@article { author = {Moosavian, Ashkan and Najafi, Gholamhassan and Ghobadian, Barat and Mirsalim, Mostafa}, title = {Piston scuffing fault identification using engine vibration analysis}, journal = {Engine Research}, volume = {36}, number = {36}, pages = {3-14}, year = {2022}, publisher = {Iranian Society of Engine}, issn = {1735-5214}, eissn = {2345-4121}, doi = {}, abstract = {Pistons are always exposed to scuffing fault in an internal combustion engine. This fault can seriously damage piston and cylinder so that engine performance decreases drastically. The objective of this research is to investigate the effects of piston scuffing fault on the engine vibration in order to the usage of vibrations for detecting this fault. To this end, horizontal and vertical vibration signals of the engine were captured for healthy condition and scuffed piston and cylinder state. In this research, time-domain, frequency-domain and time-frequency domain analyses were used for the engine vibrations. In time-domain analysis, two parameters of root mean square and impulse factor were extracted from the vibration signals. Fast Fourier transform and short-time Fourier transform were employed for frequency-domain and time-frequency domain analyses, respectively. Moreover, two features of mean and energy were used in time-frequency domain analysis. The results showed that the piston scuffing fault generates significant vibrations in horizontal and vertical directions of the engine. Also based on the obtained results, the piston scuffing fault produced substantial vibrations in the frequency band of 2 to 6 kHz in the horizontal direction, whereas for the vertical vibrations of the engine, the frequency band of 4 to 6 kHz was affected. The obtained results demonstrated that the engine vibrations are capable of identifying the pistion scuffing fault, and can be used for its detection in engine.}, keywords = {Internal combustion engine,Piston scuffing fault,Engine vibrations,Time-domain analysis,Frequency-domain analysis,Time-frequency domain analysis}, title_fa = {شناسایی عیب سایش پیستون از طریق تحلیل ارتعاشات موتور}, abstract_fa = {در یک موتور درونسوز، پیستون‌ها همواره در معرض عیب سایش هستند. این عیب می‌تواند به سیلندر و پیستون موتور آسیب جدی وارد کرده به طوری که عملکرد موتور را به شدت کاهش دهد. هدف از این مقاله بررسی اثرات عیب سایش پیستون بر روی ارتعاشات موتور به منظور استفاده از ارتعاشات برای شناسایی این عیب می‌باشد. بدین منظور سیگنال‌های ارتعاش افقی و عمودی موتور در حالات سالم و سیلندر و پیستون ساییده اخذ شدند. در این پژوهش از تحلیل‌های حوزه زمان، حوزه فرکانس و حوزه زمان-فرکانس برای ارتعاشات موتور استفاده شد. در تحلیل حوزه زمان، دو پارامتر ریشه میانگین مربعات و فاکتور ضربه از سیگنال‌های ارتعاش استخراج شدند. برای تحلیل‌های فرکانس و زمان-فرکانس، به ترتیب روش‌های تبدیل سریع فوریه و تبدیل فوریه زمان-کوتاه به کار گرفته شد. همچنین در تحلیل حوزه زمان-فرکانس، از دو ویژگی میانگین و انرژی ارتعاش استفاده شد. نتایج نشان داد که عیب سایش پیستون ارتعاشات چشمگیری را در جهات افقی و عمودی موتور ایجاد می‌کند. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، عیب سایش پیستون ارتعاشات قابل توجهی را در باند فرکانسی 2 تا 6 کیلو هرتز در جهت افقی ایجاد کرد، در حالیکه برای ارتعاشات عمودی موتور، باند فرکانسی 4 تا 6 کیلو هرتز تحت تأثیر قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که ارتعاشات موتور قادر به شناسایی عیب سایش پیستون بوده و می‌تواند برای تشخیص این عیب در موتور به کار رود.}, keywords_fa = {موتور درونسوز,عیب سایش پیستون,ارتعاشات موتور,تحلیل حوزه زمان,تحلیل حوزه فرکانس,تحلیل حوزه زمان-فرکانس}, url = {https://www.engineresearch.ir/article_697727.html}, eprint = {https://www.engineresearch.ir/article_697727_74de05810e03c24f959304cc4bafef16.pdf} }