Детонация топлива это: Детонация двигателя: причины, способы устранения | SUPROTEC

Детонация топлив — Справочник химика 21

    Детонация топлива — это сгорание его в двигателе со скоростью распространения пламени примерно в 100 раз большей, чем при нормальном сгорании. Признаками детонационного сгорания топлива в двигателе являются характерный резкий металлический стук в цилиндрах, тряска двигателя, дымный выхлоп и падение мощности. Сильная детонация приводит к перегреву двигателя, пригоранию колец, подгоранию поршней и клапанов, разрушению подшипников ИТ. п. [c.173]
    При движении поршня 1 вниз происходит процесс всасывания газораспределительный механизм 6 открывает впускной клапан 7, и цилиндр 2 заполняется рабочей смесью, образовавшейся в карбюраторе и представляюш ей собой смесь воздуха с парами и мельчайшими каплями топлива (рис, 37, а). Следующий такт —сжатие поршень движется вверх, впускной 7 и выхлопной 5 клапаны закрыты, рабочая смесь сжимается в цилиндре до давления значительно меньшего, чем в дизеле (во избежание самовоспламенения и детонации топлива). В конце сжатия рабочей смеси между электродами запальной свечи 8 пропускается электрическая искра, зажигающая смесь (рис.  [c.81]

    Эти несколько отрывочные наблюдения позволяют сделать некоторые выводы если топливо состоит в основном из парафиновых углеводородов с прямой цепью, то окисление в период, предшествующий воспламенению, начинается нри невысокой температуре, проходит бурно и сопровождается накоплением промежуточных продуктов, способствующих детонации. Топливо, содержащее вещества изомерного строения, подвергается окислению перед воспламенением только при сравнительно высоких температурах и окисляется оно много медленнее. Относительно небольшое количество продуктов окисления соберется к моменту, когда большая часть топлива уже будет уничтожена в результате нормального горения по этой причине любой взрыв, который произойдет с топливом разветвленного строения, не будет сильным. 

[c.408]

    Октановое число характеризует степень детонации топлива в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. За исходные точки приняты  [c.32]

    Детонация топлива в двигателях с воспламенением [c.95]

    Детонация топлива в двигателях [c.567]

    Установлено, что положение, в котором холодное пламя стабилизируется в проточном реакторе, можно варьировать с помощью небольших изменений октанового числа подаваемого топлива. На основе этого был разработан прибор непрерывного действия для определения октанового числа бензинового потока, работающий по принципу стабилизации холодного пламени в одном положении путем изменения давления в реакторе. В приборе используется контур обратной связи, содержащий два чувствительных элемента (рис. 14.8). Изменение давления может быть прокалибровано в октановых числах, шкала которых охватывает около 10 единиц в ту и другую сторону от октанового числа стандартного топлива. Этот метод постепенно вытесняет дорогостоящий и длительный метод определения октанового числа в стандартном двигателе, снабженном устройством для регистрации детонации топлива очевидно, что он может обеспечить значительное сокращение затрат производства на неф- 

[c. 568]

    Рост степени сжатия в двигателе до определенного предела сопровождается, как известно, увеличением его мощности и экономических показателей. Однако повышение степени сжатия и связанный с этим рост температуры рабочей смеси приводит к детонации топлива. [c.26]

    Приготовление высококачественного (не детонирующего) топлива, которого требуют современные скоростные моторы, представляет собой сложную задачу, к разрешению которой можно подойти различными путями. В одних случаях задача успешно разрешается смешением надлежащим путем подобранных х омпонентов, в других — для снижения детонационных свойств топлива прибегают к помощи специальных присадок, антидетонаторов. Поскольку получение недетонирующего моторного топлива является одной из наиболее важных задач нефтяной промышленности, в настоящем разделе должны быть освещены с химической точки зрения все основные, относящиеся к этой проблеме вопросы, как то природа детонации топлива и ее характеристика, состав современного недетонирующего моторного топлива, антидетонаторы моторного топлива и механизм их действия [8 и др.

]. [c.670]

    Тах им образом, можно сделать вывод, что при стуке (детонации) топливо мгновенно воспламеняется в конце камеры сгорания, и эта вспышка является причиной стука. Однако более подробные исследования показали, что такой вывод не обоснован. Исследования, выполненные 

[c.676]

    Действие металлоорганических антидетонаторов, согласно той же теории, заключается в том, что при распаде их в цилиндре двигателя поверхность активных капель покрывается тончайшим слоем металла, который должен предохранять ядра от самовоспламенения тем самым предотвращается и детонация топлива. [c.688]

    Действительно, непосредственные опыты показывают, что уже небольшая добавка различных органических перекисей явственно повышает детонационные свойства топлива перекиси же, особенно нестойкие, могут снижать Н. П. С. С. в той же или большей степени как наиболее мощные детонаторы топлива, подобно, например, нитритам, т. е. эфирам азотистой кислоты [22]. В полном согласии с этими данными находится наблюдение [23], что такие мало склонные к детонации углеводороды, как амилен и циклогексан, носле продолжительного соприкосновения с воздухом теряют свои антидетонационные свойства, очевидно за счет образования в них перекисей. С другой стороны, доказано, что даже такие наиболее реак-ционноспособные продукты превращения перекисей, как альдегиды, не только не увеличивают склонности топлива к детонации, но скорее даже, наоборот, несколько повышают Н. П. С. С., т. е. снижают детонационные свойства топлива [22]. Тешим образом, ясно, что причину детонации топлива следует искать прежде всего в возможности образования в процессе сгорания топлива веществ перекисного характера. 

[c.689]

    Пероксидная теория, наиболее просто и полно разъясняющая явления детонации топлива и действия антидетонаторов, получила в настоящее время широкое признание. Тем не менее некоторые вопросы в этой сложной области и поныне остаются не вполне понятными и требуют дальнейшего исследования.

Так, например, известно, что такие углеводороды, как олефины, тетралин и некоторые другие, обладая ярко выраженной склонностью к образованию перекисей, тем не менее значительно уступают парафинам в склонности к детонации известен ряд наблюдений, когда прибавление тетраэтилсвинца, этого наиболее изученного антидетонатора, вызывало не положительный, а нулевой или даже отрицательный эффект в смысле снижения детонации непонятен также ярко выраженный избирательный характер действия тетраэтилсвинца на топлива различного состава, например слабая приемистость к этому антидетонатору олефинов и особенно бензола. Эти и многие другие факты показывают, что наука еще далеко не достигла исчерпывающего познания природы детонации топлива и ее предупреждения. [c.691]

    Они объяснили, что если воспламенение нагаром возникнет в цикле задолго до искры, несгоревшая часть горючей смеси может быть доведена до весьма высоких давлений и температур. При этом несгоревшая часть горючей смеси может самовоспламеняться и детонировать с резким стучащим звуком.

Если воспламенение нагаром произойдет в более поздней части цикла, детонация может не произойти и в этих случаях воспламенение нагаром происходит бесшумно или почти бесшумно. С другой стороны, даже при возникновении вторичных фронтов пламени из-за горячих поверхностей, если антидетонационные свойства топлива достаточно велики, горючая смесь может полностью сгореть без возрастания давления до величины, достаточной для детонации топлива. [c.280]

    Свинецорганические соединения. Из органических соединений свинца широко известен тетраэтилсвинец (С2Нз)4РЬ. Тетраэтилсвинец (ТЭС, этиловая жидкость ) значительно повышает октановое число бензина, препятствует детонации топлива (см. разд. 36.1.2). Добавка к бензину всего 0,5% (масс.) ТЭС позво.пяет вдвое увеличить степень сжатия топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и, значит, существенно увеличить мощность двигателя. Все органические соединения свинца ядовиты, поэтому ТЭС постепенно заменяется другими антидетонаторами (см.

разд. 29.11). [c.596]

    Свойство мочевины давать соединения включения используются в нефтеперерабатывающей промышленности для повышения качества топлива. Из бензина удаляют таким путем нормальные углеводороды, которые снижают октановое число горючего (являются причиной детонации топлива). При удалении и-алканов из топлива для реактивных двигателей снижается его температура застывания, так как углеводороды с разветвленной цепью плавятся значительно ниже нормальных. [c.276]

    Имея такие кривые, можно определить детонацию топлива в данном двигателе. Если при заданных условиях работы двигателя задержка воспламенения окажется меньше, чем время, требующееся для прохождения пламени через весь объем камеры сгорания, топливо будет детонировать в противном случае детонации не произойдет. 

[c.203]

    Значительное повышение давления и температуры в конце сжатия вызывает преждевременные вспышки и детонацию топлива в двигателе. Детонация в двигателе приводит к неполному сгоранию топлива, перегреву деталей, снижению мощности, ускоренному износу и быстрому выходу из строя двигателя. Для обеспечения нормального, бездетонационного сгорания ири повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. [c.52]

    В 1932—1933 гг. в США в г. Юнионтаун были впервые проведены дорожные испытания топлив на автомобилях с целью разработки методики оценки антидетонациоиных свойств в реальных условиях и сопоставления этих данных с лабораторными. Разработанный в то время метод дорожных испытаний, получивший название метод Юнионтаун , или метод максимума детонации , состоял в определении наибольшей интенсивности детонации топлива при медленном разгоне автомобиля и подыскании смесей эталонных топлив, вызывающих равную интенсивность детонации, независимо от того, при какой скорости она наступает. Интенсивность детонации определялась на слух, разгон производился при полном открытии дросселя с уменьшением торможения автомобиля.

 [c.192]

    В заключение отметим, что в настоящее время широкое распространение получают вещества, замедляющие нежелательные для нас процессы (например, коррозию металлов, прогоркание пищевых жиров, окисление каучуков и других полимеров), но в ходе реакции сами претерпевающие известные изменения. Такие вещества получили название ингибиторов (лат. пЫЬеге —удерживать). К числу ингибиторов относится, например, тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4 — противодействует детонации топлива в двигателях внутреннего сгорания а-нафтол предохраняет крекинг-бензин от окисления и смолообразования, что понизило бы его качество, и т. д. [c.143]

    Вхарактеристикой топлива (бензина, керосина) для двигателей внутреннего сгорания является его октановое число (ОЧ). Детонация топлива в моторах объясняется неравномерностью процесса его сгорания и зависит от качества бензина. Мерой детонационной стойкости топлива н служит ОЧ оно численно равно содержанию (в объемных %) изооктана (ОЧ — 100) в его эталонной снеси с к-гелтаном (ОЧ — 0), при котором эта смесь имеет равные с испытуемым топливом антидетоиационные свойства.  [c.470]

    Эгертон [74] гфедполагает, что антидетона цис иное действие тетраэтилсвинца при детонации топливо-воздушных смесей в двигателях внутреннего сгорания мсжно объяснить разрушением промежуточных перекисей, получаемых в процессе горения. [c.351]

    Октановое число — условная количественная характеристика стойкости моторного топлива к детонации в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания. Его находят сравнением детонирующих свойств топлива с эталоном, при этом детонационная стойкость изооктана условно принята за 100 пунктов шкалы октановых чисел, а н-гептана — за ноль. Стойкость к детонации топлива определяют в сравнении с соответствующей смесью изооктана и н-гептана. Численно октановое число испытуемого топлива Jвыpaжaeт я про центным содержанием изооктана (цо объему) и эквивалентной смеси с Н — ептаном. Октановое число в основном определяют одним.из двух методов моторным или исследовательским. Методы отличаются принятыми параметрами работы типового одноцилиндрового двигателя в стандартных условиях. Октановое число характеризует т опливо при работе двигателя на бедной рабочей смеси с коэффициентом избытка воздуха О, 9-1,1. [c.6]

    Так как на величину н. п. с. с. сильно влияют различные переменные факторы (атмосферное давление, влажность, нагар, интенсивность смазки и охлаждения и т. д.), то для большей устойчивости оценки детонационной стойкости топлив был предложен метод сравнения испытуемого образца со смесями эталонных топлив. Как и в первом методе, испытания ведутся на специальном одноцилиндровом двигателе с переменной е. Изменяя е, заставляют топливо детонировать с выбранной (стандартной) интенсивностью затем методом подбора определяют, какая смесь из эталонных топлив детонирует с той же силой, как и испытуемый образец. В качестве эталонных топлив применялись различные, сильно отличающиеся между собой по детонации топлива (например, толуол и парафинистый бензин, бензол и н-гептан и т. п.). В итоге склонность топлива к детонации (или детонационная стойкость топлива) выражалась численной величиной процентного содержания (по объёму) стойкого против детонации компонента в найденной эквивалентной смеси эталонных топлив. Эта величина получила название эквивалента (толуолового, бензольного и т. д.). Метод эквивалентов основан на том наблюдении, что условия испытания и конструкция опытного двигателя приблизительно одинаково влияют на поведение испытуемого образца и смеси эталонных топлив, т.. е эквивалент по величине более устойчив, чемн. п. с. с. [c.223]

    Метод разработан в 1932 г. из тех соображений, что в вопросе надёжности работы и прочности металлов авиадвигателя температура головки имеет доми -пирующее значение. В этом методе указанная температура является мерой интенсивности детонации. Топливо считается имеющим тем более высокую дето- [c.228]

    Действительно, опыт показывает, что при недетонирующем топливе повышение степени сжатия с 5 до 8 увеличивает мощность двигателя легкого типа примерно иа 25% и снижает удельный расход топлива примерно на 23%. Понятно поэтому, что основное направление в развитии современного моторостроения определилось в сторону конструирования легких двигателей с повышенной степенью сжатия. Серьезным препятствием на этом пути является, однако, детонация топлива. Так, например, при работе на многих выдающихся по своим качествам бензинах прямой гонки, в частности на грозненском и краснодарском авиабензинах, применение двигателей со степенью сжатия выше 5,4—5,8 оказывается унге невозможрплм из-за наступления детонации, последняя же, как было показано выше (ср. рис. 126 на стр. 675), вызывает резкое падение мощности и экономичности двигателя. Естественно, таким образом, что снижение детонационных свойств моторного топлива является одной из актуальнейших задач топливной проблемы. [c.679]

    С чисто физической точки зрения детонацию топлива в моторе можно представить следуюш,им образом [18]. Пусть смесь топлива с воздухом, сжатая в цилиндре двигателя и нагретая до температуры, близкой к температуре ее самовоспламенения, возгорается, например, от свечи. Вначале образующийся фронт пламени распространяется норм ально при этом газообразные продукты сгорания, естественно, должны увеличивать общую упругость газовой смеси и ее температуру. Когда температура несгорев-шей части газовой смеси достигает температуры ее самовоспламенения, происходит мгновенное самовозгорание, сопровождаемое резким скачком давления, которое и передается стенками цилиндра в виде характерного стука. Опыт показывает, что между температурой самовоспламенения топлива и склонностью его к детонации, характеризуемой наивысшей полезной степенью сжатия (И. П. С. С.) для данного топлива, действительно наблюдается прямая зависимость (табл. 162). [c.687]

    Наиболее важным проявлением преждевременного воспламенения является, пожалуй, появление весьма неритмичной, резкой и х ромкой детона ции (это явление имеет специальное название wild ping >). Разработана методика для определения стойкости высококачественных топлив к такого рода нарушениям нормального сгорания при нормальном зажигании в стандартных легковых ав омобилях получаемые результаты выражали в величинах октанового числа. Отложения, являвшиеся источником преждевременного воспламенения, накапливались на протяжении 320—640 км пробега в режиме малой нагрузки. Результаты этих испытаний для одного автомобиля приведены на фиг. 18. Можно видеть, что стойкость товарных высококачественных бензинов к воспламенению изменяется в достаточно широких пределах и поэтому оказывает важное влияние на стойкость этих топлив к рассмотренному выше виду детонации. Топливо с низкой стойкостью к воспламенению более склонно к детонации, чез.1 можно предполагать на основании его октанового числа. [c.405]

    Детонация топлива и октанввое число. Коэффициент полезного действия двигателя зависит от степени сжатия горючей смеси. Степень сжатия-отношение первоначального объема бензино-воздушной смеси, которая засасывается в цилиндр, к конечному объему после сжатия. Повышение степени сжатия дает возможность экономить топливо и увеличивать мощность двигателя. Увеличение же мощности двигателя, например, автомобиля, означает увеличение скорости и грузоподъемности, уменьшение расхода топлива. При нормальном сгорании топлива давление внутри цилиндра повышается непрерывно, скорость сгорания 20—25 м сек. При неправильном сгорании происходит детонация — смесь бензина с воздухом вспыхивает мгновенно со взрывом, скорость сгорания 1500—2000 м/сек. При этом быстро выделяется огромное количество газов, что приводит к резкому повышению давления внутри цилиндра. Удар детонационной волны о стенки цилиндра и поршень создает стук мотора. Следствие детонации — неправильная работа мотора, снижение мощности двигателя, повышение расхода горючего, прогар и разрушение отдельных частей мотора. [c.136]

    Испытания ироводят нри начальной детонации топлива в цилиндре. [c.492]

    Рассмотрим явления, происходящие при сферической детонации топливо-кислородных и топливо-воздзопных смесей. Распространение сферической детонационной волны отличается от распространения плоской детонационной волны в трубке постоянного сечения прежде всего тем, что в первом случае поверхность ударной волны, распространяющейся во фронте детонационной волны и обеспечивающей воспламенение ударно-сжатого газа, непрерывно возрастает как квадрат ее радиуса, во втором случае поверхность ударной волны остается постоянной. Из эксперимента известно, что плоская детонационная волна может стационарно распространяться со скоростью, пониженной на 10—15% по сравнению с расчетной. Следовательно, если при распространении сферической детонационной волны обеспечить условия, при которых падение скорости не будет превышать 10—15% от расчетной, то такая волна, по-видимому, будет распространяться стационарно. Из чисто геометрического рассмотрения структуры сферической детонационной волны можно получить зависимость ослабления ударной волны во фронте сферической детонационной волны от ее радиуса и периода индукции воспламенения смеси в условиях сжатия ее ударной волной [7]. Эта зависимость имеет следующий вид  [c.185]

    Химия элементоорганических соединений стала бурно развиваться с конца XIX в. и теперь является важным направлением орга нического синтеза. Многие металлоорганические веп ества используются в промышленности и сельском хозяйстве. Так, применение Киппингом [1] методов Гриньяра для синтеза кремний-органических соединений привело в конечном итоге к созданию новой отрасли химической промышленности, выпускающей крем-нийорганические полимеры — силаны. Производство кремний-органических продуктов в настоящее время составляет более 27 ООО т в год [2]. Исследования Миугли [1], показавшие, что органические соединения свинца являются эффективным средством борьбы с детонацией топлива в двигателях, положили начало промышленному производству тетраэтилсвинца, которое достигло 227 ООО т в год [3]. Объем производства оловоорганических соединений достиг примерно 1360 т в год [4]. Они применяются для стабилизации поливинилхлорида, в качестве антиоксидантов для каучуков, как катализаторы полимеризации оле-финов и как фунгициды. Алюминийалкилов потребляется 2720 т в год [5]. Органические соединения ртути, цинка и магния, находящие различное применение, производятся в небольшом количестве в основном из-за их высокой стоимости. [c.208]

    Стуки в двигателе. При звонких стуках в цилиндрах двигателя, причиной которых могут быть преждевременные вспышки или детонация топлива, необходимо перевести рычаг опережения зажигания магнето в положение большего запаздывания и снизить давление топливного газа. Если после этого стуки не прекратятся, нужно остановить газомотокомпрессор и выяснить причину их возникновения при резких стуках в цилиндрах, происходящих вследствие чрезмерного износа поршневых колец, следует остановить газомотор и сменить поршневые кольца, а при большом износе канавок сменить силовой поршень нри появлении глухих, со скрипом ударов, сопровождаемых быстрым падением угловой скорости вращения (явление, характерное для заедания поршня), необходимо немедленно остановить газомотокомпрессор вручную прокачать масло в цилиндр из лубрикатора снять крышку силового цилиндра, налить в цилиндр немного керосину и оставить там на несколько часов затем повернуть вал и вручную извлечь поршень. Пуск двигателя в ход разрешается после удаления задиров на поршпе и зеркале цилиндра наждачным камнем при появлении резких стуков, возникающих при значительных выработках шатунных подшипников или ослаблении шатунных болтов, нужно немедленно остановить газомотокомпрессор для устранения причин, вызывающих эти недостатки при появлении глухого стука вследствие ослабления коренных подшипников или их выработки следует остановить газомотокомпрессор и произвести перетяжку подшипников при обнаружении эллиптичности (овальности) шеек вала требуется переточка их и перезаливка подшипников. [c.172]

---

Детонация дизельного топлива в двигателе: давление детонации, причины и скорость детонации ДТ

Детонация дизельного топлива — это чрезмерно быстрое (взрывное) и неконтролируемое сгорание в цилиндрах двигателя топливо-воздушной смеси. Происходит оно по разным причинам, но основными специалисты считают некачественное топливо, низкое цетановое число и нарушения впрыска его в цилиндры.

Отчего возникает детонация топлива в двигателе?

Явление детонации присуще, в своём большинстве, бензиновым двигателям, но не лишены этой беды и дизели. При работе поршневой группы степень сжатия воздуха в дизелях составляет от 14:1 до 25:1. В процессе сжатия воздух разогревается, и, когда происходит впрыск топлива, последнее воспламеняется.

Сгорая, оно увеличивает давление и температуру в камере. Но происходит всё это в объёме камеры сгорания неодинаково. Чтобы сгорание было равномерным, нужно чтобы воздух был одинаково перемешан с топливом во всех точках объёма, то есть смесь должна быть в виде мелкодисперсного тумана с равномерной концентрацией обоих компонентов.

Чтобы добиться этого, производители дизелей длительными экспериментами ищут оптимальное положение впрыскивающего инжектора, применяют индукционные клапаны, камеры предварительного сгорания и другие устройства. Целью этих поисков является увеличение интенсивности завихрения смеси для улучшения поджига и качества сгорания.

При впрыске топлива в разогретый до температуры его воспламенения воздух горение начинается вблизи сопла инжектора. Сфера огня затем распространяется по объёму, сжимая и увеличивая температуру оставшейся смеси. В этот момент и возникает детонационное сгорание топлива в дальних углах камеры.

В них топливо не поджигается фронтом распространения огня, а детонирует — взрывается в один момент с резким увеличением давления и температуры. Возникает сильная ударная волна, которая бьет по поршню, стенкам цилиндра и клапанам.

Скорость нормального распространения пламени в камере сгорания составляет 20-40 м/сек. Скорость распространения огня при детонации топлива — в сто раз больше (2-4 км/сек).

В целом детонация представляет большую угрозу для двигателя. Взрывное сгорание топлива при длительном воздействии повреждает в той или иной степени и цилиндропоршневую группу, и кривошипно-шатунный механизм, и ведёт к неминуемому дорогостоящему ремонту.

Детонация дизельного топлива может быть двух видов:

1. малозаметной или допустимой;
2. критической, возникающей при высоких нагрузках или на холостом ходу.

Причинами детонации топлива у дизельных двигателей могут быть:

• низкое качество топлива;
• неправильная установка момента впрыска топлива;
• подтекание форсунок;
• неправильный выбор толщины прокладки под головку блока цилиндров;
• конструктивные особенности.

Низкое качество топлива проявляется в процессе детонации в том, что скорость горения его ниже норматива. Поэтому дальние уголки камеры, пока до них не дошло пламя, перегреваются, что приводит к их взрывному воспламенению. Одним из способов борьбы с детонацией является введение в топливо присадок, увеличивающих скорость горения (которая всегда остаётся намного ниже детонационной скорости).

Как устранить детонацию дизельного топлива?

Специалисты предлагают слить топливо из бака, заправить машину заведомо качественным, с гарантированным цетановым числом в диапазоне 51-55. И непременно поменять АЗС, не экономить, покупая дешёвую солярку в сомнительных местах. Если эти действия не решают проблему, нужно обращаться в СТО для проведения комплексной компьютерной диагностики.

Звоните по номеру +7 (812) 426-10-10. С нами удобно, доставка 24/7

Детонация двигателя: что это такое?

Детонация двигателя представляет собой нарушение плавного процесса сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах силового агрегата, в результате чего такое сгорание приобретает взрывной ударный характер. Другими словами, топливо резко взрывается в рабочей камере, что приводит к моментальному выбросу энергии и образованию ударной волны.

В нормальных условиях фронт пламени в цилиндре распространяется со средней скоростью около 30 метров в секунду. Во время детонации данный показатель увеличивается до 2000 метров. Воспламенение смеси в норме должно происходить в тот момент, когда поршень практически находится в ВМТ. Что касается УОЗ (угол опережения зажигания), зачастую этот показатель составляет 2 или 3 градуса. Топливный заряд также догорает после того, как поршень пройдет ВМТ и начинается его рабочий ход.  

Если в двигателе происходит детонация, тогда топливно-воздушная смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще находится на такте сжатия. Энергия от сгорания заряда в этом случае оказывает сильное давление на поднимающийся поршень, а не толкает его вниз. Последствиями такого взрыва топливной смеси является значительное увеличение ударных разрушительных нагрузок на ЦПГ и КШМ, рост температуры, снижение мощности двигателя и возрастание расхода топлива.

Содержание статьи

Основные причины детонации

Среди различных причин возникновения детонации специалисты отмечают неправильно выставленный угол опережения зажигания на бензиновых двигателях (угол опережения впрыска топлива на дизельных ДВС), сбои в процессе смесеобразования, снижение эффективности работы системы охлаждения, а также целый ряд других возможных причин.

Детонацию двигателя принято условно разделять на допустимую и критическую. Под допустимой детонацией следует понимать кратковременное (иногда малозаметное) явление. Критическая детонация может проявляться постоянно, только при увеличении нагрузок на мотор, на холостом ходу, а также во время работы ДВС в различных режимах.

В списке основных причин появления детонации отмечены:

• нарушения условий эксплуатации мотора;
• использование бензина с отличным от рекомендуемого октановым числом;
• особенности конструкции силового агрегата;

Эксплуатация двигателя

Детонацию можно услышать на полностью исправном моторе во время эксплуатации агрегата под нагрузкой. Смесь в цилиндрах  обычно детонирует на затяжном подъеме при движении с такой скоростью, которая не соответствует выбранной передаче.

Другими словами, детонация двигателя отчетливо заметна в том случае, когда водитель пытается заехать на подъем с низкой скоростью без переключения на пониженную передачу и давит на газ. Обороты коленвала в этот момент низкие, двигатель «не тянет», то есть не набирает мощность и не разгоняет автомобиль. К общему звуку работы мотора в этом случае добавляется звонкий металлический детонационный стук, похожий на стук поршневых пальцев. Такой звук становится результатом ударов взрывной волны, которая с высокой частотой бьет по стенкам камеры сгорания.

Также необходимо отметить, что склонность к детонации топливно-воздушной смеси напрямую зависит от исправной работы систем зажигания и охлаждения. Смесь может детонировать в цилиндрах при наличии следующих факторов:

• раннее зажигание;
• перегрев двигателя;
• обильный нагар в камере сгорания;
• сильная закоксовка двигателя, в результате чего увеличилась степень сжатия;

Зажигание часто делают ранним для улучшенного отклика двигателя на нажатие педали газа, особенно на низких оборотах. Раннее зажигание заставляет смесь воспламеняться до наступления момента, когда поршень подходит к ВМТ. Так как поршень еще только осуществляет движение в верхнюю мертвую точку, раннее воспламенение смеси означает противодействие его движению. Дополнительным негативным явлением при таком зажигании выступает перегрев.

Скопление нагара в камере сгорания приводит к уменьшению объема самой камеры и повышению степени сжатия. Вторым по значимости фактором, влияющим на детонацию, является значительное повышение температуры в камере сгорания при наличии отложений. В отдельных случаях нагар может буквально тлеть, заставляя смесь в цилиндрах воспламеняться неконтролируемо. Получается, детонация при определенных условиях провоцирует появление калильного зажигания, которое также является аномальным самопроизвольным воспламенением смеси.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое калильное зажигание. Из этой статьи вы узнаете о причинах появления данной неисправности, а также о последствиях воздействия КЗ на мотор и его эксплуатацонный ресурс.

Дополнительно необходимо учесть тот факт, что детонация двигателя может возникнуть в результате установки свечей зажигания с неподходящим для данного типа двигателя калильным числом. Отдельно на детонацию может повлиять внесение различных изменений в топливную аппаратуру, а также «чиповка» ЭБУ и другие манипуляции, влияющие на смесеобразование в целях экономии топлива. Условно называемая тюнерами «экономичная прошивка» означает, что в блок управления двигателем вносится ряд корректив, затрагивающих топливные карты. Результатом становится обедненная смесь на разных режимах работы ДВС, снижаются динамические характеристики автомобиля.

Во время работы ЭБУ двигателя на заводских настройках смесь рассчитана на «мягкое» воспламенение, благодаря чему температура внутри камеры сгорания остается в заданных рамках. При серьезных нагрузках в двигателе после прошивки зачастую возникает детонация на слишком «бедной» смеси. Обедненная смесь приводит к перегреву деталей. Указанный перегрев при последующем впрыске топлива может вызвать самопроизвольное воспламенение топливного заряда.

Октановое число бензина

Одной из наиболее распространенных причин детонации двигателя является использование бензина с низким октановым числом, которое не рекомендовано для данного типа ДВС. Добавим, что указанный параметр не так важен для дизельного двигателя, так как основной характеристикой дизтоплива выступает цетановое число.

Дело в том, что солярка изначально более устойчива к детонации. В дизеле воспламенение происходит в результате сжатия и нагрева от такого сжатия топливной смеси. По этой причине дизельные двигатели конструктивно имеют более высокую степень сжатия.

Бензин имеет заметно меньшую стойкость к детонации сравнительно с дизтопливом. Октановое число является той характеристикой, которая отражает детонационную стойкость бензина. В бензиновом моторе степень сжатия ниже, топливно-воздушная смесь загорается от искры. Чем выше оказывается октановое число, тем большее сжатие смеси допускается без риска детонации. 

Получается, заправка 92-м бензином автомобиля, двигатель которого имеет высокую степень сжатия и допускается использование горючего с октановым числом только 95 и выше, приведет к появлению детонации во время работы мотора под нагрузкой.

Необходимо отдельно учитывать, что детонация может проявляться даже в случае заправки топливом с необходимым октановым числом. В этой ситуации дело может быть в низком качестве горючего, так как на АЗС часто используют различные способы для искусственного повышения октанового числа. Среди таковых особо отмечают добавку в бензин жидкого газа (пропан, метан). Указанные газы являются летучими, то есть испаряются через небольшой промежуток времени. В итоге топливный бак быстро оказывается заполненным бензином с низким октановым числом, хотя изначально заправляемое топливо соответствовало рекомендуемому для данного типа ДВС.

Особенности конструкции ДВС

Детонация может возникать в двигателе благодаря целому ряду конструктивных особенностей силового агрегата. В списке основных решений отдельно выделяются:

Высокофорсированные бензиновые атмо и турбодвигатели имеют более высокую степень сжатия сравнительно со штатными атмосферными аналогами, вследствие чего демонстрируют повышенную предрасположенность к детонации. Такие ДВС предполагают эксплуатацию исключительно на качественном бензине с высоким октановым числом.

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Для борьбы с детонацией инженеры в разное время использовали определенные конструктивные решения. Такие решения направлены на максимально эффективное и быстрое сгорание заряда топлива во фронте пламени, полноту сгорания от искры, замедление окислительных процессов, в результате которых происходит неконтролируемое воспламенение.

Необходимо добавить, что в целях противодействия детонации могут быть увеличены обороты двигателя, в результате чего сокращается время на протекание окислительных реакций и снижается вероятность самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Еще одним инженерным решением выступает турбулизация. Потоки смеси в камере сгорания благодаря конструктивным особенностям получают определенное вращение, фронт пламени от искры распространяется быстрее. Также противостоять детонации помогает уменьшение того расстояния, которое проходит фронт пламени. Для сокращения пути цилиндр может быть выполнен с меньшим диаметром, а также возможна установка еще одной свечи зажигания.

Отдельно стоит отметить форкамерно-факельное зажигание, которое в свое время было призвано эффективно бороться с детонацией. Моторы с форкамерой конструктивно предусматривают наличие двух камер: предкамеру и основную камеру. Принцип работы состоит в том, что в малой камере создается обогащенная смесь, а в основной находится обедненная. После воспламенения смеси в предкамере фронт пламени воспламеняет смесь в основной камере, исключая возможность детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое форкамерный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции и принципах работы предкамерных моторов.

На современных моторах детонации активно противостоит электроника. Появление микропроцессорных блоков управления двигателем (ЭБУ) позволило в автоматическом режиме изменять угол опережения зажигания (УОЗ) на основании показаний от датчиков, а также динамично вносить коррективы в состав горючей смеси.

Детонация двигателя при выключении зажигания

Достаточно распространенным явлением во время эксплуатации бензиновых и дизельных ДВС является то, что детонация двигателя проявляется уже после выключения зажигания. Двигатель в этом случае дергается, так как коленвал успевает сделать еще несколько оборотов.

Такая детонация двигателя после выключения зажигания может быть вызвана двумя явлениями:

В первом случае, который характерен для бензиновых агрегатов, имеет место кратковременная или продолжительная работа мотора в результате повышения степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива, что приводит к самостоятельному воспламенению топливно-воздушной смеси. Во втором случае горючее в цилиндрах может самопроизвольно воспламеняться после выключения зажигания от контакта с раскаленными поверхностями или тлеющим слоем нагара в камере сгорания.

Детонация двигателя и возможные последствия

Как уже было сказано выше, от разрушительных нагрузок в результате постоянной детонации быстро выходит из строя кривошипно-шатунный механизм, ГБЦ, другие в большей или меньшей степени нагруженные элементы и узлы двигателя. Ударная волна от взрыва детонирующего топливного заряда с высокой скоростью ударяет по стенкам цилиндров, разрушает масляную защитную пленку на трущихся парах.

Также детонация вызывает нарушение процесса теплоотдачи от раскаленных газов, которые перегревают цилиндры. Возникающий локальный или общий перегрев двигателя уничтожает кромку поршня, которая попросту выкрашивается или плавится под воздействием запредельно высоких температур. Рост температуры вызывает прогар прокладки головки блока, разрушение стенок цилиндров, прогар клапанов ГРМ, быстро приходят в негодность свечи зажигания и т.д. Закономерным итогом становится то, что ударные и термические нагрузки, возникающие при детонации, значительно повышают общий износ двигателя и сокращают его моторесурс.

Читайте также

Причины и последствия детонации двигателя

Согласитесь, очень неприятно слышать громкие «раздирающие мотор» стуки под капотом при каждом нажатии на педаль акселератора, а также при подъеме в гору на высокой (прямой) передаче.

Резкий металлический стук двигателя следует отличать от сдавленного еле слышного, поскольку, в первом случае, это явление детонации — неспецифически высокой скорости горения бензовоздушной смеси в цилиндрах блока двигателя, а во втором, – халатное отношение к двигателю при движении на малой скорости на неадекватно высокой передаче.

Что это?

Теоретически, оптимальная скорость горения топливовоздушной смеси в цилиндрах блока двигателя должна быть не более 250 м/с (норма около 20). Сгорание бензина со скоростью более 2000 м/с. принято называть детонацией, точнее сказать, – фактически микровзрывом. Происходит неравномерное, несвоевременное, ударное возгорание воздушно-топливной смеси, при более высокой температуре и скорости, сопровождающееся характерным звонким металлическим стуком. Такое возгорание происходит не в области свечи и не от нее, и распространяется на поступающую порцию воздушно-топливной смеси.

Возгорание под высоким давлением происходит в дизельных движках, зажигание же смеси паров бензина и воздуха под давлением не нормально для бензинового мотора.

И если движение на высокой передаче с низкой скоростью — это едва ли не осознанное нанесение вреда двигателю, то детонация может принести весьма печальные последствия для двигателя вплоть до его поломки.

Причины происхождения:

1. Одна из самых распространенных причин появления детонационных стуков — это использование некачественного или низкооктанового бензина. Все дело в том, что для бензина октановое число является показателем его детонационной стойкости, точнее, его способности сгорать равномерно при любых условиях. Так например, у бензина марки АИ-92 эта стойкость будет ниже, чем у АИ-95 или АИ-98. Современные двигатели имеют сравнительно высокую степень сжатия, которая в этом случае является одним из главных ключевых факторов образования этого негативного явления. Фактически, степень сжатия определяется объемом камеры сгорания. Для двигателей с малой степенью сжатия вполне подойдет низкооктановый бензин. Но, этот же бензин при более высоком сжатии неизбежно потеряет свою детонационную стойкость. Его горение в цилиндрах будет взрывообразным, что может привести к, в полном смысле, разрушительным для мотора последствиям. Поэтому, заправка современного двигателя низкооктановым или низкокачественным топливом может стать для него фатальной.
2. В другом случае, может возникать как следствие перегрева двигателя. Причины перечислять не будем, их довольно много.
3. В ряде случаев в возникновении детонации виноваты неисправные свечи, благодаря которым происходят пропуски моментов зажигания, либо дизелинг — самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси, когда поршень еще движется в направлении верхней мертвой точки. Такие свечи необходимо заменять.
4. Четвертая и самая распространенная причина данного явления — неисправность системы зажигания. В данном случае, причиной детонации будет слишком раннее зажигание – это когда подается искра прежде, чем поршень подошел к верхней мертвой точке. В этом случае, топливовоздушная смесь, сгорая начинает расширяться, но поршень продолжает совершать поступательное движение вверх. В результате, давление в цилиндре нарастает и возникает детонация. Особенно явно это явление заметно при движении под нагрузкой. Последствия неправильной регулировки зажигания могут вылиться в аналогичные, что и при использовании некачественного низкооктанового топлива.

Последствия.

При таком «неправильном» сгорании топлива температура в цилиндрах резко повышается, что пагубно сказывается на свечах зажигания, клапанах и поршневых кольцах. Резкая температура способствует выгоранию масляной пленки на цилиндрах, что в свою очередь, неизбежно приводит к более интенсивному износу цилиндропоршневой группы вплоть до залегания колец и появления задиров на стенках цилиндров. Выгорание электродов свечей, трещины, зазубрины и оплавления на поршнях, клапанах и цилиндрах, – это далеко не полный список последствий детонационных стуков в двигателе.

Наряду с высокой температурой возникает и ударная нагрузка на все движущиеся части механизмов двигателя. В первую очередь страдает кривошипно-шатунный механизм.

Сильные ударные нагрузки негативно сказываются на состоянии поршня, шатуна, а также коренных и шатунных вкладышей и коленчатого вала. Другими словами, ни один механизм двигателя не приспособлен к детонационным нагрузкам.

Как избежать?

Чтобы избежать последствий данной проблемы, рекомендуется:

1. Заправлять автомобиль только бензином с октановым числом, отмеченным в руководстве по эксплуатации машины и только на сертифицированных АЗС.
2. Важно следить за состоянием элементов системы охлаждения, регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости, при необходимости заменять ее. Также рекомендуется регулярно осматривать радиатор, при необходимости очищать его, а также следить за работоспособностью охлаждающего вентилятора. Выполнение этих несложных условий поможет избежать внезапного перегрева двигателя и как его следствия, детонации.
3. Также верным избавлением от этой дисфункции двигателя служит регулировка угла опережения зажигания. После регулировки зажигания желательно сделать пробный заезд, на котором следует разогнать автомобиль до 40-50 км/ч и резко нажать педаль акселератора. Если при этом характерные звуки под капотом несильные и непродолжительные, то зажигание можно считать отрегулированным. Если же нет, процедуру регулировки необходимо повторить.
4. Ну и, разумеется, свечи и проводка должны быть чистыми и исправными.

Зная, что такое детонация и методы ее устранения, можно обеспечить двигателю своего автомобиля долгую и безаварийную жизнь.

Что такое детонация топлива в двигателе – АвтоТоп

Что такое детонация двигателя внутреннего сгорания

Детонация двигателя явление не из приятных. Причины детонации мы разберем в конце статьи, а сначала давайте разберемся в том, что такое детонация, и что при ней происходит с двигателем.

Нормальное сгорание топлива в цилиндре, это химическое взаимодействие, протекающее в смеси паров бензина с воздухом. Для того чтобы процесс начался, мало просто перемешать горючее с воздухом в нужной пропорции, этому веществу необходимо еще дать необходимую энергию.

В дизельных двигателях для этого создается очень высокое давление на горючую смесь и температура в конце такта сжатия способствует воспламенению топлива. В бензиновых моторах смесь необходимо поджечь искрой, которая создается при помощи автомобильной свечи. Сформировавшееся пламя распространяется от электродов автомобильной свечи к стенкам всей камеры сгорания.

Пока фронт пламени идет от свечи зажигания к дальним зонам камеры сгорания, может произойти ее самовоспламенение до прихода огня. Несомненно, из-за этого возникает слабая ударная волна, которая встречает на своем пути подготовленное к воспламенению топливо.

От сжатия горючая смесь тут же воспламеняется. Проще говоря, эта волна и есть детонация, скорость ее распространения в цилиндре двигателя достигает порядка 1000 м/с. Это в несколько раз быстрее обыкновенного фронта огня. При этом вы можете слышать металлический звук.

Это явление проявляется, как правило, при средних и больших оборотах мотора. Слабая и кратковременная нагрузка не оказывает серьезного вредного воздействия. Кроме того, чем ближе обстоятельства сгорания в моторе к детонации, тем выше его КПД.

В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Последствия детонации двигателя

Сильная детонация губительно действует на детали камеры сгорания. По сути, детонация – это взрыв, и несложно догадаться, что вследствие этого происходит механическое разрушение деталей двигателя.

При длительной и сильной детонации может быть испорчен и поршень, и шатун, другие элементы КШМ. Так же негативному воздействию подвергаются клапаны и другие элементы ГРМ. И конечно же цилиндры подвергаются сильнейшему негативному воздействию.

Детонация двигателя при выключении

После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается. И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг». Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

Дизелинг появляется при некорректной регулировке холостого хода. В случае если система загрязнена и смесь обогащают принудительным способом, путем закручивания винта количества. Свыше меры приоткрывают заслонку первой камеры, при этом получается, что всегда работает главная дозирующая система. Это так же может служить причиной детонации на холостых оборотах.

Причины возникновения детонации в двигателе

Причиной детонации в современных двигателях, включая ВАЗ, чаще всего является низкое качество топлива и количество примесей в нем. Прежде чем ехать в сервис попробуйте сменить заправку. Если детонация не исчезнет, то необходимо проверить работу топливной системы с помощью компьютерной диагностики. Так же необходимо обратиться в сервис в том случае, если детонация сильная.

Помимо низкого качества топлива причиной детонации может стать:

• низкое октановое число используемого топлива
• грязный топливный фильтр
• плохо работающие форсунки
• неполадки в работе топливного насоса
• неисправный кислородный датчик
• использование неподходящих свечей зажигания
• неисправность системы охлаждения двигателя
• неисправность блока управления работой двигателя

То есть причин много, но большинство из них можно определить только лишь с помощью специального диагностического оборудования.

Что делать, если двигатель детонирует?

Детонация, как правило, возникает при определенных режимах работы двигателя, характеризующихся высокими оборотами двигателя и повышенной нагрузкой.

Это может быть резкий старт с места, движение в гору, движение с полной загрузкой и т.д.

Для борьбы с детонацией в современных двигателях используется специальный датчик, который так и называется датчик детонации. Он отслеживает параметры работы двигателя, и в случае появления детонации изменяет режим работы двигателя за счет изменения состава топливной смеси и параметров угла опережения зажигания.

Однако, если во время движения вы заметили, что двигатель детонирует, то первым делом необходимо изменить стиль вождения. Как можно плавнее нажимая на педаль газа старайтесь так же плавно трогаться, снизьте скорость движения, преодолевайте подъемы на пониженной (по сравнению с обычным режимом) передаче.

При первой же возможности залейте в бак гарантировано хороший бензин, купленный на официальной заправке того же Лукойла или BP. Если детонация не прекратится, то езжайте в сервис на диагностику.

Точное определение слову «детонация», которое можно найти сейчас, есть в энциклопедии журнала «За рулём». Правда, там само определение называют «причиной», чтобы подчеркнуть важность явления детонации. Итак, детонация двигателя – это самовоспламенение топлива в тех зонах, которые наиболее удалены от свечи. Вот так, просто и понятно – никаких «взрывов» или «стука пальцев». Правда, в действительности детонация проявляет себя характерным металлическим призвуком. Его ещё можно назвать «цокотом». Причины детонации инжекторного двигателя рассматриваются дальше.

Что точно не может быть причиной детонации на «инжекторе»

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

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

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

Форсунка, проработавшая с засорённым фильтром тонкой очистки

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

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

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

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

Чем грозит появление нагара

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

Поршни и поверхность цилиндров

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

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

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

Число настоящих причин равно трём

Причин детонации инжекторного двигателя мы так и не назвали. Можно спокойно заливать любое топливо, даже с примесями, и можно полностью отключить датчик детонации – мотор будет продолжать работать, но ЭБУ соответствующим образом отрегулирует зажигание. К появлению устойчивой детонации ведут три фактора: работа на обеднённой смеси, калильное зажигание, перегрев стенок камеры сгорания. Последний из факторов вызывается только одной причиной – поломкой датчика температуры (ДТОЖ).

Датчики ДТОЖ автомобилей Lifan

Ниже перечислены датчики, исправность которых тоже важна.

Шпаргалка по отказам датчиков

Инжекторный бензиновый двигатель снабжён набором элементов, позволяющих контролировать работу системы в каждый момент времени. Все эти элементы называются датчиками. Перечислим те из них, отказ которых ведёт к появлению детонации:

• ДПДЗ, или датчик положения дроссельной заслонки. Симптомы отказа – снижение мощности, рывки и провалы при разгоне, а также неустойчивый холостой ход. Результат – работа двигателя на обеднённой смеси, но только при больших нагрузках. А детонация проявится, если управление ведётся в стиле «педаль в пол». Лампа Check Engine обычно не срабатывает.
• ДТОЖ, то есть датчик температуры тосола. Если мотор нагрет до критической температуры, блок ЭБУ должен об этом «знать». Угол опережения зажигания затем должен быть скорректирован. А иначе, и довольно быстро, начнётся устойчивая детонация.
• ДД, датчик детонации. Этот элемент выходит из строя редко, но может повреждаться проводка. При поломке именно датчика, а не при обрыве или замыкании проводов, лампа Check Engine не загорается на низких оборотах. Если неисправность уже есть, вызвать детонацию можно так: надо заглушить двигатель, скинуть и снова подключить клемму АКБ, выполнить старт. Детонация появится, а затем исчезнет до следующего запуска.

Ломается датчик ДТОЖ – получаем детонацию в критических режимах. А при поломке ДПДЗ детонация наблюдается на высоких оборотах. Появление и быстрое пропадание детонации – результат отказа ДД.

Причина детонации

В обычных условиях рабочая смесь топлива с воздухом воспламеняется от свечи зажигания, после чего пламя равномерно распространяется в камере сгорания со средней скоростью около 20 м/с. При неравномерном воспламенении рабочей смеси температура и давление воспламеняющейся смеси резко повышаются, так же, как давление и температура невоспламененной смеси. Если при этом в нескольких местах превышается критическая температура, возникают очаги самовоспламенения, вызывающие неравномерное ударное возгорание остатка рабочей смеси. Неравномерный процесс сгорания образует сильные ударные волны, вызывающие звонкий детонационный звук при достижении поверхности цилиндра.

Способы предотвращения детонации

На практике существуют три вида мероприятий по предотвращению детонации.

1. Предотвращение детонации при эксплуатации двигателя, когда она возникает во время движения автомобиля и необходимы срочные меры для предотвращения сильных повреждений двигателя.
2. Предотвращение возможной детонации при разработке двигателя, когда используется комплекс мер для противодействия появлению детонации.
3. Предотвращение возможной детонации путем разработки топлива с высокой детонационной стойкостью.

1. Предотвращение детонации при эксплуатации двигателя.

Во время движения автомобиля детонация может возникнуть при разгоне или движении с большой скоростью. В обоих случаях двигатель сильно перегружается.

Детонация при разгоне возникает при ускорении транспортного средства с низких оборотов коленчатого вала путем резкого нажатия на педаль «газа». При этом резко увеличивается подача рабочей смеси в цилиндры, избыток смеси не успевает сгорать вовремя и догорание смеси вызывает детонационные процессы. В таком случае помогает переключение на следующую передачу (при наличии механической коробки передач), когда при той же мощности двигателя повышается частота вращения коленчатого вала, а крутящий момент уменьшается. Наполнение и вентиляция цилиндров двигателя происходят более равномерно, не остается сгорающих избытков рабочей смеси и детонация исчезает.

Детонация при движении с большой скоростью возникает с выходом двигателя на излишне высокую частоту вращения коленчатого вала. Ее можно легко не заметить, и так как не принимаются никакие меры, это нередко приводит к прогоранию поршня. В этом случае достаточноснизить скорость, то есть уменьшить подачу рабочей смеси в цилиндры. Двигатель выйдет на оптимальный режим работы и детонация исчезнет. Если детонация возникает в двигателе, работающем на обычном бензине, поможет замена на бензин высшего качества.

Кроме того, можно снизить склонность двигателя к детонации, настроив угол опережения зажигание на «поздний». При «позднем» зажигании давление в цилиндрах остается низким, а топливо не так часто самовоспламеняется. Обратной стороной такого решения является снижение мощности двигателя и увеличения расхода топлива.

2. Предотвращение возможной детонации при разработке двигателя.

Выбор степени сжатия

Степень сжатия следует выбирать настолько высокую, насколько это возможно для работы двигателя без детонации на имеющемся в продаже бензине.

Обычный бензин позволяет выбрать степень сжатия E до 9.

Бензин высшего качества позволяет выбрать степень сжатия E от 8,5 до 11. При расчетах необходимо учитывать, что высокое значение степени сжатия увеличивает мощность двигателя и снижает расход топлива.

Положение свечи зажигания

Склонность двигателя к детонации снизится, если пламя будет распространяться от горячих частиц смеси к холодным. Самым горячим местом в камере сгорания является выпускной клапан. Рядом с ним должна устанавливаться свеча зажигания.

Рис. Хорошее охлаждение камеры сгорания предотвращает детонацию

Форма камеры сгорания

Форма камеры сгорания также влияет на возникновение детонации. Единая камера сгорания менее предрасположена к детонации, чем разделенная.

Частицы рабочей смеси, которые поздно охватываются пламенем, должны сохранять низкую температуру с помощью хорошо охлажденных стенок камеры сгорания для предотвращения преждевременного воспламенения. Вихревое движение топливовоздушной смеси в камере сгорания поддерживает равномерный состав смеси и распределение температур. Пламя распространяется по камере сгорания быстрее, что не вызывает взрывных реакции при сгорании. Вихревое движение смеси обеспечивается геометрией впускного канала, а также соответствующей формой камеры сгорания и поршня, что закладывается на стадии проектирования двигателя. Во впускных каналах сложной геометрии увеличивается аэродинамическое сопротивление движению потока рабочей смеси, поэтому наполнение цилиндров и, соответственно, литровая мощность двигателя снижаются.

Охлаждение

Посредством хорошего охлаждения двигателя снижается температура рабочей смеси и она остается менее склонной к самовоспламенению. Жидкостное охлаждение двигателя имеет больше преимуществ, чем воздушное.

При использовании алюминиевых сплавов вместо чугуна температура головки блока цилиндров остается низкой вследствие в три раза большей теплопроводности.

Электронная система предотвращения детонации

Детонация исчезает, если установить угол опережения зажигания в «позднее» положение. Для этого используется электронная система предотвращения детонации в сочетании с электронной системой зажигания. Датчик детонации, установленный на двигателе (датчик ускорения), улавливает детонационные вибрации, например, блока цилиндров двигателя. Сигналы датчика детонации анализируются микропроцессором, который при необходимости перестраивает работу системы зажигания согласно уровню детонации, например, на 1 градус угла поворота коленчатого вала в направлении «позднее», пока детонационные вибрации не перестанут улавливаться.

Если детонация не улавливается, электронная система зажигания управляет работой двигателя в обычном режиме. При этом, правда, возможно приближение работы двигателя к зоне возможного возникновения детонации. В противоположность этому в двигателе без электронной системы предотвращения детонации режимы работы удерживаются на относительно большой дистанции от зоны возможного возникновения детонации. Следует, однако, учитывать, что работа двигателя вблизи этой зоны означает большую литровую мощность двигателя и меньший удельный расход топлива. В двигателях с электронной системой предотвращения детонации также может увеличиться степень сжатия; кроме того, они не чувствительны к топливу с незначительным октановым числом.

3. Предотвращение возможной детонации путем разработки топлива с высокой детонационной стойкостью.

Рис. Детонационная стойкость углеводородов

Горючее получают путем перегонки нефти, которая представляет собой множественные соединения углеводородов, имеющих различную детонационную стойкость. Дистиллят нефти подвергается химическим процессам для обогащения антидетонационными углеводородами.

При перегонке нефти получается бензин с диапазоном кипения 40-215 °С. Его удельная теплота сгорания составляет Нп

43 000 кДж/кг. Бензин разделяют на обычный бензин (плотность р — 0,74 г/см3), бензин высшего качества (р

0,76 г/см3) и бензин наивысшего качества. Детонационная стойкость разных сортов бензина различается вследствие различного состава. Октановые числа бензина по исследовательскому методу (ROZ) по меньшей мере, должны быть равны следующим величинам:

• обычный бензин ROZмин= 91
• бензин высшего качества ROZмин = 95
• бензин наивысшего качества ROZмин = 98

Раньше для увеличения детонационной стойкости в бензин добавляли соединения свинца. Так как свинец и его соединения ядовиты и несут угрозу для окружающей среды, свинцевание бензина было запрещено на законодательном уровне. Исключением является этилированный бензин высшего качества с октановым числом ROZмин = 98 (максимальное содержание свинца 0,15 г/л). Так как все современные двигатели оснащены каталитическими нейтрализаторами для очистки отработавших газов, они не должны работать на этилированном бензине. Свинец и его соединения покрыли бы поверхность нейтрализатора и вступили с ней в химическую реакцию. Вследствие этого очистка отработавших газов стала бы невозможной.

Те соединения свинца, которые раньше добавлялись в бензин для повышения детонационной стойкости, называются антидетонаторами.

В качестве антидетонаторов использовались тетраметилсвинец (Рb(СН3)4) и тетраэтилсвинец (Рb(С2Н5)4). Оба соединения свинца очень ядовиты. Их действие заключается в том, что они вследствие высокой температуры распадаются до воспламенения смеси в камере сгорания, и возникающий свинцовый порошок предотвращает преждевременное самовоспламенение смеси.

Чтобы во время сгорания не образовывался оксид свинца, который способен ускорить износ цилиндра, в бензин добавляют соединения брома и хлора. При высокой температуре в камере сгорания двигателя свинец образовывает бромид свинца или хлорид свинца. Эти два очень ядовитых соединения свинца становятся газообразными при температуре около 800 °С и выводятся из двигателя вместе с отработавшими газами. Они считаются вредными примесями в отработавших газах и приводят к загрязнению воздуха.

Добавление в бензин спиртов, например, метанола, также повышает детонационную стойкость топлива. Разумеется, при добавлении большого количества, равного 15%, топливная аппаратура системы питания двигателя должна быть специально настроена на смесь бензина и спирта.

Определение детонационной стойкости бензина

Детонационная стойкость бензина выражается в его октановом числе.

Октановое число бензина указывает на то, что данный вид топлива обладает такой же детонационной стойкостью, что и эталонная сравнительная смесь углеводородов — изооктана и нормального гептана. Так как изооктан имеет октановое число 100, а нормальный гептан — октановое число 0, то октановое число 80 означает, что детонационная стойкость бензина равна детонационной стойкости смеси из 80% (объемных частей) изооктана и 20% (объемных частей) нормального гептана. Детонационная стойкость растет с увеличением октанового числа.

Определение октанового числа выполняется на соответствующем испытательном стенде с использованием эталонного двигателя для оценки детонационной стойкости различных видов топлива. Эталонным в данном случае считается одноцилиндровый четырехтактный бензоиновый двигатель с термосифонной системой жидкостного охлаждения, в которой отсутствует помпа, а охлаждающая жидкость испаряется, и пар низкого давления конденсируется в радиаторе, а затем в виде конденсата возвращается в рубашку охлаждения. Степень сжатия двигателя во время испытаний может изменяться в границах между 4 и 18.

Существует два стандартизированных метода испытаний: исследовательский метод и моторный метод. Соответственно, результатами являются исследовательское октановое число бензина (ROZ) и моторное октановое число бензина (MOZ). Различия основных параметров обоих методов указаны в таблице.

Таблица. Различия параметров исследовательского и моторного методов

В моторном методе смесь воздуха и бензина нагревается позади карбюратора, а в исследовательском методе — воздух нагревается перед карбюратором.

Эталонный двигатель запускается и соединяется с большим электрическим генератором, в котором крутящий момент от эталонного двигателя возбуждает электрический ток, создающий тормозной момент. Измерение октанового числа всегда проводится в режиме сильной детонации при сгорании рабочей смеси. При этом коэффициент избытка воздуха регулируется так, чтобы получить детонацию максимальной интенсивности. Индуктивный датчик и электронный усилитель сигналов замеряют уровень детонации и выводят показания на дисплей специального прибора — детонометра. Компрессия двигателя настраивается таким образом, чтобы показания детонометра исследуемого бензина находились в середине шкалы прибора. Затем в систему питания вводятся две сравнительные смеси, чьи октановые числа различаются лишь на две единицы. Одна сравнительная смесь должна вызывать более сильную, а вторая более слабую детонацию, чем бензин. Посредством линейной интерполяции определяется и округляется до десятых долей октановое число бензина.

Рис. Определение октанового числа бензина

Один и тот же бензин, испытанный по моторному методу, имеет меньшее октановое число, чем выявленное по исследовательскому методу. Октановое число, определяемое по моторному методу, в современном бензине меньше примерно на 10 единиц, чем октановое число, определяемое по исследовательскому методу. Данная разница обусловлена тем, что соотношение олефинов и ароматических углеводородов в двух методах испытаний отличаются. На сегодняшний день исследовательское октановое число в бензине равно приблизительно 92, а в бензине высшего качества — 95 единиц. Октановое число, определяемое по исследовательскому методу, указывает на то, как ведет себя топливо при ускорении (детонация при разгоне).

Октановое число, определяемое по моторному методу, наоборот, указывает на поведение при большой нагрузке (детонация при высокой частоте вращения коленчатого вала).

Наряду с исследовательским и моторым октановыми числами существует также октановое число, определяемое по дорожному методу (SOZ). Оно определяется методом дорожных испытания транспортного средства согласно «модифицированному дорожному методу». В прогретый двигатель подаются различные сравнительные смеси из изооктана и нормального гептана. Автомобиль сначала ускоряется до максимальной скорости на прямой передаче, позволяющей плавное движение без рывков. Угол опережения зажигания регулируется до тех пор, пока не исчезнет детонация. В результате данные испытаний образуют базовую кривую, отображенную на рисунке.

Рис. Определение октанового числа по дорожному методу

Затем по тому же методу определяется установка зажигания, при которой начинается детонация, для исследуемого бензина. По базовой кривой определяется октановое число бензина по дорожному методу. Эта величина в различных двигателях будет иметь различные значения для одного и того же бензина.

Что делать, если в бак залили некачественный бензин

Что делать, если в бак залили некачественный бензин

Фото: Алексей ФОКИН

Несмотря на регулярные проверки, некачественный бензин предлагает своим покупателям достаточно большое число АЗС. Особенно часто он встречается на заправках маленьких сетей. Топливо разбавляется водой, в него добавляются присадки и различные контрафактные составы, что способно повлиять на состояние автомобиля самым негативным образом. Как же распознать обман и что делать, если последствия уже наступили?

Как правило, октановое число в таком топливе доводится до нужных показателей искусственным способом. Применяются различные присадки, что довольно опасно, поскольку рассчитать октановое число у конечного продукта практически невозможно. А это может привести к детонации топлива. Довольно часто бензин разбавляют водой. Зимой это может привести к замерзанию топливного фильтра. За счет присадок в горючее попадают ароматические углеводороды, которые плохо действуют на пластик и повышают токсичность продуктов сгорания топлива. Добавление спирта повышает расход бензина во время эксплуатации.

Признаки некачественного топлива

— Плохой запуск двигателя. Разбавленное горючее плохо горит и может спровоцировать поломку системы зажигания.

— Износ свечей. В процессе использования плохого топлива они портятся и покрываются нагаром красного цвета.

— Засоряются топливный насос и фильтр. Автомобиль в этом случае может совсем не завестись.

— Детонация внутри мотора — двигатель начинает «стучать».

— Черный выхлоп. Это самый яркий признак некачественного топлива, который указывает на неполное сгорание бензина.

— Снижение тяги двигателя. Автомобиль становится «вялым». Если при смене бензина ситуация исправится, значит, речь идет именно о бракованном бензине.

— Высокий расход топлива.

— Прерывистое движение машины. Это может проявляться при разгоне, если топливо загрязнено химическими веществами и водой.

— Отключается датчик, указывающий на уровень кислорода в составе выхлопных газов.

Что делать, если в бак залили некачественный бензин

Фото: Светлана МАКОВЕЕВА

Что делать, если в баке некачественный бензин

Если вы недавно заправились и почти сразу заметили какие-либо признаки из вышеперечисленных, стоит сразу избавиться от залитого топлива. Вместо него нужно влить запасной бензин. Если есть возможность, нужно промыть топливную систему, пересмотреть состояние свечей, прочистить форсунки. Если это не помогает и при запуске мотор детонирует, стоит вызвать эвакуатор или на буксире доехать до ближайшего СТО.

Как вернуть деньги

При выявлении серьезных симптомов владельцу нужно прекратить движение, вызвать эвакуатор и доставить автомобиль на официальное, сертифицированное СТО. Специалисты сервиса должны опломбировать двигательный отсек и бензобак, а также составить все необходимые акты и дать заключение о причине поломки. Также необходимо обратиться в транспортную инспекцию, которая может провести исследование топлива. Для возмещения ущерба со всем необходимым пакетом документов и составленной претензией нужно будет обратиться в администрацию АЗС, а если требования не будут удовлетворены — в суд.

Перед заправкой изучайте рейтинги АЗС, которые регулярно публикуются в СМИ, читайте отзывы автовладельцев. Всем хорошей дороги!

причины, как исправить, чем грозит

Детонация в двигателе после выключения мотора — крайне неприятная проблема, с которой может столкнуться любой водитель. Причиной детонации является самовозгорание топлива после завершения работы мотора, а последствия от такой проблемы могут быть самые разные, вплоть до повреждения ключевых элементов двигателя и необходимости проведения капитального ремонта. В рамках данной статьи рассмотрим, что делать, если после выключения зажигания происходит детонация.

---

Оглавление: 
1. Чем грозит самопроизвольная детонация
2. Как диагностировать самопроизвольную детонацию
3. Почему возникает самопроизвольная детонация после выключения двигателя
4. Что делать при самопроизвольной детонации

---

Чем грозит самопроизвольная детонация

Перед тем как разбираться с причинами проблемы, важно более подробно ознакомиться с ситуацией. Самопроизвольная детонация — это крайне нежелательный процесс для любого двигателя. При возгорании и взрыве топлива вне времени работы мотора происходит мощное физическое воздействие на всю цилиндро-поршневую группу. Соответственно, в результате такой детонации наносится вред цилиндрам, поршням, шатунам, коленвалу и другим деталям.

Важно: Нагрузки в момент самопроизвольной детонации после выключения мотора достаточно высокие, и со временем они навредят работе мотора в любом случае, поэтому важно выявить и устранить проблему на ранних этапах.

Как диагностировать самопроизвольную детонацию

Определить, что после выключения зажигания в двигателе происходит детонация, очень просто. На это указывает соответствующий звук.

Обратите внимание: Самопроизвольная детонация после выключения двигателя — это не моментальная реакция. Процесс длится на протяжении 20-30 секунд, в течение которых слышны хлопки со стороны двигателя.

Многие неопытные водители считают, что подобная ситуация с самопроизвольной детонацией является нормальной. На самом деле это не так. После выключения зажигания никаких посторонних двигателей от мотора не должно исходить.

Важно: Если вы диагностировали, что у вас после выключения двигателя автомобиля происходит в нем самопроизвольная детонация, не следует затягивать с решением проблемы. Обязательно самостоятельно установите причину такой неисправности устраните ее, либо обратитесь в сервисный центр. Если вовремя не предпринять шаги для устранения самопроизвольной детонации после выключения двигателя, это может привести к серьезным проблемам в работе мотора.

Почему возникает самопроизвольная детонация после выключения двигателя

Можно выделить две основные причины возникновения самодетонации после выключения зажигания:

• Использование топлива, которое не предназначено для данного автомобиля. Речь идет, например, о бензине с более низким октановым числом, чем рекомендует производитель. Бензин с низким октановым числом предполагается использовать на моторах, степень сжатия в которых невысока. Если, например, для двигателя рекомендуется бензин АИ-95, а в него налить топливо АИ-80, то оно будет самопроизвольно детонировать;
• Неправильно выставленное зажигание. Чтобы топливо детонировало, зажигание выставляется ранним. Это приводит к тому, что возгорание бензина происходит в момент движения поршня на сжатие. Соответственно, возникает перегрев рабочего пространства двигателя. Из-за повышенной температуры детонации происходят непроизвольно и после выключения зажигания.

Это наиболее частые причины, почему возникает самопроизвольная детонация топлива. Но также нельзя исключать вариант, что проблема кроется в свечах. Если используются свечи, которые не рекомендуют производителем, может возникать такая проблема.

Что делать при самопроизвольной детонации

Если вы замечаете, что после выключения двигателя у вас в моторе происходит самопроизвольная детонация, рекомендуется:

1. Убедиться по технической литературе к автомобилю, что используется рекомендованное производителем топливо. Возможно, потребуется сменить заправку на более вызывающую доверие, способную предоставить топливо лучшего качества;
2. Далее проверьте, как выставлено зажигание. Если установлено раннее зажигание, настройте его ближе к средним значениям;
3. Проверьте свечи зажигания, обратите внимание на нагар на них. Используйте только свечи, которые рекомендует производитель.

Самопроизвольная детонация — крайне неприятное явление, которое следует устранить сразу после обнаружения первых симптомов.

Загрузка…

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. Поскольку двигатель модифицируется для выработки большей мощности, выделяется дополнительное тепло. Современный насосный газ выдерживает лишь ограниченное количество тепла, прежде чем он воспламенится и вызовет детонацию. Хотя двигатели с принудительным впуском обычно вырабатывают гораздо меньше тепла, чем сопоставимые безнаддувные двигатели с высокой степенью сжатия, температура цилиндров в двигателях с промежуточным охлаждением все же значительно ниже.Редко случается, что 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.

Причины и способы предотвращения

Имеет несколько названий — стук, пинг, детонация и т. Д., И многие термины могут сделать мероприятие безобидным. По правде говоря, при умеренных и высоких нагрузках постоянное количество детонаций может вызвать катастрофический отказ двигателя, обычно в виде раздробленных подшипников штока, трещин в кольцевых зацепах или отверстия в поршне.

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

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

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

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

Как это обнаружить

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Что такое детонация двигателя

Детонация (также называемая «искровой детонацией») — это беспорядочная форма сгорания, которая возникает, когда в камерах сгорания двигателя одновременно возникают несколько фронтов пламени. Вместо одного фронта пламени, расширяющегося наружу от точки воспламенения, в камере сгорания самопроизвольно образуются несколько фронтов пламени. Когда несколько фронтов пламени сталкиваются, они производят резкий металлический звон или стук, который предупреждает вас о том, что происходят неприятные вещи.

Если у вашего двигателя есть проблема с детонацией, вы скорее всего услышите ее при ускорении под нагрузкой, при подаче газа в двигатель, когда вы находитесь на высокой передаче или когда тащите двигатель. Детонация возникает из-за того, что топливо с октановым числом (мера его сопротивления детонации) не выдерживает повышенного тепла и давления, когда двигатель находится под нагрузкой. Когда это происходит, топливная смесь самовоспламеняется, создавая разрушительные многочисленные фронты пламени.

Легкая детонация может произойти практически в любом двигателе и не причинит никакого вреда.Но продолжительная сильная детонация — плохая новость, потому что она забивает поршни и кольца. Если проблему не устранить, сильная детонация может повредить ваш двигатель. Это может привести к растрескиванию поршней и колец, повреждению прокладки головки блока цилиндров, повреждению свечей зажигания и клапанов и даже к сплющиванию подшипников штока.

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

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ БЕНЗИНОМ С ВЫСОКИМ ОКТАНОМ

Одним из способов предотвращения детонации является использование топлива с более высоким октановым числом. Октановое число моторного топлива является мерой его сопротивления детонации. Октановое число, указанное на насосе заправочной станции, называется «октановым числом насоса», которое является средним октановым числом исследований и моторным. Метод определения октанового числа топлива зависит от используемого метода, но чем выше октановое число, тем лучше топливо противостоит детонации.Топливо с октановым числом 87 менее устойчиво к детонации, чем топливо с рейтингом 89 или 91.

Октановое число бензина может быть улучшено за счет дополнительной очистки для увеличения доли более тяжелых углеводородов в топливе за счет использования более высокого сорта сырой нефти или добавлением этанолового спирта в качестве усилителя октанового числа (все это может увеличить стоимость топлива).

Тетраэтилсвинец долгое время использовался в качестве антидетонационной присадки для повышения октанового числа бензина. Это была самая эффективная и наименее дорогая добавка, которую можно было использовать для этой цели.Но длительное воздействие свинца связано с многочисленными рисками для здоровья. Этилированный бензин был выведен из употребления в США еще в 1970-х годах, поэтому для повышения октановое число базового бензина. Добавлены дополнительные усилители октанового числа, такие как МБТЭ, этанол, ароматические углеводороды и сильно разветвленные алканы. к бензину, чтобы соответствовать требованиям к октановому числу для адекватной детонационной стойкости.

ПОСЛЕПРОДАЖНЫЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ОКТАНА

Если вы водите старый маслкар и не можете найти бензиновый насос с достаточно высоким октановым числом, чтобы предотвратить детонацию в вашем двигателе, и вы не хотите расстраивать двигатель, замедляя синхронизацию зажигания или уменьшив степень сжатия, вы можете добавить в топливный бак присадку для повышения октанового числа бензина.Некоторые присадки, повышающие октановое число, также содержат свинец или заменители свинца для защиты выпускных клапанов в двигателях до 1973 года (в которых отсутствуют упрочненные седла клапанов) от преждевременного износа. Такие продукты могут повысить октановое число перекачиваемого газа на несколько пунктов в зависимости от используемой концентрации (всегда следуйте инструкциям). Но даже этого может быть недостаточно, чтобы устранить постоянную проблему детонации искры, если степень сжатия вашего двигателя превышает 10: 1, или он имеет наддув или турбонаддув.

ЧТО ВЫЗЫВАЕТ ДЕТОНАЦИЮ?

Детонация может иметь несколько причин.Все, что увеличивает температуру или давление сгорания (например, турбонаддув или наддув) или увеличивает рабочую температуру двигателя, увеличивает риск детонации. Повышенная синхронизация зажигания или что-либо, что приводит к тому, что топливно-воздушная смесь работает более бедной, чем обычно, также может вызвать детонацию.

Для некоторых двигателей требуется топливо высшего качества (с октановым числом 91 или выше), и при заправке топливного бака средним или обычным топливом может возникнуть детонация. При небольшом открытии дроссельной заслонки двигатель может нормально работать на менее дорогом топливе, но при резком ускорении или при буксировке двигателя под нагрузкой может произойти детонация.

Датчик детонации должен обнаруживать вибрации, сигнализирующие о возникновении детонации, и временно замедлять синхронизацию зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится. Даже в этом случае он не может полностью предотвратить детонацию. Мы советуем использовать бензин той марки, которая рекомендована в руководстве по эксплуатации или напечатана на крышке топливного бака, чтобы минимизировать риск детонации.

Другие причины детонации могут включать любую из следующих:

Слишком сильное сжатие может вызвать детонацию. Накопление нагара в камерах сгорания, на крышках поршней и клапанах может увеличить сжатие до точки, где это вызовет детонацию.Отложения углерода также могут вызвать «преждевременное зажигание», то есть состояние, при котором горячие точки в камере сгорания становятся точками воспламенения, вызывая воспламенение топлива до того, как загорится свеча зажигания. Предварительное зажигание — это также то, что заставляет двигатель работать после выключения зажигания.

Скорость накопления отложений зависит от типа движения и качества сжигаемого топлива. Отложения углерода постепенно накапливаются в новом двигателе в течение первых 5000-15000 миль, а затем выравниваются.Состояние равновесия достигается, когда старые отложения отслаиваются примерно с той же скоростью, что и новые отложения. Нечастое вождение, нечастая замена масла или внутренние проблемы двигателя, такие как изношенные направляющие клапана или изношенные, сломанные или неправильно установленные кольца, которые допускают горение масла, могут значительно ускорить накопление отложений.

Чтобы избавиться от отложений, вылейте баллончик с чистящим средством для верхней части карбюратора или через корпус дроссельной заслонки, когда двигатель работает на холостом ходу (следуйте инструкциям на продукте).Дайте химическому веществу впитаться в течение рекомендованного периода времени, затем перезапустите двигатель и продуйте грязь (после этого рекомендуется заменить масло). При необходимости повторите, если первая очистка не устранила проблему детонации.

Если химическая очистка не удаляет нагар, всегда существует метод «итальянской настройки», позволяющий выдувать нагар из двигателя. Отведите свой автомобиль в место, где мало или совсем нет движения, и вы можете безопасно разогнаться на полном газу до указанного ограничения скорости (или выше, если вы не против рисковать штрафом за превышение скорости).Повторите это несколько раз, затем двигайтесь на скоростной автомагистрали не менее 15 минут, чтобы удалить нагар из камер сгорания.

Если двигатель с большим пробегом настолько сильно нагарен, что химическая очистка и / или жесткое вождение не могут удалить нагар, другой вариант — использовать «мягкие» абразивные вещества, такие как измельченные скорлупы грецких орехов, чтобы очистить камеры сгорания. . Эту работу можно выполнить с головкой блока цилиндров на месте, сняв свечу зажигания, продув носитель через свечное отверстие, чтобы выбить нагар, а затем высасывая мусор с помощью заводского вакуума.

Если у вашего двигателя статическая степень сжатия выше 10: 1, единственный способ полностью устранить проблему детонации в насосе газа может быть перестроить двигатель с поршнями с более низким сжатием, или головками цилиндров с большими камерами сгорания, или заменить стоковую прокладку головки на более толстую прокладку головки для уменьшения степени сжатия!

Чрезмерная установка угла опережения зажигания может вызвать детонацию . Слишком большое опережение искры приводит к слишком быстрому росту давления в цилиндре.На старых автомобилях с механическим распределителем поворот распределителя для замедления синхронизации на несколько градусов и / или замена пружин опережения зажигания, чтобы синхронизация не двигалась так быстро, может снизить риск детонации, но это также ухудшит производительность. На новых автомобилях с электронной системой синхронизации зажигания можно изменить кривую опережения зажигания с помощью специального диагностического прибора тюнера.

Перегрев двигателя может вызвать детонацию . В горячем двигателе больше шансов получить искровую детонацию, чем в двигателе, работающем при нормальной температуре.Перегрев может быть вызван низким уровнем охлаждающей жидкости (проверьте на наличие утечек), неисправной муфтой вентилятора, недостаточным размером вентилятора или отсутствующим кожухом вентилятора, электрическим вентилятором системы охлаждения, реле вентилятора или датчиком температуры, которые не работают должным образом, термостатом, который заедает закрыто, неисправный водяной насос, забитый радиатор или серьезное ограничение в выхлопе, такое как засоренный каталитический нейтрализатор, отводящий тепло в двигатель. Плохая теплопроводность внутри двигателя из-за скопления ржавчины или накипи внутри охлаждающих рубашек двигателя также может привести к перегреву двигателя.Проверьте работу охлаждающего вентилятора (электрические вентиляторы должны включаться при включении кондиционера) и проверьте на утечки охлаждающей жидкости. Проверить состояние охлаждающей жидкости. В случае загрязнения добавьте в систему охлаждения бутылку очистителя системы охлаждения, дайте ей поработать в течение указанного периода времени, затем слейте воду и промойте систему охлаждения.

Перегретый воздух может вызвать детонацию . На старых автомобилях с карбюраторами воздухоочиститель с термостатическим управлением подает горячий воздух, чтобы способствовать испарению топлива во время прогрева двигателя.Если дверца воздушной заслонки заедает так, что карбюратор продолжает получать нагретый воздух после прогрева двигателя, двигатель может взорваться, особенно в жаркую погоду. Проверьте работу заслонки управления воздушным потоком в воздухоочистителе, чтобы убедиться, что она открывается по мере прогрева двигателя. Отсутствие движения может означать, что вакуумный двигатель или термостат неисправны.

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

Бедные топливные смеси могут вызвать детонацию . Богатые топливные смеси устойчивы к детонации, а бедные — нет. Утечки воздуха в вакуумных линиях, прокладках впускного коллектора, карбюраторах или прокладках корпуса дроссельной заслонки или прокладках впускного коллектора могут привести к попаданию дополнительного воздуха в двигатель. Бедные топливные смеси также могут быть вызваны загрязнением топливных форсунок, засорением форсунок карбюратора отложениями топлива или грязью, засорением топливного фильтра или слабым топливным насосом.

Если топливная смесь становится слишком бедной, также могут возникнуть «пропуски зажигания на обедненной смеси», поскольку нагрузка на двигатель увеличивается. Это может вызвать колебания, спотыкание и грубый холостой ход.

На соотношение воздух / топливо также могут влиять изменения высоты. По мере того, как вы поднимаетесь на высоту, воздух становится менее плотным. Карбюратор, который откалиброван для вождения на большой высоте, будет работать слишком бедно при движении на более низкой высоте. Изменение высоты обычно не является проблемой для карбюраторов с обратной связью последних моделей и электронного впрыска топлива, поскольку датчики кислорода и атмосферного давления компенсируют изменения плотности воздуха и соотношений топлива.

Поршень разрушен из-за преждевременного воспламенения из-за слишком бедной топливно-воздушной смеси при высокой нагрузке.

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

Потеря системы рециркуляции ОГ может вызвать детонацию . Рециркуляция выхлопных газов (EGR) оказывает охлаждающее воздействие на температуру сгорания, поскольку она разбавляет поступающую смесь инертным выхлопным газом.Это снижает температуру горения и уменьшает образование оксидов азота (NOX). Это также снижает риск детонации. Таким образом, если клапан системы рециркуляции отработавших газов не работает или кто-то отсоединил его или засорил вакуумный шланг системы рециркуляции ОГ, температура сгорания будет намного выше, что приведет к детонации, когда двигатель находится под нагрузкой.

Чрезмерный турбонаддув может вызвать детонацию. Регулирование количества наддува в двигателе с турбонаддувом абсолютно необходимо для предотвращения детонации.Турбо-вестгейт стравливает давление наддува в ответ на повышение давления во впускном коллекторе. На большинстве последних моделей двигателей электромагнитный клапан с компьютерным управлением помогает регулировать работу перепускной заслонки. Неисправность датчика давления в коллекторе, соленоида управления перепускной заслонкой, самой перепускной заслонки или утечка в вакуумных соединениях между этими компонентами может привести к тому, что турбонагнетатель обеспечит слишком большой наддув, что приведет к досрочной остановке двигателя, если состояние не будет исправлено. .

Улучшенное промежуточное охлаждение также может помочь.Работа интеркулера заключается в понижении температуры поступающего воздуха после того, как он выходит из турбокомпрессора. Добавление промежуточного охладителя к турбомотору, который не имеет промежуточного охлаждения, может устранить опасения по поводу детонации, а также позволяет двигателю справляться с большим наддувом. А если заводской турбодвигатель был изменен, то для предотвращения детонации может потребоваться замена штатного промежуточного охладителя на более крупный и более эффективный промежуточный охладитель.

Неисправный датчик детонации может вызвать детонацию. Многие двигатели поздних моделей имеют «датчик детонации» на двигателе, который реагирует на колебания частоты, характерные для детонации (обычно 6–8 кГц).Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о необходимости на мгновение замедлить синхронизацию зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится. Датчик детонации обычно можно проверить, постучав гаечным ключом по коллектору или головке блока цилиндров рядом с датчиком (никогда не ударяйте по самому датчику!) И наблюдая за изменением времени, когда двигатель работает на холостом ходу. Если отсчет времени не удается замедлить, возможно, неисправен датчик или проблема может заключаться в электронной схеме управления синхронизацией зажигания самого компьютера.

Иногда датчик детонации реагирует на звуки, отличные от звуков детонации.Шумный механический топливный насос, неисправный водяной насос или подшипник генератора переменного тока или ослабленный стержневой подшипник — все это может вызывать вибрации, которые могут обмануть датчик детонации и заставить его замедлить синхронизацию.

Проблемы детонации в двигателях с турбонаддувом и прямым впрыском

Некоторые последние модели двигателей с турбонаддувом и прямым впрыском топлива могут испытывать детонацию на низких оборотах после холодного пуска или после продолжительного холостого хода. Проблема, по-видимому, связана с смешиванием бензина с остаточным моторным маслом на стенках цилиндров в верхней части цилиндра.Многие моторные масла содержат большое количество натрия в составе моющих присадок. Когда натрий смешивается с топливом, он образует соединение, которое может легко взорваться, когда двигатель сильно тянет под нагрузкой или ускоряется. Решение состоит в том, чтобы перейти на моторное масло, которое содержит меньше моющего средства или меньше натрия в моющих присадках.

---

---

Статьи по теме:

Искровой детонатор

Рециркуляция выхлопных газов (EGR)

Плохой бензин может вызвать проблемы с производительностью

Обновление данных о плохом газе

Оценки и рекомендации по октановому числу топлива

Перегрев: причины и способы устранения

Чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

ГАЗ С ВЫСОКИМ ОКТАНОМ МОЖЕТ ИЗЛЕЧИТЬ «PING»

ДВИГАТЕЛЯ

Мое первое знакомство с термином «детонация» произошло из учебного фильма ВВС.Он начался с кадра B-25 (это был старый фильм), который взлетал, но, очевидно, столкнулся с проблемой, потому что он резко нырнул в конце взлетно-посадочной полосы и взорвался, когда упал на землю.

Что я действительно помню, так это то, что изображение начало подпрыгивать, когда двухмоторный корабль начал пикировать. К тому времени, когда он попал, изображение так сильно подпрыгивало, что вы даже не могли понять, о чем он. Очевидно, оператор поспешно — и очень мудро — отступил. Я не уверен, что кто-то мог сказать, в чем была причина крушения, потому что осталось очень мало.Но это, безусловно, привлекло внимание и довольно резко привело к детонации.

Однако до этого фильма я знал о детонации в автомобильном смысле, или, как это более широко известно, о свисте или искровом ударе. Я проделал дыру в блоке шестицилиндрового двигателя Chevy, потому что угол опережения зажигания был слишком большим. Это также гарантированно привлечет ваше внимание.

Звон или искровой детонация возникают с тех пор, как был изобретен двигатель с камерой внутреннего сгорания.Но это не значит, что это обязательно хорошо. Это звук, который вы иногда можете услышать, когда нагружаете двигатель. В этом случае это не должно вызвать никаких проблем. Однако, если вы слышите его большую часть времени за рулем, было бы разумно остановить его, прежде чем он остановит вас. Этот звук является сигналом о том, что двигатель подвергается воздействию аномального давления и температуры, что может привести к преждевременному отказу двигателя.

Есть несколько причин детонации. Возможно, наиболее распространенным является бензин с низким октановым числом — ниже, чем вы могли подумать.Или это может быть вызвано неправильным углом опережения зажигания. В любом случае стук или стук происходит от взрыва, а не от обычного контролируемого, даже горения топливно-воздушной смеси в камере сгорания двигателя. Сильная детонация может привести к повышению температуры камеры сгорания от нормальной до значительно выше точки плавления многих металлов, что может привести к серьезным повреждениям поршней и клапанов.

При прочих равных, самое быстрое лекарство от детонации — переход на бензин с более высоким октановым числом.Это может показаться простым, но многие автомобилисты не хотят платить за более дорогое топливо премиум-класса и, следовательно, живут с пингом или пытаются найти другие лекарства. Нежелание тратить больше денег, конечно, понятно. Но многим двигателям требуется более высокое октановое число — даже тем, которые предназначены для работы на обычном неэтилированном бензине.

Если детонация продолжается даже после переключения топлива, очевидно, проблема в другом. Другие причины звона включают утечку во впускном коллекторе или другие утечки вакуума; изношенный трамблер; неисправный клапан рециркуляции выхлопных газов или перегретый двигатель.

Детонация чаще всего встречается у автомобилей, движущихся в основном на малых скоростях, как в городском, так и пригородном режиме вождения с остановками. В этих условиях движения двигатель имеет тенденцию «накапливаться», то есть нагар накапливается внутри камеры сгорания и на поршнях. Когда пылинка загорается красным, это «горячее пятно» преждевременно воспламеняет топливо в камере сгорания. Это называется преждевременным зажиганием и приводит к пингу.

Вот небольшой совет от компании Champion Spark Plug: иногда избыток углерода можно сжечь, просто дав машине тренировку, хороший пробег на скоростях шоссе не менее 10 миль.Но если вас остановит полиция штата, не говорите им: «Я просто сжигал уголь». Я сомневаюсь, что они отнесутся к твоему положению слишком сочувственно.

На автомобилях с большим пробегом может потребоваться снятие головки блока цилиндров, удаление нагара и шлифовка клапанов. Поскольку это может быть дорогостоящая операция, обязательно сначала изучите все другие варианты исправления.

Требования к детонации автомобильного топлива

T КОНЕЦ детонации, вероятно, является наиболее важным фактором при определении пригодности топлива для двигателей внутреннего сгорания.Хотя можно с помощью различных средств более или менее точно измерить относительные детонационные характеристики топлива, до сих пор не было найдено способа оценки топлива, который не зависел бы от некоторых произвольных невоспроизводимых условий и измерений. Принятые общие методы заключались в сравнении одного топлива с другим, но абсолютного стандарта не было.

Детонация является функцией нескольких переменных, детонационные характеристики которых были найдены путем сохранения определенного числа из них постоянным, в то время как некоторые другие изменяются, таким образом оценивая их с точки зрения нагрузки, опережения зажигания, необходимой для возникновения детонации, положение дроссельной заслонки, при котором начинается детонация, и т.п.Второй метод заключается в поддержании постоянных всех эксплуатационных факторов и сравнении топлива с точки зрения некоторого некетонационного топлива, такого как бензол, или некоторого антидетонационного топлива, такого как тетраэтилсвинец, который необходимо добавлять к более бедному из двух видов топлива, чтобы сделать его более низким. Детонационные характеристики идентичны характеристикам лучшего.

Чтобы составить спецификации по детонации топлива, необходимо разработать воспроизводимое первичное стандартное топливо и согласовать методы сравнения видов топлива. Состав бензина настолько сложен, а детонационные характеристики его различных компонентов настолько разнообразны, что возникли большие трудности при обнаружении одного или нескольких углеводородов, чистоту которых можно было бы точно установить путем испытаний и которые, таким образом, были бы абсолютно воспроизводимы.

Приведены два углеводорода, которые кажутся идеально подходящими для стандартных эталонных топлив, а именно чистый нормальный гептан C ₇ H ₁₆ и чистый октан C ₈ H ₁₈ , который получают синтетически из третичного бутилового спирта. Говорят, что путем смешивания этих двух углеводородов в разных пропорциях можно дублировать детонационные характеристики любого коммерческого топлива в пределах 60 процентов гептана и 40 процентов октана, 40 процентов гептана и 60 процентов октана. .Эти углеводороды также считаются почти идентичными по летучести, химическому составу и другим физическим свойствам, и, следовательно, не следует опасаться отклонений.

Чтобы сделать возможным составление характеристик детонации автомобильного топлива, необходимо только указать, что детонационные характеристики топлива для данной цели должны быть эквивалентны характеристикам смеси любых желаемых соотношений гептана и октанового числа в вопрос и согласовать один метод тестирования или какой-либо из ряда методов, которые могут быть удовлетворительными.

Обсуждение, следующее за документом, сосредоточено на химической разнице между двумя стандартными видами топлива и на том, что объясняет разницу в их детонационных свойствах; по теории свойств моторного топлива, указывающих на его склонность к детонации; и о влиянии смесей гептана и толуола, октана и толуола.

Что такое стук двигателя и что его вызывает?

Время чтения: 5 минут

[vc_row] [vc_column] [vc_column_text]

Определение детонации двигателя

В рамках этой статьи мы будем говорить конкретно о детонации искры, которая вызвана преждевременным зажиганием (воспламенение смеси до зажигания свечи зажигания) или детонацией (самовозгорание оставшейся топливно-воздушной смеси. в камере).Посмотрите это видео с F-150, чтобы увидеть пример искры.

Причины детонации искры

1. Низкооктановое топливо
2. Накопление углерода в камере сгорания
3. Обедненная топливовоздушная смесь
4. Опережение опережения зажигания выше опережающей
5. Неправильные свечи зажигания
6. Слишком высокая температура сгорания
7. Неисправный датчик детонации

Как исправить стук двигателя

Первый шаг к решению этой проблемы — выяснить, почему двигатель стучит.Первый вопрос, который нужно задать: когда это началось? Вы недавно перешли на новую заправочную станцию, изменили октановое число топлива или заметили, что это начало происходить сразу после того, как вы заправили бак? Если вы сказали да, проверьте номер один. У вашей машины большой пробег? Если так, посмотрите номер два. Вы недавно работали в магазине? Если да, то посмотрите числа от трех до пяти. Эти вопросы могут помочь сузить круг вопросов, почему двигатель начал стучать, и тогда мы сможем выяснить, как это исправить.В этой статье мы разберем различные причины искрообразования и способы их устранения.

Низкооктановое топливо

Прежде всего, давайте рассмотрим октановое число топлива. Что такое октановое число? Что ж, fueleconomy.gov утверждает: «Октановое число — это мера способности топлива противостоять« детонации »или« звону »во время сгорания, вызванным преждевременной детонацией топливно-воздушной смеси в двигателе. В США неэтилированный бензин обычно имеет октановое число 87 (обычный), 88–90 (средний) и 91–94 (премиум) ».Большинство автомобилей работают на обычном топливе с октановым числом 87. Он доступен по цене и отлично справляется со своей задачей, но для многих автомобилей высокого класса, роскошных и спортивных автомобилей требуется более высокое октановое число. (Обратитесь к руководству по эксплуатации, чтобы узнать точное октановое число, для которого предназначен ваш конкретный автомобиль.) Причина этого в том, что они используют двигатели с более высокой степенью сжатия, которые вырабатывают больше лошадиных сил. Компромисс заключается в том, что эти двигатели требуют топлива с более высоким октановым числом, чтобы избежать детонации. Если у вас есть один из этих автомобилей, для которого требуется топливо среднего или премиум-класса, и вместо этого вы используете обычное топливо, это определенно может вызвать детонацию.

Как исправить низкооктановое топливо

Если вы уже залили в свой автомобиль топливо с обычным октановым числом, в качестве временного решения вы можете добавить бензиновый бустер в свой текущий бак. (Их легко найти в вашем местном магазине автозапчастей.) Это повысит октановое число установленного в данный момент топлива до лучшего диапазона, что позволит вам вести автомобиль до тех пор, пока бак не станет почти пустым, а затем заправляться топливом надлежащего номинала.

Накопление углерода в камере сгорания

Далее идет накопление углерода; это обычно присутствует только в автомобилях с большим пробегом, но может появиться раньше из-за низкого качества топлива.Что вызывает накопление углерода? Это один из обычных побочных продуктов сгорания — углерод образуется в верхней части поршня и в камере сгорания. Посмотрите эти фотографии углеродистых отложений, чтобы прояснить ситуацию. Проблема с подобным наростом заключается в том, что он увеличивает степень сжатия за счет уменьшения пространства внутри цилиндра.

Как исправить скопление углерода

Есть несколько способов исправить это. Самый экономичный способ — добавить в топливный бак «заливочную» топливную присадку.Эти типы чистящих средств очень просты в использовании. В вашем местном магазине автозапчастей можно будет выбрать из различных марок, и вы просто следуете указаниям на бутылке и заливаете ее в топливный бак. В зависимости от того, насколько сильно накоплен углерод, этот метод может потребовать обработки двух или более топливных баков, прежде чем вы увидите результаты. Следующий вариант — очистка верхнего воздухозаборника. Эта услуга обычно выполняется в магазине и включает в себя впрыскивание очистителя либо через топливные форсунки, либо через впускной коллектор с помощью специального инструмента, предназначенного для этого.Этот метод дает гораздо более быстрые результаты, но он стоит дороже, чем несколько обработок топливом.

Обедненная воздушно-топливная смесь

Перво-наперво с обедненной топливной смесью. У вас может загореться индикатор проверки двигателя на коды P0171 и P0174, отсутствие мощности, проблемы с остановкой и не говоря уже о причине, по которой вы здесь, — о детонации двигателя. Это может быть вызвано отсоединенной вакуумной магистралью, негерметичными впускными прокладками или слабым топливным насосом. Если автомобиль движется в наклоне, это может привести к серьезным повреждениям, если вы продолжите движение.

Как исправить обедненную воздушно-топливную смесь

Если вы недавно делали какую-то работу, подумайте о том, чтобы отнести ее в магазин, который ее выполнил, и попросить их проверить. Часто во время обслуживания вакуумная линия может быть случайно отключена, что может стать причиной такого беспокойства. Если вы не выполняли никаких работ, подумайте о проверке всасывания и утечек вакуума. Ознакомьтесь с этим подробным руководством по поиску утечек вакуума. Если вы не обнаружите утечек вакуума, проверьте давление топлива.

Момент зажигания сверх продвинутого

Если угол опережения зажигания превышает опережение, это означает, что двигатель зажигает свечу зажигания слишком рано.Когда это происходит, топливно-воздушная смесь воспламеняется слишком рано и вызывает детонацию, из-за которой вы слышите стук. Это может быть чрезвычайно разрушительным для двигателя и требует немедленного устранения.

Как исправить повышенную синхронизацию зажигания

Если вы недавно выполнили некоторую работу, например, ремень ГРМ, дистрибьютора или настройку, подумайте о том, чтобы вернуть ее в мастерскую, которая ее выполнила, и попросить их проверить ваше время. Большинство современных автомобилей не имеют регулируемого угла опережения зажигания, но могут иметь неисправные компоненты механизма газораспределения.Если угол опережения зажигания на вашем автомобиле можно отрегулировать, магазин может относительно легко установить время зажигания.

Неправильные свечи зажигания

Если свечи зажигания, установленные в вашем автомобиле, неправильные, они могут стать слишком горячими и вызвать преждевременное воспламенение топливно-воздушной смеси, что приведет к преждевременному воспламенению. Это чрезвычайно разрушительно для двигателя и требует немедленного устранения. Существует не только множество разных типов свечей зажигания, но и разные диапазоны нагрева каждого типа свечей.Дополнительную информацию о диапазонах нагрева свечей зажигания можно найти в этом блоге производителя свечей зажигания NGK.

Как исправить неправильные свечи зажигания?

Проще говоря, установите правильные свечи зажигания с правильным диапазоном нагрева. Если вы начали замечать эту проблему после настройки, возможно, магазин вставил не те вилки для вашего автомобиля или неправильный диапазон нагрева правильной вилки. Проконсультируйтесь с руководством по обслуживанию вашего автомобиля и убедитесь, что детали правильные.

Слишком высокая температура сгорания

Если температура сгорания становится слишком высокой, это может вызвать преждевременное воспламенение топливно-воздушной смеси, вызывая преждевременное воспламенение.Это может быть побочным эффектом отложения углерода, обедненной топливно-воздушной смеси, превышения угла опережения зажигания или неправильных свечей зажигания. Также это может быть связано с перегревом двигателя. Если двигатель стучит только при перегреве, устраните проблему перегрева, и стук должен исчезнуть.

Как исправить высокие температуры сгорания

Если автомобиль перегревается, устраните эту проблему. Если он не перегревается, проверьте, нет ли нагара, бедной топливно-воздушной смеси, превышения опережения зажигания или неправильных свечей зажигания.

Неисправен датчик детонации

Это гораздо более редкая причина для такого беспокойства, но, тем не менее, она может быть причиной. Большинство двигателей оснащено одним или несколькими датчиками детонации. Эти датчики детонации отслеживают, насколько сильная детонация производит ваш двигатель, и если она становится чрезмерной, они корректируют синхронизацию соответствующим образом, чтобы решить проблему. Если датчик детонации не работает должным образом, он может не обнаружить детонацию, а это означает, что модуль управления двигателем (ECM) не знает, как отрегулировать время. Это может привести к включению индикатора проверки двигателя или может установить код, но не включить индикатор.Проверьте систему на наличие кодов P0325 и / или P0330.

Как исправить неисправный датчик детонации

Следуйте процедуре диагностики для любого установленного кода датчика детонации. Если у вас нет кодов и вы исчерпали все остальные причины, вы можете попросить магазин проверить ваш автомобиль на этом этапе, если проблема с детонацией не решена. Некоторые датчики детонации чрезвычайно труднодоступны, и их замена очень трудоемка. [/ vc_column_text] [/ vc_column] [/ vc_row]

Совет по техническому обслуживанию

— Детонация стоит дорого — RAM Aircraft, L.P.

Детонация стоит дорого

Предотвращение требует правильного потока топлива во время взлета

Детонация — это почти мгновенное высвобождение тепловой энергии из топлива в двигателе самолета. Это вызвано достижением топливно-воздушной смесью критического давления и температуры. Происходит скорее взрыв, чем плавный процесс горения. Детонация вызовет преждевременное повреждение цилиндра, прежде всего в области клапанного механизма. Тяжелые случаи детонации фактически приводят к расплавлению поршня.Детонации можно избежать, если уделить должное внимание расходу топлива на взлетной мощности.

В RAM мы отметили, что многие потоки топлива Cessna T210 и T206 были скорректированы в сторону понижения, чтобы уменьшить возможность чрезмерного обогащения на начальных этапах взлета. Самолетный механик получил указание установить настройки двигателя таким образом, чтобы, когда пилот переводит панель управления смесью полностью вперед и применяет взлетную мощность, поток топлива поднимается только до красной линии, а не немного превышает ее.

Этот как раз ситуация временно удовлетворительна, но вскоре после вращения при наборе высоты двигатель начинает достигать рабочих температур в полете. Вот где произойдет детонация. Когда расход топлива (при полном управлении смесью в панели управления богатой смесью) установлен на правильный во время пробега по земле, двигатель будет обеднен на 10 фунтов. до 20 фунтов. при достижении рабочих температур в полете. Время, необходимое для достижения этих температур, будет варьироваться в зависимости от атмосферных условий.Примечание. Невозможно смоделировать распределение температуры на земле в полете.

Для обеспечения постоянного расхода топлива пилот должен участвовать в управлении топливом. Панель управления смесью при полном обогащении должна позволять расходу топлива превышать красную линию на несколько галлонов. Затем у пилота есть возможность добавить или уменьшить топливо, чтобы обеспечить 186 фунтов в час. (32 галлона / час) достигается и поддерживается на взлетной мощности.

Эта процедура управления пилотом соответствует требованиям Руководства по эксплуатации Cessna, в котором указано : «При любом взлете давление в коллекторе должно поддерживаться, а дроссельная заслонка должна обеспечивать 36.5 дюймов рт. Затем для достижения максимальной мощности двигателя смесь следует отрегулировать на начальном разбеге до 186 фунтов / час ». RAM считает важным, чтобы все пилоты следовали рекомендациям их Руководства по эксплуатации Cessna.

Связанная с этим проблема — склонность к избыточному ускорению во время разбега (превышение давления в коллекторе 36,5 дюймов). Это вызвано тем, что температура масла в приводе перепускной заслонки ниже рабочей температуры в полете. Системам двигателя требуется время, чтобы поглотить и отреагировать на так быстро добавляемое тепло.Пилотные регулировки давления в коллекторе на ранних стадиях взлета считаются нормальными и правильными в RAM. Руководство пользователя Cessna мощностью 310 л.с. для Cessna T206 / T210 может оказаться полезным, поскольку поможет вам продлить срок службы вашего двигателя.