طراحی و معرفی گیج هوشمند روغن موتور با قابلیت تشخیص سطح، آلودگی و اصالت روغن به صورت لحظه ای

هدف پژوهش حاضر، طراحی مفهومی و معرفی سامانه نوآورانه «گیج هوشمند روغن موتور» با قابلیت پایش همزمان و بی درنگ سطح روغن، کیفیت شیمیایی و اصالت (اصل یا تقلبی بودن) روغن موتور است. روش پژوهش از نوع کیفی با راهبرد فراترکیب اسنادی، کتابخانه ای و توصیفی است و به جای اندازه گیری کمی متغیرها، بر کشف، تشریح، عمق بخشی و ترکیب مفهومی یافته های پراکنده در ادبیات پژوهشی متمرکز می باشد. جامعه آماری شامل مقالات نمایه شده در پایگاه های معتبر IEEE Xplore ScienceDirect و SAE Mobilus در بازه زمانی ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ است. نمونه گیری به روش هدفمند با معیار «ارائه حسگر، الگوریتم یا سامانه مرتبط با پایش وضعیت روغن» انجام شد و پس از اعمال معیارهای ورود و خروج، ۳۸ مقاله برای تحلیل نهایی انتخاب گردید. روش گردآوری داده ها به صورت کدگذاری باز، محوری و انتخابی بر روی متون انجام شد. یافته های تحقیق نشان داد که: (۱) هیچ سامانه یکپارچه ای برای پایش همزمان سطح، کیفیت و اصالت روغن در خودروها وجود ندارد و روش های سنتی مبتنی بر چراغ هشدار فشار روغن یا تعویض های کیلومتری ناکارآمد هستند؛ (۲) حسگرهای مجزا مانند حسگر خازنی دوفرکانسه، حسگر فراصوتی، حسگر مغناطیسی ریزالکترومکانیکی و حسگر نوری کدورت هرکدام به بلوغ فنی قابل قبولی رسیده اند اما هیچ تلاشی برای ادغام آنها در یک بسته واحد صورت نگرفته است؛ (۳) مدل های یادگیری ماشین، به ویژه سیستم استنتاج تطبیقی عصبی-فازی و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه، با بهره گیری از داده های چندگانه قادر به طبقه بندی وضعیت روغن های اصلی با دقت میانگین بالای ۹۴ درصد هستند؛ (۴) روش های تشخیص اصالت روغن عمدتا برون خطی، پرهزینه و وابسته به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته (مانند طیف سنجی فروسرخ نزدیک) هستند و هیچ راهکار عملی برای نصب در خودرو وجود ندارد. بر پایه این یافته ها، معماری پنج لایه سامانه گیج هوشمند شامل لایه حسگری (شامل شش نوع حسگر ناهمگن)، لایه پردازش مرکزی و انطباق با پایگاه داده مرجع، لایه پایگاه داده مرجع روغن های اصلی، لایه ارتباطی (کانال خودرو و بلوتوث) و لایه نمایش و هشدارهای سلسله مراتبی طراحی گردید. سامانه پیشنهادی قادر است با دقت نظری بیش از ۹۴ درصد، سطح روغن، افت کیفیت (اکسیداسیون و آلودگی به آب) و انحراف از الگوی مرجع (مشکوک به تقلبی) را تشخیص دهد و هشدارهای چهارسطحی (سبز، زرد، نارنجی، قرمز) صادر کند. توسعه این سامانه می تواند تحولی اساسی در نگهداری پیشگیرانه خودروها و مبارزه با پدیده روغن های تقلبی ایجاد کند.

کلیدواژه ها:

گیج هوشمند روغن موتور ، پایش وضعیت بی درنگ ، حسگر خازنی دی الکتریک ، یادگیری ماشین ، تشخیص روغن تقلبی ، نگهداری پیشگیرانه ، همجوشی حسگرها