Что такое детонация двигателя и как ее определить - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое детонация двигателя и как ее определить

Что такое детонация двигателя

В обычных условиях сгорание топливно-воздушной смеси происходит в двигателе в спокойном режиме – пламя распространяется со скоростью около 20-50 м/с, давление в цилиндре нарастает равномерно, без выраженных скачков. Однако, когда автомобиль работает в условиях повышенной нагрузки, например, при подъеме в гору, при резком нажатии на педаль акселератора, горение в цилиндрах может приобретать совершенно другой характер. В двигатель подается большее количество горючей смеси, давление многократно возрастает, и топливо, смешанное с воздухом, воспламеняется самопроизвольно. Такой процесс похож своими физическими характеристиками на миниатюрный взрыв и называется детонацией.

Современное обнаружение детонации

Современные автомобили оснащены специальным датчиком для определения детонации, контролирующим возникновение неполадки. Это приспособление может воспринимать механическую энергию движений цилиндров и перестраивать ее в электрический импульс.

Устройство на протяжении всего времени работы двигателя посылает сигнал в блок его управления, который в свою очередь отслеживает изменения в работе мотора. При помощи такого датчика имеется возможность сделать экономичной работу максимально мощного двигателя.

Причины возникновения детонации

Как показывает практика, чаще всего детонация возникает на старых карбюраторных двигателях, хотя в некоторых случаях этот процесс может возникнуть и на современных инжекторных моторах, оборудованных электронным блоком управления. К причинам, по которым может возникнуть детонация, относится:

  • Чрезмерно обедненная топливовоздушная смесь
    . Ее состав может воспламениться еще до того, как в камеру сгорания попадет искра. При этом высокие температуры провоцируют возникновение окислительных процессов, которые и являются причиной взрыва, то есть, детонирования.
  • Ранее зажигание
    . При увеличенном угле зажигания процессы воспламенения топливовоздушной смеси начинаются еще до попадания поршня в так называемую верхнюю мертвую точку.
  • Использование неподходящего топлива
    . Если в бак автомобиля был залит бензин с более низким октановым числом, чем это предписывает производитель, то велика вероятность возникновения процесса детонации. Объясняется это тем, что низкооктановый бензин более химически активен и быстрее вступает в химические реакции. Аналогичная ситуация будет, если вместо качественного бензина в бак будет залит какой-нибудь суррогат наподобие конденсата.
  • Высокая степень сжатия в цилиндрах
    . Другими словами, закоксованность или иное загрязнение в цилиндрах двигателя, которое постепенно накапливается на поршнях. И чем больше нагара имеется в двигателе — тем выше вероятность возникновения детонации в нем.
  • Неисправная система охлаждения двигателя
    . Дело в том, что если двигатель будет перегреваться, то давление в камере сгорания может расти, а это, в свою очередь, может стать причиной детонации топлива в соответствующих условиях.


Неправильно настроенное зажигание

Признаки сродни детонации двигателя — могут возникать, когда момент опережения зажигания настроен раньше, чем нужно. Сейчас это — в большинстве особенность архаичных карбюраторных силовых агрегатов, оборудованных трамблером, где момент выставлялся вручную. У ДВС снабженных электронным блоком управления зажиганием и впрыском — сбои возникают: из‐за свечей, не соответствующих по калильному числу, от перегрева, или при неисправности кислородного датчика (лямбды), по показаниям которого блок управления впрыском корректирует объем подаваемого топлива (обедняет смесь). Отдельный момент — неправильная настройка зажигания в ходе неумелого чип‐тюнинга. Но эта причина быстро выявляется диагностикой.

Читать еще:  Ваз 2107 причины из за чего перегревается двигатель

Последствия детонации

Как уже было описано выше, детонация — это разрушительная сила, приводящая к сильной вибрации деталей кривошипно-шатунного механизма, головки блока цилиндров и других деталей, непосредственно связанных в работой ДВС.

Что конкретно происходит при детонировании ДВС

При детонации, то есть при взрыве топливно-воздушной смеси в цилиндре, появляется ударная волна, которая разрушает гладкие стенки цилиндра, уничтожает защитную пленку на поверхностях трущихся деталей.

К последствиям детонации относится и перегрев цилиндров мотора, из-за того, что высокой температуры газы нагревают соприкасаемые детали.А при перегреве цилиндров в результате взрыва подаваемого горючего начинают крошиться кромки поршней.

Перегретый двигатель разрушает прокладку головки блока цилиндров, приводит к прогару клапанов газораспределительного механизма, свечи зажигания перегорают, возможно появление микротрещин на самом блоке или головке блока.

Отсюда делаем вывод, что детонация ДВС с сопровождающимися высокими термическими и ударными нагрузками, приводит к разрушению как отдельных деталей, так и двигателя в целом. Эксплуатация автомобиля с детонацией двигателя уменьшает работоспособный ресурс и межремонтный период.

Приобретаем полезные знания по видео: Теория ДВС.

Как детонирует двигатель на видео (шум).

Датчики стука [ править | править код ]

Для обнаружения стука в двигателе внутреннего сгорания, на блоке цилиндров размещаются специальные датчики детонации [en] * (англ. knock sensor ). Часто роль датчика детонации исполняет пьезоэлемент, который, фактически, представляет собой акустический микрофон. Сильные колебания, возникающие при детонации, передаются через стенку блока цилиндров на датчик, и, чем сильнее вибрация, тем больше амплитуда генерируемого электрического сигнала. Сигнал с датчика обрабатывается электронным блоком управления двигателя [en] (ЭБУ) на двигателях с инжекторной системой подачи топлива. В случае обнаружения детонации, ЭБУ уменьшает угол опережения зажигания (УОЗ) до более безопасного значения.

Электронный блок управления выбирает оптимальный УОЗ исходя из октанового числа топлива, нагрузки на двигатель и наблюдаемых условий возникновения детонации, что позволяет добиться наиболее полного сжигания топливо-воздушной смеси в цилиндрах и увеличения мощности.

Детонация двигателя. Чем опасна и как этого избежать

Детонация и ее последствия

Многим автовладельцам неизвестно что такое детонация и из-за чего она возникает. В этой статье мы постараемся приоткрыть завесу неизвестности и простыми словами рассказать, что же из себя представляет эта самая детонация.

Начнем с того, что разберемся, что же это за зверь.

Детонация двигателя — это процесс, при котором происходит возгорание воздушно-топливной смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Допустимая волна возгорания двигается со скоростью в 30-45 метров в секунду, а детонации граница пламени может двигаться до 2000 метров в секунду. Ударная волна, возникающая в процессе отрицательно воздействует на все, с чем сталкивается. По большей части страдает кривошипно-шатунный механизм, стенки блока цилиндров, головки блока и клапана.

Читать еще:  Автономный подогреватель двигателя для легковых автомобилей своими руками

Процесс детонации, как показывает практика, присущ бензиновым моторам, работа дизельного двигателя происходит по другой схеме.

Допустимая работа двигателя и детонация

При соответствующих условиях работы бензинового двигателя в точке сжатия воздушно-топливной смеси, а именно в максимально допустимой точке, топливо возгорается от искры свечи зажигания.

Выражаясь точнее, угол опережения составляет 2-3 градуса до верхней мертвой точки, а это значит, что поршень еще не достиг своей максимальной высшей точки, а воспламенение уже произошло. Максимальный фронт воспламенения достигается тогда, когда поршень уже начинает движение вниз. Эта воспламенившаяся смесь фактически подталкивает поршень в нужном направлении. Благодаря постоянно повторяющимся данным манипуляциям и происходит работа ДВС.

Такая работа, когда происходит сжатие, затем возгорается смесь, затем начинается движение поршня вниз (благодаря увеличению фронта пламени) — считается нормой для двигателя.

Но есть и другой вариант развития событий, при котором поршень, не успев дойти до верхней мертвой точки, из-за преждевременного возгорания воздушно-топливной смеси, вынужден резко двигаться вниз. Из-за этого процесса поршень подвергается достаточно значительным нагрузкам и если это будет происходить постоянно, то произойдет его прогорание.

Когда возгорание топлива происходит от давления, а не от искры свечи — это не является правильной работой двигателя. ДВС из-за таких сюрпризов может выйти из строя не предупредив.

По каким же причинам возникает детонация

Рассмотрим наиболее часто встречаемые причины, которые могут привести к гибели мотора нашего «железного коня».

На сегодняшний день все двигателя имеют некоторую степень сжатия и рассчитаны на определенный вид топлива. При заливке бензина с октановым числом, не подходящим по тех. документам, есть неплохая вероятность возникновения детонации. Марка бензина 92, 95, 98 — это не что иное, как показатель стойкости бензина к детонационным процессам. Говоря доступнее, если в двигатель с большой степенью сжатия залить бензин с низким октановым числом, то воспламенение смеси произойдет от самого сжатия, а не от искры свечи зажигания, как предусмотрено изготовителем. Так что не стоит проводить эксперименты и пытаться сэкономить на более дешевом виде топлива, а заливать бензин именно той марки, которая предусмотрена заводом-изготовителем. Заливая «правильный» бензин, вы сможете избежать этого неприятного процесса.

1. Различное качество бензина

Приобретая бензин на автозаправочных станциях вы минимизируете вариант покупки низкокачественного топлива или топлива не той марки. Ведь при покупке бензина с рук вам могут подсунуть 92 вместо 95, что опять же может вызвать детонацию двигателя.

Читать еще:  1 час работы двигателя соответствует км пробега автомобиля

2. Процесс уменьшения камеры сгорания

На протяжении «жизни» двигателя камера сгорания по различным причинам, будь то неправильная эксплуатация или некачественное топливо, может начать обрастать различными отложениями. Этому же процессу подвержены и поршни. В результате чего она постепенно уменьшается в объемах, а это означает, что увеличивается степень сжатия. А это значит, что риск появления детонации становится больше. Вы можете определить это по периодическому появлению четкого металлического звука.

3. Система зажигания

При неправильной настройке системы зажигания (сейчас это явление встречается все реже, так как оно было характерно для карбюраторных двигателей, которые сейчас выпускают в очень малом количестве) процесс детонации не заставит себя долго ждать.

Разумеется, если рассматривать причины возникновения детонации, то следует брать во внимание и конструкцию двигателя, форму поршней, камеру сгорания, наличие или отсутствие наддува и тому подобное. Но наиболее часто встречаемые причины перечислены выше.

Почему же детонации следует опасаться

Как было сказано выше, детонационные процессы образуют взрывную волну до 2000 метров в секунду, при норме 30-45 метров в секунду. В результате такого процесса температура может подняться до 3700 градусов.

А это все означает, что стенки блока цилиндров, стенки клапана, головка блока, прокладка и прочее подвержены огромному риску повреждения. Кроме того вырастает давление на поршень. Эти части двигателя не рассчитаны на работу в таких условиях.

Если процесс детонации будет продолжать длительный период, то поршни и клапана могут прогореть, бывали случаи, когда оплавлялась и головка блока.

В первую очередь от детонации страдает прокладка головки блока цилиндров. Она просто-напросто сгорает от такого высокого давления и температуры.

Утверждение, что детонация является одним из самых разрушительных для двигателя процессов можно считать достоверным.

Во время распознать и предотвратить

Признаки появления детонации:

  • нестабильная работа двигателя. Двигатель работает с перепадами, как будто «троит»;
  • четко слышен металлический звук, гораздо сильнее, чем стук цепи;
  • становится меньше тяга — на газ давите, а она не хочет разгоняться.

Избежать этого пагубного процесса достаточно просто. Необходимо соблюдать некоторые не сложные правила:

  • никогда не пренебрегайте заправлять ваше авто только подходящей маркой бензина. Не нужно экспериментов;
  • заправляйтесь только на проверенных заправках, у них есть хоть какой-то контроль за качеством бензина. Никакой покупки топлива «с рук»;
  • не забывайте периодически «поддать вашему мотору газку». Это позволяет избавиться от налета в камере сгорания;
  • не забывайте своевременно менять антифриз и тосол;
  • держите в чистоте радиатор;
  • следите за температурой, перегрев пагубен для двигателя.

Выполняя эти нехитрые действия вы, тем самым, обеспечите долгую и счастливую жизнь двигателю вашего авто и себе!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector