АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Периодически троит двигатель: Почему троит двигатель. Разбираемся в причинах и последствиях | SUPROTEC

11 февраля, 2021 by admin

Почему троит двигатель. Разбираемся в причинах и последствиях | SUPROTEC

Например, внедорожник Toyota Land Cruiser 200 комплектуется восьмицилиндровым силовым агрегатом. В зависимости от количества проблемных цилиндров этот мотор может и «семерить», и «шестерить», и так далее. Тем не менее, все равно говорят, что «двигатель начал троить». На «Оке» установлен двухцилиндровый мотор, значит, при неполадках он будет «однить», но по привычке говорят о троении.

Сейчас четырехцилиндровые двигатели устанавливаются массово на машины ВАЗ и ГАЗ. Здесь все совпадает. Когда говорят, что троит двигатель «Газель», значит, функционируют три цилиндра из четырех. Аналогично и с «Ладами» – название неисправности можно воспринимать буквально.

Признаки проблемы

Когда двигатель начинает троить, водитель это ощущает по ряду признаков:

Если наблюдаете один из данных симптомов, вероятно, в одном из цилиндров вашего автомобиля есть проблема. Или проблема общая, но в одном цилиндре она проявляется явно. Что делать в таких случаях? Разберемся, почему троит двигатель, тогда станет понятно, как бороться с этой неисправностью.

Сразу внесем ясность – двигатель может троить на холодную, на холостых оборотах, или в любых режимах работы. Почему цилиндр может отказаться работать? На самом деле всего три варианта: или нечему гореть, или нечем поджечь (для бензиновых ДВС), или не хватает окислителя (низкая компрессия). Поэтому, когда троит двигатель, причины нужно искать либо в подаче топлива, либо в генерации искры, либо в низкой компрессии (особенно для дизельных двигателей).

Если двигатель начал троить, следует немедленно заняться устранением неисправности. В противном случае вы получите ускоренный износ мотора, повышенный расход топлива и возможность крупной аварии в любой момент. Связано это с тем, что в неработающий цилиндр может продолжать поступать топливо. Оно смывает масло со стенок этого цилиндра и разжижает масло в картере, что приводит к повышенному износу, задирам, а в крайнем случае может произойти и взрыв паров топлива.

Диагностика двигателя

Сначала нужно найти неработающий цилиндр. Есть простой и наглядный способ для бензиновых двигателей. Нужно на холостых оборотах поочередно отсоединять провода высокого напряжения, подающие разряд на свечу. Когда подача электричества отсекается на рабочем цилиндре, двигатель начинает троить сильнее. Если же отключили нерабочий – изменений в работе мотора не будет. Следует соблюдать осторожность, чтобы не получить неопасный, но болезненный удар током.

Когда троит двигатель инжектор ВАЗ с прямым впрыском, поиск нефункционирующего цилиндра упрощается. Не нужно лезть к проводам, рискуя получить удар током. Достаточно отключать по очереди управление форсунками. Тоже нужно найти цилиндр, при отключении которого поведение силового агрегата не изменяется.

При диагностике дизеля нужно поочередно отключать подачу топлива. Например, можно просто откручивать гайки топливопровода. Цель та же самая – найти цилиндр, при отключении которого мотор работает без изменений.

Поиск причины

Выяснив, из-за какого цилиндра троит двигатель ВАЗ или автомобиля другой марки, приступаем к дальнейшим исследованиям. Требуется извлечь свечу и осмотреть ее на наличие бензина. Если контакты мокрые, значит, либо нет искры, либо смесь чрезмерно обогащена или наоборот обеднена.

Если виновата свеча

Поставьте заведомо исправную свечу и проверьте работу цилиндра. Если заработал – надо менять свечу, если не заработал – значит, причина, по которой троит двигатель, в чем-то другом. Продолжаем искать.

Проблемы в проводке или распределителе зажигания

Следующее, на что нужно обратить внимание, когда нет искры, – высоковольтная проводка. Необходимо проверить состояние контактов, и изоляции. Клеммы целые, без коррозии, изоляция без трещин? Значит, проблема в другом месте. Есть повреждения? Замените кабель и проверьте работоспособность свечи еще раз.

Есть экспресс способ проверить высоковольтные провода. Надо запустить двигатель, который начал троить, в темноте – ночью или в боксе без окон при выключенном освещении. В таких условиях все пробои будут отчетливо видны в виде искр. При подобной неисправности напряжение просто не доходит до свечи, поэтому она не искрит.

Если проводка в порядке, осмотрите крышку трамблера. Из-за неисправности этого устройства с перебоями работают разные цилиндры по очереди. Трещины на крышке – явный признак, что в распределителе зажигания отгорел один из контактов, поэтому двигатель начал троить.

Подсос воздуха извне

Если свеча исправная, и разряд на нее подается в штатном режиме, значит, проблема в топливовоздушной смеси. Иногда подсос воздуха извне разбавляет впрыск бензина до концентрации, при которой смесь не воспламеняется.

Причины попадания воздуха в цилиндр могут быть самыми разными: от повреждения патрубка впускного коллектора до разгерметизации уплотнителей ГБЦ. Это проявляется тем, что двигатель троит на оборотах, при повышении нагрузки глохнет.

Чтобы устранить проблему, нужно заменить поврежденный воздуховод или уплотнители. Возможно, что подсос воздуха идет через прокладку головки блока цилиндров. Замену прокладки можно выполнить самостоятельно или обратиться к мастерам.

Недостаточная компрессия

Иногда компрессия в камере сгорания не достигает нужного значения из-за потери герметичности. Если смесь не сжата до нужного значения, концентрация паров бензина недостаточна для воспламенения. Часто причина в залегших поршневых кольцах.

Из-за скопившихся отложений кольца «прилипают» к бороздкам поршня и не обеспечивают должную герметичность. На такте сжатия топливовоздушная смесь просачивается сквозь зазоры пары поршень-цилиндр. Компрессия падает, горючее не воспламеняется.

В дизельных двигателях топливо самовоспламеняется от высокой температуры при сжатии воздуха. И если компрессия недостаточная, то и воспламенения не будет. Тут еще важно качество распыла топлива. Если топливный насос высокого давления или форсунки не соответствуют заданным параметрам, то топливо не будет равномерно распределяться в камере сгорания тонкими капельками, а будет «лить» или впрыскиваться крупными каплями. Такой распыл топлива даже при хорошей компрессии может привести к сбою работы цилиндра.

Если воздуховод в порядке, а признаки неисправности появились недавно, используйте триботехнический состав Suprotec Active Plus. Его добавляют в моторное масло. По способу действия это присадка для двигателя, она не изменяет состав смазки, не вступает в реакцию с ее компонентами.

Средство «Супротек Актив Плюс» улучшает работу клапанов и масляного насоса, удаляя загрязнения с пар трения. Также средство на микроскопическом уровне восстанавливает изношенные детали цилиндропоршневой группы. Трибосостав способен раскоксовать залегшие поршневые кольца, если случай не совсем запущенный.

Этот комплекс факторов способствует восстановлению компрессии в камере сгорания до номинальных значений. В парах трения нормализуются зазоры, на деталях удерживается более толстая пленка смазки. Работа цилиндра приходит в норму.

Конечно, в запущенных случаях, когда на внутренней поверхности цилиндра уже есть выработка, присадка не поможет. Такую проблему можно решить только капитальным ремонтом двигателя с расточкой цилиндра и установкой поршней ремонтного размера или гильзованием.

Для поддержания в исправном состоянии и восстановления характеристик топливной аппаратуры дизельного двигателя рекомендуется использовать присадку в топливо «Супротек ТНВД».

Когда троит инжекторный двигатель

Гораздо сложнее определить причину неисправности, если троит двигатель с инжектором. Силовые агрегаты подобного типа оснащаются электронными системами, в которые непосвященному лучше не лезть. Максимум, что можно сделать – проверить состояние свечей и форсунок.

Как проверить зажигание, уже рассмотрели. С форсунками алгоритм примерно такой же. Меняем распылитель нерабочего цилиндра заведомо исправным. Если заработало – отлично.

Например, часто из-за этой неисправности троит двигатель «Калины», в целом неприхотливый силовой агрегат. Замена форсунок помогает решить проблему. Впрочем, лучше не доводить мотор до подобного состояния. При первых признаках троения, добавьте в бензобак промывку SGA от компании Suprotec.

Эта мягкая присадка промывает форсунки, предохраняет их от коррозии и износа. Также средство улучшает работу топливного насоса, клапанов и других движущихся частей системы подачи горючего. При систематическом применении промывка «Супротек СГА» значительно увеличивает ресурс двигателя.

Если и после промывки горит чек, троит двигатель, и улучшений не заметно, значит сопло уже требует замены. Никакая присадка не поможет, нужно менять форсунку. Это дороже и занимает больше времени, чем залить в бензобак присадку, поэтому рекомендуем систематически заниматься профилактикой.

Если двигатель троит на холодную

Бывает, что двигатель троит на холодную только в сырую погоду. Прогревшись до нормальной температуры, мотор начинает работать в штатном режиме. Это явный признак, что изоляция одного из высоковольтных проводов повреждена. Из-за сырости электричество пробивает на массу, свеча не может продуцировать искру. Когда мотор прогреется и высохнет, мостик утечки исчезает и двигатель работает нормально. Решение одно – менять провода высокого напряжения. Как определить, какой из них поврежден, рассмотрели выше.

Если двигатель троит на холостых оборотах

Есть ли какие-то особые причины, когда двигатель троит на холостых оборотах? Скорее нет, чем да. На холостых мотор может троить по любой причине из рассмотренных в этой статье. Нет разницы, проблемы у «Пежо», «Калины» или автомобиля другой марки. Алгоритм поиска причин неисправности такой же. Если двигатель троит только на низких оборотах, то не исключен небольшой прогар клапана. На высоких оборотах смесь или воздух не успевают проскочить через прогар, компрессия поднимается и цилиндр начинает работать. Проверяется этот диагноз осмотром выхлопной трубы. Если из неё летит масло, то точно прогар клапана.

Признаки, причины и решения, если двигатель начал троить

Почему троит во время прогрева? Летом такого не было! — журнал За рулем

Распознать, что двигатель затроил, сможет даже не очень опытный автолюбитель. «За рулем» помогает определить причину.

Материалы по теме

Итак, двигатель работает на холостом ходу. При этом периодически возрастает вибрация, одновременно меняется звук, возникают перебои. Это говорит о том, что в одном из цилиндров периодически не происходит такт сгорания.

При сильном троении, когда цилиндр не работает совсем, вибрации ощущаются в салоне автомобиля на рулевом колесе и других органах управления. В комбинации приборов, скорее всего, загорится контрольная лампа CHECK ENGINE. Тахометр тоже может отреагировать на подобный недостаток колебаниями стрелки. Короче, не заметить подобную проблему невозможно. В чем же причина?

Определяем дефект

Неисправность может скрываться в конкретном цилиндре или в системах, общих для всех цилиндров. Первым делом постараемся найти проблемный цилиндр. Настоятельно рекомендую для этого использовать недорогой прибор типа ELM 327. Он, соединившись с «мозгами» автомобиля, скорее всего, выдаст что-то вроде «Неисправность форсунки N», «Пропуски зажигания в N цилиндре».

Если такого прибора нет, придется выкручивать свечи, фиксируя при этом, какая свеча из какого цилиндра. Если электрод одной свечи заметно отличается от остальных внешним видом, скорее всего проблема именно в этой свече. В этом случае подозрительную свечу следует заменить на заведомо исправную. Если троение не прекратилось, то неприятность может скрываться в катушке зажигания. Характерные для зимы низкие температуры, повышенная влажность, выпадение конденсата, а то и инея укажут на слабое звено в системе зажигания. По этим токопроводящим мостикам, созданным самой природой, высоковольтная катушка и будет пробивать на «массу».

Другой способ

Еще можно найти неработающий цилиндр, отключая по очереди форсунки. Для этого достаточно отсоединять от них разъем. Это гораздо лучше, чем отключать катушки зажигания, поскольку в последнем случае несгоревшая смесь летит в каталитический нейтрализатор, а если отключена форсунка, то топливо изначально не попадает в камеру сгорания. Итак, когда мы отключим форсунку в неработающем цилиндре, то мотор этого не заметит, зато если отключить работающий цилиндр, то мотор едва ли сможет работать на двух оставшихся.

Материалы по теме

Причины троения:

• Неправильные зазоры в клапанах. Если зазор между распредвалом и клапаном в закрытом положении отсутствует совсем, то клапан начинает пропускать смесь на такте сжатия, и в цилиндре не образуется должного давления.
• Низкая компрессия в одном из цилиндров, которая вызвана негерметичностью поршневых колец из-за их залегания. Возможна поломка колец и даже прогорание поршня.
• Впускной трубопровод негерметично прилегает к головке блока цилиндров, и неучтенный воздух, подсасываемый здесь, может привести к обеднению горючей смеси.
• Забор воздуха для работы вакуумного усилителя тормозов бывает расположен ближе к одному из патрубков, снабжающих воздухом цилиндры.
  Негерметичность соединений в этой магистрали приведет к обеднению смеси и пропускам сгорания в ближайшем цилиндре.

Ну и последнее. Диалектика говорит, что двух абсолютно одинаковых объектов в материальном мире не существует. Так и в моторе не бывает двух абсолютно одинаковых цилиндров. И если двигатель и его системы уже работают на пределе допустимого, то первым начнет отказывать самый слабый цилиндр. За что ему большое спасибо. Ведь если бы цилиндры работали одинаково, то двигатель и вовсе заглох бы. А с троящим мотором хотя бы можно добраться до ремонтной мастерской.

Желаю вам, чтобы двигатель вашего автомобиля не троил ни зимой, ни летом.

Ответы на часто задаваемые вопросы по эксплуатации автомобилей вы найдете тут.

в чем причина и что делать? — журнал За рулем

Выражение «движок троит» возникло в эпоху засилья четырехцилиндровых двигателей. «Троит» означало, что один из цилиндров мотора не работает, а за него отдуваются оставшиеся три.

Выражение настолько пришлось ко двору, что автоматически распространилось и на остальные моторы — вне зависимости от числа цилиндров. Поэтому даже двухцилиндровая Ока частенько «троила» — хотя правильно было бы говорить «однила». А с современными европейскими тенденциями к распространению 3-цилиндровых двигателей такие моторы получат возможность «двоить». Но использовать все равно будут слово «троить».

Что может вызвать неработоспособность одного цилиндра? Основных причин, как мы знаем еще со времен карбюраторных моторов, всего две: либо нечему гореть, либо нечем поджечь. Что ж, начнем загибать пальцы:

• Не работает свеча зажигания
• Барахлит высоковольтный провод (у кого остался…)
• Капризничает индивидуальная катушка зажигания и ее проводка (часто бывает, что ею пообедали крысы)
• Отказала форсунка (либо переливает, либо не открывается) или ее проводка

Пока всё вроде бы просто — да и способы ремонта при подобных неисправностях вполне очевидны: неисправные детали следует заменить. Но бывают ситуации, когда и топливо поступает, и зажигание в порядке, но смесь все равно не загорается. Тому могут быть иные причины.

• Недостаточное сжатие смеси в цилиндре (плохи поршневые кольца, задрана стенка цилиндра, прогар в поршне или клапане, неправильная регулировка клапанов, зависание гидрокомпенсатора в открытом состоянии и т.п.)
• Обеднение смеси вследствие негерметичности впускного трубопровода, прокладки, трещины или подсоса воздуха через шланг вакуумного усилителя тормозов.
• Негерметичность цилиндра (или проникновение в него охлаждающей жидкости) вследствие пробоя прокладки, трещины головки блока и т.п.

