Menu

На горячем двигателе детонация: Детонация на горячем двигателе

Содержание

К чему приводит детонация двигателя

Процесс, при котором происходит неконтролируемое самовозгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, называется детонация двигателя. Данный дефект является взрывом, он производит разрушительные действия на узлы и детали силовых агрегатов любого вида. В физическом смысле детонация представляет из себя разрушительную взрывную волну, созданную при избыточном давлении и сверхвысокой температуре топлива.

Описание детонации и ее последствий

Во время разгона автомобиля водитель давит на педаль акселератора, топливная смесь, попадая в цилиндры, испытывает воздействие очень высокого давления и температуры. Давление возрастает от перемещения поршня вверх и возгорания топлива от свечи накаливания. Пламя, расползаясь по камере сгорания, генерирует добавочное давление.

Под воздействием сверхвысокой температуры и возросшего давления остатки горючей смеси самовоспламеняются, создавая одну за другой взрывные волны со стремительным возрастанием амплитуды.

Возникает эффект неконтролируемой цепной реакции, в ходе которой пламя на огромной скорости давит на гильзу, обороты двигателя растут до бесконечности — движок идет вразнос, раскручиваясь самопроизвольно

. Такую ситуацию трудно взять под контроль.

Последствия детонации двигателя выражены появлением следующих поломок:

  1. Срыв кромок поршней.
  2. Повреждение стенок цилиндров.
  3. Разрыв прокладки головки цилиндров.
  4. Поломка датчика дроссельной заслонки.

При стабильной работе мотора происходит равномерное сгорание топливной смеси с последующей передачей энергии на поршни.

Причины возникновения детонации при включении мотора на холодную

Детонация при запуске двигателя возникает при поступлении в один или несколько цилиндров обедненных топливовоздушных смесей. Причиной обеднения смеси является засоренность специальных распылителей — форсунок.

При появлении засоров, нарушается расчетная величина объема подаваемого топлива. Чтобы установить причину появления засорения, необходимо произвести проверку фильтра грубой очистки, а также фильтров каждой форсунки.

Холодный мотор после прогрева часто восстанавливает свою работу, и детонация двигателя прекращается.

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 мотора после прогрева

Причины детонации прогретого мотора:

  • поломан датчик заслонки;
  • использование топлива, имеющего низкое октановое число;
  • неисправность и засор форсунок.

После восстановления или замены датчика заслонки двигатель готов к эксплуатации на любых, в том числе и на повышенных режимах. Узнать, есть ли детонация двигателя, причины ее возникновения на прогретом моторе, можно только под нагрузкой при включенной передаче.

Низкое качество топлива, пониженное значение его октанового числа является одной из основных причин, которые способствуют повышению температуры в камере сгорания и увеличению давления в топливных цилиндрах, приводящих к возникновению взрывов.

Чем выше данный показатель топлива, тем лучше оно противостоит самовоспламенению и детонации. Высокое значение октанового числа бензина — это антидетонационный индекс.

Влияние качества топлива и свечей зажигания

Детонация двигателя также может быть вызвана нарушением хрупкого баланса между двумя факторами:

  • качество свеч зажигания;
  • сила сжатия топлива.

Применение неверно подобранных свечей зажигания, может явиться причиной возникновения детонации в двигателе. Назначение данных приборов состоит в контроле внутренней среды двигателя, от точности срабатывания свечей зависит своевременность и качество сгорания топлива.

При нарушении режима сжигания топлива происходит наращивание температуры в камере сгорания и перегреву элементов силового агрегата, приводящее к детонации. Чтобы устранить появившийся дефект, необходимо сменить имеющиеся свечи зажигания на другой рекомендуемый вид.

Недостаточное сжатие топлива в цилиндрах приводит к неполному сгоранию смеси и прилипанию оставшихся компонентов к стенкам цилиндров в виде нагара. В зависимости от качества бензина и уровня очистки топлива происходит образование отложений нагара, что существенно уменьшает объем цилиндра и вызывает детонацию.

Для уничтожения вредных отложений применяются специальные присадки или производится замена марки топлива на другую.

Устранение детонации мотора

На появление детонации инжекторного двигателя влияют следующие параметры:

  1. Угол опережения зажигания.
  2. Обеднение топливной смеси.

Многих автовладельцев интересует, как устранить детонацию двигателя своими руками. Для того чтобы избавиться от взрывного горения горючих смесей, умельцы часто используют следующие приемы:

  1. Эксплуатация движка на более высоких передачах. При работе на высокой скорости сокращается время сгорания топлива на фоне максимального давления. Разгон автомобиля приводит к снижению вероятности появления детонации.
  2. Замена свечей зажигания.
  3. Увеличение влажности воздуха. Более влажный воздух существенно снижает температуру в камере сгорания.
  4. Использование охладителя воздуха интеркулера для снижения температуры воздуха перед нагнетанием его в цилиндры.
  5. Замена бензина на топливо, имеющее более высокое октановое число.
  6. Перемещение трамблера для изменения угла опережения зажигания в сторону уменьшения для стабильной работы карбюраторного двигателя на холостых оборотах.
  7. Торможение двигателя для опережения момента зажигания.

Применение метода корректировки положения трамблера используется на короткое время, чтобы добраться до ближайшей автозаправки и сменить топливо на более высокооктановый бензин. После этого трамблер необходимо установить в прежнее положение для обеспечения оптимального значения угла опережения.

Бывают случаи, когда автовладельцы осознанно производят корректировку угла опережения зажигания в сторону увеличения, обедняя горючую смесь. В результате происходит повышение динамических характеристик автомобиля, увеличивается крутящий момент. При проведении данной операции существенно возрастает вероятность появления детонации двигателя.

Устранение или уменьшение детонации двигателя является сложной задачей. Чтобы выявить настоящую причину возникновения взрывов внутри мотора, необходимо тщательно изучить принцип работы силового агрегата и понять, что способствует их появлению.

Признаки появления детонации движка

В результате ударных нагрузок, возникающих при взрывах, появляются характерные звуки в виде звонкого стука, изменяется состав и цвет выхлопных газов, детали двигателя получают серьезные дефекты. Кроме ярких шумовых эффектов, имеются внешние признаки появления детонации:

  • кратковременный выход черного дыма из выхлопной трубы;
  • уменьшение температуры отработавших газов;
  • кратковременная потеря мощности двигателя;
  • потеря управления работой двигателя вследствие ее неустойчивости;
  • критический перегрев элементов движка.

Элементы, входящие в состав силового агрегата, изготовлены с расчетом на работу при определенных значениях температуры и давления. Ударные нагрузки, возникающие при детонации, превышают все допустимые значения.

Детонационный эффект является наиболее опасным для транспортного средства. Он может возникнуть при неравномерном распределении воздуха и топлива внутри цилиндров, что приводит к внезапным неконтролируемым взрывам.

Для своевременного выявления данного дефекта нужно регулярно контролировать появление посторонних звуков и постукиваний, исходящих со стороны силового агрегата транспортного средства. Именно источники этих звонких сигналов нужно выявить и немедленно убрать причину их возникновения.

Детонация является потенциальной опасностью для движка, поэтому ее нужно постоянно держать под контролем. Она не должна присутствовать при нормальной работе двигателя. Даже небольшой шум в двигателе необходимо постоянно исследовать и убирать причины, вызвавшие его.

почему происходит и как устранить

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.

Содержание статьи

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.

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

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

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

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

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

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

При этом нужно понимать, что неправильная регулировка УОЗ (сдвиг момента воспламенения ближе к ВМТ), когда смесь воспламеняется практически тогда, когда поршень уже поднялся верхнюю мертвую точку, часто становится причиной появления детонации. Опять же, традиционно добавим к этому еще и низкое качество топлива.
  • Конструктивные особенности камеры сгорания. Бывает так, что некоторые двигатели изначально склонны к детонации. В ряде случаев причиной является само устройство камеры сгорания, реализация ее охлаждения и т.д.

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

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

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.

Далее, если на двигателе не установлен датчик детонации, тогда проявление ее признаков указывает на необходимость регулировки УОЗ. Для этого нужно уменьшить угол опережения зажигания, покрутив трамблер. Главное, добиться того, чтобы двигатель стабильно работал в режиме холостого хода.

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.

То же самое происходит и тогда, когда сам датчик детонации вышел из строя или топливо оказалось слишком неподходящим, то есть контроллер попросту не способен убрать детонацию путем запрограммированного сдвига угла опережения зажигания.

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).

Читайте также

Детонация на прогретом двигателе Акцент

На форумах можно найти противоречивые отзывы о работе мотора Хендай Акцент: кто-то говорит, что силовой агрегат работает совсем неслышно, кто-то считает, что повышенная шумность и вибрация норма для таких моторов. В любом случае, если дело дошло до того, что двигатель работает с рокотом на Хендай Акцент, стоит забеспокоиться.

Детонация в двигателе происходит, когда горючая смесь в цилиндрах воспламеняется самопроизвольно, и вследствие этого образуется взрывная волна.

Причины

Детонация может возникать как на холодном, так и на уже прогретом двигателе. Во втором случае можно выделить несколько основных причин.

  • Неисправность датчика температуры.
  • Неисправность датчика положения дроссельной заслонки.

Детонация при поломке датчиком возникает обычно под нагрузкой, когда мотор уже прогрет до рабочих значений. На холостом ходу, даже при нажатии на педаль газа, детонация вряд ли случится.

Неисправность датчиком определяется при помощи компьютерной диагностики.

Среди причин детонации называют некачественное топливо, неисправность свечей, растяжение ремня, засорение форсунок. Устранение этих проблем обычно от детонации не избавляет – всё же в большинстве случаев причина кроется именно в датчиках.

Определить детонацию на слух не всегда удается, на прогретый инжекторах она проявляется исключительно под нагрузкой.  Для определения процесса следует обращать внимание на изменение выхлопа. Обычно его цвет становится темнее, а температура ниже.

Последствия

Детонация в двигателе – явление достаточно вредное. Если не устранить её сразу, последствия могут быть плачевными. Как было описано выше, в ходе детонации происходит взрыв, волна которого повреждает детали двигателя. Результатом детонации является повреждение кромок поршней и пробой прокладки ГБЦ. Такие последствия требуют ремонта, который под силу не каждому. Поэтому с поиском причин детонации тянуть не стоит.

Считается, что двигатель Хендай Акцент может работать достаточно громко. Некоторые полагают, что это вариант нормы для корейского мотора. Но бывает и так, что двигатель всегда работал тихо, но с определенного времени появился посторонний шум. Причин может быть много. Чаще всего называют гофру. Кроме того, повышение уровня шума может быть связано с почти любой частью выхлопной системы, а также с опорами двигателя, защитой картера и так далее. Если лампочка «неисправность двигателя» не горит, можно начать осмотр именно с механических частей, если же значок на панели загорелся, лучше не тянуть и отправиться на диагностику. Специалист в некоторых случаях может подсказать и конкретную причину.

В фокусе — детонация – Наука – Коммерсантъ

В Институте автоматизации проектирования РАН занимаются математическим моделированием течений с химическими реакциями в сложных системах.

Что общего может быть у таких, казалось бы, далеких друг от друга проблем, как создание перспективного ракетного двигателя и экологически чистая утилизация мусорных отходов? И как это может быть связано с тем, что при неосторожном обращении со снарядом артиллерийской системы он может взорваться? Оказывается, во всех перечисленных примерах определяющую роль — созидательную или разрушительную — может играть волна быстрого (сверхзвукового) горения химически реагирующей среды, которая называется волной детонации.

За счет своих экстремальных свойств по сравнению с другими режимами горения управляемое детонационное горение привлекает исследователей потенциальным выигрышем в эффективности при создании перспективных силовых установок. Если мы обратимся к структуре самой детонационной волны (это ударная волна с присоединенной зоной химических реакций) и течения, которое за ней формируется, то становится понятным и интерес к другим приложениям. Воздействие лидирующей ударной волны и следующего за ней с огромной скоростью горячего потока газа способно расплавить и превратить в пыль бытовые отходы, при сжигании которых обычным способом образуются вредные химические соединения. Однако также понятно, что если подобный режим горения сформируется неожиданно — из-за какой-либо аварии, как, например, при сильном ударном воздействии на заряд конденсированного взрывчатого вещества в артиллерийском снаряде, то он может привести к большим разрушениям.

Возможность практического применения детонации в перечисленных приложениях, помимо инженерных трудностей, сталкивается с фундаментальными проблемами. Например, как инициировать подобное сверхзвуковое горение? Оно требует значительных затрат энергии, и может оказаться, что выигрыш от использования детонационного сжигания топлива сведется на нет затратами на его организацию. Или каким образом перевести детонационную волну из канала меньшего диаметра, где ее легче инициировать, в канал большего, где в процесс горения вовлекается большая масса газа, но детонация при этом может затухнуть и перейти в дозвуковое горение?

Изучать подобные явления в натурном эксперименте весьма затруднительно. Детонационная волна в углеводородных смесях с воздухом распространяется со скоростями несколько километров в секунду, давление за фронтом — десятки атмосфер. Более того, процессы формирования и распространения детонации характеризуются многомерными особенностями, которые часто нельзя исключать из рассмотрения для получения реалистичных результатов. Поэтому для исследования именно подобного класса течений широко применяется математическое моделирование, точнее — численное моделирование, в том числе с использованием суперкомпьютеров. Несмотря на наличие большого количества существующих программных сред (их называют пакетами) для моделирования течений жидкости и газа, получение новых фундаментальных знаний о течениях сред с учетом сложных физико-химических процессов почти всегда требует разработки специальных вычислительных технологий. Речь идет об уравнениях в частных производных (математической модели), численном методе, инфраструктурных решениях из области прикладного программирования. Для комплексных нелинейных задач вычислительная технология, как правило, является неотъемлемой частью итогового результата. Здесь, на стыке вычислительной математики и механики реагирующих сред, и рождаются новые результаты, представления и концепции о детонации.

Моделирование детонации в водородно-кислородной смеси за счет газодинамической фокусировки потока в эллиптических отражателя

Одним из интересных способов инициирования детонации является взаимодействие относительно слабой ударной волны со стенками канала. Многие в детстве развлекались с увеличительным стеклом, фокусируя солнечные лучи в маленьком пятне, настолько горячем, что можно было воспламенить бумагу или выжечь дерево. Здесь работает похожий принцип, только фокусируются не солнечные лучи, а поток газа в криволинейном отражателе.

На рис. 1 показаны результаты расчетов процесса подобной газодинамической фокусировки и последующего воспламенения водородно-кислородной смеси. Поток распространяется слева направо и попадает в отражатели эллиптической формы. В верхней половине канала использована визуализация, воспроизводящая экспериментальную теневую съемку. Она отчетливо показывает основные волны, которые образуются в задаче (черные линии). Для визуализации течения в нижней половине канала использована температура газа. Синий цвет соответствует низкой температуре в набегающем потоке, зеленый и желтый цвет — области горения смеси, красный цвет — максимальной температуре — там, где в результате фокусировки образовалась детонационная волна. Оказывается, в зависимости от взаимного расположения отражателей (разделены ли они перемычкой или соприкасаются) возможно добиться лучшего эффекта инициирования. Вновь используя аналогию с оптикой, можно сказать, что в случае соприкасающихся отражателей происходит их нежелательная интерференция, в то время как пространственно разнесенные отражатели срабатывают как независимые инициаторы детонации.

Моделирование детонации в водородно-воздушной смеси в установке для дробления автомобильных покрышек. Показана половина установки, левая граница каждого рисунка — ось симметрии канала. Последовательные моменты времени (сверху вниз, слева направо)

Другим примером применения разработанных вычислительных технологий является моделирование распространения детонационной волны в канале переменного сечения, воспроизводящем установку для дробления автомобильных покрышек, разработанную в Объединенном институте высоких температур РАН. Детонационная волна инициируется в узкой части канала, через коническое расширение выходит в канал большего диаметра и далее попадает в рабочую камеру, где могут находиться объекты, подвергаемые ударному воздействию детонационной волны и тепловому воздействию следующими далее продуктов горения. Здесь предметом изучения могут быть критические условия выхода детонационной волны из узкого канала в широкий, то есть в конечном итоге оптимальная геометрия установки с точки зрения соотношения между ее размерами и достигаемым эффектом.

Разворачивающаяся сегодня в мире пандемия коронавируса показывает, насколько мало мы до сих пор знаем об окружающем нас мире. Или, возможно, даже хуже: ошибочно думаем, что знаем. Штатно работающих летательных аппаратов на детонационной тяге пока не создано. И промышленных установок по детонационному сжиганию мусора тоже. Значит, нам есть куда стремиться и есть стимулы продолжать наши исследования.

Павел Уткин, кандидат физико-математических наук, доцент, старший научный сотрудник Института автоматизации проектирования РАН


Звенят пальцы на горячем двигателе

На чтение 13 мин. Просмотров 14 Обновлено

С таким понятием как «стук пальцев» знаком, наверное, каждый отечественный автомобилист, независимо от того, профессионал он или любитель. Однако мало кто знает, что в действительности за этим скрывается не стук поршневых пальцев, а такое явление как детонация. Объяснить почему так произошло можно следующим образом. В старые времена в двигателях стучали действительно поршневые пальцы. Под действием больших температур и знакопеременных нагрузок из-за низкой прочности и твердости деталей появлялись зазоры в посадочных местах поршневого пальца, которые и являлись источниками стука. Сейчас же благодаря использованию качественных сталей и более высокоточным методам обработки деталей этот недостаток удалось устранить. Только вот название («имя») его осталось прежним, скрывая такое явление как детонация.
Признаки детонации
Детонацию очень легко определить на слух — она, как правило, проявляется в виде звонкого металлического стука. Кроме того, ее сопровождают и заметное снижение мощности, перегрев и неустойчивая работа двигателя, кратковременное появление черного дыма из выхлопной трубы, снижение температуры отработавших газов.

Что такое детонация?
Детонация — это самовоспламенение горючей смеси в камере сгорания, которое имеет характер взрывной волны. Наиболее часто она появляется при резком повышении нагрузки, например, при резком ускорении или же при движении на подъем. В этой ситуации водитель, как правило, со всей силой жмет на педаль газа, чем обеспечивается подача богатой смеси в цилиндры двигателя. Попав в цилиндры и заполнив все его объемы, на богатую горючую смесь начинают воздействовать высокие температура и давление. Высокое давление в камере сгорания создается по двум причинам: во-первых, при такте сжатия поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, т.е. повышает давление, во-вторых, после воспламенения основной части горючей смеси волна пламени, распространяясь по всей камере сгорания, создает фронт высокого давления, который также способствует повышению давления.

Под воздействием высоких давления и температуры в местах скопления несгоревшей горючей смеси образуются активные соединения (перекиси, альдегиды, спирты и т.д.). Достигнув критической величины, между этими соединениями начинают возникать цепные окислительные реакции, которые в итоге приводят к самовоспламенению смеси, имеющей к тому же взрывной характер. В месте взрыва происходит значительное повышение температуры и образование взрывной волны, фронт пламени которой распространяется со скоростью 1000 — 2300 м/с. Для сравнения, скорость распространения фронта пламени при нормальном сгорании горючей смеси — 20-30 м/с. Двигаясь с такой огромной скоростью взрывная волна ударяется о стенки цилиндров и камеры сгорания, при этом образуя все новые очаги самовоспламенения. В результате таких процессов в цилиндрах появляется большое количество взрывных волн, которые являются источником возникновения колебательных процессов в цилиндрах, вызывающих вибрации двигателя.

Что касается звонкого металлического стука, называемого в народе «стуком пальцев», а в теории двигателей — детонацией, то он появляется именно в результате многократно повторяющихся ударов взрывных волн о стенки цилиндров.

Последствия детонации
Бытует мнение, что увеличение давления за счет роста скорости распространения фронта пламени должно положительно отразиться на повышении мощности двигателя. На самом же. деле все происходит наоборот. Взрывные волны «живут» очень мало — меньше 0,0001 с, и на столько же времени происходит повышение давления на поршень, поэтому повлиять на повышение мощности за столь короткий промежуток времени они просто не успевают. А вот чтобы принести огромный вред этого времени, к сожалению, достаточно.

Ударяясь с огромной скоростью о стенки цилиндров, взрывная волна разрушает масляную пленку, которая предохраняет детали цилиндро-поршневой группы от сухого трения и коррозионного износа под воздействием активных элементов продуктов сгорания. Давление фронта взрывной волны достигает величины более 70 кгс/см2, что может привести к механическим повреждениям деталей двигателя. При наличии ударных волн резко возрастает отдача тепла от сгоревших газов к стенкам цилиндров, что вызывает перегрев двигателя. А перегрев, в свою очередь, становится причиной разрушения некоторых деталей двигателя: прокладки между головкой и блоком, обгорания кромок поршней, свечей зажигания. В сумме все эти негативные влияния приводят к значительному уменьшению моторесурса двигателя.

Кроме механических повреждений, детонация несет в себе и ухудшение эксплуатационных показателей работы двигателя, о которых мы уже упоминали, — снижается мощность двигателя, ) повышается расход топлива.

Факторы, влияющие на появление детонации
Появлению детонации способствуют много факторов, и все они имеют одну общую черту — уменьшают задержку самовоспламенения несгоревшей части горючей смеси, удаленной от свечи зажигания или, проще говоря, в камере сгорания создаются благоприятные условия для более быстрого протекания окислительных реакций горючей смеси. Итак, появлению детонации способствуют следующие факторы:

Во-первых — состав горючей смеси. Так, богатая смесь, имеющая соотношение воздух — топливо, равное 9,0, при попадании в камеру сгорания под действием высокого давления и температуры формирует в ее отдаленных уголках очаги возникновения окислительных реакций, которые являются (источниками самовоспламенения — детонационного сгорания топлива.

Во-вторых — угол опережения зажигания. Его увеличение приводит к сдвигу пика максимума давления в процессе сгорания горючей смеси ближе к верхней мертвой точке (ВМТ), из-за чего происходит увеличение давления в камере сгорания. А увеличение давления, как мы уже знаем, входит в число основных виновников «рождения» детонации.

В-третьих — октановое число топлива. Чем ниже октановое число топлива, тем больше вероятность детонационного сгорания горючей смеси. Объясняется это ростом химической активности топлива к окислению при снижении его октанового числа. Именно поэтому мы наиболее часто и слышим «стук пальцев» при использовании 76-го бензина в двигателях, которым рекомендуется бензин с октановым числом 92 и более.

В-четвертых степень сжатия. Для начала напомним: степень сжатия — это отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания. Увеличение степени сжатия приводит к повышению давления и температуры в камере сгорания и, естественно, к созданию благоприятных условий для детонационного сгорания топлива. По этой причине для всех двигателей с высокой, степенью сжатия должен использоваться высокоэтилированный бензин.

В-пятых — конструкционные недостатки. К ним можно отнести: а) более плохие условия охлаждения несгоревшей, удаленной от свечи зажигания части горючей смеси; б) замедленный процесс догорания смеси из-за неудачной конструкции камеры сгорания; в) плохой отвод тепла от центра поршня к стенкам цилиндра, например, из-за выпуклой конструкции днища поршня, где теплу требуется пройти больший путь, чем при плоской конструкции днища; г) большой диаметр цилиндров с одной стороны ухудшает отвод тепла, с другой — камера сгорания получает большее количество удаленных от свечи зажигания зон, чем увеличивается вероятность появления очагов детонационного сгорания горючей смеси.

Барьеры на пути детонации
Хорошо, что в противовес факторам, способствующим появлению детонации, существуют и факторы, препятствующие ее возникновению. Все они, как правило, ускоряют сгорание несгоревшей части горючей смеси во фронте пламени, идущей от искры зажигания, или же замедляют протекание окислительных реакций — источника самовоспламенения.

Это, во-первых, повышение числа оборотов двигателя. За счет этого уменьшается время на протекание окислительных реакций, соответственно уменьшается и вероятность самовоспламенения.

Во-вторых, турбулизация (вращение) потоков смеси в камере сгорания. Организация вращения потоков горючей смеси в камере сгорания ускоряет распространение фронта пламени от искры зажигания, чем предупреждается появление детонации.

В-треть их, уменьшение пути проходимого фронтом пламени. Это скорее конструкционное решение проблемы. На практике оно выражается в уменьшении диаметра цилиндров или же в установке двух свечей зажигания на один цилиндр.

В недалеком прошлом в борьбе с детонацией большой популярностью у некоторых наших автолюбителей-рационализаторов пользовались «капельницы» — устройства, подающие воду в цилиндры двигателя. Они действительно снижали вероятность появления детонации, однако из-за малой надежности конструкции, а главное из-за негативных свойств воды (коррозионная активность, высокая температура замерзания) не получили дальнейшего распространения.

Успешным примером борьбы с детонацией в отечественном автомобилестроении может стать форкамерно-факельное зажигание, используемое в двигателе автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Камера сгорания такого двигателя состоит из двух полостей — большой и малой. В малой полости происходит образование богатой горючей смеси, а в большой — бедной. В момент подачи искры в малую полость происходит воспламенение и сгорание богатой смеси, а образовавшийся фронт пламени, попадая через специальные отверстия в большую полость, воспламеняет бедную смесь. Этим и исключается появление детонации.

За рубежом борьба с детонацией идет еще более активно. Развитие электроники позволило создать микропроцессорные системы управления двигателем. Их интеллектуальные возможности позволяют с помощью специальных датчиков следить за происходящими внутри цилиндров процессами и влиять на их протекание путем изменения состава горючей смеси и угла опережения зажигания.

Самым последним и, пожалуй, эффективным достижением в борьбе с детонацией стало создание двигателя, способного работать на сверхобедненных смесях, имеющего в среднем по всему объему камеры сгорания значение соотношения воздух — топливо 40:1 у Mitsubishi или даже 50:1 у Toyota.

Калильное зажигание
Очень часто среди владельцев автомобилей возникают споры относительно того, чем отличается детонация от калильного зажигания. С детонацией, я думаю, мы уже разобрались, теперь познакомимся с калильным зажиганием, которое также хранит в себе массу опасностей для автомобильного двигателя. Напомним, что калильное зажигание — это воспламенение топлива (горючей смеси) в камере сгорания от нагретых деталей двигателя (головок выпускных клапанов, электродов свечей зажигания) или же от раскаленных частиц нагара. Воспламенение может происходить преждевременно, т.е. до подачи искры на свечу зажигания или после воспламенения основной части топлива.

Основным отличием калильного зажигания от детонации является скорость распространения фронта пламени. При воспламенении горючей смеси от накаленных поверхностей скорость распространения фронта пламени почти такая же, как и при воспламенении от искры свечи зажигания. Поэтому калильное зажигание не несет в себе той разрушительной силы, которая скрыта во взрывной волне при детонации. Тем не менее оно также таит неприятности. При преждевременном воспламенении смеси происходят резкие обратные удары на коленчатый вал, иногда вызывающие его поломку. Как и при детонации, при преждевременном воспламенении от накаленных деталей происходит увеличение отдачи тепла от отработавших газов к стенкам камеры сгорания из-за увеличения нахождения этих газов в камере сгорания. А это вызывает перегрев двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Определить на слух калильное зажигание трудно, так как оно выражается в глухих стуках и на фоне общего шума его почти не слышно. Легче всего его обнаружить при выключении зажигания. Если двигатель продолжает работать значит топливо воспламеняется от нагретых поверхностей деталей или частиц нагара, т.е. «работает» калильное зажигание. Для борьбы с этим недостатком, основным виновником которого является нагар, в настоящее время имеется множество средств (присадки к топливу, аэрозолей и т.д.). Самым же простым «дедовским» методом в борьбе с калильным зажиганием считается режим движения автомобиля в течение 5-10 мин., при котором он полностью загружен и движется с максимальной скоростью на прямой передаче. Этого времени ему вполне достаточно для выгорания скопившегося нагара в камере сгорания. Если же источником калильного зажигания являются раскаленные детали двигателя, ищите причину перегрева, не забыв при этом о детонации, как источники перегрева.

Это надо слышать.
А вообще, под стуком пальцев кроется не стук пальцев. Точно не помню, но что-то типа ударения поршней юбками о гильзы -)

Если нагар на третьем цилиндре, то это что? Прям на свече масло «сырое»? Тогда что-то может быть с колечками, учитывая стук. А тяга как?
Попробуй померить компрессию.

А заправлять лучше 92-м, потому что «в России есть два вида бензина: 80-й и 92-й», всё остальное – часто производное от этих двух.

Автор: Alex 23 сентября 2016 Категория: Диагностика неисправностей автомобиля

Многих автомобилистов тревожит вопрос, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне машины? Стоит сказать, что постановка этого вопроса изначально неверна.

Хотя само словосочетание «стучат пальцы» и является очень распространенным, и все же оно неправильное. Стучать поршневые пальцы не умеют, а на самом деле мы слышим звук ударной волны взорвавшегося топлива.

Сгорание топлива в исправном двигателе происходит последовательно. Начавшись около свечи зажигания, пламя постепенно занимает собой всю камеру сгорания.

Однако существует и другой тип горения, называемый детонационным. Во время этого явления, вся топливно-воздушная смесь в камере сгорания резко взрывается, при этом давление и температура в цилиндре двигателя в разы увеличивается. Такой взрыв называется детонацией. А стук от этого взрыва – это и есть ответ на вопрос, почему стучат пальцы в двигателе.

Существует также понятие вибрации двигателя, которое часто путают с детонацией. Если детонация связана с горением топлива, то вибрация – это процесс колебаний силового агрегата, вызванный неисправностью его установки.

Причины детонации двигателя

Октановое число топлива – это показатель, характеризующий коэффициент сопротивления топлива возгоранию при сжатии (иными словами, детонационная стойкость топлива). Соответственно, двигателю с высокой степенью сжатия должен отвечать бензин с высоким октановым числом. Все современные двигатели имеют высокую степень сжатия, и, если использовать в них низкооктановое топливо, вероятность детонации очень высока. Пусть высокооктановый бензин и стоит дороже низкооктанового, но экономить на нем не стоит.

Калильное зажигание – это самопроизвольное сгорание топлива в цилиндрах двигателя. Причинами такого явления может быть горящая сажа или высокая температура камеры сгорания. Также очень важно подбирать свечу зажигания с подходящим калильным числом (различают «холодные», «средние» и «теплые» свечи), чтобы перегретый изолятор центрального электрода свечи не вызвал возгорание.

Обеднение топливной смеси, увеличение в смеси количества воздуха по сравнению с бензином также может стать причиной детонации. Обедненная смесь при попадании в цилиндры двигателя вызовет детонацию с гораздо большей вероятностью, чем нормальная.

Детонация также может возникнуть от высокой нагрузки на двигатель. Почему «стучат пальцы» в двигателе при разгоне автомобиля – именно из-за перегруженности мотора. Если вообще попытаться, к примеру, стартовать сразу на третьей передаче, то с большой вероятностью можно будет услышать даже не глухой стук, а громкий лязг.

Чем опасна детонация

Детонация может повлечь за собой непоправимые последствия для машины: прогары, прожоги и повреждения клапанов, поломка поршневых колец – это неполный список возможных повреждений. Корпусные детали двигателя также могут потрескаться. Современные двигатели, работающие на высоких оборотах, могут из-за детонации за считанные секунды выйти из строя.

Методы борьбы с детонацией

В двигателе существует специальная система гашения детонации, включающая в себя особую часть программы управления двигателем, датчики и исполнительный блок. Датчик устроен таким образом, чтобы реагировать на детонацию. При ее возникновении на пьезокристаллической пластине датчика возникнет напряжение, зависящее от амплитуды и частоты колебаний звуковой волны взрыва. Блок управления принимает сигнал с датчика и, при обнаружении детонации, оптимизирует работу системы зажигания до ее прекращения. Однако эта система не всесильна. Если топливом является бензин с низкооктановым числом, она помочь не сможет.

Двигатель работает с детонацией: что делать?

Первое, что нужно сделать при характерных звуках из-под капота — попытаться уменьшить нагрузку на двигатель машины. Не стоит резко разгоняться и требовать от мотора его максимум — это его только износит и сократит ему срок службы.

Если вы используете топливо с низким октановым числом, то следует перейти на высокооктановые альтернативы. Нет смысла покупать дорогой бензин, обычный 95-й вполне подойдет. Проверьте на всякий случай высоковольтные провода и свечи зажигания: именно из-за них часто случается детонация.

Если ничего из вышеперечисленного не помогло, за помощью следует обратиться в автомобильный сервис.

причины и советы по устранению

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

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

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

Как появляется детонация

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

Если двигатель работает нормально, никаких сбоев не наблюдается, то скорость распространения горючего составляет порядка 20-30 метров за секунду. Когда же происходит детонация, этот показатель может увеличиваться в десятки раз. Распознать появление такого явления довольно просто, поскольку возникает соответствующий металлический звук со стороны ДВС. Среди автомобилистов используется довольно распространенное понятие стук пальцев. Причина такого шума обусловлена тем, что взрывные волны контактируют со стенками внутри камеры сгорания. Это способствует падению мощности ДВС с параллельным стремительным ростом расхода.

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

Риски и разновидности

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

Фактически речь идет о сильном взрыве внутри двигателя. Как вы понимаете, ничего хорошего в нем нет. Это очень опасно для ДВС. Самая большая нагрузка приходится на цилиндры, что в итоге может повлечь за собой полный выход из строя всего силового агрегата. Первой обычно срывает прокладку ГБЦ. Поскольку она не может выдерживать повышенные нагрузки механического и термического типа, в лучшем случае при детонации придется ее заменить. Если ситуация более сложная, тогда выйдет из строя коленвал, головка блока, цилиндро-поршневая группа и пр.

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

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

Еще стоит учесть наличие 2 разновидностей детонации.

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

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

Основные причины

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

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

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

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

Подробнее о факторах детонации

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

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

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

Борьба против детонации

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

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

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

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

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

Детонация скорость в двигателе — Справочник химика 21

    Высказывается также предположение, что возникновение детонации в двигателе с искровым зажиганием контролируется в основном скоростью предпламенных реакций окисления, предшествующих самовоспламенению [148]. [c.152]

    Под детонацией следует понимать необычно высокую скорость распространения взрывной химической реакции [21]. В цилиндре двигателя при детонации скорость распространения пламени в последней части горючей смеси достигает примерно 2000 м сек (22], в то время как при отсутствии детонации ско- [c.25]


    Техническое состояние этих механизмов в условиях эксплуатации можно проверить прослушиванием его работы на различных скоростях и нагрузочных режимах с помощью стетоскопа или даже без него. Стуки коренных подшипников появляются при зазорах 0,2-0,25 мм и прослушиваются на прогретом двигателе в нижней части блока цилиндров. Характер стука — сильный, глухой, низкого тона. Особенно ясно стуки слышны при резком изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Стуки шатунных подшипников — более резкие и звонкие, чем коренных. Они также прослушиваются при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. При выключении зажигания стук исчезает или значительно уменьшается. Стуки поршневых пальцев прослушиваются в верхней части блока цилиндров при резко переменном скоростном режиме прогретого двигателя. Этот резкий металлический стук пропадает при выключении зажигания. Иногда за стук поршневых пальцев ошибочно принимают детонацию в двигателе. Между тем стук пальцев появляется только в чрезмерно изношенных двигателях и носит совсем иной ха- [c.165]

    Детонацией называется особый ненормальный режим сгорания топлива в двигателе, при котором часть топливной смеси, находящаяся перед фронтом пламени, воспламеняется мгновенно, в результате чего скорость распространения пламени достигает 1500—2500 м/с. Это приводит к резкому скачкообразному возрастанию давления в цилиндре и возникновению ударной детонационной волны. На режиме детонации мощность двигателя падает, расход топлива увеличивается и ускоряется износ деталей. [c.118]

    Второй аспект — борьба с детонацией в двигателях. Процесс детонации сродни процессу горения, но скорость его слишком велика… В двигателях внутреннего сгорания он возникает из-за распада молекул еще не сгоревших углеводородов под влиянием растущих давления и температуры. Распадаясь, эти молекулы присоединяют кислород и образуют перекиси, устойчивые лишь в очень узком интервале температур. Они-то и вызывают детонацию,- и топливо воспламеняется раньше, чем достигнуто необходимое сжатие смеси в цилиндре. В результате мотор начинает барахлить , перегреваться, появляется черный выхлоп (признак неполного сгорания), ускоряется выгорание поршней, сильнее изнашивается шатунно-кривошипный механизм, теряется мощность… [c.266]

    Следовательно, детонация в двигателе есть особый вид сгорания рабочей смеси (взрывное сгорание), характеризующийся большой скоростью распространения фронта пламени и высокими местными давлениями. [c.24]

    ЛИЛИ детально проследить за всем процессом возникновения детонации в двигателях. Детонация — очень сложное явление, развивающееся, согласно предложенной А. С. Соколиком теории, в нескольких последовательных стадиях. Возникновение детонации в двигателе обязано двухстах дийному самовоспламенению, развивающемуся в сгорающих в последнюю очередь частях заряда. Наши опыты указывают на то, что на возникновение детонационной волны существенно влияет отражение возникающих в результате такого самовоспламенения ударных волн от стенок камеры сгорания. Детонационная волна в двигателях может принимать весьма своеобразные формы. Наряду с детонационными волнами, распространяющимися по несгоревшей смеси со скоростью около 2000 м/сек, при более слабой детонации возникают ударные волны со средними скоростями лишь около 1200—1500 м/сек. [c.213]


    Наибольшая детонация в двигателе наблюдается при коэффициенте избытка воздуха, близком к единице. Чрезмерное обеднение смеси ведет к уменьшению детонации, так как нри этом уменьшаются скорость распространения пламени и давление сгорания, что устраняет детонацию, но вызывает неустойчивую работу двигателя и снижает его мощность. [c.26]

    Автомобиль на высшей передаче подводят к мерному участку дороги с уста-новившейся минимальной скоростью движения. Быстро выжимают педаль газа до упора, и одновременно регистрируют начало появления детонации в двигателе и скорость движения автомобиля. [c.184]

    Для борьбы с чрезвычайно высокими скоростями сгорания топлив, или детонацией в двигателе с искровым зажиганием, обусловленными углеводородным составом топлива и длительностью предпламенного периода, осуществляются следующие меры  [c.170]

    Согласно теории окисления через перекиси скорость химических реакций процесса горения углеводородных смесей обусловливается интенсивностью возникновения активных перекисей, с одной стороны, и быстротой их исчезновения—с другой. В период индукции в горючем происходит первичное накопление перекисей. Увеличение количества молекул перекиси сопровождается повышением числа экзотермических реакций окисления, что вызывает возрастание температуры и, следовательно, большую интенсивность возникновения новых молекул перекиси. При достаточной концентрации активных перекисей скорость реакции окисления настолько возрастает, что появляется пламя. Между моментом достижения достаточной для воспламенения концентрации перекисей и самим воспламенением протекает некоторый интервал времени, в результате чего горючая смесь в момент появления пламени оказывается пересыщенной перекисями, почему реакция принимает чрезвычайно бурный характер, т. е. возникает детонация. Очевидно, что то горючее будет наиболее склонно к детонации, у которого возрастание скорости образования перекисей прл повышении температуры будет происходить наиболее интенсивно, так как в этом случае будет увели-чиваться возможность пересыщения смеси перекисями в момент воспламенения. Влияние перекисей на возникновение детонации в двигателе было показано Каллендаром экспериментально. Он испытывал влияние на работу двигателя добавляемых к топливу стойких (перекись бензоила) и нестойких (перекись ацетила, перекись метилэтилкетона и др.) перекисей и отметил различие в их влиянии. [c.354]

    Однако природа этих стуков и условия их возникновения совершенно противоположны детонационным стукам в карбюраторном двигателе. Обычно факторы, которые вызывают или усиливают детонацию в двигателе с зажиганием от искры, устраняют или ослабляют стуки в двигателе с воспламенением от сжатия. Основное различие состоит в том, что детонационные стуки в карбюраторных двигателях возникают при сгорании последней порции рабочей смеси, а стуки в дизельных двигателях обусловлены периодом задержки воспламенения при сгорании первой порции рабочей смеси и возникают в начале сгорания. Общее между стуками в дизеле и детонацией в карбюраторном двигателе заключается в том, что стуки возникают в результате очень большой скорости нарастания давления в цилиндре. [c.32]

    Появление детонации в двигателе сопровождается образованием детонационной волны, распространяющейся в цилиндре двигателя с весьма большой скоростью, подобно тому как это наблюдается для случая детонации в трубе. Основными факторами образования детонационной волны и здесь являются достаточно высокая скорость сгорания топлива в цилиндре двигателя и соответственно [c.675]

    Эта высокая скорость горения и последующее моментальное нарушение равновесия давления в,камере сгорания дают ударную волну, которая, ударяясь о стенки цилиндра, производит звук, характерный для детонации в двигателе. [c.244]

    Индукционный период самовоспламенения. При впрыскивании топлива в камеру сгорания, содержащую сжатый горячий воздух, с момента подачи до его самовоспламенения проходит определенное время. Это время неодинаково для различных топлив. Некоторые топлива воспламеняются немедленно после начала впрыска, другие — через некоторое время. В первом случае по мере поступления в камеру сгорания топливо сразу воспламеняется и сгорает с постоянной скоростью, обусловливая этим равномерное нарастание давления над поршнем. Во втором случае вся масса поступившего в цилиндр топлива воспламеняется одновременно, вызывая этим мгновенное резкое повышение давления. Это явление в дизелях, по внешним признакам сходное с детонацией в двигателях с искровым зажиганием, называют жесткой работой . Оно характеризуется высоким значением максимального давления вспышки и быстрым нарастанием давления по углу поворота коленчатого вала. Чем выше число оборотов двигателя, тем сильнее может влиять на его работу запаздывание самовоспламенения топлива, которое в конечном итоге может привести к догоранию топлива на стадии расширения и резкому снижению мощности и экономичности двигателя. [c.25]

    Повидимому, очень трудно разработать такую систему автоматического изменения опережения зажигания, которая учитывала бы достаточно полно все факторы, влияющие на сгорание рабочей смеси в автотракторных двигателях (наполнение, состав смеси, скорость вращения коленчатого вала, температурный режим). В свое время автор предлагал испытать систему автоматического регулирования опережения зажигания, основанную на характере горения смеси (начало неслышимой детонации, скорость нарастания давления р/йг), однако до сего времени такая система управления опережением зажигания еще не разработана. [c.21]


    Среди факторов, связанных с двигателем и способствующих детонации, надо отметить увеличение степени сжатия, опережения зажигания и наддува. Факторами, препятствующими детонации, являются уменьшение пути движения пламени, усиление вихрей или турбулентности, что может быть достигнуто увеличением скорости вращения вала двигателя и соответствующей конструкцией, запаздывание зажигания и увеличение отношения поверхности камеры к объему, особенно в зоне детонации. Температура двигателя является важнейшим фактором, увеличение которого, в основном, способствует детонации, но в определенных условиях может ее снижать [34], о чем будет сказано ниже. [c.185]

    Оба эти фактора способствуют усилению окисления топлива в предпламенной стадии сгорания и увеличению тенденции двигателя к детонации. Форма и размеры камеры сгорания двигателя оказывают также значительное влияние на сгорание рабочей смеси и на возникновение детонации в двигателе. Наилучшей формой камеры сгорания с точки зрения устранения детонации считается сферическая с расположением свечи зажигания в центре такой формы. При этом достигаются наиболее короткий путь распространения пламени и наибольшая скорость догорания смеси. [c.108]

    Число свечей и их расположение. Возникновение детонации в двигателе тесно связано со скоростью и временем сгорания рабочей смеси. При большом диаметре цилиндра увеличивается продолжительность сгорания рабочей смеси и, следовательно, вероятность возникновения детонационного сгорания. Уменьшение диаметра цилиндра или увеличение числа свечей может ослабить детонацию потому, что расположение свечей, как и уменьшение цилиндра, сокращает длину пути пламени от свечи до наиболее удаленной точки цилиндра. [c.108]

    Состав смеси. Состав смеси оказывает большое влияние на характер сгорания и на возникновение детонации в двигателе. Объясняется это тем, что с изменением соотношения топлива с воздухом при прочих равных условиях изменяется скорость реакции окисления топлива. [c.108]

    По тем же причинам, по которым трудно осуществить расчет скорости детонации в двигателе, затруднена и оценка повышения давления, исходя из известной скорости детонации. Для расчета величин я = в [c.389]

    С увеличением числа оборотов коленчатого вала возрастает скорость распространения фронта пламени и уменьшается время сгорания. Поэтому одним из способов устранения детонации в двигателе [c.59]

    Индукционный период уменьшается при увеличении степени сжатия, повыщении температуры и давления всасываемого в цилиндр воздуха, а также при повышении температуры стенок камеры сгорания в тех местах, куда ударяет струя топлива. Однако решающее значение имеет состав топлива. Меньшим индукционным периодом обладают парафиновые углеводороды нормального строения с длинной цепью. Топлива, содержащие много ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, имеют чрезмерно высокую температуру самовоспламенения и длинный индукционный период. Нафтеновые и ароматические углеводороды с длинными парафиновыми цепями, напротив, характеризуются коротким индукционным периодом и соответственно нормальной скоростью горения. Таким образом, условия возникновения стуков в дизелях противоположны тем, которые вызывают детонацию в двигателях с искровым зажиганием. [c.211]

    Стук при запуске горячего двигателя. Эта форма стука наблюдается нри пуске двигателя с высокой степенью сжатия вскоре иосле того, как он работал с большой нагрузкой и был остановлен [15, 16]. В работе [15] было показано, что причиной стука в данном случае является также самовоспламенение части топлива, возникающее в различных участках смеси. Благодаря этому последняя часть заряда сгорает со скоростью, в 3—4 раза большей, чем скорость в отсутствии стука, но значительно более низкой, чем скорость детонации при высоких оборотах двигателя. Эта форма стука в той же мере зависит от степени сжатия и октанового числа, как и обычная детонация. Авторы считают, что явление стука нри запуске горячего двигателя представляет собой обычную детонацию при очень низкой скорости двигателя (небольшом числе оборотов в минуту). [c.160]

    При некоторых режимах работы дизельных двигателей возникают характерные стуки, напоминающие детонацию в двигателях с воспламенением от искры. Причиной таких стуков является слишком большой период задержки самовоспламенения топлива. При большой длительности периода задержки к моменту самовоспламенения резко возрастает количество введенного и испарившегося топлива. Поэтому начавшийся процесс сгорания в этом случае идет восьма интенсивно с участием большого объема хорошо подготовленной смеси. Резко возрастает скорость нарастания давления на каждый градус поворота коленчатого вала двигателя — появляются характерные стуки. Такую работу двигателя называют жесткой. [c.64]

    Особенно важным для расшифровки механизма образования детонации в двигателе явилось, по мнению некоторых исследователей, представление, неявным образом содержавшееся в концепции М. Б. Неймана, о возможной связи между скоростью сгорания смеси ири низкотемпературном воспламенении и количеством органических нерекисей, накапливающихся в предшествующей холоднонламенной стадип. Действительно, так как органическим перекисям всегда приписывались особые активные свойства (например, способность легко распадаться с образованием свободных радикалов), то казалось естественным предположить, что чем больше самих перекисей или продуктов их распада будет произведено холодным пламенем, тем с большей скоростью будет осущест1 ляться как последующее окисление непрореагировавшего углеводорода, так и пламенное его сгорание при окончательном низкотемпературном воспламенении. А как мы сейчас увидим, именно эта последняя возможность резкого увеличения скорости сгорания смеси при воспламенепия явилась центральным пунктом сложившейся в это время химической теории детонации. [c.178]

    I ji . 287. Фоторегистрацип, полученные прн сильной детонации в двигателе и большой скоростью развертки [111. [c.386]

    Применение в исследованиях детонации в двигателях шлирен-метода позволило значительно увеличить разрешающую способность кинематографии, повысив частоту съемки до 40 ООО кадров в секунду в основных опытах и до 200 ООО и даже до 500 ООО кадров в секунду в единичных опытах. Наблюдения при замедленной проекции таких фильмов полностью подтвердили вывод о распространении при стуке в цилиндре двигателя детонационной волны с близкой к ранее измеренной скоростью — около 2000 м1сек. Таким же способом были обнаружены и сопровождающие детонацию колебания газа с частотой, постепенно снижающейся от 10 ООО до 3300 сек [43, стр. 10]. При диаметре цилиндра 12,5 см это соответствует скоростям [c.392]

    Можно предвидеть существенное различие в воздействии на рабочий процесс детонационного и недетонационного стука . Основной вредный эффект детонации в двигателе создается резким усилением теплоотдачи от сгоревшего заряда в стенки цилиндра под действием массового потока ударных волн нри его отражении от стенок (см. [46]). С этим связано не только увеличение теплопотерь, по и что наиболее существенно, прогрессирующий разогрев деталей, возникновение самовспышек и, как результат нерегулируемого раннего зажигания, прогрессирующее усиление детонации. В противоположность этому при недетонационном стуке можно ожидать лишь незначительное усиление теплоотдачи в стенки. Зато создаваемая волнами сжатия вынужденная турбулизация обеспечивает быстрое сгорание последних, наиболее плотных порций заряда, неносредственно прилегающих к стенкам и сгорающих в нормальном режиме со скоростью ламинарного пламени. Затягивание же сгорания на ход расширения снижает эффективность цикла, и тем сильней, чем выше степень сжатия и больше масса заряда, заключенная в пристеночном слое. Этим, в основном, обусловлено то известное обстоятельство, что с повышением степени сжатия возрастание КПД все больше отстает от теоретического , т. е. такого, которое соответствует формуле. [c.411]

    Детонацией в двигателе называют процесс очень быстрого завершения сгорания в результате самовоспламенения части рабочей смеси и пбрячпвания ударных волн, распространяющихся со сверхзву1ювоС скоростью. Внешние проявлениядето-нации — это звонкие металлические стуки, образующиеся в результате многократного отражения ударных волн от стенок ка- [c.101]

    Детонационное сгорание бензинов — это сгорание со скоростью, превышающей нормальную примерно в 100 раз. Признаками детонации являются резкий металлический стук в цилиндрах, вибрация двигателя, перегрев головок цилиндров, падение мощности двигателя, дымный выпуск. При сильной детонации в двигателе возникают ударные нагрузки, разрушаются поршни и подшипники, пригорают поршневые кольца, прогорают клапаны цилиндров, перерасходуется горючее, двигатель преждевременно изнаши-чзется. [c.18]

    Получавшаяся до сих пор более высокая экономичность дизелей по сравнению с двигателями искрового зажигания достигалась двумя основными путями повышением степени сжатия за пределы значительно выше тех, которые ставит детонация в двигателях искрового зажигания, и применением более тяжёлых и дешёвых топлив. Эффективное сжигание тяжёлых топлив, впрыскиваемых в дизель в конце процесса сжатия, затрудняется тем, что в очень короткий промежуток времени топливо должно распылиться,, смешаться с воздухом и наиболее полно сгореть, не давая нагара. Указанные затруднения ещё более увеличиваются с уменьшение1 , времени, отводимого на процесс сгорания в результате повышения числа обдротов двигателя, и могут быть преодолены только наличием в топливе соответствующих качеств. Основным качеством дизельного топлива является его стукоустойчивость, зависящая от периода задержки воспламенения , т. е. от времени, протекающего между моментом впрыска топлива в сжатый воздух дизеля и моментом возникновения очага горения (вспышки). Чем больше этот период, тем больше накопляется топлива в камере сгорания к моменту воспламенения и тем выше скорость нарастания давления ( р/й/) при сгорании. Работами Рикардо [86] и Ротрока [84] установлено, что между периодом задержки воспламенения и скоростью нарастания давления существует линейная зависимость и появляющиеся в дизеле стуки являются следствием не максимального давления сгорания, а главным образом — скомаксимальное нарастание давления относительно углового перемещения вала не превышает 2,1 ат на Г, то двигатель работает мягко при нарастании давления свыше 3,5 ат на 1° можно ожидать стуков. Рикардо полагает, что пределом мягкой работы любого мотора является скорость нарастания давления в 4 ат на Г поворота коленчатого вала. Период задержки воспламенения зависит от термической стабильности и склонности топлива к окислению в условиях двигателя. [c.259]

    Следует отметить, что природа стуков в дизеле ничего общего не имеет с детонацией в карбюраторных двигателях. Причины, вызывающие стуки в дизеле, противоположны тем, но которым происходит детонация в двигателях с зажиганием. Почти все свойства топлива, благоприятствующие возникновению детонации в двигателях с зажиганием, способг ствуют нормальному сгоранию топлива в дизеле и наоборот. Общее между детонацией в двигателях с зажиганием и стуками в дизелях заключается лишь в том, что в обоих этих явлениях резкое нарастание давления в цилиндре возникает в результате сгорания топлива с большой скоростью (взрыва). Основное различие между этими явлениями заключается в следующем. Детонация в двигателях с зажиганием возникает в конце цикла сгорания, когда в результате накопления большого количества перекисей в горючей смеси развивается бурная реакция нанротив, в дизельном двигателе стук появляется при большой длительности задержки воспламенения в этом случае детонационная волна отсутствует и сгорание сразу принимает взрывной характер. [c.48]

    Показав, что многостадийное низкотемпературное воспламенение может стать источником образования ударной волны, мы должны теперь выяснить, при каких условиях осуществляется эта возможность, иначе говоря, при каких условиях предпламепные реакции, возникающие в последней части заряда, завершаются воспламенением, охватывающим реагирующий объем со скоростью звука. Ответ на этот вопрос есть по существу определение физико-химических условий, необходимых для возникновения детонации в двигателе. При этом необходимо учитывать, что протекание каждой из стадий многостадийного процесса в значительной мере определяется не только существующими физико-химическими условиями, но и теми изменениями, которые произведены в реагирующей [c.198]

    В полном соответствии с теорие А. С. Соколика, наши опыты подтвер ждают, что возникновение детонации в двигателе есть результат развивающегося в последней части заряда двухстадихтного процесса самовоспламенения. Первая стадия этого самовоспламенения представляет предпламенный процесс, видимо типа холоднопламенного, развивающийся с большой скоростью при тех высоких температурах и давлениях, которые достигаются в последних частях несгоревшей смеси в результате ее сжатия поршнем и фронтом предшествующего детонации нормального сгорания. [c.222]

    Явление детонации в двигателях с искровым зажиганием характеризуется ненормально большой скоростью воспламенения последней порции сгорающего заряда, сопровождающейся большими местными давлениями, чрезмерными скоростями подъема давления и большими тепловыми потерями. При этом в автомобильном двигателе мы имеем, в основном, лишь неприятный стук, а в авиационном двигателе возникающие при этом повышенные напряжения в деталях могут npii-вести к его разрушению. Хотя все отрицательные явления при детонации хорошо известны и имеется много способов ее подавления, действительная природа этого явления все еше остается загадкой. [c.40]

    Бензины с большим октановым числом. Мощность двигателя внутреннего сгорания тем больше (при прочих равпых условиях), чем больше степень сжатия горючей смеси в цилиндре в момент зажигания. Однако опыт показал, что нельзя сжимать смесь выше некоторого предела, так как в этом случае горение смеси протекает ненормально (детонация), что проявляется в характерном металлическом шуме — стуке в моторе и в значительном снижении мощности мотора. (Термин детонация не вполне удачен, так как явление детонации в газах несколько отличается от формы сгорания в двигателях.) В нормальных условиях при зажигании искрой смеси горючего газа с воздухом пламя распространяется из исходной точки по всему объему газа в виде узкой сравнительно медленно продвигающейся зоны (12—24 м1сек). Во время детонации эта зона продвигается сначала нормально, но затем скорость распространения резко повышается до 300—800 м/сек. Возникающая волна сжатия (обусловливающая характерный стук) ведет к сильному повышению давления еще до момента, подходящего для произведения механической работы. Можно было доказать, что детонация в двигателе обусловлена медленным окислением, протекающим во взрывчатой смеси, еще не тронутой пламенем. При этом смесь так сильно нагревается, что она детонирует мгновенно по всей массе, вместо того чтобы постепенно сгорать. [c.401]

    По вопросам, затронутым Р. Вишневским, я хотел бы сначала объяснить наше отношение к возмончности иовыпюния степени сжатия нри малых скоростях двигателя путем позднего зажигания. Мы согласны с Р. Вишневским, что это своего рода паллиатив позднее зажигание для новышения степени сжатия, лимитируемой детонацией, при полностью открытом дросселе не может дать существенных преимутцеств. [c.421]

    В заслушанном докладе ставится задача выбора критерия для оценки детонации. Классификация топлив jj дорожных условиях по началу детонации далеко не соответствует стандартной детонации в двигателях GFR, н которых доля заряда, сгорающая в аномальных условиях, особенно значительна при малых степенях сжатия. Мо/кно думать, что расхождения между октановыми числами, нолученпыми в лабораторных и в дорожных условиях, окажутся меньше, e jni эти октановые числа будут достаточно высоки. Сопоставление топлив на двигателях FR по скорости нарастания давления в максимумах колебаний илп по определению детонации на слух приводит к существепно различающимся данным. [c.427]


Что такое детонация и 8 способов ее остановить!

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

Каковы симптомы детонации?

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

Посмотреть все 12 фото

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

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

Что вызывает детонацию?

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

Просмотреть все 12 фотографий

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

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

8 способов уменьшить детонацию

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

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите время опережения зажигания

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

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличьте октановое число топлива

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

Посмотреть все 12 фото

Используйте более холодную свечу зажигания

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

Посмотреть все 12 фотографий

Оптимизация соотношения воздух / топливо

С современными двигателями с впрыском топлива достижение оптимального соотношения воздух / топливо редко является проблемой, поскольку кислородные датчики двигателя будут постоянно работать, удерживая воздух / соотношение топлива в идеальном диапазоне в большинстве сценариев вождения. Однако более старые карбюраторные автомобили могут нуждаться в помощи, особенно если детонация является регулярной проблемой. Здесь проблема заключается в обедненной смеси, когда впрыскивание или какая-либо другая калибровка приводит к тому, что в цилиндр не поступает достаточно топлива.В результате получается горячий двигатель, который быстро нагревается и может вызвать детонацию. Лучший способ диагностировать детонацию в этой ситуации — установить широкополосный датчик кислорода и контролировать его в периоды высокой нагрузки двигателя. Бедная смесь при полном открытии дроссельной заслонки может вызвать детонацию при соотношении 13: 1, и это должно указывать на то, что в цилиндр поступает недостаточно топлива. Вы должны убедиться, что ваш двигатель работает на полную мощность — хорошее число, которое нужно достичь на полном газу для безнаддувного двигателя, равно 12.5: 1.

Просмотреть все 12 фотографий

Увеличить охлаждающую способность

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

Посмотреть все 12 фотографий

Уменьшите степень сжатия

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

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличить перекрытие кулачков

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

Посмотреть все 12 фотографий

Улучшить движение смеси

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

Посмотреть все 12 фото

Прямое впрыскивание: (не) будущее детонации

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

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

Просмотреть все 12 фото

Возможность детонации может быть уменьшена за счет снижения температуры всасываемого воздуха.Это можно сделать многими из следующих способов:

Теория детонации и предварительного воспламенения

Перед чтением этой страницы убедитесь, что вы прочитали страницу динамики горения. первый.

Детонация

Я уже объяснил, что происходит в камере сгорания, где газ горит при единая ставка. А теперь посмотрим, что произойдет, если что-то пойдет не так. Существует три формы аномального горения: детонация, предварительное зажигание и детонация топлива перед зажиганием или (предварительное зажигание из-за Детонация).

На рисунке ниже показаны примеры микроскопического плавления, увеличивающегося до физических кусков поршень оторвался от пальца кисти. Ямы представляют собой расплав алюминиевого поршня, когда ударные волны стирают защитный пограничный слой с металлических частей. Обратите внимание, что наиболее Серьезное повреждение происходит на краю поршня, где ударные волны отражаются обратно.

Как вы помните, повышенное октановое число топлива приведет к увеличению температуры, необходимой для самовозгорание газа.Но любой газ самовоспламеняется при определенной температуре. Если давление и возникающее тепло, генерируемое камерой сгорания, достигает этого самопроизвольного температура сгорания газа, в камере сгорания происходит разрушение, и на приведенном выше рисунке показаны результаты.

При нормальной скорости горения линейное расширение давлений обеспечивается деталями двигателя. Это связано с тем, что энергия, расходуемая при ожоге, увеличивается на длительный период времени (десятки градусов коленчатого вала).Детонация расходует эту энергию сразу, что создает резкое сжатие. повышение давления. Это резкое повышение давления ударяет по верхней части поршня и стенкам камеры сгорания и издает этот металлический звук молотка, иногда называемый стуком или грохотом. Некоторые формы детонация производит очень мало шума, но причиняет очень большой ущерб. У этого внезапного выброса энергии есть несколько недостатков.

Во-первых, это вызывает сильную нагрузку на детали двигателя,

Во-вторых, он быстро расходует энергию горения газа, поэтому ее не остается для остальной части рабочий ход, при этом большая часть энергии расходуется в виде тепла.

В-третьих, это внезапное выделение тепловой энергии газа (и небольшая работа или ее отсутствие) теперь должно быть поглощено. системой охлаждения двигателя.

В-четвертых, он вызывает ударные волны, которые отрывают пограничный слой газа от металла, который позволяет температуре полного сгорания от 3000 до 5000F градусов напрямую контактировать с металлическими частями двигателя. Это воздействие на металл температуры ожога начинается с микроскопического плавления Металлы, такие как поршни и электроды свечей зажигания, но если их не контролировать, могут привести к фактическому прожиганию верхних частей поршней и головок цилиндров.Даже когда повышение температуры не плавит двигатель частей он может сломать части. Также это повышенное тепло добавляется к системе охлаждения и может значительно превысить ее мощность и выдуть охлаждающую жидкость. Когда система охлаждения выдувает охлаждающую жидкость, оставшийся низкий Охлаждающая жидкость не может отвести тепло двигателя, и цикл перегрева продолжается. При повышении температуры головки двигателя температура сгорания также повышается, поскольку эффект гашения снижается. уменьшенный. Этот эффект снежного кома приводит к усилению детонации и серьезному отказу двигателя, если он не обнаруживается и не останавливается.

В-пятых, когда ударные волны достигают границ камеры, отраженные скачки уплотняются. добавка в этот момент и имеет тенденцию ломать такие детали, как контактные площадки поршневых колец. (См. Иллюстрацию ниже). Когда две лодки проходят друг напротив друга в противоположных направлениях, их следы пересекаются и складываются в более крупный след. То же самое происходит на краях камеры сгорания, когда отраженные ударные волны пересекаются и становятся аддитивными, и возникающий в результате всплеск волны давления идет вверх и начинает разрушаться. вещи по краям камеры сгорания.

Потенциал детонации может быть уменьшен за счет снижения температуры всасываемого воздуха. Это можно сделать многими из следующих способов:

1. Управление температурным режимом (барьеры и диспергаторы на впуске и выпуске) многообразие).

2. Управление температурой (барьеры и диспергенты на поршнях и горении) Камера).

3. Внутренние охладители для турбо-приложений или нагнетания холодного воздуха).

4. Увеличение отношения поверхности камеры к объему (уменьшение компрессии).

5. Увеличение площади закалки для охлаждения газа (поршень с головкой 0,040 дюйма).

6. Более богатая топливная смесь за счет охлаждающего эффекта

7. Газ с более высоким октановым числом

8. Повышение однородности газа, сокращение времени горения

9. Использование топлива, которое горит быстрее (гоночный газ).

10. Оптимальное расположение свечи зажигания

11. Повышение эффективности системы охлаждения

12. Задержка опережения зажигания

13. Впрыск метанола

«ПРИМЕЧАНИЕ» Некоторые из этих изменений могут улучшить производительность, но некоторые снизят ее.Thermal Management только улучшит производительность.

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание имеет простое определение; что-то воспламенило топливо перед свечой зажигания. Прерывание зажигания вызвано аномальными горячими точками в камере сгорания. Любые отложения на головке поршня или головке цилиндров могут стать достаточно горячими, чтобы раскалиться и воспламенить газ. Любой острый металл край в камере также будет светиться и предварительно воспламенить газ. Перед сборкой убедитесь, что в камере сгорания нет острых краев.Предварительное зажигание часто приводит к детонации. предварительное зажигание нежелательно по нескольким причинам.

Прежде всего, цикл записи начинается рано. Это то же самое, что продвижение ОБТ точка воспламенения, при которой PCP опускается раньше, чем на 16 градусов ATDC. Это приводит к меньшей мощности, вырабатываемой рабочим ходом, и большему количеству тепла, нагнетаемому в систему охлаждения.

Во-вторых, поскольку горение началось раньше, давления перед ВМТ будут выше, в результате в снижении насосной эффективности двигателя.В-третьих, эффект нагрева газа будет увеличиваться из-за более резкого повышения давления перед ВМТ, и это может привести к самовозгоранию, которое это детонация. В-четвертых, поскольку пиковое давление в цилиндре (PCP) больше не составляет 16 градусов от ВМТ, поршень не прилагает большого крутящего момента для вращения коленчатого вала. Вместо этого это просто толкает почти прямо вниз с небольшим крутящим моментом. В-пятых, если PCP происходит до BTDC, поршень будет пытаться реверсировать вращение двигателя. Это все равно, что тормозить поршень.Ударная волна можно почувствовать по всему автомобилю.

Детонация топлива перед зажиганием или (преждевременное зажигание из-за Детонация).

Это самая разрушительная сила, которую может выдержать двигатель. Предварительное зажигание из-за детонации. Давайте разберемся, что происходит. Ваш двигатель работает на 5000 об / мин. Детонация происходит перед зажиганием. Двигатель вращается по часовой стрелке, а поршень пытается повернуть двигатель против часовой стрелки. по часовой стрелке. Ожидаемый срок службы двигателя с этой проблемой измеряется миллисекундами.Поршень останавливается, но кривошип продолжает вращаться. Что-то просто сломалось, и это твое кошелек.

Хотя серьезность этой формы детонации может быть редкой, она становится все большей проблемой. с гибридными ракетами Rice и Street Machines. Горючее для гонок дорогое и доступно не на всех заправках. Итак, лучшее доступное топливо — это премиальные сорта с октановым числом 92, 95. Они не гоночное топливо есть. Топливо для насосов премиум-класса не имеет октанового числа или скорости горения, чтобы обеспечить надлежащую работу этих двигателей при максимальной нагрузке.Снова давайте вернемся к пониманию того, что нужно место.

Давайте использовать обычный 2-литровый двигатель.

Turbo зарядил его 30 фунтами. Увеличение.

Закись азота 150 HP Shot.

Насос с октановым числом 92 для газа.

Мы гоняем на макс. об / мин, полный наддув и закись азота. Температура камеры сгорания повышается при экспоненциальная скорость. Такт сжатия увеличивает температуру заряда топлива, и начинается первая форма детонации. Детонация начинает снижать градусы вращения двигателя.Топливо температура заряда теперь настолько высока, что любое сжатие топлива приводит к его точке воспламенения. В мгновение ока перед возгоранием образуется детонация. Результаты не требует пояснений.

Покрытия

Thermal Management Coatings не являются панацеей. Но может значительно уменьшить причины детонации и преждевременного возгорания.

1. Охлаждение поступающего воздуха топливных смесей,

2. Уменьшение горячих точек за счет более равномерного распределения тепла.

3. Эффективно увеличить систему охлаждающей жидкости и т. Д.

4. Сохранение минимального тепла на поверхностях поршней, поэтому меньше тепла передается топливу. плата.

5. Обеспечение более эффективного сгорания.

Не производится никаких покрытий или деталей, которые исправят небрежность или небрежность. Вы обязаны внимательно следить за настройками, топливной смесью, температурой двигателя или шумами. Записывайте все, что вы делаете с автомобилем. Достаточно одного крупного несчастного случая, и ваша гоночный сезон закончился.

JCM Machine участвует во всех мыслимых формах гонок.Машины, Мотоциклы, вперед тележки, тракторы и т. д. Мы участвовали в гонках и спонсировали многие из них. Наш девиз прост. Если в машине не прав водитель или двигатель. МЫ НЕ УЧАСТВУЕМ. Поместите его в трейлер и участвуйте в гонке в другой день, когда все верно. Безопасность всегда должна быть вашей первой заботой. «Время пива и пиццы»

Я надеюсь, что эта статья помогла вам понять разницу между нормальным и ненормальным горение.

Чарльз Боррини

Владелец JCM

Детонация двигателя

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

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

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

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

Как это обозначено?

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

Причины этого?

Детонация может быть вызвана несколькими факторами. Несколько распространенных причин:

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

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

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

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

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

Как это влияет на производительность?

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

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

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

Детонация двигателя — также называется «искровой детонация»

Различные способы предотвращения детонации

Попробуйте использовать топливо с более высоким октановым числом.
Октановое число бензина данной марки является мерой его сопротивления детонации.Чем выше октановое число, тем лучше топливо противостоит детонации. Большинство двигателей в хорошем состоянии нормально работают на обычном топливе с октановым числом 87. Но для двигателей с высокой степенью сжатия (более 9: 1), турбокомпрессоров, нагнетателей или с накопившимися углеродными отложениями в камере сгорания может потребоваться топливо с октановым числом 89 или выше.

Проверить систему рециркуляции ОГ.
Система рециркуляции отработавших газов (EGR) является одним из основных средств контроля выбросов в двигателе. Его цель — уменьшить загрязнение выхлопных газов оксидами азота (NOX).Это достигается за счет «утечки» (рециркуляции) небольшого количества выхлопных газов во впускной коллектор через клапан рециркуляции ОГ. Хотя газы горячие, они фактически оказывают охлаждающее воздействие на температуру сгорания, слегка разбавляя топливно-воздушную смесь. Снижение температуры сгорания снижает образование NOX, а также снижает требования двигателя к октановому числу.

Сохраняйте сжатие в разумных пределах.
Статическая степень сжатия 9: 1 обычно является рекомендуемым пределом для большинства уличных двигателей без наддува (хотя некоторые более новые двигатели с датчиками детонации могут работать с более высокими степенями сжатия).
Степень сжатия более 10,5: 1 может создать проблему детонации даже при использовании бензина премиум-класса с октановым числом 93.

Проверить опережение зажигания.
Слишком большое опережение искры может привести к слишком быстрому повышению давления в цилиндре. Если сброс времени до заводских спецификаций не помогает, может потребоваться замедление времени на пару градусов и / или повторная калибровка кривой продвижения распределителя, чтобы держать детонацию под контролем.

Проверить датчик детонации на предмет неисправности.
Многие двигатели поздних моделей имеют «датчик детонации» на двигателе, который реагирует на колебания частоты, характерные для детонации (обычно 6–8 кГц). Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о необходимости на мгновение замедлить синхронизацию зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится.

«Прочтите» свечи зажигания.
Неправильная свеча диапазона нагрева может вызвать как детонацию, так и преждевременное зажигание. Если изоляторы вокруг электродов на ваших вилках кажутся желтоватыми или пузырями, они могут быть слишком горячими для применения.

Проверить двигатель на перегрев.
В горячем двигателе больше шансов получить искровую детонацию, чем в двигателе, работающем при нормальной температуре. Перегрев может быть вызван низким уровнем охлаждающей жидкости, проскальзыванием муфты вентилятора, слишком маленьким вентилятором, слишком горячим термостатом, неисправным водяным насосом или даже отсутствующим кожухом вентилятора.

Проверить работу системы забора нагретого воздуха.
Работа воздухоочистителя с термостатическим управлением заключается в обеспечении карбюраторного двигателя горячим воздухом при холодном запуске двигателя.Это способствует испарению топлива во время прогрева двигателя. Если дверца воздушной заслонки закрывается или открывается медленно, так что карбюратор продолжает получать нагретый воздух после прогрева двигателя, дополнительного тепла может быть достаточно, чтобы вызвать проблему детонации.

Проверить обедненную топливную смесь.
Богатые топливные смеси устойчивы к детонации, а бедные — нет. Утечки воздуха в вакуумных магистралях, прокладках впускного коллектора, прокладках карбюратора или впускном трубопроводе после дроссельной заслонки впрыска топлива могут привести к попаданию лишнего воздуха в двигатель и обеднению топливной смеси.Бедные смеси также могут быть вызваны грязными топливными форсунками, жиклерами карбюратора, забитыми отложениями топлива или грязью, засорением топливного фильтра или слабым топливным насосом.

Удалить нагар.
Накопление нагара в камере сгорания и на верхней части поршней может увеличить степень сжатия до такой степени, что детонация становится проблемой.

Проверить давление наддува.
Контроль количества наддува в двигателе с турбонаддувом абсолютно необходим для предотвращения детонации.

Измените свои привычки вождения.
Вместо того, чтобы тащить двигатель, попробуйте переключиться на более низкую передачу и / или ускоряться более плавно.

Что такое детонация и как ее контролировать?

Ответ:

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

Детонация против предварительного воспламенения

Есть много способов испортить совершенно хороший двигатель, но сегодня я просто хочу поговорить о двух из самых жестоких. Детонация и предварительное зажигание, которые часто меняются местами и / или используются для описания одного и того же, на самом деле являются совершенно разными вещами, которые приводят к одинаковым результатам. Оба они называются ненормальным сгоранием, и они очень вредны для вашего двигателя. Чтобы лучше объяснить как детонацию, так и предварительное зажигание, мне нужно также объяснить нормальное горение.

Нормальное сгорание:

Нормальное горение — это горение топливовоздушной смеси в камере сгорания. Нормальное сгорание начинается с того, что фронт пламени возникает у свечи зажигания и равномерно и равномерно распространяется наружу по камере сгорания. Это очень похоже на надувание воздушного шара. Когда вы дуетесь, воздушный шар очень контролируемо и равномерно расширяется от источника воздуха. В идеальном мире сгорание сжигает весь воздух и топливо в цилиндре, не оставляя никого позади (это происходит со стехиометрической смесью лямбда-1).Тепло от сгорания передается от фронта пламени к поршню, от поршня к стенке цилиндра и оттуда в систему охлаждающей жидкости. Распространенное заблуждение о горении состоит в том, что речь идет о взрыве. Это просто неправда … В идеале, когда свеча зажигания зажигает смесь, пламя заполняет цилиндр очень быстро, но очень контролируемым образом.

Детонация:

Определение: Самовозгорание отходящего газа или оставшейся топливно-воздушной смеси в камере.

Детонация всегда возникает после того, как свеча зажигания начала нормальное сгорание. Обычное горение расширяется, но газы на краю фронта пламени сжимаются и начинают спонтанно воспламеняться. Вероятно, это вызвано чрезмерным нагревом и давлением. Однако самое важное, что нужно помнить о детонации, — это то, что она возникает после того, как фронт пламени был инициирован свечой зажигания.

Существует множество факторов, которые вместе создают идеальный сценарий возникновения детонации.Хотя конструкция двигателя и октановое число топлива играют важную роль, наиболее распространенным причинным фактором является слишком большой опережение зажигания. Чрезмерно опережающий угол опережения зажигания приводит к слишком быстрому зажиганию, что приводит к слишком быстрому увеличению давления. Это очень высокий / очень резкий скачок давления, который часто приводит к повреждению двигателя.

Как вы можете видеть на изображении, график вверху имеет плавный профиль давления и может считаться нормальным сгоранием. Однако на нижнем графике показано нормальное повышение давления до тех пор, пока детонация не произойдет даже после искры.Затем вы видите большой скачок давления из-за ненормального сгорания. Этот скачок давления заставляет структуру двигателя резонировать, как будто это камертон. Этот резонанс улавливается датчиком детонации и передается в ЭБУ.

Датчики детонации

— большой повод для беспокойства у многих энтузиастов. Возможность видеть то, что они видят, с помощью устройства мониторинга, такого как Cobb Tuning AccessPort, дает людям возможность всегда видеть, что происходит с их движком. Это окно позволяет вам увидеть то, что вы обычно никогда не замечаете или о чем не заботитесь.Меня очень часто спрашивают о продолжающейся детонации, которая происходит при частичном открытии дроссельной заслонки. К счастью, детонация не всегда разрушительна. Низкие уровни детонации возникают постоянно и даже могут поддерживаться в течение длительных периодов времени без нанесения ущерба. Частичный стук дроссельной заслонки является нормальным явлением для различных автомобилей и, хотя иногда он может быть вызван фактической детонацией, в большинстве случаев это просто шум, поскольку двигатель резонирует при определенных оборотах в минуту. Это также будет проявляться в точках переключения передач, когда двигатель значительно перемещается между переключениями передач на WOT, и это не должно вызывать беспокойства.Однако детонация становится серьезным поводом для беспокойства, когда вы начинаете работать с более высокими нагрузками. Если вы видите значительный стук в широко открытой дроссельной заслонке (WOT), вам следует обратиться к своему тюнеру.

Повреждение: Есть несколько основных неисправностей, вызванных детонацией. Меньшей из точек неисправности является точечная коррозия или истирание днища поршня. Вы также увидите эту точечную коррозию на выпускных клапанах, так как это более горячая сторона цилиндра, при этом воздушно-топливная смесь охлаждает сторону впуска.Ямка выглядит так, как будто в поршень попала птица, выстрелившая из дробовика.

Еще одна точка повреждения от детонации — это приземление кольца. Часто под резкими скачками давления вы получаете раздавленные или сломанные кольцевые площадки. В менее тяжелых случаях вы все равно увидите разорванные кольца. Это часто случается с литыми поршнями, поскольку они никогда не были предназначены для того, чтобы выдерживать такое давление в цилиндре, особенно такие внезапные и резкие изменения давления.


Вместе с детонацией приходит тепло.Скачки давления разрушают пограничный слой газа, который гасит фронт пламени и защищает относительно холодный поршень от относительно горячего сгорания. По мере того, как этот пограничный слой разрушается и все больше и больше тепла поглощается поршнем, вы увидите деформацию поршня и задиры на стенках цилиндра, что неизбежно приведет к необходимости ремонта двигателя. Из-за этого вы также увидите более высокие температуры охлаждающей жидкости, поскольку системе охлаждающей жидкости приходится выполнять больше работы с избыточным теплом.

Индикаторы: Слышны более высокие уровни детонации, они будут звучать так, как будто четвертаки стучат по стеклу. Вы не можете услышать его в большинстве новых автомобилей из-за изолированной кабины, поэтому, когда вы его слышите, скорее всего, это более высокий уровень стука. Если у вас есть устройство настройки, которое отслеживает замедление детонации, такое как Cobb Tuning Accesport, вы видите только реакцию двигателя на воспринимаемый шум. Однако стоит обратить на это внимание, поскольку двигатель по какой-либо причине пытается спастись за счет уменьшения опережения зажигания.

Предварительное зажигание:

Определение: Предварительное зажигание — это воспламенение топливно-воздушной смеси перед воспламенением свечи зажигания.

Событие преждевременного воспламенения выглядит примерно так…

Топливо-воздушная смесь поступает в камеру сгорания, когда поршень находится на такте впуска вниз. Затем поршень возвращается вверх для такта сжатия. Чем более сжатая смесь, тем труднее ее зажечь, поэтому, когда поршень находится на нижней стороне такта сжатия, смесь фактически легче воспламеняется, чем когда она приближается к верхней мертвой точке (ВМТ).Горячее пятно в цилиндре, такое как раскаленный наконечник свечи зажигания, может воспламенить эту смесь с низким уровнем сжатия очень рано, до того, как загорится свеча зажигания. Теперь движение поршня вверх борется с расширяющейся силой сгорания. Это добавляет огромное количество тепла и нагрузки к двигателю, и по этой причине предварительное зажигание отвечает за гораздо более высокое давление в цилиндре, чем детонация. Давление от предварительного зажигания не такое быстрое, как при детонации. Напротив, давление очень высокое и длится гораздо дольше.

Повреждение: Повреждение от предварительного воспламенения намного более серьезное и мгновенное, чем от детонации. Как правило, при предварительном зажигании вы увидите расплавленные отверстия в поршнях, расплавленные свечи зажигания, а отказ двигателя происходит практически сразу же.

Из-за большей продолжительности нагрева и давления, вызванных предварительным зажиганием, вы заметите намного больше расплавленных деталей, тогда как при детонации вы получите больше деталей, которые просто разнесутся на части.

Индикаторы: На самом деле нет никаких предупреждающих знаков с предварительным зажиганием.Лучшее, что вы можете сделать, чтобы предотвратить это, — убедиться, что двигатель настроен, а также минимизировать возможные горячие точки. От OEM-производителей автомобили поставляются с соответствующими диапазонами нагрева свечей зажигания и всем необходимым для минимизации / исключения преждевременного зажигания. Поэтому убедитесь, что у вас есть правильные свечи зажигания и правильные зазоры, важно при замене свечей и добавлении большего наддува и, следовательно, более высоких температур цилиндров в вашу камеру сгорания.

3 Последствия перегрева двигателя

Большинство автомобильных двигателей имеют нормальную рабочую температуру от 195 до 220 градусов по Фаренгейту.У двигателей, которые постоянно превышают предписанный температурный диапазон, гораздо больше шансов на развитие проблем. Низкие выбросы, снижение расхода топлива и снижение производительности могут быть результатом перегрева.

Конечно, на этом последствия перегрева не заканчиваются. Чем дольше длится проблема, тем больше шансов, что это приведет к механическим повреждениям. Если у вас есть автомобиль, и вы хотите узнать больше о перегреве и проблемах, которые он может вызвать, продолжайте читать.В этой статье описаны три серьезных последствия перегрева двигателя.

Детонация — также обычно называемая детонацией двигателя — включает топливо, которое преждевременно и / или беспорядочно сгорает внутри цилиндров. В идеально работающем двигателе топливо не должно сгорать до тех пор, пока поршень не достигнет конца своего такта сжатия. В этот момент сгорание высвободит максимальное количество энергии из топлива.

Детонация происходит, когда топливо сгорает до достижения максимального состояния сгорания.Это снижает количество энергии, выделяемой из бензина, что снижает общую экономию топлива. Детонация также создает большую нагрузку на двигатель, поскольку взрыв создает силу, которая толкает в направлении, противоположном такту сжатия поршня.

Хотя множество различных факторов могут привести к детонации, перегрев, как правило, является общей причиной. По мере того, как ваш двигатель нагревается, бензин становится все более нестабильным. Перегрев часто вызывает самопроизвольную детонацию топлива, особенно при взаимодействии с другими факторами, такими как неисправные датчики детонации, нефункциональные клапаны системы рециркуляции ОГ и чрезмерное накопление углерода.

Металл реагирует на нагрев расширением. Производители учитывают эту тенденцию при проектировании двигателя. Пока температура остается в безопасном диапазоне, существует достаточный зазор, чтобы не допустить возникновения механических проблем при расширении. Однако перегрев двигателя часто приводит к недопустимому уровню расширения металлических деталей.

В первую очередь проблемы возникают с поршнями. Когда поршни нагреваются, они расширяются до такой степени, что при движении начинают контактировать со стенками цилиндра.Этот контакт вызывает проблему, известную как истирание — поцарапанные, истертые или изношенные участки, которые особенно влияют на контактные площадки поршневого кольца и пальцы на запястье.

Задиры могут в конечном итоге привести к выходу поршня из строя, если они сохраняются достаточно долго. По мере износа краев поршня бензин также может начать двигаться вверх мимо поршня во время его цикла сжатия. Это движение снижает эффективность, а также увеличивает риск еще более серьезных повреждений двигателя.

Автомобильный двигатель состоит из двух основных частей: головки блока цилиндров и блока цилиндров.Между этими двумя частями двигателя находится компонент, известный как прокладка головки блока цилиндров. Прокладка головки создает плотное уплотнение, гарантируя, что воздух, масло и охлаждающая жидкость остаются там, где должны. Кроме того, прокладка головки гарантирует, что полезное давление, создаваемое при сгорании, не уйдет из системы.

Прокладки головок часто получают серьезные повреждения в результате перегрева, особенно те, которые сделаны из алюминия. Алюминий поглощает тепло и расширяется намного легче, чем сталь и другие металлы, из которых состоит двигатель.По мере того как прокладка головки расширяется в своей плотно ограниченной области, возникающие напряжения часто заставляют прокладку оборачиваться и ломаться.

Выдувная прокладка головки блока цилиндров создает серьезные проблемы для двигателя. К сожалению, устранение этой проблемы также требует больших затрат. Лучший способ избежать этого нежелательного сценария — предотвратить перегрев двигателя. Регулярный осмотр и обслуживание вашей системы охлаждения — лучший способ предотвратить перегрев.

Для получения дополнительной информации о том, что нужно сделать для предотвращения перегрева в вашем автомобиле, обратитесь к профессиональным автомобильным специалистам в Walnut Creek Import Service and Sales.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.