Что такое детонация двигателя?

Существует несколько способов оценить работоспособность двигателя без его разборки. Наиболее простым и распространенным является измерение компрессии. В этой статье мы рассмотрим, что это такое. Также расскажем о смежных процессах – детонации и преждевременном воспламенении.

Что такое компрессия

Компрессия двигателя – это давление, создаваемое поршнем в конечном цикле сжатия в верхней мертвой точке. Часто это понятие путают со степенью сжатия или считают их одним и тем же.

Но это совсем не так.

Степень сжатия это неизменная величина, которая показывает, во сколько раз сжимается в цилиндре топливовоздушная смесь при перемещении поршня от нижней мертвой точки (НМТ) до верхней мертвой точки (ВМТ).

Что такое детонация двигателя?Проверка компрессии

Компрессия  и степень сжатия являются разными величинами, но они связаны друг с другом. Если степень сжатия – это постоянный параметр, то компрессия может меняться в зависимости от износа поршневой группы, качества топлива и по другим причинам. В свою очередь, от уровня сжатия будет зависеть и компрессия.

Компрессия в бензиновых и дизельных двигателях

Для разного типа двигателей есть свои нормы компрессии. Чтобы узнать норму компрессии бензинового четырехцилиндрового двигателя, нужно значение степени сжатия умножить на коэффициент для бензиновых двигателей. Обычно все эти параметры можно найти в технической документации автомобиля. Как правило, для бензиновых силовых агрегатов этот коэффициент равен 1,2 – 1,3.

Например, степень сжатия равна 11. Рассчитываем компрессию: 11*1,2 = 13,2. Показатель от 7 до 13 атмосфер считается нормой.

Этот параметр для дизельных силовых установок будет намного выше, так как в дизельных моторах больше степень сжатия, соответственно, выше и компрессия. Нормой для дизеля считается 25 – 33 атмосферы.

Проверка компрессии в цилиндрах

Замерить компрессию в каждом цилиндре можно с помощью прибора, который называется компрессометр. Это можно сделать самому, но нужно соблюсти определенные условия и иметь в наличии:

  • компрессометр;
  • полностью заряженный рабочий аккумулятор;
  • рабочий стартер;
  • свечной ключ.

Что такое детонация двигателя?Измерение компрессии в цилиндре

Компрессометр имеет специальный переходник, который устанавливается вместо свечи зажигания. Двигатель прокручивается стартером. Данные с прибора фиксируются в течение нескольких секунд, пока стрелка не перестанет расти. Такая процедура проделывается с каждым цилиндром. Чтобы получить более точные данные, нужно провести замеры на холодном и прогретом двигателе.

Вполне нормально, если показатели отличаются от заявленных производителем. Это происходит из-за износа поршневой группы и других деталей. Нормой считается расхождение в районе 10%. Стоит обратить внимание также на соотношение показателей в разных цилиндрах, они также не должны сильно отличаться.

Компрессия в дизельных моторах намного выше, так как степень сжатия больше. Условия замера компрессии в дизельном двигателе:

  • отключить топливный насос;
  • иметь заряженный аккумулятор и рабочий стартер;
  • выкрутить одну форсунку;
  • установить компрессометр на место форсунки.

Если показатели давления в цилиндрах ниже установленной нормы на 10-12%, то это может привести к следующим последствиям:

  • увеличение расхода топлива;
  • увеличение расхода масла;
  • появление нагара в камере сгорания, токсичность;
  • большее давление картерных газов.

Главной причиной низкого давления является износ поршневой группы или плохая герметичность клапанов. Подлежат замене гильзы, поршневые кольца или же проводится ремонт места сопряжения клапанов и головки блока цилиндров.

https://www.youtube.com/watch?v=0ckvcIWekOQ\u0026pp=ygU40KfRgtC-INGC0LDQutC-0LUg0LTQtdGC0L7QvdCw0YbQuNGPINC00LLQuNCz0LDRgtC10LvRjz8%3D

Низкая компрессия в дизельных двигателях проявляется выхлопом синего дыма. Недостаточное сжатие и, как следствие, температура не позволяет сгорать солярке полностью. Неправильно выставленное зажигание, неподходящее октановое число топлива и компрессия может привести к возникновению детонации.

Что такое детонация

При нормальном сгорании топливно-воздушная смесь сгорает в цилиндре в течение всего рабочего хода поршня от ВМТ до НМТ. За счет этого плавно совершается работа по движению поршня вниз и чтобы этот процесс медленного сгорания максимально эффективно отработал, требуется смесь вовремя поджечь.

Детонация двигателя представляет собой произвольное самовоспламенение смеси взрывного характера, что приводит к возникновению ударных волн. В нормальных условиях скорость распространения пламени после сгорания составляет 30 м/с, а при детонационном возгорании она доходит до 2000 м/с. Ударная волна ударяет о стенки цилиндра, вызывая характерный металлический стук.

Его часто приписывают стуку пальцев поршня, хотя они тут ни при чем.

Что такое детонация двигателя?Правильное и неправильное сгорание топлива

При стандартном режиме работы топливно-воздушная смесь воспламеняется, когда поршень почти достигает верхней мертвой точки. Нормальный угол опережения зажигания при этом 2-3 градуса. После завершения сгорания поршень идет в обратную сторону, получая необходимый толчок.

При детонации воспламенение начинается ещё в середине такта сжатия. Происходит преждевременное воспламенение смеси. Ударная волна идет в противоход поршню, подвергая его и цилиндр сильнейшим перегрузкам.

Причины возникновения детонации

Причин возникновения взрывного возгорания может быть несколько:

  • октановое число бензина;
  • конструктивные особенности двигателя;
  • условия эксплуатации.

Октановое число бензина

В бензиновых двигателях возгорание топлива происходит от искры свечи системы зажигания. Октановое число бензина показывает его устойчивость к детонации. Чем выше октановое число, тем сильнее можно сжать топливовоздушную смесь без риска детонации. А чем выше степень сжатия, тем больше мощность двигателя.

Каждый двигатель настроен на определенное октановое число. Если рекомендуется использовать бензин с октановым числом 95, а залить 92, то при нагрузках будет происходить детонация.

Некачественное топливо с добавлением примесей для повышения октанового числа также может вызывать детонацию.

Конструктивные особенности двигателя

Детонация двигателя может появляться вследствие особенностей конструкции двигателя и его характеристик. Среди них можно выделить следующие:

  • форма камеры сгорания;
  • имеющийся наддув;
  • форма днища поршня;
  • местоположение свечей зажигания;
  • степень сжатия.

Чем больше двигатель способен сжать топливо, тем больший риск детонации. Наличие наддува также требует использовать высокооктановый бензин.

Условия эксплуатации двигателя

Детонацию может вызвать неправильный выбор режима езды. Так, например, если двигаться на высокой передаче в гору с малой скоростью, то незамедлительно произойдет детонация. Поступает слишком много топлива, чем необходимо для этого режима движения поршней.

Преждевременное воспламенение

После детонирования низкооктанового бензина на стенках цилиндра остается нагар. Он может вызвать так называемое преждевременное воспламенение (калильное зажигание) смеси.

Воспламенение идет не от разряда свечи, а от раскаленного электрода или частички нагара на такте сжатия. Момент воспламенения при этом неуправляем. Происходит снижение мощности, так как часть работы идет на сжатие уже сгоревших газов.

Двигатель также может какое-то время работать после отключения зажигания.

Последствия детонации

Что такое детонация двигателя?Последствия детонации

Систематическое возникновение этого явления наносит ущерб двигателю. Страдает не только поршневая группа, но и полностью головка цилиндров и кривошипно-шатунный механизм. Длительное воздействие может вывести ДВС из строя. Также возникает сверхповышенная температура в камере сгорания (до +3700 градусов). Это приводит к прогоранию прокладки ГБЦ и днища поршня, коррозии зеркала цилиндров.

Как предупредить детонацию

Что такое детонация двигателя?Датчик детонации

В инжекторных двигателях устанавливается датчик детонации. Этот небольшой прибор улавливает колебания, определяет детонацию и корректирует зажигание при необходимости. Прибор посылает сигнал блоку управления, который затем передает его системе. Корректируется подача топлива и угол опережения зажигания. Располагается датчик детонации обычно между вторым и третьим цилиндром.

Нужно помнить, что самым действенным способом борьбы с детонацией является использование рекомендованного автопроизводителем высококачественного топлива.

(7

Из-за чего может стучать двигатель и как это победить?

© ТАСС

Детонация

Одной из самых распространенных причин стуков в двигателе является детонация. Она происходит, когда топливно-воздушная смесь в цилиндре воспламеняется раньше, чем должна. Это приводит к увеличению давления и температуры, что, в свою очередь, вызывает стук. Причиной детонации может быть:

  • Низкое качество топлива
  • Некачественный тюнинг, вследствие которого изменилась степень сжатия
  • Неправильная работа системы зажигания
  • Загрязнение камеры сгорания и нагар
  • Неисправность свечей зажигания

Решение:

Если детонация вызвана низким качеством топлива, следует заправлять автомобиль более качественным топливом с обязательной сменой заправки. В случае проблем с системой зажигания, свечами или загрязнением камеры сгорания, необходимо обратиться на станцию техобслуживания для проведения диагностики и ремонта.

Гидрокомпенсаторы

Если из верхней части двигателя слышится легкий приглушенный стук на холостых оборотах, который исчезает при перегазовке и затихает при прогреве, вероятнее всего, причина этого стука — неправильная работа гидрокомпенсаторов, которые регулируют положение клапанов.

Обычно это происходит из-за появления зазоров или смещения мелких деталей внутри компенсаторов, что является естественным износом. Однако, компенсаторы могут начать стучать из-за некачественного масла, которое имеет плохие смазывающие свойства, повышенную вязкость или содержит посторонние примеси.

Также они реагируют подобным образом на редкую смену масла, поэтому не стоит экономить на ТО.

Решение:

Первым делом стоит поменять масло несколько раз подряд, не катаясь на одном масле более 1000 км.

Это поможет немного очистить внутренние стенки двигателя от отложений и промыть в целом всю систему, включая маслоканалы.

Если причиной уставания «гидриков» было засоренное продуктами горения масло и отложения, это должно помочь. Если же ситуация никак не изменится, вероятно требуется полная замена.

Клапаны

Если в двигателе слышен звонкий стук, который исходит сверху и усиливается при нажатии на педаль газа независимо от температуры мотора и уровня нагрузки, то скорее всего, он вызван неправильно установленным клапаном, который бьется о стенки «седла», вызывая лязг. Это достаточно серьезная проблема, обладающая разрушительными последствиям для двигателя. Обычно это происходит из-за естественного износа механизма.

Читайте также:  Электронный блок управления двигателем (ЭБУ)

Решение:

Если клапаны регулируются вручную, можно попробовать такой метод решения. Но если износ слишком большой, тогда потребуется замена всего клапанного механизма, включая «седла». Это уже дорого и требует разборки верхней части двигателя.

Поршни

Когда звук издают поршни, то из центральной части двигателя слышен очень глухой стук, который часто сопровождается щелчками. Обычно он приглушается по мере нагрева, но обязательно усиливается при сбросе газа. Причиной этого может быть естественный износ деталей, последствия аварии и последующего физического повреждения, а также езда с перегревом, детонацией или низким уровнем масла.

Решение:

Если стучат сами поршни, то отделаться простой заменой масла обычно уже не получается. В большинстве случаев, это капитальный ремонт двигателя с заменой элементов шатунно-поршневой группы на новые.

Коленвал

Стук коленвала в холодном двигателе доносится снизу и наиболее громко звучит в момент запуска и первые несколько секунд работы. По мере прогрева, стук приглушается, но не исчезает полностью.

Он может исчезнуть на определенных оборотах, а затем снова появиться. Это связано с увеличением зазоров между шейками и вкладышами коленвала.

Это опасная для мотора ситуация и необходимо как можно быстрее обратиться в СТО.

https://www.youtube.com/watch?v=0ckvcIWekOQ\u0026pp=YAHIAQE%3D

Причиной этого может быть естественный износ при нормальной эксплуатации двигателя. Однако, коленвал быстрее изнашивается при нехватке или плохом качестве масла.

Решение:

Решение здесь одно – замена коленвала и, скорее всего, замена или ремонт постели коленвала. Ремонт дорогостоящий, но если отложить «на потом», станет еще дороже, когда коленчатый вал просто сломается и заклинит двигатель.

Растянутая цепь

Если цепь в моторе растянулась, при запуске на холодную вы всегда будете слышать металлическое лязганье со стуками из-под капота. Звук уходит буквально за одну-две минуты и это самое опасное, так как притупляет внимание к проблеме.

Если цепь растянется еще сильнее и перескочит на зубец, мотор может заклинить и потребуется капиталка, а это очень дорого. Растяжение обычно начинается на пробегах от 150 000 километров или при долговременном использовании одного масла без замены, что вызывает повышенные сопротивление.

Так или иначе, это естественный износ, избежать которого практически невозможно даже на дорогих двигателях.

Решение:

Исключительно замена цепи на новую вместе с натяжителем, а иногда и успокоителем, в зависимости от выработки. Для этого придется частично разобрать двигатель, поэтому самостоятельный ремонт невозможен.

Масляное голодание

Здесь все очень просто, масляное голодание – это отсутствие масла на подвижных деталях двигателя, что приводит к увеличенному трению и различным стучащим звукам.

Это может быть вызвано как неисправным масляным насосом, так и снижением уровня масла из-за образовавшейся течи.

Также злую шутку может сыграть забившийся или «прокрученный» масляный фильтр, который не справляется со своей задачей.

Решение:

Для устранения проблемы со смазыванием необходимо регулярно проверять уровень масла и доливать его при необходимости. Рекомендуется проводить замену масла и масляного фильтра не реже, чем в 5-7 тысяч километров.

Нельзя использовать поврежденный фильтр, даже если он новый.

В случае подозрения на неисправность насоса, следует отвезти автомобиль на станцию технического обслуживания на эвакуаторе, чтобы двигатель не получил дополнительных повреждений.

Навесное оборудование

Стук в двигателе может быть вызван неисправностью аксессуаров или навесного оборудования, таких как компрессор кондиционера или водяной насос. Это не столь опасно, как стук из двигателя, но так как все компоненты максимально прижаты друг к другу, вы легко можете спутать источник звука.

Решение:

Если стук исходит от навесного оборудования, в большинстве случаев это исключительно замена, так как насосы и компрессоры в современных автомобилях одноразовые и не предназначены для ремонта в принципе.

Заключение

Стучащий звук в двигателе может быть вызван массой различных причин, большую часть из которых мы вам перечислили. Правильное определение источника стука и оперативный ремонт является ключом к максимальной экономии денежных средств.

Важно помнить, что если появился стук, то сам он уже не пройдет, а ситуация будет лишь усугубляться. Если у вас нет возможности произвести ремонт прямо сейчас, лучше поставить автомобиль на стоянку и воспользоваться общественным транспортом.

Что такое высокооборотная детонация, ваш автомобиль наверняка болеет этой проблемой

Описание понятия и механизма детонации

Детонация возникает, когда давление на топливно-воздушную смесь (ТВС) выше нормы. В результате большего воздействия на педаль акселератора, в цилиндре повышается давление, и поршень не может достичь верхней точки своего движения. ТВС воспламеняется значительно раньше, создавая эффект ударной волны.

Выделяемое тепло распределяется по камере сгорания и поршню, создавая перегрев. Несгоревшая топливная смесь вступает в реакцию с деталями двигателя и может осаживаться на стенках в виде альдегидов или спиртов, провоцируя коррозию. В дальнейшем эти химические соединения могут усугублять детонацию.

https://www.youtube.com/watch?v=c1fXQNajcuU\u0026pp=YAHIAQHwAQG6AwIYAg%3D%3D

Волна от взрыва в условиях высокой температуры распространяется по пространству камеры со скоростью до 1000–3000 м/с. В нормальных условиях сгорания топливно-воздушной смеси скорость волны достигает 20–30 м/с.

Каждый автолюбитель, хотя бы раз в жизни, слышал о явлении детонации, половина водителей — понимают, о чем идет речь, еще десятая часть – знает детали проблемы. Практически никто, за исключением специалистов, не знает о высокооборотной детонации.

Если описать явление детонационного сгорания топлива, то обычно, даже специалисты, говорят о неуправляемом преждевременном сгорании топлива при создании соответствующих условий (высоком давлении и температуры). Скорость горения детонационных вспышек так велика, что можно говорить о микровзрывах в сжатой топливовоздушной смеси.

Микроскопические мощные вспышки дают скачки давления формирующие ударные волны. Процесс горения превращается в хаос, экономичность двигателя и полезная мощность падает, двигатель перегревается, происходит интенсивное разрушение поршня, клапанов, компрессионных колец, вообще всех элементов присутствующих в камере сгорания.

В момент зажигания разряда на свече зажигания, топливовоздушная смесь под воздействием ударных волн уже разогрета до высокой температуры и потратила половину своей потенциальной внутренней энергии на неоптимальное горение.

Учитывая то, что появление детонации обусловлено немалым количеством различных факторов, которые сложно учитывать в реальных условиях работы двигателя, для предупреждение детонации разработчики автомобильных двигателей применяют нехитрый прием – уменьшение угла зажигания.

Появление детонационного горения фиксируется акустическими датчиками детонации, подключенными к электронным «мозгам» автомобиля. Частота детонационных ударов составляет от 2 до 10 тысяч герц и легко отфильтровывается из всего спектра шума.

При срабатывании датчика компьютер не занимается анализом причин возникновения, (которых может быть превеликое множество), а изменяет угол опережения зажигания в сторону уменьшения. Экономичность двигателя и крутящий момент падает, но детонация побеждена. Лучше немного потерять в мощности, чем разрушить двигатель, тем более что он работает практически в оптимальном режиме.

Как происходит детонация на высоких оборотах. При увеличении оборотов двигателя до высоких или очень высоких величин, картина горения топлива несколько меняется. Прежде всего, повышается турбулентность смеси, ее характеристики становятся крайне неоднородными и «рваными».

Часть выхлопных газов не успевают покидать камеру сгорания и смешиваются с новой свежей порцией топлива и воздуха. Такая смесь хуже воспламеняется, снижается скорость распространения фронта горения. Свеча зажигания частично перегревается, тем самым повышая риск возникновения калильного зажигания.

Более детальные исследования показали, что при таких условиях как повышенная температура смеси, наличие факторов, провоцирующих калильный эффект, добиться расчетного и равномерного сгорания топлива можно, только если топливо по своим характеристикам имеет высокие температуру воспламенения и скорость горения.

В противном случае, при больших оборотах, чувствительность перегретых паров топлива к самовоспламенению в форме детонации возрастает на порядок. Практические исследования доказали стойкость к высокооборотной детонации углеводородов парафинового ряда изомерного строения. Недаром, основным компонентом авиационного моторного топлива является изооктан.

Помимо высокого октанового числа, такое топливо не разрушает двигатель самолета при максимально допустимых оборотах, что является вполне заурядным режимом для авиации, например при взлете и наборе высоты. Аналогичные условия работы устанавливлены и по отношению к высокооборотным спортивным моторам.

Ресурс такого ДВС и так невысок, а при возникновении высокооборотной детонации ресурс упал бы в несколько раз. Правда, стоимость высокосортного топлива на основе изооктана в 8-10 раз дороже обычного А-95 или А-98. В противоположность к изопарафинам, углеводороды олефиновой или ароматической структуры не способны выдерживать сложные условия высокооборотного горения.

Олефины и ароматические соединения прекрасно подходят для обычных условий работы, они относительно дешевы и составляют до 90% обычного высокооктанового бензина марки А-95 или А-98. Такое топливо не рассчитано на большие обороты.

Учитывая тот факт, что направление модернизации и форсирования двигателя идет в направлении увеличения оборотов двигателя, при уменьшении его массогабаритных показателей, в недалеком будущем практически весь парк современных автомобильных двигателей будет серьезно зависим от качественного состава бензина, а именно насколько он соответствует критериям содержания изопарафинов. Возможно, что дорогие изопарафины можно будет частично заменить спиртовыми топливами или эфирами. Например, диизопропиловый эфир имеет антидетонационные характеристики, даже превышающие изооктан, но, к сожалению, имеет несколько пониженную теплоту сгорания и маленький срок хранения. Высокооборотная детонация легко возникает в обычных двигателях, далеких от спортивных рекордов. К тому же, как показали исследования, обнаружить ее не всегда так просто, а разрушающий эффект не уступает классическому детонационному горению на низких оборотах. Поэтому, если вам нравится ездить на очень высоких оборотах, знайте, что риск выхода из строя вашего автомобиля возрастает в несколько раз, или используйте для заправки высококачественные спортивные сорта бензина.

Читайте также:  Что такое коробка АМТ: особенности и отличия КПП данного типа

  Лада Калина: замена термостата самостоятельно

29.09.2015

Причины детонации двигателя

Существует несколько основных причин, которые способствуют детонации:

  1. Состав топливно-горючей смеси. Чрезмерно обогащенная ТВС при воспламенении может создавать на стенках и углах камеры окислительные соединения, которые ведут к дальнейшей детонации двигателя. Чаще всего это случается с ТВС, у которой соотношение воздух/топливо равняется 9,0.
  2. Угол опережения зажигания. Если было произведено вмешательство в систему работы зажигания, есть большая вероятность повышения ударной нагрузки на поршни. Давление, оказываемое на смесь, вызывает ее самопроизвольное воспламенение.
  3. Октановое число. Вероятность «заработать» детонацию ДВС возрастает, если использовать бензин с низким октановым числом. Таким образом, автомобили, которые ездят на 75 бензине, вместо рекомендованного 92, больше подвержены детонации.
  4. Уровень сжатия. Сжатие – соотношение между объемами камеры сгорания и поршня. Увеличение показателя повышает температуру в цилиндрах и приводит к детонации. Чтобы избежать подобной проблемы, для автомобилей с высоким сжатием лучше использовать бензин с высоким содержанием октана. Проблемы топливного фильтра или топливный насос работает с перебоями.
  5. Недостатки в работе кислородного датчика из-за чего ТВС смешивается в неправильных пропорциях.
  6. Проблемы с охлаждением.

Звук детонации двигателя – стоит ли обращать внимание на дефект?

К чему приводит сильная детонация двигателя, признаки которой изложены выше?

  • Во-первых, существенно падает мощность мотора и происходит интенсивный износ деталей кривошипно-шатунного механизма.
  • Во-вторых, в результате этих негативных процессов двигатель сильно перегревается, что приводит к разрушению поршней и поверхности цилиндров.
  • В-третьих, если не устранить причину детонации, может прогореть прокладка под головкой цилиндров.

Иногда для увеличения крутящего момента повышают угол опережения зажигания, что является одной из самых распространенных причин возникновения детонации. Существенно увеличивается риск ее появления, если осуществлялось самостоятельное и неоправданное изменение заводских регулировок для соотношения в горючей смеси топлива и воздуха (обедненная смесь).

Последствия детонации

Когда технология сгорания топлива нарушается, в цилиндрах постоянно повышается температура. В результате первыми под удар попадают свечи зажигания, а затем клапаны и поршневые кольца.

https://www.youtube.com/watch?v=e37I5ZhEFnI\u0026pp=YAHIAQHwAQG6AwIYAg%3D%3D

Во время детонации на двигателе выгорает масляная пленка, которая должна защищать детали от чрезмерного износа. При долгосрочном отсутствии смазывающего вещества элементы цилиндропоршневой группы подвергаются излишнему механическому воздействию, что чревато залеганием колец и задирам на стенках камеры сгорания.

Помимо температурной нагрузки возникает постоянное давление от ударной волны, которая настигает все активные элементы двигателя. В первую очередь это отражается на кривошипно-шатунном механизме.

Сильнее всего от детонации страдают вкладыши коленчатого вала и шатуна.

Детонация двигателя после выключения зажигания

Помимо того, что ДВС детонирует после работы свеч и других механизмов, детонация может происходить при выключении замка зажигания. Это процесс происходит в среднем за несколько секунд, однако в редких случаях может достигать 20–30 секунд.

Чаще всего двигатель детонирует после отключения зажигания при неправильно подобранном топливе. Разное октановое число бензина предназначается для разных уровней сжатия. В таком случае, если бензин не соответствует требованиям автомобиля, то качества ТВС может быть недостаточно для обеспечения нормального механизма сгорания.

При активном воспламенении выделяется излишек тепла и энергии, который направлен в сторону двигателя.

Другой причиной детонации при отключении зажигания считается излишне раннее зажигание. Некоторые механики устанавливают его из побуждений повысить чувствительность к движению дроссельной заслонки.

Однако часто не учитывают факт, что при такой настройке воспламенение ТВС происходит раньше в момент движения поршня к верхней точке.

Отсутствие продуманной системы охлаждения усложняет отвод тепла от двигателя и вызывает перегрев.

Третьей причиной подобной проблемы считается неправильно подобранные свечи, или же их перебойная работа.

Конструктивные способы устранения детонации двигателя

Чтобы правильно устранить детонацию ДВС необходимо четко очертить причины проблемы. Если сразу после заправки нового топлива двигатель начал вибрировать и шуметь, можно определенно сказать, что причина детонации кроется в неподходящем октановом числе.

Лучше не экспериментировать и не доливать подходящий бензин к тому, что есть. Правильнее будет слить прежний и заправить тот вид топлива, который подходит к двигателю автомобиля.

Если же детонацию спровоцировал нагар в камерах сгорания, можно дать несколько минут проехать автомобилю на высоких оборотах. В качестве профилактики специалисты рекомендуют раз в неделю давать двигателю максимальную нагрузку.

