Что такое детонация

Содержание
  1. Детонация в двигателе: откуда она берется и чем грозит
  2. Пальчики стучат?
  3. Опережаем зажигание
  4. Распространенное заблуждение
  5. Вред детонации
  6. Условия для детонации
  7. Что такое детонация двигателя и каковы причины ее возникновения
  8. Детонация что это такое?
  9. Каковы причины детонации двигателя?
  10. Не то октановое число или плохое качество горючего
  11. Настройка зажигания произведена некорректно
  12. Свечи запаливания не правильно работают
  13. Износ топливовоздушного компонента
  14. Нагарная грязь на внутренней поверхности цилиндрической емкости
  15. Охладительный комплекс работает некорректно
  16. Что часто путают с детонацией?
  17. Методы профилактики
  18. Детонация двигателя: причины, способы устранения
  19. Причины детонации двигателя
  20. Топливо с неподходящим октановым числом или низкого качества
  21. Неправильно настроенное зажигание
  22. Неисправные свечи
  23. Обедненная топливовоздушная смесь
  24. Нагар на стенках цилиндров
  25. Неисправность системы охлаждения
  26. Последствия детонации двигателя
  27. Как устранить детонацию двигателя
  28. Несоответствующее октановое число
  29. Неправильно выставленное зажигание
  30. Неисправные или несоответствующие свечи зажигания
  31. Детонация при остановке мотора
  32. Перегрев двигателя
  33. Детонация
  34. Скорости детонации
  35. Виды детонации
  36. Детонация и калильное зажигание
  37. Что такое детонация и к чему она приводит
  38. Чуть-чуть теории
  39. Часть 1: почему детонация – это плохо?
  40. Часть 2: из-за чего же она возникает?
  41. Что в итоге?

Детонация в двигателе: откуда она берется и чем грозит

Что такое детонация

Когда наши деды, ездившие на автомобилях с карбюраторными моторами, слышали непонятные позвякивания в двигателе, они солидно констатировали — мол, пальцы стучат! На самом деле речь шла об обыкновенной детонации. А дожила ли она до наших дней?

На карбюраторных автомобилях детонация была нередкой гостьей. Более того, ее появление порой было даже желанно! Ниже расскажу, как ее использовали для достижения оптимальной регулировки двигателя.

Пальчики стучат?

Давайте определимся, что же такое детонация и что ее вызывает.

Материалы по теме

Все, кто хоть когда-то слышал о гражданской обороне и о защите от ядерного взрыва, помнят, что одно из воздействий такого взрыва — ударная волна. Кстати, с ударной волной мы сталкиваемся и при пролете сверхзвукового самолета.

Короче, это волна, распространяющаяся в некой среде (в нашем случае — в воздухе) со скоростью звука. Встречаясь с любым препятствием — будь то стена или наши барабанные перепонки — она создает ощутимый удар.

Напомним, что скорость звука в воздухе обычно принимается равной 330 м/с.

Теперь отправимся на экскурсию в цилиндр двигателя — в тот момент, когда происходит воспламенение рабочей смеси. Если сгорание идет обычным порядком, то скорость распространения фронта пламени и, соответственно, нарастания давления невелика (обычно до 50 м/с).

Но бывает, что создаются условия для сгорания с более высокими скоростями. Нарастание давления происходит со скоростью звука в данной среде. А это уже значительно бóльшие величины, чем на открытом воздухе, потому что температура в цилиндре заметно выше.

Не буду грузить формулами, но поверьте, что скорость звука растет пропорционально температуре.

Так вот, если фронт пламени распространяется со скоростью звука, то ударная волна, имеющая значительную энергию, как раз и заставляет детали двигателя издавать те звуки, которые мы называем детонационными стуками.

Вообще, самое короткое и правильное определение детонации — это «сгорание во фронте ударной волны». Звук издают при этом, конечно, не поршневые пальцы. Для этого нужны настолько большие зазоры, что если бы они были, пальцы и на нормальных, рабочих режимах очень быстро разбило.

Характерный звук издают стенки камеры сгорания, соприкасающиеся с резкой волной давления. Можно ли этого избежать? Можно.

Поворотом прерывателя распределителя зажигания можно было и добиться сильнейшей детонации, и полностью ее ликвидировать.

Поворотом прерывателя распределителя зажигания можно было и добиться сильнейшей детонации, и полностью ее ликвидировать.

Опережаем зажигание

Как раньше регулировали угол опережения зажигания? Для этого изменяли начальный угол установки прерывателя — распределителя. Не вдаваясь в конструкцию этого довольно сложного и капризного узла с центробежным и вакуумным регулятором, заметим, что начальная его установка очень влияла на мощностные и экономические характеристики двигателя.

Так вот, следовало установить зажигание настолько ранним, насколько это возможно, но не доводя дело до сильной детонации. Поэтому и проверяли регулировку обычно на ходу: полностью прогретый двигатель, скорость 40 км/ч, четвертая передача, педаль газа в пол.

При этом должно было раздаться всего несколько детонационных стуков, напоминавших звонкие удары гаечным ключом по верхней части двигателя. По мере разгона детонация должна была исчезнуть.

Практически любой бензиновый двигатель «любит» ездить с возможно более ранним зажиганием, и только детонация, ездить с которой недопустимо, ограничивает его в этом.

На наступление режима детонационного сгорания влияло много факторов. Ускоряли его появление даже незначительный перегрев мотора, а также изменение температуры окружающего воздуха и, конечно, качество бензина.

Ведь привычные нам термины — восьмидесятый, девяносто второй, девяносто пятый — это и есть октановые числа топлива! И детонационная стойкость девяносто пятого и девяносто восьмого бензинов выше, чем у устаревшего восьмидесятого.

В свое время в продаже появились даже электронные октан-корректоры, которые, конечно, могли только обеспечивать некоторое (регулируемое вручную) запаздывание момента зажигания по отношению к штатному. Особенно полезны были на автомобилях с газобаллонным оборудованием, ибо позволяли иметь оптимальное опережение зажигания на обоих типах топлива.В свое время в продаже появились даже электронные октан-корректоры, которые, конечно, могли только обеспечивать некоторое (регулируемое вручную) запаздывание момента зажигания по отношению к штатному. Особенно полезны были на автомобилях с газобаллонным оборудованием, ибо позволяли иметь оптимальное опережение зажигания на обоих типах топлива. Датчик детонации на двигателе Lada 4×4Датчик детонации на двигателе Lada 4×4

Так шли дела до появления впрысковых двигателей с «умной» системой управления, имеющей несколько контуров обратной связи.

Распространенное заблуждение

В свое время, еще в девяностых годах прошлого века, я изучал все тонкости впрысковых моторов на примере французского двухлитрового двигателя F3R, устанавливаемого на автомобиль Святогор производства АЗЛК.

Датчик детонации на двигателе F3R

Датчик детонации на двигателе F3R

Материалы по теме

Двигатель был снабжен системой распределенного впрыска топлива с обратной связью по кислородному датчику (лямбда-зонду). Но это была не единственная обратная связь системы управления. Ведь там стоял датчик детонации, который, используя пьезоэффект, «чувствовал» колебания двигателя при детонации, заставляя «мозги» двигателя переходить на более поздние углы зажигания. Занимаясь исследованиями, я понимал, что отключив датчик детонации, мы заставим тем самым достаточно умную систему перейти на максимально поздние углы опережения зажигания. И детонации не дождешься даже на низкооктановом бензине. Так что, вопреки расхожему мнению, обрыв датчика детонации или его проводки не вызывает детонацию. В принципе, впрысковой двигатель детонировать не должен никогда.

Понимая все это, мы вывернули датчик из двигателя, но оставили подсоединенным к блоку управления. То есть система думала, что все исправно, но детонации не ощущала! И вот тут испытуемый зазвенел, как медный колокол.

Вред детонации

Взрывы, конечно, научились использовать в мирных целях, но в случае с детонацией этот фокус не проходит. Не приспособлен двигатель к взрывообразному горению — он любит относительно медленное и плавное протекание процесса.

Детонация ускоряет износ деталей кривошипно-шатунного механизма (разбивает, в том числе, и те самые поршневые пальцы, откуда и пошла легенда о стуке пальцев.).

Кроме того, повреждается поверхность поршня, причем эрозия идет не только из-за повышенной температуры — ударные волны буквально выкрашивают поверхность поршня и обрушивают перемычки между поршневыми кольцами.

Так выглядит поршень, подвергавшийся детонации длительное время.

Так выглядит поршень, подвергавшийся детонации длительное время.

Материалы по теме

Это еще не всё. Детонация приводит к перегреву всего двигателя, что опять же повреждает рабочие поверхности цилиндров и поршней и может привести к прогару прокладки под головкой блока цилиндров.

Условия для детонации

Детонацию можно услышать обычно:

  • на сильно нагретом двигателе (на холодном моторе детонации не дождетесь);
  • на автомобиле, заправленном низкооктановым бензином;
  • на режимах большой нагрузки и очень низких оборотов.

Вероятность детонации выше у того двигателя, который длительное время эксплуатировался с минимальными нагрузками и потому страдал от интенсивного нагара в цилиндрах.

Реально современные впрысковые двигатели, которые не подвергались тюнингу и имеют исправную систему управления, «отзваниваются» лишь на самых низких оборотах.

При условии, что автомобиль оснащен ручной коробкой передач: автомат на такие режимы выйти не позволит.

Часто слышу, как при маневрировании во дворе Форд Фокус 2, работающий в такси (топливо сами понимаете какое), отзванивается в жару. А бывший у нас на испытаниях кроссовер Lada XRAY c двигателем 1.8 производства АВТОВАЗа при потеплении и заливке топлива на «левой» заправке начал сильно детонировать.

На двигателе Лады Иксрей сразу проявляется детонация, если залить бак не на брендовой АЗС.

На двигателе Лады Иксрей сразу проявляется детонация, если залить бак не на брендовой АЗС.

Вот вроде бы и всё. Похоже, это явление почти отжило свой век. Найти сегодня откровенно плохой бензин все сложнее, да и машин с механикой с каждым годом продается все меньше, чем с автоматом. А приходилось ли вам сталкиваться с детонацией и с ее последствиями?

из архива автора и «За рулем.РФ»

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/907118-detonatsiya-dvigatelya-otkuda-on/

Что такое детонация двигателя и каковы причины ее возникновения

Что такое детонация

Для автолюбителей детонация в двигателе может привести к очень неприятным последствиям, например, к преждевременному износу важных составных элементов, например, детали цилиндро-поршневой группы, а также прокладки головки цилиндрического блока и других составляющих внутренностей, прячущихся под капотом. Именно поэтому лучше узнать какие причины детонации двигателя могут привести к быстрому износу и вынудят хозяина авто вести свою четырехколесную любимицу в автосервис.

Рассказываем, что такое детонация в двигателе, как ее избежать и какую заботу нужно проявлять к мотору, чтобы превентивно избежать растрат на новые комплектующие и держать имущество в рабочем состоянии весь эксплуатационный период.

Детонация что это такое?

При определенных обстоятельствах топливовоздушное вещество может воспламеняться гораздо раньше, чем свечи возгорания искру. Это приводит к тому, что бензин сгорает гораздо быстрее, чем при правильной работе. Такая быстрота в сжигании масла связана с возгоранием всего объема одновременно, а не поэтапно как от свечей.

Причины детонации двигателя кроются и в том, что возгорание стартует раньше, чем коленчатый вал успеет встать на правильный расчётный угол и продолжает свое движение к верхней мертвой точке. Образованные газообразные вещества быстро расширяются, а поршень начинает их сжимать.

Результатом будет давление, которое появляется в камере, не соответствует нормальным эксплуатационным значениям. Кроме того, образованная небольшая ударная волна появляется от крохотного взрыва наносит ущерб стенкам цилиндра, а заодно и днищу поршневого механизма.

Это сопровождается непривычными звуками, которые неопытные гонщики обычно принимают за легкий стук или приемлемый гул от движка.

Каковы причины детонации двигателя?

Небольшие взрывы могут сопровождать движок у всего транспорта не только старого повидавшего длительные пробеги, но и совершенно новенькие модели могут страдать от детонирования.

Отличие, что на современных моделях устанавливают диджитализированные датчики, способные вовремя предупредить владельца о надвигающейся опасности, но такое чудо инновации встречается только на инжекторных силовых моторах.

Плюсы этого прибора — он передаёт сигнал бортовому компьютеру информацию о состоянии внутренностей капота, чтобы регулировать работу внутренних механизмов. Движки нового поколения действуют при высоких условиях сжатия, это значительно увеличивает риск поломки, и вызывает причины детонации двигателя.

Не редкость, когда маячок предупреждающий о неисправности не корректно работает, и узнать о происшествии можно лишь постфактум в салоне автомастерской.

Теперь выясним то, какие наиболее популярные причины детонации двигателя приводят к скорому изнашиванию деталей.

  • Неподходящее топливо или его низкое качество.
  • Упреждение свечей зажигания избыточно большое.
  • Износ воздушно топливной смеси.
  • Загрязнение стенок цилиндрического блока нагаром.
  • Свечки не подходят под требования системы, низкокачественные или банально не подходят по характеристикам.
  • Мотор перегревается из-за поломки охладительного комплекса.

Теперь перейдем к рассмотрению пунктов детальнее. Чтобы выяснить каковы причины детонации двигателя.

Не то октановое число или плохое качество горючего

Причины детонации двигателя случаются из-за попадания в моторный отсек, бензина с охлаждающей жидкостью, которое не подходит, из-за этого мини-взрывы будут неизбежны событием.

Те, кто производит автомобиль, рассчитывают степень сжатия для определенного вида бензина, поэтому если использовать горючее не с тем октановым номером и к тому же пытаться покормить свой автомобиль низкокачественным горючим.

Настройка зажигания произведена некорректно

Чтобы повысить производительность и ускорить своего четырехколесного друга, знатоки меняют стандартную настройку всего механизма запаливания. Но они забывают, что, когда угол опережения увеличенный, то искра будет подаваться скорее, и сжигание горючего наступит в тот момент, когда оно еще не полностью смешалось с воздушной смесью.

Свечи запаливания не правильно работают

Причины детонации двигателя могут проявляться не в тех зажигательных свечах, которые подходят для этой модели.

Проблема заключается в том, что инженер мотора не рассчитывал, что на его изобретение будут ставить зажигательные приборы низкого качества или просто несовместимые по параметрам с деталью.

Из-за этого искра генерируется не в тот момент в который требуется это и является отправной точкой для возгорания топливовоздушной смеси.

Износ топливовоздушного компонента

Чтобы сэкономить, многие авто любители намеренно лишают топливовоздушную смесь полезных микроэлементов.

Так как в конечном продукте отсутствует нужная концентрация паров, искра физически не может воспламенить обеднелое вещество. А при следующем зажигании наоборот, пары превышают допустимую норму.

Чересчур богатый состав на микроэлементы наоборот может начать воспламеняться раньше, чем начнется сжатие цилиндра.

Нагарная грязь на внутренней поверхности цилиндрической емкости

Не редко внутренняя гигиена внутренностей капота, а именно моторного отсека, может повлиять на его неприятное разрушение.

Причины детонации двигателя случаются из-за того, что на стенках камеры сгорания, образуется большое количество нагара, из-за сильного нагревания налет на поверхности превращается в фитиль, зажигания, которого приведёт к небольшому взрыву топливовоздушного вещества.

А еще он увеличивает сжатие, что в совокупности с неправильным октановым значением воспламенит горючее из-за повышенного температурного сжатия.

Охладительный комплекс работает некорректно

Причины детонации двигателя проявляются и в плохой работе охладительной системы. Эта неполадка проявляет себя, когда происходит разгон моторчика. При сильной нагрузке движок перегревается, а отсек сгорания накаляется как следствие — горючее воспламеняется

Что часто путают с детонацией?

В автомобильной инженерии существует такой термин как «калильное зажигание».

Автомобилисты заблуждаются из-за того, что при калильной ситуации ДВС еще работает и в тех условиях, когда зажигание находится в выключенном состоянии.

Но это совсем не проблема, о которой говорится в данной статье, это всего лишь топливовоздушная смесь, которая возгорается из-за нагретого мотора, но это не причины детонации двигателя.

Дизелинг — тоже проблема, которую воспринимают за детонирование, но на самом деле нет. Это явление сопровождается недолгой работой мотора, даже когда уже выключено зажигание и использование масла несоответствующего детонационной характеристике. Это в свою очередь приводит к тому, что состав самовозгорается.

Методы профилактики

Причины детонации двигателя были выяснены, теперь узнаем о том, как  относиться в составляющим машины, чтобы она служила долго. Ультимативное решение — это избавиться от первопричин.

Сейчас расскажем, как их найти, какие нюансы учитывать при уходе за имуществом. Поговорим о распространенных методах борьбы с детонацией.

  • Использование горючего считаясь с параметрами, предложенными компанией производителем.                                    В большинстве ситуаций это касается октанового числа, не рекомендуется использовать его с заниженными характеристиками.  Стоит пользоваться услугами проверенных автозаправок с качественным бензином. На непроверенных заправках производители могут замешивать в состав топлива пропан или другой газ низкого качества. И хотя это повышает октановые значения, но совсем ненадолго, потенциально это больше навредит, хотя и поможет сэкономить денег.                                                                                           
  • Другой профилактический метод — это установить механизм позднего зажигания.                                                      Статистические данные указывают на то, что причины детонации двигателя кроются в свечах зажигания.                            
  • Еще одним профилактическим методом будет выполнение раскоксовки.                                                                                               Суть заключается в том, чтобы почистить движок от нагара и грязи. Это легко сделать самому, в гараже используя средства для раскоксовки моторного отсека.                                                          
  • Сделать небольшую ревизию и проверить охладительную систему.                                                                                                              Уделите внимание радиатору, фильтрам и мелким патрубкам. Не стоит забывать про антифриз, ведь его свойства постепенно тоже деградируют, поэтому необходимо вовремя его поменять.                                                                                                          
  • У дизельных движков нужно скорректировать угол впрыска масла.                                                                                                                
  • Относиться добросовестно к своему транспортному средству и не подвергать его критическим условиям. Например, не стоит менять рычаг коробки передач на большие скорости, когда езда медленная.                                             
  • Другой превентивной мерой будет забота о внутренностях капота.                                                                                                 Рекомендуется часто проверять движки и следить за его сохранностью, менять масло и предотвращать перегрев. Профессиональные автолюбители рекомендуют хитрый прием. Его суть в том, чтобы дать поработать моторчику на повышенных оборотах и на средней передаче. В результате движок очистится от грязи и мелкой мишуры, которая препятствует нормальной работе.                                                           
  • Причины детонации двигателя часто связаны с горячим перегретым мотором. И чаще всего это происходит на двигателе, который работает на малых мощностях. Эксплуатируйте его на средних оборотах это значительно поможет сохранить срок его изнашивания.                                              
  • Датчик — это тоже важный элемент, который помогает избежать дальнейших проблем и вовремя предотвратить опасность поломки детали.                                                                        Но как проверить исправность самого прибора?                        Первый метод с помощью популярного мультиметра, его используют в элеткронике, подойдет даже старый, советский. Нужно поставить его в режим работы измерения сопротивления электричеству. Затем — убрать фишку от датчика измерения риска воспламенения, а вместо нее подсоединить антенны от мультиметра. Теперь на дисплее прибора видны цифры сопротивления. Спустя несколько секунд эти значения возвращаются в привычное состояние. Если ничего такого не происходит, измеритель сломан и требует замены или починки.                                                                               
  • Другой метод легче в реализации.                                                          Для него стоит включить мотор, а его обороты держать на уровне 2000 в минуту. Затем следует открыть капот и, используя молоток, слегка ударить место крепления датчика для измерения уровня детонирования. Прибор, у которого все хорошо, и он работает правильно, будет воспринимать эту атаку, как мини взрыв и немедленно оповестит электронный блок управления. А если нет, тогда он неисправен и его следует менять. При монтировке нового измерителя обращайте особое внимание на контакт между ним и системой управления, он должен быть крепким и надежным, а иначе его работа будет некорректной. Эти хитрые приемы помогу сохранить транспортное средство в рабочем состоянии и подарить еще много тысяч пробега в будущем.

Одно из решений проблемы детонации на карбюраторном автомобиле видео 

Хороших дорог!

Источник: https://autoclub.su/chto-takoe-detonaciya-dvigatelya-i-kakovy-prichiny-ee-vozniknoveniya/

Детонация двигателя: причины, способы устранения

Что такое детонация

В некоторых случаях топливовоздушная смесь воспламеняется раньше, чем свечи зажигания дали искру. Данное явление, сопровождающееся ударным горением топлива и есть детонация двигателя. Огромная скорость сгорания топлива связана с воспламенением всего объема одновременно, а не последовательно от искры.

Кроме того, воспламенение начинается раньше расчетного угла поворота коленчатого вала, когда поршень еще двигается к верхней мертвой точке (ВМТ). Воспламенившиеся газы стремительно расширяются, но поднимающийся поршень стремится их сжать.

В результате давление в камере сгорания многократно превышает расчетную величину.

Ударная волна от мини-взрыва (которым, по сути, является воспламенение топливовоздушной смеси) бьет в стенки цилиндра и дно поршня, поднимающегося в противоход газам. Этот удар порождает звуковые волны, которые водитель воспринимает как неприятный металлический стук или звон мотора.

  • Присадка для бензиновых и газовых двигателей с пробегом до 50 000 км. Может применяться для форсированных и турбированных двигателей.

Причины детонации двигателя

Мотор может детонировать на любом автомобиле: новом, старом, современном или уже снятом с производства. Не имеет особого значения тип силового агрегата, карбюраторный он, или применяется впрыск топлива.

На новых автомобилях устанавливается специальный датчик детонации двигателя (только для инжекторных силовых агрегатов). Это устройство дает возможность бортовому компьютеру регулировать работу мотора так, чтобы он не детонировал.

Современные автомоторы работают при больших степенях сжатия, поэтому риск, что топливовоздушная смесь будет детонировать, достаточно велик. Если датчик детонации двигателя неисправен, ЭБУ не может эффективно регулировать работу агрегата. Проблемы не заставят себя ждать.

Наиболее частые причины детонации двигателя при разгоне, на оборотах или на холостом ходу:

  • топливо низкого качества или с неподходящим октановым числом,
  • слишком большое упреждение зажигания,
  • обедненная топливовоздушная смесь,
  • нагар на стенках цилиндра,
  • низкокачественные или неподходящие по параметрам свечи зажигания,
  • перегрев двигателя из-за неисправности системы охлаждения.

Рассмотрим каждый пункт подробно, чтобы понять первопричину. Тогда будет легче исправить неполадку.

Топливо с неподходящим октановым числом или низкого качества

Если в двигатель попадает бензин с октановым числом ниже рекомендованного, детонация происходит с почти 100% вероятностью. Производитель автомобиля рассчитывает степень сжатия на определенный тип топлива, поэтому использование некачественного или неподходящего по октановому числу горючего приводит к детонации двигателя на холостом ходу или при разгоне.

Исправить качество топлива можно присадкой СГА.

  • Очищает и смазывает топливные насосы и форсунки, продлевает ресурс. Улучшает впрыск, что снижает расход топлива и повышает динамичность. Годится для любых бензиновых систем, включая TFSI, TSI, GDI, MDI.

Неправильно настроенное зажигание

Стремясь повысить крутящий момент, некоторые умельцы изменяют заводские настройки системы зажигания. Если выставить слишком большой угол опережения, свеча будет давать искру раньше, чем поршень приблизится к ВМТ. Воспламенение произойдет раньше времени, когда горючее не полностью перемешалось с воздухом.

Неисправные свечи

Иногда причина детонации двигателя ВАЗ или другой марки автомобиля – неисправные или неподходящие по параметрам свечи зажигания. В этом случае искра может генерироваться не так, как рассчитывал производитель мотора. Несвоевременное искрение свечи – одна из распространенных причин проблем воспламенения топливовоздушной смеси.

Обедненная топливовоздушная смесь

В погоне за экономичностью автомобилисты могут специально обеднять топливовоздушную смесь. Это еще одна причина, почему возникает детонация двигателя. Из-за недостаточной концентрации паров горючего искра не может воспламенить смесь. При следующем цикле впрыска, наоборот, паров топлива становится больше нормы. Чрезмерно обогащенная смесь воспламеняется от сжатия раньше времени.

Нагар на стенках цилиндров

Часто причиной детонации двигателя на оборотах становится наличие отложений на внутренней поверхности камеры сгорания. Нагар раскаляется и выполняет функцию фитиля, воспламеняя топливовоздушную смесь. Кроме того, нагар увеличивает степень сжатия и топливо с данным октановым числом воспламеняется раньше из-за повышения температуры сжатия.

Очистка двигателя возможна специальной долговременной промывкой двигателя.

  • Для долговременной (до 200 км) мягкой промывки ДВС любого типа.

Неисправность системы охлаждения

Также топливо детонирует, если в силовом узле неисправна охлаждающая система. При такой неполадке наблюдается детонация двигателя при разгоне. Под нагрузкой мотор перегревается, внутреннее пространство камеры сгорания раскаляется до температуры, когда пары бензина самовоспламеняются.

Последствия детонации двигателя

Когда силовой агрегат детонирует, в нем происходят самые настоящие микровзрывы. Любые взрывы не несут в себе ничего хорошего. В момент детонации двигателя на оборотах температура в некоторых точках камеры сгорания достигает 3500 °C, а скорость нарастания давление превышает расчетное в несколько раз.

Понятно, что долго выдерживать подобные условия не способен ни один мотор. Даже самый прочный. Особенно пагубно детонация сказывается на современных легких двигателях, изготовленных из алюминиевых сплавов. Чугунным агрегатам тоже ничего хорошего эта неисправность, в принципе, не сулит.

Главные негативные последствия детонации двигателя ВАЗ или любой другой марки:

В особо тяжелых случаях происходит проворачивание кривошипно-шатунного механизма, и коленчатый вал начинает вращаться в обратном направлении. Это приводит к разрушению узлов двигателя.

  • Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Как устранить детонацию двигателя

Разобравшись в причинах детонации двигателя в различных ситуациях, можно решить, как справляться с этим явлением.

Несоответствующее октановое число

Сознательно покупаете бензин с октановым числом ниже рекомендуемого производителем мотора? Это станет причиной детонации двигателя рано или поздно. Стараясь сэкономить несколько десятков рублей, вы можете попасть на весьма дорогостоящий ремонт.

Бывает, что причиной детонации двигателя становится заправка на непроверенной АЗС. Иногда владельцы автозаправки искусственно завышают октановое число, добавляя в бензин различные химические компоненты изооктаны легко испаряются, поэтому в топливе быстро растет процент гептанов, и оно начинает детонировать.

Следите, чтобы октановое число горючей жидкости, которую вы заливаете в бак своего автомобиля, соответствовало рекомендуемому производителем значению. При подозрении на несоответствие слейте сомнительное топливо. Пользуйтесь проверенной заправкой.

Неправильно выставленное зажигание

Если детонация двигателя появилась вслед за попыткой отрегулировать угол зажигания, то причина в неправильной настройке. Даже мастера в автомастерской могут ошибаться, тем более ошибка возможна при неквалифицированном вмешательстве.

Обращайтесь только в проверенные технические центры и очень осторожно относитесь к советам изменить опережение зажигания. Лучше вообще не трогать настройки завода производителя, если нет полной уверенности, что они сбились.

То же самое можно сказать о манипуляциях с обеднением топливовоздушной смеси. Часто эта операция приводит к возникновению детонации двигателя ВАЗ, УАЗ или автомобилей других марок. Семь раз подумайте, прежде чем изменять заводские настройки.

Неисправные или несоответствующие свечи зажигания

Если детонации двигателя вашего автомобиля началась после замены свечей, проверьте, соответствуют ли они рекомендованным производителем параметрам. Если характеристики не подходят – замените соответствующим по параметрам изделием.

Детонация при остановке мотора

Если силовой агрегат продолжает работать до 20 секунд при выключенном зажигании, значит, на стенках цилиндров накопился нагар. Часто эти отложения раскаляются и играют роль фитиля, вызывая самовоспламенение топливовоздушной смеси даже в отсутствии искры от свечей.

Для профилактики этого явления старайтесь регулярно давать нагрузку силовому агрегату своего железного коня. Движение с повышенными оборотами на максимальной передаче позволит освободить стенки от нагара.

Неплохие результаты в борьбе с детонацией двигателя по причине нагара показывает такое средство как «Очиститель топливной системы» компании «Супротек». Состав добавляется прямо в горючее в определенной пропорции. Это средство для разового применения.

В дальнейшем рекомендуется пользоваться присадкой SGA Suprotec, которую можно применять регулярно. Она смазывает и защищает от коррозии все элементы топливной системы автомобиля, препятствует отложению нагара за счет полного сгорания топлива.

  • Присадка для комплексной очистки топливной системы дизельных двигателей от всех видов нагаров и отложений.
  • Присадка для очистки всех элементов бензиновой топливной системы. Очиститель инжектора и клапанов.

Перегрев двигателя

Иногда причиной детонации становится перегрев двигателя. Если мотор детонирует только под нагрузкой, возможно проблема – высокая температура. Измерьте уровень охлаждающей жидкости, при недостатке – срочно долейте. Если с ОЖ все в порядке, проверьте работоспособность термостата и вентилятора. Иногда приходится промывать радиатор.

ПризнакНеисправностьПричинаРешение
Детонация появилась после заправки.Топливовоздушная смесь самовоспламеняется.Низкокачественное топливо с неподходящим октановым числом.Слить топливо, промыть двигатель промывкой «Супротек».
Детонация сразу после запуска мотора.Искра слишком рано поджигает топливовоздушную смесь.Неправильно настроенное зажигание.Отрегулировать угол зажигания.
Детонация в любом режиме работы.Обедненная топливовоздушная смесь.Неправильно настроен впрыск.Отрегулировать впрыск топлива.
Детонация после выключения зажигания.Топливовоздушная смесь самовоспламеняется без искры.Нагар на стенках цилиндров.Использовать промывку или присадку SGA от Suprotec.
Детонация в любом режиме работы.Неподходящие или неисправные свечи.Несвоевременный поджиг топливовоздушной смеси.Заменить свечи.
Детонация под нагрузкой.Перегрев силового агрегата.Неисправность системы охлаждения двигателя.Проверить исправность всех компонентов системы охлаждения.
Детонация появляется во время долгой поездки.Перегрев силового агрегата.Неисправность системы охлаждения двигателя.Проверить исправность всех компонентов системы охлаждения.
При детонации выхлоп черного или зеленого цвета.Частицы алюминия в продуктах сгорания топлива.Разрушение компонентов двигателя.Полная замена ЦПГ и других поврежденных деталей.

Источник: https://suprotec.ru/suprotek-stati/detonatsiya-dvigatelya/

Детонация

Что такое детонация
АБВГДЕЖЗИКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЭЮЯ

/ Энциклопедия / Термин, определение и понятие

Детонация – это процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии (тепла) и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью.

Химическая реакция вводится интенсивной ударной волной, образующей передний фронт детонационной волны.

Благодаря резкому повышению температуры и давления за фронтом химическое превращение протекает с постоянной скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе, и в очень тонком слое, непосредственно прилегающем к фронту волны.

Энергия, освобождающаяся в зоне превращения, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне, т.е. обеспечивает самоподдерживающийся процесс.

Благодаря высокой скорости детонации (в газовых смесях 1000-3500 м/с, в твердых и жидких взрывчатых веществах — до 9000 м/с) давление в газообразных взрывчатых смесях составляет десятки атмосфер, а в жидких и твердых телах достигает нескольких сотен тыс. атмосфер. При расширении сжатых продуктов детонации происходит взрыв. Этим объясняется огромное разрушающее действие подобных процессов.

В однородном веществе детонация распространяется с постоянной скоростью, которая среди возможных для данного вещества скоростей распространения детонационной волны является минимальной.

В такой волне зона химической реакции перемещается относительно продуктов реакции со скоростью звука (но со сверхзвуковой скоростью относительно исходного вещества).

Скорости детонации некоторых взрывчатых веществ представлены в табл.

Благодаря этому волны разрежения, возникающие при расширении газообразных продуктов химической реакции, не могут проникнуть в зону реакции и ослабить бегущую впереди ударную волну. Минимальная скорость распространения детонации принимается в качестве характеристики взрывчатого вещества. Энергия, выделяемая в зоне химической реакции, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне.

Скорости детонации

Веществоν, м/сек
2Н2 + О2 (газовая смесь)2820
СН4 + 2О2 (газовая смесь)2320
CS2 + 3О2 (газовая смесь)1800
Нитроглицерин, C3H5(ОNО2)3 (жидкость, плотность d=1,60 г/см3)7750
Тринитротолуол (тротил, тол), C7H5(NО2)3CH3 (твердое вещество, d=1,62 г/см3)6950
Пентаэритриттетранитрат (ТЭН) C5H8(ОNО2)4 (твердое вещество, d=1,77 г/см3)8500
Циклотриметилентринитроамин (гексоген), C3H6О6N6 (твердое вещество, d=1,80 г/см3)8850

Виды детонации

При анализе чрезвычайных ситуаций, связанных с проявлением детонации, различают несколько видов процесса.

Физическая детонация — процесс, возникающий при смешении жидкостей с разными температурами, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой.

Детонационный взрыв — при котором воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходят в результате сжатия и нагрева ударной волной, когда ударная волна и зона химической реакции следуют неразрывно друг за другом с постоянной сверхзвуковой скоростью.

Дефлаграционный взрыв — при котором нагрев и воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходит в результате диффузии и теплопередачи, когда фронт волны сжатия и фронт пламени движутся с дозвуковой скоростью.

Возбуждение детонации является обычным способом осуществления взрывов. Детонация в заряде взрывчатого вещества создается интенсивным механическим или тепловым воздействием (удар, искровой разряд, взрыв металлической проволочки под действием электрического тока, и т.п.).

Сила воздействия, необходимого для возбуждения детонации, зависит от химической природы взрывчатого вещества. К механическому воздействию чувствительны, например, так называемые инициирующие взрывчатые вещества (гремучая ртуть, азид свинца и др.

), которые входят в состав капсюлей-детонаторов, используемых для возбуждения детонации вторичных (менее чувствительных) взрывчатых веществ.

При определенных условиях во взрывчатом веществе может быть возбуждена детонация, скорость распространения которой превышает минимальную скорость, указанную в приведенной выше таблице.

Так, взрыв заряда твердого взрывчатого вещества, помещенного в газообразную взрывчатую смесь, порождает в смеси ударную волну, интенсивность которой во много раз превосходит интенсивность волны, отвечающей режиму с минимальной скоростью. В результате в газовой смеси распространяется детонационная волна с повышенной скоростью.

В этой волне зона химической реакции движется относительно продуктов реакции с дозвуковой скоростью. Поэтому по мере удаления такой волны от места ее возникновения ударная волна постепенно ослабевает (сказывается влияние волн разрежения) и скорость распространения детонации снижается до минимального значения.

Детонационную волну с повышенной скоростью распространения можно также получить в неоднородном взрывчатом веществе при движении волны в направлении убывающей плотности. Еще одним примером распространения детонации со скоростью, превышающей минимальное значение, может служить сферическая детонационная волна, сходящаяся к центру.

Скорость волны с приближением к центру возрастает. Устойчивый процесс детонации не всегда возможен. Например, волна детонации не может распространяться в цилиндрическом заряде взрывчатого вещества слишком малого диаметра (разлет вещества через боковую поверхность вызывает прекращение химической реакции прежде, чем вещество успеет заметно прореагировать).

Минимальный диаметр заряда, в котором возможен незатухающий процесс детонации, пропорционален ширине зоны химической реакции. В газообразных взрывчатых смесях распространение детонации возможно лишь при условиях, когда концентрация горючего газа (или паров горючей жидкости) находится в определенных пределах.

Эти пределы зависят от химической природы взрывчатой смеси, давления и температуры. Например, в смеси водорода с кислородом при комнатной температуре и атмосферном давлении волна детонации способна распространяться, если концентрация (по объему) водорода находится в пределах от 20 до 90 %.

Исследование волны детонации в газах показывает, что при понижении начального давления химическая реакция приобретает характер пульсаций. Неравномерное протекание реакции вызывает искажения движущейся впереди ударной волны. Наконец, при достаточно низком давлении осуществляется режим так называемой спиновой детонации, при котором на фронте детонационной волны возникает излом, вращающийся по винтовой линии. Дальнейшее снижение давления приводит к затуханию детонации.

В двигателях внутреннего сгорания детонация — быстрый, приближающийся к взрыву процесс горения топливной смеси в цилиндре карбюраторного двигателя, сопровождающийся неустойчивой работой (металлический стук в цилиндре), износом и разрушением деталей.

В результате детонации двигатель перегревается и его мощность падает. Детонация возникает, если топливо не соответствует конструкции или работе двигателя. Для каждого топлива существует определенная степень сжатия, при которой возникает детонация.

Детонационную стойкость бензинов для бедных смесей характеризуют октановым числом, для богатых смесей — сортностью бензинов.

Детонационный взрыв и взрывное горение могут иметь разное назначение — причинять ущерб жизни и здоровью людей и животных, разрушать объекты инфраструктуры и повреждать окружающую среду, но и выполнять полезную работу по строительству тоннелей, каналов и дорог, по добыче полезных ископаемых и сносу строительных конструкций. Детонация является физической основой проведения специальных боевых операций. Одним из наиболее опасных проявлений детонации является использование ее разрушающего действия в большинстве террористических атак. Во многих случаях, например, при горении топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания или реактивного двигателя, при горении пороха в стволе артиллерийского орудия и другого, детонация недопустима. В связи с этим подбираются такие условия горения и химический состав используемых веществ, чтобы возникновение детонации с характерным для нее чрезвычайно резким повышением давления было исключено.

Детонация и калильное зажигание

Источник: Детонация конденсированных и газовых систем. — М., 1986; Теория детонации. Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. — М., 1955.

Источник: https://fireman.club/inseklodepia/detonatsiya/

Что такое детонация и к чему она приводит

Что такое детонация

Уверен, даже начинающие автовладельцы слышали это пугающее словечко – “детонация двигателя”. И по обыкновению, предлагаю вам не забивать себе голову различными байками и домыслами с форумов, а разобрать сей вопрос подробно. Поэтому, для начала чуть-чуть теории.

Чуть-чуть теории

Как известно, свеча зажигания (в качестве примера сегодня рассмотрим бензиновые двигатели) поджигает топливо-воздушную смесь. Но до этого волнующего момента, поршень идет вверх, завершая такт сжатия. Когда же поджиг произошел, поршень, толкаемый стремительно сгораемыми газами, идет обратно вниз – это такт рабочего хода.

В идеале, момент образования искры примерно совпадает с достижением поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). Почему я говорю “примерно”? Потому что есть еще такая штука как угол опережения зажигания (УОЗ).

Этим “углом”, с помощью электронного блока управления (а на старых машинах – механически) как раз и регулируется либо более ранний поджиг для высоких оборотов, либо обычный (за несколько градусов коленвала до ВМТ) – для средних и низких.

Очевидно, что такое отклонение по углу (проще говоря – моменту) зажигания должно лежать в строго заданных конструкторами мотора пределах. А вот когда смесь воспламеняется слишком рано – и возникает детонация.

Другими словами, детонация – это хаотичное и незапланированное горение смеси в цилиндре еще ДО того момента, как ее поджигает свеча.

вакуумный корректор опережения зажигания

Далее предлагаю разделить наше повествование на две части.

Часть 1: почему детонация – это плохо?

Как уже говорилось выше, поршень идет вверх, сжимая рабочую смесь, которая затем воспламенится разрядом свечи. И если на высоких оборотах даже поджечь ее чуть незадолго до самой верхней точки – это допустимо. Дело в том, что на больших оборотах поршни двигаются с огромной скоростью и высокой инерцией, поддерживаемой маховиком.

И давление только-только начавших расширение газов, которые станут на него давить сверху, не успеет достичь той силы, чтобы сколь-нибудь значительно его замедлить. Зато появляется положительный момент: пик давления горящего заряда придется аккурат на тот момент, когда поршень пойдет от верхней точки “на снижение” – вниз, уже тактом рабочего хода.

Соответственно, получаем оптимальную эффективность при данных оборотах.

Пример опережения зажигания: за 15 градусов до ВМТ смесь поджигается, а на 20 градусах после ВМТ давление газов достигает максимального.

Но что будет если поджечь смесь еще раньше? Правильно.

Успевшая как следует расшириться от взрыва, она начнет воздействовать на поршень противоходом уже куда мощнее – то есть, намного раньше, чем он достигнет ВМТ. И получаем такую картину: поршень еще вовсю стремится вверх, а набравшие силу газы пытаются резко его остановить.

Возникающие ударные нагрузки и значительное повышение температуры в цилиндре крайне негативно воздействуют на весь кривошипно-шатунный механизм.

В конечном итоге, поездив с хорошей детонацией определенное количество километров, вполне реально поиметь осыпавшиеся в камеру сгорания свечи, прогоревшие поршни или оборванные шатуны. Полагаю, последствия таких явлений описывать излишне.

Суть детонации одной картинкой. Клапаны закрыты, поршень еще далеко от ВМТ, а спонтанное горение уже началось ему навстречу. Итог: детали КШМ испытывают сильнейшие ударные нагрузки

Часть 2: из-за чего же она возникает?

Логично предположить, что намеренно поджигать смесь слишком рано блок управления не будет (хотя, гаражным “тюнинхерам” подвластно всё). Поэтому, если глобально, то детонация возникает всего по трем причинам:

  • Низкооктановое топливо. Точнее, когда октановое число бензина значительно меньше предусмотренного для данного двигателя. А что такое октановое число? Если на пальцах, то это устойчивость к воспламенению. Условно говоря, 76-й бензин вспыхнет куда как охотнее, чем 98-й (а не наоборот, как многие думают). Например, если в высокооборотистый и “горячий” (то есть с высокой степенью сжатия) двигатель, рассчитанный хотя бы на 95-й, залить 76-й бензин, то он просто будет самовоспламеняться. Из-за чего? А из-за того что в процессе сжатия, следуя законам физики, газы сильно нагреваются. И когда поршень резко и сильно начинает сжимать смесь бензина, не рассчитанного на такие “издевательства”, то она просто самовоспламеняется еще до поджига свечой. Итог уже описан выше: возникает детонация. А вот 95-й как раз “дотерпит” до момента поджига свечой, и заряд сгорит так как задумано.

один из множества вариантов веселого исхода детонации

  • Слишком бедная смесь. То есть, когда воздуха очень много, а бензина очень мало. Например, в случае засорения форсунок или чрезмерной подачи воздуха из-за поврежденного датчика положения заслонки.Казалось бы, при чем здесь бедная смесь, ведь должно быть наоборот – бензина-то мало! Но не всё так очевидно.

    Дело в том, что бензин, впрыскиваемый в камеру сгорания в виде мелкодисперсного тумана, выполняет роль охладителя, частично испаряясь на горячих стенках камеры, клапанах и поршне. Тем самым, понижается температура смеси и она опять же “терпит” до момента поджига свечой. А вот если обороты большие, а заряд очень скуден на долю топлива в нём, риск детонации повышается.

    Конечно, если бензина не будет совсем, просто воздух не загорится. Но детонация – такая неприятная штука, которая возникает как раз на пограничных режимах работы мотора и ловить ее не так-то просто. Именно поэтому любой блок управления имеет арсенал борьбы с этим явлением. В том числе есть датчик, который так и называется: “датчик детонации”.

    Функционировать он может по-разному: особо продвинутые алгоритмы даже анализируют уровень ионизации газов в камере сгорания (SAAB), но как правило, датчик просто “слушает” стуки специальным пьезоэлементом (да-да, те самые детонационные стуки о которых столько страшилок).

    Но суть одна: как можно быстрее определить слишком раннее воспламенение и скорректировать его составом смеси и/или углом опережения зажигания.

типичный датчик детонации

  • Слишком высокая температура в камере сгорания. Когда даже “правильный” бензин не выдерживает до конца такта сжатия и смесь начинает взрываться сильно раньше. Как и в предыдущем случае, причин может быть множество: забитый вентилятор, неэффективная работа помпы, низкий уровень охлаждающей жидкости, и еще куча факторов. Кстати, кому интересно – подробный ликбез по причинам перегрева мотора я уже проводил чуть ранее.

И напоследок. Каждый второй “вася”, который осилил замену масла собственными руками, считает теперь что круче него моториста свет еще не знал.

И спешит сразу же поставить диагноз по звуку мотора, записанного на кнопочный “сименс” и сто раз пережатый ютубами. Чего я только в сети не слышал, трактуемого как: “да у тебя детонация шпарит, ты чего!”…

И штатную работу клапана адсорбера, и стрекот гидрокомпенсаторов, и даже обычное тарахтение сцепления при трогании… Смех!

Что в итоге?

Данная статья ни в коем случае не может охватить все нюансы явления детонации, да и не пытается. Это оставим профессиональным диагностам и мотористам (эх, где бы их найти еще…

) Просто в очередной раз хочу простым языком объяснить суть вещей, которые большинство не только не понимают сами, но и путают других.

А потом из-за такого вот сарафанного радио, когда один глупость сказал, а все остальные подхватили – вполне полезные изначально ресурсы и форумы превращаются в трудночитаемую помойку из абсурдных мнений и глупых мифов. Не уподобляйтесь, друзья.

Надеюсь, кому-то было полезно!
Всем хорошего бензина и поменьше стуков в моторе!

P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/over9000/chto-takoe-detonaciia-i-k-chemu-ona-privodit-5b31643f06459b00a99b2811

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: