в чем разница?

Чем больше у вас деталей, тем больше требуется обслуживания. Плунжерные насосы имеют относительно простую конструкцию, меньше деталей и требуют гораздо меньшего обслуживания, чем поршневые насосы. Проще говоря, с плунжерным насосом меньше проблем.

Стоимость насоса

Какие еще результаты дает меньшее количество деталей и более простая конструкция? Более низкая стоимость. Плунжерные насосы, как правило, могут иметь значительно более низкие первоначальные затраты, чем поршневые насосы, при сравнении с аналогичными характеристиками. Их общая стоимость владения, как правило, также меньше, особенно если учитывать техническое обслуживание, ремонт или замену с течением времени.

Как правильно собрать внутренний шрус

Представленная инструкция «как собрать внутренний шрус» подходит для всех «Шарнирам Равных Угловых Скоростей»
Иногда после снятия внутреннего шруса возникает необходимость в правильной его сборке. Если человек не знаком с процедурой сборки, то скорей всего у него ничего не получится. В данной публикации вы ознакомитесь с устройством и узнаете, как правильно собрать наружный шрус автомобиля.

Устройство внутреннего шруса

• -внешняя обойма
• -внутренняя обойма
• -сепаратор
• -шарики

Шрус,чем то похож на подшипник, но его части не крутятся относительно друг друга, а только имеют некоторую степень свободы перемещения.
На большинстве VW внутренние ШРУСы бывают двух диаметров, 94 и 100 мм. Для Гольф 2 с мотором 1,3 наружная часть слегка отличается, наружная обойма маленьких ШРУСов симметричная

большие, 100 мм, на стороне, прилегаемой к фланцу коробки, имеют выточку под пробковую прокладку

Внутренняя обойма так же не симметрична, часть, которую нужно ориентировать к фланцу КПП

Сторона, которая должна быть обращена к палке привода, имеет ярко выраженный заход для шлицевой части

Шрус внутренний.

Теперь всё это нужно собрать в один узел. Сначала вставляем внутреннюю обойму в сепаратор, повернув их перпендикулярно друг другу.

затем размещаем этот бутерброд внутри наружной обоймы. И вот тут требуется внимание: если посмотреть внимательно на обе обоймы внутреннего ШРУСа, то можно обнаружить, что расстояния между канавками для шариков различаются. И собирать внутренний ШРУС надо так, что бы маленькие промежутки оказывались напротив больших.

теперь надо вставить шарики. Для этого нужно одновременно и на одинаковое расстояние наклонять и сепаратор и внутреннюю обойму

вставляете первый шарик

слегка утапливаете обойму с сепаратором в этом месте, и приподнимаете соседний сектор

и так по кругу

Без смазки двигать обойму нового внутреннего ШРУСа достаточно тяжело, поэтому можно нанести тончайший слой на обе обоймы перед сборкой.
И вот ШРУС внутренний собран. Если это 100мм-ый, приклеиваете прокладку к наружной части (у меньших диаметров её не предусмотрено)

теперь нужно ШРУС внутренний надеть на привод. В первую очередь – одеваем пыльник

затем надеваете тарельчатую упорную пружину

эта пружина – конусная, очень важно её правильно поставить. Конусом от ШРУСа

затем надеваете ШРУС, и стопорное кольцо

убедитесь, что стопор полностью утоплен в канавке

вот теперь можно приступать к смазке ШРУСа. Потяните его на себя, не перекашивая

нанесите смазку на выступающие части

несколько раз подвигайте наружную обойму взад и вперёд. Образовавшиеся излишки смазки равномерно размажьте по частям ШРУСа.
Тоже самое сделать с другой стороны.

но смазка не должна попасть на прокладку
привод готов к установке

Яков Финогенов

Как определить какой ШРУС хрустит – AvtoTachki

Содержание

• Наружный и внутренний ШРУС: отличия и особенности
• Причины и симптомы неисправности шарниров равных угловых скоростей
• Как проверить наружный ШРУС
• Проверка внутренней «гранаты»
• Чем опасен хруст?
• Можно ли ремонтировать ШРУС или только замена

Приводы управляемых колёс автомобиля представляют собой комбинацию из двух шарниров равных угловых скоростей (ШРУС), соединённых валом со шлицевыми окончаниями. Строго говоря, аналогичная конструкция встречается и в заднем ведущем мосту с редуктором в отдельном картере, но диагностики гораздо чаще требует именно передний привод, работающий в более жёстких условиях по углам передачи момента.

Процесс определения, какой именно из четырёх работающих там ШРУС изношен или начал разрушаться, обычно затруднён и требует соблюдения точной методики, чтобы избежать лишних затрат времени и средств.

Наружный и внутренний ШРУС: отличия и особенности

Наружным считается шарнир, соединённый со ступицей колеса, а внутренним — расположенный со стороны выхода коробки передач или редуктора ведущего моста.

Оба эти узла отличаются по конструкции, что связано с предъявляемыми к ним требованиями:

• при работе привод в сборе должен изменять свою длину во время смещения подвески от одного крайнего положения по вертикали к другому, данная функция возложена на внутренний шарнир;
• обеспечением максимального угла поворота переднего колеса занимается наружный ШРУС, что предусмотрено при его проектировании;
• внешние шлицы наружной «гранаты» заканчиваются резьбовой частью, на которую накручивается гайка, стягивающая внутренние обоймы ступичного подшипника;
• шлицевое окончание с внутренней стороны привода может иметь кольцевую проточку под стопорное кольцо, или располагать свободной посадкой, удержание вала в картере обеспечивается иными средствами;
• внутренний шарнир в силу своих небольших отклонений по углу иногда выполняется не по классической шестишариковой конструкции, а в виде трипоида, то есть трёх шипов и игольчатых подшипников на них со сферическими наружными обоймами, это прочнее, долговечнее, но плохо работает на значительных углах.

В остальном узлы схожи, оба состоят из корпуса с канавками для шариков или шипов, внутренней обоймы, шлицами сидящей на валу привода и сепаратора, позиционирующего шарики при обкате рабочих канавок.

ШРУС — разборка/сборка | Причина хруста ШРУСа при поворотах

Причины и симптомы неисправности шарниров равных угловых скоростей

Основной причиной выхода из строя шарнира является износ канавок обеих обойм, сепаратора и шариков. Это может происходить естественным образом, то есть при наличии качественной смазки очень долго, на протяжении сотен тысяч километров пробега или ускоренно.

Быстрый износ начинается с попаданием внутрь защитного эластичного чехла абразивов или воды. С такой добавкой к смазке узел живёт тысячу километров или меньше. Дальше начинают проявляться первые признаки неполадок.

При обкатке шариков обе обоймы находятся в точном взаимодействии с минимальными зазорами. Траектории качения и скольжения выверены прецизионно, часто даже путём селективного подбора деталей. Такой шарнир работает бесшумно при передаче любого расчётного крутящего момента и при любых углах из назначенного диапазона.

Как только из-за износа зазоры возросли или геометрия канавок исказилась, в шарнире появляются стуки за счёт выбора люфтов и хрусты из-за локальных подклиниваний. Передача момента происходит с рывками разной степени заметности.

Как проверить наружный ШРУС

Наиболее тяжёлым условием для наружной части привода будет передача большого момента под максимальным углом. То есть если шарнир изношен, то максимального значения люфты и акустическое сопровождение достигнут именно в таких режимах.

Отсюда и методика выявления:

• при движении на небольшой скорости колёса выворачиваются до упора в крайнее положение и выполняется резкий разгон, хруст раздастся со стороны неисправного ШРУС;
• повторением процедуры в обе стороны выводы уточняются, при этом имеется в виду, что угол поворота внутреннего по отношению к траектории колеса больше, чем наружного;
• при сомнениях, автомобиль вывешивается на подъёмнике, все эти действия повторяются, а находящийся под машиной диагност прислушивается уже к конкретным узлам, требуемая нагрузка симулируется одновременным нажатием акселераторной и тормозной педалей.

Окончательный диагноз ставится после снятия привода с машины и отсоединения от него шарниров. Люфты будут хорошо заметны при покачивании наружной обоймы относительно внутренней, износ канавок виден после разборки и удаления смазки, а трещины в сепараторе отчётливо просматриваются на его закалённой поверхности.

Как проверить ШРУСы — 3 способа диагностики полуосей

Проверка внутренней «гранаты»

При проверке на ходу внутреннего шарнира также необходимо создать для него наихудшие условия работы, то есть максимальные углы. От поворота руля здесь ничего не зависит, поэтому потребуется максимально накренить автомобиль, двигаясь по дуге с большой скорости под полной тягой.

Хруст от внутренней стороны автомобиля относительно траектории будет означать износ внутреннего шарнира именно на этом приводе. Противоположная сторона наоборот, уменьшит угол излома, поэтому хруст там может появиться только от узла, находящегося совсем в критическом состоянии.

ВИБРАЦИЯ ПРИ РАЗГОНЕ. КАК ПРОВЕРИТЬ ШРУС. #ремонтавто «Гараж №6»

Испытание на подъёмнике можно построить примерно таким же способом, нагружая привод тормозами, а углы наклона рычагов подвески изменять с помощью гидравлических подпорок. Заодно достаточно просто оценить наличие люфтов и состояние чехлов. Давно разорванные пыльники с грязью и ржавчиной внутри будут означать, что шарнир подлежит однозначной замене.

Чем опасен хруст?

Хрустящий шарнир долго не проживёт, подобные ударные нагрузки разрушат его нарастающим темпом. Металл устаёт, покрывается сеткой микротрещин и питтинга, то есть выкрашивания рабочих поверхностей дорожек.

Очень твёрдый, но при этом хрупкий сепаратор просто треснет, шарики будут вести себя произвольным образом и шарнир заклинит. Привод будет разрушен и дальнейшее движение автомобиля станет возможным лишь на эвакуаторе, а пропадание тяги на большой скорости ещё и небезопасно.

Одновременно возможно нарушение работы коробки передач, подвергнувшейся ударам со стороны приводного вала.

Блок управления автомобилем: ЭБУ, его функции, детали, неисправности и перепрограммирование

стенды ЭКЮ означает электронный блок управления, электронный блок управления на испанском языке, а также часто называется блок управления автомобилем. Не раз его сравнивали с мозгом транспортного средства, хотя здесь мы постараемся быть более точными.

Индекс

• 1 что такое ЭБУ
• 2 Какую функцию выполняет блок управления автомобилем?
• 3 Части блока управления автомобилем
• 4 Неисправности блока управления автомобилем
  • 4.1 Влажность в блоке управления автомобиля
  • 4.2 Повышение или понижение напряжения
• 5 Цена ремонта блока управления автомобиля
• 6 Перепрограммирование блока управления или ЭБУ
  • 6.1 Чип двигателя (силовой чип)
  • 6.2 Силовой распределительный щит
  • 6.3 Перепрограммирование коммутатора
• 7 Как подключиться к ЭБУ автомобиля

что такое ЭБУ

ЭБУ или блок управления компьютер, который централизует всю информацию о двигателес которой принимает решения и адаптирует свою работу к каждому обстоятельству. Он контролирует такие важные компоненты, как впрыск топлива, las вилки, давление турбо и клапан рециркуляции отработавших газов, фанаты система охлаждения, так далее. Кроме того, это позволяет двигателю работать практически одинаково, независимо от атмосферное давление или температура (чтобы привести несколько основных примеров).

Однако сегодня нельзя говорить об одном «мозге» так как в каждой части автомобиля находится несколько специализированных ЭБУ. Хотя обычно, когда мы говорим об ЭБУ или сухом блоке управления, мы имеем в виду тот, который занимается двигателем и некоторыми другими функциями.

El остальные распределительные щиты появлялись для снять нагрузку с главного ЭБУ, из-за большого количества расчетов, которые необходимо производить в современных автомобилях. Это могут быть: один, посвященный Контроль стабильности, один для подушек безопасности и других элементов безопасности, для приборной панели, для дверей, зеркал и окон, сидений и т. д. Их может быть так много у некоторых машин почти 100, хотя большинство из них простые и небольшие по размеру.

Какую функцию выполняет блок управления автомобилем?

Блоки управления или ЭБУ отвечают за управление всеми связанными элементами автомобиля. Раньше моторы работали без электроники, что не позволили им так хорошо адаптироваться к разным условиям труда. Теперь блок управления двигателем учитывает такие факторы, как давление воздуха, температура, положение распредвала, коленвала и дроссельной заслонки, выхлопные газы, обороты и длинный список данных.

В дополнение к этому также записывает все, что происходит в двигателе это необычно. Таким образом, механику останется только подключиться к нему через диагностическая машина чтобы прочитать записанные данные и посмотреть, что происходит с двигателем.

Вкратце работу блока управления автомобиля можно разделить на:

• получить входные данные: Блок управления получает данные от различных датчиков и детекторов, которые к нему подключены. В случае с двигателем это будут, например, датчики оборотов, датчики положение коленвала и распредвала, el датчик расхода воздуха или датчики изъеденные шатуны.
• выполнять расчеты: коммутатор использует все данные для принятия запрограммированных решений. Вот почему вам нужно немного технологичность так что ваш решение принимается очень быстро. Это очень важно для правильной работы двигателя. Например, при обнаружении детонации шатуна необходимо принять решение о остановке двигателя или очень быстром переходе в аварийный режим, чтобы избежать повреждений.
• посылать сигналы: коммутатор посылать сигналы подходит чтобы приводы работали как это требуется. Например: увеличить впрыск топлива, чтобы машина не заглохла при слишком низком падении оборотов (отсюда типичные рывки). Также хорошими примерами являются приводы, расположенные на тормозах, которые позволяют приводить в действие ESP или клапан EGR, который открывается или закрывается в зависимости от обнаруженных выхлопных газов.
• Информация о магазине: каждая неисправность или ненормальные данные хранятся в блоке управления двигателем. Например, датчик давления турбо, который показывает, что турбо не дует с ожидаемой силой. Данные, которые можно прочитать, если мы подключимся к блоку управления через соединение OBD.

Теме статьи:

Потеря мощности автомобиля: причины и решения

Части блока управления автомобилем

Для того, чтобы все это сделать, блок управления или ЭБУ автомобиля имеет большое количество деталей в одном. Печатная плата. С тем, что напоминает компьютер, подобный тому, который мы используем дома или на работе, хотя и без обычного жесткого диска, в дополнение к процессорам и специальной памяти для его задачи. Эти части:

• входной интерфейс: где он получает все сигналы, поступающие от различных датчиков, и преобразует цифровые сигналы для понимания ЦП.
• Выходной интерфейс: который преобразует цифровые сигналы от блока управления и его ЦП таким образом, чтобы они были понятны датчикам и исполнительным механизмам двигателя или другим устройствам, управляемым блоком управления.
• Центральный процессор (ЦП): процессор или процессоры, которые получают данные, выполняют вычисления и отправляют ответ в соответствии с программой. Они используются для управления двигателем, системами контроля тяги, электронными тормозными системами, автоматическими коробками передач и всем, чем управляет ЭБУ. Как мы уже говорили вам ранее, во многих случаях каждая система имеет свой собственный распределительный щит.
• хранение воспоминаний:
  • Память только чтение(ПЗУ): который содержит основную информацию
  • Программируемая память (EEPROM / Flash): эта информация может быть изменена. Этот тип памяти используется при перепрограммировании коммутатора или его клонировании, если он вышел из строя.
  • Оперативная память (Оперативная память): это временные данные, которые используются по мере необходимости и могут многократно записываться и перезаписываться. Как и на обычном компьютере.
• Блок питания: это часть, которая подает питание на весь распределительный щит и регулирует электрический ток.
• другие электронные компоненты: здесь вы найдете все необходимое для подачи питания на блок управления и поддержания его стабильной работы, координации его компонентов и защиты блока управления. Поэтому в этом разделе мы находим, например:
  • конденсаторы: которые в основном находятся в блоке питания, а также в некоторых областях блока управления для поддержания стабильного напряжения внутри него и в датчиках, с которыми он взаимодействует.
  • Диоды: которые позволяют току течь в одном направлении, но не в другом для защиты блока управления
  • Drivers: с чем управляется например катушки зажигания которые на свечах зажигания
  • Часы или кристаллы: которые регулируют скорость выполнения инструкций в процессоре или процессорах и синхронизируют их с остальными компонентами коммутатора.

Неисправности блока управления автомобилем

Блоки управления очень хорошо защищены внутри автомобиля, поэтому они редко выходят из строя. Тем не менее, когда они ломаются, это обычно происходит по двум основным причинам:

Влажность в блоке управления автомобиля

В этом случае повреждение может быть трудно исправить. То же самое происходит, когда намокает любое сложное электронное устройство. Именно поэтому много раз его меняют на б/у, если он есть и клонируют информацию о поврежденном блоке управления. Хотя поврежденные элементы тоже можно отремонтировать.

Наиболее распространенные повреждения, вызванные попаданием воды внутрь блока управления:

• поврежден блок питания: который включает в себя изменение различных компонентов внутри него.
• Кроме того, влажность может означать, что они появляются места сварки с коррозией ржавчины в разных точках распределительного щита.

Повышение или понижение напряжения

Как вы видели в разделе о деталях блока управления, в нем полно конденсаторов и других мер безопасности для поддержания стабильного напряжения внутри цепи. Однако в некоторых случаях они могут превысить свои возможности и в конечном итоге что-то повредить. В этих случаях наиболее распространенными неисправностями являются:

• сами регуляторные системы конденсаторы или конденсаторы. Например, конденсаторы, поврежденные скачком напряжения или потерявшие способность конденсации с течением времени. Возможно, он также был поврежден диод.
• может также случиться, что некоторые место пайки схемы трещины из-за чрезмерной силы тока. Что значит паять.
• сгоревший трек: которые обычно решаются изготовлением внешних перемычек на печатную плату. Например, припаивая к сгоревшей дорожке тонкий провод, выполняющий роль проводника.
• поврежденный транзистор: Может быть плохой выходной транзистор или плохой транзистор регулятора 5V. В этом случае вы должны изменить их на новые.

Цена ремонта блока управления автомобиля

В случае, если ваш распределительный щит сломался цена ремонта Многое зависит от модели: между 500 и 1. 500 евро. В лучшем случае это может быть просто какой-то второстепенный компонент из него легко ремонтируется. Другое дело, что вы должны клонировать информацию о вашей АТС на равноценный б/у. Что значит извлечь информацию и с помощью программатора вставить ее в новый или напрямую впаять память вашего блока управления в сменный (если они не повреждены).

В худшем случае придется поставить новый распределительный щит за отсутствие б/у. Что во многих случаях может быть связано с ценами на между 1.000 и 3.000 евро в зависимости от автомобиля, для которого он должен быть получен. К счастью, блок управления автомобиля является элементом, который очень редко выходит из строя на протяжении всего срока службы автомобиля.

Перепрограммирование блока управления или ЭБУ

Со всем, что мы видели до сих пор, вы можете себе представить, что, поскольку блок управления — это тот, который управляет двигателем и его компонентами, он является ключом к увеличить мощность и крутящий момент. Действительно, перепрограммирование состоит в том, что двигатель получает более требовательные заказы. Что происходит, так это Это можно сделать несколькими способами и не все они имеют одинаковую цену или одинаковую надежность. Виды перепланировки и их стоимость:

Чип двигателя (силовой чип)

Речь идет об изменении памяти блока управления вашего двигателя с другим программированием. Это то же самое, что и при клонировании блока управления (перепайка и выпайка памяти). Новая флэш-память, EEPROM или та, которую необходимо заменить, имеют программирование и карты, требующие большей мощности и крутящего момента от двигателя.

Его цена зависит от модели и места, куда вы идете (всегда обращайтесь к профессионалам), но колеблется от 400 до 700 евро.

Силовой распределительный щит

Речь идет о размещении второй блок управления между двигателем и заводским блоком управления. Таким образом, данные, полученные блоком управления автомобиля, фальсифицируются добавленными нами. В результате двигатель снова получает заказы, требующие большей производительности.

Перепрограммирование коммутатора

Здесь речь идет о буквально перепрограммировать коммутатор, ни чипованных, ни вторичных распределительных щитов. То есть удалите программирование вашего блока управления и вставьте новый, в котором он настроен на большую мощность. Однако есть два способа сделать это:

• Перепрограммирование с помощью компьютера: Это позволяет профессионалу увидеть, в каком состоянии находится автомобиль, и выполнить индивидуальное перепрограммирование. Что, если все сделано правильно, позволяет достичь наиболее безопасной конфигурации и наилучшей производительности для каждого клиента. От 300 до 1.500 евро.
• Перепланировка через PPC: Это устройство, которое подключается через разъем OBD. Здесь нет вклада стоимости в зависимости от состояния вашего двигателя. Просто скопируйте информацию, которая находится в вашем блоке управления, чтобы сделать резервную копию и сохранить новую со стандартными картами, которые необходимы для перепрограммирования двигателя для получения большей мощности.

Теме статьи:

Перепрограммировать автомобиль, что это нам дает? Мы протестировали его на Fiat Grande Punto.

Как подключиться к ЭБУ автомобиля

Для этого вам просто понадобится Сканер или диагностическая машина OBD. С его помощью вы сможете увидеть информацию, которую он сохранил в своей памяти. Как мы рассказали вам в разделе о функциях блока управления: регистрируемые им неисправности и состояние каждого компонента автомобиля.

Его цена обычно составляет от 15 до 40 евро. Хотя есть гораздо более дорогие, которые имеют намного больше функций. Некоторые примеры сканеров OBD относятся к LAUNCH, те из ЭДИАГ (наиболее рекомендуемые) или Ансель.

Изображения — Ненад Стойкович, Тим Гирс, Клаус Нар, endolith, 3ndymion, Альбертас Агеевас

Замена прошивки двигателя (прошивка ЭБУ)

Замена прошивки работы двигателя, по своей сути, и является чип-тюнингом. Чип-тюнинг – это обширное понятие, включающее в себя, как программный тюнинг, нацеленный на увеличение мощности и улучшение ездовых характеристик, так и другие возможные работы (к примеру, программное удаление катализатора, клапана EGR и т. п.).

Что такое прошивка? За что она отвечает и куда записывается? Что может дать замена прошивки? Разберемся поподробнее.

Ни для кого не секрет, что двигателем современного автомобиля управляет электроника, а в ее главе стоит электронный блок управления (ЭБУ). Именно в ЭБУ приходят показания с датчиков, именно с ЭБУ выходят команды (электрические импульсы) на выполнение определенных действий (к примеру открытие форсунок, подача искры и т.д.). И именно в ЭБУ содержится программа работы двигателя (прошивка). ЭБУ по своей сути является мини-компьютером, что управляет работой двигателя на вашем авто. Условно говоря, прошивка ЭБУ — это алгоритм, по которому работает двигатель.

Прошивку для двигателя создают инженеры завода-изготовителя авто. И тут начинается самое интересное. Чтобы выпустить современный автомобиль и отправить его в продажу, требуется выполнить ряд условий. Во-первых, соблюсти нормы токсичности выхлопа. Во-вторых, уложиться в налоговые ограничения каждой из стран, где будет продаваться автомобиль. В-третьих, подстроиться под особенности эксплуатации авто в разных регионах (с разным климатом, качеством топлива и т.п.). Подобных условий можно перечислить еще не один десяток.

Таким образом, создавая прошивку, инженеры вынуждены: Значительно сокращать динамику разгона, чтобы слегка повысить экологичность выхлопа; Занижать мощностные характеристики двигателя, создавая усредненную (универсальную) прошивку, пригодную для эксплуатации автомобиля в различных условиях; Ограничивать количество лошадиных сил, в ситуациях, когда, к примеру, из-за налоговых выплат выгоднее продавать машину, у которой 99 «лошадей» вместо 110. Об этом не говорят в рекламе по телевизору, да и менеджер в автосалоне об этом вам явно не сообщит. Но это факт – двигатель современного автомобиля задушен различными искусственными ограничениями. Он может работать куда лучше, нужно лишь снять с него ограничения, заложенные в прошивке.

И, как не трудно догадаться, чтобы снять ограничения заложенные в прошивке, необходимо заменить заводскую прошивку на другую (модифицированную), в которой нет никаких ограничений. Именно так и зародился чип-тюнинг. То есть тюнинг, в основе которого лежит замена прошивки работы двигателя.

Модифицированной прошивкой можно увеличить показатели мощности и крутящего момента, улучшить тягу на низах, повысить чувствительность педали газа, убрать провал при резком разгоне, а иногда даже немного снизить расход топлива (хотя последнее строго субъективно и зависит больше от стиля езды).

И тут сразу же возникает еще пара вопросов: Кто создает модифицированные прошивки? Чем отличаются модифицированные прошивки от разных авторов?

Действительно, создавать модифицированные прошивки может чуть ли не каждый дурак, которому в руки попалось оборудование и программы. Вот только чтобы автомобиль после этого ехал лучше, а не хуже, требуются огромные знания и опыт по настройке работы двигателя.

Мы (лаборатория чип-тюнинга) разрабатываем на большинство приезжающих к нам автомобилей собственные программные решения, тестируя и откатывая их на диностенде. На оставшиеся авто (с которыми мы работаем, но не ведём собственных разработок), мы используем проверенные решения от именитых разработчиков.

И последний вопрос, на который следует дать ответ: как происходит замена прошивки в лаборатории чип-тюнинга. Грубо говоря — с чего начать, если хочется заменить прошивку двигателя на своем авто?

Первым делом вы обращаетесь к нам за консультацией. Это можно сделать по телефону: (8212) 42-55-00, либо по адресу: г. Сыктывкар, ул. Дырнос, д. 3/15 (возле ГИБДД). В ходе консультации мы ответим на все ваши вопросы (сколько времени занимает прошивка вашего автомобиля, сколько это стоит, сколько «лошадей» добавится и т.п.). Обсудив все детали и узнав все подробности, вы приезжаете к нам. Как только машина заехала в наш бокс, мы выполняем диагностику работы двигателя перед заменой прошивки, ведь прошивать неисправно работающий двигатель не рекомендуется. Убедившись, что с двигателем все хорошо, мы считываем заводскую прошивку двигателя. Заводская прошивка нужна для того, чтобы по ее идентификаторам подобрать модифицированную прошивку. К тому же, считанная заводская прошивка для клиента и для мастера – некий гарант уверенности, эдакая контрольная точка, к которой можно вернуться в любой момент (в любой момент вернуть заводские настройки). Далее, подобрав модифицированную прошивку, мы загружаем ее в память ЭБУ. На некоторых ЭБУ это происходит со снятием, разборкой, перепайкой элементов платы контроллера, но на большинстве ЭБУ все работы по замене прошивки выполняются через штатный диагностический разъем автомобиля OBD2.

Как только загрузка модифицированной прошивки завершена, переходим к самому интересному – к тест-драйву с клиентом. Политика нашей компании такова, что клиент платит только за результат. Поэтому, мы даем клиенту возможность проверить результат, до внесения оплаты. Если результат понравился – рассчитываемся, если нет – возвращаем заводскую прошивку и денег за замену прошивки не берем.

После замены прошивки, при необходимости, мы можем также выполнить дополнительные слесарные работы. Такие как удаление катализатора или сажевого фильтра (на дизелях), отключение клапана EGR и т.п. Все работы выполняются в одном месте, что очень удобно для наших клиентов.

P.S. По статистике за 2020 год на чип-тюнинг приехало 2673 автомобиля. Из них около 60% приехали с целью увеличить мощность двигателя. Остальные – с прочими проблемами (отключить евро-нормы, удалить иммобилайзер и т.п.). Все обращения были обработаны, а требования клиентов выполнены. Из всех прошитых автомобилей было не более 10-15 случаев, когда клиенты отказались от модифицированной прошивки после тест-драйва. Остальным клиентам все понравилось, и они продолжают ездить на модифицированной прошивке по сей день. *

* Статистика составлена на основе данных о заказ-нарядах за 2015-2020 год.

Мы заставим ваш автомобиль ехать лучше!

Чипануть!

Что такое настройка ECU и как она работает?

Автомобиль состоит из бесчисленного множества деталей, включая механические компоненты и электрические микросхемы. Современные автомобили оснащены множеством модулей управления, которые позволяют вам взаимодействовать с автомобилем и управлять им. Как и любое электронное устройство, внутри находится встроенная система. Без ECU ваша машина была бы просто пресс-папье. Точно так же изменение одного из них может изменить способ вождения вашего автомобиля.

От большей топливной экономичности к большей мощности — вот еще информация о настройке ЭБУ.

Что такое ЭБУ?

ECU — это аббревиатура от «блок управления двигателем».

Как следует из названия, это, по сути, то, что автомобили используют для работы. С точки зрения компьютера, это ваша материнская плата, через которую проходят все компоненты, без которых они не могут работать. Точно так же транспортное средство состоит из множества модулей управления, которые возвращаются к ЭБУ. Несколько вещей, которыми управляет ECU, — это подача топлива, синхронизация и AFR (соотношение воздух-топливо). Без настройки этих базовых элементов двигатель не будет работать должным образом.

Автомобили также пострадали от глобальной нехватки чипов, что привело к остановке производства и абсурдным ценам.

Что такое настройка ЭБУ?

Настройка ЭБУ очень похожа на разгон компьютерного железа. В обоих сценариях вы пытаетесь оптимизировать свое оборудование в меру своих возможностей. Поскольку они обычно регулируются из коробки, есть параметры, которые вы можете изменить для повышения производительности. Точно так же автомобили расстраиваются по выбросам, надежности и безопасности.

С помощью настройки ЭБУ вы можете оптимизировать свой автомобиль, сделав его более эффективным и мощным. Мелодии ECU подходят для всех пользователей, поскольку они могут быть как для полностью серийных автомобилей, так и для полностью собранных гоночных автомобилей.

Существует два типа мелодий: OTS (стандартные) и пользовательские мелодии. Мелодии OTS делятся на «этапы», хотя, по большому счету, это ничего не значит. Вместо этого он стремится различать разные уровни мощности и разные требования к оборудованию для их запуска. Поскольку один размер не подходит всем, мелодии OTS не так эффективны, как могут быть пользовательские мелодии.

Подобно тому, как вы можете изменить напряжение и тактовую частоту вашего процессора, вы можете изменить количество топлива или время, которое получает ваш двигатель.

При идеальном сочетании это обеспечивает большую мощность и/или лучшую экономию топлива. Настройка ECU изменяет топливную коррекцию вашего автомобиля и угол опережения зажигания, что само по себе является еще одной концепцией. Момент зажигания — это когда ваша свеча зажигания срабатывает по отношению к тому, когда поршень вашего двигателя находится в ВМТ (верхней мертвой точке), а топливные корректировки, как это намекает: подача топлива.

Тем не менее, точная настройка этих аспектов может повысить производительность и общую эффективность.

Другим важным аспектом любого двигателя внутреннего сгорания является подача топлива. Коррекция подачи топлива точно настраивается с помощью таблиц, которые определяют, сколько топлива получает двигатель в зависимости от положения дроссельной заслонки и оборотов. Эта таблица обеспечивает правильную подачу топлива в двигатель в любом заданном диапазоне оборотов. Эта таблица заправки может быть изменена, чтобы сделать ее более экономичной или более мощной, оставляя выбор за пользователем.

Традиционно, чтобы получить мелодию, вашему автомобилю требовался динамометр или «динамометр», что для некоторых оказалось неудобным, так как не всегда есть местные магазины, специализирующиеся на этой работе. В настоящее время механик может настроить автонастройку вашего автомобиля на подъездной дорожке через порт OBD-II. Программное обеспечение для настройки обычно предназначено только для операционных систем Windows, хотя с помощью виртуальных машин это возможно практически на любом устройстве.

Плюсы и минусы настройки ЭБУ

Как и в любом сценарии, у настройки ЭБУ есть свои преимущества и недостатки. Несмотря на все преимущества, которые можно извлечь из настройки ЭБУ, у нее есть и недостатки. В зависимости от человека недостатки могут стоить потенциальных преимуществ.

Pros

Подобно разгону вашего ПК, наиболее заметным отличием является производительность. Простая прошивка ECU может дать заметное количество энергии, подобно тому, как разгон вашего процессора может значительно улучшить ваши вычислительные возможности.

Настройки ECU оптимизируют работу двигателя, повышая его эффективность и мощность. Мелодии также могут быть изменены для работы с различными типами топлива, такими как гибкое топливо или E85. Точно так же TCU (модули управления коробкой передач) также можно настроить для более быстрого переключения передач. Это больше для производительных приложений, но вариант есть.

Мелодии ECU обычно ищут те, у кого есть автомобили с принудительной индукцией, такими как турбокомпрессоры и нагнетатели, поскольку они получают наибольшую выгоду. Благодаря дополнительной мощности и крутящему моменту вы получили новый опыт вождения. Это не должно упускать из виду безнаддувные (NA) двигатели, поскольку они тоже могут извлечь выгоду из некоторой тонкой настройки.

Минусы

Все имеет свою цену, и настройка ЭБУ тоже. Хотя это заставит ваш автомобиль работать лучше и быстрее, это увеличивает нагрузку на трансмиссию вашего автомобиля и компоненты двигателя. Когда ваш двигатель проектировался, его компоненты не предназначались для увеличения мощности или крутящего момента. Из-за этого любая гарантия, которую вы имеете в дилерском центре, больше не будет действовать.

Посредником в этой проблеме являются модернизированные детали от компаний, занимающихся послепродажным обслуживанием, но это требует больше денег, потраченных на ваш автомобиль.

Кроме того, мелодии не совсем дешевые. Альтернативой покупке является изготовление своими руками. Однако, если вы не знаете, что делаете, это может привести к катастрофическому провалу. Одной из многих возможных неисправностей может быть неправильная заправка топливом, что приводит к обогащению или обеднению смеси, что в конечном итоге приводит к разрушению внутренних компонентов двигателя. Точно так же двигатель никогда не будет работать правильно, если таблицы синхронизации не установлены правильно.

Поскольку среднестатистический автомобилист не знает, как тюнинговать машину самостоятельно, стоимость тюнинга может варьироваться от пары сотен долларов до более чем 1000 долларов. Кроме того, мелодии обычно связаны с VIN, идентификационным номером автомобиля, намекая на то, что это разовая покупка.

Следует ли настраивать блок управления двигателем?

Есть много преимуществ, которые вы можете извлечь из настройки ECU. От большей мощности до лучшей экономии топлива есть много причин для оправдания.

В конечном счете все сводится к тому, что вы хотите от своего автомобиля и насколько возможно получить мелодию. В то время как мелодия оптимальна для водителя выходного дня, который хочет большей мощности, это было бы неразумно для тех, у кого есть гарантийный статус. Tunes идеально подходят для тех, кто хочет выжать немного больше мощности, и широко известны как лучшая модификация «лучшее соотношение цены и качества».

На каком процессоре работает ЭБУ автомобиля?

Современные автомобили оснащены несколькими ЭБУ, подключенными к шине CAN — внутренней компьютерной сети автомобиля. ЭБУ контролируют почти все части автомобиля, такие как двигатель, тормоза, трансмиссия и подушки безопасности, автоматизируя эти части и повышая эффективность.

состоят из одного или нескольких процессоров микроконтроллера, которые представляют собой специализированные микросхемы, легко адаптирующиеся к суровым условиям эксплуатации, высокой температуре и силе гравитации.

1. 32-разрядный автомобильный микроконтроллер SPC5

STMicroelectronics производит серию 32-разрядных микроконтроллеров (MCU) для автомобильных электронных блоков управления. Эти чипы поставляются со встроенной флэш-памятью объемом от 128 КБ до 10 МБ.

Семейство микросхем ЭБУ SPC5 также предлагает различные возможности обработки, в зависимости от автомобильных приложений, такие как универсальные, безопасные и подключенные, а также высокопроизводительные. Вы найдете тактовую частоту процессора от 48 МГц до 200 МГц.

Таким образом, в зависимости от длины кода программирования или номеров, производитель автомобиля может выбрать разные чипы для ЭБУ.

Микроконтроллеры SPC5 имеют до трех вычислительных ядер. В основном вы найдете их в блоках управления двигателем и шасси, а также в усовершенствованных системах помощи водителю (ADAS), безопасности водителя, окнах и дверях.

Чип и его модуль памяти выдерживают температуру до 165 °C и прекрасно работают даже при -40 °C. Поскольку это процессоры автомобильного класса, они также могут выдерживать сильные удары.

Связанный: Рабочая температура ПК: насколько жарко слишком жарко?

ЭБУ, изготовленные из этих микроконтроллеров, поддерживают широкий спектр вариантов передачи данных, таких как Ethernet, локальная сеть межсоединений (LIN), FlexRay, DSPI и CAN-FD.

2. Архитектура MIPS32 и MIPS64

Микроконтроллеры MIPS поставляются с архитектурой набора инструкций RISC. В основном вы найдете их в электронных устройствах, таких как передовые сетевые модули, небольшие микроконтроллеры, игровые консоли, продукты для автоматизации офиса и телевизионные приставки.

MIPS Technologies производит 32-разрядные и 64-разрядные микроконтроллеры MIPS для автомобильных ЭБУ. Эти процессоры эффективны с кодом, требуют меньше энергии и имеют низкую стоимость. Некоторые 64-разрядные микроконтроллеры MIPS идеально подходят для высокопроизводительных автомобильных приложений, поскольку последним требуются более высокие возможности обработки и рендеринга графики.

Связано: Встроенная и выделенная графическая карта: что нужно знать

Производители автомобилей в основном используют 32-разрядные микроконтроллеры MIPS для автоматизации электронного управления в автомобиле.

Например, электронные двери, капоты, стеклоочистители, автоматические окна и т. д. работают на процессорах на базе архитектуры MIPS32. Некоторые электронные системы шасси и трансмиссии также включают 32-битный микроконтроллер MIPS.

Напротив, передовые системы, такие как информационно-развлекательная система, ADAS и автономное вождение, требуют аппаратного ускорения и распознавания объектов.

Таким образом, ЭБУ требуется больше вычислительной мощности для принятия правильного решения в высокоскоростной среде. 64-разрядные микроконтроллеры MIPS идеально подходят для таких приложений.

3. 16-битные микроконтроллеры для ЭБУ двигателя

Microchip Technology Inc. также производит различные микроконтроллеры и микропроцессоры для автомобильных ЭБУ, а 16-битные микроконтроллеры в основном используются в электронных блоках управления трансмиссией.

Они совместимы с протоколами передачи данных CAN-FD, CAN, USB, LIN и SENT.

16-битный микроконтроллер представляет собой микрокомпьютер с различными периферийными устройствами для управления двигателем, цифрового преобразования энергии, точной скорости и управления крутящим моментом. Он также состоит из контроллеров цифровых сигналов (DSC), которые помогают MCU с дополнительным управлением двигателем.

Различные типы автомобилей, такие как электромобили, автомобили с двигателем внутреннего сгорания или гибридные электромобили, используют несколько ECU на основе 16-битных MCU и DSC.

Микроконтроллер этих ЭБУ имеет сертификат AEC Q100 Grade 0, который указывает, что ЦП и его модуль памяти очень стабильны в диапазоне температур от -40 °C до 150 °C.

Микрокомпьютерная система может выдерживать суровые условия, такие как внезапные удары, движение на высокой скорости, отложения масла и смазки.

16-битный микроконтроллер может запускать алгоритмы управления двигателями, приводами, перепускными клапанами турбонагнетателя, клапанами рециркуляции отработавших газов и масляными/водяными насосами.

4. 8-битные микроконтроллеры

8-битные микроконтроллеры идеально подходят для ЭБУ, которым необходимо выполнять небольшие программные коды. Микроконтроллеры PIC и AVR являются брендами Microchip Technology Inc., и вы увидите их в различных автомобильных ЭБУ, которые управляют аналоговыми датчиками, цифровыми датчиками и емкостными сенсорными функциями.

В настоящее время современные автомобили оснащены светодиодными системами освещения для повышения энергоэффективности. Вы найдете один или два ЭБУ, управляющих этими массивами светодиодов, и большинство из этих ЭБУ основаны на 8-битных микроконтроллерах.

8-битные микроконтроллеры потребляют мало энергии, поскольку они состоят из независимых от ядра периферийных устройств или CIP. Некоторые функции ECU не всегда требуют постоянного использования процессора. Здесь CIP играют жизненно важную роль.

Эти микрокомпьютеры также поставляются с интеллектуальными аналоговыми периферийными устройствами, так что ЭБУ может управлять аналоговыми датчиками посредством преобразования аналогового сигнала в цифровой.

Для сенсорных функций в автомобиле эти чипы также содержат периферийный сенсорный контроллер, который помогает распознавать и измерять емкостное прикосновение.

5. Автомобильные микроконтроллеры S32K

Микроконтроллеры S32K производства NXP Semiconductors N. V. разработаны на основе архитектуры Arm Cortex-M серии RISC. ЭБУ на основе таких микроконтроллеров предлагают расширенное программное обеспечение, функции безопасности и защиты для умных автомобилей.

Эти MCU проходят сертификацию ASIL B/D и, следовательно, подходят для различных автомобильных ECU, которые будут управлять кузовом, электрическим блоком и зональным управлением.

Большинство микроконтроллеров S32K также проходят сертификацию AEC-Q100 Grade 0, Grade 1 и Grade 2, чтобы производители автомобилей могли использовать процессоры в суровых условиях с воздействием высоких температур.

Микроконтроллеры S32K поставляются с различными процессорными ядрами, такими как двухъядерные, одноядерные и ядра с фиксированным шагом. Емкость флэш-памяти и количество контактов изменяются в зависимости от процессорного ядра.

Обычно эти микроконтроллеры имеют от 128 КБ до 8 МБ флэш-памяти для хранения программ, при этом они предлагают два типа конфигураций контактов: от 32 до 176 контактов и от 48 до 289. булавки.

6. 32-разрядный микроконтроллер AURIX TriCore

Infineon Technologies AG производит встроенную систему для автомобильных ЭБУ, состоящую из микроконтроллера, процессорного ядра RISC и DSP в одном блоке микроконтроллера. Эти микроконтроллеры популярны как 32-битные микроконтроллеры AURIX TriCore.

Вы часто найдете их в ЭБУ, которые управляют двигателем внутреннего сгорания, блоками управления коробкой передач и системами рулевого управления с электроусилителем.

Помимо двигателя и трансмиссии, 32-разрядные ЭБУ AURIX TriCore MCU идеально подходят для ADAS, автономного управления вождением, управления безопасностью движения и автоматизации автомобильных подключенных сервисов.

Эти процессоры доступны в диапазоне скоростей обработки от 133 МГц до 300 МГц. MCU предлагают минимальный объем флэш-памяти от 0,5 МБ до 16 МБ.

По сравнению с другими вышеупомянутыми микроконтроллерами, они более мощные из-за выделенного SRAM. Что касается передачи данных, микрокомпьютеры совместимы с протоколами CAN, LIN, FlexRay и SPI.

Классификация автомобилей

По назначению автомобили разделяются на транспортные, специальные и гоночные.

Транспортные автомобили служат для перевозки грузов и пассажировПассажир — тот, кто совершает поездку в транспортном средстве. Специальные автомобили имеют постоянно смонтированное оборудование или установки и применяются для различных целей (пожарные и коммунальные автомобили, автолавки, автокраны и т. п.). Гоночные автомобили предназначаются для спортивных соревнований, в том числе для установления рекордов скорости (рекордно-гоночные автомобили).

Транспортные автомобили в свою очередь делятся на легковые, грузовые и автобусыАвтобус (от Автомобиль и Омнибус) — автомобиль общественного пользования, рассчитанный на поездку 9 и более пассажиров. Первые автобусы появились в начале 20 века. Сравнительно широко распространились уже к началу 1-й мировой войны..

Легковые автомобили имеют вместимость от 2 до 8 человек. Они выпускаются с закрытыми (седанСедан (происхождение термина неизвестно, обычно связывают с названием французского города Седан) — название кузова легкового автомобиля, имеющего 4 двери и не менее двух рядов сидений без перегородки между ними. и лимузинЛимузин (французское limousine, от названия исторической области Лимузен) — название кузова легкового автомобиля, имеющего жёсткую остеклённую перегородку, отделяющую переднее сиденье от остальной части пассажирского помещения. Кузова типа лимузин применяются только на больших автомобилях высокого класса.), открытыми (фаэтонФаэтон (французское phaeton, от имени греческого мифологического героя Фаэтона —
1) конная коляска с открывающимся верхом.
2) Кузов легкового автомобиля с убирающимся верхом и съёмными верхними боковинами. Фаэтон может быть 2-или 4-дверным, с 2–3 рядами сидений. Убирающийся верх из мягкого материала (брезент, синтетическая ткань) натягивается на складывающийся каркас. ) и открывающимися (кабриолетКабриолет — кузов легкового автомобиля с откидывающимся мягким тентом; имеет разновидности: кабриолет-купе с двумя боковыми дверями и 4-дверный кабриолет-седан.) кузовами. Грузовые автомобили оборудованы кузовом для перевозки груза, грузоподъёмностьГрузоподъёмност транспортного средства (подъемного крана, автомобиля и т. д.) — максимальная масса груза, которую оно способно в определенных условиях в один прием поднять, переместить или перевезти. их от 0,25 до 100 тонн. Грузовые автомобили без кузова или с небольшим кузовом, предназначенным для балласта, приспособленные для буксировки прицепных систем, называются авто-тягачами, они бывают седельные (для полуприцепов) и буксирные (для прицепов). Автомобиль или авто-тягач вместе с прицепной системой (прицепПрицеп — безмоторное колёсное транспортное средство, буксируемое тягачом (автомобиль, трактор). Обычный прцеп оборудуется закрытым кузовом или бортовой платформой; на специализированный прцеп устанавливают кузов для перевозки определённых грузов. , полуприцеп, прицеп-роспуск, прицеп-тяжеловоз) образуют автомобильный поезд.

Автобусы, имеющие кузов вместимостью более 8 человек, подразделяются на городские, пригородные, междугородные (туристские), местного сообщения и др.

По проходимости автомобили разделяются на дорожные, внедорожные (карьерные) и автомобили повышенной и высокой проходимости. Дорожные предназначены для эксплуатации по общей сети автомобильных дорог. Внедорожные, имеющие увеличенные габаритные размеры и осевые нагрузки, могут использоваться только на специальных дорогах, например в карьерах. Автомобили повышенной и высокой проходимости рассчитаны на работу в тяжёлых дорожных условиях и по бездорожью. Основной вид таких автомобилей — колёсные полноприводные (т. е. имеющие приводПривод — устройство для приведения в действие машин. Состоит из двигателя, силовой передачи и системы управления. Различают приводы групповой (для нескольких машин или рабочих органов) и индивидуальный (для отдельной машины или для каждого рабочего органа). ко всем колёсам).

Кроме колёсных, различают ещё следующие автомобили высокой проходимости: колёсно-гусеничные со сменными гусеничными движителями или колёсами; полугусеничные, имеющие одновременно гусеничные движители и колёса; снегоходы с движителями в виде широких гусениц или шнеков; автомобили на пневмокатках; амфибииАмфибия — автомобиль, способный передвигаться по суше и воде, с водонепроницаемым кузовом, гребным винтом или водометным движителем, водным рулем. — колёсные автомобили с водонепроницаемым кузовом и дополнительным движителем в виде гребного винтаВинт (польское gwint, от немецкого Gewinde — нарезка, резьба):
1) крепежная деталь — стержень с головкой (обычно имеет шлиц под отвертку) и резьбой.
2) Винт ходовой — ведущее звено в винтовой передаче.
3) Винт лопастной (воздушный, гребной) — вал с винтовыми лопастями, обеспечивающий движение самолета, вертолета, судна.; автомобили на воздушной подушке, приводимые в движение тяговым воздушным винтом или реакцией направляемой назад струи воздуха от компрессораКомпрессор — устройство для сжатия и подачи какого-либо газа под давлением не ниже 115 кПа. По принципу действия компрессоры аналогичны соответствующим насосам (напр., центробежный компрессор).; шагающие автомобили, передвигающиеся с помощью перемещающихся лыж.

Проходимость обычных дорожных автомобилей может быть существенно улучшена установкой на их задние ведущие колёса арочных шин с очень широким профилем и высокими грунтозацепами.

« Предыдущая запись

Следующая запись »

Классификация автомобилей

В мире существует несколько систем классификации легковых автомобилей. Часть из них пересекаются друг с другом и отличаются лишь в ряде деталей, другие построены по иному классификационному признаку и не схожи с остальными. В качестве основного классификационного признака используются габаритные размеры, масса автомобиля, мощность или рабочий объем двигателя, принадлежность к тому или иному сегменту рынка и прочее. В Европе, а с недавнего времени и в России используется главным образом система классификации Европейской экономической комиссии. Как ясно из названия, преимущество в классификации отдано принадлежности к рыночному сегменту. В то же время, практически каждый год производители предлагают покупателям новые виды автомобилей, которые, как правило, становятся «продуктом скрещивания» ранее известных классов. Поскольку благодаря этой тенденции устоявшаяся классификация постоянно подвергается изменениям, во избежание путаницы наряду с принадлежностью к тому или иному сегменту в европейской классификации учитываются также габаритные размеры и вес, что позволяет относить вновь появляющиеся новые типы автомобилей к уже существующим в системе видам.

Классификации Европейской экономической комиссии

Сегмент A

К этому классу относятся особо малые автомобили, которые принято считать городскими, предназначенные для беспрепятственного маневрирования по улицам, занимающие минимальное количество места. Автомобили этого класса (за исключением японских kei cars), как правило, выпускаются в кузове 3-х или 5-дверный хэтчбек. Габаритные размеры ограничиваются 3,6 метрами в длину и 1,52 метра в ширину.

Типичные представители: Daewoo Matiz, Kia Picanto, Ford Ka, Renault Twingo, Toyota iQ, Hyundai Eon, Suzuki Wagon R, Daihatsu Mira, Fiat Panda, Citroën C1, Peugeot 107, Hyundai i10, Smart.

Peugeot 107

 

Kia Picanto

Сегмент B

К этому классу относятся малогабаритные автомобили. Ограничение по длине 3,9 метра, по ширине 1,7 метра. В сегменте В так же, как и в предыдущем, преобладают автомобили в кузове хетчбэк, однако встречаются седаны и универсалы. Учитывается также объем двигателя, не превышающий 1,6 литра.

Представители класса: Лада Калина, Volkswagen Polo, Nissan Micra, Opel Corsa, Hyundai Accent, Honda City, Citroën C3, Renault Logan, Kia Rio, Audi A1, Mitsubishi Colt, Mini.

Volkswagen Polo

 

Audi A1

Сегмент C

Сегмент С часто называют Гольф-классом или компактными автомобилями. К нему относятся относительно большие, превышающие габаритами ограничения класса В автомобили. Из названия «Гольф-класс» понятно, что это один из наиболее популярных и массовых в Европе сегментов (на него приходится почти треть всех ежегодных продаж автомобилей). В течение нескольких десятилетий наиболее популярным автомобилем класса С был Volkswagen Golf, что и определило появление неофициального названия. Длина автомобилей этого класса ограничена 4,3 метрами, ширина до 1,8 метра. В сегменте в равных пропорциях встречаются автомобили в кузове хэтчбек, седан и универсал, а также небольшое количество купе и и кабриолетов.

Представители класса: Volkswagen Golf, BMW 1, Opel Astra, Ford Focus, Audi A3, Renault Megane, Honda Civic, Peugeot 308, Toyota Corolla, Nissan Almera, Kia Сee’d, Mazda 3, Hyundai i30, Mitsubishi Lancer, Citroen C4, Skoda Octavia, Subaru Impreza.

 

Предыдущее фото

Следующее фото

Сегмент D

Сегмент D – автомобили среднего или семейного класса. Сегмент по качеству отделки подразделяется на семейные и люксовые модели. В других системах классификации люксовые модели могут быть выделены в отдельный сегмент.

Представители класса: Ford Mondeo, Volkswagen Passat, SAAB 9-3, Mazda 6, Opel Insignia, Toyota Avensis, Lexus IS, Hyundai Sonata, Kia Optima, Audi A4, BMW 3, Mercedes-Benz C-класса, Volvo S60, Citroen C5, Subaru Legacy.

 

Предыдущее фото

Следующее фото

Сегмент E

Сегмент Е так же, как и сегмент С имеет альтернативное название – бизнес-класс. К этому сегменту относят седаны и универсалы, реже – другие виды кузовов. Характеризуются большой длиной – до 4,6 метров и, как следствие, обладают просторным салоном. Бизнес-класс – всегда высокий уровень комплектации, в том числе и в «базе». Особенность европейского бизнес-класса в том, что к нему традиционно принадлежат автомобили определенного круга марок, войти в который удается не всем, хотя он постепенно расширяется. Традиционно это Jaguar, Mercedes, BMW, Audi и так далее.

Представители класса: Jaguar XF, Cadillac CTS, Audi A6, Saab 9-5, BMW 5, Mercedes-Benz E-класса, Volvo S80, Lexus ES.

Предыдущее фото

Следующее фото

Представители «низшего звена» (условно): Citroen C6, Hyundai Genesis, Hyundai Grandeur и тп.

Сегмент F

Сегмент F высший с точки зрения качества и роскоши отделки, так называемый представительский класс. В этой категории встречаются традиционно исключительно седаны свыше 5 метров длиной. Характеризуются большим внутренним объемом, могут быть при внушительных габаритах четырехместными в целях повышения комфорта.

Представители класса: Rolls-Royce Phantom и Ghost, Jaguar XJ, Mercedes-Benz S-класса, Hyundai Equus, Audi A8, Lexus LS, BMW 7-й серии, Volkswagen Phaeton, Maybach 57/62.

 

Предыдущее фото

Следующее фото

Сегмент M

К сегменту M относят автомобили больших габаритов и длины с кузовом минивэн, как правило, с третьим рядом кресел и повышенной вместимостью. Предполагается, что основная целевая аудитория сегмента – семьи с большим количеством членов, однако на деле минивэн – автомобиль как для дальних поездок, так и служебный «челнок». Существуют минивэны бизнес-класса с высоким уровнем отделки. Вместимость — от 5 до 9 человек.

Представители класса: Hyundai H-1 Starex, Fiat Doblo, Ford Galaxy,  Volkswagen Caravelle.

 

Ford Galaxy

Сегмент J

К сегменту J в европейской классификации принято относить все без исключения автомобили повышенной проходимости. В этом заключается основное отличие от систем, принятых на других континентах, и в первую очередь, в США.

Сегмент S

В сегмент S входят исключительно спорткары и суперкары определенного круга производителей – Ferrari, Lamborghini, Mercedes-Benz и тп.

Отличия в системах классификации других стран

Франция

Во Франции система классификации неразрывно связана с системой налогообложения. До 1998 года во Франции существовало понятие налоговой лошадиной силы — Cheval vapeur. В этих единицах измерялась условная мощность двигателя, определявшая уровень налогообложения. Система классификации сложилась с учетом этого фактора.

США

В США принята классификацияпо полезному объему салона:

«Мини» примерно соответствует европейским A-B

«Субкомпакты» примерно соответствует европейскому С

«Компакт» примерно соответствует европейскому C-D

«Среднеразмерный автомобиль» примерно соответствует европейскому D-E

«Полноразмерный автомобиль» примерно соответствует европейскому F

Отдельные категории действуют для автомобилей в кузове универсал с большим, чем у других, объемом:

Small, Midsize и Large station wagon.

По аналогии с универсалами внедорожники (SUV) делят на:

Full, Midsize и Compact SUV.

До 1980-х годов в основе американской классификации лежала длина колесной базы.

 

Япония

В Японии классификация предельно проста: Keijidosha (легкий класс, kei-cars): длина не более 3,4 м, ширина не более 1,48 м, высота не более 2 м и двигатель не более 660 кубов.

Small size vehicles: Длина не более 4,7 м, ширина до 1,7 м, высота до 2 м и двигатель не более 2000 см³. Фургоны, грузовики и универсалы этого класса я Японии получаются номера с четрыехразрядным префиксом.

Normal size vehicles: длина более 4,7 м, ширина — 1,7 м, высота — 2 м или. Объем двигателя свыше 2000 см³. Автобусы и грузовики этого класса получают номера, начинающиеся с 1 или 2 знаков.

Классификация транспортных средств с использованием машинного обучения

Фото Håkon Sataøen на Unsplash Чтение: 7 мин.

Согласно отчету о рынке подержанных автомобилей, в 2020 году около 1 млн. подержанные автомобили продавались в Интернете, и, по оценкам, к 2025 году через онлайн-платформы будет продано 6 миллионов автомобилей (см. Отчет о размере и тенденциях рынка подержанных автомобилей, 2020 г.). Как мы видим, роль автомобильной электронной коммерции возрастает, и поставщики этой торговой площадки должны обеспечивать лучший опыт для потребителей (покупателей и продавцов). Наряду с увеличением доли рынка резко увеличилось количество сообщений о мошенничестве. В Соединенном Королевстве в 2020 году было зарегистрировано более 70 000 сообщений о мошенничестве, жертвы которых потеряли около 80 миллионов долларов (Murray, 2020). Обычно такие посты содержат несоответствия, например, загруженные изображения не соответствуют информации об автомобиле.

Используя передовые методы машинного обучения, подходящие для распознавания изображений, мы можем помочь решить упомянутую выше проблему. Этот проект направлен на создание модели, которая классифицирует марку и модель автомобиля по изображению. Кроме того, такую ​​модель можно использовать при создании мобильного приложения, помогающего пользователям идентифицировать автомобили.

Набор данных

Чтобы построить такую ​​модель, мы будем использовать набор данных Stanford Cars, обширную коллекцию изображений автомобилей. Он состоит из 16 185 изображений, помеченных 196 классов в зависимости от марки/модели/года автомобиля (Kaggle, n.d.). Пример одного из таких классов показан ниже.

Рисунок 1. Марка, модель и год выпуска автомобиля ( Изображение автора ) изображений в тренировочном наборе и столько же в тестовом наборе.

Таблица 1. Сводка набора данных ( Изображение автора )

Исследование данных

Набор данных не содержал пропущенных значений, поэтому удаление данных или импутация не потребовались. Задача состояла в том, чтобы автоматизировать извлечение марок/моделей/года выпуска автомобилей, поскольку строки различались по длине и типу символов. Это извлечение меток классов было выполнено в меру моих возможностей.

Кроме того, мы создали несколько гистограмм для столбцов марки и года выпуска. Основываясь на этих графиках, мы могли видеть, как распределяются данные. Например, какие марки автомобилей наиболее представлены в наборе данных. Из рисунка 2 видно, что наиболее представленной маркой автомобиля является Chevrolet, у которой более 800 изображений.

Рисунок 2. Распределение марок автомобилей ( Изображение автора )

Согласно рисунку 3, мы видим, что наиболее представленным годом выпуска является 2012 год, когда в этом году было выпущено около 5000 изображений автомобилей.

Рисунок 3. Гистограмма годов производства

Подход 1: традиционные методы машинного обучения

Фото The Nigmatic на Unsplash

Сначала мы будем использовать традиционные (или более традиционные) методы машинного обучения (например, регрессию, метод опорных векторов). и др.) для построения модели классификации.

Предварительная обработка данных

Чтобы использовать эти данные, сначала нам пришлось изменить размер всех изображений в одном формате (128×128 пикселей) для согласованности, а затем выразить их в числовой форме, точнее в массив NumPy пикселей RGB.

Предварительная обработка данных

Модели, которые мы использовали, перечислены ниже:

• Логистическая регрессия с анализом основных компонентов (PCA): PCA — это метод уменьшения размерности (метод без учителя), поэтому мы можем использовать его, когда у нас есть набор данных с несколькими измерениями. Мы хотим найти самые важные измерения, которые больше всего помогают нам объяснить данные.
• Машины опорных векторов с RBF (SVM): модели обучения с учителем, которые можно использовать для классификации и регрессионного анализа. SVM пытается линейно разделить данные, максимально увеличивая расстояние между классами.
• Случайные леса: один из наиболее обобщаемых алгоритмов для задач классификации. Он использует ансамблевое обучение, которое представляет собой метод, который объединяет множество классификаторов для решения сложных задач. Алгоритмы Random Forests хорошо работают во многих приложениях, включая классификацию изображений.

Подход 2: Глубокое обучение

Фото Mohd Hammad на Unsplash классификация изображений. Далее мы создадим различные модели глубокого обучения для классификации автомобилей.

Предварительная обработка данных

Учитывая, что люди делали изображения в нашем наборе данных, нет определенного угла или порядка того, как были сделаны снимки. Изображения в наборе данных сильно различаются, и работать с таким набором данных может быть непросто. Чтобы избежать таких проблем, мы выполнили аугментацию данных — метод, который увеличивает разнообразие набора данных за счет применения случайных преобразований (Tensorflow, 2020). Также для всех изображений мы выбрали стандартный размер 224х224х3.

Модели глубокого обучения:

• MobileNet : MobileNet-v2 — это сверточная нейронная сеть, содержащая 53 слоя. Эта сеть была обучена на более чем миллионе изображений из базы данных ImageNet и может классифицировать объекты по более чем 1000 категориям. Этот CNN оптимизирован для работы на мобильных устройствах (Sandler, 2018).

Рисунок 4. Архитектура MobileNet-v2 (Metin, 2021)

• VGG-16 : Эта сверточная нейронная сеть содержит 16 слоев. Он достиг 92,7% точность тестов первой пятерки в ImageNet, который представляет собой набор данных из более чем 14 миллионов изображений, принадлежащих 1000 классам.

Рис. 5. Архитектура VGG16 (Yanqi, n.d.)

• EfficientNet : EfficientNet — одна из самых эффективных моделей; эта сеть также была предварительно обучена в базе данных ImageNet. По сравнению с другими CNN, EfficientNet использует составное масштабирование, которое равномерно масштабирует все измерения глубины/ширины/разрешения при сохранении баланса (Tan & Le, 2020). Это значительно уменьшает размерность задач классификации.

Рисунок 6. Архитектура EfficientNet (Zhang et al., 2020)

При использовании предварительно обученных моделей необходимо настроить CNN для своей задачи; обычно это делается путем изменения последнего слоя (или пары последних слоев) предварительно обученной модели, чтобы в ней было то же количество классов, что и в наборе данных, с которым вы работаете (в нашем случае у нас есть 196 классов). , поэтому последний слой должен иметь 196 выходов). Мы настроили все модели глубокого обучения, изменив или добавив несколько слоев.

Результаты и анализ

После обучения моделей нам пришлось протестировать их на невидимых данных (данные тестирования) и посмотреть, насколько хорошо они работают для прогнозирования классов автомобилей. Судя по их производительности, оказалось, что традиционные модели машинного обучения дали плохие результаты. С другой стороны, модели глубокого обучения работали намного лучше.

В дополнение к проверке точности мы рассчитали оценку точности и отзыва для каждой модели (см. Таблицу 2). Однако любой другой показатель приводит к аналогичным выводам.

Таблица 2. Сводка результатов ( Изображение автора)

Учитывая, что модели глубокого обучения дали лучшие результаты, мы рассмотрим их подробнее. MobileNet V2 работал хуже по сравнению с другими моделями глубокого обучения; в тестовом наборе он достиг точности выше 40%. VGG16 работал лучше; в тестовом наборе он достиг точности около 68%. Наконец, как и ожидалось, модель EfficientNet B1 оказалась самой эффективной моделью; точность проверки достигла 71% (см. график ниже). Также важно отметить, что EfficientNet B1 занял гораздо меньше времени в процессе обучения, чем другие, из-за сложного масштабирования.

Рисунок 7. Точность проверки и потери моделей глубокого обучения ( Изображение автора)

Наконец, мы использовали модель EfficientNet B1, чтобы сделать некоторые прогнозы для некоторых случайных изображений, выбранных из тестового набора (см. рисунок ниже).

Рисунок 8. Выполнение прогнозов с помощью модели EfficientNet B1 ( Изображение автора )

Модель EfficientNet B1 работает относительно хорошо (она правильно классифицирует большинство автомобилей). В случаях неправильной классификации автомобили обычно очень похожи друг на друга. Как вы можете видеть на рисунке 5, автомобиль в правом нижнем углу должен был быть Toyota (правильная марка), но модель отличалась от оригинальной.

Заключение и будущая работа

Среди всех используемых моделей машинного обучения модель глубокого обучения (EfficientNet B1) оказалась лучшей моделью распознавания транспортных средств с точностью выше 71% на проверочном наборе. Очевидно, что такой точности недостаточно, чтобы сделать вывод о том, что EfficientNet B1 может быть включен в платформы автомобильной электронной коммерции, но результаты обнадеживают. Из-за ограниченного бюджета времени графического процессора я не мог полностью изучить пространство гиперпараметров выбранных моделей. Полностью исследуя это пространство и выбирая наиболее оптимальные параметры, производительность выбранных моделей может быть дополнительно улучшена.

Репозиторий GitHub: https://github.com/AlbionKransiqi/Car-Classification Тип (гибридные, обычные, электрические), по типу поставщика, по типу топлива, по размеру, по региону, по каналу продаж и сегментным прогнозам, 2020–2027 (2020) Grand View Research

Метин А. (2021) Классификация глубокого обучения системного склероза кожи с помощью MobileNetV2 Model

Мюррей А., Не позволяйте мошенникам по продаже автомобилей увести ВАШИ деньги, когда вы покупаете свой следующий двигатель (2020) Это деньги

Kaggle, Stanford Car Dataset по папкам классов (nd) Kaggle

Tensorflow, Увеличение данных . (2020) Tensorflow

Сандлер М., Ховард А., Ж М., Жмогинов А., Чен Л. , MobileNetV2 (2018) Paperswithcode

Тан М., Ле В. К., EfficientNet: переосмысление масштабирования модели для сверточных нейронных сетей ( 2020) Корнельский университет

Чжан П., Ян Л. и Лян Д. (2020) EfficientNet-B4-Ranger: новый метод распознавания болезней огурцов в теплицах в сложной природной среде

Классификация автомобилей — регион Орегон

Чтобы определить, какие изменения перемещают автомобили между классами V, S, P, I и M, см. полные правила классификации PCA. Полные правила классификации PCA можно найти в Правилах соревнований PCA Parade 2019: Правила соревнований Parade 2019, 1-е издание. Правила автокросса находятся на страницах 16-30. Раздел о классификации размера события отсутствует. Мы используем модифицированную версию классификации малых регионов, которая в последний раз публиковалась в правилах соревнований по парадам от 2017 года на стр. 28. Обратите внимание: правил соревнований по парадам на 2020 год не существовало, а правила 2021 года будут доступны позже этой весной.

Классы Porsche
Регион Орегон PCA Автокросс проводится в соответствии с измененной версией правил для малых регионов. Обязательно ознакомьтесь с разделом разрешенных модификаций в Правилах соревнований Parade (см. ссылку выше), если вы вносили КАКИЕ-ЛИБО изменения (включая шины R или шины большего размера) в свой серийный автомобиль. Целью класса Showroom Stock (S01, S02, S03 и S04) является создание класса для автомобилей, которые обычно поставляются и предназначены для использования в США и Канаде. Допускаются заводские опции, которые обычно поставляются для определенного модельного года. Однако все, что выходит за рамки этого, особенно все, что может быть разумно воспринято как влияющее на производительность, не будет разрешено в выставочном зале.  Например, автомобили должны эксплуатироваться с запасным колесом, домкратом, гаечным ключом, руководством(ями) по эксплуатации, инструментами и т. д.  Автомобили, не соответствующие классу, не получат чемпионские очки. Если у вас есть вопросы, свяжитесь с председателем автокросса до начала мероприятия по телефону: Autocross Chair

Класс чемпионов   Зарезервировано для чемпионов предыдущего класса и 5 лучших финишеров. Сопредседатели должны одобрить.

 

V01 (Все в наличии и подготовленные винтажные) Все 356, 912, 914, 924, 911 (1965–1983)

S01  Все 944, 928, 968, 911, кроме Turbo (1984–1998), базовый Boxster (1997–2004), все Cayenne, Macan и Panamera (кроме Turbo)

S02  911 Turbo (1991–1994), 911 base (1999–2012), 911 S, кроме X51 (1999–2009), Boxster S (2000–2004), Boxster/Cayman base (2005–2016) , все Turbo Cayenne, Macan и Panamera

S03 911 (Turbo 1995-2005), 911 S/GTS (2007 X51, 2009-2012), 911 base (2012.5-2018), Boxster/Cayman S/R/ ГТС (2005-2016)

S04  Все GT2, GT3, 911 Turbo/Turbo S (с 2006 г. по настоящее время), 911 S (с 2012.