Устройство ГРМ | ZavGar Барнаул

Продолжаем разбирать автомобиль вместе с ZavGar. И сегодня темой нашей статьи будет ГРМ.
Во-первых, что такое ГРМ? ГРМ, если коротко — это газораспределительный механизм. Этот механизм как следует из названия синхронизирует впрыск топливно-воздушной смеси и выпуск отработанных газов. Как он выглядит и где его найти? Найти его можно сразу же под капотом. Открыв капот вы видите большой ремень или цепь которые охватывают несколько шкивов. Конечно ГРМ это больше чем один ремень, но это та деталь по которой проще всего распознать его. И этот ремень или цепь являются самыми частыми причинами обращения в автосервис если есть подозрения на неправильную работу газораспределительного механизма.

Теперь переходим к устройству. И лучше всего устройство можно описать не словами, а схемой, которая представлена ниже.

Вы наверное задались вопросом, а есть ли вообще какая-то разница между цепью и ремнем? Да, есть. Далеко ходить не надо, и самое главное различие можно увидеть без детального анализа — это относительно бóльшая надежность, об остальном ниже.

Цепь газораспределительного механизма

Второе существенное отличие — цепь имеет более точную установку фаз так как, она не растягивается под нагрузкой. Также цепь устойчива к локальным перегрузкам в несколько раз больше номинальных. А это значит, что при исправном натяжителе цепь с зуба на зуб не перескочит и не собьет фазы.
Но на этом плюсы цепи заканчиваются. А к главным минусам цепи ГРМ можно отнести его высокую стоимость при замене, а также возможные перескоки цепи при старте и скачках давления. Последнее случается из-за того, что гидронатяжитель плохо работает при малом давлении.

Ремень газораспределительного механизма

Что же касается ремня, то тут хоть и есть свои минусы, но в целом ситуация для кошелька выглядит немного лучше. Его естественным плюсом является эластичность. Он хорошо гасит крутильные колебания и в купе с TVD (демпферы крутильных колебаний) создает минимум шума. Что также является очевидным плюсом. Ему не нужна смазка, он одинаково работает на холодном и горячем двигателе. Он не зависит от смазочных материалов, а ресурс его немногим меньше чем у цепи. Он нечувствителен к качеству залитого в двигатель масла, его количеству и величине давления. Его замена обходиться в меньшие суммы, и в конце концов, двигатель с ним имеет более компактный и легкий блок цилиндров.
Из главных минусов можно подчеркнуть явную уязвимость ремня. На его сохранность влияет состояние натяжных и обводных роликов, а также помпы, которая часто приводится тем же ремнем. Смазка в роликах пересыхает от времени и жары, а помпу выводит из строя применение некачественных охлаждающих жидкостей. Также ремень боится воды, масла и низких температур, а материалы ремня имеют склонность к старению, и ресурс ремня выражается не только в тысячах километров, но и в годах.

Вывод

Так что же лучше? Ремень? Цепь?
Если коротко, то лучше то, что поставил сам производитель. Существуют цепи которые и после 300 тыс. километров будут в отличном состоянии, есть которые уже после 120 тыс. пора менять, в среднем же цепь грм служит около 130 тыс. , а ремень около 90 тыс. Но эти все цифры очень разнятся от машины к машине. Поэтому прежде чем надеяться, что цепь всё сможет и всё выдержит, лучше всё же узнать сколько выдержит именно ваша, и следить за пробегом.
Что же касается ремня, то тут помимо пробега всегда стоит смотреть и на его возраст. Вы можете и не откатать положенные вам тысячи, но при этом ремень сам может прийти в негодность со временем.
Поэтому следите за своими «ласточками» и если что-то, и где-то начало стучать, то не пренебрегайте техосмотрами.

В нашей сети имеется вы можете поменять ремень/цепь по любому из адресов:

Заринская, 1Б
Энтузиастов, 44
Шумакова, 74
Малахова, 177е/2
Павловский тракт, 8

Для консультации у наших специалистов, звоните по номеру 500-112.

Замена ремня ГРМ в зависимости от механизма газораспределения

Силовая установка автомобиля представляет собой довольно сложное устройство, состоящее из механизмов и систем. Работоспособность двигателя обусловлена точным взаимодействием этих механизмов и систем между собой. Нарушение же взаимодействия приводит либо к неисправностям, причем серьезным, либо к невозможности запуска силовой установки.

За своевременную подачу топлива и отвод продуктов горения в двигателе отвечает газораспределительный механизм (ГРМ). Этот механизм производит открытые тех или иных окон, прикрытых клапанами, обеспечивая подачу топлива или отвод отработанных газов с цилиндров.

Очень важно, чтобы открытие и закрытие клапанов происходило в строго определенные моменты, иначе силовая установка не сможет полноценно работать или вообще не запустится. Для того чтобы соблюдалась точность открытия и закрытия клапанов, газораспределительный механизм приводится в действие от кривошипно-шатунного механизма.

Сам механизм газораспределения конструктивно не сложный. Имеется распределительный вал, приводимый в движение от шестерни коленчатого вала. В зависимости от конструкции мотора, этот вал посредством толкателей с коромыслами, либо же через регулировочные шайбы или гидрокомпенсаторы, воздействует на клапана и те открывают впускное и выпускное окно.

Типы приводов ГРМ

Схема газораспределительного механизма

Приводов (ГРМ) на двигателях бывает несколько, и зависят они от конструктивных особенностей самой установки и данного механизма в частности.

• Шестеренчатый привод. Использовался раньше на некоторых силовых установках автомобилей и тракторов. Надежный тип привода, но очень сложный в обслуживании. У такого механизма распределительный вал находится внизу блока цилиндров, чтобы обеспечить зацепление шестерни коленчатого вала с приводной шестерней распределительного вала. В случае повреждения данного привода ГРМ, требовалась практически полная разборка силовой установки.
• Цепной привод. Этот привод был раньше очень распространенным, но используется и сейчас, в основном на дизельных установках. Распредвал в данном случае находится в головке блока и в движение приводиться от шестерни посредством цепи. Недостатком данного привода можно отметить сложность замены цепи, поскольку она размещается внутри самого мотора, чтобы обеспечивалась постоянная смазка цепи.
• Ременной привод. Является самым популярным на бензиновых двигателях легковых авто. Привод распредвала, тоже находящегося в головке блока, осуществляется зубчатым ремнем.

Достоинства и недостатки ременного привода

Достоинств у ременного привода газораспределительного механизма достаточно, поэтому он является и распространенным.

1. Производство этих ремней хоть и сложное, но намного проще и дешевле цепи.
2.  Ремень ГРМ не нуждается в смазке, поэтому появилась возможность вынести привод на внешнюю сторону двигателя. Это сказалось на простоте его замены и проверке его состояния.
3. Шумность двигателя с применением ремня значительно снизилась за счет отсутствия взаимодействия металла о металл, как в случае с цепным приводом.

Но у ременного привода есть и недостатки. По сравнению с цепью ремень служит значительно меньше. Ослабление натяжения цепи приводит максимум к повышению шума при работе силовой установки, перескакивание на шестерни и порыв ее практически исключен, чего не скажешь о ремне.

Последствия ослабления и обрыва ремня ГРМ

Последствия от ослабления или порыва ремня очень плачевны. Если ослабленный ремень газораспределительного механизма перескочит на один зуб на шестерни, то произойдет небольшое нарушение во взаимодействии механизмов и систем. Вылиться это может в затрудненный пуск мотора, падение мощности, повышенную вибрацию. А вот если ремень перескочил на несколько зубьев или вовсе прошел обрыв ремня, то последствия могут быть серьезнее.

Надрывы ремня ГРМ, нужно задуматься о замене

К примеру, нарушение момента открытия клапана из-за перескакивания или порыва ремня приведет к тому, что при достижении поршня в ВМТ клапан будет еще открыт или останется в открытом положении (при обрыве) и произойдет их столкновение. Сила удара там достаточная, минимальным уроном будет изгиб клапана. К более серьезным последствиям от столкновения клапана с поршнем может быть разрушение поршня или изгиб шатуна. Конечно, сейчас на поршнях делают специальные проточки под клапана, чтобы в случае обрыва не происходило столкновение клапанов с поршнями, но как показывает практика, они не всегда спасают от этого.

Поэтому всегда важно следить за состоянием натяжения ремня. На разных авто периодичность проверки натяжения ремня разная, но все же данная процедура входит в комплекс обслуживающих работ. Контроль натяжения ремня – операция не сложная, достаточно снять защитный чехол ремня и проверить его на скручивание. Нормально натянутый ремень ГРМ при скручивании не должен повернуться более чем 90 градусов. Если же он проворачивается больше, нужно его подтянуть натяжными механизмами.

Замену же приводного ремня производят в среднем после пробега в 60-70 тыс. км, или же при обнаружении трещин, сколов на нем или заметны следы расслоения.

Сложность снятия ремня газораспределительного механизма зависит от типа применяемого механизма газораспределения на двигателе. Данных типов на автомобилях сейчас применяется два – с одним распредвалом (SOHC) и двумя распредвалами (DOHC).

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Что такое двигатель DOHC и как он работает
• VTEC: что это такое, для чего он нужен и как работает
• Датчик положения распредвала: принцип работы и основные неисправности

Замена ремня ГРМ на механизме SOHC

Сначала рассмотрим, как производится замена ремня ГРМ с механизмом SOHC на примере ВАЗ-2108. Для выполнения замены потребуется набор ключей и отверток.

Итак, первым снимается защитный чехол ремня. У этого авто он закреплен болтами, у других могут быть обычные защелки. Сняв чехол, сразу получаем доступ к ремню. Поскольку ремень привода генератора установлен поверх ремня ГРМ, его нужно с автомобиля снять.

Видео:Замена ремня ГРМ ВАЗ

Перед ослаблением ремня нужно будет выставить метки на коленвале и шестерне распределительного вала. На коленчатом валу метки находятся на маховике. За болт крепления шкива коленчатый вал проворачивается до тех пор, пока не совпадет метка на маховике с меткой, нанесенной на корпус. Затем следует проверить, совпала ли метка на шестерне распредвала со специальной выступающей меткой на двигателе. Если метки совпали можно приступать к послаблению и снятию приводного ремня.

У «восьмерки» натяжение производится направляющим роликом с эксцентриковым натяжителем. Для послабления ремня нужно ослабить фиксирующую гайку ролика и провернуть эксцентрик, тем самым убрав усилие, создаваемое им.

Для снятия ремня ГРМ с шестерни коленвала потребуется демонтаж шкива привода ГРМ. Для этого нужно будет авто поддомкратить и снять правое колесо, после чего появиться доступ к болту шкива. У некоторых шкивов имеются специальные отверстия, через которые производится фиксация колен. вала от проворачивания. Если же таких отверстий нет, зафиксировать его можно путем установки в венец маховика мощной отвертки с последующим ее упором в корпус. Зафиксировав колен. вал болт шкива откручивается и шкив снимается.

Теперь ничего не мешает снятию ремня ГРМ. На его место устанавливается новый ремень. Сначала он одевается на шестерню коленвала, затем заводиться в зацепление в водяным насосом, после одевается на шестерню распредвала. В последнюю очередь он заводится за натяжной ролик. Далее все собирается на место и ремень ГРМ натягивается натяжителем.

Перед запуском двигателя нужно сделать несколько оборотов коленчатого вала вручную. Делается это для того, чтобы проверить, что метки совпадают и после проворота вала. После этого можно двигатель запускать. Если прошел успешно и двигатель работает хорошо ничего делать не нужно. Если же он не запустился или работает с перебоями, следует еще раз проверить совпадение меток и при надобности по новой их выставить.

Особенности замены ремня ГРМ на механизме DOHC

Немного о том, как производится замена ремня ГРМ на авто с механизмом DOHC. Примером выступит Лада «Приора». Принцип замены ремня идентичен вышеописанному. Но, доступ к ремню у данного авто несколько сложнее из-за наличия нескольких защитных чехлов, которые посажены на болты.

Видео: Замена ремня ГРМ на Лада Приора своими руками

При совмещении меток важно учитывать, что распредвалов – два, и на обеих метки должны совпасть.

Помимо направляющего ролика с натяжителем у этого авто имеется еще и опорный ролик. Но даже при его наличии в последнюю очередь ремень ГРМ заводится за ролик с натяжителем.

После установки нового ремня нужно очень внимательно проследить, чтобы метки на распредвалах точно совпадали.

Обязательно при замене ремня ГРМ производится и замена всех роликов, поскольку ресурс их одинаков с ресурсом ремня. Попутно, выполняя замену ремня, нужно проверить состояние подшипников жидкостного насоса, чтобы после замены ремня выход из строя помпы не стал неприятной неожиданностью.

Краткая история измерения времени

С тех пор, как люди впервые заметили регулярное движение Солнца и звезд, мы задавались вопросом о течении времени. Доисторические люди впервые записали фазы Луны около 30 000 лет назад, и запись времени была способом, с помощью которого человечество наблюдало за небом и представляло прогресс цивилизации.

Природные явления

Самые ранние известные природные явления происходили на небесах, но в течение года произошло много других событий, указывающих на значительные изменения в окружающей среде. Сезонные ветры и дожди, разливы рек, цветение деревьев и растений, циклы размножения или миграции животных и птиц — все это привело к естественному делению года и дальнейшим наблюдениям.
а местные обычаи привели к признанию времен года.

Измерение времени по Солнцу, Луне и звездам

Когда солнце движется по небу, тени меняют направление и длину, поэтому простые солнечные часы могут измерять продолжительность дня. Было быстро замечено, что продолжительность дня неодинакова в разное время года. Причины этого различия не были обнаружены до тех пор, пока астрономы не признали тот факт, что Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите и что земная ось
наклонен примерно на 26 градусов. Это отклонение от круговой орбиты приводит к Уравнению Времени (см. «Примечание 2» ниже), которое позволяет нам вычислить разницу между «часовым» временем и «солнечным временем».

Другим открытием стало то, что солнечные часы нужно было специально изготавливать для разных широт, потому что высота Солнца на небе уменьшается на более высоких широтах, создавая более длинные тени, чем на более низких широтах. Сегодня художники и астрономы находят множество способов создания современных солнечных часов.

Доисторическая резьба, изображающая созвездие Ориона

Древнейшее изображение звездного узора, созвездия Ориона, было обнаружено на куске бивня мамонта возрастом около 32 500 лет. Созвездие Ориона символизирует человек, стоящий с поднятой правой рукой и мечом на поясе, и его можно увидеть по всему миру в разное время года. Орион был богом солнца египтян и фонецианцев и назывался «сильным». арабы. В некоторых частях Африки его пояс и меч известны как «три собаки, преследующие трех свиней», а народ Борана в Восточной Африке основал сложный календарь на наблюдениях за звездными скоплениями возле пояса Ориона. Орион содержит одни из самых ярких звезд в южной части зимнего неба в северном полушарии, и его можно увидеть позже в южном полушарии.

Три звезды на поясе Ориона и красная звезда на его правой руке легко узнаваемы

Самая ранняя египетская карта звездного неба, которой около 3500 лет, показывает самое необычное соединение планет (Венеры, Меркурия, Сатурна и Юпитера) в созвездии Ориона и солнечное затмение, которое произошло в 1534 году до нашей эры.

Примерно с 700 г. до н.э. вавилоняне начали разрабатывать математическую теорию астрономии, но примерно 500 г. до н.э. зодиак из 12 созвездий, разделенный поровну, появляется позже и соответствует их году из 12 месяцев по 30 дней в каждом. Их система дробей с основанием 60, которую мы используем до сих пор (градусы / часы, минуты и секунды), была намного проще для вычислений, чем дроби, используемые в Египте или Греции.
и оставался основным инструментом вычислений для астрономов до конца 16 века, когда десятичная система счисления начала преобладать.

Самые ранние археологические свидетельства существования китайских календарей относятся к 2000 г. до н.э. Они показывают 12-месячный год со случайным появлением 13-го месяца. Однако традиционные китайские записи предполагают происхождение календаря из 366 дней в зависимости от движения Солнца и Луны еще в 3000 г. до н.э. За столь длительный период наблюдений китайские астрономы осознали, что их
календарь не был точным, и ко второму веку нашей эры было признано, что календарь становится ненадежным каждые 300 лет. Эта проблема называется Прецессия и была зарегистрирована китайскими историками в четвертом и пятом веках нашей эры. В пятом веке нашей эры ученый Цзу Чунцзы создал первый календарь, в котором учитывалась прецессия.
Наиболее полным календарем был Календарь Даян, составленный во времена династии Тан (616-907 гг. н.э.), намного опередивший любое подобное развитие в Европе.

В Средиземноморье Гиппарх сделал самые ранние расчеты прецессии примерно в 160 г. до н.э. Проблема была поднята астрономами на Ближнем Востоке и в Индии, которые признали, что прецессия постепенно изменила продолжительность года. Календари приходилось регулярно менять. В 325 г. н.э. весеннее (весеннее) равноденствие переместилось на 21 марта. Император Константин установил даты для
Христианские праздники, но Пасха основана на дате весеннего равноденствия, которая меняется каждый год, потому что равноденствие является астрономическим событием. К 1582 году весеннее равноденствие сдвинулось еще на десять дней, и папа Григорий установил новый календарь, и это изменение является причиной наличия дополнительного дня в каждом високосном году. Однако небольшие изменения все еще накапливаются, и однажды нам придется
принять новый календарь! 9Изобретения для измерения и регулирования времени с места на место и из одной культуры в другую.

Деление дня и продолжительность «часа»

Египетские солнечные часы примерно 1500 г. до н. . Течение времени было чрезвычайно важно для астрономов и священников, которые отвечали за определение точного часа для ежедневных ритуалов и важных религиозных праздников, поэтому были изобретены водяные часы.

Существуют различные теории о том, как появился 24-часовой день. Тот факт, что сутки делились на 12 часов, возможно, объясняется тем, что 12 — это коэффициент 60, а и вавилонская, и египетская цивилизации признавали зодиакальный цикл из 12 созвездий. С другой стороны, (извините за каламбур) счет по пальцам с основанием 12 был возможен. В каждом пальце по 3 сустава, и так, считая суставы.
дает одну «полную руку» из 12,

В классические греческие и римские времена они использовали двенадцать часов от восхода до заката; но так как летние дни и зимние ночи длиннее зимних дней и летних ночей, продолжительность часов менялась в течение года.

Около 50 г. до н. э. Андроник из Кирреста построил Башню Ветров в Афинах. Это были водяные часы в сочетании с солнечными часами, расположенными по восьми основным направлениям ветра. К тому времени это был самый точный прибор для измерения времени.

Башня Ветров в Афинах содержала клепсидру, и на этом рисунке изображены божества Северо-Востока, Севера и Северо-Запада

Часы не имели фиксированной длины, пока греки не решили, что им нужна такая система для теоретических расчетов. Гиппарх предложил делить день поровну на 24 часа, которые стали известны как часы равноденствия. Они основаны на 12 часах дневного света и 12 часах темноты в дни равноденствий. Однако обычные люди долгое время продолжали использовать часы, меняющиеся в зависимости от сезона.
Только с появлением механических часов в Европе в 14 веке система, которую мы используем сегодня, стала общепринятой.

Самые ранние механические часы

Механические часы заменили старые водяные часы, а первый спусковой механизм часов был изобретен, по-видимому, в 1275 году. Первый рисунок спуска был сделан Якопо ди Донди в 1364 году. с начала до середины 14 века на башнях нескольких городов стали появляться большие механические часы. Нет никаких свидетельств или записей о рабочих моделях этих общественных часов, которые были
управляемый весом. У всех была одна и та же основная проблема: период колебаний механизма сильно зависел от движущей силы грузов и трения в приводе.

В более поздние средневековые времена в общественных местах устанавливались искусно сделанные часы. Это Астрономические часы в Праге, часть которых датируется примерно 1410 годом.

Этот механизм представляет собой базовый спусковой механизм. Груз вращает барабан, который приводит в движение зубчатое колесо, которое обеспечивает движение механизма «тик-так»

Пражские куранты

Отображение кругов зодиака и ранних версий цифр 2, 3, 4 и 7

Самые ранние из сохранившихся часов с пружинным приводом можно найти в Музее науки в Лондоне, они датируются примерно 1450 годом. Замена тяжелых приводных грузов пружиной позволила создать портативные часы и часы меньшего размера.

Более точные механические часы

Педагогические примечания, связанные с измерением и временем, можно найти, щелкнув вкладку « Notes » в верхней части этой статьи.

Вспомогательные примечания

Примечание 1

Если подумать о проблеме, то мы можем легко найти строго на юг от солнца в полдень. Глядя на ночное небо, мы в конце концов приходим к выводу, что на небе есть фиксированная точка, вокруг которой все звезды вращаются один раз в сутки (24 часа). Здесь мы находим «Полярную звезду» (от Большой Медведицы или Большой Медведицы, измерьте расстояние примерно в четыре длины двух звезд в конце, «
указатели, чтобы найти Полярную звезду). Это небесный полюс, который для египтян отличался от сегодняшнего из-за явления прецессии.

Примерно до 1900 г. до н.э. Небесным полюсом был Тубан, звезда в «хвосте» созвездия Дракона. К 1000 г. до н.э. это был Тубан в созвездии Малой Медведицы. Сегодня Полярная звезда является последней звездой в «хвосте» Малой Медведицы.

Примечание 2

«Время по солнцу» и «время по часам» различаются. Солнечное время основано на том факте, что солнце достигает своей высшей точки (меридиана) в середине дня, а на следующий день в своей высшей точке оно завершает полный цикл. Однако время между тем, как солнце достигает последовательных меридианов, часто отличается от часового пояса. По часам с мая по август день близок
до 24 часов, но в конце октября дни короче примерно на 15 минут, а в середине февраля дни длиннее примерно на 14 минут. Для наших повседневных дел важно иметь постоянное «часовое время» 24 часа. Этот вариант называется «Уравнение времени» и показывает взаимосвязь между солнечным временем и временем на часах. Вариация имеет две причины; плоскость земного экватора наклонена
к орбите Земли вокруг Солнца, а орбита Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс, а не окружность. На веб-сайте Национального морского музея показаны два отдельных графика для этих причин и третий график, на котором они объединены для полной коррекции.

См. Национальный морской музей – ссылка ниже.

Несколько полезных ссылок

На этом сайте представлены очень хорошие примеры развития измерения времени с картинками и краткими пояснениями http://www. britannica.com/clockworks/main.html

Сделайте свои собственные солнечные часы на http:// www.bbc.co.uk/norfolk/kids/summer_activities/make_sundial.shtml

Множество интересных дизайнов солнечных часов http://www.sundials.co.uk/newdials.htm

Солнечные часы в Интернете можно найти по множеству примеров со всего мира. мир http://www.sundials.co.uk/

Прецессия равноденствий объясняет, как меняется вращение Земли. На этом сайте есть хорошее объяснение и полезная анимация: http://en.wikipedia.org/wiki/Precession

Чтобы узнать о Галилео, Гюйгенсе и Харрисоне, посетите веб-сайт MacTutor:
http://www-history.mcs.st -and.ac.uk/history/

Национальный морской музей: https://www.rmg.co.uk/national-maritime-museum
 
Джеки Карсон написала нам, чтобы порекомендовать эту статью:  
http:/ /www.timecenter.com/articles/когда-время-начало-истории-и-науки-о-солнечных часах/
 

Вот PDF-версия этой статьи.

Анализ временных рядов: определение, типы и методы

Пока мы записываем данные, время было решающим фактором. В анализе временных рядов время является важной переменной данных. Анализ временных рядов помогает нам изучать наш мир и узнавать, как мы продвигаемся в нем.

В этой статье мы рассмотрим следующие элементы анализа временных рядов:

1. Определение
2. Почему он используется
3. Примеры
4. Типы
5. Модели и методы
6. Книги
7. Анализ временных рядов и R

Что такое анализ временных рядов?

 

 

Анализ временных рядов — это особый способ анализа последовательности точек данных, собранных за определенный интервал времени. При анализе временных рядов аналитики записывают точки данных с постоянными интервалами в течение заданного периода времени, а не просто записывают точки данных с перерывами или случайным образом. Однако этот тип анализа — это не просто акт сбора данных с течением времени.

Что отличает данные временных рядов от других данных, так это то, что анализ может показать, как переменные изменяются во времени. Другими словами, время является важной переменной, поскольку оно показывает, как данные корректируются в течение точек данных, а также окончательные результаты. Он обеспечивает дополнительный источник информации и установленный порядок зависимостей между данными.

Для анализа временных рядов обычно требуется большое количество точек данных для обеспечения согласованности и надежности. Обширный набор данных гарантирует, что у вас будет репрезентативный размер выборки, и что анализ может отсечь зашумленные данные. Это также гарантирует, что любые обнаруженные тенденции или закономерности не являются выбросами и могут учитывать сезонные колебания. Кроме того, данные временных рядов можно использовать для прогнозирования — предсказания будущих данных на основе исторических данных.

Почему организации используют анализ данных временных рядов

Анализ временных рядов помогает организациям понять основные причины тенденций или системных закономерностей во времени. Используя визуализацию данных, бизнес-пользователи могут увидеть сезонные тенденции и глубже понять, почему эти тенденции возникают. С современными аналитическими платформами эти визуализации могут выходить далеко за рамки линейных графиков.

Когда организации анализируют данные с постоянными интервалами, они также могут использовать прогнозирование временных рядов для предсказания вероятности будущих событий. Прогнозирование временных рядов является частью прогнозной аналитики. Он может отображать вероятные изменения в данных, такие как сезонность или циклическое поведение, что обеспечивает лучшее понимание переменных данных и помогает лучше прогнозировать.

Например, государственные школы Де-Мойна проанализировали данные об успеваемости учащихся за пять лет, чтобы выявить учащихся из группы риска и отслеживать прогресс с течением времени. Современные технологии позволяют нам собирать огромные объемы данных каждый день, и теперь проще, чем когда-либо, собрать достаточно согласованных данных для всестороннего анализа.

Другие примеры применения анализа временных рядов читайте здесь.

Примеры анализа временных рядов

 

Анализ временных рядов используется для нестационарных данных — вещей, которые постоянно колеблются во времени или подвержены влиянию времени. Такие отрасли, как финансы, розничная торговля и экономика, часто используют анализ временных рядов, потому что валюта и продажи постоянно меняются. Анализ фондового рынка — отличный пример анализа временных рядов в действии, особенно с автоматическими торговыми алгоритмами. Точно так же анализ временных рядов идеально подходит для прогнозирования изменений погоды, помогая метеорологам предсказывать все, от завтрашнего прогноза погоды до будущих изменений климата. Примеры анализа временных рядов в действии включают:

• Данные о погоде
• Измерение осадков
• Показания температуры
• Мониторинг сердечного ритма (ЭКГ)
• Мониторинг мозга (ЭЭГ)
• Ежеквартальные продажи
• Цены на акции
• Автоматизированная торговля акциями
• Отраслевые прогнозы
• Процентные ставки

Попробуйте Tableau бесплатно, чтобы создавать красивые визуализации с вашими данными.




Попробуйте Tableau бесплатно

Типы анализа временных рядов

Поскольку анализ временных рядов включает множество категорий или вариантов данных, аналитикам иногда приходится создавать сложные модели. Однако аналитики не могут учесть все отклонения и не могут обобщить конкретную модель для каждой выборки. Модели, которые слишком сложны или пытаются сделать слишком много вещей, могут привести к несоответствию. Отсутствие подходящих или переобучающих моделей приводит к тому, что эти модели не различают случайную ошибку и истинные отношения, что приводит к искажению анализа и неверным прогнозам.

Модели анализа временных рядов включают:

• Классификация: Идентифицирует и присваивает категории данным.
• Подгонка кривой: Наносит данные на кривую для изучения отношений переменных в данных.
• Описательный анализ: Выявляет закономерности в данных временных рядов, такие как тренды, циклы или сезонные колебания.
• Объяснительный анализ: Попытки понять данные и отношения внутри них, а также причину и следствие.
• Исследовательский анализ: Выделяет основные характеристики данных временных рядов, обычно в визуальном формате.
• Прогнозирование: Прогнозирует будущие данные. Этот тип основан на исторических тенденциях. Он использует исторические данные в качестве модели для будущих данных, прогнозируя сценарии, которые могут произойти в будущих точках графика.
• Анализ вмешательства: Изучение того, как событие может изменить данные.
• Сегментация: Разбивает данные на сегменты, чтобы показать основные свойства исходной информации.

 

Классификация данных

Кроме того, данные временных рядов можно разделить на две основные категории: это было.

• Данные временного ряда потока означает измерение активности атрибутов за определенный период, который обычно является частью общего целого и составляет часть результатов.

Вариации данных

В данных временных рядов вариации могут возникать спорадически по всем данным:

• Функциональный анализ может выявить закономерности и взаимосвязи в данных для выявления заметных событий.
• Анализ тренда означает определение последовательного движения в определенном направлении. Есть два типа тенденций: детерминированные, когда мы можем найти основную причину, и стохастические, случайные и необъяснимые.
• Сезонные колебания описывает события, происходящие через определенные и регулярные промежутки времени в течение года. Последовательная зависимость возникает, когда точки данных, близкие друг к другу во времени, имеют тенденцию быть связанными.

Модели анализа временных рядов и прогнозирования должны определять типы данных, релевантных для ответа на бизнес-вопрос. После того, как аналитики выбрали соответствующие данные, которые они хотят проанализировать, они выбирают, какие типы анализа и методы подходят лучше всего.

Важные соображения по анализу временных рядов

Хотя данные временных рядов представляют собой данные, собранные с течением времени, существуют различные типы данных, которые описывают, как и когда эти временные данные были записаны. Например:

• Данные временного ряда — это данные, которые записываются через одинаковые интервалы времени.
• Данные поперечного сечения состоят из нескольких переменных, записанных одновременно.
• Объединенные данные представляют собой комбинацию данных временных рядов и данных поперечного сечения.

Модели и методы анализа временных рядов

Наряду с множеством типов и моделей существует множество методов изучения данных. Вот три самых распространенных.

• Модели Box-Jenkins ARIMA: Эти одномерные модели используются для лучшего понимания одной переменной, зависящей от времени, такой как изменение температуры во времени, и для прогнозирования будущих точек данных переменных. Эти модели работают в предположении, что данные стационарны. Аналитики должны учитывать и устранять как можно больше различий и сезонных факторов в прошлых точках данных. К счастью, модель ARIMA включает условия для учета скользящих средних, операторов сезонных разностей и условий авторегрессии в модели.
• Многомерные модели Бокса-Дженкинса: Многомерные модели используются для анализа нескольких переменных, зависящих от времени, таких как температура и влажность, с течением времени.
• Метод Холта-Винтерса: Метод Холта-Винтерса представляет собой метод экспоненциального сглаживания. Он предназначен для прогнозирования результатов при условии, что точки данных включают сезонность.

Книги по анализу временных рядов

Анализ временных рядов не является новым исследованием, несмотря на то, что технологии упрощают доступ к нему. Многие рекомендуемые тексты, обучающие фундаментальным теориям и практикам предмета, существуют уже несколько десятилетий.