В пять минут подобное «троение» уже не излечить — разве что заменить негодный шланг от вакуумника можно довольно быстро. А вот дефекты типа прогара клапана потребуют капитальной возни.

Расскажите, бывали ли у вас случаи, когда двигатель «троил» по какой-то иной экзотической причине.

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

Троит двигатель — в чем причина?

Такое понятие, как троение двигателя, подразумевает под собой его плохую работу. В частности, не все цилиндры ДВС при троении работают или функционируют только частично. Не многим понятно, почему троит двигатель, но все довольно просто. Понять наличие данной проблемы можно по снижению мощности двигателя. А происходит это по причине неработоспособности одного из цилиндров. Также проблема возникает даже при наличии одного цилиндра с ограниченной функциональностью. Происходит так потому что нарушается процесс сгорания горючей смеси. Поэтому горючее не до конца сгорает или вовсе не воспламеняется. При такой проблеме двигатель троит на высоких оборотах, при обычном стиле езды и на холостых. Примерно зная, что происходит с двигателем во время троения, следует детально рассмотреть, как распознать данную проблему и предотвратить более серьезные последствия. Рассмотрим, как понять что двигатель троит, чтобы не спутать это явление с иными видами поломок.

Признаки троения двигателя

Выше говорилось, что если сильно троит двигатель, его мощность заметно уменьшается. Однако это не единственный признак, ориентируясь на который можно определить некорректную работу мотора. Необходимо протестировать состояние двигателя, когда он работает. Несомненно, он вибрирует, так как внутри протекает термическая и механическая работа. Но если начал троить двигатель, то это характеризуется усиленной вибрацией. Привыкший к своему автомобилю водитель сразу почувствует усиление вибрации, исходящей от мотора при возникновении таких ситуаций:

• вибрация наблюдается постоянно, при любом режиме работы мотора;
• только иногда троит двигатель;
• на холостых при холодном или горячем двигателе;
• когда мотор работает под высокой нагрузкой;
• двигатель троит на холодную или горячую.

Для возникновения каждой из этих ситуаций, в работе мотора должны возникнуть определенные условия.

Причины: почему троит двигатель

В работе силового агрегата все взаимосвязано, усиленную вибрацию вызывает нарушение процесса горения горючей смеси. Следовательно, это приводит к разному воздействию на поршни в камерах, а те цилиндры, где смесь сгорает не до конца, создают дополнительную нагрузку на нормально двигающиеся работающие поршни. Значит, когда троит двигатель, причины кроются в нарушении динамики работы поршневой системы, что, соответственно, влечет за собой усиленные вибрации. К сожалению, это сигнализирует и о других технических поломках ДВС. Поэтому стоит оговориться, что основные причины, вызывающие троение силового агрегата, заключаются в следующем:

• Бензин подается в рабочие камеры ниже или выше оптимального объема. Если больше, то троит двигатель при нажатии на газ, так как увеличивается подача топлива. Естественно, смесь получается обедненной из-за нехватки кислорода для полного сгорания горючего. Если меньше, то при наборе оборотов двигатель троит, потому что не хватает топлива.
• В рабочие камеры подается недостаточно воздуха или напротив, его избыток. В первой ситуации троит двигатель при запуске на холодную, потому что не разогретому двигателю требуется больше горючего при старте, а из-за дефицита кислорода оно не все сгорает. При избытке кислорода он не весь сгорает и уходит в выхлопную систему, образуя вредные соединения с другими веществами, а потому двигатель троит на горячую.
• Некорректно работающее зажигание. В основном при раннем зажигании горючая смесь не успевает попасть в камеру, а при позднем уже уходит в выхлопную систему. В обоих случаях воспламенение смеси не происходит, что и является причиной плохой работы цилиндра – даже на малых оборотах троит двигатель.
• Компрессия не соответствует заводским параметрам, чему способствует естественный износ комплектующих мотора. Это способствует тому, что даже не периодически троит двигатель, а регулярно на холостых или при больших нагрузках.

Таким образом, причины заключаются в подаче не правильно скомпонованной горючей смеси или в некорректно работающем зажигании. Чтобы узнать причины троения двигателя на холодную и при появлении иных технических нюансов, но при других условиях, следует выполнить диагностику. Для начала нужно проверить топливную систему, корректность работы воздушной системы, а если окажется, что все в порядке, то необходимо протестировать систему зажигания. Чтобы понять, что делать если троит двигатель при любой из вышеуказанных причин, рассмотрим их детально.

Временами троит двигатель: возможно проблемы с зажиганием

Проблемы с зажиганием довольно часто выступают причиной травления силового агрегата. Иногда проблема вытекает из едва пробиваемой искры зажигания, которая даже при корректной подаче и оптимальном составе горючей смеси не воспламеняет ее. Часто мешает нагар на свече, образующийся по следующим причинам:

• длительная работа на холостых или во время прогрева силового агрегата;
• плохая компрессия поршневой системы;
• нарушение в работе фаз газораспределения;
• форсунки инжектора забиты грязью;
• некорректная работа лямбда-зонда.

Достаточно ликвидировать нагар и проблема должна исчезнуть. Если кроме нагара испорчен изолятор изделия или есть другие механические повреждения, то не рекомендуется эксплуатировать свечи зажигания. Для устранения проблемы необходимо просто их сменить. Если замена не исправила ситуацию, то следует рассмотреть другие причины троения двигателя на горячую или при холодном двигателе, связанные с системой зажигания.

Речь идет о проверке высоковольтных проводов. Они имеют резиновую изоляцию, подвергающуюся со временем пересыханию. За счет этого и появляются пробои. Проверить состояние проводов можно, используя цифровой мультиметр. Показания мультиметра могут отличаться на разных ДВС, но не должны превышать значение в 20 кОм. Если у одного из провода значение будет ниже, чем у остальных, значит он дает пробой напряжения и его следует заменить. Также возможно неправильное подключение высоковольтных проводов. Не все знают, что провода имеют цифровые обозначения, означающие номер цилиндра для которого они предназначены. Номера цилиндров указываются на крышке распределителя зажигания. Если при проверке не окажется поврежденной изоляции и провода подключены правильно, то следует провести тестирование катушки зажигания.

В автомобилях с индивидуальными высоковольтными катушками для каждой свечи зажигания проблема характеризуется том, что троит двигатель при нагрузке. Это обусловлено тем, что плохая работа одной катушки влияет на функционирование всего силового агрегата из-за некорректной работы камеры сгорания, на свечу которой она подает напряжение. Для проверки этой детали необходимо извлечь свечу и приложить ее к массе участком с резьбой как можно сильнее, надев колпачок. При попытке завести двигатель, следует наблюдать генерирует свеча искру или нет. Наличие искры говорит об исправности высоковольтной катушки, а вот ее отсутствие означает выход из строя этого узла. Еще одной причиной, почему на холодную троит двигатель, является коммутатор системы зажигания. Он редко приходит в негодность, и проверить это можно только оценив силу искры при вращении мотора стартером в то время, как свеча приложена к массе.

Прогретый двигатель троит при некорректной подаче воздуха

Чаще всего проблема касается избыточного воздуха. Это происходит из-за нарушения герметичности воздушной системы – двигатель подсасывает дополнительный воздух. В результате смесь, подаваемая в камеры сгорания, получается с избытком кислорода, который не учитывается электронным блоком управления. Поэтому ЭБУ продолжает подавать горючее в стандартном объеме, а такое нарушение компоновки горючей смеси нарушает стабильность двигателя.

Проверить герметичности воздушной системы несложно. Необходимо просто перекрыть трубку для впускания воздуха, расположенную возле фильтра, и накачать давление в ½ атмосферы. Если появится шипящий звук, свидетельствующий о выходе воздуха из системы, следует искать место утечки и ликвидировать его, так как именно через этот участок двигатель подсасывает воздух. Если же звук отсутствует и давление воздуха не снижается, то система герметична, а потому причину, почему двигатель троит на холостом ходу и при других условиях, следует искать в другом.

Что касается дефицита кислорода в рабочей камере, то он возникает из-за низкой пропускной способности воздушного фильтра от его загрязненности. Чтобы выполнить проверку его состояния, придется демонтировать воздушный фильтр и посмотреть, как это повлияло на работу мотора. Если он перестал троить, значит не хватало воздуха. Если улучшений не наблюдается, то следует заменить воздушный фильтр. Когда с ним все в порядке, то остается только проверить пропускную способность дроссельной заслонки. Когда этот узел забит различными загрязнениями и пропускная способность снижена, достаточно его промыть. Чтобы такой проблемы не возникло, рекомендуется дроссельную заслонку промывать при каждом техническом обслуживании автомобиля.

Когда при нагреве двигателя начинает троить автомобиль из-за дефицита кислорода, следует, используя специальный сканер для считывания ошибок, найти отклонения в показаниях датчиков угла открытия заслонки. Он подключается к диагностическому разъему и показывает текущий угол открытия заслонки. Сравнив его с номинальным, можно выполнить соответствующее регулирование датчиков. Если этого не сделать, то электронный блок управления не сможет понять, сколько воздуха попало в рабочую камеру, потому что не знает текущего угла открытия заслонки и принимает номинальное значение.

При разгоне троит двигатель: проверяем топливную систему

Наличие проблем с топливной системой особенно заметно при разгоне, потому что горючее не успевает подаваться в камеры сгорания в нужном объеме. Проблема может заключаться в следующем:

• неисправность инжектора, что случается довольно редко;
• некачественное горючее или использование специальных очистителей для топливной системы;
• форсунки засорены и их пропускная способность снижена;
• разрыв или замыкание электрической сети управления или питания инжектора.

Для устранения этих проблем достаточно проверить электрические цепи инжектора и почистить элементы топливной системы. А если при наличии таких проблем троит двигатель на холостых оборотах, то дополнительно следует проверить надежность соединения «массы» с кузовом. Если соединение ненадежно, то масса может теряться при движении по дороге с низким качеством покрытия. Это негативно сказывается на работе ДВС.

Теперь, понимая что значит троит двигатель, по каким признакам это определить и как понять причины проблемы, устранить ее не так уж и сложно. Причем иногда сделать это можно самостоятельно, за исключением диагностики датчиков угла открывания заслонки. Но для надежности и уверенности в результате все же лучше обратиться к специалистам.

Троит двигатель — признаки неисправности, причины и методы ее устранения

Почему троит двигатель? Большое значение имеет определение условий, вызывающих нарушения в работе двигателя. Это может происходить при холостых, малых, а также при высоких оборотах, холодном и разогретом движке, движении под нагрузками, разгоне и равномерной поездке. Условием для возникновения троения, может оказаться любой из упомянутых факторов.

Описание признаков и причин троения двигателей

Автовладельцы машин различных моделей часто испытывают проблемы в моторе, среди них встречается такой вид дефекта, как троение двигателя (миссинг). Нарушение в функционировании одного из четырех цилиндров — вот что значит троит двигатель.

Только при наличии опыта и определенных знаний о внутреннем устройстве и принципе работы бензиновых карбюраторных и инжекторных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), можно определить, по какой причине возник сбой в работе мотора.

Что такое «троение» движка? Этот термин появился благодаря четырехцилиндровой конструкции ДВС, потому что при выходе из строя одного цилиндра остается три работающих элемента. Появление шестицилиндровых и двенадцати цилиндровых двигателей не изменило существующую терминологию для определения данного дефекта, вопреки требованиям русского языка.

Признаки, говорящие о миссинге мотора

Узнать, что троит двигатель можно, исследуя следующие сигналы:

• усиленная вибрация движка — это означает, что троит двигатель на холостых оборотах или на малых оборотах;
• изменение цвета свечей зажигания, они становятся темными, покрываются копотью и нагаром;
• характерный звук выхлопа сигнализирует о том, что какой-то цилиндр мотора утратил свою функцию, двигатель троит;
• появление густого белого, черного дыма из выхлопной трубы;
• не хватает сил для разгона автомобиля;
• возрастание расхода бензина;
• моргает чек, свидетельствуя о нестабильных оборотах;
• усиление прерывистых толчков при разгоне, а также при равномерном движении.

Определенный звук измененного такта в работающем моторе также может быть следствием того, что это троит двигатель.

Признаки, возникающие на малых оборотах, на высоких оборотах и холостых схожи. Как узнать истинную причину? Если мотор усиленно троит на высоких, а также на средних оборотах, значит, неисправны клапана, допускающие увеличение зазора при вхождении двигателя в режим рабочей температуры. Если троит на малых оборотах — зазор клапанов растет до прогрева, а потом восстанавливается.

Определить, что двигатель начал троить, помогает наличие изменений в звуках, издаваемых им в процессе работы. Сбои наиболее ощутимы при расположении человека у выхлопной трубы.

Наличие любого из перечисленных признаков свидетельствуют о проблемах в одном, двух или трех цилиндрах. Если периодически троит двигатель, то игнорирование серьезного дефекта обязательно приведет к капитальному ремонту автомобиля.

Причины выхода из строя цилиндров

Появление миссинга бывает вызвано следующими факторами:

• сбой в регулировке начала зажигания;
• подсасывание воздуха в тормозной системе;
• накопление нагара и поломка свечей зажигания;
• нарушена целостность электропровода, ведущего к свечам;
• появление неисправностей в конденсаторе;
• нарушение целостности впускного коллектора;
• износ поршневого клапана;
• кольца поршней пришли в негодность;
• сбой в регулировке клапанов газораспределителя;
• нарушение целостности прокладок в головке бензонасоса;
• износ маслосъемных колпачков;
• нарушены регулировки в карбюраторе;
• засорение воздушного фильтра;
• нарушение вакуумной мембраны регулятора опережения;

Несоответствие размеров свечей данному типу мотора может вызвать серьезные сбои в его работе.

Когда прекращает функционировать цилиндр — троит двигатель, причины, вызвавшие этот дефект, влекут за собой потерю мощности силового агрегата, повышение расхода топлива, сбой функционирования всех систем автомобиля.

Как определить, какой цилиндр отказал в работе

Для определения заблокированного цилиндра проводятся следующие действия:

1. Отключать поочередно наконечники высоковольтного провода от каждой свечи зажигания.
2. Фиксировать изменение звуков в работе мотора при отключенных свечах, прежнее звучание свидетельствует об отключении неработающего цилиндра, можно сделать вывод, что именно этот элемент вышел из строя.

Во время отсоединения ВВ проводов может произойти удар током. Во избежание получения травм необходимо использование диэлектрического материала в виде коврика из резины или просушенного деревянного помоста под ноги. При отсоединении нужно браться за провод, но никак не за колпачок, касаться кузова авто при этом нельзя.

Выводы, получаемые после проведения диагностики

Осуществляя тщательную диагностику, особое внимание необходимо уделить внешнему виду свечей зажигания. Недопустимо наличие следующих признаков:

• нагарные налеты;
• разрушения изоляторов;
• изношенность колпачков;
• выход из строя проводов ВВ;
• поломка коммутатора;
• катушки зажигания вышли из строя.

Если вливается недостаточное количество топлива в цилиндр, значит, детали и узлы топливного насоса неисправны. Увеличенная подача горючего свидетельствует о том, что топливные форсунки загрязнены, пришли в негодность. Нарушенные настройки электронного блока управления также являются причиной троящего мотора.

Часто наблюдаются такие ситуации, в результате чего также может троить двигатель:

• загрязнение воздушных фильтров;
• износ дроссельной заслонки;
• неисправности датчика по расходу воздуха.

Отсутствие компрессии мотора или ее заниженный уровень является наиболее сложным дефектом. Этот вид поломки движка может сигнализировать о таких фактах:

• прогар поршней;
• отказ клапанов;
• полный износ поршневых колец.

Владельцу авто необходимо определить, по какой причине троит двигатель, что делать дальше. Необходимо обратиться за профессиональной помощью в ближайшее СТО, где будет произведена квалифицированная компьютерная диагностика силового агрегата автомобиля.

Определение причин миссинга в двигателях, работающих на газе

Автовладельцы, у которых машина работает на газе, сталкиваются с проблемой троения мотора, индикаторный чек начинает мигать. Если троит двигатель на газу, причина скрыта в следующих дефектах:

1. Выход из строя газовых фильтров, при необходимости их нужно заменить на новые экземпляры.
2. Пришли в негодность свечи зажигания.
3. Нарушение целостности высоковольтных проводов.
4. Нарушение настройки, загрязнение фильтров газового редуктора.
5. Износ резиновых прокладок в газовом редукторе.
6. Сбои в функционировании газовых форсунок, приводящих к увеличению расхода газа и появлению детонации и троения мотора, после промывки форсунок, мероприятий по устранению дефектов, калибровки миссинг уходит.

Владельцам транспортных средств не следует пренебрегать появившимися тревожными симптомами, т. к. они могут стать источниками больших финансовых и временных проблем. Необходимо проводить тщательную плановую и внеочередную компьютерную диагностику силового агрегата с целью выявления появившихся дефектов в работе двигателя.

Троит двигатель на холостых и низких оборотах: причины

Достаточно частой неисправностью является неустойчивая работа двигателя в режиме холостого хода, в моменты так называемых перегазовок, а также когда обороты во время езды низкие. Водитель в этом случае начинает ощущать усиление вибраций на руле, рычаге КПП и по кузову.

При этом если обороты увеличить на ХХ или тогда, когда двигатель находится под нагрузками (при езде), работа силового агрегата нормализуется, подергивания ДВС исчезают, мотор работает ровно и стабильно. Далее мы рассмотрим, почему троит двигатель на холостых и что делать водителю в такой ситуации.

Содержание статьи

Мотор троит на холостых оборотах: распространенные причины и быстрая диагностика

Вполне очевидно, что с подобной неисправностью эксплуатировать ТС становится затруднительно, так как приходится постоянно повышать обороты для поддержания нормальной работы ДВС. В результате заметно увеличивается расход топлива, холодный пуск мотора также может быть сильно затруднен и т.д.

В самом начале нужно определить, какой из цилиндров не работает. Для этого следует завести ДВС, после чего по очереди отключать высоковольтные провода от свечей.  Если после отсоединения питания работа двигателя меняется, это значит, что цилиндр рабочий. Отключение питания от нерабочего цилиндра, напротив, не приведет к изменению звука и характера работы силового агрегата.

В ряде случаев замена свечи зажигания или ее чистка позволяет нормализовать работу двигателя и избавиться от «троения». Следует помнить, что хотя свечи могут быть рассчитаны на 30-80 или даже 100 тыс. км. пробега, в условиях езды на отечественном горючем часто приходится менять данные элементы уже на 20-25 тыс.

Еще важно учитывать, что проверяя высоковольтное оборудование, нужно соблюдать  технику безопасности.  Если опыта нет, тогда желательно под ноги положить деревянный брусок, коврик из резины и т.п.  Также отсоединяя провода от свечи, нельзя держаться за колпачок. Нужно браться за высоковольтный провод. При этом нужно стараться не касаться двигателя и  кузова авто.

Параллельно следует понимать, что бронепровода также могут быть повреждены и пробивать. Кстати, если искра куда-то «уходит», в темное время суток бывает достаточно заглянуть под капот, чтобы обнаружить пробой.

Добавим, что на моторах с прямым впрыском топлива не нужно отключать провода, так как будет достаточно отсоединять фишки управления подачей топлива с форсунки, определяя проблемный цилиндр по изменениям в работе ДВС.

Отметим, что когда троит дизель, для проверки нужно выполнять поочередное отключение подачи дизтоплива на форсунки. Для этого производится откручивания штуцеров на магистралях высокого давления.

А теперь давайте представим, что нужный цилиндр найден, при этом свеча дает искру, бронепровод в полном порядке, а мотор все равно троит. В этом случае нужно еще раз выкрутить свечу и осмотреть наконечник, определяя, влажный он или сухой. Как правило, это укажет на проблемы со  смесеобразованием.

Если свеча мокрая, тогда топливно-воздушная смесь может оказаться слишком обогащенной. Сухая свеча указывает на излишнее переобеднение смеси. Как в первом, так и во втором случае цилиндр на такой смеси работать не будет даже при условии исправной системы зажигания. Причиной может стать загрязнение или повреждение форсунок, а также подсос лишнего воздуха.

В рамках диагностики можно выполнить быструю проверку форсунок, отсоединив от них фишки  питания. Если при отключении питания от какой-либо форсунки работа двигателя не меняется, тогда это и есть неисправный элемент. Для подтверждения или опровержения следует поменять эту форсунку местами с той, которая стоит в соседнем цилиндре. Если цилиндр будет работать нормально, тогда дело не в форсунке.

Напоследок следует помнить, что инжекторный двигатель также троит во многих случаях по причине повреждения или выхода из строя катушек, коммутаторов, датчиков ЭСУД,  неправильно выставленных меток ГРМ и т.д. В одних случаях искры может не быть, в других искра есть и с топливоподачей все нормально, но троение все равно присутствует.

В  подобных ситуациях самому решить проблему, особенно в дороге, будет крайне сложно. Лучше сразу отправляться на компьютерную диагностику. Например, выход из строя или неверный сигнал от ДМРВ (датчик массового расхода воздуха)  часто является причиной того, что двигатель неровно работает и троит на холостых.

Советы и рекомендации

Как видно, если двигатель троит на холостых оборотах или при низкой частоте вращения коленвала, причины могут быть разными. При этом важно понимать, что сбои в работе трамблера или бензонасоса также могут быть приводить к нарушениям во время работы ДВС, однако в этом случае мотор зачастую будет троить по всем цилиндрам поочередно.

В одних случаях для решения проблемы достаточно заправиться качественным топливом, хорошо прогреть мотор, после чего проехать 15-20 минут на высоких оборотах. В других нужно просто почистить свечи или заменить бронепровода. Однако, к сожалению, эти простые методы срабатывают далеко не всегда.

Зачастую отклонения в работе двигателя уже являются поводом для замены не только свечей и фильтров, но и чистки системы питания, проверки бензонасоса и давления топлива, а также проведения компьютерной диагностики. Если проблему не устранить своевременно, неисправность будет прогрессировать, что в дальнейшем часто приводит к дорогостоящему и сложному ремонту двигателя.

Читайте также

• Троит двигатель: что это такое?

  Троение двигателя: симптомы. Почему возникает троение и как найти причину, по которой мотор начинает троить. Проверка питания, зажигания, компрессии и т.д.

Троит двигатель на холодную: причины и что делать

Довольно часто автомобилистам приходится сталкиваться с таким понятием, как двигатель троит на холодную. Происходит это при запуске мотора, проявляет себя проблема по-разному – начиная неравномерными выхлопами, заканчивая падением оборотов после завода механизма, появлением запаха горючего и т.д. После прогрева силовой агрегат начинает работать нормально, а автовладелец забывает о том, что троит двигатель до следующего аварийного запуска. Чтобы справиться с неисправностями, нужно сперва выявить причину их возникновения.

Содержание:

Что представляет собой троение двигателя на холодную

Такое выражение, как «холодный мотор троит», появилось во времена выпуска на автомобильный рынок машин с 4-цилиндовым двигателем. При отказе одного из них оставалось лишь три работоспособных цилиндра. Выявить проблему можно довольно быстро, если уделять внимание признакам, указывающим на то, что двигатель троит:

Почему троит двигатель на бензине

Современный автомобиль, оснащенный многоцилиндровым силовым движком, может троить по разнообразнейшим причинам. Условно эти проблемы можно подразделить на два типа. Первый, если первопричина кроется в отсутствии топлива. Второй, когда причины связаны с отсутствием искры. После этого классифицировать и диагностировать причину поломки можно по источнику неисправности.

Почему троит двигатель при запуске мотора – самые распространенные причины:

Также причиной проблемы может стать низкокачественное топливо. Это актуально в случае, когда автомобиль оснащен автоматической системой впрыскивания. Для нормализации работоспособности в моторах делают промывку форсунок. Для предупреждения дальнейших проблем желательно сменить заправку.

Причины троения на холодную дизельных двигателей

Несмотря на расхожее мнение автовладельцев, на холодную троит дизельный двигатель ничуть не реже своих бензиновых аналогов. Зато диагностировать первопричину поломки в этом случае куда проще, так как круг поиска значительно сужается. В случае с движками на дизеле, лишенную стабильности работу двигателя, сопровождает серый или белый дым, идущий рывками из выхлопной трубы – первые признаки троения.

К числу основных первопричин стоит отнести:

Также мастера иногда выявляют иные причины, например, клапанные засоры или неграмотно выставленные метки ГРМ и ТНВД. Определить истинную причину проблемы поможет только профессиональная диагностика неисправности, проведенная на современном оборудовании. Она позволит быстро решить вопрос, избегая «слепого ремонта». Для этого в специализированных сервисах выполняют компьютерную диагностику двигателя, быстро определяющую, почему холодный мотор троит.

Чем чревато троение двигателя на холодную

Многие автомобилисты не замечают проблемы, игнорируют ее, не обращая внимания на сбои в работе двигателя, пока моторы приходят в полную непригодность. Такой подход приводит не только к финансовым потерям, но и к большой вероятности заглохнуть на оживленной трассе, подвергая себя и окружающих огромному риску. Опытные водители прекрасно знают, во сколько обходится полноценный ремонт силового агрегата или его замена. Но огромные расходы на исправление усугубленной проблемы – не единственное последствие халатности современных автовладельцев.

Если причиной троения на двигателях становится прогар тарелки клапана, то она сперва покрывается мелкими незаметными трещинами, расширяющимся по мере использования авто. Продолжение эксплуатации может обернуться полным перегоранием части тарелки, попадающей в цилиндр, что приводит к полной неисправности мотора.

Если причина кроется в прогоревшем выпускном клапане на моторах, то топливный расход значительно повышается. Дорогостоящий бензин или дизель будет тратиться впустую, а водителю придется постоянно переплачивать за топливо. Это происходит из-за остановки процесса сгорания, влияющего на работоспособность катализатора или лямбда-зонда. Бензин будет попадать в поддон. А это позволяет ему разжижать моторное масло, неспособное в дальнейшем создавать надежную пленочную защиту на моторных элементах.

Как результат, эксплуатационные ресурсы цилиндров, поршней, коленчатых и распределительных валов сокращается, что приводит к внеочередному капремонту и финансовым потерям. Но избежать лишних трат поможет своевременное обращение в СТО, где опытные мастера быстро диагностируют причину, почему троит двигатель на холодную, и отремонтируют автомобиль. Наш автосервис оснащен высокотехнологичным и производительным оборудованием, инструментами. Здесь всегда найдутся фирменные запчасти, позволяющие быстро избавиться от троения путем ремонта или замены неисправных элементов, мешающих нормальной работе одного из цилиндров мотора. А опытный автоэлектрик — диагност выявит и устранит любую неисправность в автомобиле.

Служба замены масла от Chevrolet, сертифицированная служба GMC

В: Как я могу быть уверен, что выберу моторное масло правильного типа для моего автомобиля?
A: Проконсультируйтесь с руководством по эксплуатации вашего автомобиля или обратитесь к специалистам по сертифицированному обслуживанию Chevrolet в Triple M Motors, чтобы убедиться, что вы получаете подходящее масло для своего автомобиля. Для автомобилей 2011 года или новее, dexos1 ^TM Full Synthetic является рекомендуемой спецификацией масла (dexos1 ^TM для бензиновых двигателей, dexos2 ^TM для легких дизельных двигателей, 15W40 CJ-4 для дизельных двигателей Duramax).Преимущества dexos1 ^TM Full Synthetic перед обычным моторным маслом включают улучшенные характеристики масла и защиту, повышенную чистоту поршней, снижение расхода масла и лучший контроль вязкости.

В: Я слышал, что мне нужно менять масло каждые 3000 миль. Это все еще правда?
A: Большинство современных автомобилей Chevrolet оснащены системой Engine Oil Life System, которая сделала замену масла на 3000 миль устаревшей. В зависимости от возраста автомобиля, привычек вождения и дорожных условий автомобили с современными двигателями могут проходить более 3000 миль без замены масла.Обязательно регулярно проверяйте уровень моторного масла, даже если используется система проверки срока службы моторного масла.

В. Помогает ли регулярная замена масляного фильтра продлить срок службы двигателя?
A: Да, потому что это помогает обеспечить смазку вашего двигателя чистым маслом, которое может помочь обеспечить оптимальную производительность двигателя. Рекомендуемый интервал замены масла см. В руководстве по эксплуатации вашего автомобиля или следите за системой контроля срока службы масла, если она имеется.

В: Нужен ли мне новый фильтр каждый раз при замене масла?
A: Да, важно менять масло и масляный фильтр, по крайней мере, так часто, как рекомендовано производителем.

Промывка | MotorWeek

Я был действительно шокирован, когда прочитал статью в крупном ориентированном на потребителя журнале, в которой говорилось, что некоторые виды профилактического обслуживания не нужны, особенно такие, как промывка.

Ну, вы знаете, одна из вещей, которые очень важны для того, чтобы ваш автомобиль оставался долгим, — это замена масла и масляного фильтра и всегда использовать высококачественные продукты, как рекомендовано в руководстве по эксплуатации, но, выше и Кроме того, взгляните на это новое масло в банке прямо здесь.Что ж, это новое масло часто превращается в беспорядок из ила, который мы видим здесь, потому что автомобилям часто требуется нечто большее, чем просто замена масла в среднем. Видите ли, здесь у нас есть клапанная крышка, которая была снята с автомобиля последней модели, проехавшего менее 50 000 миль. Вы можете видеть, что он полностью покрыт илом. Фактически, наш образец здесь был от той же машины.

К счастью, нам удалось сохранить двигатель этого автомобиля для клиента, но в большинстве случаев его уже не спасают.Когда это становится так, двигатель готов. Теперь для сравнения у нас есть клапанная крышка одного из автомобилей нашего постоянного клиента. На этом пробеге 280 000 с лишним миль, и мы обслуживаем его с тех пор, как он был совершенно новым. Теперь вы заметили, что внутренняя часть крышки клапана практически безупречна, только немного обесцвечивается, никаких отложений.

В обеих машинах было заменено масло, но для той, у которой была чистая крышка клапана, мы сделали что-то другое, и здесь у меня есть проблема.Это промывка маслом или обслуживание системы смазки. Эта конкретная машина от BG Products, и она использует эти химические вещества, чтобы избавиться от отложений, которые образуются в областях внутри двигателя, где масло на самом деле не циркулирует. Масло просто остается на месте. Он застывает в ил, ил отрывается, затем он блокирует различные проходы. Закупорка проходов — вот что приводит к этой огромной проблеме отложений. Таким образом, используя такую ​​машину периодически, от 30 до 40 000 миль, вы можете удвоить, утроить, четырехкратно увеличить продолжительность жизни вашего двигателя.Итак, деньги потрачены не зря. То, что я очень рекомендую.

Если у вас есть вопрос или комментарий, напишите мне.
Адрес: MotorWeek , Owings Mills, MD, 21117.

% PDF-1.4 % 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 11 0 объект (Вступление) эндобдж 12 0 объект > эндобдж 15 0 объект (Мотивация и проблема) эндобдж 16 0 объект > эндобдж 19 0 объект (Вклад и план) эндобдж 20 0 объект > эндобдж 23 0 объект (Предпосылки и современное состояние) эндобдж 24 0 объект > эндобдж 27 0 объект (SPARQL) эндобдж 28 0 объект > эндобдж 31 0 объект (Связанных с работой) эндобдж 32 0 объект > эндобдж 35 0 объект (Хранение и индексирование) эндобдж 36 0 объект > эндобдж 39 0 объект (Магазин троек и словарь) эндобдж 40 0 объект > эндобдж 43 0 объект (Сжатые индексы) эндобдж 44 0 объект > эндобдж 47 0 объект (Агрегированные индексы) эндобдж 48 0 объект > эндобдж 51 0 объект (Перевод и обработка запросов) эндобдж 52 0 объект > эндобдж 55 0 объект (Перевод запросов SPARQL) эндобдж 56 0 объект > эндобдж 59 0 объект (Обработка дизъюнктивных запросов) эндобдж 60 0 объект > эндобдж 63 0 объект (Сохранение мощности результата) эндобдж 64 0 объект > эндобдж 67 0 объект (Проблемы реализации) эндобдж 68 0 объект > эндобдж 71 0 объект (Оптимизация запросов) эндобдж 72 0 объект > эндобдж 75 0 объект (Оценки селективности) эндобдж 76 0 объект > эндобдж 79 0 объект (Гистограммы селективности) эндобдж 80 0 объект > эндобдж 83 0 объект (Частые пути) эндобдж 84 0 объект > эндобдж 87 0 объект (Оценки для составных запросов) эндобдж 88 0 объект > эндобдж 91 0 объект (Управление обновлениями) эндобдж 92 0 объект > эндобдж 95 0 объект (Операции вставки) эндобдж 96 0 объект > эндобдж 99 0 объект (Удалить операции) эндобдж 100 0 объект > эндобдж 103 0 объект (Поддержка атомарности и слабой изоляции) эндобдж 104 0 объект > эндобдж 107 0 объект (Оценка) эндобдж 108 0 объект > эндобдж 111 0 объект (Общие настройки) эндобдж 112 0 объект > эндобдж 115 0 объект (Набор данных Бартона) эндобдж 116 0 объект > эндобдж 119 0 объект (Набор данных Яго) эндобдж 120 0 объект > эндобдж 123 0 объект (Набор данных LibraryThing) эндобдж 124 0 объект > эндобдж 127 0 объект (Обновления) эндобдж 128 0 объект > эндобдж 131 0 объект (Заключение) эндобдж 132 0 объект > эндобдж 135 0 объект (Запросы SPARQL) эндобдж 136 0 объект > эндобдж 139 0 obj> поток xuj0DR, mK $ RZA5X7Y + GN̙ (, 3: g = —

Emissions Testing Quincy, MA — Vehicle Emissions Testing Quincy, MA

Тестирование выбросов

Контент, предоставленный Car Care Alliance

105,000 Mile Service в Хайленде, KS

Прибл. Время: 150 минут | Диапазон цен: Узнать цену

Triple L Tyre — ведущий сервисный центр на 105 000 миль в Хайленде, Канзас, Гайавата, Канзас, и Трой, Канзас. Мы гордимся тем, что обеспечиваем оптимальную работу вашего автомобиля.Безопасность вас и вашей семьи — наш главный приоритет. Из-за условий в Гайавате, штат Канзас, важно, чтобы профилактическое обслуживание проводилось на рекомендованном уровне. При интервале обслуживания 105 000 миль производители автомобилей требуют определенных проверок безопасности и профилактического обслуживания. Наши обученные механики сосредоточены только на обслуживании и ремонте, которые требуются вашему автомобилю, обеспечении безопасности вас и вашей семьи, поддержании максимальной производительности вашего автомобиля и сохранении заводской гарантии.Мы можем предоставить вам высочайший уровень обслуживания и надлежащим образом обслуживать ваш автомобиль за небольшую часть того, что взимает дилер. Наш сервисный интервал в 105000 миль включает следующее: Перед каждым обслуживанием в 105000 миль мы проводим дорожное испытание на обеспечение качества, чтобы убедиться, ваш автомобиль управляется и работает на оптимальном уровне. Если наши механики услышат или почувствуют что-то необычное, они смогут осмотреть ваш автомобиль, как только поставят его на подъемник. Если наши механики не найдут того, что они слышали или чувствовали во время 105000 проверок с интервалом обслуживания, мы сообщим вам, что мы испытали во время дорожного теста, чтобы узнать, предпочитаете ли вы дальнейшую диагностику.Наш сервисный интервал в 105 000 миль состоит из следующих услуг и проверок:

Сапоги приводного вала — Мы гарантируем, что сапоги ваших транспортных средств надежно запечатаны, не имеют повреждений или разрывов и не гниют. Это обеспечивает надлежащую смазку приводных валов и позволяет сэкономить на дорогостоящем ремонте, связанном с заменой приводного вала.

Охлаждающая жидкость двигателя. Охлаждающая жидкость двигателя вашего автомобиля является одной из жизненно важных жидкостей, которые важны для обслуживания двигателя. Большинство автомобилей требуют замены охлаждающей жидкости двигателя каждые 30 000 миль.Производители автомобилей считают Гайавату, Канзас, районом с суровыми условиями для вождения. Производители переходят на более долговечную охлаждающую жидкость двигателя. Несмотря на то, что они начинают устанавливать охлаждающую жидкость с увеличенным сроком службы, крайне важно периодически проверять состояние и уровень охлаждающей жидкости двигателя. Даже охлаждающая жидкость с увеличенным сроком службы со временем выходит из строя. Обеспечение того, чтобы система охлаждающей жидкости вашего автомобиля поддерживалось на должном уровне и не было утечек, продлит срок службы охлаждающей жидкости и обеспечит ее надлежащий уровень.

Шаровые шарниры и пылезащитные колпачки — Чрезмерный люфт шаровых шарниров может вызвать чрезмерный износ шин, плохую работу и управляемость. Если не поймать его на ранней стадии, это может привести к поломке, дальнейшему повреждению подвески и оставлению вас на обочине дороги. Обеспечение отсутствия чрезмерного люфта подвески может сэкономить затраты на очень дорогой ремонт и предотвратить поломку.

Рычаги и башмаки рулевого управления — Мы проверяем рычаги и башмаки в вашем рулевом управлении. Чрезмерный люфт рулевого управления может быть опасным.Это может снизить скорость вашего реагирования в чрезвычайной ситуации и вызвать такие проблемы, как чрезмерный износ шин.

Сброс напоминания о техническом обслуживании — если ваш автомобиль оснащен системой напоминания о техническом обслуживании, мы сбросим ее во время вашего обслуживания, чтобы вы были надлежащим образом уведомлены о следующем интервале обслуживания.

Тормозные рычаги / барабаны / колодки / диск — чрезвычайно важно поддерживать максимальную производительность вашего автомобиля для безопасности вас и вашей семьи. Правильно работающая тормозная система чрезвычайно важна.Суровые погодные условия в районе Гайавата, штат Канзас, требуют более частых проверок вашей тормозной системы. Регулярные и тщательные проверки вашей тормозной системы гарантируют, что вы сможете каждый раз безопасно останавливать свой автомобиль. Ремонт неисправностей тормозов также может стоить больших денег. Тормозная колодка, которая опускается слишком низко и не может пройти следующий интервал обслуживания, если ее не зацепить, может износиться в вашем роторе и стать очень дорогостоящим ремонтом.

Воздушный фильтр салона и воздушные фильтры двигателя — Воздушные фильтры иногда можно очистить.Их тоже нужно периодически менять. Воздушный фильтр двигателя предотвращает попадание мусора в двигатель и обеспечивает надлежащее поступление воздуха через двигатель. В зависимости от того, где вы живете в районе Гайавата, штат Канзас, ваш воздушный фильтр может потребоваться более частая замена. Если воздушный фильтр двигателя засорен, это резко снизит производительность двигателя и снизит расход топлива. Воздушные фильтры салона также важно обслуживать. Это фильтрует воздух в салоне автомобиля. Поддержание чистоты воздушного фильтра в салоне важно для того, чтобы вы и ваша семья дышали чистым воздухом.Несоблюдение правил очистки и удаления мусора также может вызвать нагрузку на систему вентиляции автомобиля. Это может вызвать неприятный запах и чрезмерную нагрузку на электродвигатель вентилятора и систему вентиляции автомобиля.

Проверка шин, ротация и накачивание — Дороги в Хайленде, штат Канзас, иногда не всегда в лучшем состоянии. Правильная накачка шин жизненно важна для оптимального обращения и безопасности. Во время каждого сервисного интервала наши механики будут проверять ваши шины, чтобы убедиться в правильности их установки для обеспечения максимальной производительности и долговечности ваших шин.Периодически выполняется вращение шин, чтобы все четыре шины изнашивались равномерно. Если вы не поворачиваете шины, они изнашиваются неравномерно и требуют более частой замены. Правильная накачка шин важна для надлежащего износа и производительности. Правильно накачанные шины также сокращают расход топлива.

Болты и гайки шасси — в течение 15 000 миль обслуживания мы тщательно проверяем шасси и подвеску на предмет неравномерного износа и незакрепленных деталей. Большинство транспортных средств в среднем проезжают 15 000 миль, поэтому это важная проверка безопасности, которая выполняется один раз в год.Профилактическое обслуживание экономит ваши деньги, поскольку потенциальные проблемы обнаруживаются на ранней стадии и сводятся к минимуму ремонтов.

Выхлопные трубы и крепления — Утечки в выхлопной системе могут быть не только шумными, но и опасными. Выхлопная система вашего автомобиля содержит опасные пары, которые необходимо удалить из салона. Утечки или ограничения в выхлопной системе автомобиля также могут вызвать проблемы с производительностью. Выхлопная система, которая работает не так, как задумано, может значительно снизить мощность двигателя и снизить экономию топлива.Периодические проверки коллекторов, уплотнений, прокладок, каталитических нейтрализаторов и трубопроводов обеспечат безопасность вас и вашей семьи и обеспечат бесперебойную работу вашего автомобиля.

Замена моторного масла и фильтра — Из-за климатических условий в Гайавате, штат Канзас, производители автомобилей считают, что мы находимся в тяжелых условиях вождения. Они требуют более частой замены масла и фильтра. Регулярная замена моторного масла вашего автомобиля в соответствии с инструкциями производителя является важной частью надлежащего обслуживания вашего автомобиля и сохранения гарантии.Масло поддерживает смазку внутренних компонентов двигателя, а фильтр собирает мусор, предотвращая его повреждение. Это важный элемент планового обслуживания, обеспечивающий работоспособность и долговечность вашего автомобиля.

Обслуживание вашего автомобиля — это больше, чем просто замена масла и ротация шин. Правильное профилактическое обслуживание сэкономит вам деньги, а также ваше время. Мы являемся частью сообщества Hiawatha, KS. Если вы находитесь в районах Хайленд, Канзас, Гайавата, Канзас или Троя, Канзас, и ищете честного и надежного механика, пожалуйста, свяжитесь с нами.Мы ценим ваше время, экономим ваши деньги и возвращаем вас в путь как можно быстрее и безопаснее. Позвоните нам по телефону (785) 444-8473, чтобы назначить удобную встречу, чтобы обеспечить безопасность и надежность вашего автомобиля.

Обслуживаемых площадей: Хайленд, Канзас | Гайавата, Канзас | Трой, Канзас | и прилегающие районы

Определения Цинциннати Triple Steam

Абсолютное давление: м с нулевым отсчетом относительно идеального вакуума и равным избыточному давлению плюс атмосферное давление и обозначено как p.s.i.a ..

Баббит подшипник: Баббит, также называемый бэббитным металлом или подшипниковым металлом, представляет собой любой из нескольких сплавов. используется для опорной поверхности в подшипнике скольжения.

Оригинальный металл Бэббита был изобретен в 1839 году Исааком. Бэббит в Тонтоне, Массачусетс, США. Другие составы были позже разработан, но точная формулировка Исаака Бэббита неизвестна с уверенность. Баббитовый металл чаще всего используется в качестве тонкого поверхностного слоя. в сложной многометаллической конструкции, но изначально использовалась как монолитный несущий материал.Бэббитовый металл характеризуется его устойчивость к истиранию. Баббитовый металл мягкий и легко повреждается, что говорит о том, что он может не подходить для несущей поверхности. Однако его структура состоит из мелких твердых кристаллов, рассеянных в более мягкий металл, что делает его композитом с металлической матрицей. Как подшипник изнашивается, более мягкий металл несколько разрушается, что создает пути для смазка между твердыми выступами, которые обеспечивают фактический подшипник поверхность. Когда олово используется как более мягкий металл, трение заставляет олово плавиться и действовать как смазка, защищающая подшипник от износ при отсутствии других смазочных материалов.

Есть много сплавов Бэббита в дополнение к сплавам Бэббита. оригинал. Некоторые общие составы: 90% олова, 10% меди или 89% олова, 7% сурьмы, 4% меди или 80% свинца, 15% сурьмы, 5% олова или 76% медь, 24% свинца или 75% свинца, 10% олова или 67% меди, 28% олова, 5% свинца

Зарядная тележка для котлов: A узкоколейный угольный вагон-самосвал, вывозящий 6 тонн угля из хранилища карманный бункер к угольному ковшу для бункера топки котла.

Уравновешивающий тарельчатый клапан : был изобретен и запатентован Х.Ф. Фрисби, 23 июля 1884 г., в то время владелец Frisbie Engine and Machine Company, Цинциннати, Огайо. Подобный клапан называется двухходовым клапаном, перепускным клапаном или Уравновешивающий клапан был изобретен Джонатаном Хорнблауэром из Великобритании в около 1800 г.

Клапан устроен так, чтобы позволить открываться при высоком давление с минимумом силы. Клапан имеет две заглушки, которые ездить на общем штоке, при этом давление на одну заглушку в значительной степени уравновешивается давление на другого.Сила, необходимая для открытия клапана, равна определяется разницей между площадями двух клапанов проемы. Клапан уравновешивается, когда давление толкает клапан в обоих направления, как открытые, так и закрытые, но немного больше в закрытых должность.

В паровых двигателях двойной балансировочный тарельчатый клапан был любимый выбор, потому что он сохранил способность справляться с большими объемный поток пара, однако для работы требовалось небольшое усилие.

Центробежный «летающий шар» Губернатор: сервомеханизм , который регулирует скорость двигателя, регулируя количество технологического пара, поступающего в цилиндр.

По мере увеличения оборотов двигателя центральный шпиндель регулятора вращается с большей скоростью, а кинетическая энергия шары увеличивается. Это позволяет двум массам на плечах рычага перемещаться наружу и вверх против силы тяжести.

Если движение заходит достаточно далеко, это движение вызывает Плечи рычага для опускания упорного подшипника, который перемещает рычажный механизм соединен со стержнем крюка регулятора, прикрепленным к отбойному кулачку на Клапан Корлисс.Отбойный кулачок контролирует положение, когда клапан закрывается в начале рабочего цикла поршня.

Конденсационный паровой двигатель: для стационарный паровой двигатель конденсационный двигатель относится к рекуперации вода из отработанного пара с использованием поверхностного конденсатора для производства конденсат, который позволяет двигателю работать при абсолютном давлении как по сравнению с атмосферным давлением, и увеличивает тепловую рабочую эффективность.

Конденсаторный аппарат паровоза отличается назначение от конденсатора паровой машины замкнутого цикла, где его функция в первую очередь либо для восстановления воды, либо для предотвращения чрезмерных выбросов в атмосферу (важно для работы в туннелях), а не поддержание вакуума для повышения эффективности и мощности.Обычно это принимает форму ряда труб, клапанов и других вспомогательных оборудование, которое обычно подключается к обычному пару локомотив. Аппарат забирает отработанный пар, который обычно потерял воронку и направляет ее через теплообменник в нормальные резервуары для воды.

Угольник, приносит уголь от хранилища угля до топок топки котла.

Угольный самосвал: Узкоколейный угольный вагон-самосвал грузоподъемностью 2 тонны.

Клапан Corliss: Изобретено и назван в честь американского инженера Джорджа Генри Корлисса в Провиденсе, Род-Айленд, полуповоротный клапан Corliss требует очень мало энергии работать и может открываться и закрываться очень быстро. Клапан позволяет пар в цилиндр без значительного перепада давления, что приводит к паровое охлаждение и связанная с этим потеря мощности и теплового эффективность. Еще одним преимуществом является то, что холодный отработанный пар не выходит через впускной клапан, который охладит клапан и еще больше уменьшит тепловая эффективность.

Деаэрация: Деаэрация механический процесс удаления накипи и растворенных газов, таких как кислород, углекислый газ и другие вредные химические вещества из корма котла вода, частично вызванная трубами котла. Водопроводная вода по стандарту атмосферное давление и температура содержат около 3% воздуха, и процесс пар содержит часть этого воздуха вместе с другими химическими веществами, абсорбированными из металлические трубы и трубопроводы

Растворенный кислород в питательной воде котла будет вызвать серьезное коррозионное повреждение паровых систем из-за присоединения к стенки металлических трубопроводов и другого металлического оборудования и образующие оксиды (ржавчина).

Dash Pot: — это общее название механического контроллера движения или демпфер, который сопротивляется движению за счет вязкого трения. Результирующая сила пропорциональна скорости, но действует в противоположном направлении, замедляя движение и поглощая энергию. Амортизатор на транспортном средстве хороший пример.

Паровая машина с клапанной передачей Корлисса. часто используется специально разработанный двухцилиндровый вакуумный прибор для ускорить закрытие впускного парового клапана, а не замедлить движение.Быстрое закрытие требовалось для точного прекращения подачи пара на ранней стадии. поршневой цикл для повышения термического КПД. Второй цилиндр сжатый воздух в конце хода для смягчения тормозных сил.

Doctor Pump: aka «питательная вода для котлов». насос », введенный в 1840 г. и значительно снизивший риск взрывы на теплоходах.

Экономайзер — используется для предварительного нагрева для подачи воды в масленку через ряд трубок, расположенных на пути отходящие газы из котла для поглощения отработанного тепла.Запатентовано Эдвардом Green в 1845 году, и с тех пор известен как экономайзер Грина . Он состоял из набора вертикальных чугунных труб, соединенных с резервуаром. воды сверху и снизу, между которыми отходящие газы котла прошедший. Это обратное расположение обычно, но не всегда. видно в дымовых трубах котла; там обычно проходят горячие газы через трубки, погруженные в воду, тогда как в экономайзере вода проходит по трубкам, окруженным горячими газами.

Манометрическое давление: ед. с нулевым отсчетом относительно атмосферного давления и равным абсолютному давление минус атмосферное давление и обозначено как psig. Отрицательные признаки часто опускаются. Когда паровые двигатели используют конденсатор, давление часто бывает помечены как psig, чтобы исключить путаницу с абсолютным давлением, p.s.i.a .. Конденсатор обычно работает при очень низком давлении psia. С манометры относятся к окружающему атмосферному давлению, манометр на конденсаторе часто показывает около -14 фунтов на кв. дюйм, но двигатель работает на psia.

Стержень регулятора: соединяет регулятор флайбара с откидным кулачком. на клапан Корлисс

Теплота насыщенной жидкости: Это количество тепла, необходимое для повышения температуры фунта воды от 32F до точки кипения при давлении и температуре показано в таблице пара. Выражается в британских термических единицах. (BTU).

Стержень крюка: соединяет эксцентриковый подшипник с используемым паровым клапаном. на паровой машине.

Knock-Off Cam: кулачок, прикрепленный к используемой передаче клапана Corliss. для быстрого закрытия клапана.

Горячий колодец: — это дно секции конденсатора пара, где конденсатная вода оседает из конденсирующие трубки.

Домкратный двигатель: Также называется «Двигатель Kicking или Barring Engine » используется для вращения холостой поршневой двигатель или турбина для облегчения запуска, осмотр или ремонт.Иногда паровой двигатель останавливается на мертвая точка на конце кривошипа или головной части и требуется смещение с мертвой точки для пристального взгляда. Часто для этой задачи использовался большой металлический пруток или лом. отсюда и фраза «Домкрат» или «Запрет». На некоторых двигателях возможно использовать ногу человека для этой задачи, отсюда фраза «Kicking Engine».

Скрытая теплота или теплота испарения: Количество тепла (выраженное в британских тепловых единицах), необходимое для изменения фунта кипяток до фунта пара.Такое же количество тепла выделяется когда фунт пара снова конденсируется в фунт воды. Эта жара количество разное для каждой комбинации давления / температуры,

Паровая машина многократного расширения .

Одно расширение паровой двигатель имеет один цилиндр и может иметь КПД между 1% и 10%, обычно около 8% с улучшениями.

Двойное расширение (обычно известные как составные) двигатели расширяли пар вдвое. этапов и повысить эффективность работы по сравнению с одиночным двигатель расширения.Пары цилиндров могут дублироваться или работа большого цилиндра низкого давления может быть разделена на один цилиндр высокого давления переходя в одно или другое, давая 3-цилиндровую компоновку где диаметр цилиндра и поршня примерно одинаков, поэтому возвратно-поступательные массы легче уравновешивать.

Двухцилиндровые соединения могут быть расположены как:

• Поперечные соединения — Цилиндры бок о бок.

• Тандемные соединения — Цилиндры встык, ведущий общий шатун

• Угловые соединения — Цилиндры расположены V-образно (обычно под углом 90) и приводятся обычный кривошип.

Тройное расширение расширяет концепцию двойного расширения на три цилиндра, Цилиндры ВД, ВД и НД. Когда диаметр LP цилиндр становится избыточным, его часто делят на двойной LP цилиндры. Иногда двигатель с двумя цилиндрами низкого давления может быть упоминается как расширение quad , но это не было раз и остался двигателем тройного расширения. Уголь к эффективности использования воды улучшенного двигателя тройного расширения может достигают 25%.

Карманный бункер : уголь бункер для хранения с коническим дном, заканчивающимся регулируемым угольный носик.

Подогреватель: технологический пар или отработанный пар используется для подогрева питательной воды котла, поступающей из конденсатный насос перед повторной подачей в котел.

Подогреватель: технологический пар проходя через катушки в приемнике, чтобы добавить дополнительное тепло к расширенный пар.

Приемник: временное хранилище емкость для расширенного пара, расположенная между ступенями в многоступенчатом двигатель расширения.

Steam:

Сухой пар: В начале 1900-х гг. считалось, что сухой пар содержит <5% жидкости, однако сегодня 1/2% жидкости или меньше считается сухим.

Flash Steam: Когда горячий конденсат или котловая вода под давлением сбрасываются в нижнюю давление, часть его повторно испаряется, становясь тем, что известно как мгновенный пар.

Технологический пар: конечный паровой продукт, выходящий из котельной, готов к работе.

Насыщенный пар: Там это температура, ниже которой пар начнет конденсироваться в воду капли. Это называется температурой насыщения, и она варьируется с давлением пара. Steam, который точно на своем Температура насыщения называется насыщенного пара. Насыщенный Пар — это чистый пар с температурой, соответствующей температуре температура кипения воды при существующем давлении.

Насыщенный пар имеет три основных недостатка в паровой двигатель: он содержит маленькие капельки воды, которые необходимо удалить. периодически сливается из баллонов; находясь именно в температура кипения воды для рабочего давления котла, это неизбежно конденсируется до некоторой степени в паропроводах и цилиндрах снаружи котел, вызывая непропорциональную потерю объема пара, так как он делает так; и это предъявляет высокие требования к котлу из-за большого количество воды должно быть испарено на единицу объема пара.

Перегретый пар: ед. пар, температура которого выше его температуры насыщения.

Влажный пар: находится в равновесии с нагретой водой при том же давление, то есть он не нагревается выше точки кипения в течение это давление. Пар ниже температуры насыщения содержит капли влаги и называется влажный пар .

Паровые столы: Паровые столы

Поверхностный конденсатор: — это теплообменник, который отводит тепло от отработанного пара и возвращает его жидкое состояние, «конденсат».

Паровой ящик: Отсек в паровой машине, через которую пар доставляется из котла в цилиндр.

Конденсатоотводчик : Конденсатоотводчик устройство для отвода конденсата и неконденсируемых газов с незначительное потребление или потеря свежего пара. Большинство конденсатоотводчиков не более чем автоматические клапаны. Они открываются, закрываются или модулируются автоматически. Другие, например ловушки Вентури, основаны на турбулентном Двухфазные потоки, препятствующие прохождению пара.

Сальник: сборка корпус сальника, который используется для предотвращения утечки жидкости, например в виде воды или пара между скользящими или вращающимися частями элементов машины.

Супер нагреватель: — это устройство установлен внутри котла, используемого для преобразования насыщенного пара в сухой пар, температура которого повышается до точки, при которой происходит конденсация. гораздо менее вероятно и значительно увеличивает его объем. Супер обогреватель могут быть установлены в виде прямых или шпилечных трубок в верхней части котел между двумя первыми паровыми барабанами.Перегородки направляют сначала пропускайте поток газа через эту область, чтобы он мог достичь максимальной температура. Фостер Супер Нагреватель: представляет собой стальную тянутую трубу с чугунными радиальными ребрами термоусадки на трубопровод и обеспечивает лучшую передачу тепла от котельных газов к пара, чем трубки без ребер.

Отстойник / трюмный насос: a насос для удаления воды из резервуара насоса, частично вызванной просачиванием в дно колодца и утечки, вызванные протекающим сальником.

Суперотопитель — устройство установлен внутри котла, используемого для преобразования насыщенного пара в сухой пар, температура которого повышается до точки, при которой происходит конденсация. гораздо менее вероятно и значительно увеличивает его объем. Супер обогреватель могут быть установлены в виде прямых или шпилечных трубок в верхней части котел между двумя первыми паровыми барабанами. Перегородки направляют сначала пропускайте поток газа через эту область, чтобы он мог достичь максимальной температура.

Steam Jacket : второй круглый кожух снаружи рабочего парового цилиндра для паровой двигатель.В рубашке циркулирует технологический пар, чтобы сохранить внутри жарко, чтобы уменьшить конденсацию внутри цилиндра что увеличит тепловой КПД.

Турбина : Удаление окалина или другой посторонний материал с внутренней поверхности металлического цилиндр.

Насос влажного воздуха: снимает упругие пары, такие как воздух и конденсированный пар с поверхности конденсатор и обычно работает при абсолютном давлении около нуль.

Работа / Работа двигателя: is техническая мера эффективности двигателя, определяемая стоимость проделанной работы в израсходованном топливе. Насосные двигатели обычно оценивается по проделанной работе по расходу указанного веса топлива, как сто фунтов. Пошлина в размере 100000000 фут-фунтов, исходя из этого, соответствует потреблению 1,98 фунта топлива на одну лошадиную силу. в час.

«Мощность в лошадиных силах», измеренная в британских единицах измерения, составляет 33 000 фут-фунтов в минуту или 1 980 000 в час, требуется преобразование эквивалентного количества тепла в работу каждую минуту или час.

Производительность насосного двигателя на 1000 фунтов пара, и 1000000 тепловых единиц; скорость тысячи фунтов пара, а миллионов тепловых единиц, получаемых из сотни фунтов угля, что дает испарение в котлах до 10 фунтов пара на каждый фунт угля горел на решетках котла. Это 10 фунтов воды, испарившейся в пара на фунт угля, сожженного на решетках, что равно 100 фунтам уголь испаряется 1000 фунтов. воды в пар.

Водные сооружения, использующие паровые двигатели, часто имеют несколько определения фразы Low Duty или High Duty.

Сравнение результатов поиска гликановых субструктур

Abstract

Структура описания ресурсов (RDF) и базы данных графа свойств — это новые технологии, которые используются для хранения данных с графической структурой. Мы сравниваем эти технологии на примере использования молекулярной биологии: поиск субструктуры гликанов. Гликаны — это разветвленные древовидные молекулы, состоящие из строительных блоков, связанных друг с другом химическими связями. Молекулярная структура гликана может быть закодирована в прямой ациклический граф, где каждый узел представляет собой строительный блок, а каждое ребро служит химической связью между двумя строительными блоками.В этом контексте базы данных Graph являются возможными программными решениями для хранения структур гликанов, а языки запросов Graph, такие как SPARQL и Cypher, могут использоваться для выполнения поиска по подструктурам. Поиск субструктуры гликанов — важная функция для запроса структурных и экспериментальных баз данных гликанов и получения биологически значимых данных. Это применимо, например, к идентификации области гликана, распознаваемого гликановым связывающим белком (GBP). В этом исследовании из GlycomeDB (www.glycome-db.org) и смоделирован для хранения в тройном хранилище RDF и в Графике свойств. Затем мы выполнили два разных набора поисковых запросов и сравнили время ответа на запрос и результаты обеих технологий, чтобы оценить производительность и точность. Две реализации дали одинаковые результаты, но, что интересно, мы отметили разницу во времени ответа на запрос. Качественные показатели, такие как переносимость, также использовались для определения дополнительных критериев выбора технологии, адаптированной для решения поиска гликановой субструктуры и других сопоставимых задач.

Образец цитирования: Alocci D, Mariethoz J, Horlacher O, Bolleman JT, Campbell MP, Lisacek F (2015) График свойств и тройное хранилище RDF: сравнение поиска гликановых субструктур. PLoS ONE 10 (12): e0144578. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578

Редактор: Мануэла Хелмер-Читтерих, Римский университет Тор Вергата, ИТАЛИЯ

Поступила: 16 июля 2015 г .; Одобрена: 22 ноября 2015 г .; Опубликован: 14 декабря 2015 г.

Авторские права: © 2015 Alocci et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в пределах документ и вспомогательные информационные файлы к нему.

Финансирование: Эта работа поддерживается Седьмой рамочной программой — Сеть начального обучения N ° 316929 (http: // ec.europa.eu/research/fp7/index_en.cfm). Получатель гранта — FL. Эта деятельность в SIB поддерживается Федеральным правительством Швейцарии через Государственный секретариат по образованию, исследованиям и инновациям SERI. DA поддерживается EU-ITN (FP7-PEOPLE-2012-ITN # 316929). MPC благодарит за финансовую поддержку Австралийского национального проекта инструментов и ресурсов для совместной работы в области электронных исследований (NeCTAR).

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

В настоящее время использование технологий с высокой пропускной способностью и оптимизированных конвейеров позволяет ученым-биологам генерировать терабайты данных за меньшее время и впоследствии быстро и всесторонне загружать онлайн-базы данных биоинформатики.В этом сценарии совместимость между ресурсами данных стала фундаментальной проблемой. Проблемы постепенно решаются в приложениях, включающих анализ генома (ДНК) или транскриптома (РНК), но проблемы остаются для менее документированных молекул, таких как липиды, гликаны (также называемые «углевод», «олигосахарид» или «полисахарид» для обозначения этого типа. молекулы) или метаболиты.

Гликозилирование — это добавление молекул гликана к белкам и / или липидам. Это важная посттрансляционная модификация, которая увеличивает функциональное разнообразие белков и влияет на их биологическую активность и период полураспада в кровотоке.Гликан — это разветвленная древовидная молекула, которая естественным образом поддается кодированию графов. Однако гликаны уже давно описаны в линейном формате IUPAC [1], то есть как регулярные выражения, разграничивающие структуры ветвления с различными типами скобок. Такое кодирование может вызвать неоднозначность направленности / связи / топологии, и этого недостаточно для обработки неполных или повторяющихся единиц. Совсем недавно было разработано несколько форматов кодирования гликанов на основе наборов узлов и ребер, например, GlycoCT [2], Glyde-II [3,4], IUPAC condensed [5], KCAM / KCF [6,7] или недавно WURCS [8]. На сегодняшний день формат GlycoCT признан форматом по умолчанию для обмена данными между базами данных [9] и, следовательно, наиболее часто используемым форматом для хранения структурных данных. Гликаны состоят из моносахаридов (8 общих строительных блоков и десятки менее распространенных, как описано в MonosaccharideDB (http://www.monosaccharidedb.org), которые представляют собой циклические молекулы. Эти моносахариды связаны друг с другом по-разному в зависимости от положений присоединения углерода в цикл, как описано далее.

В графическом представлении гликана каждый моносахаридный остаток представляет собой узел, возможно, связанный со списком свойств, и каждая связь является ребром, также потенциально связанным со списком свойств. Фактически, химические связи между строительными блоками, называемые гликозидными связями, превращаются в ребра в структуре ациклического графа. Пример показан на рис. 1, где упрощенное графическое представление, популяризированное Консорциумом функциональной гликомики (CFG) [10] (первоначально предложенное авторами Essentials in Glycobiology [11]), сопоставлено с графиком.Это обозначение присваивает каждому моносахариду цветную форму (например, желтый кружок для галактозы, сокращенный как Gal). Общие цвета или формы выражают структурное сходство моносахаридов. Например, N-ацетилгалактозамин (желтый квадрат) отличается от галактозы (желтый кружок) так называемым заместителем (удаление группы ОН и добавление аминоацетильной группы). «Заместитель» как свойство — это именно тот тип, который определяет узел.

Рис. 1. Кодирование Glycan CFG и кодирование графов.

В левой части представлена ​​структура гликана, закодированная с помощью номенклатуры CFG, а в правой части показана та же структура, переведенная в граф. Каждый моносахарид или заместитель становится узлом, а каждая гликозидная связь становится ребром в графе. Во избежание потери информации все свойства каждого моносахарида или заместителя преобразуются в свойствах узла, тогда как свойства гликозидной связи преобразуются в свойства края. Для большей ясности цветовой код, связанный с типом моносахарида, сохраняется среди изображений.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578.g001

Начиная с проекта CarbBank в 1987 году [12], был разработан ряд ресурсов гликоформатики, содержащих информацию, связанную с гликанами, что привело к созданию множества справочных баз данных. [13–15]. За последние два года были опубликованы две статьи [16,17], в которых предлагались механизмы подключения баз данных, связанных с гликанами (или гликомиками). Соответствующие авторы предложили перейти к новым технологиям, разработанным для семантической сети, которые адаптированы для агрегирования информации из разных источников.Результатом этих предложений стала общая стандартная онтология под названием GlycoRDF [16], которая в настоящее время широко применяется сообществом для разработки ресурсов гликомики, которые взаимодействуют и совместно используют стандартные форматы, обеспечивающие федеративные запросы [9]. Тем не менее, чтобы подтвердить актуальность RDF как технологии выбора для представления и интеграции гликомических данных, необходимо сравнение с другими основанными на графах технологиями, такими как Property Graph. В этой статье мы обсуждаем методы соединения различных баз данных посредством решения вопроса поиска гликановых субструктур (мотивов или паттернов).Этот отчет следует рассматривать как предварительное исследование осуществимости и сравнение различных программных реализаций. Наша основная цель — сравнить производительность этих двух технологий (RDF и Property Graph) для поиска субструктур гликанов. В этом исследовании Neo4j был выбран в качестве репрезентативного варианта для графов свойств, и были протестированы несколько хранилищ троек RDF в основном из-за общего языка запросов графов. В частности, мы использовали для последнего: Virtuoso Open-Source Edition [18], Sesame [19], Jena Fuseki [20] и Blazegraph [21].

Поиск (под) структур имеет смысл в гликомике. Это соответствует концепции гликанового эпитопа или гликановой детерминанты, связанной с частью всей структуры, которая распознается гликан-связывающими белками, включая лектины, рецепторы, токсины, адгезины, антитела и ферменты [22]. Было разработано несколько решений для поиска подструктур, включая, например, сопоставление регулярных выражений [23] применительно к обработке гликанов в линейном формате (IUPAC) [5]. Хотя эти подходы продемонстрировали разумную надежность, они также имеют внутренние ограничения, особенно при обработке структурных неоднозначностей.Часто экспериментальных данных недостаточно, чтобы отнести точный моносахарид (например, галактозу) к положению в структуре, чтобы он характеризовался только содержанием углерода (например, гексозы). Регулярные выражения не учитывают зависимости, в то время как описание графа обрабатывает наследование свойств (например, Гексоза -> Галактоза). Могут использоваться новые технологии, способные хранить модели графов, а именно, Resource Description Framework (RDF) [24] и базы данных Property Graph [25]. Несмотря на то, что базы данных RDF и Property Graph могут использоваться для достижения одной и той же цели, эти два подхода не являются синонимами и их можно различать.RDF предназначен для хранения утверждений в форме субъект-предикат-объект, называемых тройками, тогда как граф свойств предназначен для реализации различных типов графов, таких как гиперграфы, неориентированные графы, взвешенные графы и т. Д. Тем не менее, все возможные типы графов могут быть построенным с тройками и храниться в тройном хранилище RDF [26]. Кроме того, графики свойств ориентированы на узлы, тогда как хранилища троек RDF ориентированы на края. По этой причине в хранилищах троек RDF используется список ребер, многие из которых являются свойствами узла и не критичны для самой структуры графа.Более того, базы данных Property Graph, как правило, оптимизированы для обходов графов, где присутствует только один большой граф. С тройными хранилищами RDF стоимость прохождения ребра имеет тенденцию быть логарифмической [27]. Наконец, язык запросов — еще один ключевой момент в сравнении: хранилища троек RDF поддерживают SPARQL [28] в качестве собственного языка запросов, тогда как графы свойств имеют в основном проприетарные языки. Несмотря на то, что Neo4J имеет плагин для SPARQL, он в основном полагается на собственный проприетарный язык Cypher [29].В любом случае поиск подструктуры может быть определен с помощью языка запросов, предоставляемого этими новыми технологиями. Чтобы достичь нашей цели сравнительного анализа в этом приложении, мы сначала опишем основные этапы создания программного обеспечения для поиска субструктур с использованием альтернативного хранилища троек RDF или баз данных Property Graph. Затем мы предлагаем набор количественных и качественных показателей, изученных в ходе исследования, таких как переносимость. Наконец, мы суммируем основные достижения и делаем некоторые выводы об ожидаемых характеристиках веб-приложения для поиска субструктур гликанов.

Материалы и методы

Разработка программного решения для поиска субструктур гликанов включает в себя две основные задачи: 1) хранение структур гликанов и 2) перевод запроса на определенный язык запросов для извлечения всех структур гликанов, которые соответствуют шаблон запроса.

Разделы кодирования гликанов и хранилища данных предоставляют подробную информацию об этих задачах с использованием собственных хранилищ графов. Поисковый запрос по подструктуре показывает, как можно использовать определенные языки, предоставляемые базами данных RDF и Property Graph.

Структура данных

Как описано ранее, большинство специализированных баз данных гликанов хранят структуры с использованием стандартов кодирования строк. Эта множественность привела к созданию нового уровня между хранилищем данных и форматами кодирования гликанов, чтобы отделить информацию о структуре гликана от любого формата строкового кодирования.

В рамках проекта EUROCarbDB была разработана комплексная структура для анализа нескольких форматов кодирования гликанов [30]. Несмотря на то, что эта структура все еще используется и включает синтаксические анализаторы для каждого формата кодирования гликанов, по прагматическим соображениям мы использовали внутреннюю библиотеку под названием MzJava [31].Это библиотека с открытым исходным кодом, которая предоставляет структуру данных и специальные считыватели для нескольких форматов кодирования гликанов, которые не ограничиваются обработкой данных масс-спектрометрии. Структура данных MzJava организует информацию из структуры гликанов в ориентированный ациклический граф, который может быть непосредственно сохранен в решении для хранения графов. Моносахариды, базовые единицы, из которых состоят гликановые структуры, рассматриваются как узлы графа, и все биологические свойства этих строительных блоков сохраняются как свойства отдельных узлов.Заместители — особые строительные блоки, которые можно комбинировать с базовыми единицами — обрабатываются отдельно от моносахаридов и представлены как дополнительные узлы в структуре данных.

Все гликозидные связи превращаются в ребра в структуре ациклического графа. Другие края вводятся для каждой связи между моносахаридами и заместителями, так называемые связи заместителей. Каждое ребро имеет список свойств, которые определяют различные химические аспекты самой связи. Каждый гликан представлен набором узлов, выбранных из доступных моносахаридов и заместителей, и набором ребер, которые соединяют узлы (рис. 1).Прямой ациклический граф, используемый структурой данных Mzjava, можно напрямую загрузить в собственное хранилище графов.

Хранение данных

Хранилище данных взаимодействует со слоем структуры данных, который был представлен в предыдущем разделе. Собственное хранилище прямых ациклических графов, используемых слоем структуры данных, было первым основным требованием к хранилищу данных. Так как технологии RDF и Property Graph удовлетворяют этому требованию, мы разработали два разных хранилища данных с использованием каждой из этих технологий.

Для заполнения хранилищ данных коллекция известных гликановых структур была извлечена из GlycomeDB [13], крупнейшего общедоступного репозитория известных гликановых структур. Он содержит более 34 000 структур, собранных с разных интернет-ресурсов. Версия GlycoCT GlycomeDB [13] использовалась в этом исследовании для сравнения производительности RDF и Property Graph, а программа чтения MzJava использовалась для преобразования всех структур в поддерживаемую структуру данных, которые затем сохранялись как в хранилище троек RDF, так и в данных Property Graph. магазины (см. раздел «Кодирование гликанов»).Все структуры с повторами, недоопределенными областями или содержащие не полностью охарактеризованные моносахариды были исключены из этого исследования, чтобы обеспечить согласованные результаты для каждого запроса и облегчить сравнение между двумя реализациями. В конце концов, хранилище данных содержало 19404, возможно, избыточных гликановых структур (избыточность возникает, например, для одной и той же структуры, идентифицированной у двух разных видов, поскольку на этом этапе мы не учитываем таксономию). Каждая структура рассматривалась как один граф, что означает, что обе реализации содержат 19 404 несвязанных графа.В итоге набор данных содержал 233 633 различных узла, разделенных на 19 404 различных графа, в среднем по 12 узлов для каждого графа. Здесь самый большой состоит из 63 узлов, другие подробности о распределении узлов между структурами представлены в таблице S10.

Подробная информация о разработке двух реализаций хранилища данных проиллюстрирована в следующих разделах.

Реализация RDF

RDF может иметь дело только с тройками, операторами в форме субъект-предикат-объект.По этой причине необходимо разработать модель, которая переводит структуру гликана со всеми потенциальными биологическими свойствами в список троек. На рис. 2 показано, как эту модель можно использовать для простой структуры с моносахаридом и заместителем.

Рис. 2. Обзор онтологии.

Обзор онтологии, разработанной для перевода структур гликанов в RDF / семантические тройки. На рисунке показаны все предикаты и сущности, используемые для определения структур гликанов в хранилище троек RDF.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578.g002

Предлагаемая модель основана на стандарте GlycoCT, где структура кодируется в списке остатков и списке связности. Все моносахариды и заместители рассматриваются как отдельные компоненты и аннотируются в списке остатков с конкретным идентификатором. Список связности содержит связи между компонентами, отмеченными в остаточном списке. Наша модель следует тому же принципу: все заместители рассматриваются как отдельные компоненты, а не объединяются с их ассоциированными моносахаридами, чтобы избежать загрязнения модели биологическими допущениями.

«Гликан» — это первая сущность в модели, с которой связаны два предиката: «близкое соответствие», взятое из онтологии SKOS, и «has_residue». Предикат «closematch» связывает объект «Glycan» с URL-адресами, которые идентифицируют конкретный гликан в других базах данных. Таким образом, ссылки на внешние базы данных могут сохраняться в нашей модели для уточнения поиска. Пользователь всегда может добавить альтернативные ссылки, используя тот же предикат. Сущность «Гликан» связывает каждый моносахарид и заместитель с предикатом «has_residue», группируя вместе все строительные блоки, принадлежащие одной и той же структуре гликана.

Каждый «остаток» представляет собой конкретный моносахарид или заместитель, поэтому количество компонентов для каждой структуры равно сумме моносахаридов и заместителей. Химические свойства, относящиеся к компонентам, можно сохранить с помощью RDF: property. В этой модели мы предоставляем «остаток: моносахарид» и «остаток: заместитель» как RDF: тип для определения типа компонентов и свойств, таких как «моносахарид: Gal» или «заместитель: NAцетил», можно использовать для определения фактической молекулы.

Все доступные предикаты показаны на рис. 2, тогда как список всех моносахаридов и заместителей, уже определенных в онтологии, можно найти в таблице S11. Пользователь может расширить онтологию, добавив новые предикаты или свойства для кодирования дополнительной информации об узлах.

Компонентные объекты соединяются друг с другом по фактическому образцу структуры гликана. Другими словами, тройка с предикатом «links_To» добавляется в хранилище троек для каждой связи между двумя разными компонентами.В этой онтологии никакая сущность не представляет связи, мы полагаемся на несколько троек для хранения спецификаций связи. Каждый раз, когда добавляется часть информации о конкретном ребре, в хранилище троек вставляется новая тройка с родительским узлом как субъектом и дочерним узлом как объектом. Информация инкапсулируется в самом предикате. Онтология предоставляет пользователю несколько предикатов для описания каждой части информации, относящейся к связи.

Начиная с корневого узла, каждая связь между родительским и дочерним компонентами добавляется в тройное хранилище в соответствии с алгоритмом поиска в ширину.Таким образом мы предотвращаем любое возможное дублирование ребер в графе.

В конце концов, каждая структура гликана, хранящаяся в хранилище троек RDF, состоит, по крайней мере, из объекта «Гликан», связанного со многими различными объектами «Остаток».

Вводя предикат для каждого свойства связи и компонента, мы разрешаем стратификацию информации. Потенциальная потеря производительности из-за распространения информации по разным слоям оправдана нашим желанием сохранить приблизительные параметры поиска (например,грамм. поиск с отсутствующей информацией или допуском несоответствий). Действительно, объединению всех свойств в предикате не хватает гибкости, которая имеет решающее значение для поиска субструктуры гликанов, допускающего нечеткие совпадения.

Реализация Neo4j

Java API, предоставляемый Neo4j, использовался для хранения структур гликанов в графах свойств. Каждая структура была добавлена ​​к одному и тому же графу, и идентификатор структуры гликана был сохранен во всех узлах, связанных с конкретной структурой. Конечным результатом является несвязанный граф, в котором структуры могут быть сгруппированы по идентификатору.Распространение идентификатора гликана, в отличие от его хранения в корневом узле, полезно для быстрого получения идентификатора, когда подструктура не включает корневой узел. Более подробно, каждый моносахарид или заместитель был добавлен в базу данных графа как узел, тогда как каждая связь закодирована как связь между двумя узлами. Для кодирования биологических свойств компонентов или связей мы использовали, соответственно, свойства узла и отношения. Графики свойств могут напрямую хранить графы, включая свойства узлов и ребер.

Поисковый запрос каркаса

Начиная с запроса субструктуры, каждая реализация хранилища данных запрашивается, чтобы получить все гликановые структуры, содержащие шаблон запроса. Фактически, нет никакой разницы между полной структурой и подструктурой с точки зрения формата кодирования. Следовательно, рабочий процесс, представленный в разделе кодирования Glycan, может использоваться для экстраполяции и организации информации подструктуры в общую структуру данных. Затем прямой ациклический граф переводится на язык конкретной технологии для выполнения поиска по шаблону графа среди структур, содержащихся в хранилище данных.Языки, предоставляемые базами данных RDF и Property Graph, описывают шаблон графа и находят все графы, которые его содержат, и поддерживают наше программное решение для поиска всех структур в хранилище данных, содержащих подструктуру запроса.

Ниже показан процесс преобразования графа структуры данных в определенные языки запросов баз данных RDF и Property Graph.

Запрос RDF SPARQL

Следуя онтологии, описанной на рис. 2, подструктуры гликанов могут быть преобразованы в запрос SPARQL.Собственная поддержка этого языка запросов обеспечивается каждым хранилищем троек RDF, тем самым не привязывая наше решение к какому-либо конкретному продукту, однако запросы поддерживают SPARQL 1.1 [32]. На рис. 3А показан процесс трансляции в субструктуре, где остаток галактозы соединен с глюкозой с помощью альфа-1,3-связи. Каждый моносахарид или заместитель становится объектом, и каждое свойство кодируется в одном из предикатов или свойств, описанных в модели. Sesame API [19] вместе с соответствующим драйвером JDBC использовался для запросов к Virtuoso Openlink, Blazegraph, Sesame и Jena Fuseki.Подробные примеры более крупных структур представлены в файле S1.

Рис 3. Пример построения запроса.

A. Пример использования модели RDF для построения запроса SPARQL из подструктуры гликана с упором на процесс трансляции. Префиксная часть запроса опускается, но более подробные примеры представлены в файле S1. B. Тот же пример показан с построением запроса Cypher, родного языка в Neo4J. Точно так же дополнительные примеры представлены в файле S1.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0144578.g003

Neo4j Cypher Query

Для взаимодействия с базой данных Neo4j предоставляет собственный язык запросов под названием Cypher. Процесс трансляции субструктуры гликана в запрос Cypher показан на рис. 3B. В запросе присутствуют две основные части: шаблон графа и спецификация свойства. Первая часть очерчивает форму подструктуры, а вторая определяет свойства каждого узла или ребра. В дополнение к Cypher, Neo4j предоставляет собственный Java API для доступа к объектам для взаимодействия с базой данных.Cypher, как известно, работает медленнее, чем доступ к собственному объекту [33], однако версия 2.2 имеет улучшенную производительность и поставляется с новым оптимизатором запросов на основе стоимости.

Настройка

Все тесты проводились с использованием Dell Precision T7400 со следующими аппаратными характеристиками:

• Процессор: Intel (R) Xeon (R) X5482
• Оперативная память: 56 ГБ DDR2 ECC
• Емкость жесткого диска: 500 ГБ
• Операционная система: Linux Cent OS версии 6.6 64-разрядная
• Версия Java JDK: 8
• Тройное хранилище RDF: Virtuoso Open-Source Edition версии 7.2, Сезам 4.0, Йена Фусеки v2, Blazegraph 1.5.3
• График свойств: Neo4j Community, версия 2.2

Для Virtuoso NumberOfBuffers и MaxDirtyBuffers были изменены на 170 000 и 130 000 соответственно. Более того, MaxCheckpointRemap был скорректирован в соответствии с размером нашей базы данных. Дальнейшее увеличение буферов сообщило о той же производительности. Встроенная версия Neo4j была предпочтительнее реализации REST. Встроенная версия имеет то преимущество, что устраняет любую задержку, вызванную обменом данными REST между службой и сервером.Более того, к нему можно получить доступ непосредственно из java-приложения с помощью специального API, предоставляемого Neo4j.

Для создания экземпляра Neo4j были активированы Node_auto_indexing и Relationship_auto_indexing. Кроме того, мы установили для параметра cache_type значение «strong», чтобы хранить всю базу данных в ОЗУ.

Мы использовали Java JDK версии 8 для запуска Neo4j, Blazegraph, Jena Fuseki и Sesame, установив размер кучи на 8 ГБ.

Результаты и обсуждение

В попытке сравнить использование Property Graph иRDF-хранилище троек для решения проблемы поиска подструктур, мы создали набор данных из 19 404 гликановых структур, извлеченных из репозитория гликановых структур GlycomeDB, и сравнили среднее время запроса двух наборов данных, описанных в таблицах S8 и S9. По размеру запросы разделены на пять групп:

• Очень короткое: менее 5 остатков
• Короткий: от 5 до 15 остатков
• Средний: от 15 до 25 остатков
• Большой: от 25 до 35 остатков
• Очень большой: более 35 остатков

Первый набор содержит 128 запросов (таблица S8), которые представляют собой биологически релевантные варианты использования и были идентифицированы как гликоэпитопы, то есть части гликанов, распознаваемые гликановыми связывающими белками.Этот список был получен из базы данных GlycoEpitope [34] и дополнительно подтвержден информацией, рассмотренной в [22]. Гликоэпитопы имеют ограниченный размер, т.е. от 2 до 13 остатков, но примерно 70% этих субструктур содержат от четырех до семи остатков. Этот набор ссылок важен для будущей реализации веб-приложения, которое будет выполнять поиск субструктур для пользователей-гликобиологов. Он содержит в основном короткие и очень короткие запросы.

Второй набор (таблица S9) содержит 60 запросов.Структуры были выбраны случайным образом в GlycomeDB с предварительным условием охвата от 25 до 60 остатков. Этот набор был создан исключительно для целей тестирования и содержит только большие и очень большие запросы. В этих подструктурах нет биологически релевантной связи, но этот набор данных подталкивает программное обеспечение к его пределам и проверяет надежность различных реализаций тройных хранилищ RDF и графов свойств.

Количественные показатели

Сначала был выполнен пустой запрос для запуска тестовой среды, а затем каждая структура запроса, представленная в S8 (первый набор) и S9 (второй набор), выполнялась 10 раз, и среднее время запроса было вычислено для последних девяти запросов.Все время измеряется в секундах (с).

Результаты (таблица S1) для первого набора запросов показывают, что тройное хранилище Virtuoso RDF и Blazegraph имеют лучший ответ на запрос в 95% запросов, остальные 5% покрываются Sesame. Neo4j, как единственный представитель Property Graph, выполнял быстрее, чем Virtuoso, только для 12 запросов (идентификаторы с 49 по 52 в таблице S1) и никогда не превышал производительность Blazegraph. Среднее время запроса по всему набору запросов показывает, что производительность Neo4j сравнима с Sesame, но все равно равна 0.На 8 секунд медленнее, чем Blazegraph.

S2 Таблица показывает результаты для второго набора запросов, которые были технически более информативными. Столбец Virtuoso Triple store пуст, потому что мы не смогли запустить тест с этим тройным хранилищем RDF. Используя машину, описанную в настройке, мы протестировали как разрабатываемую, так и стабильную версии Virtuoso, и ни одна из них не дала результата. Однако мы наблюдали два разных поведения: при использовании стабильной версии машина зависала после отправки запроса до тех пор, пока Virtuoso не вылетела из строя.В разрабатываемой версии мы не могли получить никаких результатов запроса после нескольких часов вычислений. Мы попытались решить эту проблему, установив значение 5 для подкачки операционной системы, но безрезультатно. В итоге мы связались со службой поддержки Openlink, но пока не получили ответа. Технология RDF относительно нова, и некоторые реализации все еще нуждаются в отладке или сталкиваются с проблемами масштабирования.

По сравнению с тройными хранилищами RDF, Neo4j замедлялся по мере увеличения размера запросов.В этом случае разница между Neo4j и Blazegraph, рассчитанная по среднему времени запроса во всем наборе, близка к 4 секундам. Удивительно, но Jena Fuseki, самая медленная база данных в первом тесте, почти на 2 секунды быстрее Neo4j. Среднее время ответа было рассчитано для каждого запроса в обоих наборах данных, и результаты суммированы на рис. 4. Среднее время ответа на запрос трех детерминант гликанов, показанных на рис. 5, подробно представлено в таблице 1. Полная информация о результатах, полученных с двумя наборами. представлена ​​в таблицах S4 и S5.

Рис. 4. Среднее время запроса.

Среднее значение, рассчитанное для времени ответа каждого запроса в обоих наборах, показано на двух столбчатых диаграммах. Панель (A) показывает среднее время запроса для первого набора, а панель (B) содержит значения для второго набора. Столбец, назначенный Virtuoso во втором наборе запросов, пуст, потому что мы не смогли записать какие-либо данные из-за проблемы с выполнением больших и очень больших запросов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578.g004

Таблица 1. Сравнение среднего времени ответа на запрос для 3 гликоэпитопов (см. рис. 5).

Сравнение среднего времени запроса баз данных Property Graph и RDF с тройным хранилищем, протестированных в этом исследовании (столбцы) для трех хорошо известных эпитопов (строк). Запросы SPARQL и Cypher для этих гликоэпитопов представлены в файле S1.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578.t001

Вопреки нашему первоначальному намерению, мы не полностью протестировали Neo4j с SPARQL, поскольку поддерживающий сторонний плагин работает примерно 2.В 4–27 раз медленнее, чем Jena Fuseki [35], которая уже является самым медленным RDF-хранилищем троек в нашем тесте. Ключевым моментом обсуждения является работа с большим несвязанным графом. Графики свойств в целом оптимизированы для хранения больших связанных графов, например сетей друзей друга. Структура данных предназначена для эффективного обхода графа, который вычисляет кратчайший путь между двумя узлами или извлекает всех друзей друга. Эти условия не выполняются в нашей задаче поиска подструктуры, где граф представляет собой набор небольших и несвязных графов.Для каждого запроса база данных Property Graph выполняет полное сканирование коллекции в поисках определенного шаблона. Другими словами, программный движок должен найти корень каждой структуры и начать обход. Это соответствует варианту использования, определяющему реализацию и дизайн Neo4j, но не специфике поиска гликановой субструктуры.

Напротив, RDF — это информационное представление с различными технологическими реализациями. В большинстве тройных хранилищ RDF одна таблица из четырех столбцов содержит один четырехугольник, т.е.е. Идентификатор тройного плюс графа для каждой строки. Когда в коллекции структур выполняется поиск определенного шаблона, механизм извлекает все гликановые сущности и выполняет обход каждой из них. Процесс ускоряется за счет использования индексов сущностей, которые позволяют механизму RDF находить следующую структуру более эффективно, чем база данных Property Graph.

В конце концов, поиск графических шаблонов, реализованный в базах данных RDF, кажется, более точно соответствует варианту использования гликановой подструктуры, что (при отсутствии ошибок) объясняет, почему этот тип графовой базы данных хорошо работает в нашем тесте.

Все результаты, разделенные по конкретным методам, можно найти во вспомогательных материалах S3 – S7 Tables.

Качественные показатели

Мы обеспечиваем качественные показатели, касающиеся языка запросов, простоты использования и уровня поддержки. Хотя эти критерии трудно оценить, они важны для выбора того, какой тип технологии использовать. В последней части мы подчеркиваем некоторые кроссплатформенные проблемы, связанные с тройным магазином Virtuoso.

Язык запросов.

Как описано выше, тройные хранилища RDF поддерживают консорциум World Wide Web Consortium (W3C), одобривший стандарт SPARQL в качестве общего языка запросов. Следовательно, предложенная (под) структура поиска может использоваться различными реализациями RDF без изменения приложения. Для сравнения, графики свойств зависят от языка и зависят от проприетарных языков, таких как Cypher (Neo4j), что потенциально ограничивает переносимость приложений и требует радикальных изменений в программном обеспечении при переходе к альтернативным реализациям.

W3C способствует разработке стандартов высокого качества, что делает SPARQL хорошим выбором для производственного программного обеспечения. В случае Neo4j есть дополнительные компоненты, которые позволяют получить доступ к этой Графике свойств как к тройному хранилищу и потенциально запрашивать с помощью SPARQL. Как упоминалось ранее, эти плагины были реализованы сторонними разработчиками, и нет никаких гарантий их дальнейшего развития и поддержки. В этом исследовании мы не тестировали эти плагины в основном из-за их низкой производительности [35].SPARQL преобразован в собственный API доступа к объектам, что приводит к задержке в процессе запроса и негативно влияет на производительность.

Наконец, предоставление стандартизированного языка запросов дает RDF важное преимущество, особенно когда решающее значение имеет стабильность используемой технологии программного обеспечения.

Уровень поддержки.

Несмотря на то, что базы данных RDF и Property Graph были представлены недавно, за ними стоят активные сообщества, демонстрирующие необходимость хранения графовых данных в исходном виде.Стандарты RDF и SPARQL широко поддерживаются как W3C, так и веб-сайтами поставщиков Triple Store. Группы Google и группы пользователей доступны для поддержки разработки и обсуждения вопросов для обеих технологий.

Сообщество Property Graph по сравнению с сообществом RDF фрагментировано из-за отсутствия стандартов в языке запросов и API. Большая часть поддержки Neo4j и Cypher обеспечивается онлайн-руководством, доступным на веб-сайте компании. С каждым новым выпуском руководство обновляется и объясняет, как добиться максимальной производительности от этой базы данных.Несмотря на подробную документацию и множество руководств, предоставленных сайтом Neo4j, язык запросов не поддерживается другими отраслевыми партнерами. За последние 11 лет для Neo4j были предложены три разных языка запросов, и нынешний Cypher, возможно, не последний.

Сообщество RDF вместо этого возглавляется W3C, который периодически обновляет стандарт в соответствии с предложениями сообщества. Все реализации тройного хранилища RDF должны следовать рекомендациям W3C. Фактическая доступность нескольких реализаций тройного хранилища дает сообществу RDF большую стабильность по сравнению с Neo4J.Более того, движение открытых данных [36] и связанных данных продвигает использование RDF и SPARQL как способа соединения онлайн-ресурсов. В области биоинформатики некоторые онлайн-ресурсы, такие как UniProt [37], уже доступны через SPARQL. Что касается четырех тройных хранилищ RDF, протестированных в этом исследовании, каждый веб-сайт поставщика предоставляет полезную информацию о настройке среды и настройке параметров.

В конце концов, возможность подключения нескольких онлайн-ресурсов и стабильность, продемонстрированная сообществом RDF, ставят RDF в более выгодное положение по сравнению с Property Graph.

Простота использования.

Встроенная версия баз данных Neo4j может быть легко добавлена ​​в проект Java через jar или зависимость. API для построения графика прост и интуитивно понятен. Большое преимущество дает возможность прямого добавления свойств к узлам и ребрам.

Теоретически базы данных Neo4j и Property Graph подходят для нашей задачи лучше, чем RDF, тем не менее, они не предназначены для нескольких несвязанных графов в одном экземпляре. По этой причине структурный идентификатор должен был быть распределен по всем узлам, принадлежащим одному и тому же гликану.Дублирование информации в базе данных подразумевает повышенное использование памяти, что может быть проблемой для больших наборов данных. Эту проблему можно решить, но для любого соответствующего решения требуются дополнительные узлы или свойства, ведущие к той же проблеме.

RDF демонстрирует большую гибкость с точки зрения предоставляемого API. Для подключения Java-приложения к каждому тройному хранилищу доступны различные java-библиотеки, такие как Jena или Sesame. Более того, обе библиотеки предоставляют тройное хранилище в памяти, которое можно использовать для целей тестирования.В нашем исследовании мы использовали обе библиотеки, они хорошо документированы и просты в использовании. Virtuoso, как Blazegraph и Jena Fuseki, работает как автономный сервер с полезным веб-интерфейсом для управления параметрами конфигурации.

Основным препятствием для разработки ПО для поиска подструктур с помощью RDF было определение онтологии. Создание онтологии для преобразования структур гликанов в тройки занимало больше всего времени. Он включает в себя размышления о том, как распространять информацию по разным троек таким образом, чтобы каждый фрагмент был легко извлечен, а все требования к программному обеспечению выполнялись.Напротив, определение конкретной онтологии для поиска подструктуры позволяет хранить несколько несвязанных графов в одной базе данных без потери производительности.

Общий API и SPARQL, общий язык запросов, позволили запускать четыре разных хранилища троек RDF без изменения кода нашего приложения, а только с выбором правильного драйвера подключения.

В заключение, базы данных Property Graph предоставляют готовое к использованию решение для поиска субструктур, тогда как RDF требует специальной онтологии для решения проблемы.Разработка онтологии может быть сложной и трудоемкой, но обеспечивает более гибкое решение.

Межплатформенные проблемы.

Мы протестировали обе реализации поиска по субструктурам в средах Linux и Windows с одним и тем же набором данных гликановых структур.

При использовании реализации Neo4j практически не наблюдалось разницы в скорости запроса и размере результатов. Поскольку Neo4j реализован на Java, он ведет себя одинаково во всех системах, которые могут запускать виртуальную машину Java, такая же ситуация для Sesame, Jena Fuseki и Blazegraph.Однако реализация Virtuoso дает разные результаты запросов в разных средах. Структуры, извлеченные в среде Windows, часто были подмножеством структур, извлеченных в среде Linux. Чтобы установить, какой ответ был правильным, все результаты были проверены вручную, в частности, все структуры, полученные в среде Linux, были правильными и соответствовали результатам Neo4J. Это может означать, что тройное хранилище Virtuoso может содержать несоответствия между версиями Windows и Linux.

Мы обнаружили второе препятствие во время теста со вторым набором запросов. В этом случае реализации Linux и Windows либо давали сбой после отправки запроса, либо вызывали сбой или зависание самой машины. Нам не удалось протестировать второй набор запросов, несмотря на несколько попыток исправить проблему. Новизна технологий баз данных RDF и Property Graph позволяет легко объяснить наличие проблем в коде. Только большое сообщество пользователей за несколько лет разработки поможет решить этот тип проблем.

Заключение

В этой статье мы определили две стратегии поиска подструктур с использованием новых технологий, таких как Property Graph и базы данных с тройным хранилищем RDF. Используя два конкретных набора подструктур, мы документируем, что во всех случаях RDF был быстрее, чем Property Graph, и разрыв увеличивается с размером запроса. Это привело нас к выводу, что наша модель с Blazegraph RDF Triple Store сокращает время ответа на запрос, которое остается близким к одной секунде во всех запросах обоих протестированных наборов.Обсуждались качественные показатели, чтобы предоставить читателю дополнительные критерии для выбора подходящей технологии. В целом, хотя обе технологии демонстрируют преимущества и недостатки, связанные с конкретными качественными показателями, общее отсутствие стандартов, связанных с графами свойств, может сыграть ключевую роль при выборе между хранилищами троек RDF и базами данных графов свойств. В конкретном случае поиска субструктур Property Graphs рассматривались как готовое к использованию решение для создания прототипов программного обеспечения.Однако, если учесть производительность и взаимодействие между различными ресурсами, тройное хранилище RDF представляется более эффективной технологией.

Это исследование закладывает основу для возможного веб-приложения для поиска субструктур. Предлагаемая модель должна развиваться и включать в себя более широкий набор биологических свойств в будущих версиях.

Дополнительная информация

S8 Таблица. Первый набор структур запроса.

Список 128 соответствующих биологических эпитопов, используемых в данном исследовании.Для полноты картины мы приводим здесь структуру, закодированную GlycoCT, 2-мерное изображение (формат cfg) и размер в терминах остатков каждого эпитопа. Эти структуры в основном очень короткие и короткие в соответствии с разделением, описанным в документе.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578.s009

(XLSX)

S9 Таблица. Второй набор структур запроса.

Список из 60 эпитопов запросов, случайно выбранных из GlycomeDB. Для полноты картины мы приводим здесь структуру, кодируемую GlycoCT, и размер в терминах остатков каждого эпитопа.Эти структуры в основном большие и очень большие в соответствии с разделением, описанным в статье. Для ограничения размера файла для этого конкретного набора данных не предусмотрены двухмерные изображения.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144578.s010

(XLSX)

Благодарности

Мы благодарим Киёко Аоки-Киношиту, Нобуюки Аоки и Кэтрин А. Хейс за плодотворные обсуждения и ценные советы.

Вклад авторов

Автор статьи: DA FL MPC JTB JM OH.Разработал модель RDF по рекомендации MPC и JTB: DA. Задумана реализация графа свойств: DA OH. Расчеты производились с помощью JM: DA. Анализировал данные по рекомендации FL: DA. Составил рукопись: DA FL. Исправлена ​​рукопись: MPC JTB JM OH.

Ссылки

1. 1. Шарон Н. Совместная комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре (JCBN). Номенклатура гликопротеинов, гликопептидов и пептидогликанов. Гликокондж Дж. 1986; 3: 123–133.
2. 2. Хергет С., Ранцингер Р., Маасс К., Лит С. В. против. D. GlycoCT — формат унифицированной последовательности для углеводов. Carbohydr Res. 2008; 343: 2162–2171. pmid: 18436199
3. 3. Саху СС, Томас С., Шет А., Хенсон С., Йорк WS. GLYDE — выразительный стандарт XML для представления структуры гликанов. Carbohydr Res. 2005; 340: 2802–2807. pmid: 16242678
4. 4. Йорк Уильям С., Кочут Кшиштоф Дж., Миллер Джон А., Саху Сатья, Томас Кристофер, Хенсон Кори.GLYDE-II — GLYcan обмен структурными данными с использованием таблиц соединений. Доступно: http://glycomics.ccrc.uga.edu/GLYDE-II/GLYDE-description_v0.7.pdf.
5. 5. McNaught AD. Международный союз теоретической и прикладной химии и Международный союз биохимии и молекулярной биологии. Совместная комиссия по биохимической номенклатуре. Номенклатура углеводов. Carbohydr Res. 1997; 297: 1–92. pmid: 04
6. 6. Аоки К.Ф., Ямагути А., Уэда Н., Акуцу Т., Мамицука Х., Гото С. и др.KCaM (KEGG Carbohydrate Matcher): программный инструмент для анализа структур углеводных сахарных цепей. Nucleic Acids Res. 2004. 32: W267–272. pmid: 15215393
7. 7. Котера М., Табей Ю., Яманиши Ю., Мория Ю., Токимацу Т., Канехиса М. и др. KCF-S: Химическая функция и субструктура KEGG для улучшенной интерпретируемости и прогнозирования в химической биоинформатике. BMC Syst Biol. 2013; 7: S2.
8. 8. Танака К., Аоки-Киношита К.Ф., Котера М., Саваки Х., Цучия С., Фудзита Н. и др.WURCS: Уникальное представление структуры углеводов в Web3. Модель J Chem Inf. 2014; 54: 1558–1566. pmid: 24897372
9. 9. Кэмпбелл М.П., ​​Ранцингер Р., Люттеке Т., Мариетоз Дж., Хейс КА, Чжан Дж. И др. Наборы инструментов для стандартизированного и систематического изучения гликанов. BMC Bioinformatics. 2014; 15: S9.
10. 10. Варки А., Каммингс Р.Д., Эско Дж. Д., Фриз Х. Х., Стэнли П., Март Дж. Д. и др. Номенклатура символов для представления гликанов. ПРОТЕОМИКА. 2009; 9: 5398–5399. pmid: 198
11. 11.Варки А., редактор. Основы гликобиологии. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. Нажмите; 1999.
12. 12. Doubet S, Albersheim P. CarbBank. Гликобиология. 1992; 2: 505. pmid: 1472756
13. 13. Ranzinger R, Herget S, von der Lieth C-W, Frank M. GlycomeDB — унифицированная база данных для структур углеводов. Nucleic Acids Res. 2011; 39: D373 – D376. pmid: 21045056
14. 14. Кэмпбелл М.П., ​​Петерсон Р., Мариетоз Дж., Гастайгер Э., Акуне Ю., Аоки-Киношита К.Ф. и др.UniCarbKB: создание платформы знаний для гликопротеомики. Nucleic Acids Res. 2014; 42: D215–221. pmid: 24234447
15. 15. Тукач П.В., Егорова К.С. База данных углеводной структуры объединена с бактериальными, архейными, растительными и грибковыми частями. Nucleic Acids Res. 2015; gkv840.
16. 16. Ранцингер Р., Аоки-Киношита К.Ф., Кэмпбелл М.П., ​​Кавано С., Люттеке Т., Окуда С. и др. GlycoRDF: онтология для стандартизации гликомических данных в RDF. Bioinforma Oxf Engl. 2015; 31: 919–925.
17. 17. Аоки-Киношита К.Ф., Боллеман Дж., Кэмпбелл М.П., ​​Кавано С., Ким Дж. Д., Люттеке Т. и др. Внедрение гликомических данных в семантическую сеть. J Biomed Semant. 2013; 4: 39.
18. 18. Эрлинг О., Михайлов И. Поддержка RDF в виртуальных СУБД. В: Pellegrini T, Auer S, Tochtermann K, Schaffert S, редакторы. Сетевые знания — Сетевые СМИ. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg; 2009. С. 7–24. Доступно: http://link.springer.com/10.1007/978-3-642-02184-8_2.
19. 19. Брукстра Дж., Кампман А., ван Хармелен Ф. Сезам: общая архитектура для хранения и запроса RDF и схемы RDF. В: Horrocks I, Hendler J, редакторы. Семантическая сеть — ISWC 2002. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg; 2002. С. 54–68. Доступно: http://link.springer.com/10.1007/3-540-48005-6_7.
20. 20. Apache Jena [Интернет]. Доступно: https://jena.apache.org/. По состоянию на 29 октября 2015 г.
21. 21. Blazegraph | Blazegraph — это сверхмасштабируемая высокопроизводительная графическая база данных с поддержкой Blueprints и API RDF / SPARQL.Он поддерживает высокую доступность, горизонтальное масштабирование и ускорение графического процессора. [Интернет]. Доступно: https://www.blazegraph.com/. По состоянию на 29 октября 2015 г.
22. 22. Каммингс РД. Репертуар гликановых детерминант в гликоме человека. Мол Биосист. 2009; 5: 1087. pmid: 19756298
23. 23. Аоки-Киношита К.Ф. [Введение в информатику гликомов]. Сэйкагаку. 2008; 80: 1038–1041. pmid: 19086411
24. 24. Клайн Дж., Кэрролл Дж. Структура описания ресурсов (RDF): концепции и абстрактный синтаксис [Интернет].Доступно: http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/.
25. 25. Что такое база данных Graph? В: База данных графов Neo4j [Интернет]. Доступно: http://neo4j.com/developer/graph-database/. По состоянию на 2 июля 2015 г.
26. 26. Тройной магазин [Интернет]. Википедия, свободная энциклопедия. 2015. Доступно: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Triplestore&oldid=666522393.
27. 27. Углы R, Прат-Перес A, Домингес-Сал D, Ларриба-Пей J-L. Системы баз данных эталонного тестирования для приложений социальных сетей.Первый международный семинар по опыту и системам управления графическими данными. Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM; 2013. С. 15: 1–15: 7. https://doi.org/10.1145/2484425.2484440
28. 28. Язык запросов SPARQL для RDF [Интернет]. Доступно: http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/. По состоянию на 2 июля 2015 г.
29. 29. Что такое Сайфер? — — Руководство Neo4j v2.2.3 [Интернет]. Доступно: http://neo4j.com/docs/stable/cypher-introduction.html. По состоянию на 2 июля 2015 г.
30. 30. Фон дер Лит CW, Фрейре А.А., Бланк Д., Кэмпбелл М.П., ​​Серони А., Дамерелл Д.Р. и др.EUROCarbDB: платформа открытого доступа для гликоформатики. Гликобиология. 2011; 21: 493–502. pmid: 21106561
31. 31. Horlacher O, Nikitin F, Alocci D, Mariethoz J, Müller M, Lisacek F. MzJava: библиотека с открытым исходным кодом для обработки данных масс-спектрометрии. J Proteomics.
32. 32. Язык запросов SPARQL 1.1 [Интернет]. Доступно: http://www.w3.org/TR/sparql11-query/. По состоянию на 3 июля 2015 г.
33. 33. Хольцшухер Ф., Пейнл Р. Производительность языков запросов к графам: сравнение шифра, гремлина и собственного доступа в Neo4j.ACM Press; 2013. с. 195. https://doi.org/10.1145/2457317.2457351
34. 34. Кавасаки Т., Накао Х., Томинага Т. GlycoEpitope: База данных углеводных эпитопов и антител. В: Taniguchi N, Suzuki A, Ito Y, Narimatsu H, Kawasaki T, Hase S., редакторы. Экспериментальная гликонаука. Токио: Springer Japan; 2008. С. 429–431. Доступно: http://www.springerlink.com/index/10.1007/978-4-431-77922-3_104.
35. 35. SPARQL и OWL 2 Inference для Neo4j: Исследовательская группа систем связи [Интернет].Доступно: https://comsys.informatik.uni-kiel.de/res/sparql-and-owl-2-inference-for-neo4j/. По состоянию на 2 ноября 2015 г.
36. 36. Ауэр С., Бизер С., Кобыларов Г.

    Comments |0|

    Cancel

    Remember me

    * Name:

    * @ Email:

    Website:

     
    Legend

    *) Required fields are marked
    **) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
    
    Category: Двигател