Может ли детонация быть из за свечей: Детонация двигателя: причины, способы устранения

Содержание

Детонация двигателя, причины, последствия и способы устранения выявленных дефектов мотора

Процесс, при котором происходит неконтролируемое самовозгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, называется детонация двигателя. Данный дефект является взрывом, он производит разрушительные действия на узлы и детали силовых агрегатов любого вида. В физическом смысле детонация представляет из себя разрушительную взрывную волну, созданную при избыточном давлении и сверхвысокой температуре топлива.

Описание детонации и ее последствий

Во время разгона автомобиля водитель давит на педаль акселератора, топливная смесь, попадая в цилиндры, испытывает воздействие очень высокого давления и температуры. Давление возрастает от перемещения поршня вверх и возгорания топлива от свечи накаливания. Пламя, расползаясь по камере сгорания, генерирует добавочное давление.

Под воздействием сверхвысокой температуры и возросшего давления остатки горючей смеси самовоспламеняются, создавая одну за другой взрывные волны со стремительным возрастанием амплитуды.

Возникает эффект неконтролируемой цепной реакции, в ходе которой пламя на огромной скорости давит на гильзу, обороты двигателя растут до бесконечности — движок идет вразнос, раскручиваясь самопроизвольно. Такую ситуацию трудно взять под контроль.

Последствия детонации двигателя выражены появлением следующих поломок:

Срыв кромок поршней.
Повреждение стенок цилиндров.
Разрыв прокладки головки цилиндров.
Поломка датчика дроссельной заслонки.

При стабильной работе мотора происходит равномерное сгорание топливной смеси с последующей передачей энергии на поршни.

Причины возникновения детонации при включении мотора на холодную

Детонация при запуске двигателя возникает при поступлении в один или несколько цилиндров обедненных топливовоздушных смесей. Причиной обеднения смеси является засоренность специальных распылителей — форсунок.

При появлении засоров, нарушается расчетная величина объема подаваемого топлива.

Чтобы установить причину появления засорения, необходимо произвести проверку фильтра грубой очистки, а также фильтров каждой форсунки.

Холодный мотор после прогрева часто восстанавливает свою работу, и детонация двигателя прекращается.

Корректировка работы двигателя при помощи электронного управления

Электронный блок управления (ЭБУ), установленный в автомобилях с инжекторным двигателем, регулирует параметры топливной смеси. При помощи ЭБУ производится коррекция угла опережения зажигания с вынужденным снижением объема впрыскиваемой топливной смеси.

Причины детонации частично исчезают, но в результате подобного регулирования мощность силового агрегата существенно снижается. При высоком уровне засоренности форсунок ЭБУ не всегда может осуществлять компенсирующие функции.

Детонация мотора после прогрева

Причины детонации прогретого мотора:

поломан датчик заслонки;
использование топлива, имеющего низкое октановое число;

неисправность и засор форсунок.

После восстановления или замены датчика заслонки двигатель готов к эксплуатации на любых, в том числе и на повышенных режимах. Узнать, есть ли детонация двигателя, причины ее возникновения на прогретом моторе, можно только под нагрузкой при включенной передаче.

Низкое качество топлива, пониженное значение его октанового числа является одной из основных причин, которые способствуют повышению температуры в камере сгорания и увеличению давления в топливных цилиндрах, приводящих к возникновению взрывов.

Чем выше данный показатель топлива, тем лучше оно противостоит самовоспламенению и детонации. Высокое значение октанового числа бензина — это антидетонационный индекс.

Влияние качества топлива и свечей зажигания

Детонация двигателя также может быть вызвана нарушением хрупкого баланса между двумя факторами:

качество свеч зажигания;
сила сжатия топлива.

Применение неверно подобранных свечей зажигания, может явиться причиной возникновения детонации в двигателе. Назначение данных приборов состоит в контроле внутренней среды двигателя, от точности срабатывания свечей зависит своевременность и качество сгорания топлива.

При нарушении режима сжигания топлива происходит наращивание температуры в камере сгорания и перегреву элементов силового агрегата, приводящее к детонации. Чтобы устранить появившийся дефект, необходимо сменить имеющиеся свечи зажигания на другой рекомендуемый вид.

Недостаточное сжатие топлива в цилиндрах приводит к неполному сгоранию смеси и прилипанию оставшихся компонентов к стенкам цилиндров в виде нагара. В зависимости от качества бензина и уровня очистки топлива происходит образование отложений нагара, что существенно уменьшает объем цилиндра и вызывает детонацию.

Для уничтожения вредных отложений применяются специальные присадки или производится замена марки топлива на другую.

Устранение детонации мотора

На появление детонации инжекторного двигателя влияют следующие параметры:

Угол опережения зажигания.
Обеднение топливной смеси.

Многих автовладельцев интересует, как устранить детонацию двигателя своими руками. Для того чтобы избавиться от взрывного горения горючих смесей, умельцы часто используют следующие приемы:

Эксплуатация движка на более высоких передачах. При работе на высокой скорости сокращается время сгорания топлива на фоне максимального давления. Разгон автомобиля приводит к снижению вероятности появления детонации.
Замена свечей зажигания.
Увеличение влажности воздуха. Более влажный воздух существенно снижает температуру в камере сгорания.

Использование охладителя воздуха интеркулера для снижения температуры воздуха перед нагнетанием его в цилиндры.
Замена бензина на топливо, имеющее более высокое октановое число.
Перемещение трамблера для изменения угла опережения зажигания в сторону уменьшения для стабильной работы карбюраторного двигателя на холостых оборотах.
Торможение двигателя для опережения момента зажигания.

Применение метода корректировки положения трамблера используется на короткое время, чтобы добраться до ближайшей автозаправки и сменить топливо на более высокооктановый бензин. После этого трамблер необходимо установить в прежнее положение для обеспечения оптимального значения угла опережения.

Бывают случаи, когда автовладельцы осознанно производят корректировку угла опережения зажигания в сторону увеличения, обедняя горючую смесь. В результате происходит повышение динамических характеристик автомобиля, увеличивается крутящий момент. При проведении данной операции существенно возрастает вероятность появления детонации двигателя.

Устранение или уменьшение детонации двигателя является сложной задачей. Чтобы выявить настоящую причину возникновения взрывов внутри мотора, необходимо тщательно изучить принцип работы силового агрегата и понять, что способствует их появлению.

Признаки появления детонации движка

В результате ударных нагрузок, возникающих при взрывах, появляются характерные звуки в виде звонкого стука, изменяется состав и цвет выхлопных газов, детали двигателя получают серьезные дефекты. Кроме ярких шумовых эффектов, имеются внешние признаки появления детонации:

кратковременный выход черного дыма из выхлопной трубы;

уменьшение температуры отработавших газов;
кратковременная потеря мощности двигателя;
потеря управления работой двигателя вследствие ее неустойчивости;
критический перегрев элементов движка.

Элементы, входящие в состав силового агрегата, изготовлены с расчетом на работу при определенных значениях температуры и давления. Ударные нагрузки, возникающие при детонации, превышают все допустимые значения.

Детонационный эффект является наиболее опасным для транспортного средства. Он может возникнуть при неравномерном распределении воздуха и топлива внутри цилиндров, что приводит к внезапным неконтролируемым взрывам.

Для своевременного выявления данного дефекта нужно регулярно контролировать появление посторонних звуков и постукиваний, исходящих со стороны силового агрегата транспортного средства.

Именно источники этих звонких сигналов нужно выявить и немедленно убрать причину их возникновения.

Детонация является потенциальной опасностью для движка, поэтому ее нужно постоянно держать под контролем. Она не должна присутствовать при нормальной работе двигателя. Даже небольшой шум в двигателе необходимо постоянно исследовать и убирать причины, вызвавшие его.

общее понятие, признаки и причины

Содержание

1 Понятие детонации двигателя автомобиля
- 1.1 Признаки детонации двигателя
- 1.2 Разновидности детонации двигателя
2 Основные причины детонации двигателя
- 2.1 Неправильный выбор топлива для авто
- 2.2 Особенности эксплуатации двигателя
- 2.3 Неверно настроенное зажигание
- 2.4 Прошивка как причина детонации двигателя
- 2.5 Неисправные свечи зажигания
- 2. 6 Обедненная топливовоздушная смесь
- 2.7 Нагар на стенках цилиндра
- 2.8 Особенности конструкции ДВС
- 2.9 Неисправность системы охлаждения
3 Причины, которые часто путают с детонацией двигателя
- 3.1 Калильное зажигание
- 3.2 Дизелинг
4 Последствия детонации двигателя автомобиля
5 Методы предупреждения детонации двигателя автомобиля
6 Способы профилактики
7 Использование датчика детонации
8 Полезные советы и рекомендации опытных автомобилистов

При нормальных условиях топливовоздушная смесь сгорает равномерно, не создавая ударных нагрузок на поршневую группу, стенки цилиндров и детали газораспределительного механизма.

Детонация негативно влияет на экономичность, мощность и ресурс двигателя.

Детонация двигателя автомобиля может произойти из-за ошибочной настройки системы зажигания.

Понятие детонации двигателя автомобиля

При нормальном режиме работы топливная смесь воспламеняется при подходе поршня к верхней мертвой точке и сгорает со скоростью до 50 м/с. Преждевременное зажигание приводит к нарушению процесса горения, поскольку расширяющиеся газы пытаются сжать идущий вверх поршень. Увеличение быстроты окисления до скорости звука и лавинообразный рост давления формируют ударную волну, которая достигает стенок цилиндров мотора и издает металлический стук (иногда явление ошибочно называют стуком поршневых пальцев).

Признаки детонации двигателя

Основные симптомы детонационного сгорания: 1. Металлический высокотональный стук при нажатии на педаль акселератора. Допускается кратковременная детонация в интервале скоростей от 40 до 60 км/ч при разгоне на прямолинейном участке шоссе. 2. Повышение температуры охлаждающей жидкости при нормальном уровне и исправных вентиляторе и радиаторе. 3. Падение мощности силовой установки, отрицательно влияющее на динамические возможности автомобиля. 4. Появление посторонних вибраций, передающихся на кузов или ощущаемых на рулевом колесе, педалях или селекторе управления трансмиссией.

Разновидности детонации двигателя

Детонация автомобиля разделяется на категории:

Кратковременная, происходящая при резком наборе оборотов и длящаяся 1-2 секунды. Эффект встречается на форсированных двигателях и агрегатах с большим объемом цилиндров. Процесс не вызывает поломку деталей и является нормальным.

Длительная, проявляющаяся при повышении нагрузки и увеличении частоты вращения коленчатого вала (вне зависимости от выбранной передачи и скорости движения).

Основные причины детонации двигателя

Детонационные процессы в двигателях внутреннего сгорания могут быть вызваны:

заправкой бака бензином с пониженным октановым числом;
некорректной эксплуатацией силовой установки;
неправильно выставленным зажиганием (раннее или позднее зажигание) или некорректным программным обеспечением в блоке управления;
изношенными свечами зажигания или неправильно подобранными по калильному числу свечами;
нарушенным смесеобразованием;
оседанием нагара на стенках камеры сгорания и тарелках клапанов;
локальными перегревами из-за неисправной системы охлаждения.

Детонация происходит не только в двигателях с искровым зажиганием, но и в дизелях.

Дизель отличается пониженным термическим режимом, но при повышенной нагрузке и неисправной системе охлаждения горячие элементы (например, кромки выпускных клапанов) способны преждевременно воспламенять распыленное топливо.

Неправильный выбор топлива для авто

Двигатели со степенью сжатия более 10 единиц и агрегаты с наддувом рассчитаны на топливо с октановым числом не ниже 95. При использовании бензина низкого сорта или испарении присадок (используются некоторыми нефтеперерабатывающими компаниями для повышения детонационной устойчивости) происходит преждевременное воспламенение смеси взрывного характера.

Одна из причин детонации двигателя — неправильно подобранное топливо.

Особенности эксплуатации двигателя

Детонация возникает при работе мотора с перегрузкой (например, во время движения с небольшой скоростью на затяжном подъеме на повышенной передаче). Для устранения дефекта необходимо перейти на пониженную скорость, что позволит повысить частоту вращения и нормализовать процесс сгорания.

Детонация двигателя автомобиля при запуске холодного силового агрегата указывает на обеднение смеси из-за засора распылителей форсунок. По мере прогрева проблема исчезает (производительность системы впрыска соответствует требуемому составу топливовоздушной смеси).

Неверно настроенное зажигание

На двигателях с механической регулировкой системы зажигания детонация возникает из-за преждевременного воспламенения, вызванного неправильным опережением — ранним или поздним зажиганием. Расширяющиеся газы сжимают идущий вверх поршень, что приводит к появлению детонации . Силовые агрегаты с бесконтактным зажиганием и электронной регулировкой момента опережения автоматически адаптируются под условия работы и нагрузку и не требуют ручной настройки системы зажигания.

Прошивка как причина детонации двигателя

Например, после снятия каталитического нейтрализатора владельцы загружают программу с измененным алгоритмом работы. В случае обнаружения проблем необходимо установить прошивку, соответствующую характеристикам силового агрегата. Самопроизвольное изменение заданных параметров настройки в процессе эксплуатации двигателя невозможно.

Неисправные свечи зажигания

При выборе свечей зажигания необходимо учитывать не только размеры резьбовой втулки, но и калильное число (информация о допусках указывается в инструкции по обслуживанию и специализированных каталогах). Применение изделий с пониженным или повышенным числом приводит к затрудненному запуску и нарушению процесса искрообразования. Мотор теряет мощность и крутящий момент, нарушается нормальное сгорание топлива и падает динамика разгона автомобиля.

Обедненная топливовоздушная смесь

Техника с электронным управлением автоматически поддерживает стехиометрический состав смеси, ориентируясь на информацию от датчиков температуры, расхода воздуха или концентрации кислорода в отработавших газах (расположены до и после корпуса каталитического нейтрализатора). При поломке катализатора или выходе из строя сенсоров возможно обеднение рабочей смеси, вызывающее детонационные процессы при сгорании.

Нагар на стенках цилиндра

Образующийся на стенках рабочей камеры и тарелках выпускных клапанов нагар ухудшает условия охлаждения деталей. В процессе сжатия смесь воздуха с топливом воспламеняется раньше допустимого момента, что приводит к детонационному сгоранию. Проблема часто встречается на силовых агрегатах с большими пробегами, моторное масло попадает в камеры сгорания и образует слой плотного нагара.

Результат детонации двигателя — нагар на цилиндрах в двигателе

Особенности конструкции ДВС

Двигатели легковых машин со степенью сжатия от 10 единиц склонны к детонации при использовании бензина с октановым числом менее 95. В некоторых моторах на поршнях и поверхности камер сгорания имеются острые кромки, вызывающие нарушение нормального процесса сгорания. В этом случае проблема решается использованием качественного топлива, но остается кратковременная детонация при переходных режимах работы.

В конструкции предусмотрен датчик, который определяет момент начала взрывного сгорания топливной смеси и регулирует работу систем (например, снижает давление в системе наддува при помощи специального клапана в турбине либо корректирует момент зажигания).

Неисправность системы охлаждения

Недостаточный уровень антифриза приводит к образованию паровых пробок в рубашке и повышению температуры головки и блока цилиндров. Часто проблема наблюдается в жаркую погоду, при разгоне автомобиля либо при движении с небольшой скоростью в условиях бездорожья. Раскаленные детали вызывают преждевременное зажигание и детонацию. Необратимые температурные деформации приводят к нарушению герметичности линии соприкосновения головки и блока и пробитию прокладки.

Причины, которые часто путают с детонацией двигателя

Причиной воспламенения смеси являются нагретые элементы в камере сгорания или повышенная степень сжатия. Равномерно снизить температуру головки и поршней поможет работа двигателя на холостом ходу на протяжении 1-2 минут после прекращения поездки.

Калильное зажигание

Калильное воспламенение наблюдается при выключении зажигания карбюраторных двигателей. Раскаленные частицы нагара поджигают рабочую смесь, и мотор может работать 5-10 секунд после попытки глушения. Проблема не встречается на технике с двигателями, оснащенными системой распределенного впрыска, поскольку при повороте ключа в замке отключаются форсунки и помпа, подающая горючее из бака.

Дизелинг

Карбюраторные двигатели с искровым зажиганием и высокой степенью сжатия могут продолжить работать за счет самовоспламенения смеси. Проблема встречается при использовании топлива с недостаточным октановым числом. Топливовоздушная масса воспламеняется в результате сжатия, вызванного инерционным движением поршней после прекращения подачи напряжения к свечам. Агрегат нестабильно работает 2-3 секунды на холостых оборотах, а затем останавливается из-за падения температуры стенок цилиндров.

Дизелинг — одна из причин, которую часто путают с детонацией.

Последствия детонации двигателя автомобиля

Последствия эксплуатации мотора с детонационным процессом сгорания рабочей смеси:

появление трещин на гильзах или зеркалах цилиндров, своде камеры сгорания;
разрушение седел и тарелок клапанов либо изоляторов свечей;
деформация шатунов;
прогар днища поршня или разрушение перемычек между поршневыми кольцами;
поломка колец с попаданием обломков в поддон двигателя;
разрушение прокладки между головкой и блоком, приводящее к пропуску газов между цилиндрами или попаданию в камеры сгорания антифриза;
попадание обломков поршней под тарелки клапанов и в опоры коленчатого вала приводит к необратимым повреждениям деталей и капитальному ремонту мотора.

Методы предупреждения детонации двигателя автомобиля

Способы недопущения детонации:

использовать топливо с октановым числом, соответствующим техническим требованиям производителя;
устанавливать свечи зажигания с калильным числом, удовлетворяющим нормативам;
в случае использования механического распределителя импульсов корректно устанавливать угол опережения зажигания;
перед программированием блока управления проверять на совместимость модель силового агрегата и версию программного обеспечения.

Для снижения риска детонации двигателя автомобиля была разработана система форкамерно-факельного зажигания с расположением электродов свечи в отдельной полости, связанной с основной камерой узким каналом. Подобные моторы производились небольшими партиями на заводе ГАЗ и устанавливались на машинах ГАЗ-3102. В головке имелся дополнительный клапан, через который от отдельной секции карбюратора в форкамеру подавалась обогащенная смесь. По мере развития систем электронного впрыска горючего работы над такими агрегатами прекратились.

Схема форкамерно-факельного зажигания.

Существуют бензиновые 4-тактные двигатели, работающие по циклу Миллера, предусматривающему преждевременное закрытие впускного клапана на этапе заполнения цилиндра либо позднее запирание на этапе начала сжатия. За счет подачи меньшего объема рабочей смеси возможно повышение геометрической степени сжатия до 12-14 единиц без риска детонационного сгорания. Цикл обеспечивает увеличенную степень расширения и повышает КПД силового агрегата, но наблюдается падение мощности и крутящего момента из-за неполноценного заполнения цилиндров.

Способы профилактики

Основные методы, позволяющие снизить риск детонационного сгорания:

Периодически проверять состояние компонентов системы зажигания на карбюраторных двигателях. Поломки или неисправная работа датчиков, корректирующих угол опережения, приводят к нарушению искрообразования и падению мощности одновременно с ростом расхода топлива.
При включении индикатора Check Engine проводить диагностику электроники автомобиля, обнаруженные коды позволяют определить неисправные датчики или поврежденные жгуты проводки.
Использовать моторные масла с соответствующими базовой основой и индексами вязкости, что предотвращает образование нагара на поверхности камеры сгорания.
Своевременно менять изношенные маслосъемные колпачки и проводить химическую или механическую раскоксовку двигателя (для удаления слоя нагара).
Обслуживать систему охлаждения в соответствии с рекомендациями изготовителя. В процессе эксплуатации антифриз деградирует, что приводит к падению характеристик и локальным перегревам рубашки охлаждения.
Не передвигаться с небольшой скоростью на пониженных передачах. На некоторых автомобилях с ручной коробкой установлен электронный подсказчик, указывающий на момент перехода вверх или вниз. Алгоритм работы компьютера рассчитан на снижение расхода топлива, при разгоне допускается кратковременная детонация.

Использование датчика детонации

Для определения детонационных процессов используется датчик детонации, установленный на специальной плоскости на блоке цилиндров. При фиксации ударных нагрузок акселерометр сенсора генерирует электрические сигналы и передает информацию, которая обрабатывается блоком управления.

Сила импульса зависит от интенсивности взрывного сгорания в цилиндрах.

Датчик оснащается корпусом из ударопрочного пластика, выдерживающего длительный нагрев до +150°С и выше, для крепления используется болт. Резьбовое соединение позволяет прижать чувствительный элемент к поверхности блока. На боковой части корпуса предусмотрен разъем для подключения жгута проводки.

При поломке датчика в комбинации приборов включается индикатор Check Engine, а в памяти блока управления фиксируется ошибка. Некоторые моторы с впрыском (например, для классических моделей ВАЗ) не оснащены сенсором в силу особенности конструкции.

Полезные советы и рекомендации опытных автомобилистов

Формируемая при взрывном сгорании ударная волна изменяет тональность работы двигателя. Водителю необходимо научиться улавливать появление посторонних звуков, указывающих на некорректную работу силового агрегата. Следует учитывать, что в процессе движения не допускается изменение звучания мотора. Любой посторонний шум косвенно указывает на неисправность агрегата.

Если детонация появилась после заправки автомобиля, то необходимо долить в бак бензин с повышенным октановым числом. В случае, когда двигатель рассчитан на топливо типа А-98 или выше, доливка не поможет. Необходимо слить горючее с промывкой рампы и форсунок. При длительной эксплуатации машины в условиях городских пробок на деталях поршневой группы оседает нагар. Для устранения отложений необходимо совершить поездку протяженностью 50-70 км по загородному шоссе с максимально допустимой скоростью.

Как проверить свечи зажигания на наличие детонационных повреждений – KevianClean

Вы должны знать, как осматривать свечи зажигания и определять симптомы , которые подскажут вам, когда пора ремонтировать или заменять детали автомобиля. Даже если вы уже хорошо разбираетесь в проверке состояния свечей зажигания, вы можете что-то упустить и не сможете диагностировать, что не так.

Вы должны сделать следующее во время осмотра , чтобы предотвратить ошибочный диагноз или думать, что все в порядке, когда это не так. Одним из верных признаков неисправной свечи зажигания является наличие трещины или нескольких трещин по всей поверхности фарфоровой крышки.

Бывают также случаи, когда вы сталкиваетесь с красным налетом на керамической изоляции. Обычно это происходит из-за низкокачественного неэтилированного топлива в виде накопления присадок, но все же будьте начеку.

Свечи зажигания и детонационные повреждения

Детонация на свече зажигания: Детонация, стук или звон на свече зажигания могут быть связаны с разбалансировкой синхронизации вашего двигателя. Помимо стуков, такое же последствие может вызвать низкооктановый бензин. Чтобы предотвратить это, вы можете перейти на топливо с более высоким октановым числом и проверить свечи зажигания вашего автомобиля у профессионального механика, чтобы быть уверенным. Он может определить другие причины звона, такие как отказ топливной форсунки, задержка зажигания или изменение температуры двигателя. Проверьте консоль сообщений об ошибках OBD для получения более подробной информации о том, что может быть не так с вашим двигателем.

Диагностика свечи зажигания: При осмотре свечи зажигания снимите ее с того места, где она находится, но оставьте ее подключенной к кабелю. После этого заземлите его на раму перед запуском двигателя. Он должен производить синие искры, если он работает правильно. Однако, если он не дает искр или дает желтые искры, это указывает на то, что вам необходимо заменить эти свечи. Однако есть проблемы с этим методом тестирования. Свечи зажигания не подвергаются тому же давлению внутри камеры, что и снаружи, поэтому у вас нет гарантии, что они будут работать, даже если они производят голубые искры. Тем не менее, он обеспечивает быстрое эмпирическое правило о здоровье ваших вилок.

Последствия детонации: Сохранение детонации в течение многих циклов двигателя или в экстремальных условиях может привести к разрушению или значительному повреждению вашего двигателя. Вы можете столкнуться с износом частиц только от умеренной детонации. Затем этот износ может еще больше ухудшиться и распространиться по другим частям автомобиля, вплоть до воздействия на масляную систему вашего двигателя и попадания в масляный фильтр. Этот износ создает впечатление, что ваш двигатель подвергается пескоструйной очистке или заполнен ссадинами или эрозиями. Он также может иметь форму полостей по всей гидравлике. Между тем, сильная детонация может привести к катастрофическим последствиям, таким как разрыв камеры сгорания или расплавление отверстий в головке блока цилиндров или поршне.

← Предыдущее сообщение Новая запись →

Что такое детонация и 8 способов ее остановить!

| How-To

Детонация — ругательство в отношении хот-родов. Никто не любит говорить об этом, потому что, когда это происходит, это обычно означает, что произошла некоторая потеря внимания во время сборки двигателя или автомобиля. К тому времени, как вы услышите характерный предсмертный хрип двигателя в муках детонации, повреждение, скорее всего, уже нанесено. Ответ заключается в том, чтобы предотвратить детонацию до того, как она произойдет, но если уже слишком поздно, есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы предотвратить повторение взрыва, но сначала немного предыстории.

Каковы симптомы детонации?

Детонация, иногда называемая детонацией или преждевременным зажиганием, представляет собой стук, который иногда можно услышать во время ускорения и открытия дроссельной заслонки. В отличие от обычного шума выхлопа, детонация представляет собой более высокий скрипучий звук, исходящий из моторного отсека. При детонации могут произойти серьезные внутренние повреждения, в том числе оплавление электродов свечи зажигания, растрескивание поршневых колец, расплавление или растрескивание поршней, забивание шатунных подшипников и разрушение прокладок головки блока цилиндров. Если вы слышите детонацию, немедленно уберите педаль газа или заплатите за последствия.

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

Если у вас когда-либо случался стук в двигателе, вы уже знакомы с этим явлением. Если убрать ногу с педали газа, а затем снова нажать ее, стук в двигателе не улучшится; он остается там до тех пор, пока нежелательный источник воспламенения (тепло) в поврежденном цилиндре не исчезнет. С другой стороны, если при определенном рабочем состоянии начало детонации происходит, например, за 15 градусов до верхней мертвой точки (ВМТ), она может не прекратиться до тех пор, пока событие воспламенения не будет задержано до 5 градусов ВМТ. Такое поведение называется детонационным гистерезисом, и ваш единственный реальный вывод здесь заключается в том, что кратковременное снятие газа (в надежде, что детонация исчезнет) является бесплодным усилием.

Что вызывает детонацию?

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

В двигателе с оптимизированными характеристиками пиковая мощность достигается, когда давление в цилиндре достигает максимума при правильном угле поворота коленчатого вала. Когда шатун и кривошип расположены под углом 90 градусов друг к другу, поршень имеет наибольшее механическое преимущество перед коленчатым валом. Суть всего этого в том, что вам нужно мысленно проработать это событие в обратном направлении и найти подходящее время для воспламенения топливного заряда, чтобы пиковое давление возникало после того, как поршень пройдет верхнюю мертвую точку (ВМТ) и до того, как шатун и кривошип окажутся в положении. прямой угол. Несоблюдение этого требования может привести к повреждению, подобному тому, что показано выше на разрушенном поршневом кольце.

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

8 Способы уменьшения детонации

Если в вашем двигателе возникла детонация, вы можете предпринять ряд действий, чтобы предотвратить ее. Мы расположили их здесь в порядке сложности, от самого простого до самого серьезного, но имейте в виду, что часто детонация и создаваемые ею повреждения являются результатом плохо подобранной комбинации двигателей. Производители оригинального оборудования тратят тысячи часов на испытания двигателей в различных режимах работы, в то время как самостоятельные усилия могут упускать из виду важные аспекты, такие как качество движения смеси или тщательное рассмотрение времени срабатывания клапана. Эти вещи должны быть запаяны в конструкцию двигателя перед сборкой, а не закреплены бинтом постфактум.

Уменьшите опережение зажигания

Если вам повезет, ваша детонация будет вызвана не самовоспламенением от горячей точки в камере сгорания, а кривой зажигания, которая обеспечивает слишком большое базовое опережение зажигания. Если это так, простое уменьшение базового времени приведет к прекращению детонации. Однако в большинстве случаев именно отключение подачи вакуума вызывает это состояние в первую очередь. В этом сценарии участвует новичок-энтузиаст, который отключает продвижение вакуума, а затем увеличивает базовое время для компенсации. Вся причина увеличения вакуума на стандартном двигателе заключается в том, чтобы обеспечить достаточное время опережения в условиях легкого дросселя, когда атмосфера за дроссельной заслонкой разрежена; двигателю требуется дополнительное время для создания давления в цилиндре до рабочего такта.

Повышение октанового числа топлива

Октановое число топлива является точным выражением его склонности к самовоспламенению. Чем выше число, тем больше его способность сопротивляться выключению света. По мере увеличения степени сжатия или наддува должно увеличиваться и октановое число топлива. Устранить детонацию двигателя можно так же просто, как использовать топливо с более высоким октановым числом. В 1970-х и 1980-х годах, когда цены на топливо взлетели до небес, многие люди искали способы сэкономить деньги. Это часто принимало форму экономии на октановом числе топлива. К счастью для нас, с тех пор утекло много воды и производители разработали двигатели с улучшенными антидетонационными характеристиками. Такие вещи, как электронный впрыск топлива, замедление детонации и электроника определения октанового числа, сделали детонацию от топлива с низким октановым числом редким явлением. У вас старый автомобиль с детонацией, попробуйте использовать проверенное топливо с более высоким октановым числом.

Используйте более холодную свечу зажигания

Наконечник электрода свечи зажигания является основным источником самовоспламенения. Тепло может быстро накапливаться, и если ему некуда деваться, оно будет делать свое дело за счет заряда воздуха/топлива. Звучит довольно иронично, поскольку именно это и должна делать свеча зажигания, только вы хотите иметь контроль над , когда делает это. По этой причине свечи зажигания рассчитаны на различные тепловые диапазоны, а их изоляторы тщательно разработаны для управления потоком тепла от электрода в головку блока цилиндров. Слишком горячая свеча будет удерживать слишком много тепла, вызывая детонацию. Часто достаточно заменить свечу на более холодный температурный диапазон, чтобы предотвратить нежелательную детонацию. Имейте в виду, однако, что слишком холодная свеча может вызвать противоположную проблему загрязнения, когда свеча вообще не может воспламенить заряд воздуха/топлива.

Оптимизация соотношения воздух/топливо

В современных двигателях с впрыском топлива достижение оптимального соотношения воздух/топливо редко является проблемой, поскольку кислородные датчики двигателя будут постоянно работать, поддерживая соотношение воздух/топливо в заданном диапазоне. идеальный диапазон в большинстве сценариев вождения. Однако более старым автомобилям с карбюратором может потребоваться помощь, особенно если детонация является регулярной проблемой. Здесь проблема заключается в обедненной смеси, когда впрыск топлива или какая-либо другая калибровка приводят к тому, что в цилиндр поступает недостаточно топлива. В результате получается горячий двигатель, который быстро нагревается, что может вызвать детонацию. Лучший способ диагностировать детонацию в такой ситуации – установить широкополосный кислородный датчик и контролировать его в периоды высокой нагрузки двигателя. Бедная смесь при полностью открытой дроссельной заслонке может вызвать детонацию даже при передаточном отношении 13:1, и это должно указывать на то, что в цилиндр поступает недостаточно топлива. Вы должны убедиться, что ваш двигатель работает на богатой смеси — хорошее число, которое можно получить на полном газу для безнаддувного двигателя, — 12,5: 1.

Увеличить охлаждающую способность

Перегрев является основной причиной детонации, и часто одной из основных причин является неисправность системы охлаждения. Если мощность вашего двигателя недавно была увеличена, но ваш радиатор все еще стоит на складе, возможно, пришло время для обновления в этой области. За исключением замены радиатора, лучший вентилятор, более эффективный кожух вентилятора или смачивающий агент охлаждающей жидкости могут иметь достаточный эффект для уменьшения или устранения детонации. Объяснение диагностики системы охлаждения выходит за рамки этой истории, но мы дадим вам один большой совет: сначала попотейте над мелочами. В гонке за производительностью часто такие мелочи, как уплотнение кожуха, работа термостата, включение муфты вентилятора или кавитация водяного насоса, приводят к детонации.

Уменьшите степень сжатия

Если вы зашли так далеко, а детонация все еще есть, у вас не будет другого выхода, кроме как начать внутренний ремонт или внести изменения в комбинацию двигателей. Уменьшение степени сжатия — это самый простой способ прекратить детонацию, потому что давление в цилиндре и теплота — это, по сути, разные выражения одного и того же. На протяжении многих лет мы приводили доводы в пользу увеличения степени сжатия для увеличения мощности, но чрезмерное применение этого совета может иметь непредвиденные последствия, если не будут предприняты надлежащие шаги (более высокое октановое число топлива, более качественное движение смеси, сплавы). головки блока цилиндров и электроника, предназначенная для защиты двигателя). Если не считать замены головок цилиндров и поршней, лучше всего начать с более толстого набора прокладок головки цилиндров и обработать камеры сгорания шлифовальной машиной, уделяя особое внимание острым краям.

Увеличить перекрытие кулачков кулачка

Высокопроизводительный распределительный вал с увеличенным сроком службы и подъемной силой — один из наших любимых способов повысить производительность двигателя, но иногда выбор кулачка может вызвать непреднамеренные проблемы. Более распространенной проблемой является кулачок, который слишком велик для сжатия, из-за чего фазы газораспределения слишком агрессивны для статической степени сжатия, и происходит потеря низких частот. Иногда, однако, распределительный вал имеет большой угол разделения кулачков, который может задерживать слишком много заряда в цилиндре. Как узнать, что перекрытие слишком короткое? Быстрый тест давления запуска скажет вам: все, что превышает 180 фунтов на квадратный дюйм, является признаком того, что вы находитесь в области гоночного двигателя с высокой степенью сжатия, которому может потребоваться гоночное топливо. Хорошее, безопасное значение для традиционного уличного двигателя с насосным газом составляет от 150 до 170 фунтов на квадратный дюйм. Если давление проворачивания слишком высокое, вам нужен кулачок, который удерживает меньше воздуха/топлива в камере сгорания.

Улучшение движения смеси

Все исправления, которые мы упомянули до сих пор, являются тем, что я называю «нисходящими» исправлениями, что означает, что они больше похожи на повязку, чем на реальное лечение. Я обнаружил, что большинство случаев детонации можно отнести к режиму горения, который испытывает судьбу через портовый поток, который вызывает отделение топлива от воздуха. Движение воздуха и топлива через отверстие, карман клапана и камеру сгорания является сложным, и если топливо не может равномерно смешиваться с воздухом в результате процесса, называемого завихрением (в случае четырехклапанного двигателя кувыркается), плохая производительность и последует детонация. Гашение – еще одно родственное действие, которое происходит как раз в тот момент, когда поршень достигает ВМТ. Заряд, застрявший между поршнем и крышкой головки блока цилиндров, выдавливается в открытую часть камеры сгорания в последний момент перед воспламенением, давая заряду последний шанс смешаться. Когда хорошая хореография завихрения и гашения не происходит, происходит детонация. Единственное правильное лекарство – это набор головок цилиндров, в котором реализованы последние усовершенствования движения смеси.

Прямой впрыск: (не)будущее детонации

Возможно, это скорее эпилог, чем лекарство от детонации, но производители оборудования безостановочно работают над этой проблемой, и они добились невероятных успехов, доступных нам. прямо сейчас. Новейшие двигатели, выпущенные в Детройте (линейка силовых установок Ecoboost с непосредственным впрыском топлива Ford и Gen V LT1 от GM, и это лишь два из них) почти полностью устранили детонацию благодаря тому, что топливо не добавляется в уравнение до последнего возможного момента. Это просто в концепции, если не в механической конструкции, но когда в цилиндре нет топлива, трудно получить нежелательное событие, предшествующее воспламенению.