Может ли быть детонация из за свечей: Может ли детонация быть из за свечей

Содержание

Причины, признаки и выбор свечей – Основные средства

А.Дмитриевский, к.т.н., ГНЦ РФ НАМИ

В предыдущем номере нашего журнала было дано описание признаков и причин появления детонации. Но наиболее опасным аномальным процессом сгорания является калильное зажигание, возникающее еще до появления искры от перегретого источника воспламенения. Так начинается неуправляемый процесс сгорания. Преждевременное воспламенение приводит к увеличению давления и температуры в цилиндре. Из-за этого воспламенение в следующих циклах начинается все раньше и раньше и так до тех пор, пока что-то не выйдет из строя. В лучшем случае сгорит электрод свечи или расколется изолятор (при этом на короткий промежуток времени может появиться стук в двигателе, затем поршень раздробит осколок изолятора и стук прекратится). В худшем случае произойдет “задир” поршня или прогорит его днище (рис.1 и 2).

Вероятность появления калильного зажигания, так же как и других видов аномального сгорания, зависит от химического состава бензина, наличия в нем ароматических углеводородов, его фактического октанового числа (ФОЧ), степени сжатия конкретного двигателя, угла опережения зажигания, температурного режима двигателя, температуры и состава рабочей смеси. В отличие от детонации калильное зажигание возникает при высокой частоте вращения (конечно при большой нагрузке) и сопровождается глухими стуками, которые даже опытный водитель обычно не слышит из-за общего высокого уровня шума при движении с высокими скоростями. При этом на 10–15% снижается мощность. По падению мощности установить появление калильного зажигания можно только при движении с полностью открытой дроссельной заслонкой (при подъеме, движении с максимальной скоростью, когда скорость автомобиля неожиданно уменьшается). Но при движении по ровной дороге установить начало калильного зажигания сразу не удается.

К числу аномальных процессов сгорания в бензиновых двигателях относится и работа двигателя с самовоспламенением всего заряда рабочей смеси при выключении зажигании (процесс аналогичен дизельному). Его часто неправильно называют калильным зажиганием (калилкой). Из-за низкой частоты вращения коленчатого вала (100-200 об/мин) работа происходит с резкими рывками и стуками. Появление такого рода воспламенения может косвенно свидетельствовать об ухудшении теплоотдачи, например из-за чрезмерного отложения нагара в камере сгорания или повышенной склонности топлива к самовоспламенению. Для устранения этого явления большинство зарубежных карбюраторов и некоторые отечественные (ДААЗ-2103, 2106) снабжены специальными электромагнитными клапанами (Антидизель), отключающими подачу топлива через систему холостого хода при выключении зажигания. Большинство отечественных карбюраторов, таких как К-131, К-151 ( малотоннажные автомобили ГАЗ и УАЗ), ДААЗ-2105, 2107, 2108 и их модификации оснащены экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) для отключения подачи смеси при торможении двигателем. При выключении зажигания клапан ЭПХХ также отключает подачу смеси, предотвращая работу двигателя с самовоспламенением. Если двигатель, оснащенный этой системой, все же работает с самовоспламенением, необходимо ее проверить (обычно заедает клапан ЭПХХ или бывает прорвана мембрана). В двигателях без клапана ЭПХХ или Антидизеля самовоспламенение иногда удается устранить путем регулирования карбюратора. Необходимо уменьшить частоту вращения на холостом ходу. За счет уменьшения количества подаваемой смеси ее температура и давление в цилиндре падают и самовоспламенения при работе на нормальном бензине не происходит.

Ну а теперь вернемся к калильному зажиганию. Чтобы предотвратить появление калильного зажигания, важно не допускать работы на топливе с октановым числом ниже рекомендованного инструкцией, систематически проверять, правильно ли установлено зажигание, устанавливать свечи, соответствующие только данному двигателю.

При слишком раннем зажигании во время разгона на низкой частоте работы двигателя появляется детонация, которую водитель хорошо слышит и переходит на понижающую передачу. Но это является одновременно предупреждением о низком качестве бензина, перегреве двигателя или неправильно установленном зажигании, что при высоких числах оборотов может привести к появлению калильного зажигания. Поэтому необходимо установить более позднее зажигание. Бывают случаи неожиданного перехода на слишком раннее зажигание, например, если отваливается контактная пластина у прерывателя, угол опережения зажигания увеличивается на 10–15 градусов, а двигатель может продолжать работать некоторое время, достаточное для сгорания свечи или прогара поршня.

Определение появления калильного зажигания в лабораторных условиях производится специальным прибором, фиксирующим изменение сопротивления искрового промежутка свечи за счет ионизации при воспламенении смеси еще до появления искры от катушки зажигания. Но в отличие от датчика детонации таких приборов в эксплуатации еще нет.

Одной из наиболее вероятных причин появления калильного зажигания является слишком высокая температура центрального электрода свечи или ее изолятора. Их температура зависит прежде всего от поверхности (длины) юбки изолятора – чем больше поверхность, тем “горячее” свеча. В двигателях с высокой литровой мощностью, особенно с турбонаддувом, а также в двигателях с воздушным охлаждением и в двухтактных двигателях приходится ставить более “холодные” свечи.

Для надежной работы двигателя необходимо устанавливать свечи в соответствии с рекомендацией завода-изготовителя двигателя. Но при эксплуатации автомобиля часто возникают ситуации, требующие квалифицированного подбора ее марки. Прежде всего – это желание поставить более надежные свечи специализированных зарубежных фирм. Второе – это вынужденная необходимость использовать время от времени бензин с пониженным против рекомендованного октановым числом. Наконец, нельзя не учитывать эксплуатационные условия, приводящие к работе двигателей длительное время на повышенных оборотах.

Причиной появления калильного зажигания может быть производственный разнобой в фактических степенях сжатия. Степень сжатия часто увеличивается в процессе капитального ремонта двигателей, например, при расточке цилиндров, при фрезеровании нижней плоскости головки цилиндров. Кроме того, за счет появления накипи в системе охлаждения повышается температурный режим поверхности камеры сгорания. Все это приводит к увеличению вероятности появления не только детонации, но и калильного зажигания. А следовательно, необходимо установить и более «холодные» свечи.

Как же разобраться во всем многообразии свечей, появившихся последнее время в продаже? Для выбора свечи следует воспользоваться каталогом ведущих фирм, в котором приводятся марки свечей для всех основных моделей автомобилей (включая и отечественные), мотоциклов, двигателей для сельхозтехники и даже для снегоходов и моторных лодок. Ну а если каталога нет, можно воспользоваться приведенной ниже таблицей 1 и расшифровкой обозначений свечей отечественного и зарубежного производства, приведенной в конце статьи.

Основным параметром, характеризующим тепловой режим работы свечи, а, следовательно, и склонность к калильному зажиганию, является ее калильное число. Наиболее удобное обозначение калильного числа, которое раньше было принято большинством европейских фирм, по времени в секундах, после которого начинается калильное зажигание при испытании свечи на специальной одноцилиндровой установке. Чем больше калильное число, тем свеча “холоднее” и может устанавливаться на форсированные двигатели. Последние годы большинство фирм все запутало, перейдя на условные обозначения свечей. Калильное число отечественных свечей маркируется по среднему индикаторному давлению в цилиндре специальной установки, при котором начинается калильное зажигание (от 9 до 26 кгс/см²). Это число примерно в 10 раз меньше, чем старое обозначение в секундах.

Как проверить, соответствует ли поставленная свеча вашему двигателю?

После пробега примерно 1000 километров, следует вывернуть свечи, пометив, из какого цилиндра каждая из них. Они много расскажут вам о состоянии двигателя. Когда изолятор светло-коричневый, бурый или светло-серый – значит калильное число выбрано правильно (рис.5). Черный матовый нагар на изоляторе и корпусе (рис.6) – признак работы на переобогащенной смеси или калильное число свечи слишком высокое. В этом случае необходимо проверить регулировку карбюратора или системы впрыска (например по газоанализатору). Если с регулировкой все в порядке – вашему двигателю требуется более «горячая» свеча. Блестящий маслянистый черный нагар (рис.7) свидетельствует о попадании в цилиндр смазки через поршневые кольца, направляющие втулки впускного клапана или систему вентиляции картера. Увы! Двигателю необходим ремонт. Изолятор снежно-белой окраски (рис.8) – признак работы свечи на предельно допустимом тепловом режиме. Причина: слишком раннее зажигание, очень горячая свеча или переобеднение смеси. Проверьте регулировки системы питания, характеристики автомата опережения зажигания и, если они в норме, подберите более холодную свечу.

Таблица 1 Момент затяжки свечей
Диаметр резьбы	Материал головки
Диаметр резьбы		Чугун			Алюминий
мм	Нм	кгсм	фунт•сила•фут	Нм	кгсм	фунт•сила•фут
18	35-45	3,5-4,5	25,3-32,5	25-35	2,0-3,5	14,5-25,3
14	25-35	2,5-3,5	18,0-25,3	25-30	2,5-3,0	18,0-21,6
12	15-25	1,5-2,5	10,8-18,0	15-20	1,5-2,0	10,8-14,5
10	10-15	1,0-1,5	7,2-10,8	10-12	1,0-1,2	7,2-8,7
18	20-30	2,0-3,0	14,5-21,6	20-30	2,0-3,0	14,5-21,6
14	10-20	1,0-2,0	7,2-14,5	10-20	1,0-2,0	7,2-14,5

Но даже в одном двигателе свечи могут оказаться в различном состоянии. Это бывает от неравномерного распределения смеси по цилиндрам, повышенного износа в одном из цилиндров, перегрева (обычно последнего цилиндра), “разброса” между цилиндрами углов опережения зажигания и фактической величины степени сжатия. Чтобы иметь запас по калильному числу, можно посоветовать иметь два комплекта свечей: для лета – более холодные, для зимы – горячие.

А почему бы не поставить заведомо более «холодные» свечи? Дело в том, что у «холодной» свечи, имеющей короткий конус изолятора и, следовательно, низкую температуру, не происходит его самоочищения. Постепенно изолятор покрывается нагаром, при пуске, прогреве и после длительной работы на режиме торможения двигателем, например при спуске с горы, на нем выпадает конденсат, он шунтируется, и начинаются перебои зажигания. Результат – повышенный выброс углеводородов и увеличенный расход топлива.

Температура центрального электрода свечи, вызывающего калильное зажигание, зависит от длины конуса изолятора, длины резьбы, материала головки (алюминий или чугун), способа охлаждения (жидкостное или воздушное) и особенностей конструкции свечи. Последнее время большинство фирм выпускают свечи с биметаллическим центральным, а иногда и боковыми электродами свечи (медный электрод, покрытый жаростойким материалом)(рис.9). Это позволяет снизить температуру электрода при достаточно большой поверхности конуса изолятора и его повышенной температуре, обеспе-чивающей самоочищение при работе. В результате одна марка такой свечи охватывает по тепловым характеристикам две-три марки свечей старой конструкции. Другим оригинальным решением является изготовление миниатюрного центрального электрода из платины, не выступающего из изолятора. Особо холодные свечи с калильным числом от 300 и выше для форсированных двигателей изготавливаются с серебряным (а иногда и золотым) электродом и очень короткой юбкой изолятора.

Зачем делают несколько боковых электродов? Дело в том, что при этом упрощается обслуживание двигателя за счет увеличения пробега между регулировками искровых промежутков свечей. Например, при исходном искровом промежутке 0,5 мм перебои в зажигании начинаются лишь при его увеличении до 0,9–1,0 мм. У свечей с несколькими электродами пробег до достижения такого же зазора увеличивается в несколько раз. Поэтому можно сразу устанавливать больший исходный зазор (0,8 мм), что улучшит работу двигателя на режимах пуска и прогрева. Заметных улучшений мощностных и экономических показателей не наблюдается.

При боковом расположении электрода массы, его рабочая поверхность часто выполняется цилиндрической, чтобы искровой промежуток имел постоянную величину.

Несколько практических советов

Не рекомендуется очищать свечи в пескоструйном аппарате, так как при этом разрушается поверхность изолятора. Лучше опустить ее на некоторое время в растворитель, бензин или применить специальный аэрозоль. Затем деревянной палочкой очистить изолятор, электроды, корпус и продуть их сжатым воздухом.

При регулировке искрового промежутка свечей следует пользоваться только круглыми щупами, ведь из-за неравномерного выгорания электродов или при цилиндрической поверхности электродов от пользования плоскими щупами фактический зазор может оказаться больше замеренного (рис.10).

Не стоит слишком сильно затягивать свечу. Для свечей с резьбой 14х1,25, устанавливаемых в алюминиевую головку цилиндров, момент затяжки должен быть в пределах 20–30 Н•м (2–3 кгс•м) – при плоском седле и 10–20 Н•м – при коническом. При короткой резьбе (9,5–12,7 мм) момент затяжки берут ближе к нижнему пределу, при длине резьбы 19 мм – ближе к верхнему. Если нет под рукой динамометрического ключа, то свечу с новой прокладкой заворачивают до упора без усилия, а затем поворачивают ключом с усилием на 80–90 градусов. При старой прокладке угол поворота ключа с усилием должен быть меньше. У свечей с коническим уплотнением поворот ее с усилием производится только на 15 градусов. При затягивании и отворачивании свечей желательно пользоваться ключами, имеющими приспособления для захвата ее за верхний контакт и карданное сочленение, предупреждающее поломку изолятора.

Длина резьбы корпуса свечи и способ его уплотнения (по торцу с прокладкой или по конической поверхности) должны соответствовать конструкции головки цилиндров.

При покупке следует опасаться свечей, выпускаемых “по лицензии ведущих фирм” в других странах или просто подделок под известные марки. Как правило, такие свечи имеют меньший ресурс работы и большой разброс по калильным числам, что может привести к выходу из строя всего двигателя.

По внешнему виду отличить подделку можно по плохо выполненной упаковке, смазанному рисунку на ней, плохо обработанному шестиграннику свечи, чуть перекошенной надписи. Но лучше всего покупать свечи в “солидных” магазинах и всегда иметь пару надежных свечей в запасе.

Таблица 2

Почему возникает детонация на холодном и горячем двигателе: основные причины

Дальше рассматривается только один тип двигателей – инжекторные. А у них, как известно, всем управляет блок ЭБУ: он регулирует подачу топлива, а также переключает ток в катушках зажигания. Главное, что под контролем ЭБУ находятся две важных цифры – угол опережения зажигания и насыщенность смеси. Интересно то, что других параметров, влияющих на появление детонации, назвать будет нельзя (их нет). А сама детонация – это горение, но проходящее в таком режиме, когда очаг воспламенения находится вдали от свечи. Проще говоря, если «нештатные» очаги есть, то есть и детонация. Ниже рассказывается о том, чем она, то есть детонация, может быть вызвана.

Признаки и последствия детонации двигателя

Все детали, составляющие конструкцию мотора, рассчитаны только на определённую температуру и давление. А не рассчитаны они на повышенные ударные нагрузки, которые сопровождают детонацию всегда. Снаружи двигателя слышится характерный звон (стук), а внутри происходит следующее: на деталях образуются очаги разрушения. Такие дефекты со временем не уменьшаются, а как раз наоборот. Срезанные, сорванные кромки поршней – это и есть результат детонации, которая появлялась регулярно.

Боковая поверхность и верхние кромки страдают в первую очередь

Её результатом может быть и пробой прокладки ГБЦ. Заметим, что само явление детонации сопровождается изменением выхлопа: состав меняется, цвет темнеет, температура понижается. Впрочем, всё это заметить сложно – детонация может появляться и исчезать. Остаётся надеяться на чуткость слуха, да на лампу Check Engine.

Даже появление устойчивой детонации не всегда приводит к срабатыванию индикатора. Например, при выходе из строя датчика дроссельной заслонки получается следующее: ЭБУ «думает», что всё нормально, а мотор «шпарит» на обеднённой смеси и при этом, конечно же, он будет «звенеть».

Почему «звенит» холодный двигатель

Детонация на холодном двигателе, если она действительно возникает, чаще будет обусловлена одним фактором – слишком обеднённой смесью в одном или нескольких цилиндрах. И тут надо смотреть, что стало причиной. Наиболее частой из этих причин становится засорение форсунок. Объём топлива, подаваемого на такте впуска, должен соответствовать числам, рассчитанным программой контроллера. В случае появления засора это правило не выполняется.

Форсунки иногда нужно чистить

Надо сказать, по мере прогрева эффект может исчезать полностью. Проверять нужно фильтр грубой очистки, затем фильтры на всех форсунках, ну а засорение самой форсунки – неприятность довольно серьёзная. И бороться с ней будет накладно с финансовой точки зрения.

Блок ЭБУ стремится компенсировать засор, варьируя разные параметры. Детонация при этом не возникает, однако снижается мощность. Но «регулирование», о котором шла речь, тоже имеет свои пределы – при значительной степени засорённости оно не помогает. Тогда зажигается лампа Check, а двигатель начинает «звенеть».

Пусть наблюдается детонация при запуске горячего двигателя – она появляется и сразу исчезает. Тот же эффект может обнаруживаться и при «холодном» запуске. В таком случае можно утверждать, что неисправен датчик детонации. Сам датчик выходит из строя редко, и скорее всего, проблема – в проводке. О наличии неисправности скажет включение лампы Check. Но пока обороты остаются низкими, на некоторых двигателях лампочка не срабатывает.

Появление детонации контролирует именно такой датчик

Блок ЭБУ, как мы говорили, регулирует два параметра: угол опережения зажигания, степень насыщенности смеси. Если сигнал, считываемый с датчика, полностью отсутствует, то ЭБУ выставляет значения на «разумный минимум». Смесь не будет слишком обеднённой, чтобы исключить детонацию. Но в первую секунду блок ЭБУ «не знает», что сигнал с датчика отсутствует, и параметры доводятся «до предела».

Проведите опыт: отключите, а через 5 минут снова подключите любую клемму АКБ, выполните старт. Затем обороты двигателя нужно повысить до 3000 об/мин. Детонация, продолжающаяся 1-2 секунды, должна наводить на одну мысль: неисправности в цепи датчика – есть, их надо искать.

Детонация может возникнуть и после прогрева

Если говорить об «инжекторе», а не о карбюраторном ДВС, нужно заметить, что детонация на горячем двигателе – явление трудноуловимое. Она может возникать только под нагрузкой, то есть стоять и «газовать», пытаясь услышать звон, будет бесполезно. Одной из причин появления детонации является поломка датчиков – это датчик температуры, а также датчик положения заслонки дросселя. Рассмотрим оба вопроса подробнее.

Чтобы заметить эффект от поломки температурного датчика (ДТОЖ), нужно прогреть двигатель до 90-100 Гр. C. Возможно, это удастся сделать, не выезжая с парковки, но в зимнее время такой прогрев займёт ровно час. Дальше, принимая значение температуры равным 80 градусам, блок ЭБУ продолжит корректировать угол опережения в соответствии с этим «усреднённым» значением. А оно является заниженным, и поэтому возникнет детонация. Сам угол опережения затем будет сразу уменьшен. Но такая регулировка, конечно же, имеет пределы.

Любой датчик ДТОЖ – обычный терморезистор

Неисправный датчик может проявлять себя по-разному: до прогрева он ведёт себя нормально, затем начинает «чудить». И вот тогда, то есть в таких случаях, неисправность не определяется и лампа не загорается. А детонация может исчезать и снова появляться. Тут нужен БК: надо смотреть, чему равны «цифровые» показания температуры.

При отсутствии датчика ДТОЖ блок ЭБУ считает, что температура равна 80-ти градусам. Превысив этот предел, легко добиться появления устойчивой детонации.

Пусть будет неисправен датчик положения дроссельной заслонки. И допустим, считываемое с него значение – меньше, чем «настоящее». Тогда смесь будет слишком обеднённой, и детонация на горячем двигателе возникнет обязательно. Кстати, пока мотор не прогрет, эффект не проявится. Ещё одним важным фактором считается наличие нагрузки.

Датчик считывает угол отклонения дроссельной заслонки

Выше сказано, что к детонации приводит сочетание трёх факторов:

Поломка датчика заслонки;
Значительная нагрузка на двигатель;
Достаточный уровень прогрева.

Устранять нужно, конечно же, именно первый фактор. Тогда мотор можно будет эксплуатировать в любых режимах.

Пытаясь газовать на стоянке, нет смысла ждать появления детонации по причине неисправности датчика. Речь идёт, разумеется, только о датчике положения заслонки. Смотрите, что указано в «пункте 2» – мотору нужна нагрузка. Это значит, что эффект не проявит себя, если передача не включена.

Пара слов о калильном зажигании

В 50-е годы явление детонации только начинали изучать. Тогда был обнаружен следующий эффект: воспламенение могло происходить раньше, чем появлялась искра. Выяснилось, что очагом воспламенения являлись частички нагара. Сам эффект, о котором идёт речь, был назван «калильным зажиганием». И этот эффект, оказывается, приводит к детонации всегда.

Не путать с детонацией при выключении зажигания!

Такой нагар становится причиной калильного зажигания

Логика здесь состоит в следующем: детонация появляется в случаях, когда зажигание является «ранним». Но калильное зажигание, как многие знают, всегда предшествует «штатному». Блок ЭБУ исправно контролирует момент появления искры, но в этом не всегда будет смысл – горение может идти уже тогда, когда ток в катушке ещё отсутствует.

Допустим, появляется детонация при запуске горячего двигателя, и она не исчезает через секунду или две. Как известно, так может проявляться калильное зажигание. А вот на «холодном» двигателе калильное зажигание не возникает никогда. Это утверждение в совокупности с первым позволяет выполнять диагностику.

Заметим ещё раз – здесь говорится о причинах появления детонации. Одной из них принято считать эффект «калильного зажигания». Его, в свою очередь, вызывает наличие любого из факторов:

Появление характерного нагара на плоском электроде либо на корпусе свечи;
Полное или частичное выгорание центрального электрода;
В редких случаях очагами воспламенения могут быть отложения на клапанах, ещё реже – копоть на поршне. Но в каждом таком случае оказывается, что центральный электрод прогорел полностью.

Третий пункт соответствует фактору, очень редко встречающемуся на практике. Так что делайте выводы правильно.

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.

Звук детонации двигателя на видео

почему происходит и как устранить

Начнем с того, что ряд неисправностей двигателя опытные автомеханики и сами водители могут определить по звуку работы ДВС. Как правило, появление «звона» при резком нажатии на газ на повышенных передачах или «бубнящий» звук после выключения зажигания не сильно пугает начинающих автолюбителей, однако зачастую это звук детонации двигателя.

При этом в ряде случаев такие звуки поголовно списывают на стук поршневых пальцев. Однако важно понимать, что зачастую дело не в пальцах, а в детонации, которая в скором времени может обернуться серьезными неприятностями и дорогостоящим ремонтом мотора.

Нужно учесть, что поршневые пальцы обычно стучат на сильно изношенных моторах, в которых уже давно имеются проблемы с поршнями, кольцами и т.д. При этом звонкие постукивания в относительно «свежем» силовом агрегате с нормальной ЦПГ никак не являются звуками ударов металла по металлу.

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах. Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах, при резком нажатии на педаль газа в движении и т.д. Также мы рассмотрим, что делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Содержание статьи

Детонация двигателя: основные признаки

Итак, детонация представляет собой неконтролируемый хаотичный процесс сгорания топлива, который больше похож на взрывы в цилиндре. Причем эти условные взрывы происходят несвоевременно (например, на такте сжатия, когда поршень еще движется вверх). В результате ударная волна и высокое давление становятся причиной сильнейших нагрузок на элементы ЦПГ и КШМ, буквально разрушая мотор.

Детонацию определяют не только по звуку, но и по ряду других признаков. Прежде всего, двигатель теряет мощность при нажатии на газ, также мотор может немного дымить в момент резкого нажатия на педаль акселератора серовато-черным дымом. Обычно сильная детонация сопровождается перегревом двигателя, на холостых и под нагрузкой работа ДВС может быть крайне неустойчивой, скачут обороты и т.д.

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

Специалисты выделяют несколько главных причин, по которым топливо детонирует в двигателе.

Прежде всего, стоит сразу выделить использование низкооктанового бензина в агрегатах с высокой степенью сжатия. Если просто, октановое число бензина (
АИ-92, 95 или 98) фактически указывает на его детонационную стойкость, а не на качество, как многие ошибочно полагают.

Использование топлива с неподходящим октановым числом для конкретного двигателя закономерно приводит к тому, что топливно-воздушный заряд детонирует при сильном сжатии. Еще добавим, что простые двигатели, которые не имеют ЭСУД и датчика детонации, подвержены большему риску.

Закоксовка двигателя. Важно понимать, что современные моторы не только на иномарках, но и на отечественных авто сильно отличаются от аналогов времен СССР. В двух словах, если моторы на модели «Москвич» 2141 имели степень сжатия около 7 единиц и нормально работали на любом топливе, то сегодня агрегаты имеют от 9 до 11 и более единиц.

При этом уменьшение физического объема камеры сгорания в результате образования слоя нагара приведет к тому, что топливный заряд в цилиндре будет сжиматься сильнее, при этом появляется детонация. Если к этому добавить и низкое качество топлива на отечественных АЗС, тогда риски еще более возрастают.

Нарушение процесса смесеобразования. В этом случае может начать детонировать слишком «богатая» смесь, в которой много топлива по отношению к количеству воздуха.

Отметим, что такая детонация может быть кратковременной и часто остается незамеченной для водителя, однако об отсутствии вреда для двигателя при этом говорить никак нельзя.

Угол опережения зажигания (УОЗ). Простыми словами, угол зажигания определяет, в какой момент будет подана искра в камеру сгорания. Если учесть, что в норме топливо не взрывается, а горит, тогда становится понятно, что процесс сгорания также занимает некоторое время.

При этом важно сделать так, чтобы максимум давления газов на поршень, которые образуются в результате сгорания порции топлива, приходился именно на момент рабочего хода поршня. Только так можно эффективно передать через поршень энергию расширяющихся газов на коленвал.

Для этого искру можно подать немного раньше того момента, пока поршень дойдет до верхней мертвой точки (ВМТ). За это время топливо успеет воспламениться, а расширение газов и рост давления на поршень как раз произойдет в тот момент, когда поршень уже достигнет ВМТ и затем пойдет вниз.

При этом нужно понимать, что неправильная регулировка УОЗ (сдвиг момента воспламенения ближе к ВМТ), когда смесь воспламеняется практически тогда, когда поршень уже поднялся верхнюю мертвую точку, часто становится причиной появления детонации. Опять же, традиционно добавим к этому еще и низкое качество топлива.

Конструктивные особенности камеры сгорания. Бывает так, что некоторые двигатели изначально склонны к детонации. В ряде случаев причиной является само устройство камеры сгорания, реализация ее охлаждения и т.д.

Еще виновником могут оказаться и поршни, у которых отмечен неудовлетворительный тепловой баланс (например, днище поршня утолщено ближе к центру, что заметно ухудшает качество отведения избытков тепла). Так или иначе, но риск возникновения детонации на подобных моторах намного выше.

Перегрев двигателя. Если обратить внимание на предыдущий пункт, становится понятно, что повышение температуры в камере сгорания является причиной детонации. Вполне очевидно, что снижение эффективности работы системы охлаждения может привести к тому, что двигатель перегревается.

В подобных условиях вполне вероятно возникновение детонации, при этом сама детонация также дополнительно приводит к локальным и общим перегревам. По этой причине детонация мотора в результате неисправной системы охлаждения особо опасна, так как силовой агрегат может быть не только сильно поврежден, но и в дальнейшем не подлежать восстановлению.

Как устранить детонацию двигателя

Итак, рассмотрев основные причины детонации мотора и разобравшись с тем, что это такое, можно перейти к тому, как избавиться от этого явления. Начнем со старых ДВС. В самом начале следует исключить перегрев мотора, а также заправку некачественным или неподходящим топливом, проверить свечи зажигания.

Далее, если на двигателе не установлен датчик детонации, тогда проявление ее признаков указывает на необходимость регулировки УОЗ. Для этого нужно уменьшить угол опережения зажигания, покрутив трамблер. Главное, добиться того, чтобы двигатель стабильно работал в режиме холостого хода.

Решение является временным, так как долго с уменьшенным углом зажигания ездить нельзя (прогорят выпускные клапана в результате роста температуры отработавших газов), но добраться до сервиса своим ходом вполне реально.

Однако во время езды нужно постоянно следить за тем, чтобы в двигателе не было характерного «звона». Еще на старый ДВС можно установить так называемый электронный октан-корректор, чтобы избежать манипуляций с трамблером. Еще добавим, как показывает практика, многие владельцы карбюраторных авто предпочитают установить электронное зажигание.

Что касается более современных двигателей, на инжекторных агрегатах штатно реализованы решения, позволяющие избежать или свести к минимуму риск детонации. Речь идет о датчике детонации двигателя (ДД), который фиксирует ее возникновение. Затем соответствующий сигнал поступает на ЭБУ.

Затем блок управления самостоятельно корректирует угол опережения зажигания с учетом тех данных, которые были получены от ДД. При этом возможность такой корректировки составляет, в среднем, сдвиг угла на 2 – 5 градусов. Если же избавиться от детонации таким способом не удается, ЭБУ фиксирует ошибку и прописывает к себе в память, на панели приборов может загореться «чек», двигатель переходит в аварийный режим и т.д.

То же самое происходит и тогда, когда сам датчик детонации вышел из строя или топливо оказалось слишком неподходящим, то есть контроллер попросту не способен убрать детонацию путем запрограммированного сдвига угла опережения зажигания.

Становится понятно, что в этом случае водителю на начальном этапе нужно начать с проверки датчика детонации, а также считать ошибки из памяти ЭБУ. Сделать это можно в рамках компьютерной диагностики двигателя. Также проверку можно выполнить и самостоятельно (при наличии специального диагностического адаптера-сканера в разъем OBD и смартфона/планшета или ноутбука с предварительно установленным программным обеспечением).

Детонация двигателя: что это такое?

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

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

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

Содержание статьи

Основные причины детонации

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

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

В списке основных причин появления детонации отмечены:

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

Эксплуатация двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Октановое число бензина

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

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

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

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

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

Особенности конструкции ДВС

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

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

Конструктивные решения для предотвращения детонации

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

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

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

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

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

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

Детонация двигателя при выключении зажигания

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

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

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

Детонация двигателя и возможные последствия

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

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

Причины детонации двигателя

Причины детонации двигателя

Стук, возникающий при разгоне автомобиля, многие классифицируют как “стук пальцев”, что не верно, – это результат детонации.

Одной из причин детонации может быть чрезмерно раннее зажигание. При этом топливная смесь воспламеняется преждевременно, а высвобождаемая энергия затрачивается только на увеличение силы трения в кривошипно-шатунном механизме и может привести к повреждению пар трения (например, к образованию задиров на коленвале и вкладышах).

Еще одной причиной детонации является использование более низкооктанового топлива, чем это предусмотрено в технических требованиях изготовителя конкретного двигателя (например, использование бензина А-76 вместо А-95).

Фактически, низкооктановые бензины – рассчитаны на использование в двигателях, степень сжатия в которых ниже, чем в тех двигателях, которые рассчитаны на использование более высокооктановых бензинов. Поэтому, топливная смесь, приготовленная из низкооктанового бензина (при ее использовании в двигателе с более высокой степенью сжатия) – детонирует (сгорает со скоростью взрыва), при чем выделяется большое количество тепловой энергии, что в свою очередь, при продолжительной эксплуатации двигателя приводит к его серьезным повреждениям.

Признаками детонации двигателя является черный дым из выхлопной трубы и падение мощности двигателя из-за нарушения процесса горения топливной смеси.

Полное отсутствие детонации – тоже плохо и может свидетельствовать либо о слишком позднем зажигании, либо об использовании более высокооктанового бензина.

Калильное зажигание: условия и причины возникновения

Детонация и калильное зажигание – это два разных явления.

Калильное зажигание – это процесс воспламенения топливной смеси поверхностью какой-либо чрезмерно нагретой детали камеры сгорания.

При калильном зажигании сгорание смеси происходит как обычно, однако несколько преждевременно и равносильно самопроизвольному увеличению угла опережения зажигания по отношению к оптимальному значению. В таком режиме мощность двигателя внезапно и резко падает, и если не снизить нагрузку на двигатель – перегретые детали будут повреждены.

Теоретически, разделяют два случая калильного зажигания – до возникновения искры между электродами свечи зажигания или после этого.

Реальную опасность для двигателя представляет только первый случай.

Наиболее типичной причиной возникновения калильного зажигания является перегрев свечей зажигания, который может возникнуть в случае использования слишком “горячих” свечей зажигания.

Кроме этого, источником калильного зажигания могут быть выпускной клапан или поршень. Здесь следует отметить о том, что температура, при которой может произойти калильное зажигание от перегретого клапана или поршня – меньше, чем у свечи, так как воспламеняющая способность зависит не только от величины нагрева, но и от величины площади поверхности перегретой детали.

Также, здесь следует отметить, что перегрев выпускного клапана может быть спровоцирован неправильной регулировкой газораспределительного механизма, в результате которой выпускной клапан зажат настолько, что не в состоянии герметично закрывать отверстие в головке двигателя для выпуска выхлопных газов из камеры сгорания.

Основные причины возникновения калильного зажигания является чрезмерно раннее зажигание и эксплуатация двигателя в течение продолжительного времени в режиме максимальной мощности, на максимальных оборотах (недостаточное охлаждение блока цилиндров и его головки), когда полностью открыта дроссельная заслонка (обогащенная топливная смесь).

Таким образом, калильное зажигание возникает в режиме

максимальной мощности двигателя.

Работа двигателя после выключения зажигания

(Вспышки при выключенном зажигании)

Работа двигателя после выключения зажигания, то есть в режиме минимальной нагрузки (на холостом ходу), – наиболее вероятна после движения автомобиля в условиях, которые способствуют повышенному нагреву деталей двигателя.

В таких условиях, уже после выключения зажигания, коленчатый вал под действием инерции продолжает свое движение, в результате чего топливная смесь попадает в один из цилиндров двигателя и при медленном сжатии успевает нагреться до температуры самовоспламенения, а после этого следует рабочий цикл, который приводит к захвату топливной смеси другим цилиндром и т.д. Работа двигателя в таком режиме может продолжаться на протяжении от нескольких секунд – до нескольких минут (процесс будет продолжаться до тех пор пока двигатель постепенно не остынет).

Также, следует отметить, что, кроме нагрева деталей двигателя, на продолжительность работы двигателя влияют отработавшие газы, оставшиеся в цилиндре после предыдущего рабочего цикла, так как на низкой частоте вращения вентиляция цилиндров значительно хуже. Поэтому, отработанные газы, смешиваясь со свежей топливной смесью, прогревают ее, улучшая условия для самовоспламенения. Кроме этого, снижение концентрации рабочей смеси за счет разбавления отработанными газами – исключает возникновение детонации, поэтому работа двигателя после выключения зажигания практически безопасна, не смотря на неравномерность его вращения.

Практически все современные двигатели оборудованы электромагнитным клапаном, который перекрывает подачу топлива в карбюратор через систему холостого хода после выключения зажигания, и поэтому исключает возможность его работы в таком режиме.

Поэтому, работа двигателя современного автомобиля после выключения зажигания может свидетельствовать о неисправности вышеуказанного электромагнитного клапана или о неисправности цепей его управления.

Для того, что бы остановить двигатель, продолжающий работать после выключения зажигания, – необходимо ненадолго глубоко нажать на педаль газа (что бы в камеру сгорания попало большое количество топливной смеси, которое охладит перегретые детали и устранит условия для возникновения процесса самовоспламенения).

Еще одним способом, который позволяет сократить продолжительность работы двигателя после выключения зажигания, – является понижение частоты вращения двигателя на холостом ходу, однако при этом может повыситься токсичность выхлопных газов, а также ухудшаются условия его смазки.

Влияние нагара на режим работы двигателя

Еще одним фактором, который влияет на режим работы двигателя – является нагар на стенках камеры сгорания.

Влияние наличия нагара проявляется в ухудшении условий для охлаждения головки блока двигателя, в повышении фактической степени сжатия рабочей смеси, а также в том, что нагар может оказывать каталитическое действие, вызывая самовоспламенение работы смеси.

При изменении режимов работы двигателя нагар может разрыхляться и расслаиваться, при этом, частицы, отделившиеся от стенок камеры сгорания легко перегреваются и могут провоцировать возникновение калильного зажигания.

В совокупности – эти факторы способствуют созданию условий, при которых невозможно нормальное сгорание топливной смеси.

Поэтому, в случае, если во время форсированной езды по автомагистрали в двигателе прослушиваются какие-то непонятные стуки – это не детонация. Логичнее объяснить их самовоспламенением топлива из-за перегрева двигателя или обильного нагара в камерах сгорания. Однако, если стуки проявляются на переменных режимах работы двигателя, то это признак детонации.

Автор: Alex Petrovsky

НА ВЕРХ

Причины и признаки детонации двигателя

Опытные автовладельцы знакомы с детонацией в двигателе. Она появляется как в бензиновых двигателях, так и в дизельных. Этот процесс может вызвать серьёзные нарушения в работе силового агрегата, поэтому отслеживать её крайне важно. Ниже узнаем причины возникновения детонации и пути устранения, разберёмся, что это такое.

Что это такое

Детонация двигателя – это неконтролируемое возгорание горючей смеси в камере сгорания. Этот процесс самопроизвольный и приводит к возникновению ударной волны, действующей на стенки цилиндра и поршневую группу. Возрастает нагрузка и на коленчатый вал, шатуны и вкладыши.

При самопроизвольном возгорании топливной смеси происходит взрыв, который отрицательно влияет на детали силового агрегара

В дизельном двигателе детонация возникает в случае неправильного впрыска дизтоплива. При уменьшении объёма температура поднимается. Её значение намного превышает температуру возгорания топливной смеси. Если сделать преждевременный впрыск, то топливо взорвётся до того, как поршень поднимется до верхней мёртвой точки.

Видео детонации двигателя

Как выглядит детонация в автомобильном двигателе, показано на видео:

Признаки

Детонацию различают по таким признакам:

Для чего используют датчик детонации

Для контроля за опасной детонацией современный автомобиль оснащён датчиком. Он расположен на блоке силового агрегата. Каково же влияние датчика на работу двигателя? Его задача – преобразовывать энергию механических колебаний в электрические сигналы. В корпусе размещена пьезоэлектрическая пластина. Она выдаёт напряжение, пропорциональное амплитуде колебаний.

Показания датчика детонации позволяют регулировать состав горючей смеси и углы фаз зажигания

Датчик – это акселерометр, который постоянно отсылает в электронный блок управления двигателем (ЭБУ) импульсы. После обработки сигналов блок даёт команды для изменения состава смеси воздух-топливо либо смещения фазовых углов зажигания.

Если датчик вышел из строя, то ЭБУ не в силах полноценно контролировать работу двигателя и выставляет заведомо позднее зажигание. Такое решение позволяет перевести силовой агрегат в щадящий режим, но потребление топлива возрастает в 1,5–2 раза, а мощность резко падает.

Причины возникновения

Чаще всего детонация выражается при выключении зажигания (глушении) и на холостых оборотах. Разберёмся, какие причины могут привести к тому, что двигатель детонирует.

Использование бензина с октановым числом ниже, чем предписывает производитель. Низкооктановое топливо подходит для старых автомобилей, степень сжатия в двигателях которых намного меньше. Современные силовые агрегаты требуют качественного топлива.
Раннее зажигание. В некоторых автомобиля есть возможность выставления углов зажигания. Установка раннего срабатывания свечей приводит к лучшему управлению дроссельной заслонки, но, с другой стороны, становится причиной детонации. Выставляя преждевременное воспламенение смеси, моторист провоцирует возникновение ударной волны. Она действует на поршень, который двигается к верхней мёртвой точке, замедляя его. Двигатель сильно перегревается и быстро выходит из строя.
Бедная горючая смесь. Отдельные любители экспериментов специально повышают содержание воздуха и уменьшают количество бензина. Этим они добиваются увеличение мощности двигателя. Обеднённая смесь также получается в результате неправильной регулировки силового агрегата. Бедная горючая смесь – третья распространённая причина неконтролируемого возгорания.
Нагар в камере сгорания. Отложения на стенках приводят к уменьшению объёма камеры и повышению температуры блока цилиндров. Такие условия увеличивают вероятность детонации. Нагар появляется после использования топлива низкого качества.
Свечи зажигания. Причина детонации двигателя – это ошибочно подобранные свечи.

Варианты решения

Заправляйте автомобиль топливом на проверенных автозаправках.
Не покупайте дизельное топливо с рук.
Для устранения причин используйте свечи, которые рекомендует производитель транспортного средства. Приобретайте свечи зажигания, предписанные технической документацией на авто.
Не экспериментируйте с установкой углов зажигания. Такие манипуляции чреваты быстрым износом двигателя.
После ремонта мотора тщательно проведите регулировки системы подачи топлива и зажигания.

Последствия на фото

Ниже приведена подборка фотографий, показывающая последствия самопроизвольного возгорания в бензиновых и дизельных двигателях. Чаще всего прогорает днище поршня и клапанов.

: Детонация двигателя способна сжечь свечи зажигания

: Самопроизвольное воспламенение выжигает внусные и выпускные клапана

Детонация убивает двигатель внутреннего сгорания
В первую очередь детонация действует на поршневую группу

Детонация опасна для всех типов двигателя. Плохое топливо – вот главный виновник её появления. При первых признаках постарайтесь побыстрее устранить причины, вызывающие неконтролируемое воспламенение горючей смеси. Игнорирование проблемы приведёт к дорогому ремонту силового агрегата.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!
Причины детонации двигателя и их устранение
Одной из важнейших и опаснейших проблем автомобилистов является детонация двигателя. Понятие детонации появилось вместе с двигателем внутреннего сгорания. Сегодня существует множество способов предотвратить самопроизвольный процесс воспламенения горючей смеси но, тем не менее ни один производитель не может дать полную гарантию отсутствия подобной проблемы.
Описание понятия и механизма детонации
Детонация возникает, когда давление на топливно-воздушную смесь (ТВС) выше нормы. В результате большего воздействия на педаль акселератора, в цилиндре повышается давление, и поршень не может достичь верхней точки своего движения. ТВС воспламеняется значительно раньше, создавая эффект ударной волны.
Выделяемое тепло распределяется по камере сгорания и поршню, создавая перегрев. Несгоревшая топливная смесь вступает в реакцию с деталями двигателя и может осаживаться на стенках в виде альдегидов или спиртов, провоцируя коррозию. В дальнейшем эти химические соединения могут усугублять детонацию.
Волна от взрыва в условиях высокой температуры распространяется по пространству камеры со скоростью до 1000–3000 м/с. В нормальных условиях сгорания топливно-воздушной смеси скорость волны достигает 20–30 м/с.
Причины детонации двигателя
Существует несколько основных причин, которые способствуют детонации:
Состав топливно-горючей смеси. Чрезмерно обогащенная ТВС при воспламенении может создавать на стенках и углах камеры окислительные соединения, которые ведут к дальнейшей детонации двигателя. Чаще всего это случается с ТВС, у которой соотношение воздух/топливо равняется 9,0.
Угол опережения зажигания. Если было произведено вмешательство в систему работы зажигания, есть большая вероятность повышения ударной нагрузки на поршни. Давление, оказываемое на смесь, вызывает ее самопроизвольное воспламенение.
Октановое число. Вероятность «заработать» детонацию ДВС возрастает, если использовать бензин с низким октановым числом. Таким образом, автомобили, которые ездят на 75 бензине, вместо рекомендованного 92, больше подвержены детонации.
Уровень сжатия. Сжатие – соотношение между объемами камеры сгорания и поршня. Увеличение показателя повышает температуру в цилиндрах и приводит к детонации. Чтобы избежать подобной проблемы, для автомобилей с высоким сжатием лучше использовать бензин с высоким содержанием октана. Проблемы топливного фильтра или топливный насос работает с перебоями.
Недостатки в работе кислородного датчика из-за чего ТВС смешивается в неправильных пропорциях.
Проблемы с охлаждением.
Последствия детонации
Когда технология сгорания топлива нарушается, в цилиндрах постоянно повышается температура. В результате первыми под удар попадают свечи зажигания, а затем клапаны и поршневые кольца.
Во время детонации на двигателе выгорает масляная пленка, которая должна защищать детали от чрезмерного износа. При долгосрочном отсутствии смазывающего вещества элементы цилиндропоршневой группы подвергаются излишнему механическому воздействию, что чревато залеганием колец и задирам на стенках камеры сгорания.
Помимо температурной нагрузки возникает постоянное давление от ударной волны, которая настигает все активные элементы двигателя. В первую очередь это отражается на кривошипно-шатунном механизме.
Сильнее всего от детонации страдают вкладыши коленчатого вала и шатуна.
Детонация двигателя после выключения зажигания
Помимо того, что ДВС детонирует после работы свеч и других механизмов, детонация может происходить при выключении замка зажигания. Это процесс происходит в среднем за несколько секунд, однако в редких случаях может достигать 20–30 секунд.
Чаще всего двигатель детонирует после отключения зажигания при неправильно подобранном топливе. Разное октановое число бензина предназначается для разных уровней сжатия. В таком случае, если бензин не соответствует требованиям автомобиля, то качества ТВС может быть недостаточно для обеспечения нормального механизма сгорания.
При активном воспламенении выделяется излишек тепла и энергии, который направлен в сторону двигателя.
Другой причиной детонации при отключении зажигания считается излишне раннее зажигание. Некоторые механики устанавливают его из побуждений повысить чувствительность к движению дроссельной заслонки. Однако часто не учитывают факт, что при такой настройке воспламенение ТВС происходит раньше в момент движения поршня к верхней точке. Отсутствие продуманной системы охлаждения усложняет отвод тепла от двигателя и вызывает перегрев.
Третьей причиной подобной проблемы считается неправильно подобранные свечи, или же их перебойная работа.
Конструктивные способы устранения детонации двигателя
Чтобы правильно устранить детонацию ДВС необходимо четко очертить причины проблемы. Если сразу после заправки нового топлива двигатель начал вибрировать и шуметь, можно определенно сказать, что причина детонации кроется в неподходящем октановом числе.
Лучше не экспериментировать и не доливать подходящий бензин к тому, что есть. Правильнее будет слить прежний и заправить тот вид топлива, который подходит к двигателю автомобиля.
Если же детонацию спровоцировал нагар в камерах сгорания, можно дать несколько минут проехать автомобилю на высоких оборотах. В качестве профилактики специалисты рекомендуют раз в неделю давать двигателю максимальную нагрузку.
В случае детонации дизельного мотора, автомобилист может обнаружить грязный зеленый или черный выхлоп. В таком случае проводить «спасение» уже бессмысленно, поскольку поршни полностью разрушены.
Если причина скрыта в неправильной работе свечей зажигания, необходимо полностью поменять комплект. В целом, детонация из-за свечей происходит достаточно редко но, тем не менее не стоит пренебрегать их своевременной диагностикой.
Кроме всего, необходимо следить за системой охлаждения двигателя и вовремя регулировать угол опережения зажигания.
Использование датчика детонации двигателя
С целью уменьшения вероятности возникновения детонации, на современных автомобилях устанавливают специальные датчики. Они крепятся около блоков цилиндров силового узла, и преобразовывают механическую энергию.
Внутри каждого датчика размещается пьезоэлектрическая пластинка, которая передает колебания к электронному блоку. После достижения показателя, близкого к детонации, контроллер изменяет угол опережения зажигания.
Датчик постоянно передает сигналы и следит за составом топливной смеси. В результате правильной настройки, он также помогает достичь более экономного расхода топлива.
Чтобы правильно оценить работу двигателя своего автомобиля и предостеречь его от детонации лучше советоваться с профессиональными мотористами, или ознакомиться с некоторыми роликами в сети:
Несмотря на то что детонация – крайне губительное понятие для двигателя, ее легко контролировать. Если не пренебрегать своевременным техническим осмотром и не экспериментировать с топливом – проблемы не возникнет. Необходимо всегда обращать внимание на «лишние» шумы и посторонние звуки в автомобиле, поскольку они являются индикатором работы узлов транспортного средства.
Вконтакте
Facebook
Twitter
Google+
Одноклассники
Мой мир
Могут ли свечи взорваться? (И что заставляет их взорваться?)
Зажечь свечу – это очаровательно. Одно лишь мерцание может быть захватывающим и расслабляющим. Воспоминание, вызванное определенным запахом, способствует определенному настроению. Тем не менее, свечи могут пригодиться во время отключений электроэнергии и стихийных бедствий, чтобы обеспечить свет и тепло.
Однако зажечь свечу открытым пламенем может быть опасно, и, независимо от случая, незнание – это горе. В мгновение ока возгорание свечи может вызвать повреждения, серьезные ожоги и даже потерю дома.
Так могут ли свечи взорваться ? Давайте разберемся!
Могут ли свечи взорваться?
Да, свечи могут взорваться. Однако не свеча вызывает взрыв, а пожар от свечей. Свечи обычно содержатся в вазах или стеклянных бутылках, но эти вазы и стаканы в какой-то момент взорвутся, если подвергнуться определенным условиям.
По этой причине многие домохозяйства опасаются пользоваться свечами.Хотя это звучит безумно, взрывы свечей реальны и в прошлом вызвали множество повреждений. Продолжайте читать, чтобы узнать, что стоит за взрывами.
Однако это не означает, что вы должны избавляться от любимых свечей. Вам просто нужно быть осторожным при обращении со свечами, чтобы не допустить проблем, связанных с их взрывами.
Могут ли ароматические свечи взорваться?
Да, ароматические свечи могут взорваться . Аромат выделяется, когда свеча превращается в жидкость.Расплавленный воск переносит тепло, которое может вызвать возгорание на таких поверхностях, как деревянные столы. Почти все взрывы свечи являются результатом воспламенения свечи вблизи легковоспламеняющихся материалов. Будьте внимательны, зажигая свечу, чтобы предотвратить подобные инциденты в будущем.
Безопасно ли дышать ароматическими свечами?
Дыхание от ароматических свечей – плохая идея. Ароматические свечи содержат токсичные химические вещества, ответственные за очаровательный аромат . Фактически, большинство их ароматизаторов и красителей являются синтетическими, которые выделяют вредные ЛОС (летучие органические соединения) даже при комнатной температуре.
Формальдегид, лимонен, сложные эфиры, спирт и нефтяные дистилляты – это обычно выделяемые ЛОС, связанные с запахом свечей. Эти ядовитые химические вещества могут вызывать такие проблемы со здоровьем, как головные боли, головокружение, аллергию, приступ астмы, инфекции дыхательных путей и, что еще хуже, рак.
Могут ли ароматические свечи убить вас?
Нет, ароматические свечи не могут убить вас, если они не содержат ядовитых химикатов, таких как бензол, свинец и толуол. Эти химические вещества являются канцерогенными и со временем могут вызвать рак.
Исследование ученых показало, что вредные химические вещества, выделяемые ароматическими свечами, соответствуют риску вдыхания выхлопных газов дизельных двигателей.
Большинство восков для свечей изготовлено из сои или пчелиного воска, а это означает, что производители укажут, не содержат ли свечи эти канцерогенные химические вещества.
Также стоит отметить, что чистая свеча все равно будет выделять сажу, которая потребует от ваших легких обработки. Поэтому лучше всего зажигать свечу в хорошо проветриваемом помещении, желательно возле окна.
Все ли ароматизированные свечи токсичны?
Да, все ароматические свечи токсичны из-за химических веществ, связанных с ароматизаторами . Однако хорошая новость заключается в том, что все эти ароматы соответствуют стандартам безопасности Международной парфюмерной ассоциации.
Ароматические свечи при зажигании выделяют летучие соединения, такие как формальдегид, подвергая вас риску рака.
Хотя ароматические свечи выделяют эти соединения, практически нет информации, подтверждающей их влияние на ваше здоровье.Но у вас больше шансов получить аллергические реакции, такие как чихание, насморк и заложенность носовых пазух.
Что вызывает взрыв свечей?
Свечи взрываются при взаимодействии с водой . Свечной воск и вода обладают высокой реакционной способностью; поэтому у них есть шанс взорваться при соприкосновении. Свечной воск тает при экстремальных температурах, и это нагревает область вокруг него.
Самая горячая часть свечи будет сердцевиной свечи. А когда ваза или стеклянная емкость нагреваются, она в конечном итоге взрывается от тепла.
Как вы уже знаете, это может быть очень опасно, и вам не следует приближаться к свече, когда она взорвется. Есть вероятность, что вы получите серьезные травмы, когда стекло разобьется.
Как сделать так, чтобы свеча не загорелась?
Чтобы свеча не лопнула, обрезайте фитиль. Длинные фитили, как правило, цепляются за углерод и начинают расширяться. Это также вызовет неравномерное пламя, деформирующее свечу. Чтобы исправить это, обрежьте фитиль на ¼ дюйма от поверхности свечи.
И давайте посмотрим правде в глаза; свеча с нерегулярным горением – это отпугивание большинства людей. Это может привести к разного рода проблемам, таким как образование туннелей сажи и парафина. Всегда старайтесь выявить и устранить проблему как можно раньше, чтобы добиться полной эффективности. Если вы не можете найти или исправить проблему, у вас нет другого выхода, кроме как избавиться от нее.
Как уберечь свечи от взрыва?
Лучший способ предотвратить взрыв свечей – это внимательно следить за своими свечами; ничего особенного. Убедитесь, что вы устанавливаете свечи в правильных положениях, чтобы не подвергать их воздействию воды.
Это означает, что на свече ничего не должно протекать, и вы не должны ничего проливать на свечу или рядом с ней. Эти простые меры предосторожности будут иметь большое значение для защиты вас и всей вашей семьи от взрывов свечей.
Большинство взрывов свечей происходит из-за небрежности. Например, кто-то может оставить горящую свечу без присмотра и залезть в кровать. Ночью может случиться что угодно, если свечу попадет вода. Возможно, питомец без вашего ведома споткнулся о что-то и опрокинул банку со свечой.
В случае взаимодействия воды с горячим воском свечи все будет фатальным. К использованию свечей нужно относиться ответственно, чтобы не допустить подобных случаев.
Закончив со свечами, обязательно задуйте их и никогда не оставляйте горящие свечи без присмотра. Лучше сделать акцент на профилактических мерах, чем бороться с небольшими пожарами от взрывов свечей.
Беречь от детей и домашних животных
Хорошее практическое правило – хранить свечи в недоступном для детей и домашних животных месте.Даже если ваши дети знают, насколько опасны свечи, несчастные случаи все равно неизбежны.
Если ваш ребенок случайно пролил воду рядом со свечой, это может быть причиной взрыва свечи. Вы можете предотвратить все эти несчастные случаи, поставив свечи в безопасные места.
Что касается домашних животных, вы не можете контролировать их движения. Если вы владелец кошки, вы, вероятно, знаете, что кошки любят лазить, и они легко могут достичь более высоких высот, например, полок.
Вы должны помнить о том, куда ставите свечи, когда у вас есть кошки, потому что вы не хотите, чтобы они получили травму в случае взрыва.
Вы также не хотите, чтобы они вызвали взрыв, случайно ударив чем-то рядом со свечой или даже самой свечой.
Может ли свеча в стеклянной банке разжечь огонь?
Да, стеклянная банка для свечи может легко воспламенить огонь, если прогорит дно . Когда на дне стеклянной банки становится слишком жарко, есть вероятность, что она треснет или взорвется. Расплавленный воск также может выбраться из контейнера, что приведет к возгоранию.
Таким образом, вам нужно помнить о том, на какой поверхности вы зажигаете свечу.Помимо того, что не оставляйте свечу без присмотра, при горении свечи всегда используйте термостойкую поверхность. Таким образом, вероятность того, что свеча взорвется, минимальна, даже если она прогорит дном.
При этом возгорание свечей случается очень редко. Но если вы видите это, значит, у вашей свечи самозатухающий фитиль. Если у вас нет свечей, изготовленных по индивидуальному заказу, и вы не знаете, какой тип фитиля использовали, не оставляйте пламя свечи на самозатухание.
Почему взорвалась моя стеклянная свеча?
Ваша стеклянная свеча могла взорваться из-за экстремальных температур расплавленного воска.Опять же, самая горячая часть свечи будет сердцевиной свечи, которая со временем нагревается, в результате чего стеклянная банка или ваза взрываются.
Если это произойдет, велика вероятность, что вы понесете ущерб или, что еще хуже, поранитесь осколками стекла. По этой причине вам не следует находиться далеко от свечи, когда она взорвется, чтобы иметь возможность потушить огонь, прежде чем он подожжет ваш дом.
Можно ли класть свечи в стеклянные банки?
Да, зажигать свечи в стеклянных банках совершенно безопасно. .Однако вам нужно быть начеку, если свеча догорит до дна стеклянной банки. Стеклянная и керамическая посуда, даже те, которые имеют маркировку термостойкости, уязвимы для трещин при воздействии высоких температур.
Не вся стеклянная тара треснет, и поэтому большинство людей доверяют ей до небрежности. Даже те, которые специально разработаны для свечей, в какой-то момент разобьются, если за ними не следить. Тем не менее, надзор – это ключ к созданию безопасного сосуда для свечей, независимо от марки или материала.
Что происходит, если горящую свечу накрыть стеклянным сосудом?
Горящая свеча выделяет углекислый газ и воду в виде водяного пара. Поэтому, когда его накрывают стеклянной банкой, он становится туманным из-за воды. Конечно, пламя погаснет из-за недостаточной подачи кислорода в стакан. Затем создается отрицательное давление, когда воздух внутри стекла остывает и его объем уменьшается.
Вы также заметите повышение уровня воды в стеклянной банке.Причина? При вращении стекла вниз воздух нагревается. Он также расширяется и выходит наружу еще до того, как стекло соприкоснется с водой. Обычно вода внутри стеклянного контейнера движется под давлением внешнего воздуха.
Bottom Line – Правильный способ тушить огонь свечи
Чтобы потушить огонь свечи, нужно не только его задуть. Как вы уже знаете, вода может усложнить ситуацию при взаимодействии со свечным воском.
К сожалению, большинство людей, когда они замечают огонь, будут заливать его водой.Если не соблюдать осторожность, это может стать причиной большого пожара. Но не волнуйтесь, вот пример того, как правильно потушить огонь свечи, не повредив себя и не получив повреждений.
Во-первых, прервите химический процесс, потому что для горения свечи нужен кислород. Вы захотите остановить эту процедуру, задушив ее. Вы можете использовать пищевую соду, чтобы потушить огонь свечи. Для этого посыпьте вокруг огня пищевую соду, чтобы она не разлетелась по дому.
Если все сделано правильно, эта процедура должна помочь решить проблему, не усугубив ее. Знание о возгорании свечей и потенциальных убытках предотвратит принятие неверных решений при столкновении с такими бедствиями.
С учетом сказанного, лучше всего предотвратить возгорание свечей любой ценой. Но было бы также полезно узнать, как с ними бороться, если они возникнут. Сделайте пищевую соду незаменимой кладовой, чтобы тушить огонь свечей в доме. Между тем, имейте в виду некоторые другие варианты, которые могут пригодиться в таких чрезвычайных ситуациях.
Если вы не можете найти пищевую соду в доме, подумайте о том, чтобы использовать грязь как отличную замену пищевой соде. Крошечный огнетушитель также может помочь потушить пожар. Просто избегайте взаимодействия с водой при работе со свечным воском для большей эффективности. Сохраняйте свой интеллект и управляйте горящей свечой как доблесть!
Легковоспламеняющийся ли воск? Вы можете быть удивлены…
Как партнер Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках (без дополнительных затрат для вас).
Кому не нравится зажигать свечу, чтобы создать настроение? Вы погружаетесь в ванну при свечах, и вечернее мытье превращается в романтическую рутину ухода за собой.Еда на двоих за свечой намного очаровательнее, чем трапеза при электрическом свете. И, глядя на свечу, вы, вероятно, думаете, что ответ на вопрос «огнеопасен ли воск?» Очевиден, но не так прост, как кажется.
Парафин, используемый в свечах, легко воспламеняется, но не загорается. В твердом состоянии воск необходимо нагреть достаточно, чтобы он превратился в газ (превращается в пар). Этот пар, смешанный с кислородом, горит и поддерживает огонь. Парафиновый воск имеет температуру воспламенения от 392 до 480 градусов по Фаренгейту (от 200 до 249 по Цельсию).
Свечи и другие изделия из воска, очевидно, могут гореть, но может и не так, как кажется. Давайте подробнее рассмотрим горючие свойства воска.
Ваш приоритет №1 – безопасность вашей семьи. Как пожарный, я рекомендую каждому иметь домашний комплект безопасности, который может гарантировать, что все, кого вы любите, быстро и невредимы в случае пожара или другой чрезвычайной ситуации. Вот комплект безопасности, который я рекомендую.
Прочтите также: Что делает что-то легковоспламеняющимся?
Может ли воск для свечей загореться?
Да, свечной воск может загореться.Хотя воск для свечи не загорится при обычном использовании свечи, это не значит, что он не растает.
Большинство свечей делают из парафина, и когда этот воск испаряется, он становится очень горючим.
Однако OSHA определяет его как горючий, а не горючий. Это просто означает, что у него температура воспламенения выше 100 градусов по Фаренгейту. Он действительно загорится при правильных обстоятельствах.
Чтобы получить подробное объяснение того, как на самом деле горит свеча, посмотрите это видео:
При какой температуре она загорается?
Да, воск может воспламениться.Он может воспламениться при температуре до 392 градусов по Фаренгейту.
Фактически, почти все может загореться, если вы можете обеспечить достаточное количество тепла в течение определенного времени в присутствии кислорода.
Не существует точной формулы парафинового воска, и поэтому предлагаемые здесь числа являются ориентиром для температуры, при которой парафиновый воск может воспламениться, а не жестким правилом.
Но чистый парафиновый воск без каких-либо добавок должен воспламеняться при температуре около 392 градусов по Фаренгейту, то есть около 200 градусов по Цельсию.
Если в парафине есть добавки, это приведет к увеличению точки воспламенения парафина, потому что добавки связываются с парафином и затрудняют разрушение связей между молекулами.
Парафин с добавками горит при температуре около 480 градусов по Фаренгейту или 249 градусов по Цельсию.
Также прочтите: Силикон легковоспламеняющийся или огнестойкий?
Куда девается воск, когда вы сжигаете свечу?
Когда вы сжигаете свечу, как мы видели, вы действительно сжигаете капающий материал в центре свечи – воск свечи не горит.Воск превращается в пар, и это то, что горит.
Тем не менее, он тает, и большая часть воска свечи стекает по свече и скапливается вокруг основания свечи, и большая часть его снова затвердеет в течение нескольких секунд.
Однако, если вы зажжете всю свечу и соберете весь воск на тарелке, вы заметите, что у вас меньше воска, чем было в свече, когда вы начали.
Куда пропал другой воск? Он превратился в пары парафина, которые испаряются под действием тепла.
Вот почему может быть довольно неприятно вдыхать пары, исходящие от свечи, они сделаны из воска. К счастью, воск нетоксичен, поэтому вы, вероятно, не рискуете своим здоровьем, если это произойдет.
Также читайте: Легковоспламеняющийся гель для волос? Иногда…
Это пожароопасно?
При безопасном хранении восковых свечей воск не представляет опасности возгорания.
У него нет особенно низкой точки плавления (от 125 до 165 градусов по Фаренгейту / от 51 до 73 по Цельсию) (хотя свечи могут немного смягчиться под прямыми солнечными лучами, они вряд ли загорятся).
Однако горящая свеча определенно представляет опасность возгорания не из-за воска, а потому, что она является источником открытого пламени.
По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в среднем 7610 домашних пожаров, приводящих в среднем к 81 смерти, 677 травмам и 278 миллионам долларов материального ущерба, вызваны свечами каждый год.
https://www.nfpa.org/candles
Это означает, что самое важное, что нужно делать со свечами, – это убедиться, что они надежно размещены (чтобы не упасть), что они расположены над вещами, которые выиграли » t горят (рекомендуется использовать блюдце или тарелку под свечой для сбора капающего воска и падающих осколков свечей) и что они вряд ли будут опрокинуты прохожим.
Посмотрите это видео, чтобы узнать о некоторых других фактах и советах по пожарной безопасности свечей:
Как потушить восковой пожар?
Если вам нужно потушить свечу, вы должны использовать нюхатель для свечей. Это устройство, предназначенное для безопасного тушения свечи, не распыляя повсюду горячий воск. Это сделано для того, чтобы перекрыть подачу кислорода и быстро и безопасно погасить свечу.
Вот как выглядит трубка для свечей.
Если воск загорелся, не пытайтесь потушить пламя водой.Воск свечи растает, и, если полить его водой, повсюду разлетятся горячие комочки воска. Лучше всего обращаться с ним как с масляным огнем – тушить его противопожарным одеялом или использовать огнетушитель, подходящий для тушения растительного масла.
Можно ли оставить свечу на ночь?
Не стоит оставлять свечу на ночь. Хотя они, возможно, делали это в былые дни, когда электрическое освещение не было вариантом, у них также было гораздо больше домашних пожаров, чем у нас сегодня, и это потому, что горящая свеча, оставленная гореть без присмотра, представляет опасность пожара.
Достаточно странного сквозняка, домашнего животного или другого незначительного происшествия, чтобы зажженная свеча полетела и начался пожар.
Может ли свеча взорваться?
Возможно, хотя если бы это было так, наиболее вероятным объяснением была бы какая-то примесь в воске, а не сам воск свечи.
Теоретически можно было бы вызвать взрыв воска, расплавив воск, а затем распылив его мелкими каплями на открытый огонь, но вам действительно нужно постараться, чтобы это произошло.
Примечание: Не пытайтесь это сделать. Это было бы очень небезопасно.
Статьи по теме
Горючее ли мыло? Он сгорит? Это зависит от…
Отбеливатель легковоспламеняющийся или взрывоопасный?
Температура возгорания в доме: насколько жарко?
Сделайте прыжок от пламени свечи
Ключевые концепции
Химия
Химические реакции
Состояния вещества
Горение
Введение
Есть много поводов зажечь свечи.Вы когда-нибудь внимательно смотрели на пламя? Какая часть свечи на самом деле горит? Ты можешь сказать? Это фитиль, твердый воск, жидкий воск или что-то еще? В этом упражнении вы зажжете несколько свечей, чтобы узнать это – особого случая не требуется!
Фон
Будь то праздничный торт, обеденный стол или менора, большинство свечей, которые мы используем сегодня, – это свечи, смоченные воском. Этот стиль свечей восходит к древним римлянам. Через центр воска проходит фитиль, который обычно делают из хлопка или другого материала, который может хорошо впитывать жидкости.Итак, как эти два материала объединяются, чтобы свеча горела стабильно?
Зажженная свеча может показаться простой, но на самом деле это пример многоступенчатого процесса, приводящего к горению – и горящему пламени, которое вы видите. Горение – это результат химической реакции, в которой газообразный кислород вступает в реакцию с горящим веществом. Горючий материал в свече – или ее топливо – это воск. Но прежде чем воск станет топливом, он должен достаточно нагреться. Чтобы начать процесс нагрева, вам сначала нужно зажечь фитиль другим источником огня, например спичкой.Когда фитиль горит, жар пламени плавит воск вокруг фитиля. Поскольку фитиль является абсорбирующим, он всасывает жидкий воск в фитиль и поднимается вверх, в пламя. Когда жидкий воск достаточно нагревается, он превращается из жидкости в газ. Затем горячий газ вступает в реакцию с кислородом воздуха и сгорает, образуя пламя свечи, которое мы видим. Это означает, что пламя свечи на самом деле создается горящим газом парафина или паром, а не самим фитилем или твердым или даже жидким воском.
После зажигания свечи сначала она может мерцать или шипеть, но затем обычно горит довольно стабильно.По мере того, как тепло пламени пара парафина плавит больше твердого воска, оно создает больше топлива для пламени. Свеча гаснет только тогда, когда в ней заканчивается воск или кислород – или когда она перегорает. После того, как свеча погаснет, вы можете увидеть, как пар воска выходит в виде струи белого дыма. Если вы поднесете спичку к этому дыму, свеча снова загорится – даже не касаясь фитиля! Не верите? Тогда попробуйте это занятие и убедитесь сами!
Материалы
Помощник для взрослых
Несколько маленьких узких свечей на день рождения
Спички или зажигалка
Влажный песок (или другое негорючее вещество для удержания свечей – вы также можете использовать торт или кекс!)
Тарелка или миска для мокрого песка или другого вещества, содержащего свечи
Противопожарная рабочая зона
Солома
Чаша с водой или огнетушитель

Подготовка
Поместите материалы в огнеупорную рабочую зону.
Убедитесь, что у вас есть взрослый помощник, помогающий вам при выполнении этого задания.
Держите таз с водой или огнетушитель рядом на протяжении всего занятия на случай, если он вам понадобится.
Подготовьте влажный песок или другой негорючий основной материал в миске или миске.
Поставьте одну свечу на мокрый песок или другой материал, завернув ее вокруг основания свечи, чтобы убедиться, что она надежно закреплена.
Процедура
Зажгите спичку с помощью взрослого.Держите пламя близко к фитилю свечи, но не касайтесь фитиля пламенем. Что вы наблюдаете? Свеча горит?
Затем коснитесь фитиля свечи пламенем спички. Подержите там примерно секунду. Что произойдет, если коснуться фитиля пламенем? Если фитиль не загорелся, зажгите его сейчас.
Посмотрите, как горит свеча пару секунд. Вы можете описать пламя? Как это выглядит?
Задуйте свечу и посмотрите, что произойдет. Вы видите белый дым, выходящий из фитиля?
Зажгите свечу еще раз, затем зажгите еще одну спичку. Пока спичка еще горит, задуйте свечу. Сразу после этого поднесите пламя спички к белому дыму перегоревшей свечи, близко к фитилю, но не касаясь его. Что происходит? Свеча снова горит? Почему или почему нет?
Задуть горящую свечу. Теперь поставьте две свечи рядом друг с другом в мокрый песок (или другой материал), чтобы они были надежно закреплены и не упали.Они должны почти касаться друг друга. Зажгите обе свечи спичкой.
Пока горят обе свечи, направьте конец соломинки на пламя. Продуйте соломинку, чтобы погасить хотя бы одно пламя. Другая свеча должна гореть. Что происходит после того, как вы погасите одну из свечей? Вы можете объяснить свое наблюдение?
Повторите этот шаг несколько раз. Вы всегда получаете одинаковые результаты? Можете ли вы сказать по своим наблюдениям, какая часть свечи горит? Почему?
Дополнительно: Поместите три или более свечей рядом друг с другом.Задуйте одну из свечей соломкой, но оставьте остальные гореть. Что происходит с перегоревшей свечой? Затем задуйте две свечи, но оставьте одну гореть. Вы видите, как пламя прыгает от одной свечи к другой?
Экстра: Попробуйте занятие со свечами из парафина или пчелиного воска. Получаете ли вы такие же результаты для этих материалов?
Экстра: Посмотрите на пламя свечи более подробно.Вы видите, что пламя имеет разные цвета? Проведите собственное исследование, чтобы выяснить, почему существуют разные цвета. Можете ли вы узнать, какая часть пламени самая горячая или самая холодная?
Наблюдения и результаты
Могли бы вы заставить пламя свечи прыгать от одной свечи к другой? В первый раз, когда вы зажгли свечу, вам, скорее всего, пришлось прикоснуться к фитилю пламенем спички. Это заставляет фитиль загореться, что запускает реакцию горения.Воск вокруг фитиля начинает таять, и именно из этого жидкого воска образуется пар внутри пламени. Пар воска начинает гореть и создает устойчивое пламя свечи, которое вы видите. Когда вы задули свечу, вы должны были увидеть, как из фитиля поднимается белый дым. Это пара парафина, который становится видимым, когда он конденсируется в мелкие жидкие капли в более прохладном воздухе.
Если вы коснулись пара парафина (белого дыма) другим пламенем, свеча должна немедленно снова загореться.На этот раз вам даже не пришлось прикасаться к фитилю или другой части свечи. Достаточно зажечь пар, чтобы свеча снова загорелась. Когда вы поставили две или более свечей рядом друг с другом и задули одну, пламя горящей свечи должно было снова воспламенить пара воска потухшей. Вы могли понять, что на самом деле довольно трудно удержать свечу погашенной, когда она находится так близко к горящей. Он снова загорается из-за того, что восковой пар перегоревшей свечи касается оставшегося пламени свечи.В конечном итоге вы видите, как пламя свечи прыгает от одной свечи к другой!
Очистка
Не забудьте погасить все свечи в конце эксперимента. Когда спички остынут, вы можете выбросить их в обычный мусор. Очистите рабочее место и вымойте руки водой с мылом.
Больше, чтобы исследовать
Свечи науки, от Национальной ассоциации свечей
Flame Out, от Американского химического общества
Пена для пожаротушения, от Scientific American
Закон о балансировке качелей свечей, от Scientific American
STEM Activities для детей от Science Buddies
Эта деятельность предоставлена вам в сотрудничестве с Science Buddies
Детонация, предварительное зажигание и детонация топлива перед зажиганием или (предварительное зажигание из-за детонации).
Динамика сгорания двигателя Нормальное сгорание
Процесс сжигания топлива в камере сгорания всегда был самым неправильно понятая концепция людьми, которые модифицируют двигатели и настраивают двигатели. В этой статье мы обсудим: продолжительность горения газа, скорость сжигания газа, плотность заряда, гомогенность, двойное зажигание, инертные эффекты, Форма изгиба и расположение свечи зажигания, эффект снежного кома, повышение температуры сжатия, рабочий ход, турбулентность и сжатие, а также гашение.Эта страница должна помочь понять, сколько факторов определить результирующую производительность двигателя.
Продолжительность горения газа
В данном описании под газом понимается смесь воздуха и топлива. Идеальный ожог продолжительность – это когда пиковое давление сгорания (PCP) (также может называться точкой пикового давления (PPP)) возникает примерно на 15-17 градусах коленчатого вала после верхней мертвой точки (ATDC). В этом пункте применяется наибольшая сила давления горения на коленчатый вал при оптимальном угле поворота коленчатого вала и максимально возможной продолжительности рабочего хода.Когда двигатель достигает PCP при 15-17 градусах ВМТ, тогда максимальная Тормозной момент (ОБТ) производится. Сдвиньте это положение PCP и произведите меньше ОБТ.
Поскольку сгорание газа предназначено для постоянного горения, время начала воспламенения должно произойти задолго до PCP 16 градусов ATDC. Здесь все становится критичным.
Господа, зажгите зажигание
Следует отметить, что чем быстрее вращается двигатель, тем короче время угол поворота коленчатого вала для достижения этого 16-градусного положения ATDC (PCP).Время горения газа зависит от химического состава самого топлива, температуры топлива и того, насколько хорошо оно перемешано. с необходимым кислородом. Октановые добавки не изменяют скорость горения газа. Топливо для гоночных двигателей имеет другой химический состав, поэтому оно будет гореть быстрее, чтобы не отставать от двигателей с высокими оборотами. Октановое число НЕ участвует в этом времени сжигания топлива, независимо от того, какие слухи вы, возможно, слышали или могли сказать сами. Форма камеры сгорания также повлияет на время горения, и это будет объяснил позже.
При увеличении числа оборотов двигателя искра зажигания должна перемещаться на десятки градусов коленчатого вала. чтобы максимальное давление сгорания (PCP) происходило при 16 градусах ВМТ. Когда опережение момента зажигания приводит к MBT, это называется точкой момента зажигания MBT. По мере увеличения оборотов двигателя, точка опережения зажигания MBT должна быть увеличена, чтобы поддерживать PCP на 16 градусов. Вот почему вам нужна кривая опережения времени, основанная на оборотах двигателя.
Скорость сжигания газа
На скорость горения (скорость пламени) газа влияют несколько факторов.Соотношение воздух-топливо (a / f / r) влияет на скорость горения. Смеси с отношением / f / r менее 11: 1 имеют небольшую вероятность возгорания (слишком бедную), а a / f / r более 20: 1 имеют небольшую вероятность горения (слишком бедная). Самая быстрая скорость сжигания составляет 17: 1, но это слишком мало для снижения выбросов, и способ наклона для максимальной мощности. Наилучшая мощность достигается при a / f / r 12,6: 1.
Наклоны на высоких оборотах стали популярными на различных аренах гонок. Уменьшение a / f / r 13,5 до 14,5: 1 может обеспечить большую мощность на высоких оборотах, но температура сгорания будет выше.Это увеличивает вероятность взрыва. Так что будьте очень осторожны, когда наклоняетесь а / ф / р.
Плотность заряда (сжатие ).
Влияет на скорость сжигания газа. Чем выше плотность заряда, тем быстрее горит. Плотность заряда – это функция давления газа и температуры газа. По мере увеличения плотности заряда увеличивается и скорость горения. (Сжатие 200 фунтов будет гореть быстрее, чем сжатие 150 фунтов). Скорость сжигания газа увеличится экспоненциально с давлением и температурой.
Гомогенез
Газ влияет на скорость горения газа.Гомогенность относится к равномерному распределению воздуха и молекулы топлива в газовой смеси. Как мы упоминали ранее, a / f / r влияет на скорость горения, поэтому однородность также влияет на скорость горения. Гомогенизация также вызывает еще одну проблему, касающуюся отказа зажигания. Если локальная передняя / задняя часть, где расположена свеча зажигания, является обедненной или богатой из-за плохой однородности, то свеча зажигания не сможет зажечь газ, и этот рабочий ход будет пропущен. Эта концепция называется вероятностью возгорания.Чем лучше однородность, тем выше вероятность постоянного зажигания для каждого рабочего хода.
Поскольку плохая однородность может вызвать отказ зажигания, более продолжительный искровой разряд в свеча зажигания лучше, чем более короткая продолжительность разряда. Турбулентность и завихрение из-за формы впускного отверстия и движения поршня вполне могут заменить эту бедную смесь нормальной. смесь, пока искра еще горит. Когда это происходит, вероятность возгорания повышается.
Множественные искры могут помочь преодолеть пропавшие искры (из-за проблем с однородностью), но многократные искры не заставят горючие газы гореть быстрее. Двойные свечи зажигания могут сократить время горения газа из-за наличия двух источников ожога. Это похоже на горящую свечу с обоих концов. Таким образом, свеча будет гореть быстрее, как и дымовые газы. Но каждый конец свечи горит с одинаковой скоростью. Роторный двигатель является исключением, и в нем используется многоискровый двигатель. сдвоенные свечи зажигания для компенсации плохой однородности из-за аномально длинной формы сгорания ротора в сочетании с потоком всасываемого газа.
В некоторых двигателях Hi-Perf используются две свечи зажигания, как в гибридном Chrysler Hemi. Но свечи зажигания расположены слишком близко друг к другу, чтобы образовать два фронта пламени. Двойные свечи используются для обеспечения зажигания цилиндра. Это своего рода страховая пробка.
Двойное зажигание
Свечи зажигания в самолетах могут помочь с плохой однородностью. Если a / f / r на одной свече зажигания должно обедненный, тогда другая свеча зажигания может иметь правильное a / f / r. Двойные свечи увеличивают вероятность возгорания.Поскольку две свечи зажигания находятся в разных физических местах, когда обе Если зажечь газ, общее время горения будет меньше, потому что они оба создают фронт пламени, который сжигает все газы быстрее (снова оба конца свечи).
Между прочим, большинство авиационных двигателей имеют большой диаметр цилиндра, что гарантирует большую появление капель плохой однородности в камере сгорания. Двойные свечи зажигания необходимы для восстановления приемлемой вероятности воспламенения, которая изначально недостаточна при большом диаметре отверстия. цилиндры.
Могут ли сдвоенные свечи зажигания развивать большую мощность? Это сложный вопрос. Могут ли двойные штекеры достать больше энергии от топлива, нет, они не могут. Может ли двигатель вырабатывать больше мощности, используя их? Да, может, вот как. Зажигая свечу с обоих концов, эффективная скорость горения газа увеличивается. Это означает, что угол опережения зажигания можно немного замедлить и все же достичь MBT. Это замедление опережения зажигания снизит давление газов сгорания перед ВМТ, что приведет к уменьшению усилие, необходимое для перемещения поршня до ВМТ.Это уменьшенное лобовое сопротивление поршней повысит эффективность нагнетания двигателя. Повышенная эффективность откачки приводит к меньшему сопротивлению двигатель и более результирующая выходная мощность двигателя. Мы вернемся к этой теме эффективности накачки немного позже.
Оказывается, что значительно больше мощности развивают авиационные двигатели, использующие два магнето. Это очевидно, потому что обороты падают только с одним магазином. Но здесь есть небольшая ловкость рук. Помните, что свеча зажигания с одним магнитом находится не по центру камеры сгорания, поэтому время горения займет больше времени (в 1-2 раза дольше, чем у двойных вилок).Это более продолжительное время горения приведет к задержке пикового давления сгорания (PCP) выше 16 градусов ATDC, что снизит MBT. Это потому что установка момента магнитного зажигания зависела от более короткого времени горения. Поскольку PCP более поздний, то полученный MBT слабее. Следовательно, два магазина не развивают значительно большую мощность. Один магазин просто вырабатывает меньшую мощность из-за задержки скорости горения, что эффективно снижает MBT. Увеличение выходной мощности двигателя при использовании двойного магнето – это небольшое увеличение эффективности откачки двигателя.Падение оборотов двигателя, которое вы слышите на одном магните, является результатом увеличения времени горения, задержки PCP и снижения MBT при срабатывании одной свечи зажигания.
Инертные эффекты
Также определите скорость сжигания газа. Инертные эффекты включают газообразный азот в воздухе, которым мы дышим, но мы ничего не можем сделать, кроме как игнорировать это. Инертные эффекты также включают холодные стенки камеры (холодные по сравнению с горячим горящим газом). Холодные металлические стенки имеют тенденцию снижать температуру газа, который может охладиться. газа от горения, или хотя бы замедлить его из-за падения температуры.Более подробно закалка будет описана позже.
Форма камеры и расположение свечи зажигания
Может также повлиять на скорость горения. Полусферическая камера с высоким отношением площади к объему будет охладите газ сильнее и заставьте его гореть медленнее (уменьшенная плотность заряда). Этим двигателям требуется более продвинутая установка угла опережения зажигания, чтобы компенсировать это более медленное время горения. Это более медленное время горения также снижает эффективность откачки. Расположение свечи зажигания также влияет на время горения, как упоминалось выше.Чтобы использовать крайности в качестве примера, если бы свеча зажигания была расположена на одном краю камеры, это заняло бы вдвое больше долго, чтобы сжечь весь газ поперек камеры, как свеча зажигания, расположенная в центре камеры.
Уровень сжигания эффекта снежного кома
Хорошо, давайте посмотрим, как все это работает вместе. Чтобы определить, когда запустить свечи зажигания, необходимо учитывать многие из вышеперечисленных факторов. Я уже объяснял, что когда свеча зажигания начинает процесс горения, процесс горения занимает конечное время.В течение этого времени, по мере продолжения горения объем горящего газа увеличивается. Большинство двигателей требуют, чтобы искра зажигания начиналась за десятки градусов до верхней мертвой точки (ВМТ) коленчатого вала. Для этого тестового двигателя Например, мы предположим, что 23 градуса ВМТ коленчатого вала являются точкой зажигания MBT для PCP, равного 16 градусам при 3000 об / мин. При 23 градусах до ВМТ катушка зажигания срабатывает, и высокое напряжение ионизирует газ между электродами свечи зажигания. В какой-то момент ионизации искра зажигания проходит через зазор и запускает процесс горения.Это происходит, пока поршень все еще движется к крышка цилиндра. Давление в цилиндре теперь увеличивается как из-за продвижения поршня к головке (сжатие), так и из-за расширения горящего газа. Потому что газ горит и не взрываясь, это повышение давления остается линейным и находится в пределах проектных ограничений двигателя, в то время как поршень продолжает приближаться к головке. Примерно при 10 градусах до ВМТ горение расширяется. давление газа примерно равно давлению сжатия только при движении поршня.За последние 10 градусов до ВМТ мы более чем вдвое увеличиваем давление сжатия в цилиндре и плотность заряда, из-за горящего газа и его эффекта расширения снежного кома. Это увеличивает скорость горения газа, что заставляет газ расширяться быстрее, что увеличивает скорость горения, что заставляет газ расширяться. Быстрее.
Повышение температуры сжатия
Для самопроизвольного взрыва газа, вызывающего детонацию, требуется одна вещь, а именно: одно – излишняя жара.Как вы, возможно, знаете, при сжатии газа выделяется достаточно тепла для воспламенения топлива в дизельном двигателе без свечи зажигания. Дизельный двигатель имеет гораздо более высокую степень сжатия соотношение (около 22: 1), чтобы подчеркнуть эффект нагрева при сжатии. Бензиновый двигатель имеет гораздо более низкую степень сжатия, чем дизельный (8: 1 – 12: 1), что будет иметь меньший эффект нагрева от сжатия, но все равно будет иметь некоторый нагревательный эффект. План здесь состоит в том, чтобы газ продолжал гореть и расширяться, когда поршень достигает вершины своего хода, и в то же время никогда не увеличивать газ. температура до температуры его самовозгорания.Здесь в игру вступает октан бензина. Повышая октановое число бензина, увеличивает температуру, необходимую для продвижения самовозгорание газа. Пока октановое число достаточно высокое, газ продолжает контролируемое горение и соответствующую скорость линейного расширения по мере приближения поршня к ВМТ. В то время как приближаясь к ВМТ, это давление в цилиндре действует как тормоз и препятствует восходящему движению поршня. Это тормозное действие отбирает мощность у двигателя. Эта концепция называется эффективностью откачки. двигателя.Чем раньше начнется интенсивность горения, тем больше снизится эффективность откачки двигателя. В ВМТ форма камеры сгорания также может добавлять дополнительное виртуальное октановое число к газу за счет процесс снижения температуры газа, который мы вскоре объясним. К тому времени, когда поршень пересекает ВМТ, здесь происходит довольно серьезная скорость горения и расширение газа. Это из-за эффекта снежного кома при повышении давления и температуры при приближении поршня к ВМТ.
Рабочий ход
Теперь поршень опускается, а рабочий объем цилиндра увеличивается.Благодаря огромная скорость горения, которая теперь была достигнута (помните эффект снежного кома), горящие и расширяющиеся газы расширяются быстрее, чем увеличивается объем цилиндра, поэтому сила рабочего удара прикладывается к поршню и толкает его вниз. В большинстве автомобильных двигателей это давление сжатия приближается к 800-1200 фунтов на квадратный дюйм. Эта скорость горения продолжает повышать давление в цилиндре примерно до 15 ° С. 20 градусов ATDC (около 1200-2500 фунтов на квадратный дюйм), что является пиковым давлением сжатия (PCP). Поршень теперь получает максимальное усилие от рабочего хода, называемого максимальным тормозным моментом (MBT).Если все в течение этого времени температура газа остается ниже температуры самовозгорания, тогда максимальное давление в цилиндре приводит в движение поршень с большой силой и на максимально долгое время. Как поршень движется дальше вниз мимо PCP, а расширяющийся газ продолжает гореть, достигается точка, в которой расширяющиеся газы начинают выгорать и не успевают за увеличивающимся цилиндром смещение. Когда это происходит, сила, прикладываемая к поршню со стороны расширяющегося газа, начинает уменьшаться, и рабочий ход быстро приближается к своему концу.Обычно это происходит при 20-25 градусах ВМТ. Надеюсь, к этому времени весь газ уже израсходован.
Турбулентность, сжатие и гашение
Как упоминалось ранее, форма камеры сгорания может помочь предотвратить детонацию в два пути. Форма головки поршня по мере приближения к форме головки блока цилиндров может создавать огромную турбулентность в газе. Это сжатие газовой смеси вызывает завихрение и опрокидывание. действия, которые вызывают сдвигающий разрыв молекул воздуха и топлива, что приводит к лучшей гомогенизации.Это улучшенное перемешивание газа ускоряет горение газа. Тот же газ при более быстром сгорании меньше времени на самовозгорание. Чем быстрее горение, тем меньше времени остается для взрыва. Еще одно преимущество более быстрого горения заключается в том, что искра зажигания не требует продвигать. При меньшем опережении зажигания меньше времени для создания давления горения до достижения ВМТ. Это снижает тормозное действие до давления сжатия поршня, что увеличивает эффективность перекачивания. двигателя.Это приводит к меньшему расходу энергии на прокачку цилиндров двигателя.
Закалочная
Это совсем другая история. Разумно ожидать, что газ, непосредственно контактирующий с металлические стенки цилиндра, днище поршня и поверхность головки цилиндров; будет холоднее, потому что металл поглощает тепло из газа (металл холодный по сравнению с температурой горящего пламени, которая может достигать 3000F градусов плюс). Поскольку этот тонкий слой более холодный, он не горит и приводит к так называемому пограничному слою газа, прикрепленному к металлическим поверхностям.Этот пограничный слой – всего лишь толщиной в несколько молекул, но действует как изолятор, который предохраняет горящий газ от прямого контакта с металлическими частями двигателя. Он содержит температуру горения газа и предотвращает возникновение чрезмерное нагревание непосредственно металлических деталей двигателя, что может привести к расплавлению алюминиевых деталей. Как и все изоляторы, он пропускает тепло сгорания в металлические части, и система охлаждения двигателя должна поглощать это тепло.
В ВМТ части головки поршня находятся в пределах прибл.040 дюймов от головки блока цилиндров (зона сдавливания), а непосредственная близость пограничных слоев подавляет любую попытку воспламенения газа в этой области. Зазор 0,040 дюйма в сотни раз толще пограничных слоев, но охлаждающий эффект гасит любой застрявший там газ. Когда этот газ не может гореть, он снижает температуру в камере, которая приводит к меньшему количеству тепла, которое может вызвать детонацию в период от ВМТ до 16 градусов ВМТ (после времени сжатия).
Советы по безопасности при свечах: горение свечей дома
На прошлой неделе распространились сообщения о чудовищном происшествии с трехфительной свечой Bath & Body Works.Женщина утверждала, что заметила пламя, горящее на высоте 5-6 дюймов над стеклянным контейнером, и когда она пошла задуть его, огненный шар выстрелил ей в лицо, вызвав ожоги.
Видео, показывающее взрыв, стало вирусным, хотя теперь оно стало частным. Пока расследование все еще продолжается, TODAY Home побеседовала с экспертом по пожарной безопасности, чтобы получить советы по сжиганию любых свечей в вашем доме.
Свечи добавляют красивый декоративный штрих, но убедитесь, что вы не рискуете. Getty Images
Джим Баллок, бывший заместитель начальника Управления пожарной охраны Нью-Йорка, нынешний президент и финансовый директор NY Fire Consultants, предупредил, что свечи вызывают возгорание в домах все время.«Это открытое пламя», – сказал он, добавив, что от него могут загореться многие вещи.
Баллок рекомендует использовать свечи на батарейках, которые намного безопаснее, но если вы все же хотите зажечь настоящую свечу для особых случаев или ее аромата, вот несколько вещей, которые следует запомнить:
1. Никогда не выходите из комнаты, в которой находится свеча. in
Когда у вас горит открытый огонь, важно находиться в одной комнате, чтобы следить за ним, – говорит Баллок. Таким образом, вы сможете немедленно принять меры при появлении признаков того, что что-то идет не так, будь то растущее пламя или что-то загорающееся.
2. Держите ее подальше от сквозняков и занавесок
Планируете поставить свечу на подоконник? Буллок говорит, что это плохая идея. Ветерок может сдвинуть шторы на нем, и вскоре вся панель может загореться.
Он также предупреждает, что нельзя держать свечу рядом с листами бумаги. Хотя может показаться, что пламя никоим образом не соприкасается с чем-либо, простой сквозняк от закрывающейся двери или ветерок кондиционера могут вызвать возгорание бумаги.
Специалисты по пожарной безопасности говорят, что никогда не следует ставить свечи на окна рядом с занавесками. Getty Images
3. Ставьте свечу посреди стабильного стола
Не ставьте свечу рядом с краем, где она может упасть, и убедитесь, что – стол не шатается там, где он может опрокинуться, – говорит Баллок. И будьте осторожны, если вы тянетесь через стол за чем-то, что может привести к возгоранию вашей рубашки.
4. Стратегически зажечь свечу с несколькими фитилями
Если у вас есть свеча с тремя фитилями, начните с зажжения фитиля, который находится дальше всего от вас, а затем двигайтесь вперед.Таким образом вы не будете класть руку на открытый огонь.
Поместите свечу в подсвечник, в который будет собираться воск.
Не дайте ему сгореть полностью.
Обрезайте фитиль до ¼ дюйма перед сжиганием.
Никогда не выбрасывайте свечи в мусор сразу после их использования.
Всегда держите свечи в голосах, которые собирают плавящийся воск. Getty Images
TODAY Home также обратилась в Bath & Body Works по поводу инцидента с их свечой.Представитель компании сказал, что им очень жаль, что это произошло, и они очень серьезно относятся к этой ситуации, в то время как они активно работают над получением более подробной информации от клиента.
«Как показали более чем десятилетние тщательные испытания, наши свечи безопасны в использовании в соответствии с печатными инструкциями», – сказал представитель, добавив, что для получения дополнительной информации о безопасном использовании свечей они рекомендуют пользователям ознакомиться с рекомендации Национальной свечной ассоциации по свечам.орг.
Самые опасные газы в горнодобывающей промышленности: влажные газы
Должно быть что-то в воздухе
Само собой разумеется, что воздух нужен нам, чтобы жить и дышать.
Воздух, которым мы дышим на поверхности, представляет собой смесь нескольких газов, включая кислород, азот, аргон, двуокись углерода и другие газы в следовых количествах.
Мы дышим легче всего, когда в воздухе присутствует 21% кислорода.
Когда другие газы загрязняют воздух, уровень кислорода падает, и тогда начинаются проблемы.
Воздух в шахтах может быть загрязнен присутствием других газов, таких как окись углерода, сероводород, метан и избыток двуокиси углерода.
Из-за того, что эти газы находятся в замкнутом пространстве, они не всегда могут рассеиваться и, следовательно, могут накапливаться в шахте, и из-за их горючих, взрывоопасных или токсичных свойств это серьезная проблема.
Эти другие газы часто называют шахтными заслонками. Это название происходит от немецкого слова Dampf, означающего « пар ».
Это не один конкретный газ, а токсичная или взрывоопасная смесь разных газов, которые по-разному влияют на здоровье человека и безопасность шахт.
Эти заслонки образуются или сбрасываются во время горных работ, включая бурение и взрывные работы, горнодобывающим оборудованием, таким как дизельные и бензиновые двигатели, и другими способами, такими как гниение древесины, последствия горных пожаров и химические процессы, такие как окисление.
Наиболее эффективным способом предотвращения образования этих газов в шахтах является использование высококачественных систем вентиляции шахт, а также использование устройств раннего обнаружения.
Опасная шахтная атмосфера – это токсичная или взрывоопасная атмосфера, и есть несколько дамб, которые создают такую атмосферу. Это:
Firedamp
Черный влажный
Белый влажный
Stinkdamp

Firedamp – газ метан (Ch5)
Firedamp – это горнодобывающий термин, обозначающий набор взрывоопасных газов, обнаруживаемых в шахтах.В основном он состоит из метана, и метан часто является взаимозаменяемым термином, когда шахтеры говорят о рудничном газе.
Метан (Ch5) – это бесцветный, без запаха, легковоспламеняющийся и очень взрывоопасный ядовитый газ. Он естественным образом встречается в угольных пластах и сланцевых месторождениях и является основным компонентом природного газа, который мы сжигаем для получения энергии.
Метан накапливается в «карманах» угля и прилегающих пластов естественным образом в течение миллионов лет и может высвобождаться по мере добычи угля. По мере проникновения в карманы горного оборудования газ просачивается в карьер, где могут образовываться взрывоопасные смеси метана.
Метан имеет плотность 0,55 относительно воздуха. Поскольку он намного легче воздуха, он имеет тенденцию накапливаться на более высоких уровнях в замкнутых пространствах, где существует небольшая вентиляция для его рассеивания.
Метан воспламеняется только при уровнях от 4 до 16%. Ниже этого диапазона недостаточно для воспламенения, а выше этого диапазона смесь слишком плотная, чтобы быть взрывоопасной. Считается, что самый опасный уровень метана в воздухе составляет 9,5%, где он находит опасный баланс. Все, что требуется, – это открытое пламя или искра от машины, чтобы вызвать взрыв, когда в воздухе присутствует такой уровень метана.
Метан в достаточных количествах также способен вытеснять кислород из воздуха и вызывать удушье у людей, которые вдыхают его. Когда люди не получают достаточного количества кислорода в мозг, он может вызвать головные боли, тошноту, головокружение и, в конечном итоге, привести к смерть при падении концентрации кислорода ниже 6%.
Тогда имеет смысл, во-первых, избежать накопления этого легковоспламеняющегося газа. Это достигается за счет качественной шахтной вентиляции.
Узнайте, как компания Howden сделала эволюционный скачок в концепции, проектировании, проектировании, оборудовании и управлении шахтной вентиляцией –
Total Mine Ventilation Solutions

А во-вторых, любые опасные газы необходимо обнаруживать и контролировать.Часто это делалось с помощью испытательного пламени.
Первоначально свеча с открытым пламенем могла быть индикатором небезопасной атмосферы в зависимости от изменения кончика пламени.
Как вы понимаете, пламя – довольно явное средство воспламенения, поэтому, когда оно приближается слишком близко к газу, происходят взрывы.
Исходя из этого, была разработана сигнальная лампа для обеспечения угольных шахт средством проверки газов, при этом они могут работать в потенциально воспламеняющемся или взрывоопасном воздухе.
Черный влажный – двуокись углерода (CO2)
Черная влажность – это горнодобывающий термин, обозначающий удушающую смесь углекислого газа и других недоступных для дыхания газов, которая может накапливаться в шахтах, вызывая отравление, удушье и, в конечном итоге, смерть, если ее не лечить.
Двуокись углерода (CO2) – это бесцветный ядовитый газ, который при более высоких концентрациях испускает легкий едкий запах, поэтому его очень трудно идентифицировать с помощью органов чувств.
Хотя сам по себе не токсичен, когда углекислый газ смешивается с воздухом, он уменьшает доступный кислород, которым можно дышать.Ранние симптомы черной сырости (сонливость, головокружение и головокружение) легко ошибочно принять за простую усталость, однако смертельные дозы вызовут удушье, которое может легко привести к смерти в течение нескольких секунд.
Если в воздухе содержится 18% углекислого газа, он может убить, даже если его уровень ниже 3%, это может вызвать затруднения дыхания с ухудшением симптомов по мере увеличения процента.
Углекислый газ образуется при разложении органических материалов, таких как гниющие рудники, а также в результате дыхания человека и животных.Сам уголь, оказавшись на воздухе в шахте, начнет поглощать кислород и выделять углекислый газ. При более высокой плотности по сравнению с обычным воздухом (1,53) углекислый газ будет накапливаться в нижних частях шахты.
Накопление черной влаги в шахте происходит в основном из-за плохой вентиляции, однако можно объяснить и другие факторы, такие как температура, количество обнаженного угля и тип угля.
Тот факт, что черная влажность всегда присутствует там, где присутствует уголь, и что трудно идентифицировать и отличить усталость, увеличивает риск того, что предупреждающие знаки будут пропущены, что приведет к серьезному ущербу в течение нескольких секунд.
Следовательно, предотвращение образования черной сырости и идентификация опасных газов имеет важное значение для обеспечения безопасности шахт.

White Damp & Afterdamp – Окись углерода (CO)
Белая влажность – это смесь ядовитых газов, обнаруживаемых в угольных шахтах, в основном состоящая из окиси углерода (CO).
Он не имеет цвета, запаха и вкуса, что затрудняет его обнаружение человеком. Его обычно называют «тихим убийцей».
Окись углерода – продукт неполного сгорания углерода.
На угольных шахтах при окислении угля, а также во время горных пожаров или взрывов образуется большое количество CO. Затем он будет присутствовать в том, что шахтеры называют вторичной влажностью – ядовитыми газами, выделяемыми в результате этих пожаров, взрывов или взрывов.
Окись углерода чрезвычайно токсична – она поглощается гемоглобином в крови, блокируя способность гемоглобина поглощать и переносить кислород по телу, в свою очередь, организм начинает отключаться.
Окись углерода также является кумулятивной, что означает, что человек может подвергаться воздействию в течение нескольких коротких периодов времени без видимого вредного воздействия, однако с каждым взаимодействием человек будет становиться все более и более восприимчивым к его воздействию.Если его уровень достигнет 0,2%, смерть наступит в течение одного или двух часов.
Он также легко воспламеняется и взрывоопасен в смесях с воздухом от 12,5 до 74% с наиболее взрывоопасной концентрацией 29%.
И пламя не погаснет в его присутствии, как в случае углекислого газа. Таким образом, это один из самых опасных газов, обнаруживаемых в шахте, и один из самых трудных для обнаружения.
В прошлом домашняя канарейка использовалась как средство раннего предупреждения о вредных газах.Это связано с тем, что угарный газ влияет на мелких животных быстрее, чем на людей, и при воздействии угарного газа птица упадет со своего насеста, предупредив шахтеров, чтобы они переместились в безопасное место.
В настоящее время существует современное оборудование, которое может легко обнаруживать окись углерода без каких-либо затрат для жизни.
Stinkdamp – Сероводород (h3S)
Stinkdamp – это горнодобывающий термин, которым обозначают сероводород (h3S) из-за характерного запаха тухлых яиц.
Сероводород – очень ядовитый, легковоспламеняющийся, бесцветный и, как уже упоминалось, газ с резким запахом.Он был обнаружен только в следовых количествах в шахтах, но даже в небольших концентрациях он может быть смертельным.
Он образуется при разложении пирита железа в шахте из-за наличия воды и их взаимодействия.
Как уже упоминалось, h3S является высокотоксичным газом, способным вызвать смерть человека в результате удушья.
На более низких уровнях он будет раздражать глаза, нос и горло, по мере увеличения он оказывает наркотическое действие на нервную систему, вызывая головную боль, головокружение и затрудненное дыхание.При более высоких уровнях воздействия h3S подавляет кислород в крови и тканях, что приводит к параличу дыхательной системы и, в конечном итоге, к смерти в тяжелых случаях. Длительное низкое воздействие может привести к бронхиту, пневмонии, мигрени и потере моторного контроля.
Он также может образовывать легковоспламеняющиеся смеси в воздухе в диапазоне от 4,5 до 45%, где любой вид воспламенения может вызвать взрыв. При высокой плотности 1,9 он может накапливаться в низинных точках шахты, которые плохо вентилируются.
Как всегда, лучший способ предотвратить вонючую сырость – это надлежащая вентиляция и методы проверки на наличие газов.
Предотвращение и обнаружение шахтных газов
Самый эффективный, безопасный и действенный способ сохранить шахты свободными от опасных газов – это использование качественных систем вентиляции шахт.
Шахтная вентиляция обеспечивает безопасный поток воздуха через выработки шахты в измеримом объеме, который разбавляет и удаляет любые скопления опасных газов и других химических и физических загрязнителей, которые могут присутствовать, а также регулирует температуру.
Узнайте, как компания Howden сделала эволюционный скачок в концепции, проектировании, проектировании, оборудовании и управлении шахтной вентиляцией –
Total Mine Ventilation Solutions

Для создания полностью безопасной среды добычи полезных ископаемых, предотвращение должно подкрепляться обнаружением.
Обнаружение опасных газов в шахтах изменилось и развивалось с годами, и некоторые методы стали традициями, укоренившимися в горнодобывающей культуре.
Использование канарейки стало символом проверки газов в шахтах, наряду с испытательным пламенем и дальнейшими разработками пламенных предохранительных ламп.
Знаете ли вы? Человек, известный как пожарный, кающийся или монах, подбирался вперед со свечой на конце палки, чтобы проверить наличие газов. Если произошел взрыв, он просто должен был держать голову опущенной, чтобы позволить взрыву пройти над ним – возможно, это не самый безопасный способ обнаружения.

В то время как канарейкам повезло, и некоторые предохранительные лампы все еще используются сегодня, в настоящее время имеется достаточный набор устройств обнаружения и средств обнаружения газа, включая пробы воздуха, газовые мониторы и химический анализ.
Независимо от ваших требований, в Howden у нас есть решение для комплексной вентиляции шахт –
Загрузите свою копию брошюры TMVS

Взрыв дома в Эджвуде из-за отключения газовой плиты, свеча
ЭДЖВУД, Мэриленд – следователи из Управления государственного пожарного маршала определили причину взрыва, в результате которого был разрушен дом и тяжело ранен Эджвуд вечером в воскресенье.
Заместитель начальника пожарной охраны штата пришел к выводу, что 67-летний Делберт Л. Маркли-младший, домовладелец, зажег свечу после того, как он ненадлежащим образом отключил газовую плиту, что впоследствии позволило наполнить дом природным газом. Маркли сказал следователям, что отключил плиту, готовясь к доставке новой плиты в понедельник.
Маркли находился в задней спальне своего дома, расположенного в 2500-м квартале Торнберри Драйв, когда первоначальная вспышка пламени и сила взрыва вызвали ожоги второй и третьей степени и травмы.После взрыва Маркли смог самостоятельно выбраться из останков дома, где прохожие встречались и помогали ему до прибытия первых респондентов.
Маркли лечили члены добровольческой пожарной компании Джоппа-Магнолия и быстро доставили в ожоговый центр Джона Хопкинса Бэйвью для лечения травм. В настоящее время он находится в критическом, но стабильном состоянии.
Обе собаки Маркли во время взрыва находились внутри дома. Один человек был спасен в ночь взрыва, и OSFM с сожалением сообщает, что из-за полученных травм его пришлось усыпить в среду утром.Другая собака появилась из-под завалов, когда следователи были на месте происшествия на следующее утро, и в настоящее время о ней заботятся в Обществе защиты животных округа Харфорд.
«Природный газ и пропан обрабатываются веществом с характерным запахом, напоминающим запах тухлых яиц. Если вы чувствуете запах в доме, выйдите на улицу и немедленно позвоните в службу 911 ». заявил маршал государственной пожарной охраны Брайан С. Джерачи. «Не курите и не пользуйтесь электрическими приборами, даже выключателем или термостатом, потому что любая искра может привести к взрыву.”
.

Причины, признаки и выбор свечей – Основные средства

Несколько практических советов

Почему возникает детонация на холодном и горячем двигателе: основные причины

Признаки и последствия детонации двигателя

Почему «звенит» холодный двигатель

Детонация может возникнуть и после прогрева

Пара слов о калильном зажигании

Вопрос-ответ

Звук детонации двигателя на видео

почему происходит и как устранить

Детонация двигателя: основные признаки

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

Как устранить детонацию двигателя

Детонация двигателя: что это такое?

Основные причины детонации

Эксплуатация двигателя

Октановое число бензина

Особенности конструкции ДВС

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Детонация двигателя при выключении зажигания

Детонация двигателя и возможные последствия

Причины детонации двигателя

Работа двигателя после выключения зажигания

(Вспышки при выключенном зажигании)

Влияние нагара на режим работы двигателя

Причины и признаки детонации двигателя

Что это такое

Видео детонации двигателя

Признаки

Для чего используют датчик детонации

Причины возникновения

Варианты решения

Последствия на фото

Причины детонации двигателя и их устранение

Описание понятия и механизма детонации

Причины детонации двигателя

Последствия детонации

Детонация двигателя после выключения зажигания

Конструктивные способы устранения детонации двигателя

Использование датчика детонации двигателя

Могут ли свечи взорваться? (И что заставляет их взорваться?)

Могут ли свечи взорваться?

Могут ли ароматические свечи взорваться?

Безопасно ли дышать ароматическими свечами?

Могут ли ароматические свечи убить вас?

Все ли ароматизированные свечи токсичны?

Что вызывает взрыв свечей?

Как сделать так, чтобы свеча не загорелась?

Как уберечь свечи от взрыва?

Беречь от детей и домашних животных

Может ли свеча в стеклянной банке разжечь огонь?

Почему взорвалась моя стеклянная свеча?

Можно ли класть свечи в стеклянные банки?

Что происходит, если горящую свечу накрыть стеклянным сосудом?

Bottom Line – Правильный способ тушить огонь свечи

Легковоспламеняющийся ли воск? Вы можете быть удивлены…

Может ли воск для свечей загореться?

При какой температуре она загорается?

Куда девается воск, когда вы сжигаете свечу?

Это пожароопасно?

Как потушить восковой пожар?

Можно ли оставить свечу на ночь?

Может ли свеча взорваться?

Статьи по теме

Сделайте прыжок от пламени свечи

Детонация, предварительное зажигание и детонация топлива перед зажиганием или (предварительное зажигание из-за детонации).

Советы по безопасности при свечах: горение свечей дома

Самые опасные газы в горнодобывающей промышленности: влажные газы

Должно быть что-то в воздухе

Firedamp – газ метан (Ch5)

Черный влажный – двуокись углерода (CO2)

White Damp & Afterdamp – Окись углерода (CO)

Stinkdamp – Сероводород (h3S)

Предотвращение и обнаружение шахтных газов

Взрыв дома в Эджвуде из-за отключения газовой плиты, свеча

Добавить комментарий Отменить ответ