Детонация двигателя: что это такое?

Детонация двигателя: что это такое?Сегодня мы узнаем, что называется детонацией двигателя автомобиля, что происходит в силовой установкой при детонационных процессах и каковы основные причины возникновения сбоев в работе мотора

ЧТО ТАКОЕ ДЕТОНАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ. ОСОБЕННОСТИ, ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ЧЕМ ОПАСНА

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется детонацией двигателя автомобиля, что происходит в силовой установкой при детонационных процессах и каковы основные причины возникновения сбоев в работе мотора.

 Кроме того, расскажем про то, насколько опасна детонация двигателя для узлов силовой установки, как распознать и не допустить появления взрывных процессов в цилиндрах мотора, а также,каким образом данная неприятность способна влиять на срок службы двс. В заключении поговорим о том, почему дизельные двигатели почти лишены проблем с детонационными процессами, которые образуются в камерах сгорания топливно-воздушной смеси и как можно устранить такую неисправность в силовой установке.

Детонация двигателя: что это такое?

В процессе эксплуатации любого двигателя его износ ежедневно увеличивается и происходит это до определенного периода времени.

В том случае, когда происходит плавное изнашивание силовой установки, то как правило, это осуществляется не заметно и двигатель продолжает работать в штатном режиме.

Однако, когда штатный режим работы мотора сбивается и сгорание топливной смеси в камерах цилиндров протекает с нарушением воспламенения, то это может приводить в серьезным последствиям для узлов силовой установки.

Первыми ласточками, которые свидетельствуют о проблемах в цилиндрах двигателя являются потеря мощности и повышенный расход моторного масла с топливом. Зачастую детонацию вызывает чрезмерный нагар на стенках цилиндров, что вызывает уменьшение объема камеры сгорания и как следствие процесс приводит к разрушительным последствиям в двигателе.

Детонация двигателя: что это такое? 

 ЧТО ТАКОЕ ХОНИНГОВАНИЕ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ

Детонация двигателя: что это такое? 

ЧТО ТАКОЕ КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ

Итак, чтоже такое детонация силовой установки? Детонацией называется процесс протекающий в моторе автомобиля, который сопровождается взрывным воспламенением топливно-воздушной смеси в камерах сгорания цилиндров силовой установки.

Справочно заметим, что оптимальной волной воспламенения смеси является скорость в 30-50 метров за секунду времени, а при возникновении детонации, скорость пламени может достигать 1500-2000 метров за секунду.

Ударная волна, возникающая в камере сгорания очень пагубно сказывается на всех деталях, с которыми она соприкасается.

Как правило, первыми узлами мотора, которые начинают страдать от детонации являются кривошипно-шатунный механизм, стенки блока цилиндров, голова блока (гбц) и клапана силовой установки.

1. ОСОБЕННОСТИ, ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ЧТО ПРОИСХОДИТ ПРИ ДЕТОНАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

В подавляющем большинстве детонационные процессы возникают в бензиновых силовых установках, так как дизельные моторы функционируют иначе.

Для того, чтобы понять, как возникает детонация в двигателе, первоначально нужно рассмотреть нормальные условия работы бензинового мотора.

Как мы знаем, бензиновый двигатель работает таким образом, что на такте сжатия топливно-воздушной смеси, в верхней мертвой точке камеры сгорания происходит искра от свечи, которая обеспечивает воспламенение топлива.

Детонация двигателя: что это такое?

Справочно заметим, что угол опережения при воспламенении свечи находится примерно в 2 градусах от верхней мертвой точки.

То есть получается такая ситуация, что поршень не успевает подойти к самому верху камеры сгорания, а искра уже подалась, что вызывает молниеносное возгорание топлива.

Однако основная область горения пламени в камере, происходит в тот момент, когда поршень опускается вниз, то есть фронт воспламенения, как бы подталкивает элемент цилиндра в нужнем направлении.

Благодаря таким «телодвижениям» в двигателе,происходит оптимальная работа мотора. Таким образом, еще раз обобщим: первоначально происходит сжатие в камере сгорания, затем осуществляется процесс воспламенения от свечи зажигания и наконец созданное пламя толкает поршень вниз, а как следствие автомобиль начинает движение.

Детонация двигателя: что это такое?

А теперь давайте рассмотрим, какие же процессы происходят при детонации? Как видим при нормальной работе двигателя происходит плавное воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания.

В том случае, когда поршень еще не успевает дойти до верхней мертвой точки, а топливно-воздушная смесь уже возгорается, причем с таким мощным фронтом горения смеси, что это напоминает настоящий взрыв в цилиндре.

Таким образом, получается такая ситуация, что когда те поршни, которые поднимаются вверх к верхней мертвой точки они начинают испытывать колоссальные перегрузки.

Такое функционирование силовой установки не является нормальным, так как топливо в камере воспламенятся не от искры свечи, и из-за высокого давления. Если мотор работает именно так, как мы описали, то двигатель способен достаточно скоро выйти из строя, потому что детонация раз за разом просто уничтожает детали внутри цилиндра своими взрывами.

Детонация двигателя: что это такое?Итак, из-за чего же возникает детонация в камерах сгорания двигателя. Основных причин появления детонационных процессов в цилиндрах не так много, однако такой аномальный режим работы силовой установки может просто напрочь вывести из строя ключевые узлы мотора, причем происходит это довольно быстро.Детонация двигателя: что это такое?

Основные причины возникновения детонации:

— Как мы знаем каждый современный двигатель обладает определенной степенью сжатия и как правило, он рассчитан под ту или иную марку топлива.

Например автопроизводитель рекомендует заливать тот же бензин с минимальным октановым числом в 95 единиц, а мы постоянно льем 92-ой, то благодаря этому создается детонация в цилиндрах.

Те единицы, которые указываются на заправках, как раз и указывают на стойкость топлива к детонационным процессам. Проще говоря, если двигатель рассчитан на степень сжатия в 10 единиц, то к примеру, если мы зальем 80-ый бензин, то он воспламенится не от искры, а за счет давления или сжатия.

Таким образом, если на лючке бензобака у нас указаны цифры с минимально допустимым бензином в 95 октановых чисел, то не стоит заливать топливо с показателями ниже этих. В том случае, если автомобиль находится на гарантии, то такое нарушение регламента будет являться хорошим поводом для снятия нас с нее.

Поддельное или некачественное топливо косвенно касается вышеописанного пункта, только в этом случае мы думаем, что покупаем одну марку бензина, а по факту нам продают другую, как правило, хуже качеством. В этом случае, детонация мотора также обеспечена;- Уменьшение объема камеры сгорания, которое происходит в связи с неправильной эксплуатацией автомобиля, в следствии использования некачественного топлива. Когда автовладелец систематически заливает бензин низкого качества, то со временем камеры сгорания цилиндров зарастают налетом или отложениями. Такие отложения, которые появляются, как на стенках цилиндров, так и на поршнях, уменьшают объемы камер сгорания, следственно степень сжатия мотора значительно повышается. Признаком уменьшения объема цилиндров из-за отложений,зачастую служит специфический металлический звук при работе двигателя.- В связи с неправильно настроенной системой зажигания, которое особенно характерно для карбюраторных моторов в процессе эксплуатации транспортного средства могут также возникать детонационные процессы в камерах сгорания топлива. Как правило, если в автомобиле выставлено именно ранее зажигание, то детонация приходит к мотору достаточно быстро.- В том случае, если система охлаждения двигателя находится в неисправном состоянии, в следствии наличия пробок и рабочая температура мотора постоянно высокая, то давление в камерах сгорания топлива начинает стремительно расти. Опять же такая ситуация служит хорошим началом для образования детонационных процессов в силовой установке.Кроме вышеописанных основных причин, которые способны вызывать детонацию в двигателе, порой не менее весомым признаком появления взрывного воспламенения топлива в камерах сгорания мотора является не продуманная конструкция узлов силовой установки, например не правильные формы поршней, шатунов, камер сгорания и прочих элементов. Однако, как правило, большинство современных двигателей практически лишены проблем с не продуманной конструкцией узлов мотора, поэтому упор в поиске причин, стоит делать на пункты, которые мы описали ранее.

2. ЧЕМ ОПАСНА И КАК ОБНАРУЖИТЬ ДЕТОНАЦИЮ ДВИГАТЕЛЯ

А теперь давайте все таки подробней разберемся, чем так опасна детонация для силовой установки.

Как мы говорили ранее, при детонационных процессах образуется взрывообразное воспламенение топливно-воздушной смеси, скорость перемещения в камере сгорания, которой порой достигает 2000 метров в секунду, при норме в 30-40 метров в секунду.

Кроме высокой скорости перемещения, такое воспламенение обладает еще и не малой температурой в 3000-4000 градусов по Цельсию.

Поэтому такие детали двигателя, как поршни, стенки цилиндров, клапана, голова блока, прокладка гбц и прочие компоненты мотора находятся под мощнейшей нагрузкой. Проще говоря, исходя из своей конструкции они просто не рассчитаны на такие «издевательства«.

В том случае, если детонация в двигателе длится продолжительное время, то зачастую первыми прогорают поршни с клапанами, а затем черед может наступить головки блока, которая просто оплавляется. Наряду с прогоранием поршнем также часто выходит из строя прокладка головки блока цилиндров.

Прокладка под воздействием сильного давления с высочайшей температурой просто слетает со своего места и сгорает.

Вот поэтому не зря многие специалисты по обслуживанию и ремонту транспортных средств называют детонационный процесс самым опасным разрушительным влиянием на внутренние узлы силовой установки.

Как же распознать надвигающуюся проблему и не допустить ее пагубное влияние на мотор? В принципе обнаружить симптомы начинающейся детонации довольно просто.

При начальной детонации, силовая установка начинает функционировать не стабильно, то есть возникает подтраивание, характерный металлический звук при работе (со стороны звук напоминает удары молотка о металл), если мотор с цепным приводом, то цепь начинает перемещается по шестерням намного тише обычного, а мощность заметно снижается, то есть при нажатии на педаль газа у автомобиля не появляется тяги.Для того, чтобы не допустить такого страшного сна для любого автовладельца, как детонация существуют легкие правила помогающие избежать проблемы. Самое главное действие помогающее предотвратить появление детонации — это использование только той марки топлива, которое указано в документации на автомобиль, то есть рекомендованное автопроизводителем. Чтобы не быть обманутым в плане качества топлива, заправляться нужно только на проверенных АЗС, лучше на сетевых. Иногда для профилактики стоит повышать обороты двигателя, чтобы прочистить образовавшийся налет в камерах сгорания. Кроме того, рекомендуется четко по регламенту производить плановую замену охлаждающей жидкости и прочищать радиатор, а также не допускать перегревов системы.

Читайте также:  Техническое обслуживание автомобиля: что нужно знать

Источник: https://bazliter.ru/engine/679-detonation-dvs-prichiny-osobennosti.html

Детонация двигателя: причины и советы по устранению

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня у нас не самая приятная тема, поскольку обсуждать мы будем такой вопрос как детонация двигателя, причины, возможные последствия и советы по устранению.

Подобные явления характерны для бензинового и дизельного двигателя, в составе которого присутствует инжектор или карбюратор. Происходить детонация может на холостых оборотах, непосредственно при разгоне и даже после выключения зажигания, то есть уже не при нагрузке. Также детонация характерна для горячего и холодного ДВС.

Многих автомобилистов сильно беспокоит этот вопрос, поскольку зачастую ничего хорошего для мотора детонация не сулит. Важно не только знать причины, но также разобрать признаки и понимать, как действовать в той или иной ситуации. Постараюсь ответить на основные вопросы. Если вам будет, чем дополнить, либо останутся вопросы, просто оставляйте отзывы и пишите в х. А мы поехали!

Детонация двигателя: что это такое?

Как появляется детонация

Наверняка каждый автолюбитель знает, что для процесса горения, который происходит внутри камеры сгорания мотора, требуется два основных условия. Это создание смеси из топлива и кислорода, а также искра от свечи зажигания. Детонацией называют ситуацию, когда смесь сгорает самопроизвольно, не дожидаясь момента активации свечи.

Если двигатель работает нормально, никаких сбоев не наблюдается, то скорость распространения горючего составляет порядка 20-30 метров за секунду. Когда же происходит детонация, этот показатель может увеличиваться в десятки раз.

Распознать появление такого явления довольно просто, поскольку возникает соответствующий металлический звук со стороны ДВС. Среди автомобилистов используется довольно распространенное понятие стук пальцев. Причина такого шума обусловлена тем, что взрывные волны контактируют со стенками внутри камеры сгорания.

Это способствует падению мощности ДВС с параллельным стремительным ростом расхода.

Детонация может происходить и в ситуации, когда мотор уже заглушили и зажигание выключили. Мотор не сразу останавливается, а все еще работает около 20-25 секунд, и только потом глохнет. В такой ситуации ждать, пока двигатель сам остановиться, не стоит. Нужно помочь уменьшить температуру внутри, подав дополнительное количество топлива. Для этого достаточно просто нажать на педаль газа.

Детонация двигателя: что это такое?

Риски и разновидности

Столкнуться с детонацией в жару и на газу, при холодном моторе и даже выключенном двигателе, как оказалось, не проблема. Но автомобилист должен понимать, с чем именно он имеет дело, и чем подобные явления могут обернуться.

Фактически речь идет о сильном взрыве внутри двигателя. Как вы понимаете, ничего хорошего в нем нет. Это очень опасно для ДВС. Самая большая нагрузка приходится на цилиндры, что в итоге может повлечь за собой полный выход из строя всего силового агрегата.

Первой обычно срывает прокладку ГБЦ. Поскольку она не может выдерживать повышенные нагрузки механического и термического типа, в лучшем случае при детонации придется ее заменить.

Если ситуация более сложная, тогда выйдет из строя коленвал, головка блока, цилиндро-поршневая группа и пр.

Как вы понимаете, намеренного желания столкнуться с подобным нет ни у кого. Но порой не всем удается предотвратить возникновение такой ситуации.

Детонация двигателя: что это такое?

Причем не так важно, какой автомобиль у вас в распоряжении. Это может быть старенький ВАЗ 2109, более свежая Лада Гранта, или вовсе какой-нибудь Фольксваген Пассат или Форд Экоспорт последнего поколения.

Еще стоит учесть наличие 2 разновидностей детонации.

  • Допустимая. Большинство автомобилистов даже не замечают, когда она возникает. И в этом ничего страшного нет. Такая детонация актуальна в ситуациях, когда существенно повышаются обороты. Причем сразу же эффект взрыва пропадает. Подобное явление актуально в моторах с повышенным крутящим моментом, большим объемом двигателя и высоким уровнем мощности;
  • Недопустимая. Именно о ней и идет речь в рамках нашего материала. Проявляется в условиях повышенной нагрузки на мотор и высоких оборотах. Порой хватает буквально несколько секунд, чтобы мотор вышел из строя под воздействием детонации.

Думаю, теперь всем стало понятно, насколько это плохо, когда двигатель детонирует. Можно переходить к следующим вопросам.

Детонация двигателя: что это такое?

Основные причины

Если знать возможные причины, предотвратить появление эффекта детонации в ДВС будет намного проще.

Проблема лишь в том, что причин существует довольно много. Зачастую все происходит из-за:

  • низкого качества горючего;
  • неправильной эксплуатации транспортного средства;
  • загрязненного топливного фильтра;
  • использования бензина с низким октановым числом;
  • неисправностей и некорректной работы топливного насоса;
  • несоответствующих свечей зажигания;
  • загрязнения или поломки форсунок;
  • проблем с датчиком кислорода;
  • неисправностей системы охлаждения;
  • конструктивных особенностей и пр.

Но как определить, с какой именно причиной столкнулся автомобиль в конкретной ситуации? Для этого стоит подробнее рассмотреть причин.

Детонация двигателя: что это такое?

Подробнее о факторах детонации

Можно выделить несколько наиболее распространенных и вероятных причин, из-за которых мотор начинает детонировать.

  • Качество топлива. Порой от безысходности или с целью сэкономить водители заезжают на сомнительные АЗС, не зная, какого качества топлива они предлагают. Часто на заправках искусственно повышает октановое число, добавляя метан или пропан. Это становится причиной детонации, поскольку газ испаряется быстрее, нежели чистый бензин. В итоге на стенках формируется нагар, который затем провоцирует так называемое калильное зажигание. Это есть смесь воспламеняется из-за прогретых электродов и нагара на внутренних стенках. Как результат, зажигание отключается, но двигатель все еще работает;
  • Октановое число. Есть и другие ситуации, когда водитель намеренное экономит на топливе, покупая горючее с меньшим октановым числом. Потому не удивляйтесь, когда вместо рекомендуемого 95-го вы льете 92 и уж тем более 80 бензин, появляется детонация;
  • Свечи зажигания. Часто автомобилисты попросту не знают, как их правильно выбирать, покупая самая дешевые или те, которые посоветует продавец. Потому свечи выбирают строго в соответствии с рекомендациями автопроизводителя под конкретный двигатель;
  • Особенности конструкции. К ним относят давление в камеры, структуру поршневого дна, конструкцию камеры сгорания, место расположения свечей и пр. Практика показывает, что при большем создаваемом давлении в цилиндрах риск детонации увеличивается.

Если вы сами не можете определить причину, то тянуть время и ждать, что все вдруг пройдет само, не стоит. Отправляйтесь в автосервис, проводите диагностику и решайте проблему максимально быстро.

Детонация двигателя: что это такое?

Борьба против детонации

Есть несколько советов, которых можно придерживаться в подобных ситуациях. Но не забывайте, что принятие конкретных мер напрямую зависит от того, в чем конкретно была причина детонации.

  • Если до посещения АЗС все было хорошо, а затем появились проблемы, причина наверняка в топливе. Его лучше слить и заправиться более качественным горючим;
  • Когда машина долго эксплуатируется без нагрузки, то в цилиндрах зачастую появляется нагар. Именно он провоцирует детонацию. Тут самым верным решением будет дать мотору нагрузку. То есть просто разгоните авто до максимальной скорости на сколько минут, выбрав безопасную дорогу;
  • Если это дизельный мотор, при работе которого из трубы выходит черный или зеленый выхлоп, поршни в цилиндрах наверняка разрушились. Такой дым говорит о выходе алюминия. Придется менять всю поршневую группу;
  • При нарушении работы свечи зажигания ее можно попробовать почистить. А лучше просто взять новую и качественную деталь;
  • Проверьте и откорректируйте при необходимости угол зажигания. Раннее зажигание провоцирует перегрев ДВС. Как результат, появляется детонация.

С детонацией ДВС шутить точно нельзя. Это серьезный признак, требующий от автомобилиста незамедлительных действий, направленных на обнаружение причин внутренних взрывов в моторе, а также на их устранение.

Детонация двигателя: что это такое?

Порой будет правильно обратиться к специалистам сразу, а не пытаться методом тыка разобраться в причинах своими силами. Не бойтесь просить помощи и консультироваться с более опытными автомобилистами. Только так можно получить солидный багаж знаний, обучаясь на чужих, и не на своих ошибках.

Всем спасибо за внимание! Обязательно подписывайтесь, оставляйте комментарии и задавайте актуальные вопросы по теме!

Спасибо за прочтение! Пожалуйста, оцените статью

(1

Источник: https://pricep-vlg.ru/remont-svoimi-rukami/detonatsiya-dvigatelya-prichiny/

Что такое детонация двигателя?

В процессе эксплуатации транспортного средства водители сталкиваются с различными неисправностями. Если вы слышите гулкий стук из двигателя с сильными вибрациями, это может быть детонация топливно-воздушной смеси.

Читайте также:  Затяжка болтов головки блока цилиндров динамометрическим ключом

Причину неисправности необходимо искать сразу же, поскольку дальнейшее использование автомобиля может привести к весьма плачевным последствиям в виде разрушенных взрывом поршней и стенок цилиндров, поврежденных шатунов и коленчатого вала.

Почему же возникает детонация, как ее устранить и избежать в будущем?

Детонация двигателя: что это такое?

Почему возникает детонация в двигателе?

Мы уже описывали на нашем портале vodi.su принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Топливо, смешиваясь во впускном коллекторе с воздухом, впрыскивается через форсунки в камеры сгорания четырехтактного двигателя.

За счет движения поршней в цилиндрах создается высокое давление, в этот момент поступает искра от свечи зажигания и топливно-воздушная смесь воспламеняется и толкает поршень вниз.

То есть, если двигатель работает нормально, правильно настроен механизм газораспределения, а цикл сгорания ТВС происходит без перебоев, в нем происходит контролируемое сгорание горючего, энергия которого и заставляет вращаться кривошипно-шатунный механизм.

Однако, при определенных условиях, которые мы рассмотрим ниже, детонации происходят раньше времени. Детонация, говоря простым языком, — это взрыв.

Взрывная волна бьет по стенкам цилиндров, отчего вибрации передаются на весь мотор в целом.

Чаще всего такое явление наблюдается либо на холостых оборотах, либо при усилении давления на акселератор, в результате чего дроссельная заслонка открывается шире и через нее подается увеличенный объем горючего.

Последствия детонации:

  • резкое повышение температуры и давления;
  • создается ударная волна, скорость которой составляет до 2000 метров в секунду;
  • разрушение элементов двигателя.

Отметим, что из-за нахождения в ограниченном пространстве длительность существования ударной волны менее тысячной доли секунды. Но всю ее энергию поглощает двигатель, что приводит к более быстрой выработке его ресурса.

Детонация двигателя: что это такое?

В качестве основных причин возникновения детонации в двигателе называют следующие:

  1. Использование топлива с низкооктановым числом — если по инструкции нужно заливать Аи-98, от заливки А-92 или 95 откажитесь, так как они рассчитаны на более низкий уровень давления, соответственно будут детонировать преждевременно;
  2. Раннее зажигание, изменение угла опережения зажигания — существует предубеждение, что взрывная волна при раннем зажигании придаст динамики, что в какой-то мере соответствует истине, но и последствия такого «улучшения динамических характеристик» не самые приятные;
  3. Калильное зажигание — из-за накопления на стенках цилиндров нагара и отложений ухудшается отвод тепла при помощи системы охлаждения, цилиндры и поршни разогреваются настолько, что ТВС самопроизвольно детонирует при контакте с ними;
  4. Обедненная или обогащенная ТВС — из-за понижения или повышения пропорций содержания воздуха и бензина в ТВС изменяются ее характеристики, данный вопрос мы также рассматривали ранее более детально на vodi.su;
  5. Неправильно подобранные или отработавшие свой ресурс свечи зажигания.

Наиболее часто с детонациями и стуке в двигателе сталкиваются водители автомобилей с большим пробегом.

Так, из-за отложений на стенках цилиндров изменяется объем камеры сгорания, соответственно, повышается степень сжатия, что создает идеальные условия для преждевременного возгорания ТВС.

В результате детонаций прогорает днище поршней, что приводит к падению компрессии, мотор начинает больше потреблять масла и горючего. Дальнейшая эксплуатация становится попросту невозможной.

Детонация двигателя: что это такое?

Методы устранения детонации в двигателе

Зная причину неисправности, устранить ее будет гораздо легче. Но бывают и не зависящие от автовладельцев причины. Например, если ваша машина работала нормально, а после очередной заправки на АЗС начался металлический стук пальцев, проблему нужно искать в топливе. При желании владельцев АЗС через суд можно принудить к полному возмещению ущерба.

Если машина длительное время эксплуатируется без существенных нагрузок, это приводит к накоплению нагара. Дабы избежать этого, хотя бы раз в неделю следует выжимать максимум со своего авто — разгоняться, повышая нагрузку на двигатель. При таком режиме поступает больше масла на стенки и весь шлак очищается, при этом из трубы идет сизый или даже черный дым, что вполне нормально.

Обязательно проверьте настройки системы зажигания, правильно подберите свечи. На свечах ни в коем случае нельзя экономить. Заливайте качественное масло и топливо у проверенных поставщиков. Если же эти методы не помогли, необходимо отправляться на СТО и проходить полную диагностику силового агрегата.

(2

Источник: http://vodi.su/detonacziya-dvigatelya/

Детонация в двигателе: откуда она берется и чем грозит

28 июня 2017 года

На карбюраторных автомобилях детонация была нередкой гостьей. Более того, ее появление порой было даже желанно! Ниже расскажу, как ее использовали для достижения оптимальной регулировки двигателя.

Пальчики стучат?

Давайте определимся, что же такое детонация и что ее вызывает.

Все, кто хоть когда-то слышал о гражданской обороне и о защите от ядерного взрыва, помнят, что одно из воздействий такого взрыва — ударная волна. Кстати, с ударной волной мы сталкиваемся и при пролете сверхзвукового самолета.

Короче, это волна, распространяющаяся в некой среде (в нашем случае — в воздухе) со скоростью звука. Встречаясь с любым препятствием — будь то стена или наши барабанные перепонки — она создает ощутимый удар.

Напомним, что скорость звука в воздухе обычно принимается равной 330 м/с.

Теперь отправимся на экскурсию в цилиндр двигателя — в тот момент, когда происходит воспламенение рабочей смеси. Если сгорание идет обычным порядком, то скорость распространения фронта пламени и, соответственно, нарастания давления невелика (обычно до 50 м/с).

Но бывает, что создаются условия для сгорания с более высокими скоростями. Нарастание давления происходит со скоростью звука в данной среде. А это уже значительно бóльшие величины, чем на открытом воздухе, потому что температура в цилиндре заметно выше.

Не буду грузить формулами, но поверьте, что скорость звука растет пропорционально температуре.

Так вот, если фронт пламени распространяется со скоростью звука, то ударная волна, имеющая значительную энергию, как раз и заставляет детали двигателя издавать те звуки, которые мы называем детонационными стуками.

Вообще, самое короткое и правильное определение детонации — это «сгорание во фронте ударной волны». Звук издают при этом, конечно, не поршневые пальцы. Для этого нужны настолько большие зазоры, что если бы они были, пальцы и на нормальных, рабочих режимах очень быстро разбило.

Характерный звук издают стенки камеры сгорания, соприкасающиеся с резкой волной давления. Можно ли этого избежать? Можно.

Поворотом прерывателя распределителя зажигания можно было и добиться сильнейшей детонации, и полностью ее ликвидировать.Поворотом прерывателя распределителя зажигания можно было и добиться сильнейшей детонации, и полностью ее ликвидировать.

Опережаем зажигание

Как раньше регулировали угол опережения зажигания? Для этого изменяли начальный угол установки прерывателя — распределителя. Не вдаваясь в конструкцию этого довольно сложного и капризного узла с центробежным и вакуумным регулятором, заметим, что начальная его установка очень влияла на мощностные и экономические характеристики двигателя.

Так вот, следовало установить зажигание настолько ранним, насколько это возможно, но не доводя дело до сильной детонации. Поэтому и проверяли регулировку обычно на ходу: полностью прогретый двигатель, скорость 40 км/ч, четвертая передача, педаль газа в пол.

При этом должно было раздаться всего несколько детонационных стуков, напоминавших звонкие удары гаечным ключом по верхней части двигателя. По мере разгона детонация должна была исчезнуть.

Практически любой бензиновый двигатель «любит» ездить с возможно более ранним зажиганием, и только детонация, ездить с которой недопустимо, ограничивает его в этом.

На наступление режима детонационного сгорания влияло много факторов. Ускоряли его появление даже незначительный перегрев мотора, а также изменение температуры окружающего воздуха и, конечно, качество бензина.

Ведь привычные нам термины — восьмидесятый, девяносто второй, девяносто пятый — это и есть октановые числа топлива! И детонационная стойкость девяносто пятого и девяносто восьмого бензинов выше, чем у устаревшего восьмидесятого.

В свое время в продаже появились даже электронные октан-корректоры, которые, конечно, могли только обеспечивать некоторое (регулируемое вручную) запаздывание момента зажигания по отношению к штатному. Особенно полезны были на автомобилях с газобаллонным оборудованием, ибо позволяли иметь оптимальное опережение зажигания на обоих типах топлива.В свое время в продаже появились даже электронные октан-корректоры, которые, конечно, могли только обеспечивать некоторое (регулируемое вручную) запаздывание момента зажигания по отношению к штатному. Особенно полезны были на автомобилях с газобаллонным оборудованием, ибо позволяли иметь оптимальное опережение зажигания на обоих типах топлива. Датчик детонации на двигателе Lada 4×4Датчик детонации на двигателе Lada 4×4

Так шли дела до появления впрысковых двигателей с «умной» системой управления, имеющей несколько контуров обратной связи.

Распространенное заблуждение

В свое время, еще в девяностых годах прошлого века, я изучал все тонкости впрысковых моторов на примере французского двухлитрового двигателя F3R, устанавливаемого на автомобиль Святогор производства АЗЛК.

Датчик детонации на двигателе F3RДатчик детонации на двигателе F3R
Двигатель был снабжен системой распределенного впрыска топлива с обратной связью по кислородному датчику (лямбда-зонду). Но это была не единственная обратная связь системы управления. Ведь там стоял датчик детонации, который, используя пьезоэффект, «чувствовал» колебания двигателя при детонации, заставляя «мозги» двигателя переходить на более поздние углы зажигания. Занимаясь исследованиями, я понимал, что отключив датчик детонации, мы заставим тем самым достаточно умную систему перейти на максимально поздние углы опережения зажигания. И детонации не дождешься даже на низкооктановом бензине. Так что, вопреки расхожему мнению, обрыв датчика детонации или его проводки не вызывает детонацию. В принципе, впрысковой двигатель детонировать не должен никогда.

Понимая все это, мы вывернули датчик из двигателя, но оставили подсоединенным к блоку управления. То есть система думала, что все исправно, но детонации не ощущала! И вот тут испытуемый зазвенел, как медный колокол.

Вред детонации

Взрывы, конечно, научились использовать в мирных целях, но в случае с детонацией этот фокус не проходит. Не приспособлен двигатель к взрывообразному горению — он любит относительно медленное и плавное протекание процесса.

Детонация ускоряет износ деталей кривошипно-шатунного механизма (разбивает, в том числе, и те самые поршневые пальцы, откуда и пошла легенда о стуке пальцев.).

Кроме того, повреждается поверхность поршня, причем эрозия идет не только из-за повышенной температуры — ударные волны буквально выкрашивают поверхность поршня и обрушивают перемычки между поршневыми кольцами.

Читайте также:  Электрическая дополнительная помпа на печку ваз и других автомобилей: выбор и установка

Так выглядит поршень, подвергавшийся детонации длительное время.Так выглядит поршень, подвергавшийся детонации длительное время.
Это еще не всё. Детонация приводит к перегреву всего двигателя, что опять же повреждает рабочие поверхности цилиндров и поршней и может привести к прогару прокладки под головкой блока цилиндров.

Условия для детонации

Детонацию можно услышать обычно:

  • на сильно нагретом двигателе (на холодном моторе детонации не дождетесь);
  • на автомобиле, заправленном низкооктановым бензином;
  • на режимах большой нагрузки и очень низких оборотов.

Вероятность детонации выше у того двигателя, который длительное время эксплуатировался с минимальными нагрузками и потому страдал от интенсивного нагара в цилиндрах.

Реально современные впрысковые двигатели, которые не подвергались тюнингу и имеют исправную систему управления, «отзваниваются» лишь на самых низких оборотах.

При условии, что автомобиль оснащен ручной коробкой передач: автомат на такие режимы выйти не позволит.

Часто слышу, как при маневрировании во дворе Форд Фокус 2, работающий в такси (топливо сами понимаете какое), отзванивается в жару. А бывший у нас на испытаниях кроссовер Lada XRAY c двигателем 1.8 производства АВТОВАЗа при потеплении и заливке топлива на «левой» заправке начал сильно детонировать.

На двигателе Лады Иксрей сразу проявляется детонация, если залить бак не на брендовой АЗС.На двигателе Лады Иксрей сразу проявляется детонация, если залить бак не на брендовой АЗС.

Вот вроде бы и всё. Похоже, это явление почти отжило свой век. Найти сегодня откровенно плохой бензин все сложнее, да и машин с механикой с каждым годом продается все меньше, чем с автоматом. А приходилось ли вам сталкиваться с детонацией и с ее последствиями?

из архива автора и «За рулем.РФ»

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/907118-detonatsiya-dvigatelya-otkuda-on/

Что такое детонация и к чему она приводит

Уверен, даже начинающие автовладельцы слышали это пугающее словечко — «детонация двигателя». И по обыкновению, предлагаю вам не забивать себе голову различными байками и домыслами с форумов, а разобрать сей вопрос подробно. Поэтому, для начала чуть-чуть теории.

Чуть-чуть теории

Как известно, свеча зажигания (в качестве примера сегодня рассмотрим бензиновые двигатели) поджигает топливо-воздушную смесь. Но до этого волнующего момента, поршень идет вверх, завершая такт сжатия. Когда же поджиг произошел, поршень, толкаемый стремительно сгораемыми газами, идет обратно вниз — это такт рабочего хода.

В идеале, момент образования искры примерно совпадает с достижением поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). Почему я говорю «примерно»? Потому что есть еще такая штука как угол опережения зажигания (УОЗ).

Этим «углом», с помощью электронного блока управления (а на старых машинах — механически) как раз и регулируется либо более ранний поджиг для высоких оборотов, либо обычный (за несколько градусов коленвала до ВМТ) — для средних и низких.

Очевидно, что такое отклонение по углу (проще говоря — моменту) зажигания должно лежать в строго заданных конструкторами мотора пределах. А вот когда смесь воспламеняется слишком рано — и возникает детонация.

Другими словами, детонация — это хаотичное и незапланированное горение смеси в цилиндре еще ДО того момента, как ее поджигает свеча.

вакуумный корректор опережения зажигания

Далее предлагаю разделить наше повествование на две части.

Часть 1: почему детонация — это плохо?

Как уже говорилось выше, поршень идет вверх, сжимая рабочую смесь, которая затем воспламенится разрядом свечи. И если на высоких оборотах даже поджечь ее чуть незадолго до самой верхней точки — это допустимо. Дело в том, что на больших оборотах поршни двигаются с огромной скоростью и высокой инерцией, поддерживаемой маховиком.

И давление только-только начавших расширение газов, которые станут на него давить сверху, не успеет достичь той силы, чтобы сколь-нибудь значительно его замедлить. Зато появляется положительный момент: пик давления горящего заряда придется аккурат на тот момент, когда поршень пойдет от верхней точки «на снижение» — вниз, уже тактом рабочего хода.

Соответственно, получаем оптимальную эффективность при данных оборотах.

Пример опережения зажигания: за 15 градусов до ВМТ смесь поджигается, а на 20 градусах после ВМТ давление газов достигает максимального.

Но что будет если поджечь смесь еще раньше? Правильно. Успевшая как следует расшириться от взрыва, она начнет воздействовать на поршень противоходом уже куда мощнее — то есть, намного раньше, чем он достигнет ВМТ. И получаем такую картину: поршень еще вовсю стремится вверх, а набравшие силу газы пытаются резко его остановить.

Возникающие ударные нагрузки и значительное повышение температуры в цилиндре крайне негативно воздействуют на весь кривошипно-шатунный механизм. В конечном итоге, поездив с хорошей детонацией определенное количество километров, вполне реально поиметь осыпавшиеся в камеру сгорания свечи, прогоревшие поршни или оборванные шатуны.

Полагаю, последствия таких явлений описывать излишне.

Суть детонации одной картинкой. Клапаны закрыты, поршень еще далеко от ВМТ, а спонтанное горение уже началось ему навстречу. Итог: детали КШМ испытывают сильнейшие ударные нагрузки

Часть 2: из-за чего же она возникает?

Логично предположить, что намеренно поджигать смесь слишком рано блок управления не будет (хотя, гаражным «тюнинхерам» подвластно всё). Поэтому, если глобально, то детонация возникает всего по трем причинам:

  • Низкооктановое топливо. Точнее, когда октановое число бензина значительно меньше предусмотренного для данного двигателя. А что такое октановое число? Если на пальцах, то это устойчивость к воспламенению. Условно говоря, 76-й бензин вспыхнет куда как охотнее, чем 98-й (а не наоборот, как многие думают). Например, если в высокооборотистый и «горячий» (то есть с высокой степенью сжатия) двигатель, рассчитанный хотя бы на 95-й, залить 76-й бензин, то он просто будет самовоспламеняться. Из-за чего? А из-за того что в процессе сжатия, следуя законам физики, газы сильно нагреваются. И когда поршень резко и сильно начинает сжимать смесь бензина, не рассчитанного на такие «издевательства», то она просто самовоспламеняется еще до поджига свечой. Итог уже описан выше: возникает детонация. А вот 95-й как раз «дотерпит» до момента поджига свечой, и заряд сгорит так как задумано.

один из множества вариантов веселого исхода детонации

  • Слишком бедная смесь. То есть, когда воздуха очень много, а бензина очень мало. Например, в случае засорения форсунок или чрезмерной подачи воздуха из-за поврежденного датчика положения заслонки.Казалось бы, при чем здесь бедная смесь, ведь должно быть наоборот — бензина-то мало! Но не всё так очевидно. Дело в том, что бензин, впрыскиваемый в камеру сгорания в виде мелкодисперсного тумана, выполняет роль охладителя, частично испаряясь на горячих стенках камеры, клапанах и поршне. Тем самым, понижается температура смеси и она опять же «терпит» до момента поджига свечой. А вот если обороты большие, а заряд очень скуден на долю топлива в нём, риск детонации повышается. Конечно, если бензина не будет совсем, просто воздух не загорится. Но детонация — такая неприятная штука, которая возникает как раз на пограничных режимах работы мотора и ловить ее не так-то просто. Именно поэтому любой блок управления имеет арсенал борьбы с этим явлением. В том числе есть датчик, который так и называется: «датчик детонации». Функционировать он может по-разному: особо продвинутые алгоритмы даже анализируют уровень ионизации газов в камере сгорания (SAAB), но как правило, датчик просто «слушает» стуки специальным пьезоэлементом (да-да, те самые детонационные стуки о которых столько страшилок). Но суть одна: как можно быстрее определить слишком раннее воспламенение и скорректировать его составом смеси и/или углом опережения зажигания.

типичный датчик детонации

  • Слишком высокая температура в камере сгорания. Когда даже «правильный» бензин не выдерживает до конца такта сжатия и смесь начинает взрываться сильно раньше. Как и в предыдущем случае, причин может быть множество: забитый вентилятор, неэффективная работа помпы, низкий уровень охлаждающей жидкости, и еще куча факторов. Кстати, кому интересно — подробный ликбез по причинам перегрева мотора я уже проводил чуть ранее.

И напоследок. Каждый второй «вася», который осилил замену масла собственными руками, считает теперь что круче него моториста свет еще не знал.

И спешит сразу же поставить диагноз по звуку мотора, записанного на кнопочный «сименс» и сто раз пережатый ютубами. Чего я только в сети не слышал, трактуемого как: «да у тебя детонация шпарит, ты чего!»…

И штатную работу клапана адсорбера, и стрекот гидрокомпенсаторов, и даже обычное тарахтение сцепления при трогании… Смех!

Что в итоге?

Данная статья ни в коем случае не может охватить все нюансы явления детонации, да и не пытается. Это оставим профессиональным диагностам и мотористам (эх, где бы их найти еще…

) Просто в очередной раз хочу простым языком объяснить суть вещей, которые большинство не только не понимают сами, но и путают других.

А потом из-за такого вот сарафанного радио, когда один глупость сказал, а все остальные подхватили — вполне полезные изначально ресурсы и форумы превращаются в трудночитаемую помойку из абсурдных мнений и глупых мифов. Не уподобляйтесь, друзья.

Надеюсь, кому-то было полезно!Всем хорошего бензина и поменьше стуков в моторе!

P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5ace229f830905913c2e123d/5b31643f06459b00a99b2811

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector