Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое детонация почему происходит детонация в двигателе

Детонация в двигателе. Причины и пути решения

Беспричинное воспламенение и быстро сгорание топлива в цилиндре, называется детонацией двигателя. Это явление еще можно описать как взрывное горение. Причина, из-за которой происходит детонация топлива – это физика горения топливной смеси. В то время, когда нагрузка увеличивается, либо машина движется в гору, повышается и подача топлива, в результате этого получается обогащенная смесь, которая попадает в цилиндр, где высокая температура и давление.

Сгорание смеси происходит неоднородно, что приводит к образованию зоны не сгоревшей смеси, в которой происходят химические реакции. Когда давление и температура достигают критического значения, происходит самовоспламенение.

На проявление и характер детонации двигателя влияют следующие факторы:

  • угол сжигания
  • количество топлива
  • структура топливной смеси
  • конструкционные недостатки двигателя
  • соотношение объема цилиндра и камеры сгорания

Состав смеси влияет на образование источников детонации, если он будет обогащенным, то это обязательно приведет к появлению в камере сгорания зон, где будут проходить окислительные процессы несгоревшего топлива. Увеличение угла зажигания приводит к перемещению давления в верхнюю мертвую точку, оно начинает расти, что приводит к детонации.

Октановое число бензина говорит о стойкости к взрывному горению, чем ниже число, тем активнее будут проходить окисления и повышается вероятность детонации. Кроме этого, причиной появления детонации двигателя могут стать дефекты конструкции, например камера сгорания имеет неправильную форму, либо цилиндр слишком большой.

Металлический стук, который появляется из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра, говорит о детонации двигателя. Нарушается масляный слой, что приводит к работе кривошипно-шатунного механизма всухую, двигатель начинает перегреваться и портятся детали. Соответственно падает мощность двигателя, а расход топлива наоборот увеличивается.

Чтобы побороть детонацию двигателя, применяется ускорение сгорания смеси и в тоже время, замедление всех реакций окисления. Добиться такого эффекта можно с помощью увеличения оборотов коленчатого вала, это поможет сократить время на процесс окисления несгоревших участков топливной смеси. Соответственно вероятность самовозгорания уменьшится.

Увеличение степени турбулентности в камере сгорания – еще один способ борьбы с детонацией в двигателе. Это достигается при максимальном завихрении потока смеси, что сокращает количество времени на прохождение пламени от источника к периферии. Добиться такого результата можно при использовании поршня со специальной формой верхней части.

Данные способы позволяют избавится от детонации в двигателе, что положительно отразится на моторесурсе. Наш автосервис в Твери предлагает услуги по диагностике и ремонту двигателя Вашего автомобиля.

Детонация двигателя при выключении зажигания?

Довольно часто можно услышать или прочитать такое выражение — детонация двигателя после выключения зажигания. Что при этом имеют в виду? Нередки ситуации, в основном на карбюраторных двигателях (почему именно на них — будет рассказано ниже), когда по окончании поездки водитель поворачивает ключ зажигания, а двигатель не глохнет, или начинает дергаться, словно в припадке.

Вот это явление некоторые и называют детонацией. Правомерность этого термина рассматривается в предлагаемой статье.

Что такое детонация?

Для протекания рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания требуются 2 условия:

  1. создание и подача в цилиндры горючей топливно-воздушной смеси;
  2. последующее ее поджигание.

На дизелях смесь воспламеняется самостоятельно за счет высокой температуры, возникающей в камере сгорания в конце хода сжатия. В бензиновом двигателе ее нужно поджечь. Для этой цели используются свечи зажигания. Как происходит процесс воспламенения в нормальных условиях?

После подачи высокого напряжения между электродами свечи образуется искра, от которой загорается горючая смесь. Если посмотреть процесс сгорания в замедленной съемке, будет видно, что факел пламени проходит последовательно весь объем камеры сгорания от свечи до наиболее удаленных стенок со скоростью около 50 метров в секунду.

Однако в некоторых случаях процесс горения происходит по-другому. После того как фронт пламени начал распространяться, из-за высокой температуры происходит самопроизвольное воспламенение смеси в сжатом объеме. Возникает волна давления, еще более ускоряющая процесс воспламенения, в результате чего процесс горения разгоняется до сверхзвуковых скоростей (от 1 до 2-х километров в секунду).

Это похоже на взрыв, отсюда и металлические звуки, вызываемые ударной волной. Причем последняя вызывает механические повреждения деталей (поршни, кольца, клапаны).

Причины, вызывающие детонацию:

  • высокая степень сжатия в цилиндрах;
  • неподходящий сорт бензина или его низкое качество (недостаточное октановое число);
  • слишком большой угол опережения зажигания;
  • движение на низких оборотах двигателя;
  • увеличение нагрузки;
  • повышенный нагрев мотора;
  • высокая температура атмосферного воздуха.

Детонация проявляется только в движении, отсюда можно сделать вывод: при выключении зажигания происходит не детонация двигателя, а что-то другое.

Дизелинг

Так называют рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя, протекающий подобно дизельному циклу. Как было сказано выше, детонация проявляется на работающем двигателе под нагрузкой. Значит, ее не может быть даже на холостых оборотах. Почему же не глохнет мотор с выключенным зажиганием?

Одна из причин этого феномена — чрезмерный нагрев двигателя при высокой степени сжатия в цилиндрах. После отключения зажигания коленчатый вал до полной остановки еще несколько секунд вращается по инерции, и время каждого такта увеличивается. Поскольку зажигание выключено, новых вспышек сначала нет.

Читать еще:  Форд транзит плавают обороты двигателя что делать

В какой-то момент высокая температура воздушной смеси в течение увеличившегося промежутка времени приводит к такому нагреву смеси, что она самопроизвольно, при отсутствии искры, воспламеняется. То есть, воспламенение осуществилось по-дизельному. Коленчатый вал получил крутящий импульс и начал вращаться.

Однако с увеличением частоты вращения продолжительность такта сжатия сократилась, и смесь не успевает нагреться до температуры воспламенения. Вспышки прекращаются, и двигатель останавливается. Но тут снова увеличивается длительность времени сжатия, нагревшаяся смесь снова начинает воспламеняться, и так может продолжаться какое-то время.

Чаще всего двигатель все-таки останавливается сам. Если же этого не происходит, его нужно заглушить принудительно. Для этого достаточно включить передачу и отпустить педаль сцепления. При увеличившейся нагрузке мотор наконец заглохнет.

Дизелинг в общем-то — безобидный процесс. Вреда двигателю не приносит никакого, притом что случается довольно редко. Более того, это явление свидетельствует, что компрессия двигателя — отличная, — значит износа деталей шатунно-поршневой группы нет.

Калильное зажигание

Есть еще одно явление, приводящее к тому, что отключаемый двигатель продолжает работать. Это так называемое калильное зажигание, или «калилка», как говорят водители.

Суть его в том, что в рабочей камере некоторые детали (свечные электроды, кромка камеры сгорания в поршне, кромки выпускных клапанов) перегреваются до такой температуры, что играют роль запальной свечи. Двигатель с выключенным зажиганием продолжает работать как ни в чем не бывало.

Объясняется это тем, что воспламенение смеси происходит не от запальной свечи, а от наиболее горячей детали в камере сгорания. Вместо детали эту функцию может выполнять раскаленный слой нагара.

Есть некая аналогия со свечой накаливания в дизельном двигателе, однако в целом рабочий процесс происходит как и положено бензиновому мотору. В отличие от дизелинга, калильное зажигание весьма опасно тем, что его трудно заметить при движении, поскольку сопровождающие стуки заглушаются ревом мотора. А поскольку вызывается оно перегревом деталей двигателя, что само по себе должно насторожить, процесс этот, не будучи вовремя остановлен, приведет к еще худшим последствиям.

Результатом незамеченного калильного зажигания может быть: прогар или оплавление поршней, клапанных тарелок. Наименее опасный случай — оплавление свечных электродов.

Поэтому при подозрениях на «калилку» в первую очередь следует проверить свечи зажигания.

Дизелинг или калилка?

После теории можно «вернуться к нашим баранам». В начале статьи было сказано, что остановленный двигатель может работать только на карбюраторных движках. Объясняется это тем, что на дизельных и впрысковых моторах, как правило, имеется электромагнитный клапан отключения подачи топлива, работающий от ключа зажигания. После поворота ключа горючее в цилиндры не поступает, и «детонировать» больше нечему.

Как же узнать, в чем заключается причина, что двигатель после остановки якобы детонирует. Хотя, как было показано выше, термин «детонация» к этому случаю не подходит. На самом деле имеет место калильное зажигание, или дизелинг. Но что конкретно?

Уже было сказано, что «калилка» возможна как на работающем моторе, так и при выключенном зажигании. Что касается дизелинга, то он существует только на выключенном двигателе. Основные признаки двух явлений:

  • Если после остановки мотора он работает словно в конвульсиях, то есть: схватит — заглохнет, схватит — заглохнет, — значит, имеет место дизелинг. Переменный характер вспышек обьясняется изменяющимся временем нагрева рабочей смеси для ее самовоспламенения.
  • Признаком калильного зажигания является спокойная, ровная работа двигателя при выключенном зажигании. В этом случае вспышки инициируются раскаленными деталями двигателя, играющими роль свечей зажигания.

Выводы

  1. Детонация в цилиндрах двигателя при его глушении — не что иное, как дизелинг, либо калильное зажигание.
  2. Дизелинг — всего лишь курьезный момент, способный вызвать некоторое удивление водителя и свидетелей происходящего.
  3. Что касается калильного зажигания — явление это опасное. Хорошо еще, если оно проявило себя при попытке остановки двигателя, и, заметив это, можно (и нужно!) принять меры к его недопущению в дальнейшем.

Какие причины детонации инжекторного двигателя самые распространённые?

Точное определение слову «детонация», которое можно найти сейчас, есть в энциклопедии журнала «За рулём». Правда, там само определение называют «причиной», чтобы подчеркнуть важность явления детонации. Итак, детонация двигателя – это самовоспламенение топлива в тех зонах, которые наиболее удалены от свечи. Вот так, просто и понятно – никаких «взрывов» или «стука пальцев». Правда, в действительности детонация проявляет себя характерным металлическим призвуком. Его ещё можно назвать «цокотом». Причины детонации инжекторного двигателя рассматриваются дальше.

Что точно не может быть причиной детонации на «инжекторе»

До сих пор считалось, что детонацию топлива в двигателе могут вызывать три фактора:

  1. Низкое качество самого топлива;
  2. Слишком низкое октановое число;
  3. Неправильная установка угла опережения зажигания.
Читать еще:  Вентилятор включается на холодном двигателе с включенным кондиционером

Интересно то, что к инжекторным моторам всё сказанное не относится. Угол опережения выставляется автоматически, причём подбирается он как раз под октановое число. Ну а грязное топливо, в котором есть сор, будет сгорать так же, как любое низкооктановое. Правда, косвенно его использование ведёт к засору форсунок, но проявится этот эффект далеко не сразу. В общем, все указанные пункты – не актуальны.

Форсунка, проработавшая с засорённым фильтром тонкой очистки

Ещё в 50-х годах при изучении детонации двигателя причины были найдены и озвучены:

  • Используя топливо с фиксированным октановым числом, можно повышать угол опережения зажигания до строго определённого предела. Пройдя его, обычно наблюдают детонацию;
  • Пусть угол опережения является постоянным. Будем постепенно уменьшать октановое число. Тогда можно будет получить детонацию, преодолев некий «порог качества». В общем, низкооктановый бензин – это плохо.

В конструкции инжекторных двигателей есть датчик детонации (ДД) (подробнее о нём написано здесь). Блок ЭБУ, в свою очередь, меняет угол опережения, отслеживая сигнал с этого датчика. Неисправность самого ДД тоже не будет фатальной – процессор, хотя и не сразу, понизит угол опережения до минимума. Мощность после этого снизится, но детонация будет исключена.

Когда датчик ДД выходит из строя, лампа Check Engine включается обязательно. До замены датчика лучше выполнять рекомендацию – число стартов двигателя нужно свести к минимуму. Просто, контроллер после включения не сразу понимает, что именно вышло из строя. Лучше перестраховаться.

Чем грозит появление нагара

Использование топлива с большим количеством вредных примесей ведёт к образованию нагара. Это – аксиома. Если же говорить о причинах детонации, нужно различать два понятия – нагар на поверхности цилиндра и отложения на корпусе свечи.

Поршни и поверхность цилиндров

Слой нагара на внутренней поверхности цилиндров есть всегда, а его количество постоянно меняется. Можно заправить авто некачественным топливом, а затем пусть мотор поработает на малой мощности. Суммарное количество нагара в результате возрастёт, что приведёт к увеличению степени сжатия и к ухудшению отвода тепла. В общем, может появиться детонация, а решают проблему так:

  • Автомобиль останавливают, уменьшают угол опережения зажигания, заводят двигатель снова. Регулировку производят только на трамблёре;
  • На инжекторном двигателе трамблёра нет, а угол опережения регулирует блок ЭБУ. Вмешательство оператора не требуется – нужен лишь исправный датчик детонации. Но даже с испорченным датчиком вызвать детонацию не получится – система среагирует на наличие неисправности мгновенно и правильно.

Здесь не было сказано о нагаре на корпусе свечи. Его появление действительно представляет опасность – речь идёт о «калильном зажигании». Подробней об этом явлении рассказывается ниже.

Число настоящих причин равно трём

Причин детонации инжекторного двигателя мы так и не назвали. Можно спокойно заливать любое топливо, даже с примесями, и можно полностью отключить датчик детонации – мотор будет продолжать работать, но ЭБУ соответствующим образом отрегулирует зажигание. К появлению устойчивой детонации ведут три фактора: работа на обеднённой смеси, калильное зажигание, перегрев стенок камеры сгорания. Последний из факторов вызывается только одной причиной – поломкой датчика температуры (ДТОЖ).

Датчики ДТОЖ автомобилей Lifan

Ниже перечислены датчики, исправность которых тоже важна.

Шпаргалка по отказам датчиков

Инжекторный бензиновый двигатель снабжён набором элементов, позволяющих контролировать работу системы в каждый момент времени. Все эти элементы называются датчиками. Перечислим те из них, отказ которых ведёт к появлению детонации:

  • ДПДЗ, или датчик положения дроссельной заслонки. Симптомы отказа – снижение мощности, рывки и провалы при разгоне, а также неустойчивый холостой ход. Результат – работа двигателя на обеднённой смеси, но только при больших нагрузках. А детонация проявится, если управление ведётся в стиле «педаль в пол». Лампа Check Engine обычно не срабатывает.
  • ДТОЖ, то есть датчик температуры тосола. Если мотор нагрет до критической температуры, блок ЭБУ должен об этом «знать». Угол опережения зажигания затем должен быть скорректирован. А иначе, и довольно быстро, начнётся устойчивая детонация.
  • ДД, датчик детонации. Этот элемент выходит из строя редко, но может повреждаться проводка. При поломке именно датчика, а не при обрыве или замыкании проводов, лампа Check Engine не загорается на низких оборотах. Если неисправность уже есть, вызвать детонацию можно так: надо заглушить двигатель, скинуть и снова подключить клемму АКБ, выполнить старт. Детонация появится, а затем исчезнет до следующего запуска.

Ломается датчик ДТОЖ – получаем детонацию в критических режимах. А при поломке ДПДЗ детонация наблюдается на высоких оборотах. Появление и быстрое пропадание детонации – результат отказа ДД.

Детонация в цилиндрах: причины, последствия, как бороться

Многие автомобилисты не понаслышке знают о достаточно неприятной неполадке, которая может привести к серьезным поломкам – это детонация двигателя. Данная проблема возникает как на холостом ходу, так и при других режимах работы – она может привести к разрушению элементов мотора, поэтому требует срочного устранения. Сегодня мы расскажем, какие причины могут вызвать детонацию в цилиндрах, каковы ее последствия, а также как с ней можно бороться – обо всем по порядку.

Читать еще:  Влияет ли катализатор на работу двигателя ваз 2114

Причины появления детонации внутри цилиндров

Само по себе явление основано на раннем воспламенении топливовоздушной смеси, когда оно опережает появление искры от свечей – этот процесс сопровождается ударным горением топлива, что и является детонацией.

Детонация сродни мелким взрывам внутри двигателя – ничего хорошего в них нет!

Столкнуться с данной неполадкой можно на любом двигателе вне зависимости от его типа или возраста автомобиля, однако более новые модели оснащают датчиком детонации – он позволяет компьютеру на борту регулировать работу двигателя, чтобы избежать подобного явления в дальнейшем. Наиболее распространенные причины возникновения детонации в цилиндрах следующие:

  1. низкокачественное горючее, либо топливо с неверно подобранным октановым числом,
  2. неправильно выставленное упреждение зажигания,
  3. слишком бедная топливная смесь,
  4. стенки цилиндра покрыты углеродистыми отложениями,
  5. некачественные свечи зажигания,
  6. неисправности в системе охлаждения, ведущие к перегреву мотора.

Перед тем как рассмотреть способы борьбы с детонацией, стоит подробнее остановиться на разборе каждой из причин, перечисленных выше.

Неподходящее топливо

При попадании в двигатель горючего, октановое число которого ниже рекомендованного, шанс столкнуться с детонацией внутри цилиндров возрастает до ста процентов. Все дело в том, что автопроизводители рассчитывают степени сжатия лишь для конкретного вида топлива. Исправить ситуацию с некачественным горючим можно при помощи специального Октан-корректора от LAVR.

Неверные настройки зажигания

Некоторые автолюбители в погоне за крутящим моментом меняют заводские настройки системы зажигания, выставляя слишком большой угол опережения – искра от свечи проскакивает раньше, чем поршень доходит до верхней мертвой точки. Таким образом, воспламенение случается раньше, чем топливо успеет перемешаться с воздухом.

Свечи зажигания

Свечи могут быть неисправными, либо вовсе не подходить по параметрам – тогда искра появляется не так, как задумывалось производителем при конструировании двигателя.

Бедная топливная смесь

Как говорится, лучше всего придерживаться золотой середины – слишком бедная смесь не воспламеняется от искры, а слишком обогащенная будет воспламеняться раньше положенного срока.

Нагар внутри цилиндров

Одна из очень частых причин появления детонации связана с образованием отложений внутри камеры сгорания. Раскаленный нагар воспламеняет топливную смесь раньше времени, так как он увеличивает степень сжатия. В таком случае идеальным средством для очистки двигателя будет раскоксовка и промывка от LAVR – лучше всего подойдет готовый набор из раскоксовки ML202 и 5-минутной промывки. Препараты эффективно и безопасно очищают элементы камеры сгорания, выравнивают компрессию в цилиндрах, а также исключают риск детонации.

Проблемы с системой охлаждения

При разгоне мотор перегревается, камера сгорания раскаляется, а пары бензина начинают непроизвольно воспламеняться – это приводит к появлению детонации.

Детонация внутри цилиндров – последствия

После того, как мы разобрались с причинами возникновения данной неполадки, стоит рассмотреть и ее последствия. Ни для кого не секрет, что детонация сродни мелким взрывам внутри двигателя – ничего хорошего в них нет, так как обычно это сопровождается температурой до 3500 градусов совместно с превышающим в несколько раз норму давлением. Таким образом, ни один двигатель не сможет выдерживать это явление на постоянной основе – особенно сильно страдают легкие агрегаты из сплавов алюминия. Главные последствия детонации можно выделить коротким списком:

  1. перегрев элементов двигателя,
  2. пробой прокладки ГБЦ, а точнее ее прогар,
  3. уменьшение мощности мотора,
  4. разрушение перегородки между поршневыми кольцами.

Если «повезет», можно получить провернутый кривошипно-шатунный механизм – тогда коленвал будет двигаться в обратном направлении, что полностью разрушает некоторые узлы двигателя.

Как бороться с детонацией

Когда мы описывали причины данной неисправности выше, мы порекомендовали пару средств, если проблема связана с неправильным октановым числом топлива, либо с нагаром внутри цилиндров. Теперь мы дадим чуть более расширенные рекомендации.

  1. Качество топлива. Выбирайте только проверенные заправочные станции, горючее на которых соответствует рекомендациям производителя вашего автомобиля. Всегда возите с собой присадки, улучшающие качество топлива, например, Октан-корректор или Усилитель моторного топлива.
  2. Зажигание. Не регулируйте угол зажигания, так как даже мастера в автосервисе ошибаются. Лучше не менять настройки производителя, если нет уверенности, что ничего не случится.
  3. Свечи. Внимательно проверяйте свечи зажигания на соответствие рекомендованным параметрам, при необходимости меняйте их на нужные.
  4. Нагар. Для профилактики образования отложений регулярно нагружайте двигатель, а также пользуйтесь специальными очистителями и промывками от LAVR. При слишком сильных загрязнениях проводите раскоксовку, воспользовавшись пенным средством COMPLEX, либо жидкостью ML203 NOVATOR.
  5. Перегрев. Проверьте температуру охлаждающей жидкости, если ее недостаточно – долейте. Если антифриз чувствует себя хорошо, осмотрите термостат или вентилятор. Воспользуйтесь промывкой системы охлаждения. Она очистит систему, а также защитит ее от коррозии. Промывка эффективно справляется с перегревами двигателя и рекомендована для профилактического применения.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector