Определение детонационной стойкости бензина
Детонационная стойкость бензина выражается в его октановом числе.
Октановое число бензина указывает на то, что данный вид топлива обладает такой же детонационной стойкостью, что и эталонная сравнительная смесь углеводородов — изооктана и нормального гептана. Так как изооктан имеет октановое число 100, а нормальный гептан — октановое число 0, то октановое число 80 означает, что детонационная стойкость бензина равна детонационной стойкости смеси из 80% (объемных частей) изооктана и 20% (объемных частей) нормального гептана. Детонационная стойкость растет с увеличением октанового числа.
Определение октанового числа выполняется на соответствующем испытательном стенде с использованием эталонного двигателя для оценки детонационной стойкости различных видов топлива. Эталонным в данном случае считается одноцилиндровый четырехтактный бензоиновый двигатель с термосифонной системой жидкостного охлаждения, в которой отсутствует помпа, а охлаждающая жидкость испаряется, и пар низкого давления конденсируется в радиаторе, а затем в виде конденсата возвращается в рубашку охлаждения. Степень сжатия двигателя во время испытаний может изменяться в границах между 4 и 18.
Существует два стандартизированных метода испытаний: исследовательский метод и моторный метод. Соответственно, результатами являются исследовательское октановое число бензина (ROZ) и моторное октановое число бензина (MOZ). Различия основных параметров обоих методов указаны в таблице.
Таблица. Различия параметров исследовательского и моторного методов
В моторном методе смесь воздуха и бензина нагревается позади карбюратора, а в исследовательском методе — воздух нагревается перед карбюратором.
Эталонный двигатель запускается и соединяется с большим электрическим генератором, в котором крутящий момент от эталонного двигателя возбуждает электрический ток, создающий тормозной момент. Измерение октанового числа всегда проводится в режиме сильной детонации при сгорании рабочей смеси. При этом коэффициент избытка воздуха регулируется так, чтобы получить детонацию максимальной интенсивности. Индуктивный датчик и электронный усилитель сигналов замеряют уровень детонации и выводят показания на дисплей специального прибора — детонометра. Компрессия двигателя настраивается таким образом, чтобы показания детонометра исследуемого бензина находились в середине шкалы прибора. Затем в систему питания вводятся две сравнительные смеси, чьи октановые числа различаются лишь на две единицы. Одна сравнительная смесь должна вызывать более сильную, а вторая более слабую детонацию, чем бензин. Посредством линейной интерполяции определяется и округляется до десятых долей октановое число бензина.
Один и тот же бензин, испытанный по моторному методу, имеет меньшее октановое число, чем выявленное по исследовательскому методу. Октановое число, определяемое по моторному методу, в современном бензине меньше примерно на 10 единиц, чем октановое число, определяемое по исследовательскому методу. Данная разница обусловлена тем, что соотношение олефинов и ароматических углеводородов в двух методах испытаний отличаются. На сегодняшний день исследовательское октановое число в бензине равно приблизительно 92, а в бензине высшего качества — 95 единиц. Октановое число, определяемое по исследовательскому методу, указывает на то, как ведет себя топливо при ускорении (детонация при разгоне).
Октановое число, определяемое по моторному методу, наоборот, указывает на поведение при большой нагрузке (детонация при высокой частоте вращения коленчатого вала).
Наряду с исследовательским и моторым октановыми числами существует также октановое число, определяемое по дорожному методу (SOZ). Оно определяется методом дорожных испытания транспортного средства согласно «модифицированному дорожному методу». В прогретый двигатель подаются различные сравнительные смеси из изооктана и нормального гептана. Автомобиль сначала ускоряется до максимальной скорости на прямой передаче, позволяющей плавное движение без рывков. Угол опережения зажигания регулируется до тех пор, пока не исчезнет детонация. В результате данные испытаний образуют базовую кривую, отображенную на рисунке.
Затем по тому же методу определяется установка зажигания, при которой начинается детонация, для исследуемого бензина. По базовой кривой определяется октановое число бензина по дорожному методу. Эта величина в различных двигателях будет иметь различные значения для одного и того же бензина.
Как происходит детонация двигателя
Исправный двигатель – детонирует, если «заставлять» его работать на топливе, характеристики которого не соответствуют нормальному для него октановому (бензин) или цетановому (дизель) числу. И наоборот, если топливо – «в порядке», значит, что‐то не так с двигателем. С настройками системы зажигания, балансом воздуха и горючего в топливовоздушной смеси, или работой системы газораспределения.
В нормальном цикле работы ДВС – топливо в его цилиндре равномерно распыляется на мельчайшие капли, перемешивается с воздухом, и сгорает постепенно, плавно передавая свою тепловую энергию донышку поршня, и дальше – кривошипу. Скорость распространения «фронта» пламени в этом случае – 20–30 м/с. При детонации она больше почти в 10 раз, и достигает сверхзвуковой (свыше 1200 м/с). Горючее уже не создает такую «мягкую» волну, нажимающую на дно поршня поступательно, а почти «взрывается», формируя ударное усилие, которое разрушительно действует на ЦПГ. Это как нажимать на кнопку пальцем, или бить по ней молотком — разница воздействий примерно одинакова.
Схема сгорания топлива
Некоторые автовладельцы употребляют термины: «детонирует» и «пальцы стучат» при одних и тех же признаках, но это два разных определения. Процессу детонации двигателя характерно возникновение этого «разрушительного импульса» – уже после проскакивания искры (в бензиновом движке) или окончания такта сжатия (в дизеле), в момент максимального давления. А «стучащие пальцы», или калильное зажигание, которое путают с детонацией, будет возникать, наоборот — раньше момента штатного поджига смеси.
Угрожающие последствия детонации
Ответственные и внимательные к своему транспорту водители при малейших, единичных нехарактерных звуках в процессе работы силового агрегата предпринимают эффективные меры для ликвидации неисправностей: отпускание ситуации на самотёк может вылиться в серьёзные проблемы, такие как капитальный ремонт, подразумевающий существенные финансовые затраты. Детонация агрегата является не исключениям, а скорее правилом в этой ситуации, так как нехарактерное звуковое сопровождение работы мотора и повышение расхода топлива является при такой проблеме только «верхушкой айсберга». Некорректное возгорание смеси в цилиндрах, кроме звукового взрывного проявления, сопровождается воздействием волны на компоненты агрегата в форме вибрации, разрушающей мотор изнутри. Последствия детонации двигателя имеют следующий характер:
- Кардинальное снижение производительности мотора, причиной которого выступает быстрое изнашивание элементов кривошипного и шатунного ряда.
- Деструкция поршней и внутренних стенок цилиндров в результате систематического перегрева силового агрегата.
- Прогорание прокладки блока мотора, расположенной под головкой цилиндра.
Как конечный результат разрушительного действия детонирования выступает абсолютная поломка мотора с последующим его дорогостоящим и продолжительным ремонтом.
Причины возникновения детонационного процесса
Детонация может возникать как на горячем, так и на холодном двигателе, проявляться на большой нагрузке, при резком ускорении, реже на холостых оборотах, но достаточно часто после выключения зажигания. Взрывное сгорание топлива в цилиндрах происходит по различным причинам, которые сразу все сложно и перечислить, но стоит рассмотреть основные из них, и это:
- некачественное или несоответствующее октановому числу топливо, например, автомобиль заправлен девяносто вторым бензином вместо Аи-95;
- образование нагара, за счет него уменьшается объем камер сгорания, увеличивается степень сжатия, в результате снижается теплопроводность, происходит перегрев;
- неправильно подобранные по калильному числу свечи зажигания, также детонирование происходит, если свечи закоксованы, не дают нормальное искрообразование, в целом требуют замены;
- слишком ранний угол зажигания, из-за чего повышается давление в цилиндрах, соответственно, и температура;
- неправильно отрегулированные клапана (зажаты);
- обедненная топливовоздушная смесь, процесс происходит по причине того, что бедный состав сгорает медленно, и догорание уже происходит не от свечи зажигания, а в хаотичном порядке;
- перегрев мотора на холостом ходу;
- некорректная перепрошивка блока управления ДВС.
Также детонировать мотор может в силу особенностей конструкции (характерные для конкретной модели ДВС неисправности), в результате неграмотно проведенного ремонта. Допустим, во время выполнения ремонтных работ мастер решил отфрезеровать поверхность головки блока, тем самым уменьшив камеры сгорания, в итоге октановое число бензина перестало соответствовать новой, уже увеличенной степени сжатия.
Причины детонации двигателя
А источником всех бед, связанных с детонацией двигателя, есть прокладка между рулем и сиденьем. Сам водитель, заливая в бак низкооктановое месиво вместо положенного хорошего бензина, подписывает двигателю смертный приговор. Низкое октановое число бензина как раз и стает причиной детонации. Но бывают случаи, когда детонация просто проходит легкой дрожью по двигателю и исчезает. Ее даже не всегда удается заметить. Такое явление чаще всего возникает на дефорсированных двигателях и моторах небольшого объема — это ВАЗ 2114, 2110, 2109, 2108, двигатели старых конструкций, в системе управления которыми нет датчика детонации, ВАЗ 2101-2107, старые иномарки. Они-то и страдают от отечественного топлива непонятного состава в первую очередь. Попробуй объяснить Тойоте Королла 87-го года выпуска, что тот бензин, который плещется в ее баке, номинально имея октановое число 98, по факту недотягивает и до 95-го. А дело-то в малом. В степени сжатия.
Прокладка между рулем и сиденьем является причиной неприятностей с детонацией двигателя
Еще лет 50 назад Москвичи и Волги были практически всеядными и могли работать чуть ли не на керосине. Все объяснялось малой степенью сжатия в цилиндрах и низким уровнем форсировки. Степень сжатия у этих динозавров не превышала 6-7 единиц. Поэтому при необходимости они заводились и на керосине, разбавленном водой. Позже, когда с подачи итальянцев по всей стране начали меняться автомобильные стандарты, только появлялся в продаже невиданный бензин АИ 93. Благодаря Фиат 124 с его степенью сжатия 8,8, автомобилисты были вынуждены знакомиться с высокооктановым бензином. А те, кто лили в ВАЗ 2101 старый 76-й, незамедлительно меняли прогоревшие прокладки блоков цилиндров и поршневую с выгоревшими до дыр днищами поршней. Одно время пытались бороться с детонацией, искусственно разжимая двигатель. То есть уменьшали степень сжатия установкой более толстой прокладки головки, а заодно хотели сэкономить на более дешевом бензине. Но цена такой экономии — капремонт и низкий ресурс, поскольку двигатель не обманешь и он все равно съест столько топлива для достижения паспортной мощности, сколько этого требует физический процесс энергоемкости смеси. Современный двигатель имеет степень сжатия от 9 до 11 единиц и применение некачественного топлива очень быстро отучит экономить на бензине владельцев иномарок, особенно с тщательно заглушенным салоном. Но это не единственная причина появления детoнации в двигателе. Можно пунктирно очертить еще несколько:
- Пропорция рабочей смеси. В определенных условиях, когда смесь переобогащена бензином, соотношение воздух/бензин примерно около 9.0. При малейшем увеличении нормативного давления в камере происходит детонация, это та самая, детонация, которая возникает незаметно, как микроинсульт, но действует разрушительно и беспощадно.
- Значение угла опережения зажигания. Если сдвинуть пик возгорания смеси в сторону увеличения угла опережения, мы получим идеальные условия для появления детонации. А если к этому прибавить еще плохое топливо, подвинуть момент воспламенения смеси ближе к ВМТ, детонация неизбежна. Опять-таки в комплексе с низким качеством бензина.
- Степень сжатия. О ней уже говорили, просто вспомним, что это отношение объемов цилиндра и камеры сгорания. Больше степень сжатия — выше градус горения, давление, при котором происходит процесс воспламенения.
- Конструктивные просчеты в камере сгорания. Здесь мы бессильны что-либо предпринять радикально, но знать о конструкционных недостатках, которые ведут к явлению детонации в моторе, нужно.
https://youtube.com/watch?v=Zy1RYH4xUuM
В большинстве случаев это:
- неудовлетворительные условия охлаждения удаленных от места искрообразования участков;
- медленное догорание остатков смеси в силу конструктивных особенностей камеры;
- неудовлетворительный тепловой баланс поршня — утолщения днища ближе к центру увеличивает путь для отвода тепла;
- крупный диаметр цилиндра тоже не способствует охлаждению и создает новые участки на удалении от электродов свечей.
Методы предупреждения детонации двигателя автомобиля
Способы недопущения детонации:
- использовать топливо с октановым числом, соответствующим техническим требованиям производителя;
- устанавливать свечи зажигания с калильным числом, удовлетворяющим нормативам;
- в случае использования механического распределителя импульсов корректно устанавливать угол опережения зажигания;
- перед программированием блока управления проверять на совместимость модель силового агрегата и версию программного обеспечения.
Для снижения риска детонации двигателя автомобиля была разработана система форкамерно-факельного зажигания с расположением электродов свечи в отдельной полости, связанной с основной камерой узким каналом. Подобные моторы производились небольшими партиями на заводе ГАЗ и устанавливались на машинах ГАЗ-3102. В головке имелся дополнительный клапан, через который от отдельной секции карбюратора в форкамеру подавалась обогащенная смесь. По мере развития систем электронного впрыска горючего работы над такими агрегатами прекратились.
Схема форкамерно-факельного зажигания.
Существуют бензиновые 4-тактные двигатели, работающие по циклу Миллера, предусматривающему преждевременное закрытие впускного клапана на этапе заполнения цилиндра либо позднее запирание на этапе начала сжатия. За счет подачи меньшего объема рабочей смеси возможно повышение геометрической степени сжатия до 12-14 единиц без риска детонационного сгорания. Цикл обеспечивает увеличенную степень расширения и повышает КПД силового агрегата, но наблюдается падение мощности и крутящего момента из-за неполноценного заполнения цилиндров.
Вопрос-ответ
Возможно, прочитав сотни форумов и перелопатив гору специальной литературы, читатель так и не найдёт ответ на свой вопрос. Но прежде чем везти авто на диагностику, можно ознакомиться с наиболее распространёнными вопросами, касающимися работы двигателей. Ответы здесь приводятся тоже:
В: Может ли детонация быть связана с появлением нагара?
О: В моторах с водяным охлаждением нагар образуется в любом случае. Толщина слоя всё время меняется, но контроллер нужен затем, чтобы подстраиваться под любые изменяющиеся условия. Что верно и для карбюраторных двигателей, если ими управляет блок ЭБУ.
В: Как влияет калильное число свечей на появление калильного зажигания?
О: Если установите «слишком холодную» свечу – получите нагар на электроде и на корпусе. Установка «горячих» свечей – случай более сложный. Если калильное число будет меньше рекомендованного, то не обязательно перегрев корпуса свечи приведёт к калильному зажиганию. Однако розжиг смеси раскалённой керамикой – процесс вероятный
На практике следует обращать внимание и на правильность выполнения монтажа (см. рис.).
В: Раньше возникала детонация на горячем двигателе
После смены заправки всё прошло. Наверное, неисправен контроллер?
О: Скорее неисправен датчик детонации, его проводка и т.д. Повысьте обороты до 3500 об/мин – лампа Check должна включиться сразу.
Иллюстрация ко второму вопросу приводится ниже:
Ошибки при монтаже свечей зажигания
Может быть, читатели дополнят список, оставляя грамотные комментарии и отзывы.
Причины возникновения детонации
Давайте пробежимся по основным причинам, точных причин не много, но они реально могут погубить мотор и очень быстро. ИТАК:
Любой современный мотор имеет определенную степень сжатия, и он рассчитан под определенное топливо (в нашем случае бензин). Если вы зальете бензин, не тот который рекомендует производитель. Тогда возможно, возникнет детонация. В дело в том что, число которое красуется на заправках, «80 – 92 – 95 – 98» и т.д. Это как раз стойкость бензина к детонационным процессам. Простыми словами если в мотор, степенью сжатия в 11 единиц, залить 76 – 80 бензин, он просто воспламенится от сжатия, а не от свечи зажигания. Так что если у вас написано 92 или 95 бензин, стоит лить именно такой. Производитель вам дает понять, что именно такое топливо в этом ДВС не воспламенится от сжатия!
- Поддельный бензин. Этот пункт вытекает как бы из «первого». Если вам обещают 95 или 98 бензин, а в итоге вас обманывают и подсовывают 92 или чего хуже 80. Тогда опять е мотор будет детонировать
- Уменьшение камеры сгорания. Со временем, при не правильной эксплуатации, или от некачественного топлива, камера сгорания может зарастать отложениями (как собственно и поршни). Она уменьшается в объемах, а соответственно степень сжатия начинает расти. То есть если раньше мотор ездил и не детонировал, то сейчас с заросшей камерой сгорания все чаще и чаще начинает проявляться это явление (четкий металлический звук)
- Система зажигания. Если она не правильно настроена (такое очень часто было характерно для карбюраторных моторов), например зажигания раннее, этот процесс не заставлял себя ждать
- Исправность системы охлаждения. Силовой агрегат, всегда должен хорошо охлаждаться, если температура слишком высокая (забита, неисправна система охлаждения), то давление в камере сгорания может расти! Опять же проявляются детонационные процессы
Конечно, стоит смотреть еще и на саму конструкцию ДВС, формы поршней, камеры сгорания, наличие наддува и т.д. Но основные причины я перечислил сверху
Почему мотор не глохнет после его остановки
Хотя калильное зажигание не является детонацией топлива, появление КЗ часто становится последствием детонации двигателя и результатом перегрева силового агрегата. Двигатель продолжает работать после выключения зажигания по двум основным причинам:
- одной из них является так называемый дизелинг;
- другой выступает КЗ (калильное зажигание);
Отметим, что многие автолюбители ошибочно путают понятия калильного зажигание, дизелинга и детонации. В случае продолжения работы мотора после выключения зажигания причиной может оказаться как КЗ, так и дизелинг. Указанное явление несколько отличается по своей природе от калильного зажигания, хотя имеет схожие симптомы.
Неисправности систем для прекращения подачи топлива
Для нейтрализации эффекта, когда двигатель не глохнет после выключения зажигания, на карбюраторные автомобили устанавливаются специальные устройства. Такими решениями являются электромагнитные клапаны в системе холостого хода, которые отключают подачу бензина.
Дальнейшее развитие системы привело к появлению на авто с карбюратором экономайзеров принудительного холостого хода. Решение создано для экономии топлива, которая достигается путем отключения подачи топливно-воздушной смеси в тот момент, когда происходит торможение двигателем. Указанный клапан также выполняет отключение подачи смеси после выключения зажигания, что препятствует дальнейшей работе силового агрегата в результате самостоятельного воспламенения горючего. В том случае, если подобная система установлена на автомобиле и двигатель работает после выключения зажигания, потребуется диагностика экономайзера. Клапан ЭПХХ может подклинивать, наблюдается разрыв мембраны и т.д.
Такая настройка предполагает уменьшение объема подаваемой смеси, в результате чего температура и давление в цилиндрах понизятся. При учете использование соответствующей марки бензина самовоспламенение смеси исключается.
Самопроизвольное возгорание топлива и нагар
Одним из последствий детонации и продолжительной езды на топливе с низким октановым числом выступает усиленное нагарообразование в камере сгорания. Обильный слой нагара может вызвать эффект калильного зажигания. Двигатель в подобных условиях продолжает работать даже после выключения зажигания.
Это происходит по причине того, что воспламенение топливной смеси происходит не в результате образования искры, а от контакта с горячими электродами свечи зажигания. Также возможен эффект самопроизвольного воспламенения в результате тления нагара или контакта с раскаленной головкой выпускного клапана.
Для удаления нагара без серьезного вмешательства активно применяются различные присадки в топливо, которые добавляются прямо в горючее. Дополнительно можно «почистить» двигатель, двигаясь 5-10 минут на повышенной передаче и максимальных оборотах. Отметим, что указанные решения действенны только при условии легких форм закоксовки. При более серьезных загрязнениях камеры сгорания необходимо воспользоваться способом раскоксовки двигателя при помощи активных реагентов или осуществить разборку ДВС для механической очистки.
Калильное зажигание и свечи
Зачастую КЗ возникает в результате избыточного нагрева изолятора или электрода свечи зажигания. Температура указанных элементов напрямую зависит от размера поверхности юбки изолятора свечи. Большая поверхность будет означать, что такие свечи являются «горячими».
Высокофорсированные агрегаты (атмосферные, малообъемные с большой мощностью или оснащенные турбонаддувом), а также моторы с высокой рабочей температурой требуют установки так называемых «холодных» свечей зажигания. Добавим, что для исключения появления калильного зажигания и нормальной работы ДВС в обязательном порядке нужно устанавливать свечи, калильное число которых рекомендуется производителем для установки на конкретный тип двигателя.
Другие причины появления КЗ
Вмешательство в конструкцию (тюнинг двигателя) или проведение ремонтных работ может являться причиной, которая влияет на калильное зажигание. Наиболее часто КЗ возникает в результате изменения степени сжатия в большую сторону. Увеличение степени сжатия может произойти после проведения капитального ремонта двигателя. Расточка цилиндров, фрезеровка прилегающей плоскости головки блока цилиндров и другие манипуляции могут привести к фактическому увеличению степени сжатия, КЗ на работающем моторе и дизелингу после его остановки.
Способы устранения
Если автомобилисту «посчастливилось» столкнуться с данной проблемой, не стоит отчаиваться. Существует несколько действенных способов, позволяющих избавиться от неприятного явления. Итак, как устранить детонацию двигателя?
Способ 1
Изначально необходимо обратить внимание на применяемое горючее. Многие владельцы автомобилей игнорируют предписания производителя, и в целях экономии заливают более дешевое топливо
Не стоит повторять данную ошибку, ведь почти всегда цена горючего прямо пропорциональна его качеству, то есть чем оно дороже, тем выше его качественные характеристики. Экономия в данном случае не оправдана: приобретя недорогое топливо и сохранив несколько десятков рублей, придется отдать несколько тысяч за ремонт силового оборудования. Также необходимо помнить, что октановое число заливаемого бензина должно быть аналогичным октановому числу, рекомендованному производителем. Если делать все по правилам, можно будет забыть о детонации.
Способ 2. Следует отрегулировать угол зажигания. Досрочное зажигание нередко становится причиной перегрева элементов, что чревато детонацией. Если угол зажигания не соответствует норме, силовое оборудование может детонировать даже при выключенном моторе.
Способ 3. Необходимо произвести проверку свечей зажигания. Если свечи неисправны, их стоит заменить в максимально короткий срок.
Способ 4. Если эксплуатация машины в основном осуществляется с небольшой нагрузкой, то в камерах сгорания накапливается нагар. Это одна из наиболее распространенных причин, из-за которых возникает детонация при глушении двигателя
Чтобы предотвратить проблему, очень важно время от времени давать существенную нагрузку на силовое оборудование, к примеру, двигаться с повышенными оборотами при высокой передаче
Способ 5. Когда при детонации из выхлопной трубы автомобиля идет дым зеленого или черного цвета, происходит выброс алюминия. Это говорит о том, что поршневая система машины находится на стадии разрушения или уже пришла в негодность. Единственное решение – полная замена поршневой системы.
Способ 6. Если с зажиганием все в порядке, и оно происходит своевременно, если хозяин автомобиля заливает только высококлассное топливо с подходящим октановым числом, если свечи зажигания находятся в исправном состоянии, а детонация двигателя на холостых оборотах продолжает проявляться, причиной является перегрев. Именно поэтому одним из наиболее распространенных методов устранения неполадок считается снижение «жара» в камере сгорания. Чаще всего применяется интеркулер, однако можно использовать обычную воду. Охладитель собирает горячий воздух и направляет его сквозь воздушные охладители. Такая манипуляция способствует уменьшению температуры.
Также причина перегрева может крыться в термосе. Произведя проверку и определив неисправность данного элемента, следует в обязательном порядке обратиться в сервис – самостоятельно исправить ситуацию не удастся.
В завершение стоит сказать, что детонация несет опасность для силового оборудования любого типа. Некачественное горючее – основная (но не единственная) причина ее возникновения. При проявлении первых признаков детонации следует максимально быстро определить и ликвидировать причины, которые вызвали самопроизвольное возгорание топлива. Игнорирование данного явления чревато дорогими ремонтными работами.
Видео о причинах детонации двигателя:
Последствия детонации двигателя
Для осуществления разгона транспортного средства, водитель резко вдавливает педаль газа. При попадании топлива в условия с повышенным давлением, сверхвысокими температурами, происходит воспламенение. Внутри камеры генерируется дополнительное давление, создается взрывная волна с возрастающей амплитудой, возникает цепная реакция, не поддающаяся контролю, коленвал вращается с огромной скоростью.
Детонация приносит огромные разрушения элементам двигателя:
- Срываются и обламываются кромки поршней.
- Нарушается целостность цилиндров, разрушаются стенки.
- Прокладка головки ГБЦ полностью разрывается.
- Датчики дроссельные выходят из строя.
В отличие от детонации, при нормальном функционировании топливо равномерно сгорает и передает энергию движения на поршни, затем на коленчатый вал и т.д.
Признаки детонации
На слух детонация в двс определяется в виде тонкого металлического стука. Обычно она сопровождается ощутимым уменьшением мощности, неустойчивой работой мотора, его перегревом, временным выбросом черного дыма. Детонация как явление представляет собой самовоспламенение рабочей смеси в виде взрывной волны. Чаще всего она происходит при резком ускорении или езде под горку, при появлении нагрузки, когда водитель нажимает педаль в пол.
Нормальная работа двигателя
Возникновение очагов самоспламенения
Высокие температуры и давление воздействуют на богатую смесь в точках ее не сгорания появляются различные активные вещества. Объем их достигает некоторой критической величины. Они вступают в реакцию окисления и происходит самовоспламенение топливно-воздушной смеси. В точке взрыва резко повышается температура, а взрывная волна распространяется с очень большой скоростью. Ударяется о стенки цилиндров. Новые очаги провоцируют самовоспламенения. Поэтому в агрегате появляется множество взрывных волн. Они вызывают его вибрацию. Поэтому характерный стук является является следствием многократных ударов взрывных волн о стенки цилиндров.
Срок жизни отдельной взрывной волны составляет тысячные доли секунды. За это время она успевает нанести огромный ущерб. При ударе о стенки цилиндров, она разбивает масляную пленку. Как следствие, детали подвергаются трению «на сухую» и от коррозионного износа под влиянием продуктов сгорания. Кроме того, давление взрывной волны достигает огромных значений, что постепенно приводит к разрушению деталей. Также детонация провоцирует перегрев агрегата, который также очень губителен. В совокупности все эти негативные факторы очень сильно влияют на моторесурс двигателя.
Основные причины детонации двигателя
Факторами при которых появляется детонация в ДВС, являются условия благоприятные для быстрых окислительных процессов в камере сгорания.
1. Рабочая смесь в соотношении 9:1. Она способствует формированию в дальних уголках камеры сгорания очагов окислительных реакций.
2. Увеличение угла опережения зажигания. Пик максимума давления сдвигается к верхней мертвой точке. Это способствует увеличению давления в камере сгорания и появлению детонации.
3. Невысокое октановой число бензина. Дело в том, что активность горючего к окислению возрастает со снижением октанового числа.
4. Возрастание степени сжатия. Потому что моторы с высокой степенью сжатия должны работать на горючем с высоким октановым числом.
5. Конструкция камеры сгорания выполнена неудачно. Поэтому происходит плохой отвод тепла, слишком большой диаметр цилиндров и пр.
Методы борьбы с детонацией
Существуют методы, борьбы с детонацией. Все они основаны на ускорении догорания несгоревших частей в основном пламени двигателя. В следствии этого возможно также замедление окислительных реакций.
Первый фактор – увеличение оборотов. Потому что время прохождения окислительных реакций значительно сокращается и вероятность самовоспламенения уменьшается. Второй фактор – вращение (турбулизация) смеси в камере сгорания. Так как фронт пламени распространяется и детонация не наступает. Третий фактор – снижение пути фронта пламени. Практически это решается установкой двух свечей на цилиндр или меньшим диаметром последнего.
Для борьбы с детонацией авто производители разрабатывают различные конструкции камер сгорания. Например — форкамерный-факельная система зажигания автомобиля ГАЗ-3102. Повсеместное применение электроники в автомобилестроении, позволило свести к минимуму это явление. Ведь датчики постоянно следят за ситуацией внутри цилиндров и при появлении первых признаков детонации изменяют состав рабочей смеси и угол опережения зажигания. Кроме того, созданы современные двигатели, работающие на сверх бедных смесях (соотношение 40-50:1), что также исключает детонацию.
Основные причины детонации зависят от конкретных условий при которых детонация в двс возникает. Задача определить что именно не хватает двигателю для нормальной работы.
Детонация – что это такое
Детонация – это просто неправильное сгорание смеси. Но если вовремя не предпринять мер, то детонация двигателя ВАЗ может иметь сильные негативные последствия. Особенность этого эффекта кроется в самовоспламенении горючей смеси за счет воздействия высоких температур и давления в цилиндрах.
При нормальной работе двигателя сгорание горючей смеси проходит в три этапа.
- Индукционный, проходит на подходе поршня к верхней мертвой точке. При этом этапе происходит начало возникновения очага пламени от искры, который в дальнейшем формирует фронт пламени, причем все это сопровождается неинтенсивным нарастанием давления в камере сгорания.
- Формирование и прохождения фронта пламени по камере сгорания, в результате чего основная масса смеси сгорает, и сопровождается это все резким возрастанием давления и температуры.
- Догорание остатков смеси, которые остались за фронтом, а также находящихся возле стенок цилиндра. Вот между переходом от второго этапа к третьему и возможно возникновение детонации. Высокая температура и давление, которое возникает при втором этапе, приводит к появлению быстротекущих химических реакций в несгоревшей смеси, в результате чего она самовоспламеняется. Такое горение происходит очень быстро (до 1200 м/с) и в виде взрыва, сопровождающееся образованием ударных волн, имеющих разрушительный характер.
Эти волны приводят к разрушению пристеночных слоев газов, что обеспечивает повышение теплообмена, из-за чего стенки цилиндров и другие составляющие ЦПГ перегреваются. Также взрывная волна разрушает масляную пленку стенок, в результате чего повышается трение между цилиндрами и кольцами. Детонация имеет и механическое воздействие на элементы поршневой группы – резкое возрастание давление приводит к появлению ударных нагрузок на днище поршня, клапана, стенки цилиндров, приводя к их повреждениям.
На рисунке показано, как происходит нормальное и детонационное сгорание топлива.
Слева – нормальное сгорание; справа – детонационное сгорание
Звон в двигателе при разгоне
У тебя двенаха , инжектор , в этих инжекторных мафынах есть ДД , он исключит детонацию из за низкоактанового бзина . По поводу всяких звуков надо ушками слушать — не слушав -это гадание на кофейной гуще . Топикстартеру КОЛ в дневник , за плохой вопрос . ))))))
Да не, пальцы полюбому ))))) ДД не панацея, а вдрух проводк оторвалси, иль сам лопнул.)))))
да? иногда он не справляется.
Заправляйся на нормальных тнк.
А не могут звенеть компенсаторы?
гидрики скорее стрекочат, а не звенят.
Да я не тебе советую, одно дело инка, другое дело таз. У меня например на тнк лучше едет. На луке хуже, на тореко когда как. GP тоже хорошие впечатления оставляют.
