Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как определить двигатель троит


признаки и причины троения мотора

Как известно, двигатель внутреннего сгорания является сложным агрегатом, который нуждается в регулярном техническом обслуживании и ремонте. В противном случае при эксплуатации могут возникать определенные сбои и неполадки во время работы ДВС. Зачастую водители отмечают затрудненный запуск, снижение мощности, увеличение расхода топлива, появляются посторонние звуки, шумы и вибрации, двигатель начинает работать менее стабильно и т.д.

Сразу отметим, одной из самых частых проблем в списке различных неисправностей двигателя является троение.  Данная неисправность возникает на различных типах ДВС (бензин, дизель) независимо от пробега, состояния и других особенностей того или иного силового агрегата.

При этом важно понимать, что если двигатель троит, это является достаточно серьезной проблемой. Другими словами, такую неполадку нужно своевременно устранить, чтобы избежать других нежелательных последствий. Далее мы поговорим о том, как понять, троит двигатель или нет, какие признаки  четко указывают на троение мотора, а также почему троит двигатель автомобиля.

Содержание статьи

Троит двигатель: признаки

Прежде всего, важно своевременно диагностировать неисправность, после чего проблема локализуется для выполнения ремонта. Что касается троения мотора, нужно знать основные признаки данной неполадки, а также почему троит двигатель (причины, по которым мотор троит).

Итак, начнем с того, что троение фактически означает сбои в работе одного или нескольких цилиндров. Другими словами, рабочая смесь топлива и воздуха по той или иной причине не воспламеняется в камере сгорания, воспламеняется с задержкой, сгорает не полностью и т.д.

Основные симптомы и признаки троения следующие:

  • Во время работы ДВС в режиме холостого хода появляются сбои в виде потряхивания и подергивания мотора. В некоторых случаях вибрации могут быть достаточно сильными и передаются на кузов, рулевое колесо, рычаг КПП. Если в первом случае проблема может проявляться только периодически, во втором уже можно говорить о полном отказе одного или нескольких цилиндров.
  • Двигатель при езде заметно теряет мощность, могут возникать провалы при нажатии на газ, разгон сопровождается рывками, увеличивается расход топлива. В некоторых случаях на приборной панели загорается «чек» двигателя. Отметим, что данные симптомы могут возникнуть и по другим причинам, однако троение также проявляется подобным образом.
  • Обороты двигателя «скачут» или плавают на ХХ, под нагрузкой. Колебания могут быть как незначительными (850-1000 об/мин), так и сильными (с 850 до 1500 оборотов).
  • При осмотре свечей зажигания можно наблюдать, что электроды свечи покрыты черным нагаром. В этом случае не следует на 100% быть уверенным, что виновником проблемы является именно свеча. Дело в том, что даже после замены комплекта свечей зажигания через небольшой промежуток времени нагар снова появится, так как основные причины троения не были устранены.
  • Если оценить звук выхлопа на моторе, который начал троить, вместо ритмичной работы выхлопной системы отчетливо прослушиваются звуковые «рывки», которые также сопровождаются повышенными вибрациями по кузову.

Вполне очевидно, что при появлении даже одного из перечисленных симптомов, необходимо как можно быстрее  определить, троит двигатель по причине неполадок ДВС, сбоев в работе оборудования и т.д. Дело в том, что зачастую игнорирование даже незначительного троения  за достаточно короткий промежуток времени может стать причиной более серьезных поломок двигателя, для устранения которых потребуется дорогостоящий и сложный ремонт.

Причины, по которым троит двигатель

Ели возникло подозрение, что двигатель троит, тогда необходимо провести диагностику силового агрегата. В списке наиболее частых причин троения специалисты и опытные автолюбители выделяют следующие:

Сразу отметим, что причин много, при этом без надлежащего опыта в рамках проведения диагностики далеко не всегда удается быстро и точно определить проблему. По этой причине ниже остановимся на самых частых неисправностях, которые большинство водителей могут устранить своими руками, а также  характерных признаках, указывающих на ту или иную проблему.

Мотор троит: неполадки системы зажигания

Одной из самых частых причин троения ДВС являются проблемы в системе зажигания или неправильные настройки зажигания. Если прислушаться к работе мотора, в этом случае можно определить пропуски одного из тактов, возможно появление хлопков, которые сопровождаются подергиванием двигателя.

Если такая работа отмечена на холостых оборотах, однако после раскручивания коленвала мотор начинает работать ровно, причиной может быть раннее зажигания. Это указывает на необходимость регулировки и настройки зажигания на многих авто.

Идем далее. Если с настройками все в порядке, тогда нужно переходить к проверке свечей зажигания. Отметим, что около 50% всех случаев, когда мотор троит, связаны со свечами. Оптимальным вариантом будет полная замена всех свечей на новые или заведомо исправные.

При этом следует подбирать свечи зажигания правильно, то есть для конкретного двигателя (по калильному числу и ряду других важных параметров). Если же возможности заменить свечи нет, тогда следует почистить уже имеющиеся, а также проверить зазор между электродами и провести выставление зазора на свече при такой необходимости.

Также не следует забывать, что параллельно свечам из строя часто выходят высоковольтные свечные бронепровода. Результатом становится то, что искра может пробивать и не доходить до свечи. Высоковольтные провода нужно проверять, а также своевременно менять при такой необходимости.

Если двигатель троит после мойки авто или во влажную погоду, это часто бывает признаком проблем с ВВ. Для проверки можно запустить мотор в темное время суток, после чего внимательно осматриваются высоковольтные провода.

Появление искры четко укажет на пробой изоляции провода или другие проблемы. Для временного решения можно обмотать поврежденный участок изолентой, после чего один провод или весь комплект следует заменить при первой возможности.

Еще отметим, что на разных автомобилях внимания может потребовать трамблер или катушки зажигания. Кстати, во втором случае двигатель может троить только на горячую, при этом до прогрева работать нормально. Дело в том, что катушки могут давать сбой уже тогда, когда ДВС выходит на рабочие температуры, при этом все равно возникают пропуски зажигания.

Нарушение смесеобразования и подачи горючего

Теперь давайте представим, что искра на свечах есть, при этом мотор все равно троит. Это значит, что горючее в цилиндры не подается или же смесь топлива и воздуха не вспламеняется. Как известно, горюче должно быть перемешано с воздухом в строго определенных пропорциях. Увеличение количества топлива приводит к обогащению смеси, тогда как увеличение количества воздуха означает обеднение.

Как слишком «бедная», так и сильно «богатая» смесь теряет способность к воспламенению от искры. В подобной ситуации двигатель  зачастую троит как на холодную, так и на горячую, на ХХ и под нагрузкой. Причиной троения в этом случае может оказаться загрязненный воздушный фильтр. Если просто, двигателю недостаточно воздуха, смесь сильно обогащается, свечи заливает бензином.

Если говорить о проблемах топливной системы, топливо может или не поступать в нужном количестве, или же подаваться в избытке. Например, в тех случаях, когда форсунки инжекторного двигателя сильно «переливают». В такой ситуации необходимо отдельно проверять инжектор.

Еще отметим, что часто мотор троит в том случае, если возникает подсос воздуха в системе топливоподачи или на впуске. В любом случае, лишний воздух приводит к тому, что смесь становится обедненной. Также на многих авто возникают проблемы с вакуумным усилителем тормозов, при этом подобные неполадки также «завоздушивают» систему.

Следует добавить, что качество смеси в зависимости от режима работы двигателя на современных авто напрямую зависит от ЭСУД. Данная система устанавливается на моторы с электронным впрыском и включает в себя блок управления (ЭБУ), к которому подключены различные датчики (ДМРВ, ДПДЗ, ДПКВ и т.д.)

Также контроллер осуществляет управление исполнительными устройствами (например, РХХ), что позволяет регулировать смесеобразование, автоматически контролировать и динамично корректировать работу мотора.

Вполне очевидно, что выход из строя отдельных датчиков или компонентов системы приведет к сбоям. Частым результатом становится то, что двигатель в этом случае плохо заводится, неустойчиво работает, троит, дымит, перерасходует топливо, не тянет и т.п. Для точного определения проблемы рекомендуется начать с компьютерной диагностики двигателя и считывания ошибок из памяти ЭБУ.

Троение и проблемы с самим двигателем

Для нормальной работы мотора и максимально эффективного сжигания смеси топлива и воздуха, цилиндр в нужные моменты (такты) должен быть герметично закрыт. Если же внутри двигателя возникли определенные повреждения ЦПГ и ГРМ, происходят сбои в работе механизма газораспределения и т.п., тогда закономерно следует ожидать нарушения герметичности.

Простыми словами, поршень не сможет нормально сжать смесь в цилиндре для последующего воспламенения. Как правило, к потере герметичности приводит залегание или разрушение поршневых колец, повреждения поршня, глубокие задиры на зеркале цилиндров или трещины, прогар клапанов ГРМ и т.д.

Чтобы определить проблему, на начальном этапе необходимо замерить компрессию в цилиндрах двигателя. В том случае, если только в одном цилиндре показатель упал ниже нормы, тогда нужно залить в этот цилиндр немного моторного масла через шприц. Затем точные замеры компрессии повторяются. Если компрессия поднялась, это укажет на то, что неполадки, вероятнее всего, связаны с поршневой. В том случае, если никаких изменений после добавки масла не выявлено, тогда высока вероятность прогара клапана.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему троит дизельный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах троения дизельного мотора, а также о способах диагностики в рамках поиска проблемы и устранения неисправности.

Еще отметим, что к снижению компрессии и потере герметичности в цилиндрах  также могут привести неправильно отрегулированные клапана (регулировка теплового зазора клапанов), а также износ рокера (толкателя) или проблемы с гидрокомпенсаторами. Результат таких неполадок — неплотное прилегание клапана к седлу. Также следует помнить, что в некоторых случаях не стоит забывать об общих регулировках ГРМ, так как фазы газораспределения должны быть выставлены правильно.

Что в итоге

Как видно, список потенциальных причин троения мотора достаточно широкий. При этом следует отдельно учитывать тип двигателя (инжектор, карбюратор), особенности ГРМ на конкретном моторе, общее состояние ДВС и т.д. В случае с карбюраторным агрегатом может быть достаточно прочистить и настроить карбюратор, тогда как для инжектора может понадобиться углубленная компьютерная диагностика, замена датчиков ЭСУД, чистка инжекторных форсунок и т.д.

Если же говорить о проблемах, которые непосредственно связаны с самим двигателем, автовладельцам всегда следует быть готовыми к тому, что мотор потребуется разбирать для предварительной дефектовки и последующего ремонта.

Напоследок еще раз отметим, если троит двигатель автомобиля, тогда это важный признак того, что в работе силового агрегата возникли сбои. В такой ситуации  главной задачей владельца является быстрое обнаружение и устранение неисправности для предотвращения других возможных последствий и нормализации работы силового агрегата.

Читайте также

Троицкий двигатель. Что делать?

Но факт - эта проблема встречается не так часто, но в некоторых случаях ее сложно диагностировать. Это явление в кругу техников называют «пропавшим без вести». Если какой-либо цилиндр не работает, двигатель автомобиля начинает быстро изнашиваться по нескольким причинам. Так, к примеру. газ поступает в неработающий баллон, не выгорает и накапливается на стенках. Затем он смешивается с моторным маслом и попадает в картер. Из-за этого масло постепенно «разбавляется», качество значительно ухудшается - и через некоторое время уже в рабочий цилиндр подается некачественное масло.Следовательно, пониженное сжатие двигателя создает благоприятные условия для создания истирания на поршнях, стенках цилиндров, прецизионных плоскостях и других деталях, контактирующих с маслом. Если исправность не учтена, двигатель начнет работать в другом температурном диапазоне, начнет перегреваться.

Почему троит двигатель? Как запустить диагностику?

1. Диагностика должна начинаться с проверки искры. Сначала нужно открутить свечу и осмотреть ее.При нормальной работе двигателя цвет изолятора электрода должен быть немного коричневым и ярким. Если есть закопченный изолятор и электрод, то это должно быть настороженно, так как это явный признак того, что существует «-» мотор Мазло или «обогащение» топлива. Эта свеча может либо вообще не работать, либо работать плохо или нерегулярно (из-за этого, но факт). Причины углеродного загрязнения:

Рекомендовано

Как работает задняя втулка переднего рычага и сколько она обслуживает?

Задняя втулка переднего рычага - один из составных элементов шасси автомобиля.Он относится к направляющим элементам подвески вместе с рычагами, выдерживает колоссальные нагрузки с колес. Тем не менее, с этим этот пункт, есть много ...

Расход масла в двигателе. Шесть причин

Вряд ли можно найти автомобилиста, который бы не беспокоился о повышенном расходе масла. Это особенно раздражает, когда это происходит с другим новым мотором. Вот наиболее распространенные причины, которые приводят к расходу масла в двигателе.

Как работает выхлопная система?

Система выпуска предназначена для удаления продуктов сгорания из двигателя и вывода их в окружающую среду.Также должно быть обеспечено снижение шумового загрязнения до приемлемых пределов. Как и любые другие сложные устройства, эта система состоит из нескольких ...

- длительная работа двигателя в горячем режиме или на холостом ходу, если витая свеча светится неправильным числом;

- в цилиндре низкого сжатия.

- неисправен обратный клапан;

- нарушение или смещение фаз газораспределения;

- нарушена работа форсунок;

нарушена работа кислородного датчика.

Тело подсвечника должно быть белым, не должно быть черных точек или полос. Их наличие указывает на повреждение свечи и на то, что ее необходимо заменить. Если визуальный осмотр результатов не принес, вы можете проверить на наличие искры проворачивания стартером.

2. Высоковольтные провода - их необходимо снять и тщательно рассмотреть. Наконечник провода, который входит в состав свечи, должен быть сплошного цвета.

3. Крышка распределителя зажигания - необходимо тщательно осмотреть как внутреннюю, так и наружную части.Часто троит двигатель из-за одной и той же проблемы - пробоя крышки, которая может возникнуть из-за слишком высокого напряжения, создаваемого высоковольтным проводом, или из-за неисправной искры.

4. Бывают также ситуации, когда троит двигатель из-за инжектора. Это происходит в следующих случаях:

- любая неисправность форсунки;

- использование топлива низкого качества или из-за использования определенных очистителей форсунок.

- схема цепей питания.

5. Если двигатель работает на холостом ходу или на передаче, владелец транспортного средства должен как можно скорее обратиться в сервисный центр.Возможно, это связано с тем, что высоковольтные провода перепутаны. Это то, на что мастер должен обратить внимание в первую очередь.

Как определить ваш Vortec Engine

Двигатели

Vortec - потрясающий источник доноров по обмену двигателями, и если вы ищете бюджетный вариант, его трудно победить. У свалок и вредителей есть множество грузовиков и фургонов, чтобы вытащить шортблок на основе LM7, LQ9, LR4 или другого GEN III GM. Много раз за менее чем тысячу долларов Vortec V8, который вы хотели заменить на свое шасси, может легко стать реальностью.

Проблема знания того, какой именно у вас двигатель, может быть сложной, и это поможет решить наше руководство по идентификации вашего двигателя Vortec.Знание того, как определить ваш двигатель Vortec, может пригодиться, когда вы пытаетесь согласовать трансмиссии, впускные коллекторы и ваш ECU или PCM с вашим двигателем. Это может быть особенно важно, если вы пытаетесь создать легальную систему подкачки в 50 штатах, например, наш Project 2JZ S14.

Как заменить водяной насос LR4
Путаница в отношении Vortec

Термин Vortec - один из самых простых терминов, который можно ввести в заблуждение в терминологии GM, которая действительно что-то говорит. В первую очередь это связано с тем, что на многих грузовиках и фургонах середины 80-х годов на впускном коллекторе или трубопроводе было выбито слово VORTEC.

LS1 Sensor Guide

Это основано на двигателях TBI, которые предшествовали коротким блокам GEN III, которые использовали головки цилиндров, известные терминологией, известной как вихревая лопасть. Использование этой лопасти в головке цилиндра позволило максимизировать поток с помощью лопастной штампованной штамповки в чаше под впускными клапанами. Разработанный для низкого крутящего момента и снижения выбросов, не путайте это с вашим двигателем Vortec 1996+.

Эти универсальные двигатели Vortec вошли практически во все, что летало под надписью GMC, в виде грузовика, внедорожника или полноразмерного фургона.Простота, с которой вы можете найти эти двигатели и головки цилиндров, часто может усложнить задачу, поэтому наш способ определения вашего двигателя Vortec здесь.

Литейные номера

Само собой разумеется, если у вас есть номера деталей для литья на головке цилиндров вашего Vortec, это значительно облегчает работу. Если вы приобрели полный движок, то поиск номеров кастинга и перевод GM RPO должны быть легкой задачей. В ранних моделях головок цилиндров Vortec используются две разные отливки, составляющие основной номер детали 125508060.

Как заменить 4,3-литровый термостат GMC Sierra

Эти головки практически идентичны, но номера отливок 12558062 и 10239906. Отличия от этих головок цилиндров Vortec заключаются в седлах клапанов, а модель 906 обнаруживается в более тяжелых фургонах и грузовиках.

VIN Numbers

Еще один удобный способ идентифицировать ваш двигатель Vortec, взглянув на восьмую цифру вашего VIN-номера, легко определить, что у вас есть.

  • Т = 5.3 л LM7
  • V = 4.8L LR4
  • Z = 5,3 л L59
  • U = LQ4
  • N = LQ9

Начиная с 2002 года эти двигатели будут поставляться с приводом по проводам (DBW) и, следовательно, требуют перепрограммирования вашего дросселя вручную или в местном дилерском центре.

Как заменить корпус дроссельной заслонки GEN III GM

LQ9

Популярный выбор для систем подкачки LS1 с турбонаддувом или с наддувом, этот объем объемом 6,0 литра наиболее желателен в 1999-2000 годах, когда дроссель все еще приводится в действие кабелем.Эти двигатели GEN III имеют железные головки и не должны использоваться со стандартной автоматической коробкой передач 4L60E.

Бюджетные сменные двигатели LS, часть 2

После этого LQ9 был оснащен алюминиевыми головками, а также увеличенным сжатием благодаря поршням с плоским верхом. В качестве идентификатора меньший LQ4 также поставляется с тем же литьем 317 от GM, и если вы работаете с LQ4, эти поршни будут слегка плоскими.

У вас есть какие-либо вопросы о том, как определить ваше руководство по двигателям Vortec? Оставьте их нам ниже!

Нравится:

Нравится Загрузка...

,

Smart Farming - автоматизированное и подключенное сельское хозяйство> ENGINEERING.com

Сейчас на Земле живет больше людей, чем когда-либо прежде, - 7,3 миллиарда - и это число все еще растет, согласно прогнозам ООН, к 2050 году оно достигнет 9,7 миллиарда. их. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН прогнозирует, что в ближайшие несколько десятилетий нам необходимо увеличить производство продовольствия в мире на 70 процентов, чтобы прокормить ожидаемое население в 2050 году.

Увеличение производства до такой степени непросто, но сегодняшние инженеры и фермеры работают вместе над созданием технологического решения: точного земледелия и «умной фермы».

Сельское хозяйство является старейшей индустрией для людей, но оно, безусловно, не чужд технологическим изменениям. Промышленные революции 19 9988 и 20 веков заменили ручной инструмент и конные плуги бензиновыми двигателями и химическими удобрениями.

Теперь мы стоим на пороге очередного фундаментального сдвига в сельском хозяйстве благодаря новой промышленной революции и технологиям Индустрии 4.0.

Интеллектуальное сельское хозяйство и точное земледелие включают в себя внедрение передовых технологий в существующие методы ведения сельского хозяйства с целью повышения эффективности производства и качества сельскохозяйственной продукции. В качестве дополнительного преимущества они также улучшают качество жизни сельскохозяйственных рабочих, сокращая тяжелый труд и утомительные задачи.

«Как будет выглядеть ферма через 50–100 лет?» это вопрос, поставленный Дэвидом Слотером, профессором биологической и экологической инженерии в Калифорнийском университете в Дэвисе. «Мы должны решать проблемы роста населения, изменения климата и труда, и это вызвало большой интерес к технологиям».

Практически все аспекты фермерства могут извлечь выгоду из технологических достижений - от посадки и полива до здоровья урожая и сбора урожая. Большинство современных и будущих сельскохозяйственных технологий делятся на три категории, которые, как ожидается, станут столпами умной фермы: автономные роботы, дроны или беспилотники, датчики и Интернет вещей (IoT).

Как эти технологии уже меняют сельское хозяйство и какие новые изменения они принесут в будущем?

Замена человеческого труда автоматизацией является растущей тенденцией во многих отраслях, и сельское хозяйство не является исключением. Большинство аспектов сельского хозяйства являются исключительно трудоемкими, и большая часть этого труда состоит из повторяющихся и стандартизированных задач - идеальной ниши для робототехники и автоматизации.

Мы уже видим, как сельскохозяйственные роботы - или агроботы - начинают появляться на фермах и выполняют задачи, начиная от посадки и полива до сбора урожая и сортировки.В конце концов, эта новая волна интеллектуального оборудования позволит производить больше и более качественные продукты питания с меньшими трудовыми ресурсами.

тракторов без водителя

Трактор является сердцем фермы и используется для решения множества различных задач в зависимости от типа фермы и конфигурации ее вспомогательного оборудования. По мере развития технологий автономного вождения тракторы, как ожидается, станут одними из самых ранних машин, подлежащих переоборудованию.

На ранних этапах все равно потребуются человеческие усилия для настройки полевых и граничных карт, программирования наилучших полевых маршрутов с использованием программного обеспечения для планирования маршрутов и определения других условий эксплуатации.Люди также все еще будут нуждаться в регулярном ремонте и обслуживании.

Тем не менее, автономные тракторы со временем станут более способными и самодостаточными, особенно с включением дополнительных камер и систем машинного зрения, GPS для навигации, IoT-подключения для удаленного мониторинга и работы, а также радиолокатора и LiDAR для обнаружения и предотвращения объекта. Все эти технологические достижения значительно уменьшат потребность людей в активном управлении этими машинами.

По данным CNH Industrial, компании, которая специализируется на сельскохозяйственном оборудовании и представила концепт автономного трактора в 2016 году: «В будущем эти концептуальные тракторы смогут использовать« большие данные », такие как информация метеорологического спутника в реальном времени, для автоматического создания наилучшее использование идеальных условий, независимо от участия человека и независимо от времени суток ».

(Изображение любезно предоставлено CNH Industrial.)

Посев и посадка

(Изображение предоставлено CEMA.)

Посев семян был когда-то трудоемким ручным процессом. Современное сельское хозяйство улучшило это с помощью сеялок, которые могут покрывать большую площадь почвы намного быстрее, чем человек. Тем не менее, они часто используют метод разброса, который может быть неточным и расточительным, когда семена падают за пределы оптимального места. Эффективный посев требует контроля над двумя переменными: посадка семян на правильную глубину и разнесение растений на соответствующем расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить оптимальный рост.

Прецизионное высевающее оборудование спроектировано так, чтобы каждый раз максимизировать эти параметрыСочетание данных геокартирования и данных датчиков, детализирующих качество почвы, плотность, влажность и уровень питательных веществ, значительно упрощает процесс посева. Семена имеют лучшие шансы прорасти и вырасти, а урожай в целом получит больший урожай.

По мере продвижения сельского хозяйства в будущее существующие сеялки точного высева будут поставляться вместе с автономными тракторами и системами IoT, которые передают информацию фермеру. Таким образом можно засеять целое поле, при этом только один человек наблюдает за процессом через видеопоток или цифровую панель управления на компьютере или планшете, в то время как по полю перемещается несколько машин.

Автоматический полив и орошение

Подземное капельное орошение (SDI) уже является распространенным методом орошения, который позволяет фермерам контролировать, когда и сколько воды получают их культуры. Соединяя эти системы SDI со все более сложными датчиками с поддержкой IoT для постоянного мониторинга уровня влажности и здоровья растений, фермеры смогут вмешиваться только в случае необходимости, в противном случае система будет работать автономно.

Пример системы SDI для сельского хозяйства.В то время как современные системы часто требуют, чтобы фермер вручную проверял линии и контролировал насосы, фильтры и датчики, будущие фермы могут подключать все это оборудование к датчикам, которые передают данные мониторинга непосредственно на компьютер или смартфон. (Изображение предоставлено Jain Irrigation.)

Хотя системы SDI не являются полностью автоматизированными, они могут работать полностью автономно в контексте интеллектуальной фермы, полагаясь на данные от датчиков, установленных на полях, для выполнения ирригации по мере необходимости.

Прополка и уход за растениями

Прополка и борьба с вредителями являются важными аспектами технического обслуживания и задачами, которые идеально подходят для автономных роботов.Несколько прототипов уже разрабатываются, включая Bonirob из Deepfield Robotics и автоматизированный культиватор, который является частью исследовательской инициативы UC Davis Smart Farm.

Робот Bonirob размером с автомобиль и может автономно перемещаться по полям, используя видео, LiDAR и спутниковый GPS. Его разработчики используют машинное обучение, чтобы научить Bonirob распознавать сорняки перед их удалением. Благодаря усовершенствованному машинному обучению или даже искусственному интеллекту (ИИ) в будущем такие машины могут полностью заменить потребность людей в прополке или контроле урожая.

Сельскохозяйственный робот Bonirob. (Изображение предоставлено Deepfield Robotics.)

Прототип UC Davis работает немного по-другому. Их культиватор буксируется за трактором и оснащен системами визуализации, которые могут идентифицировать флуоресцентный краситель, которым покрываются семена при посадке, и который передается молодым растениям, когда они прорастают и начинают расти. Затем культиватор срезает не светящиеся сорняки.

Хотя эти примеры представляют собой роботов, предназначенных для прополки, одна и та же базовая машина может быть оснащена датчиками, камерами и распылителями для выявления вредителей и применения инсектицидов.

Эти роботы и другие подобные им не будут работать изолированно на фермах будущего. Они будут подключены к автономным тракторам и IoT, что позволит практически полностью выполнить саму операцию.

Сбор урожая с поля, дерева и винограда

Сбор урожая зависит от того, когда вы будете знать, когда урожай будет готов, работать в любую погоду и завершить сбор урожая за ограниченное время. В настоящее время для уборки урожая используется большое количество машин, многие из которых пригодятся для автоматизации в будущем.

Традиционные комбайны, фуражные и специализированные комбайны могли бы сразу воспользоваться технологией автономного трактора для обхода полей. Добавьте более изощренную технологию с датчиками и возможностью подключения к IoT, и машины смогут автоматически начинать сбор урожая, как только условия станут идеальными, освобождая фермера для выполнения других задач.

Развитие технологий, способных к деликатной уборке урожая, таких как сбор фруктов с деревьев или овощей, таких как помидоры, - это то, где высокотехнологичные фермы будут действительно блестящими.Инженеры работают над созданием правильных роботизированных компонентов для этих сложных задач, таких как робот для сбора помидоров Panasonic, который включает в себя сложные камеры и алгоритмы для определения цвета, формы и местоположения помидора для определения его зрелости.

Этот робот собирает помидоры у стебля, чтобы избежать синяков, но другие инженеры пытаются сконструировать роботизированные конечные эффекторы, которые будут способны аккуратно хватать фрукты и овощи достаточно плотно, чтобы собрать урожай, но не настолько сильно, чтобы нанести ущерб.

Другим прототипом для сбора фруктов является вакуумный робот Abundant Robotics, который использует компьютерное зрение, чтобы найти яблоки на дереве и определить, готовы ли они собирать урожай.

Это всего лишь несколько из десятков перспективных роботизированных конструкций, которые вскоре возьмут на себя труд по уборке урожая. Опять же, с основой надежной системы IoT, эти агботы могли непрерывно патрулировать поля, проверять растения с помощью своих датчиков и собирать спелые культуры в зависимости от ситуации.

Сокращение труда, повышение урожайности и эффективности

Основная концепция внедрения автономной робототехники в сельское хозяйство остается целью снижения зависимости от ручного труда при одновременном повышении эффективности, производительности и качества продукции.

В отличие от своих предшественников, чье время было в основном занято тяжелым трудом, фермеры будущего будут тратить свое время на выполнение таких задач, как ремонт оборудования, отладка кода робота, анализ данных и планирование операций на ферме.

Как отмечалось для всех этих агоботов, наличие надежной магистрали датчиков и IoT, встроенных в инфраструктуру фермы. Ключ к по-настоящему «умной» ферме зависит от способности всех машин и датчиков взаимодействовать друг с другом и с фермером, даже если они работают автономно.

Какой фермер не хотел бы видеть их поля с высоты птичьего полета? Там, где когда-то требовалось нанять вертолета или пилота небольшого самолета, чтобы пролететь над объектом, который делает аэрофотоснимки, беспилотники, оснащенные камерами, теперь могут создавать такие же изображения за небольшую часть стоимости.

Кроме того, прогресс в технологиях обработки изображений означает, что вы больше не ограничены видимым светом и фотографиями. Доступны системы камер, охватывающие все: от стандартных фотографических изображений до инфракрасных, ультрафиолетовых и даже гиперспектральных изображений. Многие из этих камер также могут записывать видео. Разрешение изображения во всех этих методах визуализации также увеличилось, и значение «высокое» в «высоком разрешении» продолжает расти.

Все эти различные типы изображений позволяют фермерам собирать более подробные данные, чем когда-либо прежде, расширяя их возможности для мониторинга здоровья сельскохозяйственных культур, оценки качества почвы и планирования мест посадки для оптимизации ресурсов и землепользования.Возможность регулярного проведения этих полевых исследований улучшает планирование схем посева семян, ирригации и картирования местоположения как в 2D, так и в 3D. Обладая всеми этими данными, фермеры могут оптимизировать каждый аспект управления земельными и сельскохозяйственными культурами.

Но это не только камеры и возможности визуализации, которые оказывают влияние при помощи дронов в сельскохозяйственной сфере - беспилотники также находят применение при посадке и опрыскивании.

Посадка с воздуха

Дроны-прототипы строятся и испытываются для использования при посеве и посадке, чтобы заменить потребность в ручном труде.Например, несколько компаний и исследователей работают над беспилотными летательными аппаратами, которые могут использовать сжатый воздух для сжигания капсул, содержащих стручки семян с удобрениями и питательными веществами, прямо в землю.

DroneSeed и BioCarbon - две такие компании, обе из которых разрабатывают беспилотники, которые могут нести модуль, который запускает семена деревьев в землю в оптимальных местах. Несмотря на то, что в настоящее время он предназначен для проектов по лесовосстановлению, нетрудно представить, что модули могут быть перенастроены под различные семена сельскохозяйственных культур.Благодаря IoT и программному обеспечению для автономной работы парк беспилотников может выполнить чрезвычайно точную посадку в идеальные условия для роста каждой культуры, увеличивая изменения для более быстрого роста и более высокого урожая.

Пример дрона для посадки деревьев. (Изображение предоставлено BioCarbon.)

Опрыскивание сельскохозяйственных культур

DJI Agras MG-1 распылитель беспилотный. (Изображение предоставлено DJI.)

В настоящее время доступны и разрабатываются дроны для опрыскивания растений, что дает возможность автоматизировать еще одну трудоемкую задачу.Используя комбинацию GPS, лазерного измерения и ультразвукового позиционирования, беспилотники с разбрызгиванием культур могут легко адаптироваться к высоте и местоположению, приспосабливаясь к таким переменным, как скорость ветра, топография и география. Это позволяет дронам выполнять задачи по опрыскиванию культур более эффективно, с большей точностью и меньшим количеством отходов.

Например, DJI предлагает беспилотник Agras MG-1, разработанный специально для опрыскивания сельскохозяйственных культур, с емкостью бака 2,6 галлона (10 литров) жидких пестицидов, гербицидов или удобрений и дальностью полета от семи до десяти акров в час. ,Микроволновый радар позволяет этому дрону поддерживать правильное расстояние от посевов и обеспечивать равномерное покрытие. Согласно DJI, он может работать автоматически, полуавтоматически или вручную.

Работая в связке с другими роботами, посевы, которые были признаны нуждающимися в особом внимании, могут получить персональное посещение ближайшего дрона при первых признаках проблемы. Возможность обеспечить индивидуальный подход к любой части поля, как только это потребуется, может помочь остановить многие проблемы до их распространения.

Беспилотник Аграс МГ-1 опрыскивает поле. (Изображение предоставлено DJI.)

Мониторинг и анализ в реальном времени

Одной из наиболее полезных задач, которые могут выполнять дроны, является дистанционный мониторинг и анализ полей и сельскохозяйственных культур. Представьте себе преимущества использования небольшого парка беспилотников вместо группы рабочих, которые часами сидят на ногах или в автомобиле, путешествующем по полю вперед и назад, чтобы визуально проверить условия посева.

Именно здесь важна подключенная ферма, так как все эти данные должны быть полезными.Фермеры могут просматривать данные и совершать личные поездки в поля только тогда, когда существует конкретная проблема, требующая их внимания, вместо того, чтобы тратить время и усилия на заботу о здоровых растениях.

Учитывая, что беспилотники для сельскохозяйственного использования все еще находятся на ранней стадии своего развития, есть несколько недостатков. Диапазоны и время полета не столь надежны, как это требуется многим фермам - в настоящее время даже самые длинные беспилотники работают с максимальным временем полета около часа, прежде чем их нужно будет возвращать и перезаряжать.

Капитальные затраты также все еще довольно высоки, до 25 000 долларов США за дрон для чего-то вроде PrecisionHawk Lancaster. Существуют менее дорогие модели, но они могут не поставляться с необходимым оборудованием для визуализации или распыления.

Инновационные, автономные агботы и дроны полезны, но то, что действительно сделает будущую ферму «умной», будет тем, что объединит всю эту технологию: Интернет вещей.

Интернет вещей стал чем-то вроде всеобъемлющего термина для идеи о том, чтобы компьютеры, машины, оборудование и устройства всех типов были связаны друг с другом, обменивались данными и обменивались информацией таким образом, чтобы они могли работать как так называемые «Умная» система.Мы уже видим, что технологии IoT используются во многих отношениях, таких как устройства для умного дома и цифровые помощники, интеллектуальные фабрики и интеллектуальные медицинские устройства.

Умные фермы

будут иметь встроенные датчики на каждом этапе сельскохозяйственного процесса и на каждом оборудовании. Датчики, установленные на полях, будут собирать данные об уровне освещенности, состоянии почвы, орошении, качестве воздуха и погоде. Эти данные будут возвращены фермеру или непосредственно агоботам в поле. Команды роботов будут пересекать поля и работать автономно, чтобы отвечать потребностям сельскохозяйственных культур, и выполнять функции прополки, полива, обрезки и сбора урожая, руководствуясь собственным сбором датчиков, навигацией и данными об урожае.Дроны совершат путешествие по небу, увидят с высоты птичьего полета состояние растений и состояние почвы или создадут карты, которые будут направлять роботов и помогать фермерам-людям планировать дальнейшие шаги фермы. Все это поможет повысить урожайность, повысить доступность и качество продуктов питания.

BI Intelligence поделилась своими прогнозами о том, что количество устройств IoT, установленных в сельском хозяйстве, увеличится с 30 миллионов в 2015 году до 75 миллионов к 2020 году. В соответствии с этой тенденцией ожидается, что количество подключенных ферм составит 4.1 миллион точек данных каждый день в 2050 году по сравнению с 190 000 в 2014 году.

Эта куча данных и другой информации, полученной с помощью сельскохозяйственной технологии, и возможности подключения, позволяющие обмениваться ею, станут основой будущей интеллектуальной фермы. Фермеры смогут «видеть» все аспекты своей работы - какие растения здоровы или нуждаются во внимании, где поле нуждается в воде, что делают комбайны - и принимать обоснованные решения.

И эта дискуссия затронула только верхушку айсберга пословиц с акцентом на вегетативные культуры; Существует равное основание для принятия умных технологий для животноводства, и много дронов и роботов для каждого аспекта сельского хозяйства.Если каждая ферма в стране станет умной, достижение 70-процентного роста производства продуктов питания является несомненной.

Какие сельскохозяйственные технологии вы ожидаете? Комментарий ниже.



Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.