Детонация двигателя это: Детонация в двигателе — причины и следствия — журнал За рулем

Содержание

Что такое детонация двигателя

В зависимости от режима движения автомобиля может нарушатся процесс сгорания в двигателях с искровым зажиганием. Нарушение процесса сгорания можно назвать детонацией (самопроизвольным воспламенением). Детонация влечет за собой специфические характерные звуки и приводит к уменьшению мощности двигателя и его КПД.

Детонация в двигателе приводит к возникновению высоких температур и вспышек давления, которые оказывают механическое и температурное воздействие на детали двигателя: головка блока цилиндров, прокладки, поршни, подшипники скользящего типа. Нарушение процесса сгорания приводит к прогоранию и задирам поршней, повреждению клапанов,  и в конце концов к разрушению двигателя.

Как возникает детонация в двигателе?

Во время подачи искры свечей зажигания горючая смесь воспламеняется, при этом поршень находится почти в верхней мертвой точке. Полное сгорания горючей смесь происходит после прохождения поршнем ВМТ. От свечи зажигания идет фронт пламени. Во время подъема поршня давление растет и при сгорании горючей смеси образуются повышение температуры и давление. Температура смеси достигает больших значений и в некоторых местах происходит самовоспламенение. Появляются дополнительные фронты пламени, которые воздействуют на стенки цилиндров, что сопровождается своеобразными

металлическими стуками.

Почему возникает детонация?

На детонационные процессы могут влиять разные факторы, такие как: ранний угол опережения зажигания, высокая плотность заряда, качество топлива, октановое число топлива, большая степень сжатия, образование нагара в камере сгорания, недостаточное охлаждение, не правильная конструкция (геометрия) камеры сгорания.

Детонация двигателя — что это такое? Причины и советы по устранению

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. 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?

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.

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.

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.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Детонация двигателя — причины и советы по устранению

Детонация двигателя является одной из самых тревожных проблем транспортного средства, но не многие знают, что это такое и с чем связано. В принципе, она возникает, когда смесь воздух/топливо внутри цилиндра неправильно распределяется, что делает неравномерным горение. В нормальных условиях топливо сгорает в цилиндре в процессе смешивания с воздухом и необходимой энергией. Когда начинается взрыв внутри цилиндра, оно горит неравномерно, что может повредить стенки цилиндра и сам поршень.

Базовое понимание детонации

Детонация мотора появилась одновременно с рождением двигателя внутреннего сгорания и описывается как автоматическое зажигание газа в камере сгорания. В первое время не было возможности проверить её действие и бытовало мнение, что всё дело в зажигании. Тем не менее только в 1940 годах была проверена теория её возникновения, возможность обнаружения и последующие действия устранения этого явления.

Датчик детонации

На современных агрегатах установлен датчик детонации, который способен контролировать уровень опасности. Это устройство воспринимает, а в дальнейшем преобразовывает механическую энергию колебаний цилиндров в электрический импульс. По сути, датчик постоянно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а сам блок следит за изменениями состава смеси и угла опережения зажигания. С его помощью также можно достигнуть более экономичной работы при максимальной мощности двигателя.

С чего начинается детонация

На видео показано, что такое детонация двигателя:

Когда двигатель переходит в детонацию, слышится громкий шум. Поскольку её последствия очень печальны, важно определить, что является причиной такого взрывного горения горючей смеси. Чтобы устранить проблему, возможно, нужно изменить работу двигателя, в противном случае она может его разрушить в короткий промежуток времени.

Характерный звук от двигателя в процессе этого явления обусловлен давлением волны в случае сгорания от вибрации стенок цилиндра. Газ и форма, размеры и толщина камеры сгорания и стенки цилиндра определяют высоту звуковой волны.

Детонация двигателя на холостом ходу может произойти после прохождения транспортным средством условий, которые способствуют повышению нагрева деталей силового агрегата. Даже если выключить зажигание, под воздействием энергии коленчатый вал продолжает движение, что приводит к попаданию топлива в цилиндр мотора, а там оно успевает нагреться до такой температуры, что само по себе воспламеняется.

Причины детонации

На видео рассказано о причинах детонации двигателя:

Детонация двигателя имеет один из самых разрушительных эффектов в любом агрегате. Поэтому нужно немедленно узнать, как устранить её, обнаружив следующие причины взрывного горения в цилиндрах:

Обратите внимание, что каждая из этих возможных причин является относительной. То есть нет абсолютного времени, смещения силы или опережения зажигания, что гарантируют появление детонации.

Равным образом не существует никаких абсолютных параметров, которые гарантируют, что такого явления не произойдёт.

Причин много, остановимся на более распространённых из них.

Слишком низкое октановое число топлива в автомобиле

Октановое число топлива

Одной из причин детонации двигателя является низкое качество и низкое октановое число топлива, которое может вызвать целый кластер проблем, таких как повышенная температура камеры сгорания и более высокое давление в цилиндрах.

Октановое число показывает, какую степень сжатия может переносить бензин — чем выше рейтинг, тем топливо более устойчиво к возгоранию. Вот почему более сложные двигатели высокого давления требуют более дорогого топлива.

Октановое число бензина иногда называют антидетонационным индексом. Производители рекомендуют определённый вид смеси для достижения максимальной производительности в своих транспортных средствах.

Эти проблемы могут привести к предварительному зажиганию, а это приводит к тому, что топливо сгорает в двигателе раньше, чем следовало бы. Есть два способа, когда бензин может воспламениться в камере сгорания: от свеч зажигания или от неправильной степени сжатия. Это хрупкое равновесие и любой фактор может испортить весь процесс. Если сжатие двигателя является слишком низким, это приводит к тому, что топливо не сгорает полностью, а оставшиеся компоненты прилипают к внутренним частям камеры. Это накопление отрицательно влияет на цилиндры, что является распространённой причиной взрывного горения.

Нагар на стенках цилиндра

Нагар на стенках цилиндра

Все виды топлива должны иметь определённый уровень очистки, однако этого может быть недостаточно, чтобы остановить отложения нагара. Когда образуются отложения, объём цилиндра эффективно уменьшается, что увеличивает сжатие, которое может вызвать детонацию. Для борьбы с ним сначала попробуйте приобрести моющие присадки в магазине автозапчастей, а затем изменить топливо.

Неправильные свечи зажигания

Использование неправильных свечей зажигания является ещё одной причиной детонации двигателя. Водители часто не понимают рекомендаций производителя, покупая неправильные приборы зачастую с целью экономии. Поскольку свечи зажигания помогают контролировать внутреннюю среду двигателя и работают в довольно точных условиях, неправильно подобранные создают условия для неправильного сжигания топлива. Они могут привести к наращиванию сгорания в камере и повышению температур ходовых частей, которые являются одними из причин возникновения детонации.

Эти три причины являются наиболее распространёнными, а в плане исправления ситуации — наименее дорогостоящими. Если ваш автомобиль по-прежнему имеет детонацию в двигателе после устранения этих причин, оправляйтесь в автосервис.

Как устранить детонацию

На видео рассказано, как можно устранить детонацию двигателя:

http://www.youtube.com/watch?v=ig4F4bx5QOk

Разобравшись, что такое детонация и какие наиболее вероятные причины её возникновения, займёмся тем, как устранить это взрывное горение горючей смеси.

Более высокая скорость помогает снизить вероятность её появления, потому что она сокращает время сжигания. Максимальное давление, следовательно, уменьшается и смесь воздух/топливо не будет подвержена воздействию высоких температур. Примером этому является тот случай, когда вы ведёте свой автомобиль по прямой ровной дороге с холма. Когда вы снова едете в гору, вы начинаете терять скорость и иногда можете услышать, как ваш двигатель детонирует. Таким образом, чтобы получить ускорение, вы переключаетесь на одну-две передачи ниже и ускоряетесь снова, тем самым убирая такое явление.

Повышение влажности на самом деле также снижает риск детонации. Высокое содержание воды в воздухе способствует снижению температуры горения.

Наиболее распространённые трюки (и простые варианты), используемые водителями для получения максимальной производительности без детонации:

  1. Использование более высокооктанового топлива.
  2. Торможение на опережение зажигания.
  3. Снижение температуры в камере сгорания. Эта задача может быть решена посредством интеркулера или с помощью нагнетания воды. Охладитель принимает входящий нагнетённый воздух и передаёт его через серию воздушных охладителей, таким образом уменьшая температуру.

На видео показано, как происходит детонация дизельного двигателя:

Детонация двигателя не новая проблема, производители пытались устранить или уменьшить её возникновение на протяжении многих лет. Это сложный процесс, что включает в себя множество различных факторов, но чтобы по-настоящему понять, как работает двигатель, вы должны понять, отчего происходит детонация, и изучить шаги, которые ей способствуют.

Всегда обращайте пристальное внимание на все посторонние шумы и стуки, которые исходят от мотора вашего автомобиля, потому что они могут указать на это явление в камере сгорания и должны быть немедленно убраны.

Хотя детонация может быть потенциально опасной для двигателя, ею легко управлять, как только вы поймёте причину возникновения.

Детонация двигателя, что это такое, причины, методы диагностики

С детонацией двигателя сталкивался каждый автовладелец. Чаще всего она возникает сразу же после выключения зажигания. Почему это происходит и как устранить детонацию?

Что такое детонация двигателя

По своей сути, это микро удары внутри двигателя, которые приводят к резкому увеличению нагрузки на цилиндры и поршни мотора.

Поэтому детонация является нежелательным явлением, приводящим к дополнительным нагрузкам на двигатель. В ходе данного явления топливо сгорает не контролировано и это негативно влияет на всю работу двигателя.

Температура в камере сгорания в этот момент может достигать до 3500 градусов.

Причины детонации

Причин может быть много, но к основным можно отнести следующие:

  1. Некачественное топливо;
  2. Ранее зажигание;
  3. Перегрев мотора;
  4. Образование большого нагара в цилиндрах;
  5. Не правильный стиль вождения автомобиля;
  6. Продолжительные холостые обороты двигателя под нагрузкой;
  7. Обедненная топливная смесь (характерно для карбюраторных автомобилей).

К чему может привести детонация

  1. Резкий перегрев двигателя;
  2. Снижению мощности мотора;
  3. Повышенный расход топлива;
  4. Выход из строя цилиндропоршневой группы;
  5. Коррозии цилиндров и поршней двигателя;
  6. Прогорание прокладки головки блока цилиндров;
  7. Трещины поршня;
  8. Пробитие головки БЦ;
  9. Повреждение вкладышей.

Некачественное топливо

Если показатель октанового числа залитого топлива меньше, чем необходимо для данного двигателя, то процесс детонации неизбежен.

При несоответствии октанового числа топлива (как правило, оно меньше чем нужно), происходит процесс его активного сгорания, этот процесс настолько быстрый, что сгорание напоминает небольшой взрыв внутри камер.

К примеру, по инструкции положено заливать в бак бензин АИ-98, а водитель заливает АИ-95.

Происходит выделение большого объема тепловой энергии, и под давлением выброс энергии приводит к детонации, т. е. внутреннему микровзрыву, который ощущается водителем в виде детонационных толчков.

Кроме несоответствия октанового числа топлива, детонацию может вызвать просто некачественное топливо, которое произведено с нарушением всех требований и норм.

Некоторые водителя, чтобы не использовать более дорогое высокооктановое топливо, но при этом не допустить детонации двигателя, устанавливают более позднее зажигание.

По отзывам экспериментаторов, данное действие спасает ситуацию, так как топливная смесь начинает воспламеняться вовремя, полностью сгорает без выделения лишнего тепла и создания большего давления в цилиндрах.

Но каждый водитель делает это на свой страх и риск.

Читайте также:

Ранее зажигание

Другая причина, по которой может происходить детонация может являться ранее зажигание.

Настройки зажигания таковы, что происходит слишком раннее возгорание воздушно-топливной смеси, что ведет к перегреву и провоцирует внутренний перегрев двигателя и деталей, приводя тем самым к процессу детонации.

Для устранения такой детонации, нужно отрегулировать зажигание, проверить его угол. Причина детонации может быть в свечах зажигания.

Если они не соответствуют по своим техническим характеристикам, рекомендованным производителем двигателя, либо просто являются некачественными.

Для этого необходима их проверка и при необходимости замена.

Перегрев мотора

Третья причина, которая может вызывать детонацию – перегрев мотора. При соответствии топлива и нормально выставленном зажигании, проверьте уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке, работу термостата, радиатор.

Образование большого нагара в цилиндрах

Причиной образования нагара на стенках цилиндра двигателя является использование не качественного масла и топлива.

Если это произошло, то проводится раскоксовка двигателя.

Не правильный стиль вождения автомобиля

Игнорирование переключением передач с повышенной на пониженную при выходе из поворота.

При преодолении подъема средней продолжительности, когда в начале подъема 5-й передачи вроде бы как хватает, а в конце подъема нет, но водитель все равно продолжает выжимать из двигателя последние силы, не удосужившись перейти на 4-ю или 3-ю передачи.

Вот и получите стук металла об метал (похож на стук металлических шариков) внутри двигателя, именно так в основном проявляется детонация последнего.

В некоторых моделях авто устанавливаются специальные датчики, которые информируют водителя через электронные устройства об самом этом явлении и его частоте.

Холостой режим работы двигателя

Многие водителя совершают ошибку, двигаясь на автомобиле, при этом держа обороты двигателя в пределах холостого хода.

Это же происходит зимой, с целью прогрева двигателя и трансмиссии.

Причина этого лежит либо по незнанию, что так делать нельзя, либо по стремлению таким образом сэкономить топливо.

Именно в этот момент увеличивается вероятность возникновения детонации двигателя.

Детонация или самовоспламенение смеси

По неопытности можно перепутать эти два явления.

Самовоспламенение смеси происходит в результате сильного перегрева двигателя. При этом в конце такта сжатия температура топливной смеси становиться выше нормы, и она не контролировано вспыхивает.

Так же если двигатель сильно закоксован, то горячий нагар на его стенках в результате соприкосновения с топливной смесью может воспламенить ее.

Чтобы разделить эти два явления нужно заглушить двигатель отключив зажигание. Если мотор глохнет не сразу, то скорее всего внутри него происходит такое явление, как детонация.

Читайте также:

Подводим итог

Нет никаких сомнений, детонация двигателя, это вредное явление, которое требует комплексного подхода для его устранения.

Но в первую очередь следует выяснить его причины, которых может быть несколько.

Но все же для начала идите от простого к сложному и попробуйте заменить тип использованного топлива.

В большинстве случаев это снижает вероятность возникновения детонации двигателя и продлеваем его работу.

Детонация двигателя – причины и способы борьбы

Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию они впитывали буквально с первых уроков автошколы, и она была одним из пунктов правильного вождения и обслуживания автомобиля. Характерный звук детонации, который в народе прозвали «стуком пальцев», каждый заучивал буквально с первых километров. Однако начинающие автомобилисты, которые лишь недавно вступили в ряды водителей, могут вообще не знать о таком явлении. Современные автомобили худо-бедно научились бороться с детонацией, и она перестала быть такой распространенной. Но в этом и опасность – сама детонация, как физическое явление, никуда не делась и в современных моторах, при возникновении она все равно наносит сильный вред двигателю, особенно, когда водитель не знает что это такое и как с ней бороться.

Воспламенение смеси в цилиндрах

Что такое детонация?

Говоря научным языков, детонация – это произвольное самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя, которое имеет характер взрывной волны. Именно последний параметр отличает детонацию от других случаев самовозгорания смеси в цилиндрах (например, калильного зажигания). Основная проблема детонации не в том, что топливо-воздушная смесь воспламенилась не в «свое» время, а в том, что скорость распространения этого огня в 500-1000 раз больше чем в случае обычного «поджига» от свечи. Именно ударная волна и приводит ко всем негативным последствиям детонации.

Чтобы было понятно, о какой напасти идет речь, перечислим негативные моменты, которые детонация оказывает на двигатель.

1. Все элементы мотора получают перегрузки, что заметно сокращает их ресурс. Особенно страдают поршни и коленвал.

Поврежденный поршень из-за детонации

2. Из-за повышения температуры увеличивается риск прогара клапанов и прокладки головки блока.

Прогоревший клапан

3. Детонационная волна смывает масляную пленку со стенок цилиндров, что может привести к задирам.

Задир в цилиндре

Кстати, характерный звук при возникновении детонации это вовсе не стук пальцев, как принято считать, а удары взрывной волны от детонации по стенкам цилиндров. Если бы пальцы двигателя были настолько изношены, что издавали бы такие звуки, то владельцу этого мотора надо было бы думать не о детонации, а о капремонте.

Причины возникновения детонации

Понятно, что детонация это прежде всего самовоспламенение. Но почему смесь вообще самопроизвольно загорается? В идеальных условиях этого не происходит, однако стоит появиться нескольким дополнительным факторам и тепловая работа двигателя нарушается. И тут сразу жди детонацию.

1. Неправильное октановое число бензина. Двигатель проектируется инженерами под использование топлива определенного типа. Степень сжатия, форма камеры сгорания, сечение клапанов все это выбирается с учетом характеристик топлива. Если использовать бензин, у которого октановое число ниже, то все расчеты нарушаются, а топливо-воздушная смесь начинает детонировать. Это справедливо и для топлива с различными присадками, которое формально по ОЧ подходит. Кстати, у газа октановое число очень высокое, больше 100, поэтому при работе на газу детонация встречается очень редко.

2. Слишком раннее зажигание. Неправильный угол установки зажигания также один из факторов, которые приводят к детонации. Противоречие в том, что двигатель любит раннее зажигание, но его же любит и детонация, так что при настройке нужно найти компромисс, чтобы двигатель работал хорошо, но без детонации.

Угол опережения зажигания

В карбюраторную эпоху этот навык оттачивали годами, ведь выставлять зажигание приходилось ориентируясь только на слух и ощущения. Инжекторная эпоха эти навыки нивелировала. Теперь зажиганием заведует электронный блок управления, а в самом двигателе встроен специальный датчик. При малейших намеках на детонацию, ЭБУ начинает регулировать угол зажигания. При этом нужно понимать, что его возможности небезграничны – и полностью компенсировать другие факторы ЭБУ не может. Вот почему даже в инжекторную эпоху детонация не является пережитком прошлого.

3. Обедненная топливно-воздушная смесь. Ситуация аналогичная зажиганию, раньше все регулировки были механические и неправильно настроенный карбюратор мог приводить к серьезной детонации, но теперь все в руках электроники, которая очевидных «косяков» не совершает. Не стоит забывать про случаи перепрошивки, когда мотор специально переводят на бедную смесь или проблемы с инжектором, из-за которых смесь в цилиндрах получается неправильной.

4. Неподходящие свечи. Использование свечей с характеристиками, которые отличаются от рекомендованных производителем, тоже может привести к детонации. Смесь сгорает не полностью и ее остатки начинают детонировать.

5. Нагар на стенках камеры сгорания. Закоксованность двигателя тоже один из факторов появления детонации. Слой отложений ухудшает теплоотвод, элементы двигателя сильно нагреваются и от них поджигаются остатки смеси.

Нагар на стенках

6. Манера вождения. Детонация не любит высокие обороты, когда цилиндры быстро «проветриваются», а у несгоревшей смеси мало шансов где-то дополнительно воспламениться. Но детонация любит высокую нагрузку, топлива в цилиндры поступает много и сгорает оно не полностью. Из этого нетрудно сделать вывод – езда на низких оборотах со значительным нажатием педали газа это просто рай для детонации. Водители часто про это забывают – поднимаются в горку на высоких передачах, пытаются резко ускориться чуть ли не с холостых оборотов, не меняют момент переключения передач при увеличении загрузки. Все это способствует детонации. Правда, речь идет только о машинах с механическими коробками передач, «автоматы», вариаторы и «роботы» обычно настраивают, чтобы исключить такие режимы работы.

Борьба с детонацией

Водитель, который не обращает внимание на детонацию, серьезно сокращает ресурс двигателя и приближает его ремонт. Закрывать глаза на регулярное появление детонации нельзя, стоит задуматься над причиной.

1. Владельцу карбюраторного авто нужно проверить зажигание и карбюратор. Зажигание можно диагностировать самому, для этого есть выработанная годами рекомендация. Разогнаться до 40 км/ч, включить 4 передачу (речь, конечно, только о механике) и нажать педаль газа в пол. В идеальной ситуации двигатель должен детонировать буквально пару секунд (если детонации совсем не будет значит зажигание слишком позднее), а потом перейти на нормальный режим работы. Карбюратор в домашних условиях настроить труднее, тут и опыт нужен, и газоанализатор, так что с этим вопросом лучше в сервис.

2. У инжекторных автомобилей появление детонации чаще всего связано с некачественным топливом. Попробуйте поменять заправку или использовать бензин с более высоким октановым числом.

3. Всем водителям, вне зависимости от типа двигателя, стоит оценить манеру вождения. Общая рекомендация – не «насиловать» двигатель на низких оборотах, а выбирать режим работы двигателя в зависимости от степени открытия дросселя. При постоянных стояниях в пробках есть рекомендация периодически раскручивать двигатель до отчески, чтобы сжигать образовавшийся нагар.

Как видите, бороться с детонацией не трудно, но эти простые меры помогут продлить жить двигателя и избавят водителя от многих проблем.

С уважением, Александр Нечаев.

причины, как устранить, последствия, видео

Неконтролируемое воспламенение топливно-воздушной смеси способно привести к разрушению деталей цилиндропоршневой группы. В статье рассмотрим, что такое детонация двигателя, причины, которые ее провоцируют, и последствия.

Горение топливно-воздушной смеси

Невозможно понять, почему происходит детонация, без представления о нормальном воспламенении топливно-воздушной смеси (далее ТПВС):

  • за несколько градусов до ВМТ свеча подает искру, воспламеняя ТПВС;
  • фронт пламени начинает расходиться от электрода, где был первоначальный очаг, к стенкам камеры сгорания;
  • если угол опережения зажигания (далее УОЗ) был подобран верно, то примерно к 10º после ВМТ в камере сгорания образуется максимальное давление горения. В этот момент поршень занимает позицию, при которой воздействие энергии на плечо сформирует максимальную вращательную силу кривошипа.

Несмотря на то что поджигание смеси происходит до ВМТ, следовательно, на поршень действует замедляющая его энергия, положительная сторона гораздо более значительна. Ведь самый важный момент – приложить усилие к поршню в момент, когда рычаг позволит получить максимальный крутящий момент. Именно плавное возгорание смеси позволяет достигнуть такого эффекта.

Определение

Детонация двигателя – самопроизвольное воспламенение ТПВС, характеризующееся высокой скоростью распространения фронта пламени. Как вы можете теперь увидеть, «детон» имеет противоположную нормальному горению природу.

Основная характеристика детонационного воспламенения – скорость распространения волны (в этом случае очень удачно сравнение со взрывной волной). После подачи искры средняя скорость розростания горения 20-30 м/с. Скорость взрывной волны в момент, когда топливо детонирует, достигает 2000 тыс. м/с.

Разумеется, ничем хорошим для двигателя это не кончиться. Ударная волна «сносит» очаг воспламенения, спровоцированный свечей зажигания, ударяясь о стенки камеры сгорания. Взрывная волна создает резонирующее воздействие, которое проявляет себя звонким звуком во время работы двигателя. Именно по этому звуку можно понять, что в одном либо сразу нескольких цилиндрах происходит детонирование.

Природа возникновения

С тем, что такое детонация двигателя, мы разобрались. Но что служит предпосылкой для ее возникновения?

Детонирует в камере сгорание не только топливо, но и масло, которые при неполном сгорании топливно-воздушной смеси остаются в камере сгорания. Вернемся к процессу горения. Во время начала воспламенения топливно-воздушной смеси от искры, пропорционально распространению фронта пламени, происходит повышение давления в камере сгорания. Также неминуемо повышается температура. В этот момент на периферии, то есть в полости камеры сгорания, куда еще не дошла волна горения смеси, начинаются предпламенные реакции. Иными словами, молекулы бензина начинают распадаться под действием температуры и давления. Распавшиеся частицы топлива очень легко поджечь. Поэтому, если в каком-то месте камеры сгорания температура слишком высока, это провоцирует самопроизвольное воспламенение частиц топлива.

Теперь нам ясны причины детонации двигателя. Но почему скорость ударной волны в процессе детонации намного больше той, что мы имеем после подачи искры? В гражданском двигателе давление в надпоршневом пространстве в момент достижения поршнем ВМТ – порядка 12 атм. Распространяющийся от искры фронт пламени, приводит к увеличению давления оставшейся полости. Поэтому давление, к примеру, около верхней стенки цилиндра может достигать 50-60 Атм. Именно поэтому скорость самовоспламеняющихся частиц гораздо больше тех, которые поджигаются искрой.

Причины

Факторы, провоцирующие появление детонации:

  • несоответствие октанового числа топлива;
  • несоответствие степени сжатия. Если вследствие проведения ремонтных работ, была увеличена степень сжатия, то заправка прежней маркой бензина может привести к детонации. Допустить такую оплошность очень легко, если шлифовать ГБЦ либо сам блок, а затем установить прежнюю по толщине прокладку ГБЦ. Если вы не хотите «умертвить» мотор, к вопросу степени сжатия стоит подходить очень серьезно. Учтите, что детонация двигателя может проявляться в жаркую погоду либо в определенном диапазоне оборотов;
  • УОЗ. Слишком ранний угол может привести к «паразитному» давлению в некоторых местах камеры сгорания, что приведет к самопроизвольным взрывам;
  • неправильное соотношение топлива и воздуха. Детонация мотора может возникнуть как в случае обедненной смеси, так и при переобогащении;
  • нагар в камере сгорания. Образование отложений способствует закреплению частиц, которые после такта выпуска не покидают камеру сгорания. Сохраняя высокую температуру, они способствуют появлению в цилиндре детонации. Большое количество нагара приводит к заполнению полезного объема камеры сгорания, что может привести к появлению детонации.

Методы борьбы

Учитывая приведенные выше причины детонации, вам нужно следить за состоянием систем питания и зажигания. А также помнить о правилах выбора бензина.

Важнейшие составляющие топлива: изооктан и гептан. Изооктан, на противовес гептану, чрезвычайно устойчив к детонации. Именно соотношение изооктана к гептану и называют октановым числом бензина. Для большинства водителей выбор топлива стоит между АИ 92 либо АИ 95. Так вот 95 либо 92 и есть тем самым соотношением (к примеру, 92% изооктана и 8% гептана). Заправлять автомобиль нужно лишь той маркой бензина, которая рекомендована заводом-изготовителем. На рынке вы можете найти «Октан-корректор» либо «Октан-Бустер». Предназначение этих средств – повысить детонационную устойчивость топлива.

Среди прочих рекомендаций – периодически крутить двигатель до высоких оборотов. Постоянная езда «внатяг» либо работа двигателя  в диапазоне до 2 тыс. км приводит к ускоренному образованию нагара.

Последствия

К основным поломкам можно отнести:

  • прогорание либо частичное оплавление поршня, вследствие аномально большой температуры. Также может произойти поломка перегородок между кольцами. Устранить неисправность поможет дорогостоящая капиталка;
  • ускоренный износ ЦПГ. Детонация разрушает масляную пленку на стенках цилиндра, что приводит к сухому трению поршней;
  • прогорание выпускных клапанов;
  • перегрев двигателя;
  • повышение температуры турбины, что может привести к ее поломке;
  • высокая температура стенок цилиндра и поршня требует от колец проводить через себя большее количество тепла. Слишком высокая температура пагубно влияет на эластичность колец;
  • оплавление электрода. Ситуация редкая и случается лишь в крайне запущенном состоянии.

Любителям экономить

Если вы заправляете современный автомобиль 92 бензином, в надежде сэкономить, то вас приятно удивит информация о системе зажигания инжекторного двигателя. Регистрируя возникновение детонации, ЭБУ «отодвигает» УОЗ. Такие меры помогают устранить детонацию, но приводят к потере динамических характеристик автомобиля. Соответственно, повышается расход, что сводит на нет все попытки экономии.

Тюнерам

Также будьте аккуратны с расчетами при форсировании мотора. В особенности детонации подвержены неправильно построенные турбированные моторы. Но не обходит стороной эта проблема и атмосферные ДВС. На отечественных просторах есть любители устанавливать 16-клапанные ГБЦ в моторы с поршневой от 8-клапанных двигателей. Многие даже не подозревают, что 16-клапанные Вазовские моторы имеют масляное охлаждение поршней. Поэтому установка одной лишь ГБЦ чревата увеличением температуры в цилиндре.

Езда внатяг

Движение внатяг – езда под нагрузкой на повышенной передаче. Случается такое, когда водитель резко добавляет газ, будучи на повышенной передаче, когда обороты двигателя не превышают 2500 тыс. Спровоцировать такую ситуацию может затяжной подъем, при котором водитель не сбрасывает скорость, а сильнее нажимает на педаль.

Езда внатяг, особенно на турбированном ДВС с малым объемом, создает благоприятные условия для возникновения детонации. Именно поэтому от такого способа вождения лучше отказаться.

Датчик детонации

Именно этот сенсор регистрирует посторонние резонансные частоты в цилиндре. Ориентируясь на показания датчика детонации, ЭБУ принимает решение о корректировании УОЗ. Если двигатель в исправном состоянии, а в баке правильный вид топлива, то поломка датчика не приведет к появлению детонации. Просто теперь ЭБУ не сможет адекватно реагировать на появление столь негативного явления.

Детонация двигателя- Причины и последствия. Советы по устранению

Водителям приходится сталкиваться с эффектом неконтролируемого возгорания топлива в цилиндрах силовых агрегатов в виде взрывов. В результате сверхвысоких температур и огромного давления, возникает мощная взрывная ударная волна, которая называется «детонация двигателя». Она сопровождается мгновенным выбросом большого количества энергии и разрушениями различной степени тяжести.

Причины детонации дизельного двигателя

При нормальной работе ДВС смесь возгорается, когда поршня находится в верхней точке ВМТ, при опережении угла зажигания в 2 – 3 °. Догорание смеси продолжается и после ВМТ при движении поршня в обратную сторону. Расчетная скорость перемещения языка пламени равна 30 м/сек. Во время взрыва данный параметр резко возрастает, достигая значения 2 тысячи метров за одну секунду.

Детонация двигателя возникает при:

  • постоянном движении машины;
  • возрастании нагрузок;
  • при работе на различных передачах;
  • в т. ч. на холостом ходу.

Она вызвана нарушениями параметров при сгорании топлива. Плавный процесс мгновенно сменяется сильным взрывом, что приводит к негативным последствиям:

  • разрушения поршней, цилиндров;
  • деталей кривошипно-шатунного механизма;
  • резкое возрастание температурного режима;
  • уменьшение мощностных характеристик;
  • возрастание потребления горючего.

 

Наиболее частые причины детонации двигателя:

  1. Нарушение регулировок.
  2. Некачественное смешение горючего с кислородом.
  3. Недостаточная эффективность охлаждающей системы.
  4. Нарушение эксплуатационных требований.
  5. Применение бензина низкого октанового числа.
  6. Конструктивные недоработки двигателя.

Последствия детонации двигателя

Для осуществления разгона транспортного средства, водитель резко вдавливает педаль газа. При попадании топлива в условия с повышенным давлением, сверхвысокими температурами, происходит воспламенение. Внутри камеры генерируется дополнительное давление, создается взрывная волна с возрастающей амплитудой, возникает цепная реакция, не поддающаяся контролю, коленвал вращается с огромной скоростью.

Детонация приносит огромные разрушения элементам двигателя:

  1. Срываются и обламываются кромки поршней.
  2. Нарушается целостность цилиндров, разрушаются стенки.
  3. Прокладка головки ГБЦ полностью разрывается.
  4. Датчики дроссельные выходят из строя.

В отличие от детонации, при нормальном функционировании топливо равномерно сгорает и передает энергию движения на поршни, затем на коленчатый вал и т.д.

Влияние особенностей эксплуатации на силу детонации

Даже в исправном механизме велика вероятность, что произойдет детонация двигателя при разгоне или при эксплуатации машины с повышенными нагрузками. Топливо начинает детонировать при длительных подъемах, особенно если скорость превышает установленную передачу. Выражаясь иначе, водитель не должен давить на газ при преодолении подъема, пока не осуществит переход на понижение скорости.

В это время коленчатый вал имеет низкие обороты, не хватает мощности на подъем автомобиля в гору. В общее звучание работающего двигателя добавляются отчетливые детонационные стуки, вызванные высокочастотной взрывной волной.

Топливовоздушные смеси вызывают детонацию при недостаточном охлаждении и неисправностях в системе:

  • преждевременное раннее зажигание;
  • перегревание мотора;
  • наличие большого количества нагара в камерах;
  • закоксованность стенок цилиндров, приводящая к увеличению степени сжатия.

Интересно: Известны случаи, когда мастера тюнинга искусственно устраивают раннее преждевременное зажигание. Этим способом пытаются улучшить реакцию движка на нажатие педали газа при работе на уменьшенных оборотах. Смесь воспламеняется раньше, чем поршень достигает ВМТ, т. е. препятствует его движению. Здесь главное – не допустить перегрева.

Если накопилось много нагара, объем камеры резко уменьшается, а значит степень сжатия возрастает. Вредные отложения способствуют значительному повышению температурного режима . Случается, что нагар тлеет, в результате чего смесь самовоспламеняется в самый неподходящий момент (эффект калильного зажигания). Это неконтролируемое явление – детонация двигателя при выключении зажигания. При несанкционированном возгорании топлива двигатель несет серьезный ущерб, его моторесурс значительно сокращается.

Прошивки и детонация

Помимо причин, описанных выше, также имеют влияние изменения, направленные на повышение экономичности топлива. «Экономичная прошивка» заключается в следующих усовершенствованиях:

  1. Установка неподходящего калильного числа свечей зажигания.
  2. Изменения в топливной аппаратуре.
  3. Чип-тюнинг электронного блока ЭБУ с целью внесения корректировок топливных карт.

После проведения данных мероприятий смеси для разных режимов обедняются, что влечет снижение динамических характеристик авто.

Родные настройки ЭБУ рассчитаны на нормальное воспламенение смесей при номинальном температурном режиме в камерах. Детонация чаще всего случается после проведения прошивки при использовании смесей обедненного состава, автомобиль при этом испытывает серьезные нагрузки. На таких смесях детали двигателя быстро перегреваются и при впрыске возникает бесконтрольное возгорание.

Детонация при запуске двигателя

Холодный инжектор при запуске может детонировать при поступлении обедненного топлива в цилиндры. Как правило, это обусловлено засорением отверстий распыляющих форсунок. При их засоре топливо подается в ненадлежащем объеме. После прогрева детонация исчезает. Чтобы избавиться от негативного эффекта, рекомендуется регулярно проверять и очищать топливные фильтры. Засорение форсунок считается серьезным дефектом, избавиться от которого трудно без демонтажа.

Детонация дизельного двигателя

В отличие от инжекторов, в дизелях топливо не поджигается, оно самовоспламеняется при впрыске в цилиндр с раскаленным сжатым воздухом. Если объем горючего превышает установленную величину, в камере сгорания развивается ударная волна. Детонация двигателя на холостых оборотах сопровождается громким звуком, считается, что данный эффект не представляет опасности и постепенно исчезает с увеличением нагрузки.

Причины детонации дизельного двигателя на холостых оборотах – задержка возгорания топлива. Этот временной промежуток сокращается по мере возрастания температуры в системе.

Как снизить вероятность возникновения детонации:

  1. Уменьшить количество, впрыскиваемого горючего.
  2. Разделить камеры сгорания (предварительный отсек, рабочий).
  3. Впрыскивать топливо по методу MAN.
  4. Добавлять специальные присадки в дизтопливо, за счет которых происходит ускорение возгорания.

Детонация дизельного двигателя после выключения зажигания возникает по следующим причинам:

  • засорение отверстий форсунок;
  • отказ насоса ТНВД;
  • отложения нагара.

Основные признаки детонации

От сильных взрывов при работе двигателя слышны звонкие металлические постукивания, отработавшие газы изменяются по оттенкам. Многие рабочие элементы деформируются и выходят из строя.

Внешние проявления детонации:

  1. Дым темного цвета, выходящий из системы выхлопа.
  2. Снижение мощности.
  3. Вибрации усиливаются по мере возрастания амплитуды взрывной волны.
  4. Двигатель не реагирует на управление со стороны водителя (неустойчивая работа).
  5. Детали и узлы перегреты до критических температур.

Рекомендации опытных автомобилистов

При изготовлении автомобильных двигателей все детали имеют определенные параметры, рассчитанные на эксплуатацию в номинальных температурных режимах. При детонации двигателя транспортное средство подвергается ударным нагрузкам, превышающим допустимые значения. Неравномерное распределение горючего и кислородных масс приводит к неожиданным сильным взрывам.

Чтобы выявить и предотвратить случаи детонации, рекомендуется прислушиваться к равномерности звуков работающего двигателя. При выявлении нестандартных постукиваний, шумов, необходимо остановиться и выключить мотор. Далее нужно определить источник неизвестных звуков и попытаться ее устранить.

Во избежание разрушительных последствий, детонация должна быть под постоянным контролем. Главное помнить: при нормальной работе не должны возникать даже небольшие изменения в звучании мотора.

Детонация | lycoming.com

Что такое детонация?

Детонация — это резкое сгорание или взрыв топливного заряда внутри цилиндра. Во время нормального сгорания свечи зажигания воспламеняют топливный заряд, и топливо имеет постоянное и равномерное горение, поскольку поршень проходит рабочий такт, и химическая энергия эффективно преобразуется в механическую. Проще говоря, когда происходит детонация, топливный заряд быстро воспламеняется в результате неконтролируемого взрыва, вызывая ударную силу на поршень, а не постоянный толчок.Легкая детонация может не показывать никаких признаков в салоне самолета. Детонация от умеренной до сильной может быть замечена по неровности двигателя, вибрации или потере мощности и, в конечном итоге, к повреждению двигателя. Пилоту всегда следует следить за неожиданно высокими температурами головки цилиндров (CHT) или выхлопными газами (EGT), которые могут быть признаком того, что происходит детонация.

Что вызывает детонацию и как ее предотвратить?

Процесс сгорания внутри поршневого двигателя довольно динамичный, и есть много вещей, которые могут способствовать детонации. В этой статье мы коснемся нескольких наиболее распространенных причин, а не краткого списка.

Во-первых, давайте предположим, что самолет и двигатель заправлены топливом правильно и что октановое число топлива соответствует или превышает октановую потребность двигателя. Инструкция по обслуживанию Lycoming 1070 содержит исчерпывающий перечень одобренных видов топлива для наших двигателей, а также другую важную информацию.

Учитывая, что топливо является правильным выбором для двигателя, для пилота причиной номер один детонации является чрезмерная обедненная смесь при высоких настройках мощности.Пилот должен всегда придерживаться указаний в утвержденном руководстве по эксплуатации для правильного наклона и настройки мощности. Чтобы ознакомиться с рекомендациями Lycoming, обратитесь к текущим редакциям соответствующего руководства оператора Lycoming и инструкции по обслуживанию 1094. Если пилот считает, что двигатель может взорваться, он или она может предпринять следующие действия.

  • Увеличить моторную смесь.
  • Уменьшите мощность до более низкого значения.
  • Уменьшите или прекратите набор высоты и увеличьте скорость движения для лучшего охлаждения.

Для механика причиной номер один детонации будет любая проблема, которая может привести к неожиданно обедненной работе цилиндра. Чаще всего это вызвано частичным засорением форсунки впрыска топлива или утечкой всасываемого воздуха. Каждый раз, когда топливные форсунки снимаются, их следует прочистить и проверить поток. Во время осмотра механик должен искать признаки утечки на входе; обычно отмечается синим пятном топлива на впускных трубах. Перед дальнейшим полетом следует исправить любые аномалии.

Мы также видели случаи, когда треснувшие или иным образом поврежденные свечи зажигания создавали «горячую точку» в двигателе и происходила детонация. Вот почему никогда не стоит использовать вилку, которая упала на твердый пол или была повреждена иным образом.

Двигатели

Lycoming соответствуют требованиям FAA по запасу детонации или превосходят их. Следовательно, если двигатель обслуживается и эксплуатируется в соответствии с нашими опубликованными инструкциями, двигатель никогда не должен взрываться.

Как мой механик или мастерская по ремонту двигателей узнает о взрыве?

Детонация оказывает негативное воздействие на двигатель.Легкая детонация может вызвать преждевременный износ подшипников и втулок. Сильная или продолжительная детонация может вызвать повреждение головки цилиндров и поршней. В некоторых крайних случаях шатун может быть погнут или сломан, головка цилиндра может треснуть или выйти из строя, или могут сломаться площадки поршневого кольца.

Каждый раз, когда цилиндр снимается, ваш механик должен воспользоваться возможностью, чтобы проверить цилиндр и поршни на наличие признаков неисправности. Вот некоторые вещи, которые можно проверить.

  • Хотя это может выглядеть не лучшим образом, накопление свинца или отложения сгорания являются нормальным явлением для двигателей Lycoming. Отсутствие этих депозитов — тоже не обязательно хорошо. Необходимо проверить головку блока цилиндров и поршень на предмет «пескоструйной обработки». Отсутствие отложений или чистая головка и поверхность поршня могут указывать на детонацию. При использовании неэтилированного топлива отложения должны быть…
  • Повреждение от детонации обычно проявляется на краях поршней и на головке цилиндров между портами свечей зажигания и клапанами.

С дополнительными вопросами об уходе и техническом обслуживании вашего двигателя Lycoming обращайтесь в нашу службу технической поддержки по адресу: [email protected] или по телефону + 1-800-258-3279.

Детонация двигателя

Детонация — это самовозгорание внутри цилиндра ПОСЛЕ возгорания свечи зажигания. Он похож на предварительное зажигание, но отличается.

При нормальном зажигании свеча зажигания зажигается непосредственно перед достижением поршнем ВМТ.Пламя проходит через камеру сгорания, воспламеняя топливно-воздушную смесь. Это вызывает постоянное увеличение давления в цилиндре и вынуждает поршень опускаться при рабочем ходе.

Когда происходит детонация, часть воздуха / топлива воспламеняется до того, как до него дойдет нормальное горение. Это вызывает кратковременный, но сильный скачок давления в цилиндре.

Детонацию также называют «стуком двигателя», «стуком» или «звоном» из-за издаваемого звука.

Как это обозначено?

  • Звук стука или звона
  • Падение температуры выхлопных газов (EGT)
  • Разбитые поршневые кольца и / или свечи зажигания
  • Повреждение поршня и / или клапанов

Что его вызывает?

Детонация может быть вызвана несколькими факторами.Несколько распространенных причин:

Сверхсовременная синхронизация зажигания
Если синхронизация зажигания слишком велика, свеча зажигания срабатывает слишком быстро. Это приводит к преждевременному прекращению пламени. Оставшееся топливо может взорваться.

Обедненная смесь воздуха и топлива
Богатая смесь воздуха и топлива работает холоднее, чем бедная смесь. Нежирная смесь может стать слишком горячей и взорваться.

Слишком сильное сжатие
Сжатие вызывает нагревание. Если топливно-воздушная смесь сжата слишком сильно, она может взорваться.

Перегрев двигателя
Низкий уровень охлаждающей жидкости или неисправный водяной насос могут вызвать перегрев двигателя. Слишком много тепла может вызвать детонацию воздуха / топлива в камере.

Низкооктановое топливо
Октановое число является мерой «детонационной стойкости». Переход на более качественное топливо может помочь при детонации двигателя.

Как это влияет на производительность?

Двигатель разработан для работы определенным образом. Поскольку детонация нарушает эту конструкцию, она лишает двигатель мощности.

Большинство двигателей выдерживают небольшую детонацию. Современные двигатели с впрыском топлива могут распознавать детонацию и регулировать соотношение воздух / топливо и время зажигания. Однако, если детонация не зафиксирована, это приведет к повреждению двигателя. Всего один крупный взрыв может нанести значительный ущерб.

ID ответа 5007 | Опубликовано 30.05.2018 12:58 | Обновлено 12.11.2019 14:46

Что такое детонация и 8 способов ее остановить!

Детонация — это ругательство вокруг хот-родов.Никто не любит говорить об этом, потому что, когда это происходит, это обычно означает некоторую упущение внимания во время сборки двигателя или автомобиля. К тому времени, когда вы услышите характерный предсмертный хрип двигателя в агонии взрыва, ущерб, скорее всего, уже нанесен. Ответ состоит в том, чтобы предотвратить детонацию до того, как это произойдет, но если будет слишком поздно, есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы предотвратить повторное выполнение, но сначала немного предыстории.

Каковы симптомы детонации?

Детонация — иногда называемая детонацией или преждевременным зажиганием — это свистящий звук, который иногда можно услышать во время разгона и открытия дроссельной заслонки.В отличие от обычного шума выхлопных газов, детонация — это высокий скрипучий звук, который исходит из моторного отсека. Когда происходит детонация, может произойти серьезное внутреннее повреждение, в том числе оплавленные электроды свечи зажигания, треснувшие поршневые кольца, оплавленные или треснувшие поршни, забитые подшипники штока и взорванные прокладки головки. Если вы услышите детонацию, немедленно уберите ногу с дроссельной заслонки или заплатите за последствия.

Просмотреть все 12 фото

Повреждение от детонации происходит из-за того, что головка поршня, кольца и подшипники подвергаются сильному избыточному давлению в камере сгорания.Это избыточное давление возникает слишком рано, задолго до того, как поршень начнет движение вниз для рабочего хода. Это повышение давления во время такта сжатия также выделяет огромное количество тепла — на самом деле, слишком много для того, чтобы система охлаждения двигателя могла вовремя рассеяться. Затем каждое последующее срабатывание этого цилиндра должно бороться с остаточным теплом от события детонации в предыдущем цикле, таким образом блокируя рабочее состояние этого цилиндра от безудержной детонации.

Если у вас когда-либо был случай детонации двигателя, вы уже знакомы с этим явлением.Если снять ногу с педали газа, а затем снова вставить ее, детонация, исходящая от двигателя, не улучшится; он остается до тех пор, пока не исчезнет нежелательный источник возгорания (тепло) в пораженном цилиндре. Если посмотреть с другой стороны, если в определенном рабочем состоянии начало детонации происходит, например, при 15 градусах перед верхней мертвой точкой (BTC), она может не прекратиться, пока событие воспламенения не будет отложено до 5 градусов BTC. Такое поведение называется гистерезисом детонации, и ваш единственный реальный вывод состоит в том, что мгновенный сброс газа (в надежде, что детонация исчезнет) — бесплодное дело.

Что вызывает детонацию?

Тип повреждения двигателя, вызванный детонацией, происходит, когда источник тепла в среде сгорания воспламеняет заряд топлива / воздуха до инициирования системой зажигания двигателя. Важно понимать, что детонация является результатом нежелательного источника тепла (электрод свечи зажигания, края камеры сгорания, неровности литья), а не ошибки в программировании зажигания, хотя ваша программа зажигания может сыграть свою роль.

Просмотреть все 12 фотографий

В двигателе с оптимизированными характеристиками пиковая мощность достигается, когда давление в цилиндре достигает максимума при правильном угле поворота коленчатого вала.Когда шатун и ось кривошипа расположены под углом 90 градусов друг к другу, поршень имеет наибольшее механическое преимущество по отношению к коленчатому валу. Смысл всего этого в том, что вам нужно мысленно вернуться к этому событию и найти подходящее время для воспламенения топливного заряда, чтобы пиковое давление произошло после того, как поршень пройдет верхнюю мертвую точку (ВМТ) и до того, как ход штока и кривошипа достигнет под прямым углом. Несоблюдение этого требования может привести к повреждению поршневого кольца, как показано выше.

Когда давление в цилиндре достигает пика перед ВМТ, случаются неприятности. Почему? Это может быть одна или несколько из следующих причин: слишком низкое октановое число топлива, недостаточная система охлаждения, плохо спроектированная камера сгорания, слишком горячая свеча зажигания, слишком большое статическое сжатие, слишком маленькое перекрытие между впускным и выпускным лепестками кулачка, слишком бедное соотношение воздух / топливо, слишком большой предварительный нагрев всасываемого заряда или, в лучшем случае, неправильная кривая зажигания.

8 способов уменьшить детонацию

Если ваш двигатель испытывает детонацию, вы можете предпринять ряд действий, чтобы предотвратить ее.Здесь мы расположили их в порядке сложности, от самого простого до самого серьезного, но имейте в виду, что часто детонация и наносимый ею ущерб являются результатом плохо выбранной комбинации двигателей. Производители оригинальных комплектующих тратят тысячи часов на испытания двигателей в различных режимах работы, в то время как при самостоятельной работе можно упускать из виду важные аспекты, такие как качество движения смеси или тщательный учет времени срабатывания клапана. Эти вещи должны быть вплетены в конструкцию двигателя перед сборкой, а не закреплены бандажом постфактум.

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите время опережения зажигания

Если вам повезет, ваша детонация будет вызвана не самовоспламенением от горячей точки в камере сгорания, а кривой зажигания, которая обеспечивает слишком сильное базовое воспламенение продвигать. В этом случае простое уменьшение базовой синхронизации приведет к прекращению стука. Однако в большинстве случаев причиной этого состояния в первую очередь будет отключение подачи вакуума. В этом сценарии задействован энтузиаст-новичок, который отключает подачу вакуума, а затем увеличивает базовое время для компенсации.Вся причина увеличения вакуума на серийном двигателе состоит в том, чтобы обеспечить достаточное время выполнения заказа в условиях небольшого дросселя, когда атмосфера за дроссельной заслонкой тонкая; двигателю требуется дополнительное время для повышения давления в цилиндре перед рабочим ходом.

Просмотреть все 12 фотографий

Увеличьте октановое число топлива

Октановое число топлива является точным выражением его склонности к самовоспламенению. Чем выше число, тем выше его способность противостоять выключению света. По мере увеличения степени сжатия или наддува должно возрасти октановое число топлива.Устранить детонацию в двигателе можно так же просто, как использовать топливо с более высоким октановым числом. В 1970-х и 1980-х годах, когда цены на топливо резко выросли, многие люди искали способы сэкономить деньги. Это часто выражалось в снижении октанового числа топлива. К счастью для нас, с тех пор под мостом прошло много воды, и производители разработали двигатели с улучшенными противодетонационными характеристиками. Такие вещи, как электронный впрыск топлива, замедление детонации и электроника, определяющая октановое число, сделали детонацию из-за низкого октанового числа топлива редким явлением.Получил старую машину с детонацией, попробуйте запустить тестовое топливо с более высоким октановым числом.

Просмотреть все 12 фото

Используйте более холодную свечу зажигания

Наконечник электрода свечи зажигания является основным источником самовоспламенения. Тепло может быстро накапливаться, и если ему некуда деваться, он сделает свое дело с зарядом воздуха / топлива. Звучит немного иронично, поскольку это то, что должна делать свеча зажигания, только вы хотите иметь контроль над , когда это делает. По этой причине свечи зажигания рассчитаны на различные диапазоны нагрева, а их изоляторы тщательно разработаны для управления потоком тепла от электрода в головку блока цилиндров.Слишком горячая свеча будет удерживать слишком много тепла, вызывая детонацию. Замена свечи на более холодный нагревательный элемент — это часто все, что нужно для отключения нежелательной детонации. Однако имейте в виду, что слишком холодная свеча может вызвать обратную проблему — засорение, когда свеча не может полностью воспламенить воздушный / топливный заряд.

Просмотреть все 12 фотографий

Оптимизация соотношения воздух / топливо

С современными двигателями с впрыском топлива достижение оптимального соотношения воздух / топливо редко является проблемой, поскольку кислородные датчики двигателя будут постоянно работать, удерживая воздух / соотношение топлива в идеальном диапазоне в большинстве сценариев вождения.Однако более старым карбюраторным автомобилям может потребоваться помощь, особенно если детонация является регулярной проблемой. Здесь проблема заключается в бедном состоянии, когда впрыскивание или какая-либо другая калибровка приводит к тому, что в цилиндр не поступает достаточно топлива. В результате получается горячий двигатель, который быстро нагревается и может вызвать детонацию. Лучший способ диагностировать детонацию в этой ситуации — установить широкополосный датчик кислорода и контролировать его в периоды высокой нагрузки двигателя. Обедненная смесь при полном открытии дроссельной заслонки может вызвать детонацию при соотношении до 13: 1, и это должно указывать на то, что в цилиндр поступает недостаточно топлива.Вы должны убедиться, что ваш двигатель работает на разогретой скорости — хорошее значение для двигателя без наддува составляет 12,5: 1 при полном открытии дроссельной заслонки.

Просмотреть все 12 фотографий

Увеличить охлаждающую способность

Тепло является основной причиной детонации, и часто одной из основных причин является неэффективная система охлаждения. Если мощность вашего двигателя недавно была увеличена, но радиатор все еще в наличии, возможно, пришло время для модернизации в этой области. Если не считать замены радиатора, более эффективный вентилятор, более эффективный кожух вентилятора или смачивающее средство для охлаждающей жидкости могут иметь достаточный эффект для уменьшения или устранения детонации.Объяснение диагностики системы охлаждения выходит за рамки этой истории, но мы оставим вам один большой совет: сначала подумайте о мелочах. В гонке за производительностью часто к детонации приводят такие мелочи, как уплотнение кожуха, работа термостата, включение муфты вентилятора или кавитация водяного насоса.

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите степень сжатия

Если вы зашли так далеко, но все еще есть детонация, у вас не будет другого выхода, кроме как начать внутренний ремонт или изменить комбинацию двигателей.Уменьшение степени сжатия — это самый простой способ остановить детонацию, потому что давление и тепло в цилиндре — это, по сути, разные выражения одного и того же. На протяжении многих лет мы приводили доводы в пользу увеличения степени сжатия для увеличения мощности, но чрезмерное применение этого совета может иметь непредвиденные последствия, если не будут предприняты надлежащие меры (более высокое октановое число топлива, более качественное движение смеси, сплав головки цилиндров и электроника, предназначенная для защиты двигателя). За исключением замены головок цилиндров и поршней, лучше всего начать с более толстых прокладок головки и работать с шлифовальной машиной на камерах сгорания с особым вниманием к острым краям.

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличить перекрытие кулачков

Высокопроизводительный распределительный вал с большей продолжительностью и подъемом — один из наших любимых способов повысить производительность двигателя, но иногда выбор кулачка может вызвать непредвиденные проблемы. Более распространенной проблемой является кулачок, который слишком велик для сжатия, из-за чего фазы газораспределения слишком агрессивны для статической степени сжатия, и происходит потеря нижнего предела. Иногда, однако, распредвал имеет большой угол разделения лепестков, что может удерживать слишком много заряда в цилиндре.Как узнать, слишком ли короткое перекрытие? Быстрый тест давления запуска скажет вам: все, что превышает 180 фунтов на квадратный дюйм, является признаком того, что вы находитесь в сфере гоночного двигателя с высокой степенью сжатия, которому может потребоваться гоночное топливо. Хорошее и безопасное значение для традиционного уличного бензинового двигателя составляет от 150 до 170 фунтов на квадратный дюйм. Если давление запуска слишком велико, вам понадобится кулачок, который задерживает меньше воздуха / топлива в камере сгорания.

Посмотреть все 12 фотографий

Улучшить движение смеси

Все исправления, которые мы упомянули до сих пор, я называю «последующими» исправлениями, то есть они больше похожи на повязку, чем на настоящее лекарство.Я обнаружил, что большинство случаев детонации можно отнести к режиму горения, который искушает судьбу через поток через порт, вызывающий отделение топлива от воздуха. Движение воздуха и топлива через порт, клапанный карман и камеру сгорания является сложным, и если топливо не может равномерно смешиваться с воздухом в результате процесса, называемого завихрением (вихревое движение в случае четырехклапанного двигателя), низкая производительность и детонация будет результатом. Гашение — еще одно связанное действие, которое происходит как раз в тот момент, когда поршень достигает ВМТ.Заряд, застрявший между поршнем и декой головки блока цилиндров, сдавливается в открытую часть камеры сгорания в последний момент перед воспламенением, давая заряду последний хороший шанс смешаться. Когда не происходит хорошей хореографии завихрения и гашения, возникает детонация. Единственное правильное лекарство — это набор головок цилиндров, включающий последние улучшения в движении смеси.

Посмотреть все 12 фотографий

Прямой впрыск: (не) будущее детонации

Возможно, это скорее эпилог, чем лекарство от детонации, но оригинальные компоненты непрерывно работали над проблемой и добились невероятных успехов это доступно нам прямо сейчас.Новейшие двигатели, выходящие из Детройта (линейка силовых установок Ecoboost Ford с прямым впрыском и GM Gen V LT1, чтобы назвать два), почти полностью устранили детонацию, поскольку топливо не добавлялось в уравнение до самого последнего момента. Это просто по концепции, если не по механической конструкции, но когда в цилиндре нет топлива, трудно получить нежелательное преждевременное зажигание. В двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания при давлении в тысячи фунтов на квадратный дюйм.В результате топливо может быть доставлено почти мгновенно и направлено в область поршня, которая не может обеспечить достаточное количество тепла для предварительного воспламенения.

Мы сильно упрощаем преимущества двигателя DI, которые выходят далеко за рамки сопротивления детонации, но легко понять, почему эти двигатели могут иметь повышенную степень сжатия, которая разрушила бы предыдущие, если бы они работали на обычном газовом насосе. Это факт, что мы быстро приближаемся к эре двигателей внутреннего сгорания, которые оставят детонацию в прошлом, но мы все равно должны понимать это для наших любимых старинных восьмицилиндровых двигателей!

Просмотреть все 12 фото

Что такое детонация и как с ней бороться?

Ответ:

Детонация или детонация двигателя происходит просто, когда топливо предварительно воспламеняется до того, как поршень достигнет запланированного искрового зажигания.Это означает, что мощный взрыв пытается расширить камеру цилиндра, которая сжимается в размерах, пытаясь изменить направление движения поршня и двигателя. Когда происходит детонация, внутренние пневматические силы могут фактически в 10 раз превышать нормальные силы, действующие на правильно работающий высокопроизводительный двигатель. Детонация обычно вызывается чрезмерным нагревом, избыточным давлением в цилиндре, неправильной синхронизацией зажигания, недостаточным октановым числом топлива или комбинацией этих факторов. Из предыдущего обычно виновата чрезмерная жара.Поскольку двигатель модифицируется для выработки большей мощности, выделяется дополнительное тепло. Современный насосный газ выдерживает лишь ограниченное количество тепла, прежде чем он воспламенится и вызовет детонацию. Хотя двигатели с принудительным впуском обычно вырабатывают гораздо меньше тепла, чем сопоставимые безнаддувные двигатели с высокой степенью сжатия, температура цилиндров в двигателях с промежуточным охлаждением все же значительно ниже. Редко случается, что наддув вызывает детонацию, просто излишнее тепло. Промежуточный охладитель — это такое естественное решение для принудительной индукции, что почти в каждом сложном применении промежуточное охлаждение является частью пакета.Для двигателей, которые испытывают проблемы с детонацией, основными вариантами являются использование систем задержки зажигания / синхронизации, топлива с более высоким октановым числом или промежуточного охлаждения. Хотя системы замедления зажигания могут быть полезны в определенных ситуациях, они также могут значительно снизить выходную мощность двигателя, поскольку любое сокращение времени приведет к уменьшению мощности. И хотя сокращение времени может спасти двигатель от детонации, чрезмерное тепло, вызвавшее детонацию, все еще присутствует. Промежуточное охлаждение, с другой стороны, фактически удаляет тепло, которое вызывает детонацию, и позволяет безопасно работать с более высокими уровнями наддува с полной синхронизацией на насосном газе.Это дает максимальную выгоду с точки зрения увеличения мощности и защиты двигателя без какого-либо дополнительного обслуживания или хлопот.

Причины и способы предотвращения

У него несколько названий — стук, гудок, детонация и т. Д., И многие из этих терминов могут сделать событие довольно безобидным. По правде говоря, при умеренных и высоких нагрузках постоянное количество детонаций может привести к катастрофическому отказу двигателя, обычно в виде раздробленных подшипников штока, трещин в кольцевых зацепах или отверстия в поршне.

Практически каждый двигатель с искровым зажиганием от средней до высокой мощности будет испытывать случайные детонации на протяжении всего срока службы. Это одна из тех вещей, которых невозможно полностью избежать, но их можно легко контролировать и удерживать в безопасных пределах с помощью датчиков и ответственной настройки. Для начала, это помогает понять, что происходит внутри камеры сгорания, чтобы вызвать этот деструктивный свистящий звук.

Что это такое
В зависимости от нагрузки двигателя и настройки, свеча зажигания загорается в диапазоне от 45 градусов до 5 градусов перед верхней мертвой точкой (ВМТ) такта сжатия и воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Во время нормального цикла сгорания фронт пламени расширяется от точки воспламенения к стенкам цилиндра и днищу поршня, этот процесс горения может занять до 90 градусов вращения коленчатого вала для полного сгорания. Детонация определяется как любое самовозгорание, возникающее после того, как процесс горения уже начался, и не зависит от начального фронта пламени. Это неконтролируемое событие может происходить из любого места в камере и обычно вызвано высокими температурами и / или давлением в баллоне.

Что он делает
Теперь, когда у вас есть базовое понимание стука и двух его основных причин (тепла и давления), мы можем поговорить о связанных с ним разрушительных эффектах. Повреждение вызвано не энергией, высвобождаемой при детонации, а скорее скоростью высвобождения энергии (энергетический потенциал такой же, как и при нормальном цикле сгорания). Детонация часто считается эквивалентом удара по верхней части поршня взрывным молотком.

Как это обнаружить

Слева: Датчик детонации, обычно встречающийся на автомобилях EFI.Справа: электронные детекторы, обычно используемые тюнерами.


При возникновении детонации можно услышать звуковой свистящий звук. В вашем среднем двигателе EFI обнаружение детонации зависит от использования одного или нескольких датчиков детонации, установленных в определенных местах на двигателе. Эти датчики представляют собой тип микрофона, который откалиброван для улавливания определенного диапазона частот, который, как известно, связан с детонацией. Когда датчик обнаруживает достаточно большое количество детонаций, ЭБУ начинает замедлять опережение зажигания и / или добавлять больше топлива, в зависимости от используемого ЭБУ.

Эти частоты детонации будут различаться в зависимости от конструкции двигателя и также должны быть откалиброваны тюнером после модификации тяжелого двигателя.
Австралийская компания по управлению двигателями Haltech создала отличное видео, объясняющее этот процесс калибровки:

Профессиональные тюнеры часто полагаются на использование детонационных баллончиков (детонационных баллончиков) для обнаружения событий детонации в сильно модифицированных двигателях. Эти дет-банки могут быть как электронными, так и механическими, в первом из которых используется микрофон для передачи звука через пару наушников, а во втором — просто с помощью медного крепления и трубки для передачи звука, улавливаемого медью, на наушники.Бидоны Det также могут помочь ускорить процесс повторной калибровки датчика детонации.

Как им управлять
При настройке двигателя есть два основных источника тепла и давления: подача топлива и угол опережения зажигания.

Момент зажигания для контроля давления
При настройке угла опережения зажигания вы должны помнить о том, насколько вы опережаете время зажигания — большее время не всегда означает большую мощность. Идея состоит в том, чтобы рассчитать время искры в нужный момент до ВМТ, чтобы обеспечить достаточно времени горения для достижения пикового давления в цилиндре в оптимальной точке ВМТ.

Заводская карта опережения зажигания от JDM Mitsubishi Evo X 2008 года выпуска (Degrees BTDC). Обратите внимание на то, что по мере увеличения нагрузки и числа оборотов опережение уменьшается. Приложения с форсированным двигателем имеют тенденцию работать с более низкой пиковой синхронизацией из-за повышенного давления в цилиндре, связанного с принудительной индукцией.

Превышение опережения зажигания приведет к слишком раннему возникновению искры, в результате чего давление в цилиндре будет расти быстрее, чем может распространяться фронт пламени. Это создаст два источника давления в цилиндре, работающих одновременно (ход поршня и сгорание), в результате чего давление и температура в цилиндре превысят точку самовоспламенения несгоревшего топлива, все еще оставшегося в цилиндре, что мгновенно сгорит.Это самовозгорание является детонационным событием и является одной из наиболее частых причин выхода из строя поршня, штока и подшипника.

Примеры отказов подшипников из-за детонации. Слева: усталость промежуточной футеровки на основе меди в трехметаллических подшипниках. Справа: Локальный чрезмерный износ из-за деформации шатуна от детонации.

Заправка топливом для контроля температуры
При настройке двигателя топливо используется как форма контроля температуры. Добавление большего количества топлива создает более богатую смесь и охлаждает камеру, а удаление топлива выжимает смесь и добавляет больше тепла.

Haltech предлагает отличную аналогию, которая поможет вам понять этот процесс. «Думайте об этом как о выпечке торта. Когда вы закончите выпечку, откройте духовку и вытащите пирог, чтобы он остыл. Температура воздуха внутри духовки составляет 180 градусов по Цельсию, поэтому и торт, и стальная форма для выпечки имеют температуру 180 градусов, но при этом, когда вы кладете руки на 180 градусов, вы не обжигаетесь. Однако металлическая форма для торта наверняка обожжет руки, как и сам торт через пару секунд.

Что вы хотите убрать из этого, так это то, что воздух — ужасный проводник тепла, потому что воздух на 180 градусов в духовке не обожжет вас, как форма для торта при той же температуре.Топливо намного лучше проводит тепло, поэтому, в общем, чем больше топлива вы добавляете, тем больше тепла будет отводиться от стенок цилиндров, поршней, клапанов и т. Д.

Заводская топливная карта EDM Mitsubishi Evo X 2008 года (масштабируется для AFR). Обратите внимание, что по мере увеличения нагрузки и числа оборотов увеличивается заправка (богаче). Двигатели с наддувом обычно требуют как минимум на 10% более богатой топливной смеси для борьбы с детонацией, вызванной повышенными температурами цилиндров, создаваемыми принудительной индукцией.

Однако можно добавить слишком много топлива, особенно в областях с низкой нагрузкой, таких как холостой ход или круиз, и вы можете вызвать стук или даже расплавить поршень, если вы слишком обеднены при более высоких нагрузках.Задача тюнеров — откалибровать несколько различных компонентов двигателя (MAF, VE, VVT, Boost, заправка, время зажигания и т. Д.) Для достижения наиболее эффективных целей заправки и опережения зажигания для двигателя и его конкретных модификаций.

Заключение
Детонация может вызвать катастрофический отказ двигателя, если ее не остановить. Вот почему большинство современных двигателей включают в себя функцию отказоустойчивости в заводской настройке, чтобы замедлить опережение зажигания или добавить топлива, когда датчик детонации обнаруживает слишком большое количество детонаций.Чтобы предотвратить детонацию модифицированных двигателей, требуется настройка для настройки заводских калибровок и приведения вашего двигателя в равновесие с вашими новыми модами.

Детонация, предварительное зажигание и детонация двигателя

Детонация — обычно вызываемая топливом с низким октановым числом — это склонность топлива к предварительному воспламенению или самовоспламенению в камере сгорания двигателя. Это раннее (до того, как загорится свеча зажигания) воспламенение топлива создает ударную волну по всему цилиндру, поскольку горящая и расширяющаяся топливно-воздушная смесь сталкивается с поршнем, который все еще движется к верхней мертвой точке.В результате стук или звон — это звук ударов поршней о стенки цилиндра.

Эффекты детонации могут быть от произвольных до серьезных. Продолжительный и интенсивный стук может привести к поломке поршня или двигателя, хотя он также может выдержать эту небольшую проблему на протяжении тысяч миль. Точно так же перегрев может вызвать дополнительный износ двигателя, быть относительно безвредным или вызвать возгорание и поломку двигателя.

Распространенные причины детонации

Детонация чаще всего возникает из-за использования низкокачественного моторного топлива и, как следствие, порчи деталей вашего двигателя.Однако конструкция камеры играет ключевую роль в определении того, когда и если двигатель может неожиданно взорваться. Форма, размер, расположение искры и геометрия конструкции — все это помогает определить, где эти взрывы могут произойти.

Перегретый наконечник свечи зажигания также может вызвать преждевременное зажигание. Это может вызвать пинг в вашем автомобиле при движении по шоссе, но на самом деле он может сохраняться в двигателе на тысячи миль. Если вы слышите металлический щелкающий звук во время езды на большие расстояния, вам следует проконсультироваться со своим механиком и узнать, нужно ли заменить свечу зажигания.

Общие эффекты

Детонация может вызвать три типа отказа двигателя в зависимости от источника и серьезности: истирание, механическое повреждение и перегрев. Механическое повреждение происходит из-за того, что сильное воздействие природы может вызвать разрушение частей двигателя внутреннего сгорания. Это может особенно повлиять на посадку верхнего или второго поршневого кольца или даже на выпускные или впускные клапаны.

При истирании головка поршня медленно разрушается, создавая на ее поверхности микроскопический эффект швейцарского сыра, что приводит к снижению эффективности и возможной поломке.Однако перегрев — более серьезная проблема, которая при запуске действует почти как эффект снежного кома. Вызванный тем, что пограничный слой газа прерывается на головке блока цилиндров и теплопередача к охлаждающей жидкости через головку блока цилиндров, этот перегрев двигателя будет продолжаться, поскольку температура увеличивается, вызывая усиление детонации.

Общие решения

К счастью, есть несколько способов предотвратить преждевременное зажигание. Лучшее решение, очевидно, — поговорить с вашим механиком о проблеме, но если у вас есть опыт ремонта двигателя, вы также можете воспользоваться следующими методами, чтобы снизить вероятность детонации двигателя.

Переход на топливо с более высоким октановым числом для уменьшения нагрева камеры сгорания и более медленного сжигания топлива — лучший способ борьбы с ложным срабатыванием. Точно так же снижение температуры воздуха на входе в двигатель значительно снизит вероятность преждевременного воспламенения и детонации. Как правило, на каждые 10 градусов холоднее входящего воздуха, он производит на один процент больше энергии. Регулировка фаз газораспределения также может помочь решить эту проблему. Если ваш двигатель работает во время открытия дроссельной заслонки на низких оборотах двигателя, вам может потребоваться отрегулировать время на два-три градуса.

Что такое детонация двигателя

Детонация (также называемая «искровой детонацией») — это беспорядочная 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 происходит потому, 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 блока цилиндров, 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 зависит 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 за счет дополнительной очистки для увеличения доли более тяжелых углеводородов в топливе за счет использования более высокого класса. сырой нефти или добавлением этанолового спирта в качестве усилителя октанового числа (все это может увеличить стоимость топлива).

Тетраэтилсвинец долгое время использовался в качестве антидетонационной присадки 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 ПОВЫШЕНИЯ ОКТАНА

Если вы водите старый маслкар и не можете найти бензин для насоса с достаточно высоким октановым числом, чтобы предотвратить детонацию в вашем двигателе, и вы не хотите расстраивать двигатель, замедляя синхронизацию зажигания или уменьшив степень сжатия, вы можете добавить в топливный бак присадку для повышения октанового числа бензина.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 высшего качества (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 возникновении 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 движения 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 «очиститель для 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 удаления 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 вещества, такие как измельченные скорлупы грецких орехов, чтобы очистить камеры сгорания. . Эту работу можно выполнить с головкой блока цилиндров на месте, сняв свечу зажигания, выдув 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 перекачиваемом газе может состоять в том, чтобы восстановить двигатель с поршнями с более низким сжатием или головками цилиндров с большими камерами сгорания, или заменить стоковую прокладку головки на более толстую прокладку головки для уменьшения степени сжатия!

Превышение 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 закрыто, неисправный водяной насос, забитый радиатор или серьезное ограничение в выхлопе, такое как засоренный каталитический нейтрализатор, который отводит 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 линиях, 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 возникнуть «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 отработавших газов не работает или кто-то отсоединил его или засорил вакуумный шланг системы рециркуляции ОГ, температура сгорания будет намного выше, что приведет 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 отсчет времени не удается замедлить, возможно, неисправен датчик 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 последние 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *