Детонация при глушении двигателя: Детонация двигателя: причины, способы устранения | SUPROTEC

Содержание

Детонация двигателя после выключения зажигания ваз 2109

Детонация двигателя после выключения зажигания ВАЗ 2109 может сильно навредить и привести к капитальному ремонту, поэтому в случае обнаружения такой неисправности постарайтесь как можно быстрее ее устранить. Основные признаки детонации — это появление металлических стуков, существенное падение мощности двигателя, его неустойчивая работа, снижение температуры газов в системе выпуска.


Вернуться к оглавлению

Что такое детонация

Это самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси в камерах сгорания с появлением взрывной волны. Чаще всего детонация возникает в момент увеличения нагрузки — ускорении или движении на подъем, когда педаль акселератора выжимается очень сильно, а в камеры сгорания поступает обогащенная смесь. В результате этого повышаются давление и температура. Давление повышается по двум причинам:

  1. Поршень, двигаясь вверх, сжимает топливовоздушную смесь.
  2. При воспламенении части смеси повышается давление за счет горения.

Температура и давление воздействуют на несгоревшую часть топливной смеси, образуются перекиси, спирты, альдегиды (активные соединения). В итоге происходят реакции окисления, воспламеняющие остатки смеси. Причем характер воспламенения взрывной — фронт пламени распространяется по камере сгорания с огромной скоростью (2 000-2 300 м/с). При нормальном режиме работы двигателя пламя от горючей смеси распространяется со скоростью не более 30 м/с.

При этом взрывная волна «распадается» на мелкие составляющие, бъет о металлические стенки цилиндров, заставляя весь двигатель вибрировать. Водитель слышит характерный металлический звук, который ошибочно называют «стуком пальцем». Но на самом деле это взрывная волна бьет о стенки цилиндров.


Вернуться к оглавлению

Последствия детонации

Не нужно думать, что детонация приведет к увеличению мощности двигателя за счет того, что скорость распространения взрывной волны чуть ли не в 100 раз выше.

Можно выделить основные минусы детонации:

  1. Взрывные волны существуют на 1/10 000 секунды меньше, ровно на столько времени увеличивается давление, воздействующее на поршень. Времени очень мало, чтобы поспособствовать значительному увеличению мощности двигателя. А вот вреда за такой промежуток времени детонация принесет немало.
  2. При работе двигателя на стенках цилиндров образуется масляная пленка, которая способствует более плавному скольжению поршней, а взрывная волна ее разрушает, в результате увеличивается износ и ухудшается устойчивость к коррозии.
  3. Давление взрывной волны доходит до показателя в 70 кгс/см². Такое давление может стать причиной разрушения элементов цилиндро-поршневой группы.
  4. Отдача тепла к рубашке охлаждения увеличивается из-за взрывных волн. Двигатель перегревается, на поршнях разрушаются кромки, происходят пробои в прокладке головки блока, выходят из строя свечи.

Если появилась детонация двигателя ВАЗ 2109, нужно устранить ее, иначе ресурс двигателя и его агрегатов уменьшится в разы, а стоимость содержания автомобиля станет выше.


Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на детонацию

Причин появления может быть немало, но их объединяет одно — уменьшается задержка самовозгорания у топливовоздушной смеси (несгоревшей доли), удаленной от электродов свечи. Если проще, то в камерах сгорания появляются все условия, чтобы протекали окислительные процессы. На появление детонации влияет:

  1. Качественный состав горючей смеси. Если показатель воздух/бензин=0,9, то топливная смесь при попадании в камеры сгорания образует в различных местах очаги. Именно в них начинают протекать окислительные реакции, они же впоследствии воспламеняются.
  2. Увеличенный угол опережения зажигания приводит к тому, что максимальное давление при сгорании смеси наблюдается в момент, когда поршень практически в верхней мертвой точке. В результате давление увеличивается и появляется детонация.
  3. Слишком низкое октановое число бензина влияет на появление характерных стуков. Если вы заправляетесь бензином марки АИ-92, то при попадании в бак АИ-80 работа двигателя изменится, причем существенно. Чтобы избежать таких проблем, нужно покупать топливо на проверенных заправочных станциях. Или 2 вариант — установка октан-корректора.
  4. Чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должно быть у бензина.

Конструктивные особенности двигателя влияют на появление детонации, но в меньшей степени.


Вернуться к оглавлению

Предотвращение детонации

Чтобы избежать появления взрывных волн в камерах сгорания, необходимо убрать все факторы, описанные в предыдущем разделе. Необходимо ускорить сгорание топливной смеси, замедлить протекание реакций окисления, которые и являются источником самовозгорания. Фиксирует взрывные волны датчик детонации ВАЗ 2109 (инжектор), который установлен в блоке двигателя между 2 и 3 цилиндрами. Он работает на явлении пьезоэффекта — при ударе об активный элемент (мембрану) вырабатывается некоторый потенциал. Чем сильнее удар, тем разность потенциалов (напряжение) больше.

Электронный блок управления считывает данные и сопоставляет их с топливной картой (прошивкой). Аналогично анализируются и показания с других датчиков. В результате ЭБУ подбирает по топливной карте наиболее оптимальный режим работы двигателя, посылает сигналы на исполнительные устройства. Меняется угол опережения зажигания, время открытия форсунок, и т. д. Но если нет датчика детонации (на карбюраторных двигателях), необходимо увеличить частоту вращения коленчатого вала. Окислительная реакция длится меньше, вероятность самовозгорания снижается.

Датчик детонации ВАЗ 2109 устанавливается лишь на инжекторных моторах. На карбюраторных их нет, поэтому приходится выявлять это явление самостоятельно. Частая поломка у девяток — это появление детонации после выключения зажигания. Двигатель продолжает работать, причем обороты могут изменяться несмотря на то, что ключ вынут. Причина — это неверная регулировка качественного состава топливной смеси. Это возникает в следующих случаях:

  1. Загрязнение системы питания.
  2. Закручивание винта количества смеси сверх нормы.
  3. Выход из строя датчика (клапана на карбюраторных моторах) холостого хода.

На инжекторных двигателях устанавливается регулятор холостого хода, поломка которого может стать причиной появления детонации после выключения, на карбюраторных выходит из строя клапан, закрывающий подачу бензина в камеры сгорания на холостом ходу.

Детонирует двигатель Ваз 2109

Очень часто, когда глушишь горячий двигатель Ваз 2109 происходит детонация. То есть Вы выключаете зажигание, а двигатель продолжает еще несколько секунд дергаться. Длительность этого процесса у каждого разная, может долю секунды дергаться, а может и несколько секунд. В общем явление это неприятное и опасное для двигателя. Для двигателя оно опасно сокращением моторесурса и  риском преждевременного выхода из строя. Для водителя оно также неприятно и машину жалко и прохожие оборачиваются на звук дергающегося мотора.

Открытый капот

Причем эта детонация появляется не всегда. Если мотор не прогрелся до рабочей температуры 90 градусов, то детонации может и не возникнуть, ели же мотор горячий, то детонация более вероятна.
Давайте рассмотрим причины детонации двигателя девятой модели Жигулей после выключения зажигания.
1) Не держит электромагнитный клапан холостого хода. При выключении зажигания задача клапана — обеспечит отсечку подачи топлива в карбюратор. Если клапан не держит, либо не до конца ввернут в карбюратор, то разряжение в двигателе через топливный канал холостого хода будет засасывать бензин, который попадая в горячий двигатель детонирует.

Топливный жиклер холостого хода

2) Октановое число бензина. Многие водители знают, что под каждую марку бензина необходимо производить корректировку угла опережения зажигания. Современные системы впрыска делают это автоматически, на на старых машинах, необходимо производить корректировку угла опережения зажигания вручную.

Например все время заправлялся Аи-92, но тут получилось по дешевке купить пару канистр 80-го,все, двигатель обязательно будет детонировать.
Если не удастся избежать детонации при выключении зажигания, то вот несколько советов как ее избежать:
1) Перед тем как глушить двигатель, вытяните подсос, обороты двигателя начнут повышаться и при повышении оборотов выключите зажигание. Детонации не будет.
2) Перед выключением зажигания выжмите сцепление и включите первую передачу. Выключите зажигание и отпустите сцепление. Детонация будет сведена к минимуму.
Но если Вы бережно относитесь к своему автомобилю, то надо искать и устранять причину детонации.

 

Почему детонирует двигатель при глушении автомобиля |

Исправное состояние мотора характеризуется ровной работой без лишних резких шумов. Любое отклонение от «нормы» не приветствуется – различные стуки и посторонние лязги указывают на критический режим работы деталей. Игнорировать такую симптоматику не рекомендуется – силовая установка может выйти из строя в самый неподходящий момент. Безответственность оценивается не мелкими расходами на диагностику, а крупными затратами на капитальный ремонт.

Что такое детонация и как ее определить

Определение и суть

Детонация – это процесс горения топливно-воздушной смеси с критически высокой скоростью, приводящий к резкому повышению давления и температуры. Возникает явление на этапе резкого повышения давления в цилиндре и догорания смеси в пристеночных слоях во время такта сжатия.

Мгновенное сгорание подготовленных продуктов вызывает распространение в камере сгорания ударных волн со скоростью до 1 200 м/с. При кондиционном горении также возникают волны ударного характера, однако интенсивность их распространения не превышает 50 м/с.

При столкновении ударной волны с преградами в виде стенок цилиндров и поршней издается характерный детонационный стук. Мнение о том, что это стучат поршневые пальцы, не имеет под собой никакого основания.

Последствия


Чем опасна детонация – логически предположить можно исходя из определения явления. Вполне ясно, что действие ударных волн далеко не лучшим образом сказывается на работоспособности мотора:

  • Повышение отдачи тепловой энергии в днище поршня и стенки камеры сгорания и попутный их перегрев.
  • Разрушение межцилиндровых перегородок и поршней.
  • Ликвидация масляного слоя на стенках цилиндра.

Признаки неисправности

Прежде чем разобраться, из-за чего происходит детонация, необходимо ее выявить. Проявляется нежелательное явление исключительно на работающем моторе. Отсюда следствие – при глушении или после выключения зажигания двигатель детонировать не может. Да и на холостых оборотах встретить ее довольно трудно, разве что при запуске на газу.

А вот под нагрузкой услышать металлические стуки можно. Особенно при разгоне в гору на повышенной передаче и малых оборотах. Ударная волна также противодействует ходу поршня вверх, что выражается в потере мощности и повышенном расходе топлива.

Зеленоватый или черный дым из выхлопной указывает на то, что дело худо. Неприятное явление имело место быть и уже закончилось. Несвоевременная фиксация факта привела к тому, что отколовшиеся части алюминиевых деталей вылетают через выпуск.

Основные причины и как их устранить

Стоит проанализировать и недавние изменения, повлекшие за собой возникновение сильных или легких стуков:

  • Посещалась заправка и был залит некачественный или низкооктановый бензин. Руководствуйтесь рейтингом АЗС при выборе автозаправочной сети. В крайнем случае поможет присадка для повышения октанового числа.
  • Система зажигания карбюраторного двигателя подвергалась регулировке. Детонация любит ранее зажигание, поэтому необходимо соблюдать баланс в регулировке угла опережения.
  • «Инжектор» перепрошивался с целью повышения экономичности. Бедная смесь создает благоприятные условия для нестабильной работы.

Детонационный стук может проявляться на холодную или на горячую только при низкой частоте вращения коленчатого вала. На высоких же оборотах он возникает при резком изменении нагрузки или при движении на максимальной скорости.

К сведению. Нагруженные турбодвигатели более подвержены возникновению неустойчивых режимов, нежели атмосферные.

А может ли при глушении двигатель автомашины детонировать: разбираемся в аспектах

Причислять неравномерную работу двигателя или любой другой стук к проявлению детонации ошибочно. Чтобы не ошибаться, лучшим вариантом будет узнать, как звучит детонационный режим на практике. Например, посмотреть тематические видеофайлы.

Дизелинг

Как уже отмечалось, нежелательное явление может появиться исключительно на функционирующем моторе. Как же тогда квалифицировать работу силовой установки при выключенном зажигании? Ответ механиков краток – дизелинг. Природа его иная: самовоспламенение бензина, идентичное рабочему процессу дизельного двигателя.

Наверставшие базу знаний по бензиновому ДВС новички сразу же возразят, приведя пару аргументов «против»: высокооктановое топливо обладает плохой способностью к самостоятельному воспламенению, да и степень сжатия в бензомоторе меньше. Все это верно, но при остановке агрегата создаются благоприятные условия для дизелинга.

  1. Подача топлива в цилиндры.
  2. Низкие обороты коленвала.

На деле процесс выглядит таким образом. Заглушили силовую установку, частота вращения коленчатого вала падает, топливо подается. Время, отведенное на воспламенение смеси, увеличивается.

При таких условиях искры от свечи для поджигания топлива не нужно – достаточно постепенного увеличения давления и температуры. Отработав рабочий такт, обороты коленвала увеличиваются, самовоспламенение не происходит. Далее частота снова падает и дизелинг возникает вновь. И так несколько циклов «дерганья».

Вред или польза

В отличие от стука при качании рулем , ничего опасного в том, что двигатель неустойчиво работает после обесточивания, нет. Наоборот, наличие данного эффекта косвенно подтверждает хорошую герметичность камеры сгорания, что свидетельствует об общей исправности ДВС. Данное явление может происходить только на карбюраторных моторах, потому как на инжекторных силовых установках подача топлива прекращается с выключением зажигания.

Отсюда вывод – отсутствие подергивания после остановки агрегата вовсе не является признаком плохого состояния. К слову, правильно настроенный и ухоженный карбюратор защищает двигатель от появления дизелинга. Реализовано это с помощью электромагнитного клапана системы ЭПХХ, который в исправном состоянии перекрывает подачу горючки в цилиндры при выключении ДВС.

А не калильное ли это зажигание?

Бывалые шоферы часто заменяют понятие дизелинг на калильное зажигание (КЗ), что в корне считается неверным. Элементарные различия раскрывает определение КЗ – это воспламенение топливно-воздушной смеси от нагретого источника, которым может быть:

  • Перегретая поверхность свечи.
  • Выпускной клапан.
  • Нагар.


Как уже определились, двигатель проявляет признаки детонации при глушении от самовоспламенения ТВС при ее сжатии (свечка обесточена). Калильное зажигание подразумевает наличие отклонений именно при работающей свече зажигания: нагретые поверхности или слой нагара воспламеняют смесь раньше, чем необходимо.

Последствия КЗ опасны. Оно может вызвать:

  • Оплавление свечей.
  • Перегрев поршней.
  • Оплавление клапанов.

Примечательно, что «калильные» моторы работают устойчиво во всем диапазоне рабочих оборотов. Устойчивость объясняется тем, что у нагретого источника температура продолжает возрастать и поддерживаться.

Коротко о главном

После остановки двигателя детонации быть не может – это неустойчивое «дерганье» именуется дизелингом. Ничего опасного в себе это явление не несет. Причина его появления – поступление топлива в цилиндры при выключенном зажигании. Встречается, как правило, на карбюраторных двигателях с неисправным ЭМК.

Детонация возникает исключительно на работающем двигателе и сопровождается характерным металлическим звоном. Проявляется при движении на малых оборотах под нагрузкой, при трогании, после заправки низкооктановым бензином и вследствие неправильной установки угла опережения зажигания на карбюраторном моторе. На инжекторной силовой установке за последнее отвечает датчик детонации двигателя и ЭБУ.

Процесс беспорядочного воспламенения горюче-воздушной смеси в рабочей камере цилиндра двигателя внутреннего сгорания называется детонацией.

Что такое детонация двигателя

Такое явления, как детонация ДВС появилась после создания таких двигателей, принцип работы которых основан на создании воспламенении топливно-воздушной смеси в цилиндрах, за счет чего ударной волной происходит толчок поршней и шатунов, которые вращают коленчатый вал мотора.

Хорошая качественная работа двигателя сопровождается воспламенением перемешанного подаваемого топлива с необходимым количеством воздуха. А при детонации двигателя топливная смесь взрывается и работает вне заданного цикла.

А автомобилях старых образцов проверку работоспособности мотора определяли, по большей части, на слух.

Датчик детонации ДВС

Принцип работы датчика детонации основан на том, что он фиксирует колебания цилиндров и передает электрический импульс электронному блоку управления (ЭБУ). Дальнейший контроль по предотвращению детонации двигателя берет на себя ЭБУ. Исходя из полученных электрических импульсов, он знает, надо объединить смесь или обогатить, и, следит за углом опережения зажигания. Благодаря датчику детонации ДВС работает экономично при максимальной мощности.

Причины возникновения детонации

Ресурс двигателей зависит от правильной эксплуатации. А правильность эксплуатации — это, значит, что при малейших появлениях неполадок, шумов, расхода, ненормальной вибрации сразу принимать меры по их устранению.

Причин детонации ДВС много:
  1. Плохой бензин или дизтопливо (для дизелей).
  2. Октановой число топлива ниже нормы по ГОСТу.
  3. Закупоренные топливный и масляный фильтры.
  4. Не рабочие форсунки.
  5. Неправильная работа топливных инжекторов.
  6. Разрегулирован топливный насос.
  7. Неисправный датчик кислорода — лямбда зонд.
  8. Свечи зажигания не подходят для этой ДВС конкретной марки и модели авто.
  9. Нарушение циркуляции в системе охлаждения.
  10. Наличие проблем с управлением двигателем.
Октановое число топлива

К частой причине возникновения детонации в ДВС относится — эксплуатация мотора бензином с низким октановым числом.

Октановое число — это показатель степени сжатия. Чем выше октановое число, тем сильнее надо сжать топливо в цилиндре, чтобы оно воспламенилось. Чем ниже октановый показатель, тем меньше требуется компрессии для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Современные автомобили с двигателями высокого давления должны эксплуатироваться топливом с высоким октановым числом.

Октановое число является, своего рода, антидетонацией, если компрессия двигателей соответствует заливаемому топливу.

Если залить топливо с малым октановым числом в авто с мощным мотором высокой компрессии, то оно будет сгорать в нем раньше положенного времени, что уже создаст антициклическую работу.

Оптимальная работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется за счет нахождения «золотой» середины, то есть, чтобы топливно-воздушная смесь не самовоспламенялась от неправильной степени сжатия, а происходила за счет подачи свечами зажигания искр.

Нагар в цилиндрах

Если в цилиндре низкая компрессия, то горючая смесь будет сгорать не полностью, что также приводит к дальнейшим неисправностям — закоксовке. Потом придется делать раскоксовку двигателя своими руками или в сервисе. При образовании слоя нагара на стенках цилиндра, диаметр, соответственно, уменьшается, а компрессия повышается, что приводит к возникновению детонации ДВС.Чем чище топливо, тем дольше межремонтный период ДВС и тем больше времени до капиталки ДВС. По частоте замены топливного фильтра можно определить, какого качества топливо, в основном, используется.

Не соответствуют свечи зажигания

Игнорируя рекомендации производителей двигателей и свечей зажигания можно установить не подходящие свечи. Часто, на производителей свечей не обращают внимания, при покупке только разделяют для инжекторных двигателей и для карбюраторных. Свечи, которые не подходят, будут воспламенять горючую смесь в неположенное время, что также приведет к детонации двигателя.

Рассмотренные выше 3 причины возникновения детонации — самые часто встречающиеся, но самые легко устраняемые.

Как защитить ДВС от детонации

Защитить двигатель внутреннего сгорания от детонации можно при недопущении вышеперечисленных причин. При обнаружении первых признаков детонации следует принять меры по их устранению.

  1. Устанавливать рекомендованные свечи зажигания для конкретного мотора.
  2. Заливать соответствующее для автомобиля топливо. Например, по рекомендации завода-изготовителя машины рекомендованным для заправки требуется только бензин с октановым числом 95, но, если заливать 92-й бензин, то может появиться детонация ДВС, потому что компрессии требуется поменьше и воспламеняется быстрее.
  3. Своевременно менять фильтры, по мере их загрязнения.
  4. Не перегревать мотор.
  5. Следить за исправностью датчиков и сигналами бортового компьютера.

Как устранить детонацию

Детонацию ДВС, то есть взрывное горение топливно-воздушной смеси в цилиндре можно устранить зная все причины возникновения такого явления.

Убрать детонацию двигателя во время движения можно изменяя скорость и давление. Увеличение скорости уменьшит детонацию, так как максимально создаваемое давление уменьшается и, следовательно, на нагрев смеси уходит меньше времени и уменьшается время сжигания смеси.Если при нагрузке автомобиль начинает детонировать, например, при подъеме на гору начинает слышаться звуки детонации, тогда надо переключить коробку переключения переда на 1-2 ступени ниже, чтобы был запас мощности.

Последствия детонации

Как уже было описано выше, детонация — это разрушительная сила, приводящая к сильной вибрации деталей кривошипно-шатунного механизма, головки блока цилиндров и других деталей, непосредственно связанных в работой ДВС.

Что конкретно происходит при детонировании ДВС

При детонации, то есть при взрыве топливно-воздушной смеси в цилиндре, появляется ударная волна, которая разрушает гладкие стенки цилиндра, уничтожает защитную пленку на поверхностях трущихся деталей.

К последствиям детонации относится и перегрев цилиндров мотора, из-за того, что высокой температуры газы нагревают соприкасаемые детали.А при перегреве цилиндров в результате взрыва подаваемого горючего начинают крошиться кромки поршней.

Перегретый двигатель разрушает прокладку головки блока цилиндров, приводит к прогару клапанов газораспределительного механизма, свечи зажигания перегорают, возможно появление микротрещин на самом блоке или головке блока.

Отсюда делаем вывод, что детонация ДВС с сопровождающимися высокими термическими и ударными нагрузками, приводит к разрушению как отдельных деталей, так и двигателя в целом. Эксплуатация автомобиля с детонацией двигателя уменьшает работоспособный ресурс и межремонтный период.

Приобретаем полезные знания по видео: Теория ДВС.

Как детонирует двигатель на видео (шум).

http://autobann.su/detonaciya-dvigatelya-pri-glushenii.html

Детонация двигателя

Почему возникает детонация?


Детонация




Природа явления детонации

Детонация двигателя — это процесс самопроизвольного воспламенения горючей смеси в цилиндрах, носящий характер взрывной волны. Чаще детонации подвержены бензиновые двигатели, в которых рабочая смесь воспламеняется принудительно, но иногда явления детонации проявляются и у дизелей.

Попробуем разобраться в физической природе детонации и причинах, вызывающих ее, пристальнее рассмотрев процесс сгорания топлива в цилиндрах двигателя.
Попавшая в цилиндр двигателя во время такта впуска горючая смесь перемешивается с остатками отработавших газов, образуя рабочую смесь, и начинает быстро сжиматься в процессе такта сжатия. На подходе поршня к верхней мертвой точке рабочая смесь сильно разогревается за счет сжатия и контакта с горячими деталями кривошипно-шатунного механизма, после чего в требуемый момент цикла воспламеняется искрой зажигания.
Горение распространяется по объему камеры сгорания лавинообразно, увеличивая давление в цилиндре, толкая поршень и совершая, таким образом, полезную работу.
Таков механизм протекания нормального процесса горения. Но иногда он может нарушаться.

Ничего в природе не происходит в единый миг, и рабочая смесь тоже воспламеняется не одновременно по всему объему камеры сгорания, — горение начинается у места запала смеси искрой, в центральной части камеры, а затем быстро распространяется к периферии. По мере роста очага возгорания создается так называемый фронт горения (или фронт пламени), на границе которого образуется зона повышенного давления и температуры.

Часть рабочей смеси, до которой фронт пламени доходит в последнюю очередь, нагревается дополнительно в результате прироста давления со стороны фронта пламени. Тем не менее, при достижении температуры самовоспламенения очаги горения в этих зонах, чаще всего, не возникают из-за местного недостатка кислорода и относительно большого времени протекания первой стадии сгорания, что характерно для периферийных зон.

Однако несгоревшая смесь в этих зонах чрезвычайно активизируется и оказывается на границе теплового взрыва. Из-за высокого давления и больших температур несгоревшая горючая смесь образует очень активные химические соединения — альдегиды, спирты, перекиси и т. д. При достижении критических значений температуры и давления между соединениями возникают цепные окислительные реакции, приводящие к самопроизвольному воспламенению смеси, и сопровождающиеся мощным выбросом энергии взрывного характера. В эпицентре такого мини-взрыва образуется взрывная волна, которой распространяется по цилиндру с невероятной скоростью.

Ударные волны со стороны таких очагов самовоспламенения вызывают, в свою очередь, самовоспламенение хорошо подготовленной к этому смеси. Это вызывает еще большее повышение давления, под действием которого фронт пламени принудительно ускоряется. Скорость его может превысить скорость звука и достичь 1500…2300 м/с, что характерно для взрывного горения. Для примера — при нормальном горении скорость фронта пламени составляет всего 20…30 м/с. От разрыва поршень и стенки цилиндра спасает лишь то, что детонация вызывается микровзрывами, которые выбрасывают недостаточную для глобальных разрушений энергию.

Сгорание в цилиндрах двигателя с искровым зажиганием последних порций заряда после его объемного самовоспламенения, сопровождающееся возникновением ударных волн, называется детонационным.
При отражении ударных волн от стенок камеры сгорания возникает звонкий металлический стук, который является внешним проявлением детонации.

***

Последствия детонации

Заблуждением является мнение, будто прирост давления за счет увеличения скорости распространения фронта пламени позитивно влияет на динамику двигателя и обеспечивает прибавку его мощности. Это не так, поскольку взрывная волна распространяется очень быстро (иногда – более 2 км/с), вызывая настолько сильный прирост давления (до 700 Н/см2), что поршень, головка блока и другие детали КШМ испытывают настоящий удар, словно по ним ударяют увесистой кувалдой.
Очевидно, что положительно повлиять на мощность двигателя за такой короткий промежуток времени взрывная волна просто не успевает.

Поэтому микровзрывы в цилиндре приносят только вред — ударяя с невероятной скоростью в стенки цилиндров, взрывная волна разрушает масляную пленку, вызывая интенсивный износ деталей поршневой группы из-за сухого трения, а дополнительный прирост температуры на фронте волны приводит к перегреву стенок цилиндров, поршней, клапанов и головки блока.

Высокая температура разрушает детали двигателя, приводя к обгоранию кромок поршней и клапанов, электродов свечей зажигания, прокладки головки блока цилиндров. Кроме этого нередко имеют место механические разрушения деталей кривошипно-шатунного механизма и даже выкрашивание антифрикционного состава в подшипниках коленчатого вала.
Попробуйте узнать в приведенном на рисунке бесформенном куске металла поршень. Он разрушен последствиями детонационного сгорания топлива.

Заметно снижается динамика двигателя — при сильной детонации его мощность падает, растет расход топлива, в отработавших газах появляется черный дым.

Таким образом, детонационное сгорание отрицательно влияет на рабочий процесс и долговечность деталей КШМ.

***



Причины возникновения детонации

Возникновению детонации способствуют следующие факторы:

Сорт топлива

Сорта топлива характеризуются октановым числом, которым оценивается антидетонационная стойкость бензина. Чем выше октановое число, тем выше антидетонационные свойства топлива. Октановое число легких фракций бензина меньше, чем у средних и тяжелых фракций. При быстром открытии дроссельной заслонки (например, при интенсивном разгоне) тяжелые фракции поступают в цилиндр с некоторой задержкой, что стимулирует детонацию в начале разгона из-за временного снижения октанового числа топлива, поступившего в цилиндр.
Октановое число автомобильных бензинов в соответствии с ГОСТ 2084-77 составляет от 76 до 98 единиц.

Частота вращения коленчатого вала

Увеличение частоты вращения коленчатого вала приводит к росту турбулизации заряда, что влечет за собой увеличение скорости распространения пламени. В результате времени на развитие предпламеных процессов в последних частях заряда становится недостаточно, и детонация снижается.
Кроме того, с увеличением частоты вращения коленчатого вала увеличивается содержание остаточных газов в рабочей смеси, что также снижает интенсивность предпламенных процессов и приводит к снижению детонации.

Нагрузка

Уменьшение нагрузки сопровождается прикрытием дроссельной заслонки карбюратора, вследствие чего давление и температура заряда в конце процесса сжатия снижается, а коэффициент остаточных газов γr увеличивается.
Кроме того, уменьшается количество поступающей в цилиндр горючей смеси, а значит и выделяемая в результате ее сгорания теплота, вследствие чего снижается давление в камере сгорания. По этим причинам уменьшение нагрузки приводит к снижению детонации и наоборот.

Угол опережения зажигания

Увеличение угла опережения зажигания приводит к более раннему тепловыделению относительно прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). В результате резко повышается давление, что способствует возрастанию степени сжатия рабочей смеси перед фронтом пламени и вызывает появление очагов самовоспламенения.
Поэтому с увеличением угла опережения склонность к детонации возрастает и наоборот.

Тепловое состояние двигателя

С ростом температуры деталей камеры сгорания увеличивается вероятность возникновения очагов самовоспламенения и детонации.

Температура и давление воздуха на впуске в цилиндр

Увеличение температуры и давления окружающей среды усиливает вероятность детонации. Поэтому применение наддува в двигателях с принудительным воспламенением затруднено.

Степень сжатия

Увеличение степени сжатия приводит к увеличению температуры и давления в конце процесса сжатия. Следовательно, увеличение степени сжатия ограничивается, и ее максимально допустимое значение выбирается в зависимости от сорта топлива, формы камеры сгорания, материала поршня, головки блока цилиндров, быстроходности двигателя и способа его охлаждения.

Форма и размеры камеры сгорания

Двигатели с формой камеры сгорания, обеспечивающей наибольшую турбулизацию смеси, более защищены от детонации. С этой точки зрения наиболее рациональными являются камеры сгорания в поршне или клиновые и плоскоовальные камеры с вытеснителями. Уменьшение пути пламени от свечи до периферийных зон камеры сгорания сокращает время его распространения и тем самым снижает вероятность возникновения детонации.
Следовательно, детонацию ограничивает применение двух свечей зажигания вместо одной и уменьшение диаметра цилиндра.

Материал поршня и головки блока цилиндров

Материал этих деталей во многом определяет теплоотвод от рабочего тела. Применение алюминиевых сплавов, обладающих высокой теплопроводностью, позволяет снизить требования к октановому числу бензина на 5…7 единиц.

***

Способы борьбы с детонацией

Для того чтобы устранить данное явление, необходимо обратить внимание на причины его возникновения и помнить, что детонация происходит при включенном зажигании, ненормальные явления, возникающие при глушении мотора, имеют иное название и требует иных мер.

Если двигатель стал работать с детонацией сразу после заправки — значит, в бак попало некачественное горючее. Если двигатель бензиновый, можно добавить в топливный бак немного ацетона, — он повысит октановое число. Либо придется некачественное топливо из бака слить и заправиться более качественным.

Детонация дизельного двигателя иногда сопровождается черным или зеленоватым выхлопом. Это означает, что разрушились поршни, и выхлопные газы содержат частицы алюминия. В такой ситуации необходима замена поршневой группы.

Из-за неисправных свечей зажигания может возникать детонация при запуске двигателя. В этом случае свечи необходимо заменить.
У дизельного двигателя такая проблема может возникнуть после западания иглы форсунки.

Если автомобиль постоянно эксплуатируется с минимальной нагрузкой или же его двигатель часто и подолгу работает на холостом ходу, в камерах сгорания откладывается слой нагара, из-за чего повышается степень сжатия и увеличивается риск появления детонации.
В данном случае полезна своеобразная профилактика — двигателю необходимо периодически давать работать с большой нагрузкой. Хороший метод такой профилактики — периодические динамичные разгоны и движение на пониженной передаче с высокими оборотами.
Разумеется, такая профилактика не должна противоречить правилам дорожного движения.

Современные автомобильные двигатели, оснащенные компьютерным управлением системами питания и зажигания, предохраняют от детонации при помощи датчика, который так и называется — датчик детонации. Он чутко реагирует на посторонние стуки, появляющиеся в двигателе и подает сигнал компьютеру (ЭБУ), а тот, в свою очередь, корректирует зажигание, пытаясь устранить детонацию.

***

Калильное зажигание и дизилинг

Не следует путать детонационное сгорание с преждевременным самовоспламенением, которое может произойти во время процесса сжатия еще до момента появления искры — в результате поджига горючей смеси от раскаленной поверхности центрального электрода свечи зажигания, головки выпускного клапана или нагара. Такое воспламенение носит название калильного зажигания.

Воспламенившаяся от накаленных поверхностей рабочая смесь затем сгорает с нормальной скоростью, однако, момент самовоспламенения неуправляем, и со временем наступает все раньше и раньше. При этом давление и температура достигают своего максимума задолго до прихода поршня в ВМТ, что приводит к уменьшению мощности двигателя и его перегреву. Устранить это явление выключением зажигания нельзя — двигатель будет продолжать работать. Поэтому в случае появления калильного зажигания необходимо просто прекратить подачу горючей смеси.
Иногда водитель пытается остановить двигатель, работающий от калильного зажигания, попыткой трогаться с места на высшей передаче. Двигатель в этом случае глохнет от недостатка тягового усилия на коленчатом валу, но детали КШМ, а также элементы трансмиссии могут повредиться из-за ударных нагрузок.

В некоторых случаях аналогично калильному зажиганию возникает самовоспламенение топлива от чрезмерного сжатия – явление дизилинга.
Такое воспламенение наблюдается при выключении зажигания, когда прогретый карбюраторный двигатель не останавливается и продолжает работать с пониженной частотой вращения коленчатого вала. При этом его работа нестабильна и сопровождается вибрациями.
Дизилинг нередко имеет место при степени сжатия более 8,5. Для его устранения применяют специальные устройства, автоматически перекрывающие в карбюраторе канал холостого хода при выключении зажигания.

***

Свойства автомобильных бензинов


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Чем опасна детонация двигателя? — avtoboss.su

Вся правда про детонацию двигателя, причины возникновения и последствия

В данном случае речь идет о нарушении процесса плавного сгорания топливной смеси в рабочей камере двигателя. Что происходит при детонации? Выделяющаяся тепловая энергия превращается в микровзрыв с образованием ударной волны. Если при штатных условиях пламя распространяется со скоростью почти 30 м/сек, то при детонации этот параметр подскакивает до 2000 м/сек. Как говорится, оцените разницу!

Есть и иные моменты: в штатной ситуации смесь воспламеняется в тот момент, когда поршень чуть-чуть (на 2-3 градуса по углу опережения зажигания) не доходит до ВМТ. Если же мотор детонирует, бензин начинает сгорать еще раньше. В итоге образующаяся после микровзрыва сила начинает давить на поршень, когда он еще не поднялся вверх. Процесс сопровождается характерным металлическим стуком. Последствием подобного развития событий является резкое повышение нагрузок на цилиндро-поршневую группу, коленвал, вкладыши. Это означает, что мощность силовой установки упадет, а расход горючего увеличится.

Причины детонации двигателя

Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.

Критическая детонация свойственна форсированным двигателям, когда через несколько секунд работы мотор может потребовать немедленного капремонта.

Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.

Неправильная эксплуатация двигателя

Детонация может проявиться и на полностью исправном моторе: например, при затяжном подъеме на неправильно выбранной передаче с одновременным нажатием на педаль акселератора. В таких условиях коленвал просто не может набрать нужные обороты и разогнать машину.

Некоторые автовладельцы делают угол опережения зажигания ранним, чтобы двигатель быстрее реагировал при нажатии на газ. Так оно и получается, но при этом смесь воспламеняется раньше времени и мотор детонирует, противодействуя движению поршня вверх. Кроме того, в рабочей камере начинает образовываться и накапливаться нагар, в результате чего она уменьшается в объеме и перегревается. Иногда отложения тлеют, делая процесс воспламенения смеси неконтролируемым.

Калильное зажигание и его влияние на детонацию

К детонации силовой установки может привести неграмотная замена свечей зажигания, когда эти детали устанавливаются с неверным калильным числом. Речь идет о явлении, похожим на детонацию, но не являющейся таковой. Калильное зажигание – всего лишь следствие раннего воспламенения смеси, в итоге которого мотор может работать некоторое время даже при выключении зажигания.

Вмешательство в работу ЭБУ

Зачастую владельцы машин стараются любыми методами сделать свое детище более экономным. Для этого производят перепрошивку ЭБУ, ее «чиповку» и иные манипуляции с электроникой блока. В итоге смесь обедняется, топлива действительно расходуется чуть меньше. Но при этом неизбежна детонация, приводящая к сокращению эксплуатационного ресурса двигателя.

Неверное октановое число бензина

Если сравнивать с дизелем, в бензиновой силовой установке смесь воспламеняется не от сжатия, а от электрической искры. При большом октановом числе топливо может сильнее сжиматься без появления детонации. Соответственно: использование горючее с низким параметром (отличающимся от требований производителя авто), неизбежно приведет к этому неприятному явлению. Также стоит учитывать, что не всегда этикетка на колонке АЗС соответствует содержимому ее цистерн. Т. е. если вы хотите заправляться качественным топливом, подбирайте соответствующую станцию. А как показывает практика, сделать это можно опытным путем.

Особенности конструкции

Своеобразие силового агрегата также может быть причиной образования детонации. На процесс ее образования влияют:

  • конфигурация камеры сгорания;
  • тип днища поршня;
  • степень сжатия двигателя;
  • наличие (отсутствие) турбонаддува.

Наибольшей степенью сжатия, следовательно, и риском детонации обладают турбированные моторы, работающие на бензине. Здесь топливо с низким качеством, имеющее нештатное октановое число, не только неуместно, но и опасно.

Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)

Особенность инжекторных двигателей – наличие элементов, способных контролировать работоспособность системы в любой момент. Ниже рассмотрены датчики, отказ которых ведет к появлению детонации:

  1. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Его неисправность сопровождается провалами мощности и рывками при движении, разгоне, а также «плавающим» холостым ходом. Детонация в этом случае особенно ярко даст о себе знать, когда стиль вождения связан с постоянным «утоплением» педали газа в пол. Стоит заметить: индикатор на панели приборов Check Engine в подобной ситуации чаще всего не загорается.
  2. Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Если он неисправен, мотор начнет перегреваться и ЭБУ об этом не будет «знать». Т. е. детонация будет проявляться только в критическом температурном режиме.
  3. Датчик детонации (ДД). Выход его из строя – довольно редкое явление: чаще всего повреждаются подходящие к нему провода. Но если неисправен будет именно ДД, лампочка Check не загорится. Чтобы убедиться в неисправности датчика детонации, пустите и заглушите мотор. Затем снимите любую клемму с аккумулятора и через несколько секунд подсоедините снова. Пустите мотор: если детонация появится, но исчезнет до следующего старта, причина – в датчике. Он же может быть «виноватым», если силовая установка продолжает работать при выключенном зажигании.

Чем опасна детонация для ДВС

Главное последствие детонации – разрушительные нагрузки. В результате ее воздействия ломаются детали КШМ и ЦПГ: поршни, кольца, шатуны, быстро изнашиваются вкладыши – одним словом, элементы, нагруженные в максимальной степени даже при штатной работе двигателя. Другой неприятный момент – повышение температуры. Это вызывает постепенное разрушение зеркала цилиндров, клапанов и пробой прокладки ГБЦ.

Общий итог воздействия температурных и ударных нагрузок, вызванных детонацией, — преждевременный износ двигателя, серьезно сокращающий его моторесурс. Для обычного автовладельца наличие постоянной детонации означает внеплановый капремонт силового агрегата.

Как избежать детонации

Конструкторы постоянно бьются над решением проблемы детонации. Один из предложенных вариантов – применение силовых установок с форкамерно-факельной системой зажигания. Что это за «зверь»? В движках подобного типа применяются две рабочих камеры: предварительная и главная. В первой формируется обогащенная топливо-воздушная смесь, во второй – обедненная. Когда осуществляется воспламенение в предкамере, весь процесс перемещается в основную зону: в итоге детонация исключается.

Простейший способ избежать детонации – езда на сравнительно высоких оборотах, минимальное использование режима работы мотора «в натяг» и диапазоне до 2000 об/мин, что неизбежно ведет к образованию нагара на клапанах и днищах поршней.

Если рассмотреть современные инжекторные двигатели, то в них за описываемым явлением «наблюдает» ЭБУ. Как только пропорции воздуха и горючего в смеси начинают отличаться от нормы, происходит автоматическая корректировка зажигания: т. е. изменяется его угол. Однако бесконечно долго ЭБУ не сможет подстраивать параметры под конкретную ситуацию: постепенно форсунки будут все же засоряться и смесь станет чрезмерно обедненной. Если имеется бортовой компьютер, то он выдаст ошибку Р0324. Это как раз тот случай, когда необходимо проверить чистоту форсунок, т. к. ДД и подходящие к нему провода могут быть исправными.

Но что делать при условии нормальной работоспособности всех вышеперечисленных систем двигателя? Рекомендации просты: следует выбирать топливо, которое рекомендует производитель, и заправляться на АЗС, длительное время зарекомендовавшей себя с лучшей стороны. Тогда не будет необходимости покупать сомнительные присадки, которые согласно надписям на этикетке, якобы повышают октановое число бензина.

Почему детонирует двигатель

Детонация двигателя представляет собой нарушение плавного процесса сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах силового агрегата, в результате чего такое сгорание приобретает взрывной ударный характер. Другими словами, топливо резко взрывается в рабочей камере, что приводит к моментальному выбросу энергии и образованию ударной волны.

В нормальных условиях фронт пламени в цилиндре распространяется со средней скоростью около 30 метров в секунду. Во время детонации данный показатель увеличивается до 2000 метров. Воспламенение смеси в норме должно происходить в тот момент, когда поршень практически находится в ВМТ. Что касается УОЗ (угол опережения зажигания), зачастую этот показатель составляет 2 или 3 градуса. Топливный заряд также догорает после того, как поршень пройдет ВМТ и начинается его рабочий ход.

Если в двигателе происходит детонация, тогда топливно-воздушная смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще находится на такте сжатия. Энергия от сгорания заряда в этом случае оказывает сильное давление на поднимающийся поршень, а не толкает его вниз. Последствиями такого взрыва топливной смеси является значительное увеличение ударных разрушительных нагрузок на ЦПГ и КШМ, рост температуры, снижение мощности двигателя и возрастание расхода топлива.

Читайте в этой статье

Основные причины детонации

Среди различных причин возникновения детонации специалисты отмечают неправильно выставленный угол опережения зажигания на бензиновых двигателях (угол опережения впрыска топлива на дизельных ДВС), сбои в процессе смесеобразования, снижение эффективности работы системы охлаждения, а также целый ряд других возможных причин.

Детонацию двигателя принято условно разделять на допустимую и критическую. Под допустимой детонацией следует понимать кратковременное (иногда малозаметное) явление. Критическая детонация может проявляться постоянно, только при увеличении нагрузок на мотор, на холостом ходу, а также во время работы ДВС в различных режимах.

В списке основных причин появления детонации отмечены:

  • нарушения условий эксплуатации мотора;
  • использование бензина с отличным от рекомендуемого октановым числом;
  • особенности конструкции силового агрегата;

Эксплуатация двигателя

Детонацию можно услышать на полностью исправном моторе во время эксплуатации агрегата под нагрузкой. Смесь в цилиндрах обычно детонирует на затяжном подъеме при движении с такой скоростью, которая не соответствует выбранной передаче.

Другими словами, детонация двигателя отчетливо заметна в том случае, когда водитель пытается заехать на подъем с низкой скоростью без переключения на пониженную передачу и давит на газ. Обороты коленвала в этот момент низкие, двигатель «не тянет», то есть не набирает мощность и не разгоняет автомобиль. К общему звуку работы мотора в этом случае добавляется звонкий металлический детонационный стук, похожий на стук поршневых пальцев. Такой звук становится результатом ударов взрывной волны, которая с высокой частотой бьет по стенкам камеры сгорания.

Также необходимо отметить, что склонность к детонации топливно-воздушной смеси напрямую зависит от исправной работы систем зажигания и охлаждения. Смесь может детонировать в цилиндрах при наличии следующих факторов:

  • раннее зажигание;
  • перегрев двигателя;
  • обильный нагар в камере сгорания;
  • сильная закоксовка двигателя, в результате чего увеличилась степень сжатия;

Скопление нагара в камере сгорания приводит к уменьшению объема самой камеры и повышению степени сжатия. Вторым по значимости фактором, влияющим на детонацию, является значительное повышение температуры в камере сгорания при наличии отложений. В отдельных случаях нагар может буквально тлеть, заставляя смесь в цилиндрах воспламеняться неконтролируемо. Получается, детонация при определенных условиях провоцирует появление калильного зажигания, которое также является аномальным самопроизвольным воспламенением смеси.

Дополнительно необходимо учесть тот факт, что детонация двигателя может возникнуть в результате установки свечей зажигания с неподходящим для данного типа двигателя калильным числом. Отдельно на детонацию может повлиять внесение различных изменений в топливную аппаратуру, а также «чиповка» ЭБУ и другие манипуляции, влияющие на смесеобразование в целях экономии топлива. Условно называемая тюнерами «экономичная прошивка» означает, что в блок управления двигателем вносится ряд корректив, затрагивающих топливные карты. Результатом становится обедненная смесь на разных режимах работы ДВС, снижаются динамические характеристики автомобиля.

Во время работы ЭБУ двигателя на заводских настройках смесь рассчитана на «мягкое» воспламенение, благодаря чему температура внутри камеры сгорания остается в заданных рамках. При серьезных нагрузках в двигателе после прошивки зачастую возникает детонация на слишком «бедной» смеси. Обедненная смесь приводит к перегреву деталей. Указанный перегрев при последующем впрыске топлива может вызвать самопроизвольное воспламенение топливного заряда.

Октановое число бензина

Одной из наиболее распространенных причин детонации двигателя является использование бензина с низким октановым числом, которое не рекомендовано для данного типа ДВС. Добавим, что указанный параметр не так важен для дизельного двигателя, так как основной характеристикой дизтоплива выступает цетановое число.

Дело в том, что солярка изначально более устойчива к детонации. В дизеле воспламенение происходит в результате сжатия и нагрева от такого сжатия топливной смеси. По этой причине дизельные двигатели конструктивно имеют более высокую степень сжатия.

Получается, заправка 92-м бензином автомобиля, двигатель которого имеет высокую степень сжатия и допускается использование горючего с октановым числом только 95 и выше, приведет к появлению детонации во время работы мотора под нагрузкой.

Необходимо отдельно учитывать, что детонация может проявляться даже в случае заправки топливом с необходимым октановым числом. В этой ситуации дело может быть в низком качестве горючего, так как на АЗС часто используют различные способы для искусственного повышения октанового числа. Среди таковых особо отмечают добавку в бензин жидкого газа (пропан, метан). Указанные газы являются летучими, то есть испаряются через небольшой промежуток времени. В итоге топливный бак быстро оказывается заполненным бензином с низким октановым числом, хотя изначально заправляемое топливо соответствовало рекомендуемому для данного типа ДВС.

Особенности конструкции ДВС

Детонация может возникать в двигателе благодаря целому ряду конструктивных особенностей силового агрегата. В списке основных решений отдельно выделяются:

  • степень сжатия конкретного ДВС;
  • форма самой камеры сгорания и днища поршня;
  • особенности размещения свечей зажигания;
  • турбонаддув;

Высокофорсированные бензиновые атмо и турбодвигатели имеют более высокую степень сжатия сравнительно со штатными атмосферными аналогами, вследствие чего демонстрируют повышенную предрасположенность к детонации. Такие ДВС предполагают эксплуатацию исключительно на качественном бензине с высоким октановым числом.

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Для борьбы с детонацией инженеры в разное время использовали определенные конструктивные решения. Такие решения направлены на максимально эффективное и быстрое сгорание заряда топлива во фронте пламени, полноту сгорания от искры, замедление окислительных процессов, в результате которых происходит неконтролируемое воспламенение.

Необходимо добавить, что в целях противодействия детонации могут быть увеличены обороты двигателя, в результате чего сокращается время на протекание окислительных реакций и снижается вероятность самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Отдельно стоит отметить форкамерно-факельное зажигание, которое в свое время было призвано эффективно бороться с детонацией. Моторы с форкамерой конструктивно предусматривают наличие двух камер: предкамеру и основную камеру. Принцип работы состоит в том, что в малой камере создается обогащенная смесь, а в основной находится обедненная. После воспламенения смеси в предкамере фронт пламени воспламеняет смесь в основной камере, исключая возможность детонации.

На современных моторах детонации активно противостоит электроника. Появление микропроцессорных блоков управления двигателем (ЭБУ) позволило в автоматическом режиме изменять угол опережения зажигания (УОЗ) на основании показаний от датчиков, а также динамично вносить коррективы в состав горючей смеси.

Детонация двигателя при выключении зажигания

Достаточно распространенным явлением во время эксплуатации бензиновых и дизельных ДВС является то, что детонация двигателя проявляется уже после выключения зажигания. Двигатель в этом случае дергается, так как коленвал успевает сделать еще несколько оборотов.

Такая детонация двигателя после выключения зажигания может быть вызвана двумя явлениями:

В первом случае, который характерен для бензиновых агрегатов, имеет место кратковременная или продолжительная работа мотора в результате повышения степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива, что приводит к самостоятельному воспламенению топливно-воздушной смеси. Во втором случае горючее в цилиндрах может самопроизвольно воспламеняться после выключения зажигания от контакта с раскаленными поверхностями или тлеющим слоем нагара в камере сгорания.

Детонация двигателя и возможные последствия

Как уже было сказано выше, от разрушительных нагрузок в результате постоянной детонации быстро выходит из строя кривошипно-шатунный механизм, ГБЦ, другие в большей или меньшей степени нагруженные элементы и узлы двигателя. Ударная волна от взрыва детонирующего топливного заряда с высокой скоростью ударяет по стенкам цилиндров, разрушает масляную защитную пленку на трущихся парах.

Также детонация вызывает нарушение процесса теплоотдачи от раскаленных газов, которые перегревают цилиндры. Возникающий локальный или общий перегрев двигателя уничтожает кромку поршня, которая попросту выкрашивается или плавится под воздействием запредельно высоких температур. Рост температуры вызывает прогар прокладки головки блока, разрушение стенок цилиндров, прогар клапанов ГРМ, быстро приходят в негодность свечи зажигания и т.д. Закономерным итогом становится то, что ударные и термические нагрузки, возникающие при детонации, значительно повышают общий износ двигателя и сокращают его моторесурс.

Что такое детонация двигателя

В обычных условиях сгорание топливно-воздушной смеси происходит в двигателе в спокойном режиме – пламя распространяется со скоростью около 20-50 м/с, давление в цилиндре нарастает равномерно, без выраженных скачков. Однако, когда автомобиль работает в условиях повышенной нагрузки, например, при подъеме в гору, при резком нажатии на педаль акселератора, горение в цилиндрах может приобретать совершенно другой характер. В двигатель подается большее количество горючей смеси, давление многократно возрастает, и топливо, смешанное с воздухом, воспламеняется самопроизвольно. Такой процесс похож своими физическими характеристиками на миниатюрный взрыв и называется детонацией.

Что такое детонация

Нормальное сгорание топливо-воздушной смеси.

Под воздействием критически высокого давления и экстремальных температур, которые возникают при увеличении объема попадающей в цилиндры топливно-воздушной смеси, из несгоревших ее остатков образуются такие вещества, как спирты, альдегиды и т.д. При продолжающемся давлении такие соединения достигают своих критических состояний и вступают в окислительные реакции, приводящие к самовозгоранию смеси, сопровождающемуся подобием взрыва и высвобождением большого объема энергии. В зоне образования такого взрыва температура достигает предельных значений, а образующаяся взрывная волна распространяется со скоростью достигающей 2300 м/с. Этот разрушительный процесс и называют детонацией.

Ударяясь о стенки цилиндров, волна вызывает характерные металлические звуки — детонационные стуки которые бывалые автомобилисты определяют как «звенящие пальцы». Однако это определение неправильное – стучат не поршневые пальцы, а именно внутренние поверхности цилиндров.

В нормальных условиях воспламенение рабочей смеси происходит, когда поршень находится в в своей верхней точке – то есть когда давление в цилиндре максимально. Детонация же возникает тогда, когда поршень еще проходит такт сжатия. В результате давление резко повышается и давит на поверхность поршня, оказывая тем самым противодействие его движению вверх. Это приводит к повышенным нагрузкам на всю поршневую группу и, как следствие, ее преждевременному выходу из строя.

Причины возникновения детонации в двигателе

Сгорание топливо-воздушной смеси с детонацией.

Детонация двигателя может появляться вследствие действия различных факторов, которые объединяет общий признак – стремительное окисление и сокращение времени задержки самовозгорания той части ТВС, которая не сгорела в нормальных условиях. К основным факторам возникновения детонации в цилиндрах относятся следующие:

  • Соотношение бензина и воздуха в горючей смеси. При работе на смеси с недостатком бензина или избытком воздуха в цилиндрах под воздействием температуры и давления образуются очаги интенсивного окисления, которые и приводят к самовоспламенению топлива.
  • Большая величина угла опережения зажигания. Данная характеристика показывает, в какой момент сжатия ТВС подается искра, и чем позже это происходит, тем более высокое давление успевает создаться в цилиндрах. А именно это и приводит к детонации.
  • Неправильный выбор свечей. Каждый тип свечей зажигания обладает индивидуальными тепловыми характеристиками, которые должны соответствовать модели двигателя, установленного на автомобиль.
  • Октановое число используемого цилиндра. Чем меньше октановое число, тем выше вероятность взрывного самовоспламенения топливно-воздушной смеси. Это обусловлено тем, что при снижении данной характеристики возрастает химическая, прежде всего окислительная, активность топлива. Поэтому очень важно соблюдать рекомендации автопроизводителя и выбирать рекомендованную им марку бензина.
  • Степень сжатия. Данная характеристика понимается как отношение объема камеры сгорания к общему объему цилиндра. Чем выше степень сжатия, тем выше значения образуемого давления и температуры. А эти условия, как уже отмечено выше, являются основными провокаторами детонации. Чтобы нивелировать высокую степень сжатия, следует использовать высокооктановое топливо.
  • Особенности и дефекты двигателя. Детонацию могут провоцировать:
    • недостаточное охлаждение несгоревшей часто горючей смеси, остающейся в цилиндрах;
    • неэффективная конструкция камеры сгорания, приводящая к задержкам догорания топлива;
    • проблематичное отведение тепла от головки поршня к телу цилиндра, вызванное неправильной формой поверхности поршня;
    • цилиндры чрезмерно большого диаметра – это приводит к ухудшению отвода тепла, увеличению числа участков, удаленных от свечи, где и формируются детонационные очаги.

Зачем нужен датчик детонации

Как выглядит датчик детонации.

В конструкции многих двигателей на блоке цилиндров имеется такой модуль, как датчик детонации. Его основная задача заключается в отслеживании процесса сгорания ТВС в цилиндре и автоматическом изменении параметров зажигания и качества горючей смеси. Принцип действия датчика основан на акселерометрии – он трансформирует энергию колебаний блока цилиндров в электрические импульсы, которые в виде сигналов посылаются в блок управления мотором. Здесь сигналы расшифровываются, и электроника вносит коррективы в величину угла опережения зажигания и соотношение бензина и воздуха в рабочей смеси.

Конструкционно датчик детонации представляет собой пьезоэлектрический элемент, размещенный в защитном корпусе. При возникновении детонации на краях данного элемента образуется напряжение. И чем выше амплитуда и частота механических колебаний блока цилиндров, тем больше становится величина данного напряжения.

Однако возможности роста напряжения принудительно ограничены на уровне определенного критического значения. При его превышении в блок управления двигателем отправляется соответствующая команда, которая уменьшает угол опережения зажигания и/или изменяет соотношение бензина и воздуха в ТВС. При отключении датчика от двигателя, но сохранении связи с блоком управления, электронная система начинает работать в режиме «все в порядке», не реагируя на возникающую детонацию. Поэтому исправность указанного датчика имеет большое значение для сохранения работоспособности двигателя и предотвращения его преждевременного износа.

Последствия детонации

Происходящая в цилиндрах детонация оказывает на механическую начинку автомобиля широкий спектр негативных воздействий. Наиболее существенными из них являются следующие:

  • Повышенные нагрузки на весь кривошипно-шатунный механизм приводят к его скорому выходу из строя. Здесь страдают и коленвал, и шатунные и коренные вкладыши. Также повреждения получает и поверхность поршней. Воздействие может быть настолько сильным, что поршни покрываются множеством выщерблин и сколов, их кромки скругляются, а перемычки между маслосъемными кольцами разрушаются.
  • Температура двигателя существенно повышается, нарушается процесс его охлаждения, что приводит к деформации цилиндров и поршней, а в отдельных случаях даже к прогоранию ГБЦ.
  • Масляная пленка на стенках цилиндров при контакте с взрывной волной разрушается, что дополнительно ускоряет износ элементов двигателя.
  • Также детонация в двигателе приводит к уменьшению его мощности и возрастанию расхода топлива.

Для того, чтобы защитить свой двигатель от таких последствий, следует внимательно относиться к его состоянию. Самая простая и важная мера – использование качественного топлива с оптимальным октановым числом. Кроме того, нужно следить за состоянием свечей – при покрытии электрода нагаром, уменьшении зазора зажигание становится менее эффективным, что приводит к детонациям. Важным нюансом также является исправность охлаждающей системы – в ней должно быть достаточно антифриза, в радиаторе не должно быть течей, а вентилятор должен эффективно отводить горячий воздух.

Читайте также: Что такое степень сжатия двигателя и какой она должна быть.

Видео на тему

Суть и причины детонации инжекторного и карбюраторного двигателя в различных режимах

Исправное состояние мотора характеризуется ровной работой без лишних резких шумов. Любое отклонение от «нормы» не приветствуется – различные стуки и посторонние лязги указывают на критический режим работы деталей. Игнорировать такую симптоматику не рекомендуется – силовая установка может выйти из строя в самый неподходящий момент. Безответственность оценивается не мелкими расходами на диагностику, а крупными затратами на капитальный ремонт.

Что такое детонация и как ее определить

Определение и суть

Детонация – это процесс горения топливно-воздушной смеси с критически высокой скоростью, приводящий к резкому повышению давления и температуры. Возникает явление на этапе резкого повышения давления в цилиндре и догорания смеси в пристеночных слоях во время такта сжатия.

Мгновенное сгорание подготовленных продуктов вызывает распространение в камере сгорания ударных волн со скоростью до 1 200 м/с. При кондиционном горении также возникают волны ударного характера, однако интенсивность их распространения не превышает 50 м/с.

При столкновении ударной волны с преградами в виде стенок цилиндров и поршней издается характерный детонационный стук. Мнение о том, что это стучат поршневые пальцы, не имеет под собой никакого основания.

Последствия


Чем опасна детонация – логически предположить можно исходя из определения явления. Вполне ясно, что действие ударных волн далеко не лучшим образом сказывается на работоспособности мотора:

  • Повышение отдачи тепловой энергии в днище поршня и стенки камеры сгорания и попутный их перегрев.
  • Разрушение межцилиндровых перегородок и поршней.
  • Ликвидация масляного слоя на стенках цилиндра.

Признаки неисправности

Прежде чем разобраться, из-за чего происходит детонация, необходимо ее выявить. Проявляется нежелательное явление исключительно на работающем моторе. Отсюда следствие – при глушении или после выключения зажигания двигатель детонировать не может. Да и на холостых оборотах встретить ее довольно трудно, разве что при запуске на газу.

А вот под нагрузкой услышать металлические стуки можно. Особенно при разгоне в гору на повышенной передаче и малых оборотах. Ударная волна также противодействует ходу поршня вверх, что выражается в потере мощности и повышенном расходе топлива.

Зеленоватый или черный дым из выхлопной указывает на то, что дело худо. Неприятное явление имело место быть и уже закончилось. Несвоевременная фиксация факта привела к тому, что отколовшиеся части алюминиевых деталей вылетают через выпуск.

Основные причины и как их устранить

Стоит проанализировать и недавние изменения, повлекшие за собой возникновение сильных или легких стуков:

  • Посещалась заправка и был залит некачественный или низкооктановый бензин. Руководствуйтесь рейтингом АЗС при выборе автозаправочной сети. В крайнем случае поможет присадка для повышения октанового числа.
  • Система зажигания карбюраторного двигателя подвергалась регулировке. Детонация любит ранее зажигание, поэтому необходимо соблюдать баланс в регулировке угла опережения.
  • «Инжектор» перепрошивался с целью повышения экономичности. Бедная смесь создает благоприятные условия для нестабильной работы.

Детонационный стук может проявляться на холодную или на горячую только при низкой частоте вращения коленчатого вала. На высоких же оборотах он возникает при резком изменении нагрузки или при движении на максимальной скорости.

К сведению. Нагруженные турбодвигатели более подвержены возникновению неустойчивых режимов, нежели атмосферные.

А может ли при глушении двигатель автомашины детонировать: разбираемся в аспектах

Причислять неравномерную работу двигателя или любой другой стук к проявлению детонации ошибочно. Чтобы не ошибаться, лучшим вариантом будет узнать, как звучит детонационный режим на практике. Например, посмотреть тематические видеофайлы.

Как уже отмечалось, нежелательное явление может появиться исключительно на функционирующем моторе. Как же тогда квалифицировать работу силовой установки при выключенном зажигании? Ответ механиков краток – дизелинг. Природа его иная: самовоспламенение бензина, идентичное рабочему процессу дизельного двигателя.

Наверставшие базу знаний по бензиновому ДВС новички сразу же возразят, приведя пару аргументов «против»: высокооктановое топливо обладает плохой способностью к самостоятельному воспламенению, да и степень сжатия в бензомоторе меньше. Все это верно, но при остановке агрегата создаются благоприятные условия для дизелинга.

  1. Подача топлива в цилиндры.
  2. Низкие обороты коленвала.

На деле процесс выглядит таким образом. Заглушили силовую установку, частота вращения коленчатого вала падает, топливо подается. Время, отведенное на воспламенение смеси, увеличивается.

При таких условиях искры от свечи для поджигания топлива не нужно – достаточно постепенного увеличения давления и температуры. Отработав рабочий такт, обороты коленвала увеличиваются, самовоспламенение не происходит. Далее частота снова падает и дизелинг возникает вновь. И так несколько циклов «дерганья».

Вред или польза

В отличие от стука при качании рулем , ничего опасного в том, что двигатель неустойчиво работает после обесточивания, нет. Наоборот, наличие данного эффекта косвенно подтверждает хорошую герметичность камеры сгорания, что свидетельствует об общей исправности ДВС. Данное явление может происходить только на карбюраторных моторах, потому как на инжекторных силовых установках подача топлива прекращается с выключением зажигания.

Отсюда вывод – отсутствие подергивания после остановки агрегата вовсе не является признаком плохого состояния. К слову, правильно настроенный и ухоженный карбюратор защищает двигатель от появления дизелинга. Реализовано это с помощью электромагнитного клапана системы ЭПХХ, который в исправном состоянии перекрывает подачу горючки в цилиндры при выключении ДВС.

А не калильное ли это зажигание?

Бывалые шоферы часто заменяют понятие дизелинг на калильное зажигание (КЗ), что в корне считается неверным. Элементарные различия раскрывает определение КЗ – это воспламенение топливно-воздушной смеси от нагретого источника, которым может быть:

  • Перегретая поверхность свечи.
  • Выпускной клапан.
  • Нагар.


Как уже определились, двигатель проявляет признаки детонации при глушении от самовоспламенения ТВС при ее сжатии (свечка обесточена). Калильное зажигание подразумевает наличие отклонений именно при работающей свече зажигания: нагретые поверхности или слой нагара воспламеняют смесь раньше, чем необходимо.

Последствия КЗ опасны. Оно может вызвать:

  • Оплавление свечей.
  • Перегрев поршней.
  • Оплавление клапанов.

Примечательно, что «калильные» моторы работают устойчиво во всем диапазоне рабочих оборотов. Устойчивость объясняется тем, что у нагретого источника температура продолжает возрастать и поддерживаться.

Коротко о главном

После остановки двигателя детонации быть не может – это неустойчивое «дерганье» именуется дизелингом. Ничего опасного в себе это явление не несет. Причина его появления – поступление топлива в цилиндры при выключенном зажигании. Встречается, как правило, на карбюраторных двигателях с неисправным ЭМК.

Детонация возникает исключительно на работающем двигателе и сопровождается характерным металлическим звоном. Проявляется при движении на малых оборотах под нагрузкой, при трогании, после заправки низкооктановым бензином и вследствие неправильной установки угла опережения зажигания на карбюраторном моторе. На инжекторной силовой установке за последнее отвечает датчик детонации двигателя и ЭБУ.

ВАЗ-2107: Детонация ли это? — Автоцентр.ua

На ВАЗ-2107 после выключения зажигания двигатель продолжает работать. Как выяснить причину детонации и устранить проблему?

На ВАЗ-2107 после выключения зажигания двигатель продолжает работать. Как выяснить причину детонации и устранить проблему?

Станислав И., г. Кременчуг

Явление, которое описывается, к детонации отношения не имеет. Детонация – это процесс самовоспламенения бензо-воздушной смеси в камере сгорания в результате перегрева двигателя или при использовании бензина с недостаточной детонационной стойкостью (малым октановым числом).

В описанном случае это, скорее, вариант калильного зажигания (подобную его разновидность еще называют дизелинг). Смесь поджигается от перегретых деталей и частиц нагара внутри камеры сгорания. После выключения зажигания коленчатый вал по инерции продолжает вращаться, смесь всасывается в цилиндр, прогревается в ходе сжатия и воспламеняется. Дальше под действием рабочего хода в этом цилиндре смесь всасывается в другой цилиндр, и т. д.

Во многих «семерках» калильное зажигание после выключения двигателя предотвращается применением электроклапана системы ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода). После выключения зажигания он должен отсекать подачу топлива. Проверьте его работоспособность. Наиболее частой причиной отказа бывает подклинивание штока из-за появления смолистых отложений.

До устранения неисправности попробуйте, выключив зажигание, плавно нажать на педаль газа до упора. Порция свежей рабочей смеси охладит цилиндр, и вспышки прекратятся.

Подготовили Владимир Майский, Александр Ландарь
Фото УНИАН и из архива редакции

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ваз 2109 детонация после выключения зажигания

Детонация двигателя после выключения зажигания ВАЗ 2109 может сильно навредить и привести к капитальному ремонту, поэтому в случае обнаружения такой неисправности постарайтесь как можно быстрее ее устранить. Основные признаки детонации — это появление металлических стуков, существенное падение мощности двигателя, его неустойчивая работа, снижение температуры газов в системе выпуска.

Что такое детонация

Это самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси в камерах сгорания с появлением взрывной волны. Чаще всего детонация возникает в момент увеличения нагрузки — ускорении или движении на подъем, когда педаль акселератора выжимается очень сильно, а в камеры сгорания поступает обогащенная смесь. В результате этого повышаются давление и температура. Давление повышается по двум причинам:

  1. Поршень, двигаясь вверх, сжимает топливовоздушную смесь.
  2. При воспламенении части смеси повышается давление за счет горения.

Температура и давление воздействуют на несгоревшую часть топливной смеси, образуются перекиси, спирты, альдегиды (активные соединения). В итоге происходят реакции окисления, воспламеняющие остатки смеси. Причем характер воспламенения взрывной — фронт пламени распространяется по камере сгорания с огромной скоростью (2 000-2 300 м/с). При нормальном режиме работы двигателя пламя от горючей смеси распространяется со скоростью не более 30 м/с.

При этом взрывная волна «распадается» на мелкие составляющие, бъет о металлические стенки цилиндров, заставляя весь двигатель вибрировать. Водитель слышит характерный металлический звук, который ошибочно называют «стуком пальцем». Но на самом деле это взрывная волна бьет о стенки цилиндров.

Последствия детонации

Не нужно думать, что детонация приведет к увеличению мощности двигателя за счет того, что скорость распространения взрывной волны чуть ли не в 100 раз выше. Можно выделить основные минусы детонации:

  1. Взрывные волны существуют на 1/10 000 секунды меньше, ровно на столько времени увеличивается давление, воздействующее на поршень. Времени очень мало, чтобы поспособствовать значительному увеличению мощности двигателя. А вот вреда за такой промежуток времени детонация принесет немало.
  2. При работе двигателя на стенках цилиндров образуется масляная пленка, которая способствует более плавному скольжению поршней, а взрывная волна ее разрушает, в результате увеличивается износ и ухудшается устойчивость к коррозии.
  3. Давление взрывной волны доходит до показателя в 70 кгс/см². Такое давление может стать причиной разрушения элементов цилиндро-поршневой группы.
  4. Отдача тепла к рубашке охлаждения увеличивается из-за взрывных волн. Двигатель перегревается, на поршнях разрушаются кромки, происходят пробои в прокладке головки блока, выходят из строя свечи.

Если появилась детонация двигателя ВАЗ 2109, нужно устранить ее, иначе ресурс двигателя и его агрегатов уменьшится в разы, а стоимость содержания автомобиля станет выше.

Факторы, влияющие на детонацию

Причин появления может быть немало, но их объединяет одно — уменьшается задержка самовозгорания у топливовоздушной смеси (несгоревшей доли), удаленной от электродов свечи. Если проще, то в камерах сгорания появляются все условия, чтобы протекали окислительные процессы. На появление детонации влияет:

  1. Качественный состав горючей смеси. Если показатель воздух/бензин=0,9, то топливная смесь при попадании в камеры сгорания образует в различных местах очаги. Именно в них начинают протекать окислительные реакции, они же впоследствии воспламеняются.
  2. Увеличенный угол опережения зажигания приводит к тому, что максимальное давление при сгорании смеси наблюдается в момент, когда поршень практически в верхней мертвой точке. В результате давление увеличивается и появляется детонация.
  3. Слишком низкое октановое число бензина влияет на появление характерных стуков. Если вы заправляетесь бензином марки АИ-92, то при попадании в бак АИ-80 работа двигателя изменится, причем существенно. Чтобы избежать таких проблем, нужно покупать топливо на проверенных заправочных станциях. Или 2 вариант — установка октан-корректора.
  4. Чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должно быть у бензина.

Конструктивные особенности двигателя влияют на появление детонации, но в меньшей степени.

Предотвращение детонации

Чтобы избежать появления взрывных волн в камерах сгорания, необходимо убрать все факторы, описанные в предыдущем разделе. Необходимо ускорить сгорание топливной смеси, замедлить протекание реакций окисления, которые и являются источником самовозгорания. Фиксирует взрывные волны датчик детонации ВАЗ 2109 (инжектор), который установлен в блоке двигателя между 2 и 3 цилиндрами. Он работает на явлении пьезоэффекта — при ударе об активный элемент (мембрану) вырабатывается некоторый потенциал. Чем сильнее удар, тем разность потенциалов (напряжение) больше.

Электронный блок управления считывает данные и сопоставляет их с топливной картой (прошивкой). Аналогично анализируются и показания с других датчиков. В результате ЭБУ подбирает по топливной карте наиболее оптимальный режим работы двигателя, посылает сигналы на исполнительные устройства. Меняется угол опережения зажигания, время открытия форсунок, и т. д. Но если нет датчика детонации (на карбюраторных двигателях), необходимо увеличить частоту вращения коленчатого вала. Окислительная реакция длится меньше, вероятность самовозгорания снижается.

Датчик детонации ВАЗ 2109 устанавливается лишь на инжекторных моторах. На карбюраторных их нет, поэтому приходится выявлять это явление самостоятельно. Частая поломка у девяток — это появление детонации после выключения зажигания. Двигатель продолжает работать, причем обороты могут изменяться несмотря на то, что ключ вынут. Причина — это неверная регулировка качественного состава топливной смеси. Это возникает в следующих случаях:

  1. Загрязнение системы питания.
  2. Закручивание винта количества смеси сверх нормы.
  3. Выход из строя датчика (клапана на карбюраторных моторах) холостого хода.

На инжекторных двигателях устанавливается регулятор холостого хода, поломка которого может стать причиной появления детонации после выключения, на карбюраторных выходит из строя клапан, закрывающий подачу бензина в камеры сгорания на холостом ходу.

Исправное состояние мотора характеризуется ровной работой без лишних резких шумов. Любое отклонение от «нормы» не приветствуется – различные стуки и посторонние лязги указывают на критический режим работы деталей. Игнорировать такую симптоматику не рекомендуется – силовая установка может выйти из строя в самый неподходящий момент. Безответственность оценивается не мелкими расходами на диагностику, а крупными затратами на капитальный ремонт.

Что такое детонация и как ее определить

Определение и суть

Детонация – это процесс горения топливно-воздушной смеси с критически высокой скоростью, приводящий к резкому повышению давления и температуры. Возникает явление на этапе резкого повышения давления в цилиндре и догорания смеси в пристеночных слоях во время такта сжатия.

Мгновенное сгорание подготовленных продуктов вызывает распространение в камере сгорания ударных волн со скоростью до 1 200 м/с. При кондиционном горении также возникают волны ударного характера, однако интенсивность их распространения не превышает 50 м/с.

При столкновении ударной волны с преградами в виде стенок цилиндров и поршней издается характерный детонационный стук. Мнение о том, что это стучат поршневые пальцы, не имеет под собой никакого основания.

Последствия


Чем опасна детонация – логически предположить можно исходя из определения явления. Вполне ясно, что действие ударных волн далеко не лучшим образом сказывается на работоспособности мотора:

  • Повышение отдачи тепловой энергии в днище поршня и стенки камеры сгорания и попутный их перегрев.
  • Разрушение межцилиндровых перегородок и поршней.
  • Ликвидация масляного слоя на стенках цилиндра.

Признаки неисправности

Прежде чем разобраться, из-за чего происходит детонация, необходимо ее выявить. Проявляется нежелательное явление исключительно на работающем моторе. Отсюда следствие – при глушении или после выключения зажигания двигатель детонировать не может. Да и на холостых оборотах встретить ее довольно трудно, разве что при запуске на газу.

А вот под нагрузкой услышать металлические стуки можно. Особенно при разгоне в гору на повышенной передаче и малых оборотах. Ударная волна также противодействует ходу поршня вверх, что выражается в потере мощности и повышенном расходе топлива.

Зеленоватый или черный дым из выхлопной указывает на то, что дело худо. Неприятное явление имело место быть и уже закончилось. Несвоевременная фиксация факта привела к тому, что отколовшиеся части алюминиевых деталей вылетают через выпуск.

Основные причины и как их устранить

Стоит проанализировать и недавние изменения, повлекшие за собой возникновение сильных или легких стуков:

  • Посещалась заправка и был залит некачественный или низкооктановый бензин. Руководствуйтесь рейтингом АЗС при выборе автозаправочной сети. В крайнем случае поможет присадка для повышения октанового числа.
  • Система зажигания карбюраторного двигателя подвергалась регулировке. Детонация любит ранее зажигание, поэтому необходимо соблюдать баланс в регулировке угла опережения.
  • «Инжектор» перепрошивался с целью повышения экономичности. Бедная смесь создает благоприятные условия для нестабильной работы.

Детонационный стук может проявляться на холодную или на горячую только при низкой частоте вращения коленчатого вала. На высоких же оборотах он возникает при резком изменении нагрузки или при движении на максимальной скорости.

К сведению. Нагруженные турбодвигатели более подвержены возникновению неустойчивых режимов, нежели атмосферные.

А может ли при глушении двигатель автомашины детонировать: разбираемся в аспектах

Причислять неравномерную работу двигателя или любой другой стук к проявлению детонации ошибочно. Чтобы не ошибаться, лучшим вариантом будет узнать, как звучит детонационный режим на практике. Например, посмотреть тематические видеофайлы.

Дизелинг

Как уже отмечалось, нежелательное явление может появиться исключительно на функционирующем моторе. Как же тогда квалифицировать работу силовой установки при выключенном зажигании? Ответ механиков краток – дизелинг. Природа его иная: самовоспламенение бензина, идентичное рабочему процессу дизельного двигателя.

Наверставшие базу знаний по бензиновому ДВС новички сразу же возразят, приведя пару аргументов «против»: высокооктановое топливо обладает плохой способностью к самостоятельному воспламенению, да и степень сжатия в бензомоторе меньше. Все это верно, но при остановке агрегата создаются благоприятные условия для дизелинга.

  1. Подача топлива в цилиндры.
  2. Низкие обороты коленвала.

На деле процесс выглядит таким образом. Заглушили силовую установку, частота вращения коленчатого вала падает, топливо подается. Время, отведенное на воспламенение смеси, увеличивается.

При таких условиях искры от свечи для поджигания топлива не нужно – достаточно постепенного увеличения давления и температуры. Отработав рабочий такт, обороты коленвала увеличиваются, самовоспламенение не происходит. Далее частота снова падает и дизелинг возникает вновь. И так несколько циклов «дерганья».

Вред или польза

В отличие от стука при качании рулем , ничего опасного в том, что двигатель неустойчиво работает после обесточивания, нет. Наоборот, наличие данного эффекта косвенно подтверждает хорошую герметичность камеры сгорания, что свидетельствует об общей исправности ДВС. Данное явление может происходить только на карбюраторных моторах, потому как на инжекторных силовых установках подача топлива прекращается с выключением зажигания.

Отсюда вывод – отсутствие подергивания после остановки агрегата вовсе не является признаком плохого состояния. К слову, правильно настроенный и ухоженный карбюратор защищает двигатель от появления дизелинга. Реализовано это с помощью электромагнитного клапана системы ЭПХХ, который в исправном состоянии перекрывает подачу горючки в цилиндры при выключении ДВС.

А не калильное ли это зажигание?

Бывалые шоферы часто заменяют понятие дизелинг на калильное зажигание (КЗ), что в корне считается неверным. Элементарные различия раскрывает определение КЗ – это воспламенение топливно-воздушной смеси от нагретого источника, которым может быть:

  • Перегретая поверхность свечи.
  • Выпускной клапан.
  • Нагар.


Как уже определились, двигатель проявляет признаки детонации при глушении от самовоспламенения ТВС при ее сжатии (свечка обесточена). Калильное зажигание подразумевает наличие отклонений именно при работающей свече зажигания: нагретые поверхности или слой нагара воспламеняют смесь раньше, чем необходимо.

Последствия КЗ опасны. Оно может вызвать:

  • Оплавление свечей.
  • Перегрев поршней.
  • Оплавление клапанов.

Примечательно, что «калильные» моторы работают устойчиво во всем диапазоне рабочих оборотов. Устойчивость объясняется тем, что у нагретого источника температура продолжает возрастать и поддерживаться.

Коротко о главном

После остановки двигателя детонации быть не может – это неустойчивое «дерганье» именуется дизелингом. Ничего опасного в себе это явление не несет. Причина его появления – поступление топлива в цилиндры при выключенном зажигании. Встречается, как правило, на карбюраторных двигателях с неисправным ЭМК.

Детонация возникает исключительно на работающем двигателе и сопровождается характерным металлическим звоном. Проявляется при движении на малых оборотах под нагрузкой, при трогании, после заправки низкооктановым бензином и вследствие неправильной установки угла опережения зажигания на карбюраторном моторе. На инжекторной силовой установке за последнее отвечает датчик детонации двигателя и ЭБУ.

Как избавиться от детонации двигателя после выключения зажигания на ВАЗ 2109

Детонация двигателя после выключения зажигания ВАЗ 2109 может сильно навредить и привести к капитальному ремонту, поэтому в случае обнаружения такой неисправности постарайтесь как можно быстрее ее устранить. Основные признаки детонации — это появление металлических стуков, существенное падение мощности двигателя, его неустойчивая работа, снижение температуры газов в системе выпуска.

Вернуться к оглавлению

Что такое детонация

Это самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси в камерах сгорания с появлением взрывной волны. Чаще всего детонация возникает в момент увеличения нагрузки — ускорении или движении на подъем, когда педаль акселератора выжимается очень сильно, а в камеры сгорания поступает обогащенная смесь. В результате этого повышаются давление и температура. Давление повышается по двум причинам:

  1. Поршень, двигаясь вверх, сжимает топливовоздушную смесь.
  2. При воспламенении части смеси повышается давление за счет горения.

Температура и давление воздействуют на несгоревшую часть топливной смеси, образуются перекиси, спирты, альдегиды (активные соединения). В итоге происходят реакции окисления, воспламеняющие остатки смеси. Причем характер воспламенения взрывной — фронт пламени распространяется по камере сгорания с огромной скоростью (2 000-2 300 м/с). При нормальном режиме работы двигателя пламя от горючей смеси распространяется со скоростью не более 30 м/с.

При этом взрывная волна «распадается» на мелкие составляющие, бъет о металлические стенки цилиндров, заставляя весь двигатель вибрировать. Водитель слышит характерный металлический звук, который ошибочно называют «стуком пальцем». Но на самом деле это взрывная волна бьет о стенки цилиндров.

Вернуться к оглавлению

Последствия детонации

Не нужно думать, что детонация приведет к увеличению мощности двигателя за счет того, что скорость распространения взрывной волны чуть ли не в 100 раз выше. Можно выделить основные минусы детонации:

  1. Взрывные волны существуют на 1/10 000 секунды меньше, ровно на столько времени увеличивается давление, воздействующее на поршень. Времени очень мало, чтобы поспособствовать значительному увеличению мощности двигателя. А вот вреда за такой промежуток времени детонация принесет немало.
  2. При работе двигателя на стенках цилиндров образуется масляная пленка, которая способствует более плавному скольжению поршней, а взрывная волна ее разрушает, в результате увеличивается износ и ухудшается устойчивость к коррозии.
  3. Давление взрывной волны доходит до показателя в 70 кгс/см². Такое давление может стать причиной разрушения элементов цилиндро-поршневой группы.
  4. Отдача тепла к рубашке охлаждения увеличивается из-за взрывных волн. Двигатель перегревается, на поршнях разрушаются кромки, происходят пробои в прокладке головки блока, выходят из строя свечи.

Если появилась детонация двигателя ВАЗ 2109, нужно устранить ее, иначе ресурс двигателя и его агрегатов уменьшится в разы, а стоимость содержания автомобиля станет выше.

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на детонацию

Причин появления может быть немало, но их объединяет одно — уменьшается задержка самовозгорания у топливовоздушной смеси (несгоревшей доли), удаленной от электродов свечи. Если проще, то в камерах сгорания появляются все условия, чтобы протекали окислительные процессы. На появление детонации влияет:

  1. Качественный состав горючей смеси. Если показатель воздух/бензин=0,9, то топливная смесь при попадании в камеры сгорания образует в различных местах очаги. Именно в них начинают протекать окислительные реакции, они же впоследствии воспламеняются.
  2. Увеличенный угол опережения зажигания приводит к тому, что максимальное давление при сгорании смеси наблюдается в момент, когда поршень практически в верхней мертвой точке. В результате давление увеличивается и появляется детонация.
  3. Слишком низкое октановое число бензина влияет на появление характерных стуков. Если вы заправляетесь бензином марки АИ-92, то при попадании в бак АИ-80 работа двигателя изменится, причем существенно. Чтобы избежать таких проблем, нужно покупать топливо на проверенных заправочных станциях. Или 2 вариант — установка октан-корректора.
  4. Чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должно быть у бензина.

Конструктивные особенности двигателя влияют на появление детонации, но в меньшей степени.

Вернуться к оглавлению

Предотвращение детонации

Чтобы избежать появления взрывных волн в камерах сгорания, необходимо убрать все факторы, описанные в предыдущем разделе. Необходимо ускорить сгорание топливной смеси, замедлить протекание реакций окисления, которые и являются источником самовозгорания. Фиксирует взрывные волны датчик детонации ВАЗ 2109 (инжектор), который установлен в блоке двигателя между 2 и 3 цилиндрами. Он работает на явлении пьезоэффекта — при ударе об активный элемент (мембрану) вырабатывается некоторый потенциал. Чем сильнее удар, тем разность потенциалов (напряжение) больше.

Электронный блок управления считывает данные и сопоставляет их с топливной картой (прошивкой). Аналогично анализируются и показания с других датчиков. В результате ЭБУ подбирает по топливной карте наиболее оптимальный режим работы двигателя, посылает сигналы на исполнительные устройства. Меняется угол опережения зажигания, время открытия форсунок, и т. д. Но если нет датчика детонации (на карбюраторных двигателях), необходимо увеличить частоту вращения коленчатого вала. Окислительная реакция длится меньше, вероятность самовозгорания снижается.

Датчик детонации ВАЗ 2109 устанавливается лишь на инжекторных моторах. На карбюраторных их нет, поэтому приходится выявлять это явление самостоятельно. Частая поломка у девяток — это появление детонации после выключения зажигания. Двигатель продолжает работать, причем обороты могут изменяться несмотря на то, что ключ вынут. Причина — это неверная регулировка качественного состава топливной смеси. Это возникает в следующих случаях:

  1. Загрязнение системы питания.
  2. Закручивание винта количества смеси сверх нормы.
  3. Выход из строя датчика (клапана на карбюраторных моторах) холостого хода.

На инжекторных двигателях устанавливается регулятор холостого хода, поломка которого может стать причиной появления детонации после выключения, на карбюраторных выходит из строя клапан, закрывающий подачу бензина в камеры сгорания на холостом ходу.

Ремонт и эксплуатация автомобиля Ваз 2108 2109 21099

Очень часто, когда глушишь горячий двигатель Ваз 2109 происходит детонация. То есть Вы выключаете зажигание, а двигатель продолжает еще несколько секунд дергаться. Длительность этого процесса у каждого разная, может долю секунды дергаться, а может и несколько секунд. В общем явление это неприятное и опасное для двигателя. Для двигателя оно опасно сокращением моторесурса и риском преждевременного выхода из строя. Для водителя оно также неприятно и машину жалко и прохожие оборачиваются на звук дергающегося мотора.

Открытый капот ваз 2109

Причем эта детонация появляется не всегда. Если мотор не прогрелся до рабочей температуры 90 градусов, то детонации может и не возникнуть, ели же мотор горячий, то детонация более вероятна. Давайте рассмотрим причины детонации двигателя Ваз 2109 после выключения зажигания.

1) Не держит электромагнитный клапан холостого хода. При выключении зажигания задача клапана — обеспечит отсечку подачи топлива в карбюратор. Если клапан не держит, либо не до конца ввернут в карбюратор, то разряжение в двигателе через топливный канал холостого хода будет засасывать бензин, который попадая в горячий двигатель детонирует.

ВАЗ 2109: детонация двигателя — как убрать?

Установка двигателя на ВАЗ 2109

Для автомобиля ВАЗ 2109 основным силовым агрегатом служит двигатель. От его надежной работы зависит срок эксплуатации всего автомобиля и безопасность движения транспорта. Появление звонкого металлического стука, заметное снижение мощности, неустойчивость в работе двигателя, выбросы из выхлопной трубы черного дыма, уменьшение температуры отработавших газов могут указывать, что произошла детонация двигателя на ВАЗ 2109. В статье предлагается познакомиться с ее последствиями и методами борьбы своими руками.

Детонация – это что

Самовоспламенение в камере сгорания горючей смеси, имеющее характер взрывной волны, представляет собой процесс детонации. Чаще всего она появляется во время резкого повышения нагрузки, например, при движении в гору или при резком ускорении. В этих ситуациях водитель, как правило, сильно увеличивает давление на педаль газа, что обеспечивает подачу в цилиндры двигателя богатой смеси. После попадания в цилиндры и заполнения всех его объемов богатой горючей смесью, начинается действие высоких температур и давления.

В камере сгорания созданию высокого давления способствуют две причины:

  • При движении поршня(см.Зачем нужна замена поршней) вверх происходит сжатие горючей смеси, что повышает давление,
  • После воспламенения большей части горючей смеси волна пламени создает фронт высокого давления в камере сгорания, что тоже повышает давление в ней.

Высокая температура и избыточное давление, действуя на скопившуюся несгоревшую горючую смесь, влияют на образование активных соединений – альдегидов, перекисей, спиртов. После достижения критической величины начинают, между этими соединениями, происходить цепные окислительные реакции, приводящие к самовоспламенению смеси, которая имеет взрывной характер. В том месте, где произошел взрыв, сильно увеличивается температура и образуется взрывная волна. Фронт ее пламени распространяется со скоростью до 2300 м/с. (при нормальном сгорании горючей смеси эта скорость составляет лишь 30 м/с).

Большая скорость движения взрывной волны создает условия, когда при ударе ее о стенки камеры сгорания и цилиндры, создается большое число взрывных волн. Они будут источниками возникновения в цилиндрах колебательных движений, которые вызывают вибрации двигателя.

Детонация двигателя на ВАЗ 21093

Звонкий металлический стук, или «стук пальцев», а теоретически – детонация, появляется в результате большого количества повторяющихся ударов о стенки цилиндров взрывной волны.

К чему может привести детонация

Ошибочно думать, что увеличение скорости, с которой распространяется фронт пламени, приводит к положительному эффекту для повышение мощности двигателя. Все происходит с точностью наоборот:

  • Продолжительность «жизни» взрывных волн меньше 0,0001 секунды. На такое же время повышается на поршень давление. За такой короткий отрезок времени повлиять на увеличение мощности волны не успевают, а привести к большему вреду этого времени достаточно.
  • Взрывная волна после удара о стенки цилиндров с большой скоростью разрушает масляную пленку, предохраняющую поршневую группу двигателя от сухого трения, износа от коррозии под воздействием элементов продуктов сгорания.
  • Достигающее более 70 кгс/см2 давление фронта взрывной волны, может стать причиной механического повреждения деталей мотора.
  • От многочисленных ударов волн резко увеличивается, от сгоревших газов, отдача тепла к стенкам цилиндров, а это приводит к перегреву агрегата, который становится причиной разрушения части элементов двигателя: обгорают кромки поршней, выходят со строя прокладки между блоком и головкой, портятся свечи зажигания.

Такая лишняя детонация двигателя ВАЗ 2109 значительно уменьшают моторесурс агрегата, а значит, увеличивается цена содержания автомобиля. Последствия ее хорошо видны на фото.

Существует много факторов, способствующих появлению детонации. Общая черта для всех – уменьшение задержки у горючей смеси самовоспламенения ее несгоревшей части, которая удалена от свечи зажигания. Другими словами, создание в камере сгорания благоприятных условий для ускорения протекания окислительных реакций смеси для горения. Факторами, влияющими на детонацию могут быть:

  • Состав горючей смеси. При соотношении воздух — топливо 0,9 смесь, попадая под большим давлением и высокой температуры, в камеру сгорания в ее отдаленных уголках формирует очаги, где возникают окислительные реакции, являющиеся источниками воспламенения или детонационного сгорания топлива.
  • Угол опережения зажигания. При увеличении этой величины, в процессе сгорания смеси, происходит сдвиг пика максимума давления ближе к ВМТ, что приводит к увеличению в камере сгорания давления, что является основной причиной детонации.
  • Октановое число топлива. Снижение октанового числа топлива увеличивает вероятность создания детонационного сгорания смеси для горения. Объяснение этому связано ростом к окислению химической активности топлива при уменьшении его октанового числа. Поэтому «стук пальцев» наиболее часто слышен при использовании в двигателях 76-го бензина, которые должны работать с 92 октановыми числами.
  • Степень сжатия. Это отношение между объемом цилиндра и объемом камеры сгорания. При увеличении степени сжатия увеличивается давление и температура в камере сгорания, что создает благоприятные условия для детонационного сгорания топлива.

Совет: В двигателях с высокой степенью сжатия нужно использовать высокоэтилированный бензин.

  • Конструкционные недостатки. К ним относятся:
  1. худшие условия охлаждения несгоревшей части горючей смеси, которая дальше удалена от свечи зажигания;
  2. неудачная конструкция камеры сгорания замедляет процесс догорания смеси;
  3. плохо отводится тепло к стенкам цилиндра от центра поршня, например, при выпуклости днища поршня, когда теплу нужно пройти больший путь;
  4. большой диаметр цилиндров, при этом ухудшается отвод тепла, но и камера сгорания будет получать большее число удаленных зон от свечи зажигания. Это увеличит вероятность возникновения очагов детонационного сгорания смеси для горения.

Как предотвратить детонацию двигателя

В противовес факторам, которые способствуют появлению детонации, есть и факторы, создающие препятствия ее возникновению. Они, чаще всего, ускоряют сгорание несгоревшего количества горючей смеси во всем фронте пламени, который идет от искры зажигания или замедляют процесс окислительных реакций, являющегося источником самовоспламенения. Инструкция указывает, что такими факторами могут быть:

  • Повышение числа оборотов силового агрегата. Это приводит к уменьшению времени протекания окислительных реакций, что уменьшает вероятность самовоспламенения.
  • Создание турбулизации или вращения в камере сгорания потоков смеси. При этом ускоряется распространение от искры зажигания фронта пламени, что предупреждает появление детонации.
  • Уменьшение пути для прохождения фронтом пламени. Это связано с изменением конструкции узла. Выражается доработка в установке на один цилиндр двух свечей зажигания или уменьшении диаметра цилиндров.

На автомобиле ВАЗ 21093 детонация двигателя при выключении — это другое явление и называется «дизелингом». При выключении зажигания двигатель некоторое время продолжает работать – «дергаться». При этом частота вращательных движений коленвала(см.Ваз 2109: замена сальника коленвала своими силами) то уменьшается, то увеличивается. То, что происходит в камере сгорания, напоминает самовозгорание топлива в дизельном моторе. Дизелинг появляется от некорректной регулировки холостого хода. При загрязнении системы и обогащении смеси принудительным способом, закручиванием винта количества больше меры, заслонку первой камеры приоткрывают. В таком случае главная дозирующая система всегда работает, что может стать причиной детонации при холостых оборотах двигателя. Как предотвращается на авто ВАЗ 2109 детонация при выключении двигателя можно увидеть на видео.

Детонацию двигателя всегда нужно убирать своевременно. Это увеличит срок эксплуатации автомобиля в исправном состоянии.

Детонация Ваз 2109

>Очень часто, когда глушишь горячий двигатель Ваз 2109 происходит детонация. То есть Вы выключаете зажигание, а двигатель продолжает еще несколько секунд дергаться. Длительность этого процесса у каждого разная, может долю секунды дергаться, а может и несколько секунд. В общем явление это неприятное и опасное для двигателя. Для двигателя оно опасно сокращением моторесурса и риском преждевременного выхода из строя. Для водителя оно также неприятно и машину жалко и прохожие оборачиваются на звук дергающегося мотора.

Причем эта детонация появляется не всегда. Если мотор не прогрелся до рабочей температуры 90 градусов, то детонации может и не возникнуть, ели же мотор горячий, то детонация более вероятна. Давайте рассмотрим причины детонации двигателя Ваз 2109 после выключения зажигания.

1) Не держит электромагнитный клапан холостого хода. При выключении зажигания задача клапана — обеспечит отсечку подачи топлива в карбюратор. Если клапан не держит, либо не до конца ввернут в карбюратор, то разряжение в двигателе через топливный канал холостого хода будет засасывать бензин, который попадая в горячий двигатель детонирует.

Устранение детонации: 9 способов предотвратить детонацию двигателя

(изображение любезно предоставлено сайтом carboncleaningusa.com)

Detonation — отличная вещь, если вы смотрите фейерверк или, возможно, смотрите MacGyver.

Внутри вашего двигателя? Не так много.

На самом деле, вероятно, будет лучше, если вы любой ценой избежите детонации в том, что касается вашего двигателя. Детонация возникает, когда из-за чрезмерного тепла и давления в камере сгорания топливно-воздушная смесь воспламеняется сама по себе.Вместо типичного одиночного ядра пламени внутри камеры это создает множественное пламя, которое сталкивается со взрывной силой. Это вызывает резкое, внезапное повышение давления в цилиндре, в результате чего внутренние детали двигателя — поршни, кольца, подшипники, прокладки и т. Д. — подвергаются серьезной перегрузке и создают звук свистящего или стучащего звука. Худший сценарий: вы столкнулись с дорогостоящим, если не катастрофическим, повреждением двигателя.

Излишне говорить, что это не идеальная ситуация. Вот почему вместе с Summit Racing и Fel-Pro, мы составили список из девяти вещей, которые вы можете сделать, чтобы избежать проблемы с детонацией.

№1. Поднимите октановое число

Чем выше октановое число, тем лучше способность топлива противостоять детонации.

Большинство двигателей прекрасно работают на стандартном октановом числе 87; однако для двигателей с высокой степенью сжатия (9,0: 1 и выше) или с принудительной индукцией (нагнетатели или турбины) может потребоваться октановое число 89 или выше. Кроме того, приложения, в которых двигатель испытывает повышенную нагрузку или напряжение, например буксировка или тяжелая транспортировка, могут потребовать дополнительных уровней октанового числа. По сути, все, что вызывает более высокую температуру и давление сгорания или заставляет двигатель работать более горячим, чем обычно, может привести к детонации.

Может быть, пора поднять октановое число.

№2. Сохраняйте приемлемую степень сжатия

Статическое сжатие 9,0: 1 обычно является рекомендуемым пределом для уличных двигателей без наддува (хотя двигатели с датчиками детонации могут выдерживать более высокое сжатие). Для принудительной индукции может потребоваться статическое соотношение 8,0: 1 или меньше в зависимости от величины наддува. Степень сжатия более 10,5: 1 может вызвать детонацию даже при использовании бензина премиум-класса 93.

Уловка состоит в том, чтобы поддерживать степень сжатия в разумном диапазоне для перекачиваемого газа, если только ваш двигатель не построен для работы на гоночном топливе.Для этого вам может потребоваться использовать поршни с более низким уровнем сжатия, выбрать головки цилиндров с большими камерами сгорания или попробовать использовать прокладку под прокладку головки из меди с базовой прокладкой, чтобы уменьшить сжатие. Кроме того, если вы расточили цилиндры двигателя или фрезеровали головки цилиндров, это приведет к увеличению компрессии, и вам, возможно, придется что-то делать.

№3. Проверьте свое время

Чрезмерное опережение зажигания может вызвать слишком быстрое повышение давления в цилиндрах и, в конечном итоге, привести к детонации.Сбросьте время до заводских спецификаций. Если это не сработает, замедлите отсчет времени на пару градусов или попробуйте заново откалибровать кривую опережения распределителя, чтобы контролировать детонацию.

№4. Управляйте своим ускорением

Управление количеством наддува в двигателе с принудительным впуском имеет решающее значение.

Слишком большой наддув может привести к детонации, поэтому вам нужно либо А) уменьшить наддув, либо Б) оснастить двигатель таким образом, чтобы он выдерживал большее ускорение. Например, в системе с турбонаддувом вам необходимо убедиться, что перепускная заслонка работает должным образом, чтобы стравить избыточное давление наддува.Утечки в вакуумных соединениях, неисправный датчик давления во впускном коллекторе или некачественное управление соленоидом перепускной заслонки могут привести к тому, что турбонагнетатель будет выдавать слишком много наддува. Эти вещи следует исправить. И вы также можете добавить более производительный интеркулер , пока вы на нем.

Для применений с наддувом ознакомьтесь с нашими статьями по основам работы с воздуходувкой (Часть 2), и Основы работы с воздуходувкой (Часть 3) , чтобы узнать о правильных уровнях наддува и их отношении к сжатию.

№ 5. Наблюдать за смесью

Обедненные топливно-воздушные смеси склонны к детонации.

Проверьте свою топливно-воздушную смесь и отрегулируйте соответственно. Состояние обедненной смеси может быть признаком более серьезной проблемы, такой как утечки воздуха в вакуумных линиях или некачественные прокладки. Это также может быть вызвано грязными топливными форсунками , засоренными карбюраторными форсунками или засорением топливного фильтра. Если ваш двигатель испытывает колебания или грубую работу на холостом ходу, возможно, вы имеете дело с обедненным топливом и вам нужно будет внести соответствующие регулировки или исправления до того, как произойдет детонация.

Нагар вокруг клапана. (Изображение любезно предоставлено carsandparts.com)

№6. Выдуть углерод

Углеродные отложения — частая причина детонации в двигателях с большим пробегом.

По сути, нагар может накапливаться в камере сгорания и на верхней части поршней до тех пор, пока не изменится общая компрессия двигателя. Кроме того, отложения могут создавать изолирующий эффект, замедляющий передачу тепла от камеры сгорания к головке блока цилиндров.Если отложения накапливаются достаточно (и сжатие увеличивается), может произойти детонация.

Как и указанная выше бедная топливная смесь, нагар может быть признаком другой проблемы: изношенных направляющих клапанов, износа цилиндров, поломки поршневых колец , или нечасто заменяемого масла. Выясните первопричину отложений, устраните любые проблемы, а затем удалите отложения с помощью химического очистителя, проволочной щетки или скребка (требуется удаление головок).

№ 7. Проверьте свой датчик детонации

Многие двигатели последних моделей имеют датчик детонации , который может выйти из строя.

Датчик детонации реагирует на вибрацию в определенном частотном диапазоне. Когда частоты, которые обычно возникают при детонации, обнаруживаются, датчик детонации сообщает компьютеру транспортного средства о необходимости на мгновение замедлить зажигание до тех пор, пока детонация не прекратится. В случае неисправности этот датчик перестанет работать.

Если на вашем автомобиле горит индикатор «Проверьте двигатель», возможно, у вас неисправный датчик детонации (среди прочего). Вы можете проверить бортовую компьютерную систему, прочитав код неисправности двигателя с помощью подходящих инструментов . Или вы можете проверить датчик детонации, постучав гаечным ключом на коллекторе рядом с датчиком и наблюдая за изменением времени. Если отсчет времени не замедляется, датчик может быть неисправен. Вам нужно будет найти подходящую диагностическую таблицу в руководстве по обслуживанию вашего автомобиля, чтобы определить причину.

№ 8. Прочтите свои свечи зажигания

(Изображение любезно предоставлено Dynamicefi.com)

Обязательно прочитайте нашу предыдущую публикацию о , как читать свечи зажигания.

Вы можете многое сказать о характеристиках вашего двигателя, прочитав свои свечи.Например, если свечи зажигания выглядят желтоватыми, покрытыми пузырями или сломаны, они могут быть слишком горячими для применения. Попробуйте использовать свечи зажигания с более холодным диапазоном нагрева, чтобы избежать потенциальной детонации. Дополнительные советы см. В нашей публикации о диапазоне нагрева свечей зажигания .

№ 9. Подумайте о своей системе охлаждения

Если ваш двигатель перегревается, в нем больше шансов получить искровую детонацию. Вот почему вы должны убедиться, что ваша система охлаждения находится в хорошем состоянии.Проверьте уровень охлаждающей жидкости и при необходимости долейте. Убедитесь, что размер вашего вентилятора соответствует случаю. И обратите внимание на неисправный водяной насос, отсутствующий кожух вентилятора, слишком горячий термостат , проскальзывающую муфту вентилятора — практически все, что может помешать вашей системе охлаждения работать эффективно.

Что такое детонация двигателя

Детонация (также называемая «искровой детонацией») — это неустойчивая форма сгорания, которая возникает, когда в камерах сгорания двигателя одновременно возникают несколько фронтов пламени.Вместо единого фронта пламени, расширяющегося наружу от точки воспламенения, в камере сгорания самопроизвольно возникают множественные фронты пламени. Когда несколько фронтов пламени сталкиваются, они производят резкий металлический звон или стук, который предупреждает вас о том, что происходят неприятные вещи.

Если в вашем двигателе есть проблема с детонацией, вы скорее всего услышите ее при ускорении под нагрузкой, при подаче газа в двигатель, когда вы находитесь на высокой передаче или когда тащите двигатель.Детонация возникает из-за того, что топливо с октановым числом (мера его сопротивления детонации) не выдерживает повышенного тепла и давления, когда двигатель находится под нагрузкой. Когда это происходит, топливная смесь самовоспламеняется, создавая разрушительные многочисленные фронты пламени.

Легкая детонация может произойти практически в любом двигателе и не причинит никакого вреда. Но продолжительная сильная детонация — плохая новость, потому что она забивает поршни и кольца. Если проблему не устранить, сильная детонация может повредить ваш двигатель.Это может привести к растрескиванию поршней и колец, повреждению прокладки головки, повреждению свечей зажигания и клапанов и даже к сплющиванию подшипников штока.

Детонация также приводит к потере мощности, поскольку повышение давления в цилиндре происходит слишком быстро для эффективного рабочего хода. Вместо того, чтобы нарастать постепенно, он слишком быстро достигает пика, а затем спадает. Результат больше похож на внезапный удар, чем на сильный, устойчивый толчок.


ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ БЕНЗИНОМ С ВЫСОКИМ ОКТАНОМ

Один из способов предотвратить детонацию — использовать топливо с более высоким октановым числом.Октановое число моторного топлива является мерой его сопротивления детонации. Октановое число, указанное на насосе заправочной станции, называется «октановым числом насоса», которое является средним октановым числом исследований и моторным. Метод определения октанового числа топлива варьируется в зависимости от используемого метода, но чем выше октановое число, тем лучше топливо противостоит детонации. Топливо с октановым числом 87 менее устойчиво к детонации, чем топливо с рейтингом 89 или 91.

Октановое число бензина может быть улучшено путем дополнительной очистки для увеличения доли более тяжелых углеводородов в топливе, путем использования сырой нефти более высокого качества или путем добавления этанолового спирта в качестве усилителя октанового числа (все это может увеличить стоимость топлива) .

Тетраэтилсвинец долгое время использовался в качестве антидетонационной добавки для повышения октанового числа бензина. Это была самая эффективная и наименее дорогая добавка, которую можно было использовать для этой цели. Но длительное воздействие свинца связано с многочисленными рисками для здоровья. Этилированный бензин был выведен из употребления в США еще в 1970-х годах, поэтому для повышения октановое число базового бензина. Добавлены дополнительные усилители октанового числа, такие как МБТЭ, этанол, ароматические углеводороды и сильно разветвленные алканы. к бензину, чтобы соответствовать требованиям к октановому числу для адекватной детонационной стойкости.

ПОСЛЕПРОДАЖНЫЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ОКТАНОВОГО ТОПЛИВА

Если вы управляете старым маслкаром и не можете найти бензин с достаточно высоким октановым числом, чтобы предотвратить детонацию в вашем двигателе, и вы не хотите расстраивать двигатель, замедляя синхронизацию зажигания или уменьшая его степень сжатия, вы можете добавить добавка для повышения октанового числа бензина в топливный бак. Некоторые присадки, повышающие октановое число, также содержат свинец или заменители свинца для защиты выпускных клапанов в двигателях до 1973 года (в которых отсутствуют упрочненные седла клапанов) от преждевременного износа.Такие продукты могут повысить октановое число перекачиваемого газа на несколько пунктов в зависимости от используемой концентрации (всегда следуйте инструкциям). Но даже этого может быть недостаточно, чтобы устранить постоянную проблему детонации искры, если степень сжатия вашего двигателя превышает 10: 1, или он имеет наддув или турбонаддув.


ЧТО ВЫЗЫВАЕТ ДЕТОНАЦИЮ?

Детонация может иметь несколько причин. Все, что увеличивает температуру или давление сгорания (например, турбонаддув или наддув) или увеличивает рабочую температуру двигателя, увеличивает риск детонации.Повышенная синхронизация зажигания или что-либо, что приводит к тому, что топливно-воздушная смесь работает более бедной, чем обычно, также может вызвать детонацию.

Для некоторых двигателей требуется топливо премиум-класса (с октановым числом 91 или выше), и при заправке топливного бака средним или обычным топливом может возникнуть детонация. При небольшом открытии дроссельной заслонки двигатель может нормально работать на менее дорогом топливе, но при резком ускорении или при буксировке двигателя под нагрузкой может произойти детонация.

Предполагается, что датчик детонации обнаруживает вибрации, которые сигнализируют о детонации, и временно замедляет синхронизацию зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится.Даже в этом случае он не может полностью предотвратить детонацию. Мы советуем использовать бензин той марки, которая рекомендована в руководстве по эксплуатации или напечатана на крышке топливного бака, чтобы минимизировать риск детонации.

Другие причины детонации могут включать любую из следующих:

Слишком сильное сжатие может вызвать детонацию. Накопление нагара в камерах сгорания, на крышках поршней и клапанах может увеличить сжатие до точки, где это вызовет детонацию. Отложения углерода также могут вызвать «преждевременное зажигание», то есть состояние, при котором горячие точки в камере сгорания становятся точками воспламенения, вызывая воспламенение топлива до того, как загорится свеча зажигания.Предварительное зажигание — это также то, что заставляет двигатель работать после выключения зажигания.

Скорость накопления отложений зависит от типа вождения и качества сожженного топлива. Отложения углерода постепенно накапливаются в новом двигателе в течение первых 5000-15000 миль, а затем выравниваются. Состояние равновесия достигается, когда старые отложения отслаиваются примерно с той же скоростью, что и новые отложения. Нечастое вождение, нечастая замена масла или внутренние проблемы двигателя, такие как изношенные направляющие клапана, или изношенные, сломанные или неправильно установленные кольца, которые допускают горение масла, могут значительно ускорить накопление отложений.

Чтобы избавиться от отложений, вылейте баллончик со средством для чистки верха в карбюратор или через корпус дроссельной заслонки, когда двигатель работает на холостом ходу (следуйте инструкциям на продукте). Дайте химическому веществу впитаться в течение рекомендованного периода времени, затем перезапустите двигатель и продуйте грязь (после этого рекомендуется заменить масло). При необходимости повторите, если первая очистка не устранила проблему детонации.

Если химическая очистка не удаляет нагар, всегда можно использовать метод «Italian Tuneup» для выдувания нагара из двигателя.Отведите свой автомобиль в место, где мало или совсем нет движения, и вы можете безопасно разогнаться на полном газу до указанного ограничения скорости (или выше, если вы не против рисковать штрафом за превышение скорости). Повторите это несколько раз, затем двигайтесь на скоростной автомагистрали не менее 15 минут, чтобы удалить нагар из камер сгорания.

Если двигатель с большим пробегом настолько сильно нагревается, что химическая очистка и / или жесткое вождение не могут удалить нагар, другой вариант — использовать «мягкие» абразивные среды, такие как измельченные скорлупы грецких орехов, чтобы очистить камеры сгорания.Эту работу можно выполнить с головкой блока цилиндров на месте, сняв свечу зажигания, продув носитель через свечное отверстие, чтобы выбить нагар, а затем высасывая мусор с помощью заводского вакуума.

Если у вашего двигателя статическая степень сжатия выше 10: 1, единственный способ полностью устранить проблему детонации в насосе газа может состоять в том, чтобы восстановить двигатель с более низкими поршнями сжатия или головками цилиндров с большими камерами сгорания или замените стоковую прокладку головки на более толстую, чтобы уменьшить степень сжатия!

Чрезмерная установка угла опережения зажигания может вызвать детонацию .Слишком большое опережение искры приводит к слишком быстрому росту давления в цилиндре. На старых автомобилях с механическим распределителем поворот распределителя для замедления синхронизации на несколько градусов и / или замена пружин опережения зажигания, чтобы синхронизация не двигалась так быстро, может снизить риск детонации, но это также ухудшит производительность. На новых автомобилях с электронной системой синхронизации зажигания можно изменить кривую опережения зажигания с помощью специального диагностического прибора тюнера.

Перегрев двигателя может вызвать детонацию .В горячем двигателе больше шансов получить искровую детонацию, чем в двигателе, работающем при нормальной температуре. Перегрев может быть вызван низким уровнем охлаждающей жидкости (проверьте на наличие утечек), неисправной муфтой вентилятора, недостаточным размером вентилятора или отсутствующим кожухом вентилятора, электрическим вентилятором системы охлаждения, реле вентилятора или датчиком температуры, которые не работают должным образом, термостатом, который заедает закрыта, неисправный водяной насос, забитый радиатор или серьезное препятствие в выхлопе, такое как забитый каталитический нейтрализатор, отводящий тепло в двигатель.Плохая теплопроводность внутри двигателя из-за скопления ржавчины или накипи внутри охлаждающих рубашек двигателя также может привести к перегреву двигателя. Проверьте работу охлаждающего вентилятора (электрические вентиляторы должны включиться при включении кондиционера) и проверьте на утечки охлаждающей жидкости. Проверить состояние охлаждающей жидкости. В случае загрязнения добавьте в систему охлаждения бутылку очистителя системы охлаждения, дайте ей поработать в течение указанного периода времени, затем слейте воду и промойте систему охлаждения.

Перегретый воздух может вызвать детонацию .На старых автомобилях с карбюраторами воздухоочиститель с термостатическим управлением подает горячий воздух, чтобы способствовать испарению топлива во время прогрева двигателя. Если дверца управления подачей воздуха заедает так, что карбюратор продолжает получать нагретый воздух после прогрева двигателя, двигатель может взорваться, особенно в жаркую погоду. Проверьте работу заслонки управления воздушным потоком в воздухоочистителе, чтобы убедиться, что она открывается по мере прогрева двигателя. Отсутствие движения может означать, что вакуумный двигатель или термостат неисправны.

Если у вас есть воздухоочиститель открытого типа на более старом двигателе с карбюратором или воздухозаборник «холодного воздуха» на более новом двигателе с впрыском топлива, впускной канал может втягивать нагретый воздух из моторного отсека. Чтобы снизить риск детонации, вам нужен более прохладный и плотный воздух снаружи моторного отсека или перед радиатором, входящим в систему впуска.

Бедные топливные смеси могут вызывать детонацию . Богатые топливные смеси устойчивы к детонации, а бедные — нет. Утечки воздуха в вакуумных магистралях, прокладках впускного коллектора, карбюраторах или прокладках корпуса дроссельной заслонки или прокладках впускного коллектора могут привести к попаданию дополнительного воздуха в двигатель.Бедные топливные смеси также могут быть вызваны загрязнением топливных форсунок, засорением жиклеров карбюратора отложениями топлива или грязью, засорением топливного фильтра или слабым топливным насосом.

Если топливная смесь становится слишком бедной, также могут возникать «пропуски зажигания на обедненной смеси», поскольку нагрузка на двигатель увеличивается. Это может вызвать колебания, спотыкание и грубый холостой ход.

На соотношение воздух / топливо также могут влиять изменения высоты. По мере того, как вы поднимаетесь на высоту, воздух становится менее плотным. Карбюратор, который откалиброван для вождения на большой высоте, будет работать слишком бедно при движении на более низкой высоте.Изменение высоты обычно не является проблемой для карбюраторов с обратной связью последних моделей и электронного впрыска топлива, поскольку датчики кислорода и атмосферного давления компенсируют изменения плотности воздуха и соотношений топлива.



Поршень разрушен из-за преждевременного воспламенения из-за слишком бедной топливно-воздушной смеси при высокой нагрузке.

Неправильные свечи зажигания могут вызвать детонацию . Свечи зажигания с неправильным диапазоном нагрева (слишком горячие) могут вызвать детонацию, а также преждевременное зажигание.Свечи зажигания с медным сердечником имеют более широкий диапазон нагрева, чем обычные свечи зажигания, что снижает опасность детонации.

Потеря системы рециркуляции ОГ может вызвать детонацию . Рециркуляция выхлопных газов (EGR) оказывает охлаждающее воздействие на температуру сгорания, поскольку она разбавляет поступающую смесь инертным выхлопным газом. Это снижает температуру горения и уменьшает образование оксидов азота (NOX). Это также снижает риск детонации. Таким образом, если клапан рециркуляции ОГ не работает или кто-то отсоединил его или засорил вакуумный шланг рециркуляции ОГ, температура сгорания будет намного выше, что может привести к детонации, когда двигатель находится под нагрузкой.

Чрезмерный турбонаддув может вызвать детонацию. Регулирование количества наддува в двигателе с турбонаддувом абсолютно необходимо для предотвращения детонации. Турбо-вестгейт стравливает давление наддува в ответ на повышение давления во впускном коллекторе. На большинстве последних моделей двигателей электромагнитный клапан с компьютерным управлением помогает регулировать работу перепускной заслонки. Неисправность датчика давления в коллекторе, соленоида управления перепускной заслонкой, самой перепускной заслонки или утечка в вакуумных соединениях между этими компонентами может привести к тому, что турбонагнетатель обеспечит слишком большой наддув, что приведет к досрочной остановке двигателя, если состояние не будет исправлено .

Улучшенное промежуточное охлаждение также может помочь. Работа интеркулера заключается в понижении температуры поступающего воздуха после того, как он выходит из турбокомпрессора. Добавление промежуточного охладителя к турбомотору, который не имеет промежуточного охлаждения, может устранить опасения по поводу детонации, а также позволяет двигателю справляться с большим наддувом. А если заводской турбомотор был изменен, то для предотвращения детонации может потребоваться замена штатного промежуточного охладителя на более крупный и более эффективный промежуточный охладитель.

Неисправный датчик детонации может вызвать детонацию. Многие двигатели поздних моделей имеют «датчик детонации» на двигателе, который реагирует на колебания частоты, характерные для детонации (обычно 6–8 кГц). Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о необходимости на мгновение замедлить синхронизацию зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится. Датчик детонации обычно можно проверить, постучав гаечным ключом по коллектору или головке блока цилиндров рядом с датчиком (никогда не ударяйте по самому датчику!) И наблюдая за изменением времени, когда двигатель работает на холостом ходу.Если синхронизация не замедляется, возможно, датчик неисправен или проблема может заключаться в электронной схеме управления синхронизацией зажигания самого компьютера.

Иногда датчик детонации реагирует на звуки, отличные от звуков детонации. Шумный механический топливный насос, неисправный водяной насос или подшипник генератора переменного тока или ослабленный стержневой подшипник — все это может создавать вибрации, которые могут обмануть датчик детонации и заставить его замедлить синхронизацию.

Проблемы детонации в двигателях с турбонаддувом и прямым впрыском

Некоторые поздние модели двигателей с турбонаддувом и прямым впрыском топлива могут испытывать детонацию на низких оборотах после холодного пуска или после продолжительного холостого хода.Проблема, по-видимому, связана с смешиванием бензина с остаточным моторным маслом на стенках цилиндров в верхней части цилиндра. Многие моторные масла содержат большое количество натрия в составе моющих присадок. Когда натрий смешивается с топливом, он образует соединение, которое может легко взорваться, когда двигатель сильно тянет под нагрузкой или ускоряется. Решение состоит в том, чтобы перейти на моторное масло, которое содержит меньше моющего средства или меньше натрия в моющих присадках.





Статьи по теме:

Искровой детонатор

Рециркуляция выхлопных газов (EGR)

Плохой бензин может вызвать проблемы с производительностью

Обновление по плохому газу

Оценки с октановым числом топлива и рекомендации

Перегрев: причины и способы устранения

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Pre -Зажигание, детонация и детонация

Детонация
Детонация — это неконтролируемое горение конечных газов в цилиндре и, по определению, всегда происходит после искрового зажигания (в отличие от искрового зажигания, как и случай с предварительным зажиганием).Это происходит, когда в топливе не хватает октанового числа, достаточного для сопротивления неконтролируемому сгоранию для свойств двигателя, в котором оно используется, но это также может быть вызвано чрезмерно бедной топливной смесью.

Если форма камеры сгорания двигателя не подходит для чрезвычайно быстрого распространения пламени и используется топливо с более низким, чем необходимо, октановым числом, накопление тепловых волн и волн давления в цилиндре при сгорании топливной смеси газы в цилиндре могут воспламениться (детонация) и, таким образом, вызвать дополнительные волны тепла и давления, которые потенциально могут разрушить двигатель.Двигатель может допускать детонацию, если она не является серьезной по сравнению с конструкцией двигателя, но она может быть чрезвычайно разрушительной, если она достаточно серьезна. Что касается самого двигателя, одно из ключевых различий между детонацией и предварительным зажиганием заключается в том, что двигатель может быть спроектирован и построен таким образом, чтобы выдерживать детонацию от легкой до умеренной, но не обязательно с предварительным зажиганием. Однако ни то, ни другое не желательно, поскольку ни одно не способствует стабильности и контролю горения. Чтобы упростить, если вы планируете интенсивно эксплуатировать двигатель, используйте свечу зажигания с подходящим тепловым диапазоном для вашего двигателя, не запускайте чрезмерно богатую или бедную топливную смесь, проверяйте и часто меняйте свечи и используйте топливо самого высокого качества. может позволить себе соответствующее октановое число для вашего двигателя (подробнее о характеристиках топлива и октановом числе мы расскажем в следующей статье).

Если вы настроили свой двигатель и скорректировали характеристики моделирования воздушного потока, правильно настроив кривую MAF и / или сопоставив таблицу VE для достижения желаемой топливной смеси, установите значения обогащения мощности в WOT на значение, которое приведет к с максимальной выходной мощностью (MBT) без ущерба для срока службы двигателя, которого вы хотите достичь. Например, большинство серийных двигателей (при условии использования неэтилированного бензина премиум-класса), таких как двигатели GM LS, модульные двигатели Ford и двигатели Coyote и двигатели Chrysler / Dodge Hemi, имеют соотношение воздух / топливо 12.8: 1 действительно хорошо работает как компромисс между большой выходной мощностью и долгим сроком службы. Если в приоритете выходная мощность, вы можете работать на обедненной смеси 13,2: 1 (если динамометрические тесты показывают прирост мощности) без остановки двигателя, однако вы подвергнете двигатель значительно большей нагрузке, чем при AFR 12,8: 1. Более тяжелым транспортным средствам (более 3800 фунтов) может потребоваться более богатая смесь, такая как AFR 12,5: 1, чтобы свести детонацию к минимуму при WOT. При более низком передаточном числе задней оси (3,55: 1 и численно выше) вы можете снова попробовать наклониться и можете обнаружить, что детонация не происходит.Работа на обедненной смеси, превышающей 13,2: 1, может привести к увеличению мощности двигателя (и на самом деле, некоторые двигатели могут лучше всего работать на этих более бедных топливных смесях), но помните, что работа на слишком бедной смеси может вызвать чрезмерный нагрев, износ и увеличить вероятность преждевременного воспламенения. Всякий раз, когда происходит детонация, у вас есть несколько вариантов (при условии, что вы придерживаетесь рассматриваемого топлива): Вариант 1 — обогатить топливную смесь и провести испытания, чтобы убедиться, что детонация предотвращена без потери мощности. Вариант 2 — установить меньшую синхронизацию опережения зажигания в основной карте зажигания.Вариант 3 — терпеть детонацию, если она небольшая. Вариант 3 может работать, если датчик детонации улавливает только небольшую детонацию и заставляет ЭБУ замедлить синхронизацию не более чем на 2-4 градуса. Если вы занимаетесь драг-рейсингом, это может сработать для вас. Если вы занимаетесь шоссейными гонками, избегайте Варианта 3 и придерживайтесь Варианта 1, а в случае неудачи переходите к Варианту 2. Если двигатель работает в режиме WOT в течение длительных периодов времени (подумайте о длинных прямых для гонок на выносливость, таких как Daytona, Sebring или Road America), вы можете подумать о создании отдельной калибровки двигателя специально для этих гусениц, чтобы работать с немного более богатой топливной смесью на WOT и, при необходимости, на пару градусов меньше опережения зажигания, чтобы быть уверенным, что двигатель благополучно выживает. на WOT во время этих гонок на выносливость с тяжелым газом.Внесение этих изменений приводит только к потере нескольких лошадиных сил по сравнению с более радикальным маршрутом настройки, поэтому, если вы не гонитесь за серьезной суммой денег, это может быть разумным курсом действий. После внесения этих изменений в калибровку ЭБУ не забудьте еще раз проверить свечи зажигания, чтобы убедиться, что вы используете соответствующий диапазон нагрева для новой настройки.

Детонация и предварительное зажигание — Опытные авиационные ресурсы

Эти два аномальных явления горения, которые часто путают и неправильно понимают, столь же различны, как ночь и день.

Майк Буш

Хотя мы часто слышим, как люди описывают то, что происходит внутри цилиндров двигателя с циклом Отто, как взрыв, то есть насильственное, почти мгновенное событие, это не так. Воздушно-топливный заряд не взрывается при воспламенении от свечей зажигания, а скорее горит упорядоченным образом, начиная от свечей зажигания и продвигаясь по камере сгорания, пока он не гаснет при достижении стенок цилиндра и днища поршня в воздушно-топливном режиме. заряд полностью израсходован и гореть больше нечего.Событие возгорания занимает значительный период времени — примерно 6 миллисекунд или 90 ° вращения коленчатого вала, плюс-минус.

Очень важно, чтобы пиковое давление происходило за пределами ВМТ, потому что геометрия коленчатого вала и шатуна около ВМТ не позволяет преобразовать давление сгорания в полезную работу (например, вращение коленчатого вала), а просто создает чрезмерное напряжение в цилиндре, поршне , шатун и коленчатый вал. Рисунок 2 пытается драматизировать этот момент.

Детонация

Но если процесс сгорания протекает слишком быстро и пик давления возникает слишком рано, результатом может быть избыточное давление, чрезмерные температуры и нестабильные импульсы давления, известные как «детонация».«Это потому, что, когда поршень находится в непосредственной близости от ВМТ, он не может двигаться вниз в цилиндре, чтобы сбросить давление (и выполнить некоторую полезную работу в процессе). Рваный вид с зазубринами на верхнем следе на Рисунке 4 является характерным признаком давления детонации.

В автомобиле мы обычно слышим детонацию в виде слышимого «стука». В самолете мы не можем — слишком много шума — но мы можем наблюдать его на мониторе двигателя в виде чрезмерного CHT и пониженного EGT.

Детонация — это то, что происходит вблизи точки пикового давления в случае сгорания, после того, как топливно-воздушная смесь нормально воспламенилась свечами зажигания. Он характеризуется аномальными скачками давления около точки пикового давления, вызванными самовозгоранием конечного газа из-за чрезмерной температуры и давления.

Вопреки тому, что вам сказали CFI или A&P, детонация не обязательно опасна. Многие двигатели довольно регулярно работают в режиме легкой детонации, а некоторые могут выдерживать умеренную детонацию в течение продолжительных периодов времени без повреждений.Детонация — не оптимальная ситуация, но она не обязательно разрушительна. Чем выше удельная мощность двигателя, тем больше вероятность, что он получит повреждения от детонации. Двигатель, который производит 0,5 л.с. / дюйм3 (лошадиных сил на кубический дюйм рабочего объема) — что типично для большинства карбюраторных авиационных двигателей — обычно может выдерживать умеренные уровни детонации без повреждений, но двигатели с турбонаддувом с большим наддувом мощностью 0,625 л.с. / дюйм3 или более может быть быстро поврежден детонацией.

Когда происходит детонационное повреждение, оно обычно проявляется в виде трещин (электродов свечи зажигания и изоляторов, а иногда и поршневых колец и площадок), точечной коррозии (обычно головки поршня) и / или теплового повреждения (часто юбки поршня). задиров и оплавление углов поршня).

Как пилоты, мы обычно можем избежать таких повреждений, если будем предупреждать о чрезмерном CHT и пониженном EGT, которые характерны для детонации, и быстро реагировать снижением мощности и переходом на полностью обогащенную смесь. Здесь очень важен контроль двигателя — иначе вы не сможете увидеть CHT пяти из шести цилиндров, а программирование сигнала тревоги CHT на срабатывание при 400 ° поможет привлечь ваше внимание и предпринять соответствующие действия.

Предварительное зажигание

«Предварительное зажигание» — это еще одно событие ненормального возгорания, которое часто путают с детонацией, но на самом деле это совершенно другое.Предварительное зажигание — это зажигание топливовоздушной смеси перед зажиганием свечи зажигания. Каждый раз, когда что-то вызывает воспламенение смеси в камере до возгорания свечей зажигания, это классифицируется как преждевременное зажигание. Источником воспламенения может быть перегретый наконечник свечи зажигания, нагар или свинец в камере сгорания или (редко) сгоревший выпускной клапан — любая из этих вещей может действовать как свеча накаливания, преждевременно воспламеняя заряд.

Такое горячее пятно в камере может воспламенить заряд, в то время как поршень находится на очень ранней стадии сжатия.Результат: значительную часть всего такта сжатия двигатель пытается сжать горячую массу расширяющегося газа. Это, очевидно, создает огромную механическую нагрузку на двигатель и передает большое количество тепла алюминиевой головке поршня и головке блока цилиндров. Существенный ущерб почти неизбежен.

Детонация вызывает очень быстрый скачок давления около точки пикового давления на очень короткий период времени. Предварительное зажигание вызывает огромное давление, которое присутствует в течение очень долгого времени — возможно, на всем такте сжатия.Мало того, что преждевременное возгорание гораздо опаснее, его гораздо труднее обнаружить. Фактически, обычно вы узнаете об этом только после того, как двигатель будет катастрофически поврежден.

Двигатели могут выдерживать детонацию в течение значительных периодов времени, но не существует двигателя, который мог бы прожить очень долго при преждевременном воспламенении. Двигатель не будет работать более нескольких секунд с предварительным зажиганием. Если вы видите коронку поршня, которая выглядит обработанной пескоструйным аппаратом, или трещину на кольце, вероятно, это было вызвано сильным детоатом.Если вы видите расплавленное отверстие в середине днища поршня, это, вероятно, было вызвано преждевременным зажиганием. Другими признаками преждевременного воспламенения являются свечи зажигания с расплавленными электродами или изоляторы, забрызганные расплавленным металлом. На рис. 5 показан пример серьезных повреждений, вызванных преждевременным зажиганием.

Предварительное зажигание, вызванное детонацией

Хотя детонация и преждевременное зажигание — это два совершенно разных явления, сильная детонация может вызвать преждевременное зажигание. Если двигатель работает в режиме сильной детонации в течение значительного периода времени, чрезмерные температуры и скачки давления (которые нарушают обычный защитный пограничный слой) могут вызвать перегрев электродов свечей зажигания и других предметов в камере сгорания до точки, при которой они запустятся. раскалиться докрасна.В этот момент светящийся предмет может вызвать преждевременное возгорание и быстрое разрушение цилиндра. После разборки судебно-медицинский анализ выявит явные признаки как детонационного, так и предварительного воспламенения повреждений, хотя в конечном итоге именно предварительное зажигание привело к поломке двигателя.

В другой статье мы более подробно рассмотрим процесс нормального сгорания и исследуем, как использование нами элементов управления двигателем — дроссельной заслонки, смеси и пропуска — влияет на то, что происходит внутри цилиндра.

© 2007-2013 — Майкл Д.Busch — Все права защищены.

Тук-тук, время детонации | OnPoint Dyno

Самый частый вопрос, который мне задают мои клиенты с двигателями с принудительной индукцией: Почему мы не можем производить больше мощности? Почему бы тебе просто не прибавить еще немного? Почему ты не можешь просто добавить больше таймингов?

Ответ на этот вопрос заключается в том, что мы ограничены по детонации. Эти парни не отпускают меня легко. Это недостаточно хороший ответ. Они хотят знать, почему возникает этот стук и как от него избавиться.Это им дорого обходится! Ну, это немного сложнее, чем просто покупать какие-то запчасти.

Сначала мы должны описать и объяснить стук (или детонацию). Затем мы можем посмотреть, что вызывает стук и что можно сделать, чтобы уменьшить его. Поняв, что такое стук, вы сможете понять ограничения, связанные с настройкой вашего двигателя. Мы надеемся, что это даст новым клиентам возможность оценить безопасный предел мелодии и понять, почему нельзя просто «добавить больше, братан».

Что такое детонация (детонация, искра-детонация)?

Детонация означает, что карманы из смеси топлива и воздуха внутри камеры сгорания воспламеняются отдельно от первоначального фронта пламени, который воспламеняется свечой зажигания.Эти карманы не горят контролируемым образом — они скорее взрывоопасны. Эти взрывные взрывы могут повредить двигатель, и их можно услышать как звуковой сигнал, когда волна давления от взрыва резонирует через блок двигателя. В зависимости от серьезности детонации повышение давления в камере может быть немного выше нормального пикового давления или значительно превышать нормальные пределы, которые обычно видит двигатель, что может привести к повреждению двигателя.

График давления в цилиндре от детонации (синий) по сравнению с нормальным чистым горением (красный).Обратите внимание на то, что синяя кривая имеет более продвинутое зажигание, что можно увидеть по более раннему увеличению давления. Фото: High Power Media

Эти скачки давления пробивают защитный пограничный слой относительно холодного газа и вызывают эрозию и чрезмерную теплопередачу внутренних компонентов двигателя. Длительная сильная детонация может разрушить поршни, прокладки головки блока цилиндров, свечи зажигания и головки цилиндров. Сильные удары от детонации также могут привести к разрушению компонентов — представьте, что вы ударили молотком по углу поршня — вы можете представить себе, как растрескивается кольцо.Или представьте, как роняете свечу зажигания на землю, вы, скорее всего, можете сломать часть свечи.

Это пример детонационной точечной коррозии и оплавления поршня. Фото: Неизвестный

Важно понимать, что не всякая детонация разрушительна. Детонация при небольшой нагрузке обычно не имеет достаточно значительного давления, чтобы повредить двигатель. Даже безнаддувные двигатели при полной нагрузке часто могут выдержать длительный период сильной детонации без каких-либо видимых повреждений.

Что такое предварительное зажигание?

Pre-ignition — большой плохой пьяный дядя Детонации. Предварительное зажигание происходит, когда двигатель настолько расстроен текущим состоянием, когда часть топливной смеси воспламеняется до того, как свеча зажигания зажгла начальное пламя. Как правило, этого никогда не должно происходить на исправном двигателе, но стоит учитывать преждевременное зажигание, потому что сильная детонация может создать идеальную среду для развития преждевременного зажигания. Теплоотдача от детонации может привести к тому, что внутренние детали двигателя станут гореть или сильно нагреться.Это в сочетании с чрезмерной нагрузкой на двигатель может вызвать преждевременное зажигание. Как только начинается предварительное зажигание, вы можете себе представить, что это может быть очень разрушительным делом, поскольку никакая регулировка угла опережения зажигания не будет иметь существенного значения, чтобы остановить его.

Что вызывает детонацию?

Детонация возникает, когда карманы с воздухом и топливом находятся под достаточным давлением и температурой для самовоспламенения. Мы можем разделить причины на две основные категории: октановое число топлива (октан — это сопротивление топлива детонации) ИЛИ механические характеристики двигателя.

Топливо:

Топливо — это наиболее распространенный способ устранения детонации. Больше октанового числа = меньше детонации, при прочих равных. Когда вы идете на заправочную станцию, число, которое вы видите на заправке, — это октановое число бензина — это показатель устойчивости топлива к детонации.

Присадки, такие как октановые бустеры, впрыск воды или впрыск метанола, могут повысить эффективное октановое число топлива, в то время как избыток масла во впускном тракте может снизить эффективное октановое число топлива.По этой причине очень важно иметь эффективный воздушно-масляный сепаратор картера, если картерные газы должны рециркулировать обратно во впускной тракт.

Топливо, такое как E85 или метанол, которые имеют гораздо более низкое стехиометрическое соотношение, чем бензин, достигают более высокого октанового числа отчасти из-за их охлаждающего эффекта из-за большего количества впрыскиваемого топлива и из-за гораздо большей скрытой теплоты парообразования, которая является количеством тепла, которое удаляется, когда эти жидкости переходят в газообразное состояние.Горючее для гонок имеет гораздо более высокое октановое число, основанное на химическом составе топлива, с использованием состава, который может гореть контролируемым образом при более высоких температурах и давлениях, чем бензин для насосов.

Было проведено много исследований и существует множество динографических диаграмм, сравнивающих идентичные установки с одним типом топлива с другим. Сравнивать виды топлива очень просто, нужно просто откачать бак. Количественно оценить механические изменения не так-то просто.

Этот FR-S с наддувом продемонстрировал значительный прирост мощности на более высоких оборотах с впрыском метанола, поскольку он был ограничен по детонации на топливном насосе.

Механические атрибуты:

В то время как топливо влияет на детонацию довольно просто, механические характеристики, которые влияют на вероятную детонацию (механическое октановое число), намного сложнее, и многие из них изучаются OEM-производителями с использованием современного программного обеспечения для моделирования двигателя. Давайте посмотрим на некоторые механические атрибуты, которые способствуют детонации:

Момент зажигания — Самым распространенным источником детонации является определение угла опережения зажигания.Чем раньше воспламеняется топливно-воздушная смесь, тем большее давление создается в камере сгорания. Пока мы можем достичь MBT (минимальное время для достижения наилучшего крутящего момента) до детонации, мы не слишком озабочены тем, сколько времени могло бы привести к детонации. Двигатель считается «ограниченным по детонации», когда детонация возникает до того, как можно будет достичь идеального момента зажигания для достижения максимального крутящего момента. Это обычно имеет место в большинстве двигателей с принудительным впуском, работающих на насосе, в двигателях без наддува с высокой степенью сжатия или даже в типичных двигателях с низким октановым числом топлива.Потеря мощности тем больше, чем дальше мы удаляемся от MBT, в конечном итоге до точки, когда двигатель начнет не работать и начнет плохо работать из-за чрезмерно замедленного момента зажигания. Эту ситуацию можно наблюдать, если использовать более сильный наддув, чем определенное топливо может поддерживать в конкретном приложении.

На левом графике вы можете увидеть, что происходит с давлением в цилиндре по мере увеличения угла опережения зажигания — этого намного больше! На двигателе с ограничением по детонации увеличение угла опережения зажигания усугубит проблему! Также стоит отметить, что давление в цилиндре будет продолжать расти с опережением зажигания даже после пиковой мощности.Другими словами, увеличение угла опережения зажигания всегда создает более высокое пиковое давление в цилиндре, но не обязательно увеличивает мощность. Фото: неизвестный учебник.

Heat — Чем горячее камера сгорания, тем выше вероятность детонации. Температура воды и температура заряда играют большую роль. Температура масла, температура топлива и противодавление в выпускном коллекторе также влияют на температуру в камере сгорания, что влияет на детонацию.

Давление — Большая нагрузка на двигатель приближает вас к порогу детонации.Очевидно, что в камере сгорания больше тепла и больше давления от дополнительного воздуха и топлива, которые вызывают детонацию. Эффективный воздушный поток за счет правильной синхронизации клапанов, хорошего напора и низкого противодавления выхлопных газов снижает детонацию.

Степень сжатия — Чем выше степень сжатия двигателя, тем больше тепла и давления создается в камере сгорания, что увеличивает вероятность детонации.

Даже OEM-производители борются со стуком.Здесь Mazda определяет идеальную степень сжатия как ту, которая обеспечивает максимальный крутящий момент для определенного топлива. Фото: Mazda Hong Kong (Skyactiv)

Завихрение и турбулентность — Способность двигателя создавать завихрение и турбулентность в камере сгорания будет иметь большое значение для механического октанового числа. Чем быстрее происходит горение, тем меньше времени остается для нагрева и давления за пределами первичного ядра пламени, что снижает время зажигания, необходимое для двигателя, и увеличивает механическое октановое число.Турбулентность и завихрение являются одними из параметров, которые OEM-производители тратят много времени на моделирование и симуляцию, чтобы добиться максимально быстрого и однородного горения.

Головка блока цилиндров и конструкция поршня — Как и в предыдущем случае, производители оригинального оборудования тратят много времени на конструкцию головок цилиндров и поршней для работы с потоком охлаждающей жидкости и гашением цилиндров, чтобы повысить тепловую эффективность и уменьшить детонацию (чтобы обеспечить более высокое сжатие соотношения). Гашение помогает снизить детонацию за счет охлаждения концевых газов и нагнетания воздушно-топливной смеси в центр камеры сгорания по мере приближения поршня к ВМТ.

Зоны гашения или зоны «сплющивания» обеспечивают остаточным газам значительное охлаждение (гашение) и заставляют эти выхлопные газы приближаться к свече зажигания, когда поршень приближается к ВМТ. Эти атрибуты помогают снизить вероятность удара. Фото: Неизвестный

Топливная смесь — Чем беднее смесь, тем выше вероятность детонации.

Blow-By — Двигатель с плохой вентиляцией картера приведет к чрезмерной продувке, что приведет к детонации.Как мы упоминали ранее, масло снижает эффективное октановое число топлива, поэтому, если картерные газы не могут выйти из картера, они снова попадут в камеру сгорания и снизят эффективное октановое число.

Острые края / скопление нагара / неправильные свечи зажигания / горячие точки — Любые части камеры сгорания, которые удерживают чрезмерное тепло, могут стать источником местного риска детонации. Это включает скопление нагара, свечи зажигания, которые слишком горячие для применения, или острые края поршня или головок, которые могут задерживать тепло.

К сожалению, большинство этих механических атрибутов встроено в архитектуру двигателя. Даже во время сборки двигателя вы мало что можете сделать, чтобы изменить охлаждающие свойства или конструкцию головки блока цилиндров и поршня вашего двигателя. Без точных данных о различных типах покрытий и о влиянии острых поршней «фрезерование» на поршни, обработанные вручную, очень сложно определить стоимость этих дорогих вариантов за доллар.

Подведение итогов:

Самый простой способ извлечь больше из вашего двигателя — использовать топливо с более высоким октановым числом и обеспечить охлаждение двигателя, соответствующее поставленной задаче.Это включает охлаждение наддувочного воздуха и водяное / масляное охлаждение. И, наконец, убедитесь, что у вас есть хороший воздушно-масляный сепаратор и что масло не попадает в камеру сгорания. Помимо этих советов, вы попадаете в зону развития и в некоторой степени сами по себе. Я хотел бы услышать результаты тестов, в которых экспериментируют с покрытиями, портированием, сжатием / закалкой и другими средствами для улучшения механического октанового числа, поэтому, если вы что-то узнали, поделитесь!

Итак, теперь, когда у вас есть хорошее представление о детонации, надеюсь, вы сможете оценить, когда вам скажут, что двигатель работает на безопасном пределе.Имейте в виду, конечно, что настройка на динамометрическом стенде происходит в очень последовательной и контролируемой среде. Задача тюнера — дать вам настройку, которая, по его мнению, будет безопасна для двигателя во всех ожидаемых условиях эксплуатации. Если у вас нет бюджета, чтобы пойти и провести сотни часов испытаний в пустыне Аризоны и вы не сможете достать плохой бак с горючим, чтобы добавить его в смесь, вероятно, неплохо было бы просто позволить тюнеру удалить пара градусов синхронизации, чтобы дать вашему двигателю безопасную буферную зону для суровых реалий реального мира.

При этом двигатели с должным образом откалиброванными системами контроля детонации могут позволить себе использовать более агрессивную установку угла опережения зажигания, поскольку у них есть система, которая допускает только одно или два события детонации перед удалением момента зажигания и добавлением топлива, чтобы уберечь двигатель от повреждений. Двигатели, которые не имеют контроля за детонацией, должны быть настроены с большим количеством буфера, поскольку детонация имеет тенденцию приводить к большему количеству ударов — опасный эффект снежного кома, который может быстро повредить ваш двигатель.

Автозапчасть | Как узнать, взрывается ли ваш двигатель?

Движения в двигателе внутреннего сгорания похожи на тщательно поставленный танец.Мало того, что бесчисленные части двигателя движутся одновременно, но они также делают это в идеально синхронизированной последовательности. Когда какая-либо часть процесса сгорания двигателя нарушается, вы получаете то, что называется детонацией двигателя.

Нет, детонация не означает, что ваш двигатель сработает как бомба. Термин «детонация» относится к ситуации, когда в двигателе происходит аномальное сгорание. Говоря простым языком, это означает, что камера сгорания в двигателе «взрывается», что является неправильным и очень плохим способом.

Но вот что интересно. Существует три названия аномального сгорания в двигателе: детонация двигателя, предварительное зажигание двигателя и детонация двигателя. Проблема ненормального сгорания очень сбивает с толку, потому что многие люди используют эти три термина как синонимы.

Вы еще не запутались? Не волнуйся. Именно об этом вам и расскажет эта статья. Здесь мы собираемся посмотреть, как узнать, взорвался ли ваш двигатель. Однако, прежде чем мы перейдем к этому, мы также рассмотрим детонацию двигателя и предварительное зажигание.

Изучив все три, вы получите полную картину аномального горения в целом и сможете определить, когда это происходит с вами.

В чем разница между детонацией, детонацией и преждевременным зажиганием двигателя?

На данный момент в статье мы знаем, что существует три типа аномального сгорания в двигателе: детонация, детонация и преждевременное зажигание. Теперь давайте посмотрим на различия между всеми тремя.

Предварительное зажигание двигателя

Что это такое : Предварительное зажигание двигателя довольно просто, поскольку все это указано в названии.По сути, это когда топливно-воздушная смесь в камере сгорания воспламеняется гораздо раньше, чем следовало бы.

Помните: смесь воздуха и топлива должна быть сжата до определенного уровня, прежде чем свеча зажигания воспламенит смесь, чтобы она загорелась. Этого не происходит при предварительном зажигании.

Вместо этого что-то заставляет смесь воспламеняться, даже если она еще не сжата. Поскольку смесь сгорает до того, как она будет готова, двигатель вырабатывает намного меньше мощности, чем должен.

Поначалу это может показаться неважным, но, если его не устранить, это может привести к нестабильному приводу и повреждению двигателя.

Причины этого : Несколько вещей могут вызвать преждевременное воспламенение топливно-воздушной смеси. Это может быть перегрев свечи зажигания, проблемы с поршнем или несбалансированная топливовоздушная смесь.

Детонация в двигателе

Что это такое : Детонация в двигателе может сбивать с толку из-за вводящего в заблуждение названия. Термин этого явления относится не к объяснению причины, а к звуку, который вы можете услышать, когда это происходит. Из-за этого несколько сбивающего с толку названия люди часто путают его с преждевременным зажиганием или даже детонацией.

Детонация двигателя — это еще один тип ненормального сгорания, но это не случай преждевременного воспламенения топливовоздушной смеси (это «преждевременное зажигание»). Напротив, стук — это то, что происходит, когда смесь не воспламеняется равномерно.

Вот как должно происходить горение: свеча зажигания генерирует искру, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. Это зажигание должно происходить в оптимальной части процесса и равномерно распространяться, начиная с места, где находится свеча, и распространяться наружу, как волна.

Детонация в двигателе — это когда горение начинается не от свечи зажигания и не распространяется, как положено. Вместо этого случайные части смеси начинают воспламеняться раньше, чем должны.

Конечный результат? Стук, давший название этому явлению.

Причины этого: Детонация в двигателе может быть вызвана такими проблемами, как неисправные свечи зажигания, отложения углерода внутри цилиндров и использование топлива с октановым числом ниже минимального для вашего автомобиля.

Детонация двигателя

Теперь, когда мы знаем о преждевременном зажигании и детонации, чем отличается детонация двигателя?

Что это такое: Детонация двигателя аналогична детонации двигателя. Прочтите это еще раз. Правильно — они одно и то же. Люди обычно используют термины «детонация» и «стук» как синонимы, поэтому до сих пор существует путаница в этой теме.

Итак, не удивляйтесь, если вы встретите людей, использующих термин «детонация двигателя» для обозначения детонации двигателя.Некоторые могут даже использовать этот термин для обозначения предварительного зажигания.

Их различия — в двух словах

Как бы то ни было, вот краткое изложение их различий:

  1. Предварительное зажигание двигателя — это неконтролируемое сгорание, которое происходит до того, как ваша свеча зажигания должна подать искру.
  2. Детонация или детонация также являются формой неконтролируемого возгорания. Однако это происходит после того, как произошло событие искры.

Как узнать, взрывается ли двигатель?

Вот некоторые контрольные признаки того, что ваш двигатель взрывается:

Высокий гудок или стук

Типичный двигатель издает низкий, нежный гул.В случае взрыва одного из них вы услышите более высокие шумы, такие как пинг или стук, исходящие от самого двигателя.

Rough Engine

Для правильной работы двигателя и обеспечения бесперебойной и непрерывной подачи энергии процесс сгорания должен происходить непрерывно. Аномальное сгорание, которое происходит при детонации двигателя, нарушит это.

Итак, вы почувствуете, что двигатель очень грубо вырабатывает мощность, когда вы нажимаете на педаль газа.

Чрезмерная вибрация

Это ненормальное сгорание и грубый двигатель также приводят к чрезмерным вибрациям, которые вы действительно чувствуете по всей машине.

Power Loss

Опять же, двигатель с нарушенным процессом сгорания не сможет выдавать мощность должным образом. Таким образом, вы испытаете потерю мощности, когда попытаетесь ускориться и двинуть машину вперед.

Повреждение двигателя

Любое ненормальное сгорание — детонация, детонация или преждевременное зажигание — в конечном итоге приведет к внутреннему повреждению двигателя. Это повреждение может произойти в виде оплавленных электродов свечей зажигания, взорванной прокладки головки или даже треснувших поршневых колец, и это лишь некоторые из них.

Узнайте больше на Carpart.com.au!

Чтобы узнать больше об общих проблемах двигателя, таких как детонация двигателя, предварительное зажигание двигателя и детонация двигателя, подпишитесь на наш блог на Carpart.com.au. Это автомобильный центр для всех автомобилей и автомобильных запчастей.

Вы также получите возможность бесплатно пользоваться нашим поисковиком запчастей ! Просто заполните онлайн-форму запроса, и вы начнете получать расценки от уважаемых продавцов и вредителей со всей Австралии. Запросите деталь прямо сейчас!

Рэй Хасболлах

Возможность детонации может быть уменьшена за счет снижения температуры всасываемого воздуха.Это можно сделать многими из следующих способов:

Теория детонации и предварительного воспламенения

Перед чтением этой страницы убедитесь, что вы прочитали страницу динамики горения. первый.

Детонация

Я уже объяснил, что происходит в камере сгорания, где газ горит при единая ставка. А теперь давайте посмотрим, что произойдет, если что-то пойдет не так. Существует три формы аномального горения: детонация, предварительное зажигание и детонация топлива перед зажиганием или (предварительное зажигание из-за Детонация).

На рисунке ниже показаны примеры микроскопического плавления, увеличивающегося до физических кусков поршень оторвался от пальца кисти. Ямы представляют собой расплав алюминиевого поршня, когда ударные волны стирают защитный пограничный слой с металлических частей. Обратите внимание, что наиболее Серьезное повреждение происходит на краю поршня, где ударные волны отражаются обратно.

Как вы помните, повышенное октановое число топлива приведет к увеличению температуры, необходимой для самовозгорание газа.Но любой газ самовоспламеняется при определенной температуре. Если давление и возникающее тепло, генерируемое камерой сгорания, достигает этого самопроизвольного температура сгорания газа, в камере сгорания происходит разрушение, и на приведенном выше рисунке показаны результаты.

При нормальной скорости горения линейное расширение давлений обеспечивается деталями двигателя. Это связано с тем, что энергия, расходуемая при ожоге, увеличивается на длительный период времени (десятки градусов коленчатого вала).Детонация расходует эту энергию сразу, что создает резкое сжатие. повышение давления. Это резкое повышение давления ударяет по верхней части поршня и стенкам камеры сгорания и издает этот металлический звук молотка, иногда называемый стуком или грохотом. Некоторые формы детонация производит очень мало шума, но причиняет очень большой ущерб. У этого внезапного выброса энергии есть несколько отрицательных сторон.

Во-первых, это вызывает сильную нагрузку на детали двигателя,

Во-вторых, он быстро расходует энергию горения газа, поэтому на остальную часть рабочий ход, при этом большая часть энергии расходуется в виде тепла.

В-третьих, это внезапное выделение тепловой энергии газа (и небольшая работа или ее отсутствие) теперь должно быть поглощено. системой охлаждения двигателя.

В-четвертых, он вызывает ударные волны, которые отрывают пограничный слой газа от металла, который позволяет температуре полного сгорания от 3000 до 5000F градусов напрямую контактировать с металлическими частями двигателя. Воздействие на металл температуры ожога начинается с микроскопического плавления Металлы, такие как поршни и электроды свечей зажигания, но если их не контролировать, могут привести к фактическому прожиганию верхних частей поршней и головок цилиндров.Даже когда повышение температуры не плавит двигатель частей он может сломать части. Также это повышенное тепло добавляется к системе охлаждения и может значительно превысить ее мощность и выдуть охлаждающую жидкость. Когда система охлаждения выдувает охлаждающую жидкость, оставшийся низкий Охлаждающая жидкость не может отвести тепло двигателя, и цикл перегрева продолжается. При повышении температуры головки двигателя температура сгорания также повышается, поскольку эффект гашения снижается. уменьшенный. Этот эффект снежного кома приводит к усилению детонации и серьезному отказу двигателя, если он не обнаруживается и не останавливается.

В-пятых, когда ударные волны достигают границ камеры, отраженные скачки уплотняются. добавка в этот момент и имеет тенденцию ломать такие детали, как контактные площадки поршневого кольца. (См. Иллюстрацию ниже). Когда две лодки проходят друг мимо друга в противоположных направлениях, их следы пересекаются и складываются в более крупный след. То же самое происходит на краях камеры сгорания, когда отраженные ударные волны пересекаются и становятся аддитивными, и в результате всплеск волны давления идет вверх и начинает разрушаться вещи по краям камеры сгорания.

Потенциал детонации может быть уменьшен за счет снижения температуры всасываемого воздуха. Это можно сделать многими из следующих способов:

1. Управление температурным режимом (барьеры и диспергаторы на впуске и выпуске) многообразие).

2. Управление температурой (барьеры и диспергенты на поршнях и горении) Камера).

3. Внутренние охладители в приложениях Turbo или нагнетание холодного воздуха).

4. Увеличение отношения поверхности камеры к объему (уменьшение компрессии).

5. Увеличение площади закалки для охлаждения газа (поршень до напора 0,040 дюйма).

6. Более богатая топливная смесь за счет охлаждающего эффекта

7. Газ с более высоким октановым числом

8. Повышение однородности газа, сокращение времени горения

9. Использование топлива, которое горит быстрее (гоночный газ).

10. Оптимальное расположение свечи зажигания

11. Повышение эффективности системы охлаждения

12. Задержка опережения зажигания

13. Впрыск метанола

«ПРИМЕЧАНИЕ» Некоторые из этих изменений могут улучшить производительность, но некоторые снизят ее.Thermal Management только улучшит производительность.

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание имеет простое определение; что-то воспламенило топливо перед свечой зажигания. Прерывание зажигания вызвано аномальными горячими точками в камере сгорания. Любые отложения на головке поршня или головке цилиндров могут стать достаточно горячими, чтобы раскалиться и воспламенить газ. Любой острый металл край в камере также будет светиться и предварительно воспламенить газ. Перед сборкой убедитесь, что в камере сгорания нет острых краев.Предварительное зажигание часто приводит к детонации. предварительное зажигание нежелательно по нескольким причинам.

Прежде всего, цикл записи начинается рано. Это то же самое, что продвижение ОБТ точка воспламенения, при которой PCP опускается раньше, чем на 16 градусов ATDC. Это приводит к меньшей мощности, вырабатываемой рабочим ходом, и большему количеству тепла, нагнетаемому в систему охлаждения.

Во-вторых, поскольку горение началось раньше, давления перед ВМТ будут выше, в результате в снижении насосной эффективности двигателя.В-третьих, эффект нагрева газа будет увеличиваться из-за более резкого повышения давления перед ВМТ, и это может привести к самовозгоранию, которое это детонация. В-четвертых, поскольку пиковое давление в цилиндре (PCP) больше не составляет 16 градусов от ВМТ, поршень не прилагает большого крутящего момента для вращения коленчатого вала. Вместо этого это просто толкает почти прямо вниз с небольшим крутящим моментом. В-пятых, если PCP происходит до BTDC, поршень будет пытаться реверсировать вращение двигателя. Это все равно, что тормозить поршень.Ударная волна можно почувствовать по всему автомобилю.

Детонация топлива перед зажиганием или (преждевременное зажигание из-за Детонация).

Это самая разрушительная сила, которую может выдержать двигатель. Предварительное зажигание из-за детонации. Давайте разберемся, что происходит. Ваш двигатель работает на 5000 об / мин. Детонация происходит перед зажиганием. Двигатель вращается по часовой стрелке, а поршень пытается повернуть двигатель против часовой стрелки. по часовой стрелке. Ожидаемый срок службы двигателя с этой проблемой измеряется миллисекундами.Поршень останавливается, но кривошип продолжает вращаться. Что-то просто сломалось, и это твое кошелек.

Хотя серьезность этой формы детонации может быть редкой, она становится все более серьезной проблемой. с гибридными ракетами Rice и Street Machines. Горючее для гонок дорогое и доступно не на всех заправках. Итак, лучшее доступное топливо — это премиальные сорта с октановым числом 92, 95. Они не гоночное топливо есть. Топливо для насосов премиум-класса не имеет октанового числа или скорости горения, чтобы обеспечить надлежащую работу этих двигателей при максимальной нагрузке.Снова давайте вернемся к пониманию того, что нужно место.

Давайте возьмем обычный 2-литровый двигатель.

Turbo зарядил его 30 фунтами. Увеличение.

Закись азота 150 HP Shot.

Насос с октановым числом 92 для газа.

Мы гоняем на макс. об / мин, полный наддув и закись азота. Температура камеры сгорания повышается при экспоненциальная скорость. Такт сжатия увеличивает температуру заряда топлива, и начинается первая форма детонации. Детонация начинает снижать градусы вращения двигателя.Топливо температура заряда теперь настолько высока, что любое сжатие топлива приводит к его точке воспламенения. В мгновение ока перед возгоранием образуется детонация. Результаты не требует пояснений.

Покрытия

Thermal Management Coatings — не панацея. Но может значительно уменьшить причины детонации и преждевременного возгорания.

1. Охлаждение поступающего воздуха топливных смесей,

2. Уменьшение горячих точек за счет более равномерного распределения тепла.

3. Эффективно увеличить систему охлаждающей жидкости и т. Д.

4. Сохранение минимального тепла на поверхностях поршней, поэтому меньше тепла передается топливу. заряжать.

5. Обеспечение более эффективного сгорания.

Не производится никаких покрытий или деталей, которые исправят небрежность или небрежность. Вы обязаны внимательно следить за настройкой, топливной смесью, температурой двигателя или шумами. Записывайте все, что вы делаете с автомобилем. Достаточно одного крупного несчастного случая, и ваша гоночный сезон закончился.

JCM Machine участвует во всех возможных формах гонок.Машины, Мотоциклы, вперед тележки, тракторы и т. д. Мы участвовали в гонках и спонсировали многие из них.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.