Menu

Детонация при резком нажатии на газ: Детонация при резком нажатии на газ

Содержание

Детонация при резком нажатии на газ

Опции темы
Поиск по теме

Golf Регистрация 31.03.2010 Адрес Армения Возраст 51 Сообщений 746

Спасибо:
Получено: 3
Отправлено: 35

Добрый вечер!! да у моей машине тоже не когда не было ошибка датчика детонации.

Polo Регистрация 22.11.2009 Адрес Беларусь, Брест Возраст 35 Сообщений 387

Спасибо:
Получено: 10
Отправлено: 14

Бензин – это наврядли. Из-за бензина, думаю был бы цокот при резком разгоне. а его нет. Я склоняюсь к клапану связанному как-то с СВВ. Либо другому какому-нибудь.

Pointer Регистрация 30.10.2010 Возраст 34 Сообщений 3

Спасибо:
Получено: 0
Отправлено: 0

Ну а почему тогда на фиговом бензине цокотит и именно до 2х тыс оборотов а на хорошем нечего нет. Я думаю что в большенстве случаев всё таки бензин.

Passat Регистрация 25.04.2009 Адрес Россия, Ставрополь Возраст 45 Сообщений 1,909

Спасибо:
Получено: 63
Отправлено: 13

всем привет !
подниму эту актуальную тему . и у меня началось таже песня , цокот в районе 2000 об на малом газе . а до этого никогда не было ))))
Лил и 98-й . толку почти ноль )))
До 25ти градусов не помню что бы был цокот, выше 30ти очень часто , но бывает что и не цокотоит .
Начал разбираться .
Опресовка . дырок нет .
А вот с РДТ и бензонасосом непонятки . собрал схемку с манометром . сразу на холодную качает 3,5бар , со снятым шлангом 4 бар . Стоило немного прогреться , показания маномера стали снижаться . 3,3бар/3,8бар . сильнее прогрелась , стало ещё меньше . 3 бар/3,5бар . При резком пережатии обратки стрелка скачет до 6 бар . Насос не родной , Messmesser , по звуку он зудит «пониже» ,мне всё казалось что он не докачивает .Снял РДТ , там сетка чистая , но она поломана , подставить нечем , разве что покупать и подставлять .

По тестам лямбда зонд в порядке , здоровья ещё примерно 80-85% от нового .
ДМРВ завышал показания с самого момента покупки авто из США , в пиках расход воздуха прыгает до 160-165 , но никогда не цокотело )))
На что грешить первым делом ?

Lupo Регистрация 09.06.2012 Адрес Киев Сообщений 104

Спасибо:
Получено: 5
Отправлено: 2

Всем привет, что никто так и не нашел решения этой проблемы? Всё точно так как у автора:

Проблема вроде распространенная. А людей которые нашли «корень зла» за исключением заправок нет. Пассат вроде не жигули, как-то не очень приятно ехать и «звенеть».

Ставить интеркулер? Может логи поснимать для конкретности? Тогда какие группы? Что-то было про какой-то дополнительный воздушный клапан. Чем чревата такая езда?

Polo Регистрация 22.11.2009 Адрес Беларусь, Брест Возраст 35 Сообщений 387

Спасибо:
Получено: 10
Отправлено: 14

Сам из Беларуси, ездил в Украину. У них машина не цокотела.. либо стечение обстоятельств либо бензин.
Вернулся – зацокотело.
Хотя считалось, что у нас бензин получше.

Passat Регистрация 25.04.2009 Адрес Россия, Ставрополь Возраст 45 Сообщений 1,909

Спасибо:
Получено: 63
Отправлено: 13

Всем привет, что никто так и не нашел решения этой проблемы? Всё точно так как у автора:

Проблема вроде распространенная. А людей которые нашли «корень зла» за исключением заправок нет. Пассат вроде не жигули, как-то не очень приятно ехать и «звенеть».

Ставить интеркулер? Может логи поснимать для конкретности? Тогда какие группы? Что-то было про какой-то дополнительный воздушный клапан. Чем чревата такая езда?

у меня эта проблема возникла в этом году , на любом бензине при температуре выше 20 градусов . за прошедшие 3 года такого небыло , так что я вычёркиваю бензин из списка )))

Lupo Регистрация 09.06.2012 Адрес Киев Сообщений 104

Спасибо:
Получено: 5
Отправлено: 2

Тоже проявляется при высокой температуре за бортом, зимой такого не было точно. Есть знакомые пассаты где такой проблемы нет, заправки одинаковые.

— Добавлено чуть позже —

Вот вычитал в соседней теме:

Ретард – (смотрим в 013 АЕВ/020 AWT) – корректировка по детонации, уменьшение угла опережения зажигания (УОЗ) для предотвращения детонации. Данные берутся с датчиков детонации. Система регулирования детонации начнет работу, когда нагрузка на двигатель превысит 40%. Детонация – это самопроизвольное воспламенение топлива (читай взрыв), вызванное неправильным составом топлива или ранним зажиганием. При детонации в разы увеличивается скорость горения топливной смеси, что приводит к разрушению двигателя (поршень получает удар, еще не достигнув ВМТ).

При регистрации детонации в цилиндре, угол опережения зажиганием отодвигается назад для ее предотвращения, величина этого угла зависит от силы детонации и ее продолжительности. Чем больше ретард, тем хуже.
Основные причины: некачественный бензин, старые свечи, грязные форсунки, неисправный ДТОЖ, высокая температура впуска, негерметичность турботракта, закоксованность двигателя, низкое давление топлива, занижение показаний ДМРВ, неисправность датчиков детонации и т.д.
Кратковременный ретард неопасен. Но, в случае достижения суммарного ретарда/угла отката по всем цилиндрам больше 10* при полной нагрузке двигателя, то, во избежание детонации ЭБУД уменьшает/откатывает УОЗ и обогащает топливную смесь: понижается мощность двигателя, ухудшается динамика. Лечение: хороший бензин, новые свечи, опрессовка, промывка интеркуллера, проверка/замена ДМРВ, датчиков детонации.

Соленоид N75 – (смотрим в 025 АЕВ/114 AWT) – его сложная работа заключается в поддержании давления наддува (понижении или повышении) во всем диапазоне оборотов двигателя. Управляется ШИМ сигналом (широтно-импульсная модуляция) – соленоид при этом открывает то одну, то другую магистраль в соответствии с управляющим сигналом, степень открытия этого клапана меняется от 5% до 95%. В свою очередь клапан управляет клапаном вестгейта – «калиткой», приоткрывая ее для снижения наддува или закрывая – для увеличения.
В случае отсутствия сигнала (повреждена проводка, ошибка 01262) клапан N75 открыт и весь наддув подается на актуатор, который и стравливает его мимо турбины через клапан весгейта – наддува выше 0.3 не получим. При снятии и расшифровке логов обращать внимание на % тактования клапана, который косвенно покажет производительность турбины: 90% и выше – система набирает наддув, после 2200 – 2300 об/мин % должен упасть до 50-60, что скажет о том, что турбокомпрессор в хорошем состоянии. Если в рабочем диапазоне от 2400 до 4700 скважность клапана не опустится ниже 75-80 %, можно говорить о том, что турбина уже «уставшая». На чипе процент тактования будет выше: в районе 75%.

Показания ДМРВ (смотрим в 002 АЕВ/211/206 AWT) – пожалуй, главного датчика в наших двигателях, отображаются в расходе воздуха в граммах в секунду (г/сек) – сколько воздуха потребляет двигатель в разных режимах работы. Расходомер работает следующим образом: поток воздуха охлаждает разогретый и постоянно подогреваемый плёночный элемент. Величина тока подогрева измерительного элемента преобразуется в выходной сигнал датчик. По его сигналу идет расчет нагрузки и дозирование топлива, соответственно, неисправность расходомера влияет на все параметры.
В случае отклонения от нормы, будет наблюдаться нестабильная работа на холостых, повысится расход топлива, ухудшится динамика. Датчик очень нежный и дорогой, работает в экстремальных условиях, поэтому, в первую очередь, аккуратно следим за своевременной сменой воздушного фильтра = чистотой элементов ДМРВ.

Максимальные показания можно увидеть в пике нагрузки – 5700 и выше об/мин. При расшифровке логов смотрим факт для АЕВ, расчет и факт для AWT – нормальный ДМРВ покажет не менее 120 г/сек. Больших расхождений между расчетом и фактом не должно быть. Примерная формула для расчета показаний: 0.8*150=120 г/сек (есть мнение, что коэффициент – 0.9).
Слишком низкие или высокие показания расходомера – необходима опрессовка турботракта, так как это говорит о том, что существует подсос воздуха в обход ДМРВ. При этом следует учитывать то, что «уставший» датчик чаще занижает данные: если при 5700 об/мин и выше будет показывать значительно меньше 120 г/сек и опрессовка не выявила негерметичности, ДМРВ следует заменить.

Соленоид N75 не об этом ли клапане шла речь выше в теме?

Начнем с того, что ряд неисправностей двигателя опытные автомеханики и сами водители могут определить по звуку работы ДВС. Как правило, появление «звона» при резком нажатии на газ на повышенных передачах или «бубнящий» звук после выключения зажигания не сильно пугает начинающих автолюбителей, однако зачастую это звук детонации двигателя.

При этом в ряде случаев такие звуки поголовно списывают на стук поршневых пальцев. Однако важно понимать, что зачастую дело не в пальцах, а в детонации, которая в скором времени может обернуться серьезными неприятностями и дорогостоящим ремонтом мотора.

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах. Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах, при резком нажатии на педаль газа в движении и т.д. Также мы рассмотрим, что делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Читайте в этой статье

Детонация двигателя: основные признаки

Итак, детонация представляет собой неконтролируемый хаотичный процесс сгорания топлива, который больше похож на взрывы в цилиндре. Причем эти условные взрывы происходят несвоевременно (например, на такте сжатия, когда поршень еще движется вверх). В результате ударная волна и высокое давление становятся причиной сильнейших нагрузок на элементы ЦПГ и КШМ, буквально разрушая мотор.

Детонацию определяют не только по звуку, но и по ряду других признаков. Прежде всего, двигатель теряет мощность при нажатии на газ, также мотор может немного дымить в момент резкого нажатия на педаль акселератора серовато-черным дымом. Обычно сильная детонация сопровождается перегревом двигателя, на холостых и под нагрузкой работа ДВС может быть крайне неустойчивой, скачут обороты и т.д.

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.
  • 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.

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.

  • 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.

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.

Как устранить детонацию двигателя

Итак, рассмотрев основные причины детонации мотора и разобравшись с тем, что это такое, можно перейти к тому, как избавиться от этого явления. Начнем со старых ДВС. В самом начале следует исключить перегрев мотора, а также заправку некачественным или неподходящим топливом, проверить свечи зажигания.

Решение является временным, так как долго с уменьшенным углом зажигания ездить нельзя (прогорят выпускные клапана в результате роста температуры отработавших газов), но добраться до сервиса своим ходом вполне реально.

Однако во время езды нужно постоянно следить за тем, чтобы в двигателе не было характерного «звона». Еще на старый ДВС можно установить так называемый электронный октан-корректор, чтобы избежать манипуляций с трамблером. Еще добавим, как показывает практика, многие владельцы карбюраторных авто предпочитают установить электронное зажигание.

Что касается более современных двигателей, на инжекторных агрегатах штатно реализованы решения, позволяющие избежать или свести к минимуму риск детонации. Речь идет о датчике детонации двигателя (ДД), который фиксирует ее возникновение. Затем соответствующий сигнал поступает на ЭБУ.

Затем блок управления самостоятельно корректирует угол опережения зажигания с учетом тех данных, которые были получены от ДД. При этом возможность такой корректировки составляет, в среднем, сдвиг угла на 2 – 5 градусов. Если же избавиться от детонации таким способом не удается, ЭБУ фиксирует ошибку и прописывает к себе в память, на панели приборов может загореться «чек», двигатель переходит в аварийный режим и т.д.

Становится понятно, что в этом случае водителю на начальном этапе нужно начать с проверки датчика детонации, а также считать ошибки из памяти ЭБУ. Сделать это можно в рамках компьютерной диагностики двигателя. Также проверку можно выполнить и самостоятельно (при наличии специального диагностического адаптера-сканера в разъем OBD и смартфона/планшета или ноутбука с предварительно установленным программным обеспечением).

Как проверить работу двигателя по свечам зажигания. Основные признаки неисправностей мотора: появление черного, серого, красного и белого нагара на свечах.

Признаки для определения правильности выставленного угла опережения зажигания. Последствия некорректно настроенного УОЗ, способы выставления зажигания.

Назначение и устройство датчика детонации. Главные причины возникновения детонации, виды и принцип работы датчика.

Почему топливно-воздушная смесь детонирует в камере сгорания. Причины, вызывающие детонацию. Последствия детонационного сгорания топлива в цилиндрах ДВС.

Почему возникает перегрев двигателя. Чего ожидать водителю и какие поломки могут возникнуть, если двигатель перегрелся. Что делать в случае перегрева ДВС.

Распространенные поломки системы охлаждения мотора: водяной насос, термостат, радиатор, вентилятор охлаждения и другие. Как самому определить причины.

Клуб владельцев Хендай Соната всех поколений.

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя

Детонация при резком нажатии на газ

Детонация при резком нажатии на газ

Сообщение PRG » 25 апр 2013, 15:14 » Сообщение # 309523

Сообщение Proteus » 25 апр 2013, 18:58 » Сообщение # 309573

А детонация точно есть, не кажется?

Как вариант, клапаны отрегулировать.

Сообщение PRG » 25 апр 2013, 20:33 » Сообщение # 309597

Сообщение [email protected] » 25 апр 2013, 20:45 » Сообщение # 309600

Сообщение PRG » 25 апр 2013, 21:11 » Сообщение # 309606

Детонация в двигателе автомобиля — ее признаки и причины


Что такое детонация в двигателе автомобиля?
Детонация – это аномальный процесс сгорания топлива в двигателе. Происходит в виде серии взрывов самовоспламенившегося топлива в камерах сгорания двигателя. Сопровождается металлическими стуками, перегревом, потерей мощности.


При нормальной работе бензинового двигателя автомобиля процесс сгорания топлива в камерах сгорания происходит плавно: до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) проскакивает искра между электродами свечи зажигания, воспламеняя топливную смесь. Фронт пламени со скоростью 50-80 м/с распространяется по всему объему камеры сгорания. Давление газов на поршень при этом оптимальное. Соотношение нарастания давления к углу поворота коленчатого вала 1,5-2 бар/градус. Детали поршневой группы не испытывают перегрузки.

При самовоспламенении топлива «плавность» распространения фронта пламени нарушается. Происходит взрыв с последующей ударной волной до 2500 м/с. От нее начинаются взрывы по всей камере сгорания, порождая череду ударных волн. Скачком поднимается температура и давление в камере сгорания. Скорость детонационного сгорания очень высокая. При этом слышны удары этих волн – металлический стук при работе двигателя. Последствия такого механического и температурного воздействия на двигатель резко отрицательные, зачастую приводят к его капитальному ремонту.

Признаки детонации в двигателе автомобиля

— Дробный металлический стук высокого тона в двигателе при нажатии на педаль «газа»

Допускается кратковременная детонация при нажатии на педаль газа при движении автомобиля со скоростью 40-60 км/ч на прямом отрезке дороги. Возникновение стука на иных скоростях или при движении в гору свидетельствует о проблемах в работе системы зажигания двигателя или применении некачественного бензина.

— Перегрев двигателя

Так как при наличии детонации температура в камерах сгорания резко возрастает, двигатель постоянно перегревается.

— Снижение мощности и приемистости двигателя

Сопротивление движению поршней резко возрастает, так как давление в цилиндрах становится огромным.

Причины детонации в двигателе автомобиля

— Применение топлива с октановым числом не соответствующим данному двигателю

Оно может начать взрываться еще до момента воспламенения от свечи зажигания. Это происходит при так называемой низкой детонационной стойкости топлива (применение низкооктанового топлива на двигателях с высокой степенью сжатия). Например, если заливать 80-й вместо 92-го в двигатель 21083 имеющий степень сжатия 9,8-10,5.

— Нарушение угла опережения зажигания (слишком ранний)

«Раннее зажигание»

— Нагар на стенках камер сгорания и клапанах

Топливо самовоспламеняется вызывая детонацию, от раскаленного нагара. «Нагар на клапанах».

Нагар на клапанах
— Применение свечей зажигания не соответствующих по калильному числу для данного двигателя

Топливо самовоспламеняется от раскалившегося изолятора свечи зажигания (холодные свечи).

Последствия детонации

Механические и тепловые нагрузки при детонации в двигателе огромны, как следствие страдает цилиндро-поршневая группа, кривошипно-шатунный и клапанный механизмы.

— Разрушаются перегородки поршней, сами поршни могут оплавиться.

— Разрушаются кромки тарелок клапанов.

— Выходят из строя шатунные вкладыши и пальцы поршней.

Как бороться с детонацией?

— Применять качественный бензин по октановому числу соответствующий своему двигателю.

— Применять свечи зажигания соответствующие по калильному числу данному двигателю.

— Точно выставить требуемый угол опережения зажигания, требуемый для конкретного двигателя.

Угол опережения выставляется на карбюраторных двигателях, на инжекторных это функция блока управления ЭСУД.

— Следить за исправностью элементов системы зажигания.

Неправильно работающие или вообще вышедшие из строя датчики вакуумного и центробежного опережения зажигания в трамблере карбюраторного двигателя сведут на нет все попытки правильно установить момент зажигания.

— Проверить правильность расположения установочных меток привода ГРМ двигателя.

В случае их смещения нарушаются фазы газораспределения и выставить правильный угол опережения зажигания будет невозможно.

— Применять моторные масла соответствующего качества.

Чтобы не образовывался нагар на стенках камер сгорания и днищах поршней двигателя.

Примечания и дополнения

— Иногда постоянную детонацию принимают за стук клапанов (при увеличенных тепловых зазорах). Поэтому прежде чем пытаться отрегулировать клапана стоит поменять бензин и отрегулировать момент зажигания.

— Так же детонация в народе имеет другое название: «пальцы поршней стучат». На самом деле к стуку поршневых пальцев это явление не имеет ни какого отношения.

— Еще варианты неправильной работы двигателя автомобиля это калильное зажигание и дизелинг.

Еще статьи по неисправностям двигателей ВАЗ

— Признаки износа маслосъемных колпачков

— Признаки износа или залегания поршневых колец

— Прогорел клапан, признаки, причины

— Прогорела прокладка головки блока цилиндров, признаки, причины

— Безразборная диагностика клапанного механизма двигателя

— Просел двигатель, почему?

— Клапана зажаты — признаки маленьких тепловых зазоров клапанов


Детонация дизельного двигателя, причины и последствия

Начнем с того, что ряд неисправностей двигателя опытные автомеханики и сами водители могут определить по звуку работы ДВС. Как правило, появление «звона» при резком нажатии на газ на повышенных передачах или «бубнящий» звук после выключения зажигания не сильно пугает начинающих автолюбителей, однако зачастую это звук детонации двигателя.

При этом в ряде случаев такие звуки поголовно списывают на стук поршневых пальцев. Однако важно понимать, что зачастую дело не в пальцах, а в детонации, которая в скором времени может обернуться серьезными неприятностями и дорогостоящим ремонтом мотора.

Нужно учесть, что поршневые пальцы обычно стучат на сильно изношенных моторах, в которых уже давно имеются проблемы с поршнями, кольцами и т.д. При этом звонкие постукивания в относительно «свежем» силовом агрегате с нормальной ЦПГ никак не являются звуками ударов металла по металлу.

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах. Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах, при резком нажатии на педаль газа в движении и т.д. Также мы рассмотрим, что делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Понятие детонации, как она происходит

Случается, что возгорание топливовоздушной смеси происходит до того, как свеча накаливания, находящаяся непосредственно в цилиндре, обеспечивает правильное воспламенение при низкой температуре воздуха. Это явление, которое сопровождается сильным горением солярки, и называют детонацией дизельного двигателя.

Почему «звенит» холодный двигатель

Детонация на холодном двигателе, если она действительно возникает, чаще будет обусловлена одним фактором – слишком обеднённой смесью в одном или нескольких цилиндрах. И тут надо смотреть, что стало причиной. Наиболее частой из этих причин становится засорение форсунок. Объём топлива, подаваемого на такте впуска, должен соответствовать числам, рассчитанным программой контроллера. В случае появления засора это правило не выполняется.


Форсунки иногда нужно чистить

Надо сказать, по мере прогрева эффект может исчезать полностью. Проверять нужно фильтр грубой очистки, затем фильтры на всех форсунках, ну а засорение самой форсунки – неприятность довольно серьёзная. И бороться с ней будет накладно с финансовой точки зрения.

Блок ЭБУ стремится компенсировать засор, варьируя разные параметры. Детонация при этом не возникает, однако снижается мощность. Но «регулирование», о котором шла речь, тоже имеет свои пределы – при значительной степени засорённости оно не помогает. Тогда зажигается лампа Check, а двигатель начинает «звенеть».

Пусть наблюдается детонация при запуске горячего двигателя – она появляется и сразу исчезает. Тот же эффект может обнаруживаться и при «холодном» запуске. В таком случае можно утверждать, что неисправен датчик детонации. Сам датчик выходит из строя редко, и скорее всего, проблема – в проводке. О наличии неисправности скажет включение лампы Check. Но пока обороты остаются низкими, на некоторых двигателях лампочка не срабатывает.


Появление детонации контролирует именно такой датчик

Блок ЭБУ, как мы говорили, регулирует два параметра: угол опережения зажигания, степень насыщенности смеси. Если сигнал, считываемый с датчика, полностью отсутствует, то ЭБУ выставляет значения на «разумный минимум». Смесь не будет слишком обеднённой, чтобы исключить детонацию. Но в первую секунду блок ЭБУ «не знает», что сигнал с датчика отсутствует, и параметры доводятся «до предела».

Проведите опыт: отключите, а через 5 минут снова подключите любую клемму АКБ, выполните старт. Затем обороты двигателя нужно повысить до 3000 об/мин. Детонация, продолжающаяся 1-2 секунды, должна наводить на одну мысль: неисправности в цепи датчика – есть, их надо искать.

Как устранить детонацию в дизеле

Прежде чем устранять детонацию, важно определить причину ее возникновения. В подавляющем большинстве случаев это неправильный угол зажигания и обедненная топливно-воздушная смесь, вызванная некачественной соляркой.

Для устранения детонации обычно делают следующее:

  • Эксплуатация мотора на более высоких оборотах, когда время сгорания топлива в сочетании с максимальным давлением заметно сокращается.
  • Применение интеркулера, чтобы воздух перед попаданием в цилиндры охладился.
  • Использование качественной солярки.
  • Торможение силовой установки для опережения момента зажигания.

Детонация двигателя: основные признаки

Итак, детонация представляет собой неконтролируемый хаотичный процесс сгорания топлива, который больше похож на взрывы в цилиндре. Причем эти условные взрывы происходят несвоевременно (например, на такте сжатия, когда поршень еще движется вверх). В результате ударная волна и высокое давление становятся причиной сильнейших нагрузок на элементы ЦПГ и КШМ, буквально разрушая мотор.

Детонацию определяют не только по звуку, но и по ряду других признаков. Прежде всего, двигатель теряет мощность при нажатии на газ, также мотор может немного дымить в момент резкого нажатия на педаль акселератора серовато-черным дымом. Обычно сильная детонация сопровождается перегревом двигателя, на холостых и под нагрузкой работа ДВС может быть крайне неустойчивой, скачут обороты и т.д.

Последствия детонации

Закажите спецтехнику на нашем сайте: Аренда спецтехники в России

Во время детонации температура в камере сгорания поднимается до 3,5 тыс. градусов. Стремительно возрастает и давление, нагрузка на мотор становится критической. Особенно плачевно все это может закончиться для современных моторов, сделанных из сплава алюминия. Последствия детонации двигателей могут быть следующими:

  • перегрев и поломка деталей мотора;
  • потеря мощности;
  • разрушение перегородок в кольцах поршней;
  • выгорание прокладки, расположенной под блоком цилиндров.

В сложных случаях высок риск проворачивания КШМ, что ведет к вращению коленвала в противоположном направлении. В конечном итоге это ведет к разрушению узлов силовой установки и необходимости сложного ремонта.

Детонация может возникнуть и после прогрева

Если говорить об «инжекторе», а не о карбюраторном ДВС, нужно заметить, что детонация на горячем двигателе – явление трудноуловимое. Она может возникать только под нагрузкой, то есть стоять и «газовать», пытаясь услышать звон, будет бесполезно. Одной из причин появления детонации является поломка датчиков – это датчик температуры, а также датчик положения заслонки дросселя. Рассмотрим оба вопроса подробнее.

Чтобы заметить эффект от поломки температурного датчика (ДТОЖ), нужно прогреть двигатель до 90-100 Гр. C. Возможно, это удастся сделать, не выезжая с парковки, но в зимнее время такой прогрев займёт ровно час. Дальше, принимая значение температуры равным 80 градусам, блок ЭБУ продолжит корректировать угол опережения в соответствии с этим «усреднённым» значением. А оно является заниженным, и поэтому возникнет детонация. Сам угол опережения затем будет сразу уменьшен. Но такая регулировка, конечно же, имеет пределы.


Любой датчик ДТОЖ – обычный терморезистор

Неисправный датчик может проявлять себя по-разному: до прогрева он ведёт себя нормально, затем начинает «чудить». И вот тогда, то есть в таких случаях, неисправность не определяется и лампа не загорается. А детонация может исчезать и снова появляться. Тут нужен БК: надо смотреть, чему равны «цифровые» показания температуры.

При отсутствии датчика ДТОЖ блок ЭБУ считает, что температура равна 80-ти градусам. Превысив этот предел, легко добиться появления устойчивой детонации.

Пусть будет неисправен датчик положения дроссельной заслонки. И допустим, считываемое с него значение – меньше, чем «настоящее». Тогда смесь будет слишком обеднённой, и детонация на горячем двигателе возникнет обязательно. Кстати, пока мотор не прогрет, эффект не проявится. Ещё одним важным фактором считается наличие нагрузки.


Датчик считывает угол отклонения дроссельной заслонки

Выше сказано, что к детонации приводит сочетание трёх факторов:

  1. Поломка датчика заслонки;
  2. Значительная нагрузка на двигатель;
  3. Достаточный уровень прогрева.

Устранять нужно, конечно же, именно первый фактор. Тогда мотор можно будет эксплуатировать в любых режимах.

Пытаясь газовать на стоянке, нет смысла ждать появления детонации по причине неисправности датчика. Речь идёт, разумеется, только о датчике положения заслонки. Смотрите, что указано в «пункте 2» – мотору нужна нагрузка. Это значит, что эффект не проявит себя, если передача не включена.

Пара слов о калильном зажигании

В 50-е годы явление детонации только начинали изучать. Тогда был обнаружен следующий эффект: воспламенение могло происходить раньше, чем появлялась искра. Выяснилось, что очагом воспламенения являлись частички нагара. Сам эффект, о котором идёт речь, был назван «калильным зажиганием». И этот эффект, оказывается, приводит к детонации всегда.

Не путать с детонацией при выключении зажигания!


Такой нагар становится причиной калильного зажигания

Логика здесь состоит в следующем: детонация появляется в случаях, когда зажигание является «ранним». Но калильное зажигание, как многие знают, всегда предшествует «штатному». Блок ЭБУ исправно контролирует момент появления искры, но в этом не всегда будет смысл – горение может идти уже тогда, когда ток в катушке ещё отсутствует.

Допустим, появляется детонация при запуске горячего двигателя, и она не исчезает через секунду или две. Как известно, так может проявляться калильное зажигание. А вот на «холодном» двигателе калильное зажигание не возникает никогда. Это утверждение в совокупности с первым позволяет выполнять диагностику.

Заметим ещё раз – здесь говорится о причинах появления детонации. Одной из них принято считать эффект «калильного зажигания». Его, в свою очередь, вызывает наличие любого из факторов:

  • Появление характерного нагара на плоском электроде либо на корпусе свечи;
  • Полное или частичное выгорание центрального электрода;
  • В редких случаях очагами воспламенения могут быть отложения на клапанах, ещё реже – копоть на поршне. Но в каждом таком случае оказывается, что центральный электрод прогорел полностью.

Третий пункт соответствует фактору, очень редко встречающемуся на практике. Так что делайте выводы правильно.

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.

Что точно не может быть причиной детонации на «инжекторе»

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

  1. Низкое качество самого топлива;
  2. Слишком низкое октановое число;
  3. Неправильная установка угла опережения зажигания.

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


Форсунка, проработавшая с засорённым фильтром тонкой очистки

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

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

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

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

Чем грозит появление нагара

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


Поршни и поверхность цилиндров

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

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

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

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.

Что представляет собой детонация силового оборудования

Если двигатель исправный, при его работе скорость циркуляции пламени составляет около 20 м в секунду. Если же происходит детонация, скорость распространения приумножается в несколько десятков раз: она может достигать до 2 тысяч м в секунду. В результате автомобилист слышит непривычный шум, напоминающий стук пальцев. Все потому, что детонация являет собой миниатюрные взрывы, от которых исходят волны, бьющиеся о поверхность цилиндров.

Нередко проявляется детонация двигателя при выключении зажигания. В данной ситуации даже заглушенный мотор продолжает функционировать. Зачастую в таком режиме двигатель работает несколько секунд, изредка подобная работа может длиться до 20 секунд.

Корректировка работы двигателя при помощи электронного управления

Электронный блок управления (ЭБУ), установленный в автомобилях с инжекторным двигателем, регулирует параметры топливной смеси. При помощи ЭБУ производится коррекция угла опережения зажигания с вынужденным снижением объема впрыскиваемой топливной смеси.

Причины детонации частично исчезают, но в результате подобного регулирования мощность силового агрегата существенно снижается. При высоком уровне засоренности форсунок ЭБУ не всегда может осуществлять компенсирующие функции.

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.

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.

Что это вызывает и как это предотвратить

Он имеет несколько названий — стук, звон, детонация и т. д., и многие термины могут сделать событие довольно безобидным. Правда в том, что при умеренных и высоких нагрузках постоянный количество детонаций может привести к катастрофическому отказу двигателя, обычно в виде сломанных шатунных подшипников, треснувших колец или отверстий в поршне.

Почти в каждом двигателе с искровым зажиганием средней и большой мощности в течение всего срока службы возникают случайные детонации.Это одна из тех вещей, которых никогда нельзя полностью избежать, но все же их можно легко контролировать и удерживать в безопасных пределах с помощью датчиков и ответственной настройки. Для начала полезно понять, что происходит внутри камеры сгорания, вызывая этот разрушительный стук.

Что это такое
В зависимости от нагрузки и настройки двигателя свеча зажигания срабатывает в диапазоне от 45 градусов до 5 градусов до верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия и воспламеняет воздушно-топливную 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, чтобы полностью сгореть. Детонация определяется как любое самовозгорание, происходящее после того, как процесс горения уже начался, и не зависит от начального фронта пламени. Это неконтролируемое событие может произойти из любой точки камеры и обычно вызвано высокой температурой и/или давлением в цилиндре.

Что он делает
Теперь, когда у вас есть общее представление о детонации и двух ее основных причинах (нагрев и давление), мы можем поговорить о разрушительных последствиях, связанных с ней. Повреждение вызвано не энергией, выделяемой при детонации, а скоростью, с которой выделяется энергия (энергетический потенциал такой же, как и при обычном цикле сгорания). Детонация часто считается эквивалентом удара по верхней части поршня взрывным молотком.

Как обнаружить

Слева: датчик детонации, обычно устанавливаемый на автомобили с EFI.Справа: электронные детекторы, обычно используемые тюнерами.


Когда происходит детонация, слышен щелчок. В вашем среднем двигателе EFI обнаружение детонации зависит от использования одного или нескольких датчиков детонации, установленных в определенных местах на двигателе. Эти датчики в основном представляют собой тип микрофона, который откалиброван для улавливания определенного диапазона частот, которые, как известно, связаны с детонацией. Когда датчик обнаружит достаточно большое количество детонаций, ЭБУ начнет увеличивать угол опережения зажигания и/или добавлять больше топлива, в зависимости от используемого ЭБУ.

Эти частоты детонации будут зависеть от конструкции двигателя, а также должны быть откалиброваны вашим настройщиком после серьезных модификаций двигателя.
Австралийская компания Haltech, занимающаяся обслуживанием двигателей послепродажного обслуживания, создала отличное видео, объясняющее процесс калибровки:

Профессиональные тюнеры часто используют датчики детонации (детоны) для обнаружения детонации в сильно модифицированных двигателях. Эти детонаторы могут быть электронными или механическими, в первом используется микрофон для передачи звука через пару наушников, а во втором просто используется медное крепление и трубка для передачи звука, улавливаемого медью, в наушники.Детекторы 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 опережения зажигания вы должны помнить о том, насколько вы опережаете опережение зажигания — большее опережение не всегда означает большую мощность. Идея состоит в том, чтобы синхронизировать искру в нужный момент до ВМТ, чтобы обеспечить достаточное время горения для достижения пикового давления в цилиндре в оптимальной точке ВМТ.

Заводская карта опережения зажигания от JDM Mitsubishi Evo X 2008 года (градусы BTDC). Обратите внимание, что по мере увеличения нагрузки и оборотов опережение синхронизации уменьшается. Ускоренные приложения, как правило, имеют меньшее время пиковой нагрузки из-за повышенного давления в цилиндре, связанного с принудительной индукцией.

Слишком ранний угол опережения зажигания приведет к слишком раннему возникновению искры, заставляя давление внутри цилиндра нарастать 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, и мгновенно сожгут его.Это самовозгорание является детонацией и является одной из наиболее распространенных причин выхода из строя поршня, штока и подшипника.

Примеры выхода подшипников из строя из-за детонации. Слева: Усталость промежуточной футеровки на основе меди в триметаллических подшипниках. Справа: локализованный чрезмерный износ из-за деформации шатуна в результате детонации.

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

Haltech предлагает отличную аналогию, которая поможет вам понять этот процесс. «Думай об этом, как о выпечке торта. Когда вы закончите выпекать, вы открываете духовку и достаете кекс, чтобы он остыл. Температура воздуха внутри духовки составляет 180 градусов по Цельсию, поэтому и пирог, и стальная форма для кекса имеют температуру 180 градусов, но если вы положите руки на 180-градусный воздух, вы не обожжетесь. Однако металлическая форма для торта, безусловно, обожжет вам руки, как и сам торт через пару секунд».

Что вы хотите извлечь из этого, так это то, что воздух является ужасным теплопроводником, потому что 180-градусный воздух в духовке не обожжет вас, как форма для торта при той же температуре.Топливо является гораздо лучшим проводником тепла, поэтому, в общих чертах, чем больше топлива вы добавляете, тем больше тепла будет отводиться от стенок цилиндров, поршней, клапанов и т. д.

Заводская топливная карта от EDM Mitsubishi Evo X 2008 года (в масштабе для AFR). Обратите внимание, что по мере увеличения нагрузки и оборотов подача топлива увеличивается (богаче). Двигатели с форсированным двигателем обычно требуют обогащения топливной смеси не менее чем на 10 % для борьбы с детонацией, вызванной повышением температуры цилиндров, создаваемой принудительной индукцией.

Однако можно добавить слишком много топлива, особенно в областях с низкой нагрузкой, таких как холостой ход или круиз, и вы можете вызвать детонацию или даже расплавить поршень, если вы слишком бедны при более высоких нагрузках.Работа тюнеров заключается в калибровке нескольких различных компонентов двигателя (MAF, VE, VVT, наддув, подача топлива, опережение зажигания и т. д.) для достижения наиболее эффективных целей подачи топлива и момента зажигания для двигателя и его конкретных модификаций.

Заключение
Детонация может привести к катастрофическому отказу двигателя, если ее не остановить. Вот почему в большинстве современных двигателей предусмотрена заводская настройка отказоустойчивости, позволяющая увеличивать угол опережения зажигания или добавлять топливо, когда датчик детонации обнаруживает слишком большое количество детонаций.Чтобы предотвратить детонацию модифицированных двигателей, требуется настроить заводские калибровки и привести ваш двигатель в равновесие с вашими новыми модификациями.

Неправильно понятые причины детонации в высокопроизводительных приложениях

В мире тюнинга двигателей детонация определяется как одно из следующих явлений: сгорание, вызывающее повреждение двигателя; горение, вызывающее стук или звон; или возгорание, вызывающее потерю мощности, раскачивание или толчки. Детонация не контролируется и часто нежелательна.Это происходит, когда топливо в цилиндре самовоспламеняется за пределами предполагаемого фронта пламени искры зажигания.

Детонация не всегда наносит урон. При более низких нагрузках на двигатель при частичной нагрузке или низких оборотах детонация может быть гарантирована. Например, в конце 70-х и 80-х годах стук при нормальной работе был обычным явлением для карбюраторных двигателей. Определенные компромиссы конструкции впускного коллектора в сочетании с оборудованием для дыма привели к тому, что бедные топливные смеси сгорали за пределами контролируемого фронта пламени от свечи зажигания.

Иногда возникает незначительная детонация, не слышная через глушители при малой нагрузке или даже при громком открытом выхлопе. Сильная детонация вызывает более сильный шум во время нагрузки двигателя, когда дроссельная заслонка открыта и двигатель сильно крутит под большой нагрузкой.

Детонация и преждевременное зажигание

Преждевременное зажигание — это самовоспламенение топливно-воздушной смеси до того, как загорится свеча зажигания. Самовоспламенение происходит в месте в цилиндре за пределами контролируемого фронта пламени от искрового зажигания.

Точно так же детонация — это самовоспламенение топлива, обычно после зажигания свечи зажигания. Как и преждевременное зажигание, детонация происходит за пределами контролируемого фронта пламени от свечи зажигания. Термин детонация часто используется гонщиками как для преждевременного зажигания (до искры), так и для неконтролируемого горения после искры. В этой статье используется то же соглашение.

На этой иллюстрации из книги 5000 лошадиных сил на метаноле (Боб Сабо, Szabo Publishing, 2006 г.) показаны температуры самовоспламенения для различных видов гоночного топлива.

И преждевременное зажигание, и детонация происходят от самовоспламенения топлива. У них общие характеристики, такие как очень высокая скорость горения, которые сравнимы со скоростью взрыва пламени. К ним относятся дульные скорости огнестрельного оружия или скорости сгорания взрывчатых веществ — обычно более 1000 футов в секунду. Высокая скорость вызывает шум из-за фронтов давления, которые сталкиваются внутри цилиндра.

Детонация и частота вращения

Детонация может быть замаскирована на более высоких оборотах высокочастотным шумом, например, при открытии выпускного клапана.Это может быть такое короткое происшествие, что оно не вызывает повреждений до того, как откроется выпускной клапан, сбросив давление в цилиндре и прекратив детонацию.

При более низких оборотах двигателя время между детонацией и открытием выпускного клапана больше, поэтому детонация более заметна. По мере увеличения оборотов может показаться, что детонация исчезает из-за более коротких интервалов между детонацией и открытием выпускного клапана.

Гоночные двигатели

в 30-х и 40-х годах работали на бензине с более низким октановым числом, поскольку бензин с более высоким октановым числом еще не был разработан.Топливо с более низким октановым числом было подвержено детонации, поскольку гонщики повышали степень сжатия двигателя для большей мощности. Детонация была особенно заметна при низких оборотах двигателя. Чтобы бороться с низкоскоростной детонацией, эти ранние гоночные двигатели постоянно раскручивались на более высоких оборотах, чтобы подавить эффекты детонации.

Если двигатель был затянут по ошибке, детонация может привести к снижению производительности и возможному повреждению двигателя. В результате водители, приезжающие в боксы для обслуживания, постоянно запускали свои двигатели на холостом ходу.Выжимание сцепления для запуска из боксов стало искусством для многих успешных гонщиков. При трогании с места на пит-лейн был большой риск остановки двигателя из-за сочетания неадекватной пробуксовки сцепления, низкого крутящего момента двигателя на малых оборотах и ​​детонации на малых оборотах.

Наилучшие характеристики современных бензиновых двигателей достигаются при использовании гоночной бензиновой смеси с октановым числом, достаточно высоким, чтобы избежать детонации. Бензиновая смесь с более высоким октановым числом сама по себе обычно не увеличивает производительность.Вместо этого более низкая скорость сгорания высокооктанового бензина часто фактически снижает производительность двигателя без каких-либо других изменений, вносимых для использования преимуществ более высокого октанового числа.

Требуемое октановое число бензина характерно для определенного рабочего диапазона оборотов. Если этот диапазон изменен, может потребоваться гоночный бензин с другим октановым числом. Например, если двигатель проводит больше времени под нагрузкой при более низких оборотах двигателя, двигатель может столкнуться с детонацией, тогда как при той же нагрузке в более высоком диапазоне оборотов он не детонирует.Гоночный бензин с более высоким октановым числом может потребоваться для борьбы с возможностью детонации, работающей в более низком диапазоне оборотов.

Иллюстрации из 5000 лошадиных сил на метаноле , показывающие зависимость давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала для хорошего сгорания слева и детонации справа.

Диссоциация при сгорании

Топливо диссоциирует или распадается на различные промежуточные химические вещества во время сжатия, нагревания и сгорания. Эти промежуточные химические вещества могут изменить температуру самовоспламенения смеси по сравнению с температурой только исходного топлива.Во многих случаях неправильный вызов настройки делается из-за детонации, предполагая, что данные основаны только на свойствах основного топлива, тогда как изменения температуры самовоспламенения от диссоциации должны были быть приняты во внимание.

В дрэг-рейсинге с выдувным спиртом участники с более высокой статической компрессией обычно должны использовать более богатую смесь, чем участники с более низкой статической компрессией, чтобы подавить детонацию. Однако есть момент, когда потребность в дополнительном обогащении отпадает. Один участник сообщил, что после определенного момента повышения степени сжатия дальнейшее обогащение не требуется, в то время как двигатель увеличивает мощность при большей степени сжатия.Он продолжал повышать компрессию и добился национального рекорда. В какой-то момент сверхвысокое сжатие фактически препятствовало образованию чувствительных к детонации диссоциатов.

Диссоциировать Причины детонации

При использовании различного гоночного топлива некоторые из ранее описанных диссоциированных образований могут быть более склонны к детонации, чем другие. Настройка может повлиять на сжатие и нагрев, что повлияет на то, какие диссоциаты образуются, даже с одним и тем же топливом.Затем эти диссоциаты влияют на чувствительность к детонации. Кроме того, изменения плотности воздуха влияют на настройку, что, опять же, влияет на диссоциацию в порочном круге.

Например, изменение точки закрытия впускного клапана в гоночном двигателе с искровым зажиганием изменит эффективное динамическое сжатие. Изменение сжатия изменяет адиабатический нагрев и давление сжатия. Чувствительность к детонации или от нее может быть вызвана чем-то простым, например, заменой распределительного вала или даже просто замедлением или опережением фазы газораспределения.

На этом рисунке из модели 5000 л.с. на метаноле показана взаимосвязь между степенью сжатия и соотношением воздух/топливо для бездетонационной работы при использовании метанольного гоночного топлива. Точки данных с (а) по (е) были определены для различных гоночных двигателей. Эта кривая также зависит от надлежащего уровня обогащения для замедления самовоспламенения, что более подробно описано в ссылке.

Изменения давления, вызывающие  Воспламенение

Давление изменяет температуру самовоспламенения как топлива, так и топливных диссоциатов, что может инициировать детонацию.Температура самовоспламенения диссоциата топлива может быть ниже, чем температура самовоспламенения топлива перед его разрушением, что может сбить с толку при рассмотрении данных только по топливу.

Во время сжатия, скажем, смесь воздуха и диссоциированного топлива имеет температуру ниже температуры самовоспламенения. Волна давления, создаваемая в цилиндре, может препятствовать воспламенению этой смеси. Однако при прохождении волны давления по цилиндру она может спровоцировать изменение температуры самовоспламенения смеси.Самовоспламенение может следовать по мере прохождения волны давления из-за сопутствующего падения температуры самовоспламенения строго из-за изменения химической чувствительности. Кроме того, изменения в головке блока цилиндров из-за сплющивания поршня или открытия впускного клапана могут изменить формирование волны давления и повлиять на общую чувствительность комбинации к детонации.

Выемка уплотнительного кольца на этой бывшей в употреблении медной прокладке головки блока цилиндров вокруг отверстия цилиндра показывает начало прогорания плотной сопрягаемой поверхности уплотнительного кольца непосредственно перед детонацией топливной смеси нитрометан-метанол.Обогащение этого цилиндра и новая прокладка головки блока цилиндров позволили избежать повторения. Фото: Blown Nitro Racing с бюджетом (Боб Сабо, Szabo Publishing, 2013).

Диссоциация с различными видами топлива

Бензин

Согласно работам покойного Гарри Рикардо (The High-Speed ​​Internal-Combustion Engine, 3rd Edition, Blackie & Son Limited, 1950), который был экспертом по технике сгорания, нестабильные пероксиды образуются в качестве промежуточных диссоциатов при сгорании бензина, что происходит быть очень склонным к детонации.Тетраэтилсвинец представляет собой реактивную металлическую добавку, подавляющую детонацию этих нестабильных перекисей. Кроме того, различные компоненты бензинового топлива, используемые в обычных смесях, обладают различными свойствами диссоциации, что помогает бороться с образованием нестабильных пероксидов. Примерами таких используемых компонентов являются пентан, гексан и толуол.

Топливная смесь в современных бензинах делается, помимо прочего, для достижения детонационной стойкости. Во многих марках гоночного бензина некоторые из них также смешиваются с тетраэтилсвинцом для той же цели.Другие характеристики, такие как химическая стабильность, легкость испарения, позволяющая запустить двигатель, и стоимость производства, часто ограничивают добавки и соотношения в смеси. Эти ограничения могут поставить под угрозу устойчивость некоторых марок бензина к детонации по сравнению с другими при определенных обстоятельствах. Идеальный результат — смесь или смесь, наиболее подходящая для выполнения конкретных гоночных требований, и поэтому существует так много различных вариантов гоночного бензина.

Бензиновые смеси, продаваемые на заправочных станциях, чаще всего имеют сезонные изменения соотношения компонентов смеси и содержания топлива.Зимний бензин смешивают для облегчения запуска, а летние бензиновые смеси предназначены для предотвращения образования паровых пробок. Различные сезонные смеси изменяют характеристики диссоциации и детонации, и это необходимо учитывать в приложении к производительности. Бензин для насосов, приобретенный в один сезон, может столкнуться с проблемами детонации, если он используется в другом сезоне, из-за различий в составе смеси.

Бензиновые смеси этанола (Е85)

E85 состоит преимущественно из (85 процентов) этанола с добавлением небольшого количества (15 процентов) бензина.Высокое эффективное октановое число, содержащееся в этаноле, подавляет детонацию в гоночных двигателях с высокой степенью сжатия при богатом соотношении воздух/топливо. Это будет лямбда меньше единицы в компьютерном мире EFI. Богатая спиртовая топливная смесь также охлаждает цилиндр до температуры самовоспламенения. Эти богатые соотношения воздух/топливо могут работать с преобладающим спиртовым топливом, поскольку спирт не загрязняет свечу зажигания, как другие виды топлива. Однако чрезмерное обогащение снижает выходную мощность, поэтому жизненно важно настроить соотношение воздух/топливо.С другой стороны, чрезмерно богатые смеси могут слишком сильно охлаждать воздухозаборник, подавляя испарение и вызывая детонацию из-за бедности паров. Это результат избыточной конденсации топлива при охлаждении.

Метанол

Метанол, так же как и этанол, будет диссоциировать на водород и монооксид углерода во время компрессионного нагрева. Метанол и этанол также будут частично диссоциировать на водород и монооксид углерода во время наддува в двигателе с достаточно большими давлениями от принудительной индукции до и в дополнение к сжатию поршня.Однако давление сжатия замедляет степень диссоциации. Следовательно, тепло вызывает диссоциацию в одном направлении, а давление от сжатия (или наддува) вызывает диссоциацию в другом. Тогда горение представляет собой комбинацию водорода, монооксида углерода и любых оставшихся паров метанола, которые не диссоциировали.

Драгстер Funnycar стартует для дрэг-рейсинга со скоростью 300 миль в час в парке Norwalk Raceway, штат Огайо, во время национального мероприятия IHRA с настройкой борьбы с детонацией при использовании топливных смесей с высоким содержанием нитрометана и метанола

Различия в степени сжатия, температуры двигателя, фаз газораспределения и наддува в двигателях с наддувом влияют на величину происходящей диссоциации.Затем степень диссоциации влияет на характеристики горения заряда. Например: водород имеет очень низкую температуру воспламенения и более склонен к обратному воспламенению во впуске, поскольку ему не обязательно нужен традиционный источник воспламенения. Это часто ошибочно принимают за детонацию, хотя на самом деле вступает в реакцию диссоциация избыточного водорода.

Регулировка или изменение плотности воздуха может изменить диссоциацию водорода и привести к обратному срабатыванию двигателя или избежать его. Когда возникает обратный эффект от диссоциации водорода, последующая разборка двигателя часто не выявляет каких-либо повреждений двигателя.Различия в температурах самовоспламенения метанола обусловлены разной степенью диссоциации при настройке и изменениях плотности воздуха.

Метанол содержит кислород в топливе, в отличие от традиционного бензина. Таким образом, метанол может взорваться при меньшем количестве воздуха в смеси, чем бензин. Весовое соотношение воздух/топливо 8:1 было бы слишком богатым для бензина и не детонировало бы, но могло бы детонировать с метанольным топливом. Этот порог меняется с изменением содержания кислорода в воздухе из-за изменения плотности воздуха.

Данные, представленные в 5000 HP на метаноле от Germane and Lovell, указывают на зависимость между количеством углерода в молекуле топлива и температурой самовоспламенения. (Герман, Джефф Дж., Университет Бригама Янга, Технический обзор топлива для автомобильных гонок, SAE 1985, публикация № 852129) (Ловелл, В.Г., Детонационные характеристики углеводородов, Промышленная и инженерная химия, Том 40, стр. 2388-2438) , декабрь 1948 г.)

Нитрометан

Нитрометан диссоциирует на разные фазы.На короткое время некоторые из этих фаз идут последовательно, а некоторые даже одновременны в процессе воспламенения и горения. Однако многие фазы диссоциации нитрометана происходят просто в результате компрессионного нагрева и сгорания.

Первая фаза эндотермическая. Он поглощает тепло и ведет себя так, будто его трудно воспламенить. Вот почему зажигание от магнето с большим временем выдержки искры более эффективно для нитрометановых топливных смесей, чтобы пройти первую фазу диссоциации сгорания. Вторая и остальные фазы диссоциации при сгорании нитрометана могут быть экзотермическими, то есть сгоранием и выделением тепла (паспорт безопасности материала Chem-Supply, нитрометан, 1CHOP, декабрь 2000 г.).

При горении различных промежуточных соединений и с различными характеристиками самовоспламенения (детонации) возникает несколько фаз диссоциации. Различные смеси нитрометана и метанола усложняют изменения чувствительности к детонации, поскольку метанол имеет свой собственный набор диссоциатов и поведения. В результате направления настройки могут быть неприятными и непоследовательными от запуска к запуску.

Некоторые настройки нитро могут быть более склонны к детонации при обеднении смеси (более высокое соотношение воздух/топливо).Некоторые нитро-настройки могут быть более склонны к детонации при обогащении смеси (более низкое соотношение воздух/топливо). Лучшая процедура настройки — сделать как можно меньше изменений в компрессии двигателя, наддуве, топливной смеси, температуре топлива и других параметрах, чтобы настроить мощность двигателя в соответствии с диапазоном рабочих характеристик. Многочисленные изменения от прогона к прогону делают почти невозможным контроль над настройкой из-за блуждающей температурной характеристики самовоспламенения. В результате могут произойти серьезные отказы двигателя.

Недавняя фотография гоночных автомобилей Nitro Funnycar со скоростью 300 миль в час, подготовленных для запуска на дрэг-рейсинге национального мероприятия IHRA с чувствительными к детонации настройками из смесей 90-процентного нитрометана.

Изменения соотношения воздух/топливо

Изменения соотношения воздух/топливо также изменяют характеристики чувствительности самовоспламенения. Это изменение является комплексным в зависимости от количества обогащения. Обогащение до определенного уровня имеет тенденцию к снижению чувствительности к самовоспламенению. Обогащение метанолом или этанолом может снизить температуру цилиндра до такой степени, при которой двигатель не детонирует.Однако избыточное обогащение этим топливом сверх определенного соотношения воздух/топливо может повысить чувствительность к самовоспламенению. Вызывая чрезмерное охлаждение и конденсацию топлива из заряда впускного воздуха, создается обедненное парами состояние, и может произойти самовоспламенение. Это также может замедлить скорость пламени, продлив процесс горения до такта выпуска. Это может привести к обратному срабатыванию на впуске при открытии впускного клапана.

С другой стороны, меньшее обогащение выше определенного оптимального соотношения воздух/топливо ведет к увеличению чувствительности к самовоспламенению.С метанолом или этанолом меньшее обогащение не будет достаточно охлаждать температуру цилиндра, поднимая температуру до такой степени, что двигатель может взорваться, особенно если используются высокие степени сжатия.

Уникальный прием гоночного тюнинга заключается в том, чтобы запустить двигатель до предела детонации, затем разобрать двигатель и измерить толщину верхних шатунных вкладышей. Подшипник слева показал отсутствие утончения после пробега. Подшипник справа из того же цилиндра после еще одного пробега с некоторым истончением, вызванным детонацией.Некоторые производители/настройщики двигателей используют истончение подшипников в качестве индикатора степени детонации. Некоторые ранние производители / настройщики двигателей для нитро-драг-рейсинга освоили этот метод определенного утончения шатунного подшипника как индикатора хорошей настройки.

Чрезмерное снижение обогащения может снизить мощность, поскольку сжигается меньше топлива. Продолжающееся снижение обогащения сверх определенного значения может не привести к детонации, поскольку экстремально обедненная смесь приводит к нехватке топлива для горения, и скорость пламени замедляется.Где-то в этом наклонном направлении скорость пламени может быть замедлена, продолжаясь после такта выпуска. Это может тогда, как чрезмерно богатые условия, вызвать обратный эффект на впуске.

Эффекты комбинации сложные

Нитрометанольная топливная смесь с содержанием нитрометана примерно до 87% и повышенной обогащенностью менее склонна к детонации. Это то же самое, что и большинство других видов топлива, особенно спиртового топлива. Однако смесь нитрометанола с содержанием нитрометана выше 87% и повышенной обогащенностью становится более склонной к детонации.Это связано с избытком кислорода в топливе. Этот избыток кислорода в более высоком процентном соотношении повышает чувствительность смеси к более низкой температуре самовоспламенения. Более богатая смесь из смесей с высоким содержанием нитрометана имеет больший избыток кислорода и большую чувствительность к детонации.

Если что-то и следует вынести из всего этого, так это то, что в условиях гонок причина детонации может быть сложной проблемой, а не такой простой, как «Если произойдет X, выполните Y, чтобы исправить». Когда вы находитесь на этом уровне производительности, ряд факторов, которые могут повлиять на вашу проблему детонации, отнимающую мощность и потенциально повреждающую двигатель, требует тщательного понимания того, что происходит с вашим топливом между моментом его первого попадания в атмосферу и открытие выпускного клапана.

Что такое детонация двигателя


Главная, Библиотека по ремонту автомобилей, автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, автомобильный БЛОГ, ссылки, индекс


автор Ларри Карли, авторское право AA1Car.com, 2019 г.

сгорание, которое происходит, когда в камерах сгорания вашего двигателя одновременно возникают несколько фронтов пламени. Вместо единого фронта пламени, расширяющегося наружу от точки воспламенения, по всей камере сгорания спонтанно генерируются несколько фронтов пламени.Когда несколько фронтов пламени сталкиваются, они издают резкий металлический звон или стук, который предупреждает вас о том, что происходят неприятные вещи.

Если в вашем двигателе возникла проблема с детонацией, вы скорее всего услышите ее при ускорении под нагрузкой, при подаче газа на повышенную передачу или при буксировке двигателя. Детонация происходит из-за того, что топливо с октановым числом 90 123 – 90 124 (показатель его детонационной стойкости) не может выдержать повышенную температуру и давление, когда двигатель работает под нагрузкой.Когда это происходит, топливная смесь самовоспламеняется, создавая разрушительные множественные фронты пламени.

Легкая детонация может возникнуть практически в любом двигателе и не причинит вреда. Но продолжительная сильная детонация — плохая новость, потому что она бьет по поршням и кольцам. Если проблема не устранена, сильная детонация может повредить двигатель. Он может расколоть поршни и кольца, привести к выходу из строя прокладки головки блока цилиндров, повредить свечи зажигания и клапаны и даже сплющить шатунные подшипники.

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


ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ С ПОМОЩЬЮ БЕНЗИНА С ВЫСОКИМ ОКТАНОМ

Одним из способов предотвращения детонации является использование топлива с более высоким октановым числом. Октановое число моторного топлива является мерой его детонационной стойкости. Октановое число, указанное на насосе заправочной станции, является «октановым числом насоса», которое представляет собой среднее значение октанового числа, полученного в исследованиях и двигателях. Метод определения октанового числа топлива зависит от используемого метода, но чем выше октановое число, тем лучше топливо сопротивляется детонации.Топливо с октановым числом 87 менее устойчиво к детонации, чем топливо с октановым числом 89 или 91.

Октановое число бензина может быть улучшено за счет дополнительной очистки с целью увеличения доли более тяжелых углеводородов в топливе, за счет использования более высокой марки сырой нефти или путем добавления этанолового спирта в качестве 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. Использование этилированного бензина было прекращено в США еще в 1970-х годах, поэтому для октановое число базового бензина. Добавлены дополнительные усилители октанового числа, такие как МБТЭ, этаноловый спирт, ароматические углеводороды и сильно разветвленные алканы. к бензину, чтобы соответствовать требованиям октанового числа для адекватной стойкости к детонации.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ПРИСАДКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ОКТАНОВОГО ОКТАНА ТОПЛИВА

Если вы водите старый маслкар и не можете найти заправочный бензин с достаточно высоким октановым числом, чтобы предотвратить детонацию в вашем двигателе, и вы не хотите расстраивать свой двигатель, замедляя момент зажигания или уменьшив степень сжатия, вы можете добавить в топливный бак послепродажную присадку для повышения октанового числа.Некоторые присадки, повышающие октановое число, также содержат свинец или заменители свинца для защиты выпускных клапанов в двигателях до 1973 года (в которых отсутствуют закаленные седла клапанов) от преждевременного износа. Такие продукты могут повысить октановое число бензина на несколько пунктов в зависимости от используемой концентрации (всегда следуйте указаниям). Но даже этого может быть недостаточно для устранения постоянной проблемы с детонацией зажигания, если ваш двигатель имеет степень сжатия более 10: 1 или оснащен наддувом или турбонаддувом.


ЧТО ВЫЗЫВАЕТ ДЕТОНАЦИЯ?

Детонация может иметь несколько причин.Все, что увеличивает температуру или давление сгорания (например, турбонаддув или наддув), или увеличивает рабочую температуру двигателя, увеличивает риск детонации. Чрезмерно опережающее опережение зажигания или что-либо, что приводит к тому, что воздушно-топливная смесь работает беднее, чем обычно, также может вызвать детонацию.

Для некоторых двигателей требуется топливо премиум-класса (октановое число 91 или выше), и может возникнуть детонация, если вы заполните бак топливом среднего или обычного качества. При легком дросселировании двигатель может нормально работать на менее дорогом топливе, но при резком ускорении или при пробуксовке двигателя под нагрузкой может возникнуть детонация.

Датчик детонации должен обнаруживать вибрации, сигнализирующие о детонации, и временно замедлять момент зажигания, пока детонация не прекратится. Тем не менее, это не может полностью предотвратить детонацию. Мы советуем использовать марку бензина, рекомендованную в руководстве по эксплуатации или указанную на крышке топливного бака, чтобы свести к минимуму риск детонации.

Другие причины детонации могут включать любую из следующих:

Слишком сильное сжатие может вызвать детонацию. Накопление нагара в камерах сгорания, на головках поршней и клапанах может увеличить компрессию до такой степени, что это вызовет детонацию.Углеродные отложения также могут вызывать «преждевременное зажигание» — состояние, при котором горячие точки в камере сгорания становятся точками воспламенения, в результате чего топливо воспламеняется до того, как сработает свеча зажигания. Преждевременное зажигание также заставляет двигатель работать после выключения зажигания.

Скорость накопления отложений зависит от стиля вождения и качества сжигаемого топлива. Углеродные отложения постепенно накапливаются в новом двигателе в течение первых 5000–15 000 миль пробега, а затем выравниваются.Достигается состояние равновесия, 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 клапанов или изношенные, сломанные или неправильно установленные кольца, допускающие сжигание масла, могут значительно ускорить накопление отложений.

Чтобы избавиться от отложений, залейте банку «верхнего очистителя» в карбюратор или через корпус дроссельной заслонки при работающем двигателе на холостом ходу (следуйте указаниям на продукте).Дайте химикату впитаться в течение рекомендуемого периода времени, затем перезапустите двигатель и продуйте грязь (после этого рекомендуется заменить масло). При необходимости повторите процедуру, если первая очистка не устранила проблему детонации.

Если химическая очистка не смогла удалить нагар, всегда есть метод «итальянской настройки» выдувания нагара из двигателя. Отведите свой автомобиль в место, где мало или вообще нет движения, и вы можете безопасно разогнаться на полном газу до установленного ограничения скорости (или выше, если вы не возражаете рисковать штрафом за превышение скорости).Повторите это несколько раз, затем двигайтесь на высокой скорости не менее 15 минут, чтобы очистить камеры сгорания от нагара.

Если двигатель с большим пробегом настолько сильно закоксован, что химическая очистка и/или интенсивная езда не могут удалить углерод, другим вариантом является использование «мягких» абразивных материалов, таких как дробленая скорлупа грецкого ореха, для очистки камер сгорания. . Эту работу можно выполнить с установленной головкой блока цилиндров, вынув свечу зажигания, продув среду через свечное отверстие, чтобы выбить нагар, а затем высосав мусор с помощью пылесоса.

Если ваш двигатель имеет степень статического сжатия выше 10:1, единственным способом полностью устранить проблему детонации на откачиваемом газе может быть переоборудование двигателя с использованием поршней с более низкой степенью сжатия или головок цилиндров с большими камерами сгорания, или заменить штатную прокладку ГБЦ на более толстую, чтобы уменьшить степень сжатия!

Слишком опережающее зажигание может вызвать детонацию . Слишком большое опережение зажигания вызывает слишком быстрое повышение давления в цилиндре.На старых автомобилях с механическим распределителем вращение распределителя для замедления опережения зажигания на несколько градусов и/или замена пружин опережения зажигания, чтобы опережение зажигания не происходило так быстро, может снизить риск детонации, но также ухудшит производительность. На более новых автомобилях с электронной синхронизацией зажигания можно изменить кривую опережения зажигания с помощью специального диагностического прибора.

Перегрев двигателя может вызвать детонацию . На горячем двигателе вероятность детонации искры выше, чем на двигателе, работающем при нормальной температуре.Перегрев может быть вызван низким уровнем охлаждающей жидкости (проверьте на наличие утечек охлаждающей жидкости), неисправной муфтой вентилятора, недостаточным размером вентилятора или отсутствующим кожухом вентилятора, электрическим вентилятором охлаждения, неисправным реле вентилятора или датчиком температуры, залипшим термостатом. закрыт, плохой водяной насос, забитый радиатор или серьезное ограничение в выхлопе, такое как забитый каталитический нейтрализатор, который отводит тепло в двигатель. Плохая теплопроводность внутри двигателя из-за ржавчины или накопления накипи внутри охлаждающих рубашек двигателя также может привести к перегреву двигателя.Проверьте работу вентилятора охлаждения (электрические вентиляторы должны включаться при включении кондиционера) и убедитесь в отсутствии утечек охлаждающей жидкости. Проверьте состояние охлаждающей жидкости. В случае загрязнения добавьте в систему охлаждения бутылку с очистителем системы охлаждения, дайте ей поработать в течение указанного периода времени, затем слейте и промойте систему охлаждения.

Перегретый воздух может вызвать детонацию . На старых автомобилях с карбюратором воздухоочиститель с термостатическим управлением подает горячий воздух для облегчения испарения топлива во время прогрева двигателя.Если дверца управления воздушным потоком заедает, и в карбюратор продолжает поступать подогретый воздух после того, как двигатель прогрет, в двигателе может возникнуть детонация, особенно в жаркую погоду. Проверьте работу дверцы управления потоком воздуха в воздухоочистителе, чтобы убедиться, что она открывается при прогреве двигателя. Отсутствие движения может означать, что двигатель пылесоса или термостат неисправен.

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

Бедные топливные смеси могут вызвать детонацию . Богатые топливные смеси сопротивляются детонации, а бедные — нет. Утечки воздуха в вакуумных линиях, прокладках впускного коллектора, прокладках карбюратора или корпуса дроссельной заслонки, а также прокладках впускного коллектора могут привести к попаданию лишнего воздуха в двигатель. Бедные топливные смеси также могут быть вызваны грязными топливными форсунками, форсунками карбюратора, забитыми топливными отложениями или грязью, забитым топливным фильтром или слабым топливным насосом.

Если топливная смесь становится слишком бедной, при увеличении нагрузки на двигатель могут также возникать «обедненные пропуски зажигания». Это может вызвать колебания, спотыкания и неровный холостой ход.

На соотношение воздух/топливо также может влиять изменение высоты над уровнем моря. По мере подъема на высоту воздух становится менее плотным. Карбюратор, откалиброванный для вождения на большой высоте, будет работать с обедненной смесью, если ездить на более низкой высоте. Изменения высоты, как правило, не являются проблемой для карбюраторов с обратной связью последних моделей и электронного впрыска топлива, поскольку датчики кислорода и барометрического давления компенсируют изменения плотности воздуха и соотношения топлива.



Поршень разрушен преждевременным зажиганием из-за слишком бедной топливно-воздушной смеси при большой нагрузке.

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

Потеря EGR может вызвать детонацию . Рециркуляция отработавших газов (EGR) оказывает охлаждающее действие на температуру сгорания, поскольку она разбавляет поступающую смесь инертными отработавшими газами.Это снижает температуру горения и уменьшает образование оксидов азота (NOX). Это также снижает риск детонации. Таким образом, если клапан EGR не работает или кто-то отсоединил его или заткнул вакуумный шланг EGR, температура сгорания будет намного выше, что может привести к детонации при нагрузке двигателя.

Чрезмерный турбонаддув может вызвать детонацию. Управление наддувом в двигателе с турбонаддувом абсолютно необходимо для предотвращения детонации.Турбинный вестгейт сбрасывает давление наддува в ответ на повышение давления во впускном коллекторе. На большинстве двигателей последних моделей соленоид, управляемый компьютером, помогает регулировать работу вестгейта. Неисправность датчика давления во впускном коллекторе, соленоида управления перепускной заслонкой, самой перепускной заслонки или утечки в вакуумных соединениях между этими компонентами может привести к слишком большому наддуву турбонаддува, что приведет к преждевременному выходу двигателя из строя, если неисправность не будет устранена. .

Также может помочь улучшенное промежуточное охлаждение.Работа промежуточного охладителя заключается в снижении температуры входящего воздуха после его выхода из турбокомпрессора. Добавление промежуточного охладителя к турбодвигателю, который не имеет промежуточного охлаждения, может устранить детонацию, а также позволяет двигателю выдерживать больший наддув. А если заводской турбодвигатель был доработан, то для предотвращения детонации может потребоваться замена стандартного промежуточного охладителя на более крупный и эффективный интеркулер вторичного рынка.

Неисправный датчик детонации может вызвать детонацию. Многие двигатели последних моделей имеют на двигателе «датчик детонации», который реагирует на частотные колебания, характерные для детонации (обычно 6-8 кГц).Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о необходимости кратковременной задержки зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится. Датчик детонации обычно можно проверить, постукивая гаечным ключом по коллектору или головке блока цилиндров рядом с датчиком (никогда не ударяйте по самому датчику!) и наблюдая за изменением времени во время работы двигателя на холостом ходу. Если синхронизация не замедляется, возможно, датчик неисправен или проблема может заключаться в электронной схеме управления опережением зажигания самого компьютера.

Иногда датчик детонации реагирует на звуки, отличные от звуков детонации.Шумный механический топливный насос, неисправный водяной насос или подшипник генератора или незакрепленный шатунный подшипник могут вызывать вибрации, которые могут обмануть датчик детонации, заставив его замедлить синхронизацию.

Проблемы с детонацией в двигателях с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива

Некоторые последние модели двигателей с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива могут испытывать детонацию при низких оборотах после холодного запуска или после продолжительной работы на холостом ходу. Проблема, по-видимому, связана с смешиванием бензина с остатками моторного масла на стенках цилиндров в верхней части цилиндра.Многие моторные масла содержат большое количество натрия в составе пакета моющих присадок. Когда натрий смешивается с топливом, он образует соединение, которое может легко детонировать, когда двигатель сильно дергается под нагрузкой или ускоряется. Решение состоит в том, чтобы перейти на моторное масло, которое содержит меньше моющих средств или меньше натрия в моющих присадках.









30

Стыгающие статьи:

Spark Counce

Рециркуляция выхлопных газов (EGR)

Бад-бензин может вызвать проблемы с производительностью

BAD GAS UPDATION

Топливные октановые рейтинги и рекомендации

Перегрев: Причины и крестики

Нажмите здесь Чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive


Обязательно посетите другие наши веб-сайты:

Авторемонт самостоятельно

Программное обеспечение Carley Automotive

OBD2HELP

Random-Misfire

olHelp.com

TROUBLE-CODES.com

Тук-тук, Время детонации | OnPoint Dyno

Самый частый вопрос, который задают мне мои клиенты с двигателями с наддувом: почему мы не можем увеличить мощность? Почему бы вам просто не увеличить усиление еще немного? Почему нельзя просто добавить время?

Ответ на этот вопрос заключается в том, что мы ограничены по детонации. Эти ребята меня не отпускают. Это недостаточно хороший ответ. Они хотят знать, почему возникает этот стук и как от него избавиться.Это стоит им силы! Ну, это немного сложнее, чем просто купить некоторые детали.

Сначала надо описать и объяснить стук (или детонацию). Затем мы можем посмотреть, что вызывает стук и что можно сделать, чтобы уменьшить его. Поняв стук, вы сможете понять ограничения, связанные с настройкой вашего двигателя. Мы надеемся, что это даст новым клиентам оценку безопасного предела мелодии и понимание того, почему вы не можете просто «добавить больше усиления, братан».

Что такое детонация (стук, искра-стук)?

Детонация относится к ситуации, когда карманы смеси топлива и воздуха внутри камеры сгорания воспламеняются отдельно от исходного фронта пламени, воспламеняемого свечой зажигания.Эти карманы не горят контролируемым образом — они скорее взрывоопасны. Эти взрывные взрывы могут повредить двигатель, и их можно услышать в виде звукового звона, когда волна давления от взрыва резонирует через блок двигателя. В зависимости от серьезности детонации повышение давления в камере может быть чуть выше нормального пикового давления или выходить за пределы нормальных пределов, которые обычно видит двигатель, что может привести к повреждению двигателя.

Кривая давления в цилиндре после детонации (синий) по сравнению с нормальным чистым прогоранием (красный).Обратите внимание, что синяя кривая имеет более раннее воспламенение, что можно наблюдать по более раннему нарастанию давления. Кредит Фотографии: High Power Media

Эти скачки давления прорывают защитный пограничный слой относительно холодного газа и вызывают эрозию и экстремальную передачу тепла внутренним компонентам двигателя. Продолжительная сильная детонация может и разрушит поршни, прокладки головок, свечи зажигания и головки цилиндров. Сильные удары от детонации также могут привести к поломке компонентов — представьте, что вы ударяете молотком по углу поршня — вы можете представить растрескивание кольцевой площадки.Или изобразите падение свечи зажигания на землю, вы, скорее всего, отломите часть свечи.

Это пример детонационной ямки и расплавления поршня. Кредит Фотографии: Неизвестно

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

Что такое предварительное зажигание?

Предвоспламенение — большой пьяный дядя Детонации. Преждевременное зажигание происходит, когда двигатель настолько расстроен своим текущим состоянием, что часть топливной смеси воспламеняется до того, как свеча зажигания зажжет начальное пламя. Как правило, это никогда не должно происходить на исправном двигателе, но стоит распознать преждевременное зажигание, потому что экстремальная детонация может создать идеальные условия для развития предварительного зажигания. Теплопередача от детонации может привести к тому, что внутренние детали двигателя накалятся или станут очень горячими.Это, в сочетании с экстремальной нагрузкой на двигатель, может привести к преждевременному зажиганию. Как только начинается предварительное зажигание, вы можете себе представить, что это может быть очень разрушительным делом, поскольку никакая регулировка момента зажигания не будет иметь существенного значения, чтобы остановить его.

Что вызывает детонацию?

Детонация возникает, когда карманы с воздухом и топливом находятся при достаточном нагреве и давлении для самовоспламенения. Мы можем разделить причины на две основные категории: октановое число топлива (октановое число — это устойчивость топлива к детонации) ИЛИ механические характеристики двигателя.

Топливо:

Топливо

— наиболее понятный способ устранения детонации. Больше октановое число = меньше детонации, при прочих равных условиях. Когда вы едете на заправку, число, которое вы видите на заправке, — это октановое число бензина — это показатель устойчивости топлива к детонации.

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

Топливо, такое как E85 или метанол, которые имеют гораздо более низкое стехиометрическое соотношение, чем бензин, достигают более высокого октанового числа отчасти за счет их охлаждающего эффекта за счет большего количества впрыскиваемого топлива, а также за счет гораздо большей скрытой теплоты парообразования, которая представляет собой количество теплоты, отводимой при переходе этих жидкостей в газообразное состояние.Гоночное топливо имеет гораздо более высокое октановое число, основанное на химическом составе топлива, с использованием состава, который может сгорать контролируемым образом при более высоких температурах и давлениях, чем бензин для насосов.

Было проведено много исследований, и существует множество динамических графиков, которые сравнивают идентичные установки с одним типом топлива с другим. Сравнивать виды топлива очень легко, так как вам просто нужно откачать бак. Количественно оценить механические изменения не так-то просто.

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

Механические атрибуты:

В то время как влияние топлива на детонацию довольно прямолинейно, механические характеристики, влияющие на вероятную детонацию (механическое октановое число), гораздо сложнее, и многие из них изучаются OEM-производителями с использованием современного программного обеспечения для моделирования двигателей. Давайте посмотрим на некоторые механические характеристики, влияющие на стук:

Установка опережения зажигания – Наиболее распространенной причиной детонации является установка опережения зажигания.Чем раньше воспламеняется топливно-воздушная смесь, тем большее давление создается в камере сгорания. Пока мы можем получить MBT (минимальное время для создания наилучшего крутящего момента) до детонации, нас не слишком беспокоит, сколько времени может привести к детонации. Двигатель считается «ограниченным по детонации», когда детонация происходит до того, как идеальное время зажигания может быть установлено для максимального крутящего момента. Обычно это имеет место в большинстве двигателей с наддувом, которые работают на топливе насоса, в двигателях с высокой степенью сжатия без наддува или даже в типичных двигателях с низкооктановым топливом.Потеря мощности ускоряется по мере удаления от ОБТ, в конечном итоге до такой степени, что двигатель начинает глохнуть и работать плохо из-за слишком позднего опережения зажигания. Эта ситуация может наблюдаться при использовании большего наддува, чем может обеспечить определенное топливо в конкретном приложении.

На левом графике видно, что происходит с давлением в цилиндре по мере увеличения угла опережения зажигания — этого гораздо больше! В двигателе с ограничением по детонации увеличение угла опережения зажигания значительно усугубит проблему! Также стоит отметить, что давление в цилиндре будет продолжать увеличиваться с опережением зажигания даже после пиковой мощности.Другими словами, увеличение угла опережения зажигания всегда создает большее пиковое давление в цилиндре, но не обязательно большую мощность. Фото: Неизвестный учебник.

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

Давление – Чем больше нагрузка на двигатель, тем ближе порог детонации.Очевидно, что есть больше тепла и больше давления от дополнительного воздуха и топлива, сжигаемого в камере сгорания, которые являются двумя причинами, вызывающими детонацию. Эффективный поток воздуха за счет правильной фазы газораспределения, хорошего напора и низкого противодавления выхлопных газов уменьшит детонацию.

Степень сжатия – Чем выше степень сжатия двигателя, тем больше тепла и давления вырабатывается в камере сгорания, что повышает вероятность детонации.

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

Завихрение и турбулентность – Способность двигателя создавать завихрения и турбулентность в камере сгорания будет играть большую роль в механическом октановом числе. Чем быстрее происходит горение, тем меньше времени остается для накопления тепла и давления за пределами основного ядра пламени, что снижает угол опережения зажигания, необходимый для двигателя, и увеличивает механическое октановое число.Турбулентность и завихрение являются одним из параметров, на моделирование и моделирование которых OEM-производители тратят много времени, чтобы добиться максимально быстрого и однородного горения.

Конструкция головки цилиндра и поршня — Как и в предыдущем случае, OEM-производители тратят много времени на конструкцию головок цилиндров и поршней, чтобы работать над потоком охлаждающей жидкости и охлаждением цилиндров для повышения теплового КПД и снижения детонации (чтобы обеспечить более высокую степень сжатия). коэффициенты). Гашение помогает уменьшить детонацию, охлаждая конечные газы и нагнетая воздушно-топливную смесь в центр камеры сгорания, когда поршень приближается к ВМТ.

Зоны гашения или «сжимающие» зоны обеспечивают значительное охлаждение (гашение) конечных газов и толкают эти концевые газы ближе к свече зажигания по мере приближения поршня к ВМТ. Эти атрибуты помогают снизить вероятность детонации. Кредит Фотографии: Неизвестно

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

Blow-By – Двигатель с плохой вентиляцией картера приводит к чрезмерному прорыву картерных газов, что приводит к детонации.Как мы упоминали ранее, масло снижает эффективное октановое число топлива, поэтому, если картерные газы не могут выходить из картера, они снова попадают в камеру сгорания и снижают эффективное октановое число.

Острые кромки / Нагар / Неправильные свечи зажигания / Горячие точки — Любые части камеры сгорания, удерживающие избыточное тепло, могут стать причиной местного удара. К ним относятся нагар, свечи зажигания, которые слишком горячие для данного применения, или острые края поршня или головки, которые могут задерживать тепло.

К сожалению, большинство этих механических свойств встроены в архитектуру двигателя. Даже во время сборки двигателя вы мало что можете сделать, чтобы изменить охлаждающие свойства или конструкцию головки блока цилиндров и поршня вашего двигателя. Без достоверных данных о различных типах покрытий и о влиянии остроты поршней «фабричной обработки» на поршни, обработанные вручную, очень сложно определить ценность этих дорогих вариантов за ваши деньги.

Подведение итогов:

Самый простой способ получить больше от вашего двигателя — использовать топливо с более высоким октановым числом и убедиться, что охлаждение двигателя соответствует поставленной задаче.Это включает в себя охлаждение наддувочного воздуха и водяное/масляное охлаждение. И, наконец, убедитесь, что у вас есть хороший сепаратор воздуха/масла и что масло не попадает в камеру сгорания. Помимо этих советов, вы находитесь в зоне развития, и вы в некоторой степени сами по себе. Я хотел бы услышать результаты испытаний, которые экспериментируют с покрытиями, портированием, сплющиванием/охлаждением и другими средствами для улучшения механического октанового числа, поэтому, если вы узнали что-то новое, пожалуйста, поделитесь!

Итак, теперь, когда у вас есть хорошее представление о детонации, надеюсь, вы сможете оценить, когда вам говорят, что двигатель находится на безопасном пределе.Имейте в виду, конечно, что настройка динамометрического стенда осуществляется в очень последовательной и контролируемой среде. Задача тюнера — дать вам настройку, которая, по его мнению, будет безопасной для двигателя во всех предполагаемых условиях эксплуатации. Если у вас нет бюджета, чтобы провести сотни часов испытаний в пустыне Аризоны, и вы не можете достать бак с плохим топливом, чтобы добавить его в смесь, вероятно, хорошей идеей будет просто позволить настройщику удалить пару градусов времени, чтобы дать вашему двигателю безопасную буферную зону для суровых реалий реального мира.

При этом двигатели с должным образом откалиброванными системами контроля детонации могут позволить себе более агрессивное опережение зажигания, поскольку они имеют систему, которая допускает только один или два события детонации перед удалением опережения зажигания и добавлением топлива, чтобы спасти двигатель от повреждений. Двигатели, которые не имеют контроля детонации, должны быть настроены с большим буфером, так как детонация имеет тенденцию приводить к усилению детонации — опасному эффекту снежного кома, который может быстро повредить ваш двигатель.

 

Детонация | близок.ком

Что такое детонация?

Детонация – это внезапное сгорание или взрыв топливного заряда внутри цилиндра. При нормальном сгорании свечи зажигания воспламеняют топливный заряд, и топливо имеет постоянное и равномерное сгорание, поскольку поршень движется через рабочий ход, а химическая энергия эффективно преобразуется в механическую. Проще говоря, когда происходит детонация, топливный заряд быстро воспламеняется в результате неконтролируемого взрыва, вызывая ударную или ударную силу поршня, а не постоянный толчок.Легкая детонация может никак не проявляться в салоне самолета. Детонация от умеренной до сильной может быть замечена как неровность двигателя, вибрация или потеря мощности и, в конечном итоге, повреждение двигателя. Пилот всегда должен обращать внимание на неожиданно высокие температуры головки цилиндров (CHT) или температуры выхлопных газов (EGT), которые могут быть признаком детонации.

Что вызывает детонацию и как ее предотвратить?

Процесс сгорания внутри поршневого двигателя довольно динамичен, и многие факторы могут способствовать детонации.В этой статье будут затронуты некоторые из наиболее распространенных причин, а не краткий список.

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

При условии, что топливо является правильным выбором для двигателя, для пилота причиной детонации номер один является чрезмерное обеднение на высоких режимах мощности.Пилот должен всегда придерживаться указаний утвержденного руководства по эксплуатации для правильных настроек наклона и 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 детонировать, он или она может предпринять следующие действия.

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

Для механика причиной детонации номер один будет любая проблема, которая может привести к неожиданной обедненной работе цилиндра. Чаще всего это вызвано частично засоренной форсункой или утечкой всасываемого воздуха. Каждый раз, когда топливные форсунки снимаются, их следует очищать и проверять поток. Во время проверок механик должен искать признаки утечки на впуске; обычно отмечается синим окрашиванием топлива на впускных трубах. Любые аномалии должны быть исправлены перед дальнейшим полетом.

Мы также видели случаи, когда треснутые или иным образом поврежденные свечи зажигания создавали «горячие точки» в двигателе и происходила детонация. Вот почему никогда не рекомендуется использовать вилку, упавшую на твердый пол или иным образом поврежденную.

Двигатели Lycoming

соответствуют требованиям FAA по запасу детонации или превышают их. Следовательно, если двигатель обслуживается и эксплуатируется в соответствии с нашими опубликованными рекомендациями, в двигателе никогда не должно быть детонации.

Как мой механик или мастерская по капитальному ремонту двигателей узнают о детонации?

Детонация отрицательно влияет на двигатель.Легкая детонация может вызвать преждевременный износ подшипников и втулок. Сильная или продолжительная детонация может привести к повреждению головки блока цилиндров и поршней. В некоторых крайних случаях шатун может погнуться или сломаться, головка блока цилиндров может треснуть или выйти из строя, или могут сломаться посадочные поверхности поршневых колец.

 

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

  • Хотя это может выглядеть не очень хорошо, отложения свинца или отложения при сгорании являются нормальным явлением в двигателях Lycoming. Отсутствие этих отложений тоже не обязательно хорошо. Головка блока цилиндров и поршень должны быть проверены на «пескоструйный» вид. Отсутствие отложений или чистая головка и поверхность поршня могут указывать на детонацию. При использовании неэтилированного топлива отложения должны быть…
  • Детонационные повреждения обычно проявляются на кромках поршней и на головке блока цилиндров между свечными отверстиями и клапанами.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы об уходе и техническом обслуживании вашего двигателя Lycoming, обратитесь в нашу службу технической поддержки по адресу: [email protected] или по телефону +1-800-258-3279.

 

Высокочастотный топливный инжектор с жидкостным клапаном для двигателей с детонацией

Высокочастотный топливный инжектор с жидкостным клапаном для двигателей с детонацией
Введение

Волны детонации создают повышение давления во время горения.Следовательно, импульсно-детонационный двигатель (ИДД) должен использовать систему клапанов, закрывающих камеру сгорания на время формирования волны и затем открывающихся для дозаправки. Механические клапаны можно использовать для циклов с частотой около 100 Гц. Двигатель с вращающейся детонационной волной (RDE) — это еще одна концепция, в которой вместо этого используется детонационная волна, вращающаяся по касательной вокруг кольцевой камеры сгорания с осевым впрыском топлива и потоком выхлопных газов. Рабочая частота представляет собой длину окружности кольцевого пространства, деленную на скорость волны детонации, которая может находиться в диапазоне 1–10 кГц: слишком быстро для механических клапанов.Одной из основных проблем, связанных с концепцией RDE, является создание конструкции инжектора, которая может быстро заполнить кольцевое пространство между фронтами волны, не создавая условия обратного потока, когда волна проходит через отверстие.

Изображение слева — результат теста RDE в UTA. Система зажигания была разработана таким образом, чтобы инициировать вращение волны в одном направлении для запуска двигателя и создания осевого выхлопа.В этом исследовании был испытан клапан без движущихся частей, чтобы понять, как он взаимодействует с давлением волны детонации и можно ли его использовать для быстрой дозаправки камеры сгорания RDE.

Клапан содержит отверстие, камеру нагнетания и заднюю стенку, ведущую к фитингу топливопровода. Отверстие монтируется заподлицо с поверхностью камеры сгорания, как показано на рисунке ниже, и его диаметр может изменяться. Топливо достигает установившегося давления в полости во время впрыска, но оно отключается при прохождении волны детонации.В полость входит ударная волна, за которой следует контактная поверхность между свежим топливом и сгоревшим газом. Мы считаем, что геометрия и рабочее давление могут быть рассчитаны таким образом, чтобы контактная поверхность быстро выталкивалась из полости, чтобы можно было начать дозаправку.

 
Настройка и результаты

Два клапана были смонтированы на трехметровой линейной детонационной трубе.Чтобы понять поведение и подтвердить теорию работы, были проведены параметрические исследования топлива, давления в полости и размера отверстия с датчиками давления, измеряющими динамику внутренней полости. Время проведения эксперимента имело решающее значение, поскольку давление в полости должно быть устойчивым до прихода волны детонации.

На двух приведенных ниже графиках показано давление в полости и основной трубе при прохождении детонационной волны.Если давление в камере слишком низкое или отверстие слишком большое, клапан плохо реагирует на волну детонации. Однако на другом графике показано успешное испытание, в котором дозаправка в установившемся режиме достигается в течение времени избыточного давления волны детонации.

 
Анализ

Поскольку в полостях были установлены два датчика давления, можно было отслеживать динамику волны.На приведенных ниже диаграммах x t показаны различия в поведении при повышении давления в полости. Если оно слишком низкое, возникают множественные отражения, и контактная поверхность остается в полости, что, вероятно, создает ситуацию, когда сгоревший газ смешивается со свежими реагентами. Если давление достаточно высокое, отслеживается только одно отражение, и контактная поверхность быстро выталкивается из клапана.

Графический метод был использован для определения «времени прерывания», времени, начинающегося с блокировки детонационной волны и заканчивающегося, когда снова достигается установившийся режим впрыска.Ниже эти значения времени были собраны и безразмерны вместе с отношением давлений, чтобы показать, что поведение клапана зависит только от двух параметров. Экстраполируя эти результаты, можно сказать, что время отключения форсунок на RDE зависит от рабочей частоты и отношения пика давления детонации к установившемуся давлению в полости.

 
Выводы
  • Можно построить гидравлический клапан, который может возвращаться к дозаправке в стационарных условиях между фронтами детонационной волны.Хотя однократные эксперименты не могут воспроизвести рабочие частоты, которые могут быть реализованы в RDE, жидкостный клапан смог взаимодействовать с характерными временами детонационной трубы, которые соответствуют рабочей частоте более 500 Гц.
  • Несмотря на то, что использовались различные виды топлива и геометрия отверстия, безразмерные графики времени прерывания показывают, что этот флюидный клапан преимущественно масштабируется с характерным временем трубы (или кольцевого пространства) и отношением давления впрыска к давлению волны детонации.
  • Форсунки с небольшим набором отверстий диаметром в диапазоне 0,5 мм ранее использовались с RDE. Можно использовать отверстия большего диаметра, хотя признано, что отверстия меньшего размера все же могут быть более подходящими для смешивания.
 
Спонсоры
 
Публикации
  • Э.М. Браун, Д.Р. Уилсон, Ф.К. Лу. Высокочастотный топливный инжектор с жидкостным клапаном. Раскрытие информации, UTA Ref. № 11-04, 2010 г.
  • Э.М. Браун, Т.С. Балькасар, Д.Р. Уилсон, Ф.К. Лу. Экспериментальное исследование высокочастотной топливной форсунки с жидкостным клапаном. 47-я Совместная конференция и выставка AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигателям , документ AIAA 2011-5545, 31 июля – 3 августа 2011 г., Сан-Диего, Калифорния.

Mikuni American Corporation

После воспламенения воздушно-топливной смеси при сгорании двигателя от искры камере фронт пламени проходит через камеру со скоростью около 5000 футов в секунду. Правильно, одна миля в секунду.

Ход фронта пламени для детонации ближе к 19 000–25 000 футов в секунду; такая же скорость, как в динамите.Разница между нормальным горением и детонацией — это скорость, с которой происходит горение и, следовательно, скорость повышения давления в камере. Молот как удары детонации буквально звенят металлоконструкции мотора и вот что слышно как пинг.

Детонация происходит, когда топливовоздушная смесь воспламеняется до ее должен. При нормальном горении фронт пламени движется от свечи зажигания по камере предсказуемым образом.Пиковая камера давление возникает примерно при 12 градусах после верхней мертвой точки и поршень вдавливается в отверстие.

Иногда и по разным причинам возникает второй фронт пламени через патронник от первоначального источника воспламенения. То затем давление в камере возрастает слишком быстро, чтобы поршень мог двигаться облегчить его. Давление и температура становятся настолько высокими, что вся смесь в патроннике взрывается. Если сила этого взрыв достаточно силен — ломается двигатель.

* Синхронизация — если искра происходит слишком рано, давление в камере может подняться слишком высоко, что приведет к детонации.
* Бензин — если бензин сгорает слишком быстро (слишком низкооктановое рейтинг), высокое давление и детонация вероятны.
* Светящиеся предметы — кусочек углерода, слишком горячая свеча зажигания или другой светящийся объект может начать гореть слишком рано. Давление повышается слишком высоко и может произойти детонация.
* Давление проворачивания — Любая данная камера сгорания имеет максимальное давление (до зажигания искры), выше которого детонация похоже.
* Высокая температура двигателя — Высокая температура в камере увеличивает запуск двигателя давление и способствовать детонации.
* Бедная струя — Слабые воздушно-топливные смеси могут привести к очень неравномерному смеси внутри камеры, неравномерное горение, скачки давления и детонация.

Обратите внимание, что каждая из этих возможных причин является относительной. То есть, нет абсолютного времени, крепости смеси или угла опережения зажигания это гарантирует детонацию. В равной степени отсутствуют абсолютные настройки, гарантирующие отсутствие детонации.

Производители мотоциклов, включая Harley-Davidson, тратят огромные потратить время и деньги на тонкую настройку своих двигателей, чтобы устранить или почти исключить детонацию. Когда мы меняем конструкцию двигателя в сторону детонации, скажем, повышая компрессию давление куполообразными поршнями или фрезерованными головками, мы увеличиваем вероятность того, что детонация действительно произойдет.

Качество бензина помогает определить, является ли двигатель собирается взорвать.Чем выше октановое число, тем ниже вероятность детонации.

Модифицированные двигатели часто имеют несколько изменений конструкции двигателя что в совокупности увеличивает вероятность детонации. Высокая степень сжатия поршни, тонкие прокладки ГБЦ, некоторые альтернативные зажигание, некоторые конструкции выхлопной системы и т. д.

Карбюратор стокового уличного велосипеда очень беден с точки зрения выбросов. При замене воздухоочистителя и/или выхлопной системы менее ограничительные компоненты, эта струйная установка становится невозможной наклонять.Двигатель работает плохо, возможна детонация. некоторые настройки дроссельной заслонки. Перекачка или оптовая замена карбюратора (Микуни!) Это лекарство от этой конкретной проблемы.

Если установить поршни с высокой степенью сжатия вместе с ранним закрывающий (мягкий) кулачок, давление проворачивания может стать достаточно высоким что серьезная, смертельная для двигателя детонация вероятна. Сколько слишком много вы спрашиваете?

Хорошо (эмпирическое правило здесь), двигатели Evolution довольно безопасны против детонации, если давление запуска остается на уровне 180 фунтов на квадратный дюйм или менее.Двигатель TC88 может избежать детонации, если давление оставаться на уровне 190 фунтов на квадратный дюйм или меньше. Имейте в виду, что эти максимумы для довольно стоковых двигателей; ни портинга, ни камерной работы, ни хлюпающие участки.

Камера сгорания правильной формы с хлюпающим эффектом гораздо меньше скорее всего взорвется, чем большинство стандартных экземпляров. Главная причина двигатель TC88 может выдерживать более высокие пусковые давления, чем Evo — это лучший дизайн камеры.

Давление проворачивания здесь относится к числу, получаемому при проведении нормальный тест на компрессию. Этот тест выполняется путем удаления свечи зажигания и установку компрессометра в одну из свечей зажигания. заглушить отверстия. Затем дроссельная заслонка удерживается открытой, и двигатель прокручивается. стартером до тех пор, пока стрелка манометра не перестанет подниматься. Результирующий цифра — давление проворачивания.

Системы зажигания важны. Если свечи зажигания загораются слишком рано, давление сгорания может возрасти слишком быстро, что приведет к детонации.Основная причина наличия кривой опережения, встроенной в зажигание система во избежание детонации. Правильное время для любого заданного конструкция двигателя (и состояние настройки) зависит от оборотов и дроссельной заслонки параметр.

Горячие точки — это больше, чем ночной клуб. Если ваш двигатель был богатое или горящее масло, на нем могут быть толстые кусочки пригоревшего масла. углерод. Это скопление углерода может буквально светиться и под давление сжатия, начинают гореть до того, как появится искра.Это приводит к резким скачкам давления и часто к детонации.

Бедная смесь может привести к детонации. Неравномерное сгорание в переобедненные воздушно-топливные смеси могут повышать давление и приводить к о внезапном взрывном горении.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.