В случае детонации дизельного мотора, автомобилист может обнаружить грязный зеленый или черный выхлоп. В таком случае проводить «спасение» уже бессмысленно, поскольку поршни полностью разрушены.

Если причина скрыта в неправильной работе свечей зажигания, необходимо полностью поменять комплект. В целом, детонация из-за свечей происходит достаточно редко но, тем не менее не стоит пренебрегать их своевременной диагностикой.

Кроме всего, необходимо следить за системой охлаждения двигателя и вовремя регулировать угол опережения зажигания.

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

Специалисты выделяют несколько главных причин, по которым топливо детонирует в двигателе.

  • Прежде всего, стоит сразу выделить использование низкооктанового бензина в агрегатах с высокой степенью сжатия. Если просто, октановое число бензина ( АИ-92, 95 или 98) фактически указывает на его детонационную стойкость, а не на качество, как многие ошибочно полагают.

Использование топлива с неподходящим октановым числом для конкретного двигателя закономерно приводит к тому, что топливно-воздушный заряд детонирует при сильном сжатии. Еще добавим, что простые двигатели, которые не имеют ЭСУД и датчика детонации, подвержены большему риску.

  • Закоксовка двигателя. Важно понимать, что современные моторы не только на иномарках, но и на отечественных авто сильно отличаются от аналогов времен СССР. В двух словах, если моторы на модели «Москвич» 2141 имели степень сжатия около 7 единиц и нормально работали на любом топливе, то сегодня агрегаты имеют от 9 до 11 и более единиц.

При этом уменьшение физического объема камеры сгорания в результате образования слоя нагара приведет к тому, что топливный заряд в цилиндре будет сжиматься сильнее, при этом появляется детонация. Если к этому добавить и низкое качество топлива на отечественных АЗС, тогда риски еще более возрастают.

  • Нарушение процесса смесеобразования. В этом случае может начать детонировать слишком «богатая» смесь, в которой много топлива по отношению к количеству воздуха.

Отметим, что такая детонация может быть кратковременной и часто остается незамеченной для водителя, однако об отсутствии вреда для двигателя при этом говорить никак нельзя.

  • Угол опережения зажигания (УОЗ). Простыми словами, угол зажигания определяет, в какой момент будет подана искра в камеру сгорания. Если учесть, что в норме топливо не взрывается, а горит, тогда становится понятно, что процесс сгорания также занимает некоторое время.

При этом важно сделать так, чтобы максимум давления газов на поршень, которые образуются в результате сгорания порции топлива, приходился именно на момент рабочего хода поршня. Только так можно эффективно передать через поршень энергию расширяющихся газов на коленвал.

https://www.youtube.com/watch?v=U75juICfllM\u0026pp=YAHIAQHwAQG6AwIYAg%3D%3D

Сейчас читают:

  Датчик коленвала Renault Logan

  • Регулировка зажигания ВАЗ 2106: как выставить зажигание
  • Мар 18, 2021
  • ВАЗ 2106-2107: зажигание и его правильная регулировка
  • Мар 18, 2021

Для этого искру можно подать немного раньше того момента, пока поршень дойдет до верхней мертвой точки (ВМТ). За это время топливо успеет воспламениться, а расширение газов и рост давления на поршень как раз произойдет в тот момент, когда поршень уже достигнет ВМТ и затем пойдет вниз.

При этом нужно понимать, что неправильная регулировка УОЗ (сдвиг момента воспламенения ближе к ВМТ), когда смесь воспламеняется практически тогда, когда поршень уже поднялся верхнюю мертвую точку, часто становится причиной появления детонации. Опять же, традиционно добавим к этому еще и низкое качество топлива.

  • Конструктивные особенности камеры сгорания. Бывает так, что некоторые двигатели изначально склонны к детонации. В ряде случаев причиной является само устройство камеры сгорания, реализация ее охлаждения и т.д.

Еще виновником могут оказаться и поршни, у которых отмечен неудовлетворительный тепловой баланс (например, днище поршня утолщено ближе к центру, что заметно ухудшает качество отведения избытков тепла). Так или иначе, но риск возникновения детонации на подобных моторах намного выше.

  • Перегрев двигателя. Если обратить внимание на предыдущий пункт, становится понятно, что повышение температуры в камере сгорания является причиной детонации. Вполне очевидно, что снижение эффективности работы системы охлаждения может привести к тому, что двигатель перегревается.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое датчик детонации двигателя. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и принципах работы указанного элемента.

В подобных условиях вполне вероятно возникновение детонации, при этом сама детонация также дополнительно приводит к локальным и общим перегревам. По этой причине детонация мотора в результате неисправной системы охлаждения особо опасна, так как силовой агрегат может быть не только сильно поврежден, но и в дальнейшем не подлежать восстановлению.

7 Причин Почему Идет Детонации Двигателя их Последствие и Как их убрать

Детонация двигателя может привести к значительному износу таких деталей двигателя, как прокладка ГБЦ, элементов цилиндропоршневой группы, поршней, цилиндров и прочих деталей.

Читайте также:  Замена радиатора печки ВАЗ 2114 и крана отопителя своими руками

Все это значительно уменьшает ресурс силового агрегата вплоть до полного выхода его из строя. При возникновении этого вредного явления необходимо как можно быстрее диагностировать причину, по которой возникла детонация и избавиться от нее.

Как это сделать и на что обратить внимание — читайте далее.

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.

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.

  1. Кроме несоответствия октанового числа топлива, детонацию может вызвать просто некачественное топливо, которое произведено с нарушением всех требований и норм.
  2. Некоторые водителя, чтобы не использовать более дорогое высокооктановое топливо, но при этом не допустить детонации двигателя, устанавливают более позднее зажигание.
  3. 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.
  4. Но каждый водитель делает это на свой страх и риск.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=TraBdVlZQa0\u0026pp=YAHIAQHwAQG6AwIYAg%3D%3D

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.

Признаки

Детонацию различают по таким признакам:

  • появление металлического стука;
  • резкое увеличение расхода топлива;
  • повышение температуры силового агрегата;
  • падение мощности двигателя;
  • чёрный дым из выхлопной.

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:

  Как отремонтировать втягивающее реле стартера автомобиля

  • 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.

Вопрос-ответ

Возможно, прочитав сотни форумов и перелопатив гору специальной литературы, читатель так и не найдёт ответ на свой вопрос. Но прежде чем везти авто на диагностику, можно ознакомиться с наиболее распространёнными вопросами, касающимися работы двигателей. Ответы здесь приводятся тоже:

  • В: Может ли детонация быть связана с появлением нагара?
  • О: В моторах с водяным охлаждением нагар образуется в любом случае. Толщина слоя всё время меняется, но контроллер нужен затем, чтобы подстраиваться под любые изменяющиеся условия. Что верно и для карбюраторных двигателей, если ими управляет блок ЭБУ.
  • В: Как влияет калильное число свечей на появление калильного зажигания?
  • О: Если установите «слишком холодную» свечу – получите нагар на электроде и на корпусе. Установка «горячих» свечей – случай более сложный. Если калильное число будет меньше рекомендованного, то не обязательно перегрев корпуса свечи приведёт к калильному зажиганию. Однако розжиг смеси раскалённой керамикой – процесс вероятный. На практике следует обращать внимание и на правильность выполнения монтажа (см. рис.).
  • В: Раньше возникала детонация на горячем двигателе. После смены заправки всё прошло. Наверное, неисправен контроллер?
  • О: Скорее неисправен датчик детонации, его проводка и т.д. Повысьте обороты до 3500 об/мин – лампа Check должна включиться сразу.
  • Иллюстрация ко второму вопросу приводится ниже:
  • Ошибки при монтаже свечей зажигания
  • Может быть, читатели дополнят список, оставляя грамотные комментарии и отзывы.

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.

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.

  Двигатель не заводится после мойки: что делать водителю

  1. Читайте по теме: Регулировка зажигания ВАЗ 2105.
  2. Если они не соответствуют по своим техническим характеристикам, рекомендованным производителем двигателя, либо просто являются некачественными.
  3. Для этого необходима их проверка и при необходимости замена.

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.

Варианты решения

  • Заправляйте автомобиль топливом на проверенных автозаправках.
  • Не покупайте дизельное топливо с рук.
  • Для устранения причин используйте свечи, которые рекомендует производитель транспортного средства. Приобретайте свечи зажигания, предписанные технической документацией на авто.
  • Не экспериментируйте с установкой углов зажигания. Такие манипуляции чреваты быстрым износом двигателя.
  • После ремонта мотора тщательно проведите регулировки системы подачи топлива и зажигания.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector