Детонирует двигатель: 7 Причин Почему Идет Детонации Двигателя их Последствие и Как их убрать

Детонация в двигателе. Причины и пути решения — Полезные статьи

 

Беспричинное воспламенение и быстро сгорание топлива в цилиндре, называется детонацией двигателя. Это явление еще можно описать как взрывное горение. Причина, из-за которой происходит детонация топлива – это физика горения топливной смеси. В то время, когда нагрузка увеличивается, либо машина движется в гору, повышается и подача топлива, в результате этого получается обогащенная смесь, которая попадает в цилиндр, где высокая температура и давление.

Сгорание смеси происходит неоднородно, что приводит к образованию зоны не сгоревшей смеси, в которой происходят химические реакции. Когда давление и температура достигают критического значения, происходит самовоспламенение.

 

 

На проявление и характер детонации двигателя влияют следующие факторы:

• угол сжигания
• количество топлива
• структура топливной смеси
• конструкционные недостатки двигателя
• соотношение объема цилиндра и камеры сгорания

Состав смеси влияет на образование источников детонации, если он будет обогащенным, то это обязательно приведет к появлению в камере сгорания зон, где будут проходить окислительные процессы несгоревшего топлива. Увеличение угла зажигания приводит к перемещению давления в верхнюю мертвую точку, оно начинает расти, что приводит к детонации.

Октановое число бензина говорит о стойкости к взрывному горению, чем ниже число, тем активнее будут проходить окисления и повышается вероятность детонации. Кроме этого, причиной появления детонации двигателя могут стать дефекты конструкции, например камера сгорания имеет неправильную форму, либо цилиндр слишком большой.

Металлический стук, который появляется из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра,

говорит о детонации двигателя. Нарушается масляный слой, что приводит к работе кривошипно-шатунного механизма всухую, двигатель начинает перегреваться и портятся детали. Соответственно падает мощность двигателя, а расход топлива наоборот увеличивается.

Чтобы побороть детонацию двигателя, применяется ускорение сгорания смеси и в тоже время, замедление всех реакций окисления. Добиться такого эффекта можно с помощью увеличения оборотов коленчатого вала, это поможет сократить время на процесс окисления несгоревших участков топливной смеси. Соответственно вероятность самовозгорания уменьшится.

Увеличение степени турбулентности в камере сгорания – еще один способ борьбы с детонацией в двигателе. Это достигается при максимальном завихрении потока смеси, что сокращает количество времени на прохождение пламени от источника к периферии. Добиться такого результата можно при использовании поршня со специальной формой верхней части.

Данные способы позволяют избавится от детонации в двигателе, что положительно отразится на моторесурсе. Наш автосервис в Твери предлагает услуги по диагностике и ремонту двигателя Вашего автомобиля.

Детонация двигателя: причины появления и способы устранения

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.

Детонирует двигатель, что делать — MegaSOS

 

Причина детонации двигателя после выключения зажигания случается по разным причинам, но чаще всего это может происходить из-за самовозгорания топлива. Попытаемся разобраться, что нужно делать в данной ситуации.

Что такое детонация двигателя?

Процесс детонации довольно неприятное и нежелательное действие во-время работы двигателя, потому что это процесс неконтролируемого и ускоренного сгорания топлива, что может привести к ненужным дополнительным нагрузкам кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы.

При детонации двигателя возникает характерный металлический звук, чаще всего такой звук появляется при работе мотора на низкокачественном топливе. Большинство автовладельцев не сразу различают звук детонации, думая, что это звук стука поршневых пальцев или стук клапанов.

Обычно детонация возникает после выключения зажигания при заглушенном двигателе. Длительность детонации обычно несколько секунд, но бывает, что время детонации может достигать 10-15 секунд. В любом случае, сколько бы по времени не длилась детонация, сам процесс этого ненормального явление и необходимо разбираться, и решать эту проблему самостоятельно или при помощи специалистов.

Причины появления детонации

Первое что нужно сделать при появлении детонации двигателя, это определить, когда же она возникла в первый раз, например, после заправки низкокачественным топливо или с пониженным октановым числом или произошли сбои в системе зажигания или может после длительной работы силового агрегата без нагрузки, и прочее.

Так же рекомендуется проверить реакцию двигателя при изменениях режимов. Если двигатель бензиновый, то обычно детонация появляется при большой нагрузке на высоких оборотах. Если двигатель с дизельной системой питания, то детонация происходит при небольшой нагрузке на высоких оборотах.

Детонация двигателя бывает постоянная и кратковременная. Если кратковременная детонация никак негативно не сказывается на работе двигателя, а даже чуть улучшает его работу, то постоянная детонация очень плохо отражается на работе мотора, и может привести к серьёзным неисправностям.

• Если вы почувствовали признаки детонации, обратите внимание на состав выхлопов. Если в выхлопных газах наблюдаются чёрные или зелёные оттенки, то скорее всего детонация происходит в цилиндрах автомобиля. Это может привести к серьёзному ремонту, потому что такой дым из выхлопной трубы появляется при критическом уровне детонации и в результате разрушения элементов поршневой группы.
• Также детонация может возникать, как мы отметили выше, после того, как вы заправили автомобиль топливом низкого качества. Но не нужно сразу регулировать угол зажигания. Результатом возникновения металлического звука может быть нагар, который собрался на внутренних стенках цилиндровых втулок. Обычно, после заправки рекомендуют проехать километров 50, если детонация не пропадёт, то можно попробовать отрегулировать угол зажигания, если это не помогло, значит проблема может быть в сильном износе какого-то из узлов поршневой группы.
• Если вы заправились топливом, с октановым числом ниже, чем предусмотрено производителем конкретного двигателя, также может произойти детонация, так как топливо с низким октановым числом используется для моторов с более низкой степенью сжатия, поэтому, если тип бензина не соответствует типу вашего двигателя, в результате происходит его очень быстрое сгорание, что пагубно отражается на состоянии двигателя и на работе всей системы. 

• Ранее зажигание также может быть причиной детонации двигателя, которое устанавливают обычно для того, чтобы двигатель был более восприимчив к открытию дроссельной заслонки, но помимо этого ещё и происходить более ранее воспламенение воздушно-топливной смеси в момент движения поршня вверх, в результате чего происходит сильный перегрев.
• Нагар на стенках цилиндра приводит к детонации. Образовавшие на стенках цилиндра отложения уменьшают объём цилиндра, в результате чего увеличивается сжатие, которое вызывает детонацию. Чтобы избавиться от нагара, попробуйте сначала воспользоваться моющими присадками, а затем заменить топливо.
• Установка неподходящих свечей зажигания, также является одной из причин детонации двигателя. Желательно использовать те свечи зажигания, которые рекомендуют производители. Неправильно подобранные свечи создают условия для неправильного сжигания топлива, также они могут привести к повышению температур ходовых частей и наращиванию сгорания в камере. 

Другие причины детонации – грязный или забитый топливный фильтр; ограниченные топливные инжекторы; неисправные форсунки; нарушения в работе топливного насоса; проблемы охлаждения двигателем и т.д.

Как уменьшить вероятность появления детонации?

После того как мы разобрались, что же такое детонация двигателя и почему она возникает, попробуем выяснить, что же может помочь нам избавиться от неё.

Избежать детонации позволяет высокая скорость, так как она способствует сокращению время сжигания. Происходит максимальное давление, в результате чего снижается смесь воздух — топливо и не подвергается воздействию высоких температур. Для того, чтобы получить ускорение и избежать детонации, переключаемся на одну-две передачи ниже и снова ускоряемся.

Можно также отметить, что повышенная влажность понижает риск возникновения детонации, так как большое количество воды в воздухе помогает снижать температуру горения.

Самые часто используемые действия, которые используют автовладельцы, чтобы добиться максимальной производительности без детонации:

• пользоваться топливом с более высоким октановым числом;
• торможение на опережения зажигания;
• понижение температур в камере сгорания, это можно сделать при помощи нагнетания воды или с помощью интеркулера. В результате чего, охладитель будет принимать входящий нагнетённый воздух и передавать его через воздушных охладителей, тем самым понижая температуру.

Детонация двигателя, что это такое, причины, методы диагностики

С детонацией двигателя сталкивался каждый автовладелец. Чаще всего она возникает сразу же после выключения зажигания. Почему это происходит и как устранить детонацию?

Что такое детонация двигателя

По своей сути, это микро удары внутри двигателя, которые приводят к резкому увеличению нагрузки на цилиндры и поршни мотора.

Поэтому детонация является нежелательным явлением, приводящим к дополнительным нагрузкам на двигатель. В ходе данного явления топливо сгорает не контролировано и это негативно влияет на всю работу двигателя.

Температура в камере сгорания в этот момент может достигать до 3500 градусов.

Причины детонации

Причин может быть много, но к основным можно отнести следующие:

1. Некачественное топливо;
2. Ранее зажигание;
3. Перегрев мотора;
4. Образование большого нагара в цилиндрах;
5. Не правильный стиль вождения автомобиля;
6. Продолжительные холостые обороты двигателя под нагрузкой;
7. Обедненная топливная смесь (характерно для карбюраторных автомобилей).

К чему может привести детонация

1. Резкий перегрев двигателя;
2. Снижению мощности мотора;
3. Повышенный расход топлива;
4. Выход из строя цилиндропоршневой группы;
5. Коррозии цилиндров и поршней двигателя;
6. Прогорание прокладки головки блока цилиндров;
7. Трещины поршня;
8. Пробитие головки БЦ;
9. Повреждение вкладышей.

Некачественное топливо

Если показатель октанового числа залитого топлива меньше, чем необходимо для данного двигателя, то процесс детонации неизбежен.

При несоответствии октанового числа топлива (как правило, оно меньше чем нужно), происходит процесс его активного сгорания, этот процесс настолько быстрый, что сгорание напоминает небольшой взрыв внутри камер.

К примеру, по инструкции положено заливать в бак бензин АИ-98, а водитель заливает АИ-95.

Происходит выделение большого объема тепловой энергии, и под давлением выброс энергии приводит к детонации, т. е. внутреннему микровзрыву, который ощущается водителем в виде детонационных толчков.

Кроме несоответствия октанового числа топлива, детонацию может вызвать просто некачественное топливо, которое произведено с нарушением всех требований и норм.

Некоторые водителя, чтобы не использовать более дорогое высокооктановое топливо, но при этом не допустить детонации двигателя, устанавливают более позднее зажигание.

По отзывам экспериментаторов, данное действие спасает ситуацию, так как топливная смесь начинает воспламеняться вовремя, полностью сгорает без выделения лишнего тепла и создания большего давления в цилиндрах.

Но каждый водитель делает это на свой страх и риск.

Читайте также:

Ранее зажигание

Другая причина, по которой может происходить детонация может являться ранее зажигание.

Настройки зажигания таковы, что происходит слишком раннее возгорание воздушно-топливной смеси, что ведет к перегреву и провоцирует внутренний перегрев двигателя и деталей, приводя тем самым к процессу детонации.

Для устранения такой детонации, нужно отрегулировать зажигание, проверить его угол. Причина детонации может быть в свечах зажигания.

Если они не соответствуют по своим техническим характеристикам, рекомендованным производителем двигателя, либо просто являются некачественными.

Для этого необходима их проверка и при необходимости замена.

Перегрев мотора

Третья причина, которая может вызывать детонацию – перегрев мотора. При соответствии топлива и нормально выставленном зажигании, проверьте уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке, работу термостата, радиатор.

Образование большого нагара в цилиндрах

Причиной образования нагара на стенках цилиндра двигателя является использование не качественного масла и топлива.

Если это произошло, то проводится раскоксовка двигателя.

Не правильный стиль вождения автомобиля

Игнорирование переключением передач с повышенной на пониженную при выходе из поворота.

При преодолении подъема средней продолжительности, когда в начале подъема 5-й передачи вроде бы как хватает, а в конце подъема нет, но водитель все равно продолжает выжимать из двигателя последние силы, не удосужившись перейти на 4-ю или 3-ю передачи.

Вот и получите стук металла об метал (похож на стук металлических шариков) внутри двигателя, именно так в основном проявляется детонация последнего.

В некоторых моделях авто устанавливаются специальные датчики, которые информируют водителя через электронные устройства об самом этом явлении и его частоте.

Холостой режим работы двигателя

Многие водителя совершают ошибку, двигаясь на автомобиле, при этом держа обороты двигателя в пределах холостого хода.

Это же происходит зимой, с целью прогрева двигателя и трансмиссии.

Причина этого лежит либо по незнанию, что так делать нельзя, либо по стремлению таким образом сэкономить топливо.

Именно в этот момент увеличивается вероятность возникновения детонации двигателя.

Детонация или самовоспламенение смеси

По неопытности можно перепутать эти два явления.

Самовоспламенение смеси происходит в результате сильного перегрева двигателя. При этом в конце такта сжатия температура топливной смеси становиться выше нормы, и она не контролировано вспыхивает.

Так же если двигатель сильно закоксован, то горячий нагар на его стенках в результате соприкосновения с топливной смесью может воспламенить ее.

Чтобы разделить эти два явления нужно заглушить двигатель отключив зажигание. Если мотор глохнет не сразу, то скорее всего внутри него происходит такое явление, как детонация.

Читайте также:

Подводим итог

Нет никаких сомнений, детонация двигателя, это вредное явление, которое требует комплексного подхода для его устранения.

Но в первую очередь следует выяснить его причины, которых может быть несколько.

Но все же для начала идите от простого к сложному и попробуйте заменить тип использованного топлива.

В большинстве случаев это снижает вероятность возникновения детонации двигателя и продлеваем его работу.

Что делать, когда заправился плохим бензином?

Марки бензина – «девяносто второй», «девяносто пятый» и «девяносто восьмой» – различаются октановым числом. Цифра указывает, насколько большое сжатие внутри двигателя выдержит топливо, прежде чем самовоспламенится. У моторов попроще и степень сжатия меньше. Для них можно использовать 95-й или даже 92-й бензин. У спортивных автомобилей и суперкаров – двигатели с высокой степенью сжатия, и для нормальной работы им требуется бензин с октановым числом 98. Очень важно, чтобы октановое число залитого в бак топлива соответствовало мотору. Иначе возникнет детонация, и скорое наступление серьезных неприятностей гарантировано!

Но что делать, если пришлось заправиться на сомнительной заправке? Например, в дальней поездке. Последствия заливки некачественного или низкооктанового топлива могут быть плачевными.

Главный признак заправки некачественным топливом или топливом с низким октановым числом – детонация. Она возникает, когда топливо в моторе воспламеняется не от искры, в нужный момент, а самовоспламеняется в процессе такта сжатия. Сгорание топливовоздушной смеси в этом случае происходит не плавно, как задумано, а мгновенно, подобно взрыву. Детонация сопровождается характерным металлическим стуком, исходящим от двигателя. При этом машина теряет мощность и, что называется, не тянет. Чаще всего симптомы появляются сразу после заправки. Иногда через 10–20 километров, когда некачественное топливо смешается с тем, что уже было в баке, и дойдет до топливного насоса.

При детонации выделяется гораздо больше энергии, чем нужно. Поэтому блок цилиндров, ГБЦ, элементы поршневой системы испытывают серьезные ударные нагрузки и при этом мгновенно перегреваются. Эксплуатировать автомобиль с детонацией нельзя, так как двигатель довольно быстро выйдет из строя. Оплавляются и разрушаются поршни, прогорают клапаны и прокладка головки блока цилиндров. В последнем случае внутрь цилиндров начинает попадать антифриз.

Самое разумное действие – предупредить подобную ситуацию, использовав октан-корректор. Этот препарат увеличивает октановое число бензина и предотвращает неблагоприятные последствия использования некачественного или низкооктанового топлива.

Если залить в бензобак «Октан-корректор» Hi-Gear HG3309, двигателю будет проще переварить низкокачественный бензин, будет устранена детонация, восстановится динамика, расход топлива уменьшится. Одна «порция» «Октан-корректора» рассчитана на 40–60 литров топлива. Добавили препарат в топливный бак и о детонации можно не беспокоиться! Серьезная экономия на дорогостоящем ремонте обеспечена. Кстати, синтетический кондиционер металла SMT², который входит в состав препарата, дополнительно уменьшит износ деталей цилиндропоршневой группы.

А «Супероктан-корректор» Hi-Gear HG3306 делает все то же самое, но еще эффективнее. Состав способен ощутимо увеличить отдачу двигателя даже при использовании качественного топлива. Оба этих препарата безопасны для катализаторов и пригодны для двигателей с турбонаддувом.

Отправляетесь в дальнюю поездку? Высока вероятность, что придется заправляться на неизвестной заправке с топливом сомнительного качества. Чтобы не встать вдалеке от дома с отказавшим двигателем, положите в багажник «Октан-корректор» Hi-Gear. Если после заправки почувствуете, что двигатель работает хуже, чем обычно, или появилась детонация, просто залейте его в бак, и через некоторое время симптомы пропадут.

Пара банок октан-корректора в багажнике добавит вам уверенности и спокойствия, что совсем не лишнее в дальней дороге. Конечно, ведь легче провести профилактику, чем дорогостоящий ремонт!

Что такое детонация двигателя

В зависимости от режима движения автомобиля может нарушатся процесс сгорания в двигателях с искровым зажиганием. Нарушение процесса сгорания можно назвать детонацией (самопроизвольным воспламенением). Детонация влечет за собой специфические характерные звуки и приводит к уменьшению мощности двигателя и его КПД.

Детонация в двигателе приводит к возникновению высоких температур и вспышек давления, которые оказывают механическое и температурное воздействие на детали двигателя: головка блока цилиндров, прокладки, поршни, подшипники скользящего типа. Нарушение процесса сгорания приводит к прогоранию и задирам поршней, повреждению клапанов,  и в конце концов к разрушению двигателя.

Как возникает детонация в двигателе?

Во время подачи искры свечей зажигания горючая смесь воспламеняется, при этом поршень находится почти в верхней мертвой точке. Полное сгорания горючей смесь происходит после прохождения поршнем ВМТ. От свечи зажигания идет фронт пламени. Во время подъема поршня давление растет и при сгорании горючей смеси образуются повышение температуры и давление. Температура смеси достигает больших значений и в некоторых местах происходит самовоспламенение. Появляются дополнительные фронты пламени, которые воздействуют на стенки цилиндров, что сопровождается своеобразными металлическими стуками.

Почему возникает детонация?

На детонационные процессы могут влиять разные факторы, такие как: ранний угол опережения зажигания, высокая плотность заряда, качество топлива, октановое число топлива, большая степень сжатия, образование нагара в камере сгорания, недостаточное охлаждение, не правильная конструкция (геометрия) камеры сгорания.

Двигатель детонирует. Определение и устранение неисправностей своими силами в автомобиле

Читайте также

6. Вечный двигатель Редхеффера

6. Вечный двигатель Редхеффера Филадельфия — город, являющийся с самого начала своего существования крупным административным и промышленным центром Соединенных Штатов Америки, — стал родиной нескольких весьма примечательных вечных двигателей. Сегодня в

10. «Вечный Двигатель» Кокса

10. «Вечный Двигатель» Кокса Сентиментальному читателю эта книга может показаться своеобразной хроникой заблуждений, историей несбывшихся надежд, повестью о мудрецах, доведенных до отчаяния, и о глупцах, превратившихся в шарлатанов.И все-таки был человек, который

Двигатель перегревается

Двигатель перегревается Неисправности системы охлаждения Слабое натяжение ремней вентилятора, износ, пробуксовка. Натяжение ремня вентилятора регулировать изменением положения генератора. При слабом натяжении ремень проскальзывает, при большом – излишне

Двигатель при трогании с места глохнет

Двигатель при трогании с места глохнет Неисправности карбюратора Уровень бензина в поплавковой камере превышает норму. Проверить герметичность игольчатого запорного клапана. Попавшую грязь и мелкие соринки убрать. В случае попадания топлива в латунный поплавок

Двигатель долго не прогревается

Двигатель долго не прогревается Неисправности системы охлаждения Заедание в открытом положении клапана термостата. Основной клапан постоянно открыт, и циркуляция осуществляется только по «большому кругу». Термостат неисправен. Пока двигатель холодный, охлаждающая

Строим солнечный двигатель

Строим солнечный двигатель Солнечный двигатель часто используется в качестве бортового источника тока, применяемого в BEAM-роботах, которых часто называют «живущими» роботами (см. обсуждение BEAM-роботов в главе 8). Свое распространение солнечные двигатели получили

Как был создан пороховой ракетный двигатель

Как был создан пороховой ракетный двигатель Пороховые ракетные двигатели исторически появились значительно раньше, чем какие бы то ни было другие реактивные двигатели.Нельзя достоверно сказать, кто и когда изобрел первый пороховой ракетный двигатель.Имеются указания

4. РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ (ЖРД)

4. РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ (ЖРД) Работы Константина Эдуардовича Циолковского Благодаря своим особенностям пороховые ракетные двигатели и жидкостно-реактивные двигатели (ЖРД) как бы взаимно дополняют друг друга в отношении своего применения. Пороховые

Мотор Сич» предложил двигатель для SSJ 100

Мотор Сич» предложил двигатель для SSJ 100 Генеральный директор украинской компании «Мотор Сич» Вячеслав Богуслаев предлагает устанавливать на новый региональный самолет Sukhoi Superjet 100 (SSJ 100) одну из модификаций двигателя Д-436, выпускаемого на «Мотор Сич». По его словам, в

Глава IV. Двигатель-рекордист

Глава IV. Двигатель-рекордист В этой главе рассказывается об изобретенном Циолковским жидкостном ракетном двигателе, об одержанных им замечательных победах, о его необычайной «прожорливости» и роли в авиации будущего.Чтобы двигатель не нуждался в окружающем нас

6.6.7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. СИСТЕМЫ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ (ТП — Д) И ИСТОЧНИК ТОКА — ДВИГАТЕЛЬ (ИТ — Д)

6.6.7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. СИСТЕМЫ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ (ТП — Д) И ИСТОЧНИК ТОКА — ДВИГАТЕЛЬ (ИТ — Д) В послевоенные годы в ведущих лабораториях мира произошел прорыв в области силовой электроники, кардинально изменивший многие

Двигатель не запускается [2]

Двигатель не запускается [2] Рис.  3. Схема включения стартера с помощью дополнительного провода. Рис. 4. Схема проверки наличия напряжения на выводе 50 выключателя зажигания: 1 – штекерная колодка жгута проводов к выключателю зажигания; 2 – наконечник провода вывода 50; 3

Двигатель перегревается

Двигатель перегревается

Двигатель детонирует

Двигатель детонирует

Предпусковой двигатель

Предпусковой двигатель Устанавливают на некоторых двигателях. Служит предпусковой двигатель для прогрева двигателя зимой, при температуре ниже – 20 градусов. Основные части предпускового двигателя: Рис. Предпусковой подогреватель, 1 – переключатель, 2 – включатель

Детонация двигателя

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

При нормальном зажигании свеча зажигания зажигается непосредственно перед достижением поршнем ВМТ. Пламя проходит через камеру сгорания, воспламеняя смесь воздух / топливо. Это вызывает постоянное увеличение давления в цилиндре и вынуждает поршень опускаться на рабочий ход.

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

Детонация также называется «стуком двигателя», «стуком» или «звоном» из-за издаваемого звука.

Как это обозначено?

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

Что его вызывает?

Детонация может быть вызвана несколькими факторами.Несколько распространенных причин:

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

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

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

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

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

Как это влияет на производительность?

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

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

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

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 сочетанием этих факторов. Из предыдущего обычно виновата чрезмерная жара.Поскольку двигатель модифицируется для выработки большей мощности, выделяется дополнительное тепло. Современный насосный газ выдержит лишь ограниченное количество тепла, прежде чем он воспламенится и вызовет детонацию. Хотя двигатели с принудительной индукцией 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 бывает, что взрывы вызывают разгон, просто ненужное тепло. Промежуточный охладитель является таким естественным решением 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. 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 как с точки зрения увеличения мощности, так и с точки зрения защиты двигателя без какого-либо дополнительного обслуживания или хлопот.

Что такое детонация и 8 способов ее остановить!

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

Каковы симптомы детонации?

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

Посмотреть все 12 фото

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

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

Что вызывает детонацию?

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

Просмотреть все 12 фотографий

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

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

8 способов уменьшить детонацию

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

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите время опережения зажигания

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

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличьте октановое число топлива

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

Просмотреть все 12 фото

Используйте более холодную свечу зажигания

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

Посмотреть все 12 фотографий

Оптимизация соотношения воздух / топливо

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

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличить охлаждающую способность

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

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите степень сжатия

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

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличить перекрытие кулачков

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

Посмотреть все 12 фотографий

Улучшить движение смеси

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

Посмотреть все 12 фотографий

Прямое впрыскивание: будущее детонации (не)

Возможно, это скорее эпилог, чем лекарство от детонации, но оригинальные компоненты непрерывно работают над проблемой и добились невероятных успехов это доступно нам прямо сейчас.Новейшие двигатели, выходящие из Детройта (линейка силовых установок Ecoboost Ford с прямым впрыском и GM Gen V LT1, чтобы назвать два), почти устранили детонацию благодаря тому, что топливо не добавляется в уравнение до последнего возможного момента. Это просто по концепции, если не по механической конструкции, но когда в цилиндре нет топлива, трудно получить нежелательное преждевременное зажигание. В двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под давлением в тысячи фунтов на квадратный дюйм.В результате топливо может быть доставлено почти мгновенно и направлено в область поршня, которая не может обеспечить достаточное количество тепла для случая предварительного воспламенения.

Мы сильно упрощаем преимущества двигателя DI, которые выходят далеко за рамки сопротивления детонации, но легко понять, почему эти двигатели могут иметь повышенную степень сжатия, которая разрушила бы предыдущие, если бы они работали на обычном насосе. Это факт, что мы быстро приближаемся к эре двигателей внутреннего сгорания, которые оставят детонацию в прошлом, но мы все еще должны понимать это для наших любимых винтажных V-8!

Просмотреть все 12 фото

Что такое «детонация» в поршневом двигателе?

Детонация, как следует из названия, представляет собой взрыв топливно-воздушной смеси внутри цилиндра.При нормальной работе каждая свеча зажигания воспламеняет определенную точку в топливно-воздушном заряде, который затем распространяется по цилиндру и обеспечивает стабильное регулируемое горение в процессе, называемом дефлаграцией. Это увеличивает время, в течение которого горящее топливо давит на цилиндр, обеспечивая плавный рабочий ход.

Во время детонации топливно-воздушный заряд (или карманы внутри заряда) взрывается, а не горит плавно. Из-за этого взрыва заряд оказывает гораздо более высокое усилие на поршень и цилиндр, что приводит к повышенному шуму, вибрации и температуре головки блока цилиндров.Сильная детонация также вызывает снижение мощности. Слабая детонация может увеличить износ двигателя, хотя некоторые двигатели могут регулярно работать с умеренной детонацией. Однако сильная детонация может вызвать отказ двигателя в считанные минуты. Из-за того шума, который он производит, в автомобилях детонация называется «стуком в двигателе» или «звоном».

^{(Источник: FAA PHAK, стр. 6-18)}

Детонация может быть вызвана рядом факторов, но обычно они связаны с ситуацией, не связанной с конструкцией двигателя.Использование неподходящего топлива может вызвать детонацию: октановое число топлива — это, по сути, величина давления, которое оно может выдержать, прежде чем взорвется. Точно так же высокая температура цилиндра может вызвать детонацию (1). Вот почему на высоких уровнях мощности смесь устанавливается очень богатой: избыток топлива охлаждает цилиндры, предотвращая детонацию. Как отмечалось выше, полная мощность при включенном обогреве карбюратора может вызвать детонацию, поскольку повышенная температура имитирует эффект высоких температур цилиндров. Для повышения температуры всасываемого воздуха не менее чем на 90 градусов по Фаренгейту требуется полный нагрев карбюратора.

Дополнительная литература:

1) Детонация отличается от преждевременного зажигания, когда заряд топлива / воздуха воспламеняется не от свечи зажигания. Примечательно, что детонация и предварительное зажигание часто вызывают друг друга, так как у детонирующего двигателя будет очень высокий CHT (потенциально достаточно, чтобы вызвать преждевременное зажигание), и если заряд предварительно воспламеняется, когда цилиндр все еще поднимается, продолжение сжатия может вызвать взрыв заряда.

Детонация, предварительное зажигание и детонация двигателя

Детонация — обычно вызываемая топливом с низким октановым числом — это тенденция топлива к предварительному воспламенению или самовоспламенению в камере сгорания двигателя.Это раннее (до срабатывания свечи зажигания) воспламенение топлива создает ударную волну по всему цилиндру, поскольку горящая и расширяющаяся топливно-воздушная смесь сталкивается с поршнем, который все еще движется к верхней мертвой точке. В результате стук или звон — это звук ударов поршней о стенки цилиндра.

Последствия детонации могут быть от произвольных до серьезных. Продолжительный и интенсивный стук может сломать поршень или двигатель, хотя он также может выдержать эту небольшую проблему на протяжении тысяч миль.Точно так же перегрев может вызвать дополнительный износ двигателя, быть относительно безвредным или вызвать возгорание и поломку двигателя.

Распространенные причины детонации

Детонация чаще всего возникает из-за использования низкокачественного моторного топлива и, как следствие, из-за износа деталей вашего двигателя. Однако конструкция камеры играет ключевую роль в определении того, может ли двигатель неожиданно взорваться. Форма, размер, расположение искры и геометрия конструкции — все это помогает определить, где эти взрывы могут произойти.

Перегретый наконечник свечи зажигания также может вызвать преждевременное зажигание. Это может вызвать пинг в вашем автомобиле при движении по шоссе, но на самом деле он может сохраняться в двигателе на тысячи миль. Если вы слышите металлический щелкающий звук во время езды на большие расстояния, вам следует проконсультироваться со своим механиком и узнать, нужно ли заменить свечу зажигания.

Общие эффекты

Детонация может вызвать три типа отказа двигателя в зависимости от источника и серьезности: истирание, механическое повреждение и перегрев.Механическое повреждение происходит из-за того, что сильное воздействие природы может вызвать разрушение частей двигателя внутреннего сгорания. Это может особенно повлиять на посадку верхнего или второго поршневого кольца или даже на выпускные или впускные клапаны.

При истирании головка поршня медленно разрушается, создавая микроскопический эффект швейцарского сыра на ее поверхности, что приводит к снижению эффективности и возможной поломке. Однако перегрев — более серьезная проблема, которая при запуске действует почти как эффект снежного кома.Вызванный тем, что пограничный слой газа прерывается на головке блока цилиндров и теплопередача к охлаждающей жидкости через головку блока цилиндров, этот перегрев двигателя будет продолжаться по мере повышения температуры, вызывая усиление детонации.

Общие решения

К счастью, существует ряд решений проблемы предварительного зажигания. Лучшее решение, очевидно, — поговорить с вашим механиком о проблеме, но если у вас есть опыт ремонта двигателя, вы также можете воспользоваться следующими методами, чтобы снизить вероятность детонации двигателя.

Переход на топливо с более высоким октановым числом для уменьшения нагрева камеры сгорания и более медленного сжигания топлива — лучший способ борьбы с ложным срабатыванием. Точно так же снижение температуры воздуха на входе в двигатель значительно снизит вероятность преждевременного воспламенения и детонации. Как правило, на каждые 10 градусов охлаждения входящего воздуха он производит на один процент больше мощности. Регулировка синхронизации двигателя также может помочь решить эту проблему. Если ваш двигатель работает во время открытия дроссельной заслонки на низких оборотах двигателя, вам может потребоваться отрегулировать время на два-три градуса.

Как работает вращающийся детонационный двигатель

Джеймс Кох / Вашингтонский университет

• Новое исследование может помочь ученым построить стабильный вращающийся детонационный двигатель после десятилетий теории.
• Текущие исследования ракет в основном сосредоточены на создании более совершенных и легких систем двигателей внутреннего сгорания.
• Детонация более мощная при меньшем количестве топлива, но сгорание более предсказуемо и стабильно.

---

Новый вращающийся детонационный двигатель может произвести революцию в запуске ракет — если его можно сделать достаточно стабильным. Это большое «если», и исследователи надеются изучить его, используя новую математическую модель физики, действующей в непредсказуемых вращающихся детонациях. В этих двигателях концентрические круги вызывают химические реакции, которые выталкивают импульсы сверхзвукового газа и создают тягу.

Ученые из Вашингтонского университета использовали финансирование U.S. Navy и Air Force разрабатывают модель для фиксации и объяснения «нестабильности и бифуркации» во вращающихся детонационных двигателях, используя схему, которую они описали в своей статье . Регулируя параметры модели, эти ученые могут изучать взаимодействующие детонационные волны и другие явления, которые могут вызвать нестабильность вращающегося детонатора.

«Я определил доминирующую физику и то, как они взаимодействуют», — говорится в заявлении ведущего автора Джеймса Коха. «Теперь я могу взять то, что я здесь сделал, и сделать это количественно.Оттуда мы сможем поговорить о том, как сделать двигатель лучше ».

Технологическая основа вращающейся детонации достаточно развита, но работающий двигатель, использующий эту технологию, был более труднодостижимым. Это потому, что детонация и сгорание отличаются друг от друга, и есть причина, по которой один из них исторически использовался в бомбах, а другой — в двигателях.

Горение — это более контролируемая реакция, при которой топливо при высоких температурах смешивается с кислородом, чтобы произвести мощную, но медленную и устойчивую химическую реакцию.Естественного кислорода недостаточно, поэтому в этих двигателях, особенно в ракетах, есть кислородсодержащие вещества, которые активируются под действием тепла и давления. Иногда их называют слабовзрывчатыми веществами, в том числе порохом.

Напротив, детонация — это « процесс внутримолекулярного распада ». Как только эта реакция запускается, не требуется ни кислорода, ни чего-либо еще («сореагента»). Бризантным взрывчатым веществам, таким как нитроглицерин и тротил, нужен детонатор в виде «ударной волны или электрического заряда», который может иметь разные формы, такие как капсюли-детонаторы или электрические детонаторы.Они создают энергию активации, необходимую для реакции взрывчатого вещества.

Вернуться к ракетам. Существующие ракетные двигатели все еще работают на внутреннем сгорании, но в больших масштабах с огромным количеством топлива. Текущие исследования сосредоточены на всем, от различных форм окислителей до топливных камер, напечатанных на 3D-принтере, но все это по-прежнему касается внутреннего сгорания, что делает его более безопасным, более эффективным и, что самое главное, более легким . Space Shuttle (RIP) весил менее 200 000 фунтов, но только топливо весило в 20 раз больше, чем корабль-шаттл, и использовалось почти исключительно для вывода шаттла на орбиту.

Вращающаяся детонационная система обещает потреблять меньше топлива и быть значительно легче по весу. Но перенос дозвуковой (традиционной) реакции дефлаграции на территорию сверхзвуковой детонации требует изменения научного мышления, а также совершенно новой конструкции того, как работает такой двигатель. Внутри кольцевого реактора детонация срабатывает концентрически, а конец сопла на реакторе создает тягу, поскольку реагенты выходят из него со сверхзвуковой скоростью.

Этот контент импортирован с YouTube.Вы можете найти то же содержимое в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Существует различных причин, существующих конструкций вращающихся детонаторов нестабильны. Найти баланс между шириной канала детонации и непредсказуемым выбросом неизрасходованного топлива сложно. Неизрасходованное топливо может взорваться вне реактора и вызвать проблемы, и сведение к минимуму этого важно, но не может происходить за счет оптимальной формы и размера реактора.

Вот тут-то и пригодится рабочая математическая модель. «Обратной стороной этого является то, что у этих взрывов есть собственный разум. Как только вы взорвите что-то, оно просто улетучится. Это так жестоко», — говорится в заявлении Коха. «Моя цель здесь состояла исключительно в том, чтобы воспроизвести поведение импульсов, которые мы видели, — чтобы убедиться, что выход модели аналогичен нашим экспериментальным результатам».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Детонационные двигатели | Аэронавтика и астронавтика

Детонация — это горение, вызванное ударом, которое по своей сути более эффективно, чем дефлаграция с медленным горением. Одним из наиболее перспективных детонационных двигателей является детонационный двигатель непрерывного действия (CRDE), в котором топливо сжигается за счет поперечных ударных волн, вращающихся в кольцевом пространстве. Высокое давление за амортизатором заставляет амортизатор вращаться и в то же время заставляет сгоревший газ выходить с высокой скоростью. Амортизатор также действует как «безлопастный» компрессор. CRDE — это камера сгорания с повышенным давлением, которая также способствует созданию тяги.

Это видео подробно описывает многие из пространственно-временных динамических характеристик вращающихся детонационных ракетных двигателей (ВДРД), включая взаимодействия фронтов горения, которые ведут себя как солитоны. Выполнен полный бифуркационный анализ динамики, показывающий, что наша многомасштабная динамическая модель отражает все характерные особенности динамики горения.

Текущие исследовательские проекты

Вращающаяся детонация

Вращающаяся детонация — это явление, при котором фронт детонации, вызванный ударной волной, самопроизвольно вращается в трубке. Поскольку это предел детонации, он имеет решающее значение для безопасности.

Вращающаяся детонация тесно связана с непрерывной детонацией. Единственное существенное отличие состоит в том, что при вращающейся детонации плоская ударная волна, распространяющаяся по оси, сосуществует с поперечными ударами.Численное моделирование, проведенное в ENSMA, было исследовано с газодинамической точки зрения. Результаты показали, что поток меняет свое направление вращения вихревого потока при вращающейся детонации, что имеет важные последствия, связанные с созданием тяги.





Теоретическая модель вращающейся детонации была также построена, с помощью которой механизм спина был определен как связь между реакцией и акустическими волнами.

Непрерывная детонация

Одним из актуальных направлений гиперзвуковой двигательной установки являются детонационные двигатели, которые обеспечивают значительное преимущество в эффективности цикла.Прошлые разработки в области детонационных двигателей были в основном сосредоточены на импульсных детонационных двигателях (PDE), в которых прерывистое одномерное сгорание через ударную волну, распространяющуюся в трубе, стало возможным благодаря сложной конструкции клапанов. Двигатели с непрерывной детонацией (CDE) имеют заметное преимущество перед PDE в том, что сгорание происходит поперек ударной волны, непрерывно вращающейся по окружности трубы, таким образом устраняя клапаны. Кроме того, CDE может заменить ступени компрессора высокого давления. Предполагается, что CDE будет использоваться в диапазоне от 2 до 4+, заполняя промежуток между газотурбинным двигателем и ГПРД.Как теоретические, так и экспериментальные исследования проводят Мицуру Куросака и Карл Ноулен.

.