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.

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.

• 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).

Читайте также

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.

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.

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.

Читайте также

почему происходит и как устранить

Причины возникновения детонации двигателя и способы её устранения

Детонация двигателя является одной из самых тревожных проблем транспортного средства, но не многие знают, что это такое и с чем связано.
В принципе, она возникает, когда смесь воздух/топливо внутри цилиндра неправильно распределяется, что делает неравномерным горение. В нормальных условиях топливо сгорает в цилиндре в процессе смешивания с воздухом и необходимой энергией.
Когда начинается взрыв внутри цилиндра, оно горит неравномерно, что может повредить стенки цилиндра и сам поршень.

Детонация мотора появилась одновременно с рождением двигателя внутреннего сгорания и описывается как автоматическое зажигание газа в камере сгорания.

В первое время не было возможности проверить её действие и бытовало мнение, что всё дело в зажигании.
Тем не менее только в 1940 годах была проверена теория её возникновения, возможность обнаружения и последующие действия устранения этого явления.
На современных агрегатах установлен датчик детонации, который способен контролировать уровень опасности. Это устройство воспринимает, а в дальнейшем преобразовывает механическую энергию колебаний цилиндров в электрический импульс.

По сути, датчик постоянно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а сам блок следит за изменениями состава смеси и угла опережения зажигания.

С его помощью также можно достигнуть более экономичной работы при максимальной мощности двигателя.

С чего начинается детонация

На видео показано, что такое детонация двигателя:
Когда двигатель переходит в детонацию, слышится громкий шум. Поскольку её последствия очень печальны, важно определить, что является причиной такого взрывного горения горючей смеси. Чтобы устранить проблему, возможно, нужно изменить работу двигателя, в противном случае она может его разрушить в короткий промежуток времени.
Характерный звук от двигателя в процессе этого явления обусловлен давлением волны в случае сгорания от вибрации стенок цилиндра. Газ и форма, размеры и толщина камеры сгорания и стенки цилиндра определяют высоту звуковой волны.
Детонация двигателя на холостом ходу может произойти после прохождения транспортным средством условий, которые способствуют повышению нагрева деталей силового агрегата.

Даже если выключить зажигание, под воздействием энергии коленчатый вал продолжает движение, что приводит к попаданию топлива в цилиндр мотора, а там оно успевает нагреться до такой температуры, что само по себе воспламеняется.

На видео рассказано о причинах детонации двигателя:
Детонация двигателя имеет один из самых разрушительных эффектов в любом агрегате. Поэтому нужно немедленно узнать, как устранить её, обнаружив следующие причины взрывного горения в цилиндрах:
Обратите внимание, что каждая из этих возможных причин является относительной. То есть нет абсолютного времени, смещения силы или опережения зажигания, что гарантируют появление детонации. Равным образом не существует никаких абсолютных параметров, которые гарантируют, что такого явления не произойдёт.
Причин много, остановимся на более распространённых из них.

Слишком низкое октановое число топлива в автомобиле

Октановое число топлива
Одной из причин детонации двигателя является низкое качество и низкое октановое число топлива, которое может вызвать целый кластер проблем, таких как повышенная температура камеры сгорания и более высокое давление в цилиндрах.
Октановое число показывает, какую степень сжатия может переносить бензин — чем выше рейтинг, тем топливо более устойчиво к возгоранию. Вот почему более сложные двигатели высокого давления требуют более дорогого топлива.
Октановое число бензина иногда называют антидетонационным индексом. Производители рекомендуют определённый вид смеси для достижения максимальной производительности в своих транспортных средствах.

Эти проблемы могут привести к предварительному зажиганию, а это приводит к тому, что топливо сгорает в двигателе раньше, чем следовало бы. Есть два способа, когда бензин может воспламениться в камере сгорания: от свеч зажигания или от неправильной степени сжатия.

Это хрупкое равновесие и любой фактор может испортить весь процесс. Если сжатие двигателя является слишком низким, это приводит к тому, что топливо не сгорает полностью, а оставшиеся компоненты прилипают к внутренним частям камеры.
Это накопление отрицательно влияет на цилиндры, что является распространённой причиной взрывного горения.

Нагар на стенках цилиндра

Нагар на стенках цилиндра
Все виды топлива должны иметь определённый уровень очистки, однако этого может быть недостаточно, чтобы остановить отложения нагара. Когда образуются отложения, объём цилиндра эффективно уменьшается, что увеличивает сжатие, которое может вызвать детонацию. Для борьбы с ним сначала попробуйте приобрести моющие присадки в магазине автозапчастей, а затем изменить топливо.

Неправильные свечи зажигания

Использование неправильных свечей зажигания является ещё одной причиной детонации двигателя. Водители часто не понимают рекомендаций производителя, покупая неправильные приборы зачастую с целью экономии.
Поскольку свечи зажигания помогают контролировать внутреннюю среду двигателя и работают в довольно точных условиях, неправильно подобранные создают условия для неправильного сжигания топлива.
Они могут привести к наращиванию сгорания в камере и повышению температур ходовых частей, которые являются одними из причин возникновения детонации.

Эти три причины являются наиболее распространёнными, а в плане исправления ситуации — наименее дорогостоящими. Если ваш автомобиль по-прежнему имеет детонацию в двигателе после устранения этих причин, оправляйтесь в автосервис.

Как устранить детонацию

На видео рассказано, как можно устранить детонацию двигателя:
http://www.youtube.com/watch?v=ig4F4bx5QOk
Разобравшись, что такое детонация и какие наиболее вероятные причины её возникновения, займёмся тем, как устранить это взрывное горение горючей смеси.
Более высокая скорость помогает снизить вероятность её появления, потому что она сокращает время сжигания. Максимальное давление, следовательно, уменьшается и смесь воздух/топливо не будет подвержена воздействию высоких температур.
Примером этому является тот случай, когда вы ведёте свой автомобиль по прямой ровной дороге с холма. Когда вы снова едете в гору, вы начинаете терять скорость и иногда можете услышать, как ваш двигатель детонирует.

Таким образом, чтобы получить ускорение, вы переключаетесь на одну-две передачи ниже и ускоряетесь снова, тем самым убирая такое явление.

Повышение влажности на самом деле также снижает риск детонации. Высокое содержание воды в воздухе способствует снижению температуры горения.
Наиболее распространённые трюки (и простые варианты), используемые водителями для получения максимальной производительности без детонации:

На видео показано, как происходит детонация дизельного двигателя:
Детонация двигателя не новая проблема, производители пытались устранить или уменьшить её возникновение на протяжении многих лет. Это сложный процесс, что включает в себя множество различных факторов, но чтобы по-настоящему понять, как работает двигатель, вы должны понять, отчего происходит детонация, и изучить шаги, которые ей способствуют.
Всегда обращайте пристальное внимание на все посторонние шумы и стуки, которые исходят от мотора вашего автомобиля, потому что они могут указать на это явление в камере сгорания и должны быть немедленно убраны.
Хотя детонация может быть потенциально опасной для двигателя, ею легко управлять, как только вы поймёте причину возникновения.

Детонация двигателя: причины появления и способы устранения

Детонация двигателя явление не из приятных. Причины детонации мы разберем в конце статьи, а сначала давайте разберемся в том, что такое детонация, и что при ней происходит с двигателем.
Нормальное сгорание топлива в цилиндре, это химическое взаимодействие, протекающее в смеси паров бензина с воздухом. Для того чтобы процесс начался, мало просто перемешать горючее с воздухом в нужной пропорции, этому веществу необходимо еще дать необходимую энергию.
В дизельных двигателях для этого создается очень высокое давление на горючую смесь и температура в конце такта сжатия способствует воспламенению топлива. В бензиновых моторах смесь необходимо поджечь искрой, которая создается при помощи автомобильной свечи. Сформировавшееся пламя распространяется от электродов автомобильной свечи к стенкам всей камеры сгорания.
Пока фронт пламени идет от свечи зажигания к дальним зонам камеры сгорания, может произойти ее самовоспламенение до прихода огня. Несомненно, из-за этого возникает слабая ударная волна, которая встречает на своем пути подготовленное к воспламенению топливо.

От сжатия горючая смесь тут же воспламеняется. Проще говоря, эта волна и есть детонация, скорость ее распространения в цилиндре двигателя достигает порядка 1000 м/с. Это в несколько раз быстрее обыкновенного фронта огня. При этом вы можете слышать металлический звук.

Это явление проявляется, как правило, при средних и больших оборотах мотора. Слабая и кратковременная нагрузка не оказывает серьезного вредного воздействия. Кроме того, чем ближе обстоятельства сгорания в моторе к детонации, тем выше его КПД.
В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Последствия детонации двигателя

Сильная детонация губительно действует на детали камеры сгорания. По сути, детонация – это взрыв, и несложно догадаться, что вследствие этого происходит механическое разрушение деталей двигателя.

При длительной и сильной детонации может быть испорчен и поршень, и шатун, другие элементы КШМ. Так же негативному воздействию подвергаются клапаны и другие элементы ГРМ. И конечно же цилиндры подвергаются сильнейшему негативному воздействию.

Детонация двигателя при выключении

После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается.
И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг».

Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

Дизелинг появляется при некорректной регулировке холостого хода. В случае если система загрязнена и смесь обогащают принудительным способом, путем закручивания винта количества. Свыше меры приоткрывают заслонку первой камеры, при этом получается, что всегда работает главная дозирующая система. Это так же может служить причиной детонации на холостых оборотах.

Причины возникновения детонации в двигателе

Причиной детонации в современных двигателях, включая ВАЗ, чаще всего является низкое качество топлива и количество примесей в нем.
Прежде чем ехать в сервис попробуйте сменить заправку. Если детонация не исчезнет, то необходимо проверить работу топливной системы с помощью компьютерной диагностики.
Так же необходимо обратиться в сервис в том случае, если детонация сильная.
Помимо низкого качества топлива причиной детонации может стать:

• низкое октановое число используемого топлива
• грязный топливный фильтр
• плохо работающие форсунки
• неполадки в работе топливного насоса
• неисправный кислородный датчик
• использование неподходящих свечей зажигания
• неисправность системы охлаждения двигателя
• неисправность блока управления работой двигателя

То есть причин много, но большинство из них можно определить только лишь с помощью специального диагностического оборудования.

Что делать, если двигатель детонирует?

Детонация, как правило, возникает при определенных режимах работы двигателя, характеризующихся высокими оборотами двигателя и повышенной нагрузкой.
Это может быть резкий старт с места, движение в гору, движение с полной загрузкой и т.д.
Для борьбы с детонацией в современных двигателях используется специальный датчик, который так и называется датчик детонации. Он отслеживает параметры работы двигателя, и в случае появления детонации изменяет режим работы двигателя за счет изменения состава топливной смеси и параметров угла опережения зажигания.

Однако, если во время движения вы заметили, что двигатель детонирует, то первым делом необходимо изменить стиль вождения. Как можно плавнее нажимая на педаль газа старайтесь так же плавно трогаться, снизьте скорость движения, преодолевайте подъемы на пониженной (по сравнению с обычным режимом) передаче.

При первой же возможности залейте в бак гарантировано хороший бензин, купленный на официальной заправке того же Лукойла или BP. Если детонация не прекратится, то езжайте в сервис на диагностику.

Детонация двигателя, причины детонации двигателя, как устранить детонацию. Основные причины детонации мотора. Причины детонации мотора и методы ее устранения

Детонация мотора — одна из наиболее тревожных проблем автомобиля. Однако, большинство автолюбителей даже не представляет, что это за процесс и почему возникает.
По сути, возникает детонация при неправильном распределении смеси «воздух-горючее» внутри цилиндра, что делает неравномерным горение. В оптимальных условиях горючее сгорает в цилиндре при смешивании с необходимой энергией и воздухом.
Когда внутри цилиндра возникает взрыв, оно горит неровно, что способно повредить сам поршень и стенки цилиндра. 

Детонация, что это такое

Детонацией мотора называют процесс самопроизвольного возгорания топливной смеси в цилиндрах, что носит характер взрывной волны.
Появилась она одновременно с мотором внутреннего сгорания и описывают ее в качестве автоматического зажигания газа в камере сгорания. Изначально проверить действие детонации было невозможно и считалось, что вся проблема в зажигании. Однако уже в 1940-х годах теория ее возникновения была проверена.

Датчик детонации, где находится и о чем сигналит

На современных аппаратах вмонтирован датчик детонации, что способен осуществлять контроль над уровнем опасности.
Данный прибор воспринимает, после чего преобразовывает в электрический импульс механическую энергию колебаний цилиндров.

В действительности, датчик все время посылает сигналы в электронный блок управления мотором, когда сам блок контролирует изменения угла опережения зажигания и состава смеси.

Кроме того, благодаря ему можно достигать максимально экономичной работы при большой мощности мотора.

Признаки детонации, на что должен обратить внимание водитель

Когда мотор переходит в детонацию, слышен сильный шум. Так как ее последствия довольно печальны, необходимо диагностировать причину данного взрывного горения топливной смеси. Для устранения проблемы, возможно, необходимо изменить работу мотора, иначе она способна его разрушить на протяжении короткого промежутка времени.

Специфический звук от мотора в процессе такого явления вызван давлением волны от вибрации стенок цилиндра в случае сгорания. Высоту звуковой волны определяют форма и газ, толщина и размеры камеры сгорания, а также стенки цилиндра.
Детонация мотора на холостом ходу способна произойти после прохождения автомобилем условий, что способствуют повышению нагрева элементов силового агрегата. Если даже зажигание выключить, коленчатый вал под влиянием энергии продолжает движение, которое приводит к попаданию горючего в цилиндр двигателя, где оно успевает нагреться до высоких температур и воспламеняется само по себе.

Причины детонации двигателя

Детонация мотора имеет один из наиболее разрушительных эффектов в каком-угодно агрегате.
Именно по этому необходимо срочно узнать способы устранения проблемы, после обнаружения следующих причин взрывного горения:

Стоит знать, что данные причины являются относительными.
Не существует абсолютного времени, опережения зажигания или смещения силы, которые гарантируют появление детонации. Однако и нет совершенно никаких абсолютных параметров, какие гарантируют, что данное явление не произойдет.
Существует масса причин появления детонации двигателя, мы рассмотрим наиболее распространенные.

Низкое качество топлива, одна из причин детонации

Одной из самых популярных причин детонации мотора является низкое октановое число и низкое качество горючего, которое способно вызвать множество проблем, таких как чрезмерно высокое давление в цилиндрах и повышенная температура в камере сгорания.
Октановое число отображает, какую степень сжатия сможет перенести бензин — чем рейтинг выше, тем горючее устойчивее к возгоранию.
Именно по этому более сложным моторам высокого давления необходимо более дорогое горючее. Иногда октановое число горючего называют антидетонационным индексом.

Изготовители советуют определенный вид смеси, что бы достигнуть в своих автомобилях максимальной производительности.

Такие проблемы способны привести к предварительному зажиганию, что, в свою очередь, влечет за собой преждевременное сгорание топлива в моторе. В камере сгорания бензин способен воспламениться в результате неправильной степени сжатия или от свеч зажигания.
Любой фактор и такое хрупкое равновесие способно испортить весь процесс. Слишком низкое сжатие мотора приводит к тому, что горючее не сгорает полностью и оставшиеся элементы прилипают к внутренним отделам камеры.
Такое накопление оказывает на цилиндры отрицательное влияние, что является частой причиной взрывного горения.

Нагар в цилиндрах, вторая причина детонации

Все виды горючего имеют определенный уровень очистки, но этого бывает недостаточно для остановки отложения нагара. Когда отложения образуются, эффективно уменьшается объем цилиндра, сжатие увеличивается и способно вызвать детонацию. Для решения проблемы необходимо купить в автомагазине моющие присадки, после чего изменить горючее.

Свечи зажигания, как свечи зажигания влияют на возникновение детонации

Еще одна причина детонации мотора — применение неправильных свечей зажигания. Довольно часто автолюбители покупают неправильные устройства, как правило, с целью экономии, тем самым, не придерживаясь рекомендаций изготовителя.
Так как свечи зажигания дают возможность осуществлять контроль над внутренней средой мотора и работают в достаточно точных условиях, неверно подобранные свечи способны создать условия для неправильного сгорания горючего.

Они способны привести к повышению температуры ходовых частей и к наращиванию сгорания в камере, которые являются основными причинами возникновения детонации.

Выше описанные причины являются самыми распространенными и достаточно недорогими в плане исправления проблемы. Однако если в вашем транспортном средстве после устранения данных причин детонация в моторе все же присутствует, необходимо отправиться в автосервис, где ваша проблема будет решена быстро и эффективно.

Детонация двигателя, как предотвратить и устранить детонацию

Высокая скорость движения дает возможность снизить вероятность появления детонации, так как она уменьшает время сжигания. Следовательно, уменьшается максимальное давление и высокие температуры не будут оказывать свое воздействие на смесь воздух-топливо.
Например, если вы ведете свое транспортное средство с холма по ровной прямой дороге. Когда вы опять будете ехать в гору, то начнете терять скорость и иногда можно услышать, как мотор автомобиля детонирует.
Для получения ускорения, вы переключаете передачу ниже на одну или две позиции и ускоряетесь вновь, убирая данное явление.

На самом деле повышение влажности также сокращает риск детонации. Снижению температуры горения способствует высокое содержимое воды в воздухе.
Что бы получить максимальную производительность без детонации автомобилисты используют следующие трюки:

Советы профессионалов

Детонация мотора является не новой проблемой, на протяжении многих лет производители пытались устранить ее возникновение.
Хотя процесс детонации довольно сложный и потенциально опасный для мотора, поняв причины детонации, ею можно легко управлять.
Посторонние стуки и шумы, исходящие от вашего двигателя могут указывать на детонацию, по этому необходимо своевременно обратить на них внимание и немедленно убрать их.

Детонация двигателя Ваз, причины детонации инжекторного и карбюраторного двигателей

Содержание:
Все без исключения автомобили ВАЗ, начиная от модели 2101 и заканчивая современными версиями, оснащаются бензиновыми силовыми установками, которые являются более приоритетными у всех автомобильных производителей.
Нормальное функционирование любого бензинового мотора обеспечивается рядом факторов – соблюдением правильной пропорции топливовоздушной смеси, качеством бензина, соответствующим углом опережения зажигания, состоянием ЦПГ. При несоответствии хоть одного из этих факторов возможно появление такого негативного эффекта как детонация.

Детонация – что это такое

Детонация – это просто неправильное сгорание смеси. Но если вовремя не предпринять мер, то детонация двигателя ВАЗ может иметь сильные негативные последствия. Особенность этого эффекта кроется в самовоспламенении горючей смеси за счет воздействия высоких температур и давления в цилиндрах.
При нормальной работе двигателя сгорание горючей смеси проходит в три этапа.

Эти волны приводят к разрушению пристеночных слоев газов, что обеспечивает повышение теплообмена, из-за чего стенки цилиндров и другие составляющие ЦПГ перегреваются.
Также взрывная волна разрушает масляную пленку стенок, в результате чего повышается трение между цилиндрами и кольцами.
Детонация имеет и механическое воздействие на элементы поршневой группы – резкое возрастание давление приводит к появлению ударных нагрузок на днище поршня, клапана, стенки цилиндров, приводя к их повреждениям. 
На рисунке показано, как происходит нормальное и детонационное сгорание топлива.
Слева – нормальное сгорание; справа – детонационное сгорание

Причины возникновения

Если рассматривать этот эффект только на двигателях автомобилей ВАЗ, то возникнуть он может на любом из них – и морально устаревшем моторе модели 2106, и современной установке той же версии 2114 и др.
Есть определенные причины возникновения детонации ВАЗ, и они таковы:

• Несоответствие пропорций горючей смеси. У чрезмерно обогащенной горючей смеси после попадания в цилиндр из-за воздействия высоких температур в отдаленных уголках камеры сгорания возможно возникновение окислительных процессов, которые и являются первопричиной детонации;
• Нарушение угла опережения зажигания. При увеличении угла все процессы в цилиндрах проходят еще до подхода его к ВМТ. Отсюда и высокое давление с температурой, и появление химических реакций с частью смеси.
• Октановое число. Чем оно ниже, тем выше вероятность появления детонации. Объясняется это все тем, что низкооктановый бензин больше подвержен вступлению в реакции.
• Высокая степень сжатия. Повышение этого параметра выше нормы приводит к увеличенным показателям давления и температуры в цилиндрах, которые и являются катализаторами появления реакций.

Все описанные факторы появления такого эффекта одинаковы для всех бензиновых моторов, поэтому причины детонации карбюраторного двигателя те же, что и инжекторного.

Детонация и калильное зажигание

Бывают случаи, когда возникает детонация при выключении зажигания ВАЗ-2106 или любой другой версии. То есть, силовая установка продолжает самостоятельно работать даже после того как прекращена подача искры.
Здесь тоже происходит процесс самовоспламенения, но проходит он несколько по другим причинам. Такое воспламенение происходит от каких-то чрезмерно нагретых элементов ЦПГ. Этот эффект носит название «калильное зажигание», и это уже не детонация двигателя ВАЗ-2106.
Не стоит путать эти два понятия, поскольку они совершенно разные.
Статья в тему — Как бороться с калильным зажиганием

Последствия. Методы борьбы

Детонация карбюраторного двигателя сопровождается появлением металлического стука, особенно под нагрузкой. Многие воспринимают его как «звон пальцев» поршней, однако четкий звук, как будто происходит удар металла о металл, происходит из-за взрывной волны.

Последствия этого эффекта, если не предпринять мер – очень серьезны. Перегрев составляющих частей может привести к пробою головки блока.
Отсутствие масляной пленки, которая разрушается из-за воздействия детонации, повышает трение и приводит к ускоренному износу элементов ЦПГ.
И наконец, механическое воздействие ударной волны вместе с высокой температурой может стать причиной прогорания поршня, разрушения перемычек между кольцами, изгиба шатуна, подгорания тарелок клапанов.
Последствия детонационного сгорания смеси

Пробой прокладки ГБЦ
Прогар поршня

Прогар клапана
Особенности инжекторных моторовЭффективно бороться с этим эффектом на карбюраторных двигателях можно несколькими способами.
В первую очередь при появлении детонации следует заменить топливо, особенно если перед этим осуществлялась заправка на станции с сомнительным качеством топлива.
Если же топливо подозрений не вызывает, то стоит проверить зажигание и установить более поздний угол опережения путем проворота трамблера.

Причины детонации инжекторного двигателя идентичны карбюраторному, но у таких моторов имеется помимо металлического звона еще ряд признаков, указывающих на возникновение этого эффекта.

А все потому, что двигатель с такой системой питания является более совершенным.
У него процессы смесеобразования и подачи смеси в цилиндры контролируется электронным блоком управления на основе показаний множества датчиков.
Также он в зависимости от режима работы мотора еще и самостоятельно подбирает и устанавливает угол опережения. То есть, водитель самостоятельно установить зажигание уже не может.
Электронный блок способен отследить и появление детонации. Для этого все инжекторные моторы оборудованы датчиком детонации (ДД).

Датчик детонации

Этот датчик способен выявить появление детонационного сгорания, а ЭБУ на основе его данных уже примет меры. К примеру, если причина детонации двигателя ВАЗ-2109, оснащенного инжекторной системой питания, — некачественное топливо, и датчик уловил появление эффекта, ЭБУ просто уменьшит угол опережения зажигания и детонация прекратится.

Датчик детонации, принцип его работы

Конструктивно все датчики детонации одинаковы и в их основе лежит пьезоэффект, то есть механическое действие преобразуется в электрическое. И чем больше механическое воздействие, тем больше энергии датчик способен выработать.
Основной составляющей этого датчика является пьезоэлемент, который от механического воздействия вырабатывает электрический ток. При нормальном режиме работы этот датчик вырабатывает электроимпульсы небольшой силы, которые не пропускаются резистором, имеющемся в конструкции.
Во время возникновения детонации, ударные нагрузки и вибрация значительно возрастают, поэтому усиливается воздействие на пьезоэлемент. При достижении определенной силы тока, которую вырабатывает датчик, происходит пробой резистора и импульс поступает на ЭБУ, что и является для него сигналом, что требуется принятие мер для устранения появившегося неправильного сгорания.

Поскольку ДД работают по одному принципу, то схема датчика детонации ВАЗ-2110 такая же, как и на моделях 2107, 2109 (инжекторные версии), 2114 и т. д.

Схема подключения ДД

Признаки неисправности датчика детонации (ДД)

Отметим, что неисправность ДД может повлиять на работоспособность силовой установки. Дело в том, что если ЭБУ выявит, что он не работает, то он переведет работу мотора в аварийный режим, при котором будет установлено позднее зажигание, чтобы полностью исключить возможность возникновения детонационного сгорания.
Признаки неисправности датчика детонации ВАЗ-2110 таковы:

• Нестабильная работа мотора на ХХ;
• Падение мощностных показателей двигателя;
• Повышение расхода бензина;
• Затрудненный пуск мотора;

В общем, все то, что является следствием позднего зажигания. Признаки неисправности датчика детонации ВАЗ-2114 или любой другой инжекторной модели ВАЗ – идентичны.
Но такие признаки могут давать не только ДД, а и другие датчики, отвечающие за работу системы питания, поэтому важно знать, как проверить датчик детонации ВАЗ-2110. В противном случае, можно долго искать причину неправильной работы мотора. Часто автовладельцы не обращают внимания именно на ДД, греша на другие элементы.

Где искать и как проверить датчик детонации

Для того, чтобы проверить его, необходимо еще знать, где находится датчик детонации ВАЗ-2110. Здесь все просто, чтобы он мог эффективно улавливать вибрации, его поместили на блок цилиндров. Место его расположения во многом зависит от конструктивных особенностей самого мотора.
На 8-клапанных моторах он расположен обычно в зоне прямой видимости и добраться до него обычно легко. Поэтому определить, где находится датчик детонации на ВАЗ-2107 (инжектор), несложно. Он установлен со стороны выпускного коллектора и представляет собой массивную шайбу и идущей к ней проводкой и закрепленную на двигателе при помощи болта.
А вот на 16-клапанных моторах место установки несколько иное, чем расположение датчика детонации на ВАЗ-2107 (инжектор). Из-за того, что головка блока значительно массивнее, датчик расположили ниже – под выпускным коллектором, поэтому доступ к нему ограничен, и зачастую до него добраться можно только из-под авто на эстакаде или смотровой яме.

И хоть место расположения ДД может несколько отличаться из-за конструкции мотора, но подключение его всегда идентично. Так, схема подключения датчика детонации ВАЗ-2109 с инжекторным двигателем, такая же, как и на модели 2114.
Проверка датчика детонации ВАЗ-2110 может выполняться двумя способами.
Первый из них подразумевает наличие тестера, переведенного на замер сопротивления (уровень замера – до 2 кОм).
Проверка датчика детонации тестером
Для проверки всего лишь следует отсоединить колодку с проводкой от ДД и к контактам датчика подключить тестер. Затем следует наносить легкие удары ключом по болту крепления ДД и следить за показаниями на дисплее тестера.
После подключения на дисплей выведется определенное значение сопротивления датчика. В момент удара по болту, сопротивление будет резко возрастать, но затем возвращаться к старому показателю. Если этого не происходит (сопротивление не поднимается, или не возвращается) датчик неисправен и требует замены.
Второй способ не требует какого-либо оборудования и является более эффективным. Для его проведения необходимо запустить мотор, установить обороты на уровне 2000 об/мин.

Затем берется рожковый ключ, можно использовать небольшой молоток с металлической наставкой (если доступ к ДД ограничен) и наносятся удары по болту крепления.

При исправном ДД после нанесения ударов обороты мотора должны упасть, поскольку такое воздействие будет расцениваться датчиком как детонация и ЭБУ на основе его сигналов уменьшит угол зажигания. После прекращения воздействия на болт обороты должны восстановиться. Если этого не происходит – ДД неисправен.

Замена датчика

С тем, как проверить датчик детонации ВАЗ-2114 или любой другой модели, разобрались. Отметим, что этот датчик ремонту не подлежит и если он неисправен, то необходимо его заменить.
Замена датчика детонации ВАЗ-2114 – операция простая, но может быть затруднена плохим доступом к нему (16-клапанные моторы). Для смены же понадобиться всего лишь новый элемент и рожковый ключ соответствующих размеров.
Перед откручиванием крепежного болта следует предварительно отсоединить колодку с проводами. Затем болт выкручивается, снимается старый датчик, а на его место устанавливается новый и надежно фиксируется все тем же крепежным элементом. И только после этого подключается колодка с проводами.

Видео — причины и последствия детонации

Причины детонации инжекторного двигателя

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.

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).

KrutiMotor.ru

Причины детонации двигателей Ваз и способы устранения

Почему возникает детонация двигателя и как ее устранить?

детонация двигателя
Детонация двигателя – это одна из наиболее тревожных неисправностей автомобиля, но не все знают, что это за проблема и из-за чего она возникает.
Такая неисправность появляется при неверном распределении смеси топлива с воздухом в цилиндре и создает неравномерное горение.
В обычных условиях в цилиндре происходит сгорание топлива смешанного с воздухом.
Во время взрыва в пространстве цилиндра происходит неравномерное сгорание топлива и это может нанести повреждения стенкам цилиндра и самому поршню.

Немного о понятии детонация

Детонация двигателя – это зажигание газов внутри камеры сгорания автоматически. Это понятие произошло вместе с созданием двигателя внутреннего сгорания.
На начальных этапах невозможно было понять принцип ее действия и существовало мнение, что всему виной зажигание.
Теорию возникновения этого явления смогли проверить только в 1940 годах, а также научились обнаруживать детонацию и устранять ее.

Современное обнаружение детонации

Современные автомобили оснащены специальным датчиком для определения детонации, контролирующим возникновение неполадки. Это приспособление может воспринимать механическую энергию движений цилиндров и перестраивать ее в электрический импульс.

Устройство на протяжении всего времени работы двигателя посылает сигнал в блок его управления, который в свою очередь отслеживает изменения в работе мотора. При помощи такого датчика имеется возможность сделать экономичной работу максимально мощного двигателя.

Определение начала детонации

Когда в двигателе начинается детонация, то это хорошо слышно, потому как возникает сильный шум. Потому как последствия этого явления весьма нерадостны, то нужно как можно быстрее определить причину его возникновения. Для устранения неполадок следует изменить работу мотора, иначе детонация разрушит двигатель очень быстро.
Давление волны, которая происходит от вибрирования стенок цилиндра, создает характерный звук, благодаря которому можно определить начало детонации. Высота звуковой волны зависит от многих факторов и конфигурации двигателя автомобиля.
На холостом ходу это явление может случиться, если детали двигателя попали в условия повышенного нагрева. В этом случае даже при выключении зажигания, в двигателе коленчатый вал продолжает двигаться под воздействием энергии, топливо попадает в цилиндр и там нагревается до самовоспламенения.

Причины появления детонации

Описываемое явление в моторе автомобиля является самым разрушительным для любого транспортного средства. Поэтому необходимо постараться незамедлительно устранить эту неисправность. Причины появления детонации могут быть следующие:

• некачественное топливо;
• неисправность в топливном фильтрующем элементе;
• поломка форсунок;
• некачественный кислородный датчик;
• неисправности охлаждения мотора;
• неисправности в блоке управления мотором;
• неисправность в насосе, подающем топливо;
• инжекторы топлива с ограничениями;
• неверно выбранные свечи для зажигания.

Следует заметить, что любая из вышеизложенных причин появления неисправности относительна. Иными словами не существует опережение зажигания или безусловного времени, которые дают гарантию появления описываемого явления.
Также нет ни от чего не зависящих параметров, гарантирующих, что это явление не случится. Оснований для появления неполадки множество, но следует остановиться на основных из них.
Некачественное топливо — один из поводов появления детонации мотора, которое влечет за собой увеличение температуры внутри двигателя и повышение давления внутри цилиндров. Показателем качественности топлива является октановое число. Оно указывает на степень сжатия топлива, которую оно сможет перенести.
Чем больше октановое число, тем больше бензин устойчив к воспламенению. Этот показатель топлива еще называют антидетонационным индексом. Поэтому современные и сложные двигатели работают на более дорогом бензине. Изготовители автомобилей обычно советуют вид топлива, чтобы двигатель транспортного средства работал с наибольшей производительностью.
При низкой степени сжатия топлива, оно не будет сгорать полностью и налипнет на внутренние составляющие камеры. Такое налипание ведет к тому, что цилиндры начинают работать неправильно и появляется взрывное горение.

Любой вид топлива подвергается очистке до определенного уровня, но это не останавливает появление нагара. При появлении нагара и прочих отложений, объем цилиндра становится меньше и это усиливает сжатие топлива, которое влечет за собой появление детонации в моторе. Бороться с этой проблемой надо начиная с приобретения моющих присадок, а потом следует сменить топливо.

Использование неверно выбранных свечей зажигания также является причиной возникновения детонации мотора. Владельцы автомобилей зачастую, экономя средства, покупают более дешевые запчасти для своего транспортного средства, игнорируя рекомендации изготовителя.
Потому как свечи зажигания непосредственно влияют на внутреннюю работу мотора и их работа очень точная, то подобранные неверно свечи могут создать условия при которых бензин будет сжигаться неправильно. Такая работа свечей зажигания может наращивать сгорание в камере и повышать температуру рабочих частей, что непременно приведет к появлению детонации.
Описанные выше причины самые распространенные, но их устранение является наименее дорогим. Если при исправлении этих причин двигатель продолжает детонировать, то следует обратиться к профессионалам в автосервис.

Способы устранения детонации

Выше описаны самые наиболее встречающиеся причины появления детонации в моторе и само понятие этого явления, а теперь следует рассказать о том, какие существуют методу устранения этой неполадки в автомобиле.
Увеличение скорости сможет помочь уменьшить вероятность взрывного горения топлива, потому как она делает меньше время его сжигания. Огромное давление снижается, и топливо не подвергается повышению температуры.

Для примера можно привести случай, если водитель едет по прямому участку дороги с горы. Когда автомобиль начинает подниматься на гору, то его скорость снижается и можно услышать детонацию мотора. Поэтому, чтобы придать ускорение автомобилю, водитель переключается на более низкую передачу и придавая ускорение автомобилю убирает это явление.

Риск появления описываемой неисправности уменьшает увеличение влажности. Содержащаяся в воздухе вода влияет на понижение температуры сгорания топлива. Самые распространенные уловки, которые используют водители, чтобы получить максимальную производительность двигателя без детонации следующие:

• Применение наиболее качественного бензина;
• Торможение, чтобы опередить зажигание;
• Понижение температуры горения топлива.

Этого можно достигнуть, используя интеркулер или нагнетанием воды. Охладитель получает воздух и отправляет его в воздушные охладители, которые снижают температуру. Описываемая проблема далеко не новая в сфере эксплуатации транспортных средств и изготовители автомобилей всячески старались снизить или вовсе устранить появление детонации на протяжении долгого времени.
Intercooler автомобильный
Это довольно непростой процесс, включающий в себя большое количество разнообразных факторов. Для того чтобы понять работу двигателя, следует обрести понимание появления детонации и изучить, способствующие ей стадии.
Нужно постоянно обращать внимание на все нестандартные звуки и шумы в двигателе, потому как именно они смогут помочь определить появление детонации и должны быть устранены в кратчайшие сроки. Хотя это явление весьма опасно для мотора автомобиля, но им нетрудно управлять, главное понять причину появления неисправности.

Детонация двигателя, что это такое, причины, методы диагностики

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

Что такое детонация двигателя

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

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

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

Причины детонации

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

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

К чему может привести детонация

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

Некачественное топливо

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

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

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

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

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

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

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

Но каждый водитель делает это на свой страх и риск.

Ранее зажигание

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

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

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

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

Для этого необходима их проверка и при необходимости замена.

Перегрев мотора

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

Образование большого нагара в цилиндрах

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

Если это произошло, то проводится раскоксовка двигателя.

Не правильный стиль вождения автомобиля

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

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

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

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

Холостой режим работы двигателя

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

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

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

Именно в этот момент увеличивается вероятность возникновения детонации двигателя.

Детонация или самовоспламенение смеси

По неопытности можно перепутать эти два явления.

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

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

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

Подводим итог

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

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

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

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

Детонация в двигателе — причины и следствия — журнал За рулем

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

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

Пальчики стучат?

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

Материалы по теме

Все, кто хоть когда-то слышал о гражданской обороне и о защите от ядерного взрыва, помнят, что одно из воздействий такого взрыва — ударная волна. Кстати, с ударной волной мы сталкиваемся и при пролете сверхзвукового самолета. Короче, это волна, распространяющаяся в некой среде (в нашем случае — в воздухе) со скоростью звука. Встречаясь с любым препятствием — будь то стена или наши барабанные перепонки — она создает ощутимый удар. Напомним, что скорость звука в воздухе обычно принимается равной 330 м/с.

Теперь отправимся на экскурсию в цилиндр двигателя — в тот момент, когда происходит воспламенение рабочей смеси. Если сгорание идет обычным порядком, то скорость распространения фронта пламени и, соответственно, нарастания давления невелика (обычно до 50 м/с). Но бывает, что создаются условия для сгорания с более высокими скоростями. Нарастание давления происходит со скоростью звука в данной среде. А это уже значительно бóльшие величины, чем на открытом воздухе, потому что температура в цилиндре заметно выше. Не буду грузить формулами, но поверьте, что скорость звука растет пропорционально температуре.

Так вот, если фронт пламени распространяется со скоростью звука, то ударная волна, имеющая значительную энергию, как раз и заставляет детали двигателя издавать те звуки, которые мы называем детонационными стуками. Вообще, самое короткое и правильное определение детонации — это «сгорание во фронте ударной волны». Звук издают при этом, конечно, не поршневые пальцы. Для этого нужны настолько большие зазоры, что если бы они были, пальцы и на нормальных, рабочих режимах очень быстро разбило. Характерный звук издают стенки камеры сгорания, соприкасающиеся с резкой волной давления. Можно ли этого избежать? Можно.

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

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

Опережаем зажигание

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

Так вот, следовало установить зажигание настолько ранним, насколько это возможно, но не доводя дело до сильной детонации. Поэтому и проверяли регулировку обычно на ходу: полностью прогретый двигатель, скорость 40 км/ч, четвертая передача, педаль газа в пол. При этом должно было раздаться всего несколько детонационных стуков, напоминавших звонкие удары гаечным ключом по верхней части двигателя. По мере разгона детонация должна была исчезнуть. Практически любой бензиновый двигатель «любит» ездить с возможно более ранним зажиганием, и только детонация, ездить с которой недопустимо, ограничивает его в этом.

На наступление режима детонационного сгорания влияло много факторов. Ускоряли его появление даже незначительный перегрев мотора, а также изменение температуры окружающего воздуха и, конечно, качество бензина. Ведь привычные нам термины — восьмидесятый, девяносто второй, девяносто пятый — это и есть октановые числа топлива! И детонационная стойкость девяносто пятого и девяносто восьмого бензинов выше, чем у устаревшего восьмидесятого.

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

Распространенное заблуждение

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

Датчик детонации на двигателе F3R

Датчик детонации на двигателе F3R

Материалы по теме

Двигатель был снабжен системой распределенного впрыска топлива с обратной связью по кислородному датчику (лямбда-зонду). Но это была не единственная обратная связь системы управления. Ведь там стоял датчик детонации, который, используя пьезоэффект, «чувствовал» колебания двигателя при детонации, заставляя «мозги» двигателя переходить на более поздние углы зажигания. Занимаясь исследованиями, я понимал, что отключив датчик детонации, мы заставим тем самым достаточно умную систему пер

Вся правда про детонацию двигателя, причины возникновения и последствия — Auto-Self.ru

В данном случае речь идет о нарушении процесса плавного сгорания топливной смеси в рабочей камере двигателя. Что происходит при детонации? Выделяющаяся тепловая энергия превращается в микровзрыв с образованием ударной волны. Если при штатных условиях пламя распространяется со скоростью почти 30 м/сек, то при детонации этот параметр подскакивает до 2000 м/сек. Как говорится, оцените разницу!

Есть и иные моменты: в штатной ситуации смесь воспламеняется в тот момент, когда поршень чуть-чуть (на 2-3 градуса по углу опережения зажигания) не доходит до ВМТ. Если же мотор детонирует, бензин начинает сгорать еще раньше. В итоге образующаяся после микровзрыва сила начинает давить на поршень, когда он еще не поднялся вверх. Процесс сопровождается характерным металлическим стуком. Последствием подобного развития событий является резкое повышение нагрузок на цилиндро-поршневую группу, коленвал, вкладыши. Это означает, что мощность силовой установки упадет, а расход горючего увеличится.

Причины детонации двигателя

Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.

Критическая детонация свойственна форсированным двигателям, когда через несколько секунд работы мотор может потребовать немедленного капремонта.

Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.

Неправильная эксплуатация двигателя

Детонация может проявиться и на полностью исправном моторе: например, при затяжном подъеме на неправильно выбранной передаче с одновременным нажатием на педаль акселератора. В таких условиях коленвал просто не может набрать нужные обороты и разогнать машину.

Зажигание

Некоторые автовладельцы делают угол опережения зажигания ранним, чтобы двигатель быстрее реагировал при нажатии на газ. Так оно и получается, но при этом смесь воспламеняется раньше времени и мотор детонирует, противодействуя движению поршня вверх. Кроме того, в рабочей камере начинает образовываться и накапливаться нагар, в результате чего она уменьшается в объеме и перегревается. Иногда отложения тлеют, делая процесс воспламенения смеси неконтролируемым.

Калильное зажигание и его влияние на детонацию

К детонации силовой установки может привести неграмотная замена свечей зажигания, когда эти детали устанавливаются с неверным калильным числом. Речь идет о явлении, похожим на детонацию, но не являющейся таковой. Калильное зажигание – всего лишь следствие раннего воспламенения смеси, в итоге которого мотор может работать некоторое время даже при выключении зажигания.

Вмешательство в работу ЭБУ

Зачастую владельцы машин стараются любыми методами сделать свое детище более экономным. Для этого производят перепрошивку ЭБУ, ее «чиповку» и иные манипуляции с электроникой блока. В итоге смесь обедняется, топлива действительно расходуется чуть меньше. Но при этом неизбежна детонация, приводящая к сокращению эксплуатационного ресурса двигателя.

Неверное октановое число бензина

Если сравнивать с дизелем, в бензиновой силовой установке смесь воспламеняется не от сжатия, а от электрической искры. При большом октановом числе топливо может сильнее сжиматься без появления детонации. Соответственно: использование горючее с низким параметром (отличающимся от требований производителя авто), неизбежно приведет к этому неприятному явлению. Также стоит учитывать, что не всегда этикетка на колонке АЗС соответствует содержимому ее цистерн. Т. е. если вы хотите заправляться качественным топливом, подбирайте соответствующую станцию. А как показывает практика, сделать это можно опытным путем.

Особенности конструкции

Своеобразие силового агрегата также может быть причиной образования детонации. На процесс ее образования влияют:

• конфигурация камеры сгорания;
• тип днища поршня;
• степень сжатия двигателя;
• наличие (отсутствие) турбонаддува.

Наибольшей степенью сжатия, следовательно, и риском детонации обладают турбированные моторы, работающие на бензине. Здесь топливо с низким качеством, имеющее нештатное октановое число, не только неуместно, но и опасно.

Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)

Особенность инжекторных двигателей – наличие элементов, способных контролировать работоспособность системы в любой момент. Ниже рассмотрены датчики, отказ которых ведет к появлению детонации:

1. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Его неисправность сопровождается провалами мощности и рывками при движении, разгоне, а также «плавающим» холостым ходом. Детонация в этом случае особенно ярко даст о себе знать, когда стиль вождения связан с постоянным «утоплением» педали газа в пол. Стоит заметить: индикатор на панели приборов Check Engine в подобной ситуации чаще всего не загорается.
2. Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Если он неисправен, мотор начнет перегреваться и ЭБУ об этом не будет «знать». Т. е. детонация будет проявляться только в критическом температурном режиме.
3. Датчик детонации (ДД). Выход его из строя – довольно редкое явление: чаще всего повреждаются подходящие к нему провода. Но если неисправен будет именно ДД, лампочка Check не загорится. Чтобы убедиться в неисправности датчика детонации, пустите и заглушите мотор. Затем снимите любую клемму с аккумулятора и через несколько секунд подсоедините снова. Пустите мотор: если детонация появится, но исчезнет до следующего старта, причина – в датчике. Он же может быть «виноватым», если силовая установка продолжает работать при выключенном зажигании.

Чем опасна детонация для ДВС

Главное последствие детонации – разрушительные нагрузки. В результате ее воздействия ломаются детали КШМ и ЦПГ: поршни, кольца, шатуны, быстро изнашиваются вкладыши – одним словом, элементы, нагруженные в максимальной степени даже при штатной работе двигателя. Другой неприятный момент – повышение температуры. Это вызывает постепенное разрушение зеркала цилиндров, клапанов и пробой прокладки ГБЦ.

Общий итог воздействия температурных и ударных нагрузок, вызванных детонацией, — преждевременный износ двигателя, серьезно сокращающий его моторесурс. Для обычного автовладельца наличие постоянной детонации означает внеплановый капремонт силового агрегата.

Как избежать детонации

Конструкторы постоянно бьются над решением проблемы детонации. Один из предложенных вариантов – применение силовых установок с форкамерно-факельной системой зажигания. Что это за «зверь»? В движках подобного типа применяются две рабочих камеры: предварительная и главная. В первой формируется обогащенная топливо-воздушная смесь, во второй – обедненная. Когда осуществляется воспламенение в предкамере, весь процесс перемещается в основную зону: в итоге детонация исключается.

Простейший способ избежать детонации – езда на сравнительно высоких оборотах, минимальное использование режима работы мотора «в натяг» и диапазоне до 2000 об/мин, что неизбежно ведет к образованию нагара на клапанах и днищах поршней.

Если рассмотреть современные инжекторные двигатели, то в них за описываемым явлением «наблюдает» ЭБУ. Как только пропорции воздуха и горючего в смеси начинают отличаться от нормы, происходит автоматическая корректировка зажигания: т. е. изменяется его угол. Однако бесконечно долго ЭБУ не сможет подстраивать параметры под конкретную ситуацию: постепенно форсунки будут все же засоряться и смесь станет чрезмерно обедненной. Если имеется бортовой компьютер, то он выдаст ошибку Р0324. Это как раз тот случай, когда необходимо проверить чистоту форсунок, т. к. ДД и подходящие к нему провода могут быть исправными.

Но что делать при условии нормальной работоспособности всех вышеперечисленных систем двигателя? Рекомендации просты: следует выбирать топливо, которое рекомендует производитель, и заправляться на АЗС, длительное время зарекомендовавшей себя с лучшей стороны. Тогда не будет необходимости покупать сомнительные присадки, которые согласно надписям на этикетке, якобы повышают октановое число бензина.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

основных причин. Правила поиска и устранения неисправностей

Любой посторонний шум в двигателе автомобиля часто вызывает у владельцев настороженность. И даже если эти звуки не влияют на ходовые качества, само их появление заставляет водителя задуматься о диагностике. На многих машинах постукивание «пальцами» при разгоне, но эту проблему часто игнорируют. Звук появляется, когда машина набирает скорость. Если вовремя не обратить на это внимание, возникают гораздо более серьезные проблемы. При этом определить причины детонации, а также устранить эту проблему автомобилисты не могут самостоятельно.Давайте разберемся в причинах этих неприятных звуков водителя, а также узнаем, как исправить эти проблемы с мотором.

Стук пальцев

От двигателя, работающего под нагрузкой, слышны звонкие металлические звуки. Они исчезают при наборе определенной скорости. Механики олдскула скажут, что при разгоне «пальцами тыкают». Однако водитель удивится и будет совершенно прав: к «пальцам», установленным в поршнях, звук не имеет никакого отношения.

Почему «пальцы»?

Процесс сгорания топливной смеси в полном объеме при работающем двигателе идет стабильно. Возле свечи зажигания загорается искра, которая постепенно заполняет весь цилиндр.Но есть еще один вариант горения — детонация. Взрыв топливной смеси в камере сгорания происходит резко. Это увеличивает давление и температуру. Этот взрыв называется детонацией. Поэтому водитель слышит стук — это от взрывной волны. Правильное горение означает скорость распространения огня до 30 м / с. Давление газов постепенно увеличивается. При этом горении пламя постепенно заполняет цилиндр. Газы мягко давят на поршень. По стенкам камер сгорания нет ударов газа, так как нет взрыва.Если скорость горения больше, то это является предпосылкой взрыва. Кстати, для двигателя это явление очень вредно.

Детонация — что это?

Если при разгоне «пальцы» постукивают, это говорит о детонации в двигателе. Это называется мгновенным и очень разрушительным по своей силе взрывом любого горючего вещества после удара или срабатывания детонатора. Это определение из словаря Ушакова. Детонация горючих веществ для двигателей автомобилей — это быстрое выгорание смеси бензина и воздуха.Возникает при работе мотора под нагрузкой на малых оборотах и ​​некачественном топливе. Этот процесс сопровождается стуком, вибрацией, повышением температуры. В результате постукивание «пальцами» при разгоне (ВАЗ-2112 в том числе).

Почему происходит детонация?

Октановое число топлива — показатель, характеризующий коэффициент сопротивления горючей жидкости возгоранию при сжатии. Другими словами, это сопротивление детонации.

Подробнее о причинах стука

Когда машина набирает скорость, для двигателя это стрессовая ситуация.Особенно, если нужно резко разогнать машину. Когда водитель вдавливает педаль акселератора в пол для резкого набора оборотов, например, от одной до шести тысяч, то водитель услышит, как «пальцы» постукивают при разгоне («Приора» не исключение).

Типичные причины звенящих «пальцев» при нормальной работе ДВС

Если «пальцы» постукивают при разгоне в «Калине», возможно, вышло из строя ДМРВ. Если он не работает правильно, то ЭБУ будет получать неверную информацию и давать неверные команды. Другая причина — неправильная установка угла опережения зажигания.По этой причине точка, в которой топливо сгорит в максимально возможной степени, находится около ВМТ. Это приводит к повышению давления в камере сгорания. Если «пальцы» постукивают во время разгона на «Форд Фокус», возможно, вышел из строя датчик подавления детонации. Обязательно отметьте этот пункт. Если он перестал работать, его следует заменить.

Эффекты

Детонация может вызвать непоправимые последствия для двигателя. Это прогорание и другие поломки клапанов, сломанные поршневые кольца.

Detonation (также известного как Knock) — Разрушитель двигателей, снов и банковских счетов

Что такое детонация?

Детонация — это когда топливно-воздушная смесь сгорает с чрезвычайно высокой скоростью из-за условий в камере сгорания, что приводит к резкому повышению давления и температуры в цилиндре.Детонация может варьироваться по интенсивности от легкой, средней до сильной в зависимости от нескольких факторов.

Вот более техническое определение : Детонация происходит после источника воспламенения, либо до зажигания, либо от свечи зажигания, создает первичный фронт пламени, акустическая ударная волна и температурный градиент вызывают самовоспламенение в отходящем газе (оставшемся несгоревшая смесь). Это самовоспламенение возбуждает ударную волну, что приводит к экспоненциальному увеличению скорости горения.Скорость первичного горения и распространения детонации зависит от однородности смеси и чувствительности топлива.

Терминология, используемая в этой статье

Flame Front — Это край горящей смеси. Свеча зажигания загорается, и пламя излучается наружу, к стенкам цилиндра. Передний край — фронт пламени.

Потребляемая смесь — Это отработанная, израсходованная, сгоревшая смесь воздух: топливо.

Горячая точка — это более летучая область смеси, которая ближе всего к самовоспламенению. Это может быть из-за нагретой части поршня или клапана, или из-за меньшего октанового числа из-за качества топлива или паров масла, или, возможно, даже из-за того и другого.

Однородность — В идеальном мире молекулы топлива и воздуха должны быть равномерно распределены в красивой симметричной схеме по всей камере сгорания и поддерживаться при одном и том же давлении и температуре. Это будет однородная смесь.Мера того, насколько смесь близка к этой идеальной ситуации, называется однородностью.

TDC / BDC — Верхняя мертвая точка и нижняя мертвая точка. Оба они связаны с положением поршня в цилиндре. См. Изображение ниже для большей ясности.

TDC против BDC

Как происходит детонация?

Ход сжатия

Начало цикла детонации начинается с события недетонационного срабатывания.Свеча зажигания создает искру в тот момент, когда ЭБУ подает сигнал или механический распределитель вызывает зажигание. Этот момент возникает в рассчитанной или механически установленной точке, когда поршень все еще сжимает топливно-воздушную смесь (при ходе вверх).

Горение

Свеча зажигания загорится в диапазоне от 40 ° до 5 °, прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки, ВМТ. Поскольку это происходит еще до того, как поршень достигает вершины своего хода сжатия, это более конкретно известно как ВМТ (перед ВМТ).

Искровое ядро ​​воспламеняет топливно-воздушную смесь и, таким образом, начинает процесс горения. Возгорание создает фронт пламени, который с номинальной скоростью распространяется наружу. Это идеально сжигает всю смесь и создает быстрое, но контролируемое повышение давления в камере, когда поршень находится на рабочем ходе вниз. Это происходит между моментом зажигания и примерно 30 ° ВМТ (после ВМТ). В идеале вы хотите, чтобы пиковое давление в цилиндре происходило между 14–18 ° ВМТ, чтобы максимизировать механическое усилие положения штока и кривошипа.

Ход выхлопа (основа для детонации)

Прежде чем поршень достигнет нижней точки своего хода, нижней мертвой точки (НМТ), выпускные клапаны начнут открываться. Остаточное давление в камере высокое, что создает сильную продувку выхлопных газов, когда клапаны достигают значительного подъема (0,050 ″ или 2 мм). Это позволяет декомпрессии камеры перед ходом выхлопа вверх, что снижает насосные потери. Позволяя выхлопному газу выходить в течение более длительного периода времени, выхлопное отверстие также может быть меньше в поперечном сечении, улучшая характеристики двигателя при более низких моментах открытия дроссельной заслонки / меньшем потоке.

Когда поршень начинает движение вверх, объединенное остаточное давление и давление, создаваемое уменьшающимся объемом цилиндра, работают, чтобы удалить большую часть выхлопных газов. Оставшиеся выхлопные газы разбавляют входящую смесь. Это может быть хорошо или плохо, в зависимости от вашей цели. Плохо для мощности, но хорошо для экономии топлива и выбросов, поскольку он вытесняет поступающее топливо, действует как фактическое сокращение вытеснения и сокращает выбросы NOx за счет снижения температуры сгорания; отсюда и цель современных систем EGR.Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что кулачки большего размера создают «перекрытие клапанов», которое позволяет впускному импульсу продувать камеру через выпускное отверстие. Это достигается путем срабатывания впускных клапанов до закрытия выпускных клапанов. Как вы понимаете, важны время и положение клапана.

В этот момент в камере сгорания образовались нагретые области днища поршня, клапана или камеры, которые будут способствовать детонации в следующих циклах. Они также известны как «горячие точки».

Ударная волна Flame Front

Ход впуска

Немного раньше, чем поршень достигает ВМТ, впускные клапаны начинают открываться.Поступающая воздушно-топливная смесь вдувается в камеру, поскольку поршень создает разрежение на такте впуска вниз.

2-й ход сжатия

Когда поршень достигает НМТ, он начинает возврат; ход сжатия нарисованной смеси. Горячие точки в камере начали нагревать поступающую топливно-воздушную смесь.

Во время такта сжатия поршень движется вверх, пока цилиндр все еще заполняется. Впускные клапаны начнут закрываться на несколько градусов ниже НМТ, чтобы обеспечить полное наполнение цилиндра.По мере того, как объем цилиндра начинает уменьшаться, воздух: топливная смесь сжимается. Это сжатие заставляет молекулы труться друг о друга, в результате чего выделяется тепло. Тепло и давление продолжают расти, когда поршень сжимает смесь. Это подталкивает смесь все ближе и ближе к точке самовоспламенения.

Это вызывает очень высокую скорость горения, что приводит к еще большему увеличению давления и температуры в цилиндре, что, в свою очередь, вызывает еще более высокую скорость горения. Скорость горения уходит все дальше и дальше от контролируемой и начинает попадать в категорию взрыва; отсюда «детонация».”

Чтобы продолжить бойню, фронты пламени врезаются друг в друга и вызывают резкое мгновенное повышение давления в цилиндре. Затем эта ударная волна проходит через поршень, штифт, шатун и пытается протолкнуть шатун в опорную поверхность. Единственное, что предотвращает отказ двигателя — это около 0,002 дюйма масляной пленки на шатунном подшипнике. Даже если это гасит удар, сила передается на коленчатый вал, что создает резкую скручивающую и сжимающую нагрузку. Это продолжается, поскольку волны непрерывно подпрыгивают вокруг цилиндра.

Эта сила передается через весь двигатель, и генерируемая гармоника — это то, что вы слышите как стук или звон. Генерируемая частота является результатом диаметра отверстия двигателя и многих других мер, но обычно составляет около 6400 Гц. По механизму он похож на звук, издаваемый алюминиевой бейсбольной битой при контакте. Это также то, что активно отслеживает датчик детонации, чтобы определить, что двигатель стучит.

Когда датчик детонации, пьезоэлектрический датчик, улавливает гармонику (т.е.е. 6400 Гц) он сигнализирует ЭБУ о необходимости принять меры. Это действие почти всегда предназначено для уменьшения угла опережения зажигания. Уменьшение времени несколько охлаждает горение и дает меньше времени для возникновения детонации. Если датчик детонации продолжает определять детонацию, он будет продолжать сокращать время еще больше и с большей скоростью. Это связано с тем, что детонация должна быть чрезмерно скорректирована из-за добавленного тепла, вызывающего дальнейшие и более значительные события детонации, даже предварительное воспламенение. Для подавления сильной детонации может потребоваться корректировка угла опережения зажигания на 3–7 °.

Помимо умеренного и сильного удара, вы попадаете в так называемый супертонк. Когда у вас супердетонация, сомнительно, имеет ли вообще значение сокращение времени. Как правило, вам удалось снизить компрессию за счет вентиляции поршня, или ваш шатун хочет выйти из картера.

Различные уровни детонации в зависимости от давления

Что вызывает детонацию?

Существует несколько причин взрыва, и каждую из них можно устранить несколькими способами.Давайте разберем отдельные источники детонации. Важно отметить, что каждая из них может быть дополнительной или частью причины. Для этого нет жесткого правила.

Момент зажигания (опережение)

Очень частая причина детонации — слишком большое опережение зажигания. Это приводит к увеличению времени горения в критические моменты, когда плотность заряда максимальна, а скорость горения максимальна. Агрессивное опережение времени увеличивает давление и нагрев во время сжатия смеси.Это может вызвать детонацию оставшейся смеси.

Высокая нагрузка / низкие обороты («тащить двигатель»)

Это что-то вроде тихого убийцы. Большинство людей связывают низкие обороты с легкостью в обращении с двигателем, и в большинстве случаев они правы, но низкие обороты также означают более длительные периоды времени для возникновения детонации. Чем быстрее перемещается поршень, тем быстрее вы избавляетесь от высокого момента сжатия и тем меньше времени смесь подвергается нагреву от горячих источников в двигателе.При настройке это основная причина, по которой вам нужно медленно добавлять опережение обратного зажигания по мере увеличения оборотов двигателя.

Добавление высокой нагрузки (или высокого давления наддува / WOT) значительно увеличивает вероятность и силу детонации. Вот почему почти все производители оригинального оборудования рекомендуют избегать резких ускорений в нижней половине диапазона оборотов.

Высокий динамический коэффициент сжатия

Большинство людей выражают степени сжатия, используя степень статического сжатия, создаваемую уменьшением общего объема цилиндра (объем головки + объем высоты деки + рабочий объем) от НМТ до ВМТ.Однако степень динамического сжатия более сложна, но она лучше отражает фактическую степень сжатия.
Динамическая степень сжатия использует длину штока, ход и угол штока, известные как отношение штока к ходу, или для краткости, отношение штока, чтобы определить физическое положение поршня при закрытии впускного клапана. С этого начинается настоящая мера степени сжатия.
В качестве примера, стандартный двигатель со степенью статического сжатия 10,5: 1 может иметь степень динамического сжатия 8.0: 1, но добавление распредвала большей продолжительности может снизить эту степень динамического сжатия примерно до 7,7: 1. Вот почему большие распредвалы требуют более высоких степеней статического сжатия, чтобы компенсировать первоначальные потери.
Все, что влияет на синхронизацию впускных клапанов, также изменяет динамическую степень сжатия. Это включает в себя профили вторичных кулачков, такие как те, что используются в VTEC Honda, а также технологии фазирования кулачков, такие как BMW VANOS и Subaru AVCS. Важно отрегулировать угол опережения зажигания, чтобы обеспечить опережение или синхронизацию впускного клапана.Вот правило фазирования кулачка:
Впускной кулачок — Это закроет впускной клапан раньше на такте сжатия. Перемещение впускного кулачка увеличивает динамическую степень сжатия. Это означает, что вам нужно немного уменьшить угол опережения зажигания.
Задержка впускного кулачка — Это закроет впускной клапан позже во время такта сжатия. Задержка впускного распредвала снижает динамическую степень сжатия. Это значит, что нужно немного увеличить угол опережения зажигания.

Диапазон опережения впуска 30 ° на двигателе 08+ Subaru EJ257 увеличивает динамическую степень сжатия 1,33: 1 при полном опережении.

Следует иметь в виду, что степень сжатия не увеличивает линейно давление и температуру. Как показано на приведенном ниже графике, скорость повышения как давления, так и температуры увеличивается по мере увеличения степени динамического сжатия.

Адиабатический нагрев и повышение давления в зависимости от степени сжатия

Толстые головные уборы / уменьшенное охлаждение

При установке значительно более толстой прокладки головки открывается пространство между днищем поршня и подушками камеры сгорания, известное как зона закалки. Зона закалки является совместной областью конструкции камеры головки цилиндров и днища поршня.Он полагается на прикрепленный пограничный слой молекул на обеих поверхностях, чтобы вытеснить практически весь воздух: топливную смесь внутрь. Это уменьшает объем камеры, что увеличивает тепловой КПД. Эффект гашения также снижает вероятность детонации за счет создания большого количества турбулентного потока в смеси, уменьшения доступных площадей для горячих точек и уменьшения расстояния, которое необходимо преодолеть фронту пламени (что требует меньшего опережения по времени).

Типичный интервал закалки составляет около 0.040 ″ или 1 мм.

Высокая температура охлаждающей жидкости и головки цилиндров

В большинстве двигателей охлаждающая жидкость сначала проходит через блок, а затем к головкам цилиндров. Это снижает доступную теплоемкость и охлаждающую способность жидкости в камере сгорания и выпускных отверстиях. Что, в свою очередь, повышает температуру камеры сгорания, что приводит к большему нагреву смеси и снижению порога детонации.

В условиях продолжительной и высокой нагрузки охлаждающая жидкость может начать закипать в головках цилиндров.Хотя небольшое количество пузырькового кипения полезно для охлаждения, существует точка, в которой создается пароизоляция, которая значительно снижает охлаждающую способность охлаждающей жидкости. Это создаст локальную горячую точку и, несомненно, вызовет детонацию и / или преждевременное возгорание.

Модификации и настройки

Само собой разумеется, что плохая настройка вызовет проблемы для вас и двигателя. Вот почему вы всегда должны выбирать тюнера, обладающего обширными знаниями и опытом.Хотя каждый двигатель работает в рамках закона физики, полезно иметь конкретные знания о параметрах ECU, о том, как ECU обрабатывает эти параметры и реагирует на них, о расположении ключевых датчиков и обо всех мелких причудах и проблемах, связанных с транспортным средством. настроен.

Что касается модификаций, то почти любая модификация, которая влияет на объемный КПД (VE) или измерение входящего воздушного потока, будет иметь шанс увеличения детонации. Точно так же модификации корпуса, которые уменьшают охлаждающий поток через теплообменники, такие как ограждение гриля, могут повышать температуру воздуха и повышать вероятность детонации.Вот список распространенных модов, которые требуют или требуют перенастройки.

Моды, требующие настройки

Топливные форсунки
Датчики MAF / MAP
Распредвалы (агрессивные)
Изменения давления наддува (2+ фунт / кв. Дюйм) *
Более крупные установки для мокрой закиси азота (например, 250 впрысков)

Моды, которые необходимо настроить

Впускные трубы на автомобилях, оборудованных MAF
Выпускные коллекторы, водосточные трубы
Впускные коллекторы
Распределительные валы (умеренные)
Изменения давления наддува (1-2 фунта / кв. Дюйм) *
Установки для влажной закиси азота (например.г. 50 выстрелов)

Модификации, которые в целом нормальные

Выхлопная система с обратной стороны катушки
Модернизация интеркулера
Топливный насос
Впускные отверстия на автомобилях с MAP
Регулятор давления топлива (до тех пор, пока давление базового топлива не снижается)
Впрыск воды / метанола (или только впрыск воды)

• — Это немного зависит от машины. Некоторые заводские мелодии лучше других подходят для правильной настройки, в то время как у других будут серьезные проблемы. В любом случае, вы захотите перенастроить автомобиль, он будет работать намного лучше и будет иметь большую мощность.

Зона закалки

Низкое октановое число или октановое разведение

Октановое число является мерой порога детонации топлива относительно двух видов топлива: н-гептана и изооктана. Существует два основных метода определения октанового числа: MON и RON. Топливо с более высоким октановым числом будет аналогично топливной смеси, содержащей большее количество изооктана; отсюда и название.

В чем разница между октановым числом RON, MON и AKI?

Октановое число двигателя (MON) — это метод проверки топлива, при котором используются более высокие обороты, предварительно нагретая смесь воздух: топливо и различные моменты зажигания. Это число всегда будет меньше, чем цифры RON. Показатель MON топлива не всегда зависит от RON. Три различных топлива с рейтингом октанового числа 100 могут дать оценку MON от 88 до 92.
Октановое число по исследовательскому методу (RON) — широко распространенный метод тестирования топлива с использованием стандартизованного двигателя с переменной степенью сжатия.Результаты сравниваются с контрольным топливом (н-гептан / изооктан) для определения их RON.
Anti-Knock Index (AKI) — это среднее значение двух методов тестирования, которые в основном используются для оценки топлива в США. Насосный газ США основан на антидетонационном индексе (AKI).
Октановое число США по японскому или европейскому октану (RON)

Таким образом, топливо премиум-класса с октановым числом 93 США аналогично топливу премиум-класса с октановым числом 97 в Японии или Европе.Топливо с октановым числом 87 в США аналогично базовому топливу с октановым числом 91 в других странах.
Октановое число обычных видов топлива
Топливо — AKI (RON)
US Prem. Насос для газа — 93 (97)
US E85 — 96 (106)
Этанол — 99 (108)
Метанол — 99 (108)
Толуол — 114 (121)
VP MS109 Race Gas — 105 (109)
VP X16 Race Газ — 116 (118)
Дизель — 15-20 (N / A)

MON vs.RON против октанового индекса

О чем вам не говорит октан… Реакционная способность топлива и разное сопротивление самовоспламенению

Топливо с октановым числом 93 от Shell будет иметь несколько иной порог детонации по сравнению с таким же октановым топливом от другого поставщика. Даже разные составы, такие как зимний и летний газ, могут вызвать сдвиги порога детонации. Это связано с различиями в топливных присадках и количествах этих присадок для разных видов топлива.

Кроме того, бензин с октановым числом 104 будет иметь другой порог детонации по сравнению с топливом на основе этанола с октановым числом 104 или топливом на основе толуола с октановым числом 104, даже если вы скорректировали разницу в охлаждении заряда.

Разница в реакционной способности топлива и его способности противостоять самовоспламенению при различных температурах и давлениях. Бензин с октановым числом 93 может иметь более высокое сопротивление детонации в двигателе, который имеет более высокую температуру заряда, но более низкую степень сжатия, чем в противном случае.Связь не всегда линейна, особенно при различной однородности и множестве других переменных.

Это особенно верно для метода тестирования MON, который предлагает очень небольшую корреляцию с реальными характеристиками детонации при вторичных полномасштабных испытаниях.

Очевидно, мы не можем ожидать, что Джо или Джейн поймут сложность работы насоса, а октан — довольно точный показатель, поэтому мы придерживаемся его. Хотя некоторые из них предложили более подходящую альтернативу без рыночной тяги.

Октановое разбавление и плохой газ

Октановое разбавление может происходить из различных источников. Однако основными источниками снижения октанового числа являются бензонасос и картер двигателя.

Плохой газ в насосе

Топливо на АЗС хранится в подземном резервуаре. Эти резервуары обычно изолированы от элементов крышками, но эти крышки могут быть повреждены, изношены или неправильно закрыты, что позволяет воде и стокам попадать в резервуар.

Сродство спирта к воде заставляет его отделяться от бензина, что снижает общее октановое число топлива.Вода также может взаимодействовать с бензином и вызывать дальнейшие осложнения. Результат — более низкая, чем ожидалось, производительность и высокий уровень детонации (детонации).

Другая причина «плохого газа» связана с ошибками или обманом в цепочке поставок. Нефтеперерабатывающие заводы допускают ошибки, которые могут привести к загрязнению целых партий топлива. Оптовые торговцы и поставщики топлива могут совершать ошибки при заполнении баков, непреднамеренно заливая топливо с более низким октановым числом в бак с более высоким октановым числом. Владельцы магазинов также могут прибегать к тактике обмана, например, разбавлять высокооктановое топливо низкооктановым топливом для увеличения прибыли от продаж насосов.К счастью, такие случаи довольно редки.

Пары масла в картере, также известные как «Прорыв» из системы PCV

Проблема, которая особенно неприятна для двигателей с высокой частотой вращения и высоким наддувом, — это аэрированный масляный пар, который выдувается обратно через впускной тракт через систему принудительной вентиляции картера, PCV. Масло имеет значительно более низкую температуру самовоспламенения и быстро воспламеняется, вызывая детонацию в достаточных объемах.

Масло поступает в результате стравливания газа рабочего такта высокого давления мимо компрессионных колец (кольца №1–2) и вниз в картер.Коленчатый вал вращается с высокой скоростью, что создает очень турбулентную среду из воздуха и мелких капель масла, известную как «ветер». Эти капли покрывают стенки цилиндра и помогают охлаждать двигатель и смазывать поршни, но они также выдуваются через PCV.

В современных автомобилях PCV направляется обратно во впускную трубу, где картерные пары потребляются двигателем. Обычно это не проблема, но в достаточном количестве может быть. Вот почему воздушно-масляные сепараторы устанавливаются на высокопроизводительных двигателях, которые особенно подвержены этим проблемам.

Топливные смеси

Важно знать, что богатые / обедненные смеси относительны. В каждом двигателе будет идеальное соотношение воздух: топливная смесь, при котором давление и температура в цилиндре достигают максимальных значений. Обычно это около 11,8–13,2: 1 AFR, но предположим, что 12,5: 1 идеально подходит для этого примера. Пиковая мощность двигателя составляла 12,5: 1 при условии, что топливо не взорвалось. Однако в реальной жизни нам приходится добавлять топливо, чтобы снизить скорость горения и несколько снизить температуру в камере, в результате чего получаем 12.Соотношение 0: 1, чтобы избежать умеренной детонации.

Октановое число при различных давлениях и температурах

Постный детонатор

Бедная детонация возникает из-за отсутствия топлива, которое обычно снижает скорость горения. Смесь горит быстро, и при повышении давления оставшаяся смесь взрывается.Чрезвычайно бедные смеси будут просто давать пропуски зажигания, а не взорваться.

Конструкция камеры сгорания и материал головки

На протяжении десятилетий камеры сгорания эволюционировали от больших, медленно горящих конструкций, таких как широко популярная камера «HEMI», до меньших, быстрее горящих конструкций с односкатной крышей. Это значительно улучшило сопротивление детонации и позволило добиться гораздо более высоких степеней сжатия в современных двигателях наряду с улучшенной экономией топлива.

Камера медленного горения требует значительного опережения времени.Там, где современный двигатель может использовать 20-25 ° ВМТ, более старая камера может использовать 40-45 ° ВМТ. Это дает значительно больше времени для возникновения детонации.

Еще одно соображение для старых легковых и грузовых автомобилей — это железные головки цилиндров. Ковкий чугун невероятно эластичен, особенно при нагревании, но он также не проводит тепло так быстро, как алюминий. Результатом является меньшее охлаждение камеры сгорания и большая вероятность возникновения детонации при высокой продолжительной нагрузке или опережении искры.Двигатели с железной головкой обычно работают на градус или два меньше времени.

Слишком высокая температура свечи зажигания в диапазоне нагрева

оцениваются по их способности рассеивать / сопротивляться нагреву в процессе сгорания. Этот рейтинг известен как «тепловой диапазон».

Задержка самовоспламенения топлива (по сравнению с P / T)

Свечи холодного отвода тепла имеют большую изоляцию и отводят больше тепла в крышу камеры сгорания.Они всегда уменьшают детонацию, но слишком холодная свеча может вызвать другие проблемы, такие как пропуски зажигания, снижение производительности и засорение.
Свечи Hotter Heat Range имеют меньшую изоляцию и отводят меньше тепла в крышу камеры сгорания. Они увеличивают вероятность детонации, но для поддержания нормального цикла сгорания необходима достаточно горячая свеча.

У каждого производителя свечей есть своя шкала диапазона нагрева.Например, NGK предлагает штекер BKR5E с диапазоном нагрева 5. Штекер NGK BKR6E на одну ступень холоднее с диапазоном нагрева 6. BKR5E входит в стандартную комплектацию атмосферного двигателя Nissan SR20DE мощностью 140 л.с., но BKR6E является стандартом. заглушка для турбированного двигателя Nissan SR20DET мощностью 205 л.с.

Высокая температура всасываемого воздуха

Чем выше температура, тем выше вероятность детонации.В двигателях без наддува основным источником горячего воздуха является моторный отсек. Наличие открытого воздухозаборника под капотом обеспечивает подачу нагретого воздуха в двигатель. Даже с базовой воздушной коробкой или перегородкой AIT будет подниматься.
Для двигателей с наддувом и с турбонаддувом проблема гораздо динамичнее. Температура воздуха, поступающего в воздушный фильтр, может быть 100 ° F в весенний день, но после сжатия эта температура может превышать 400 ° F при высоком давлении наддува. К счастью, промежуточное охлаждение гораздо более популярно и распространено.Интеркулер может отводить большую часть этого тепла и понижать температуру воздуха до температуры около 120–130 ° F, но в конечном итоге он начнет нагреваться и терять эффективность.
Известный как «впитывание тепла», количество тепловой энергии, закачиваемой в промежуточный охладитель, больше, чем количество, которое она может передать воздуху или воде, проходящей через его внутреннюю часть. Со временем температура наддува повысится. Вы могли увидеть, как 130 ° F довольно быстро превратились в 230 ° F с некоторыми стандартными интеркулерами. Это когда более вероятно возникновение детонации.

Как предотвратить детонацию

Избегайте чрезмерного опережения зажигания

Один из самых простых способов избежать детонации — уменьшить угол опережения зажигания. Это то, что делает ЭБУ, когда датчик детонации обнаруживает детонацию.

Понижение передачи или диапазон мощности

Если вы управляете автомобилем с предельным числом оборотов 7000 об / мин, не ставьте его на пол где-либо ниже 3200 об / мин. Понизьте передачу и используйте диапазон мощности. Таскание двигателя на низких оборотах не спасет ваш двигатель.

Настройка динамического сжатия

Если вы можете настроить фазировку кулачка двигателя, то вам нужно будет либо уменьшить синхронизацию, либо обогатить смесь, либо закрыть впускной клапан немного позже. Если вы не можете этого сделать, просто будьте осторожны с тем, сколько газа вы дадите, пока фазировка впускного кулачка продвинута. Обычно это не должно быть проблемой, если вы что-то не изменили, и в этот момент вы действительно должны получить мелодию.

Помните о детонации с помощью сборки двигателя

Вот 10 советов по созданию двигателя:

1. Зоны закалки существуют не просто так.Удвоение толщины прокладки головки блока цилиндров — костыль.
2. Удалите заусенцы с всего, что находится в камере. Седла, поршни, предохранители, клапаны и т. Д.
Характеристики кулачка
3. влияют на динамическое сжатие. Заказывайте поршни соответственно.
4. Фаза кулачка важна. Заказывайте распредвалы соответственно.
5. Помните о высокой температуре и тепловой нагрузке. Классный металл — это счастливый металл, особенно алюминий.
6. Снижение потерь на трение. Трение — это тепло и износ; это еще и потеря мощности.
7. Выберите красивую герметичную камеру сгорания, если представится возможность.
8. Улучшить охлаждение масла и охлаждающей жидкости. Используйте масло самого высокого качества, которое вы можете себе позволить.
9. Поддерживайте рабочее колесо компрессора в эффективном диапазоне соотношения скорость / давление.
10. Используйте более холодный диапазон нагрева свечей зажигания с двигателями большей мощности.

ПАО в сравнении с эфирным базовым маслом

Помните о тепловых нагрузках

Subaru ST имеют относительно высокую частоту отказов поршней, отчасти из-за сложности и конструкции силового агрегата, а также манеры вождения их владельцев.Вот анализ определенных условий движения, которые представляют собой идеальную основу для взрыва.

Застрял в пробке + резкое ускорение

Вы застряли в пробке в течение 30 минут, но внезапно вы достигаете съезда и едете на него. Вы бросаете молот на 2-й передаче, и EJ257 начинает работать. Проблема в том, что … воздух на 180 ° F, который глотает ваш турбонагнетатель, выходит из турбонагнетателя при температуре более 400 ° F. Этот горячий воздух подается в пропитанный теплом верхний промежуточный охладитель (TMIC), который не успел. остыть после приготовления под вытяжкой.В результате в ваш двигатель подается воздух с температурой 350 ° F при давлении наддува 15 фунтов на квадратный дюйм. Добавьте к этому дополнительную компрессию от фазировки кулачка AVCS, и вы увидите, насколько легко разрушить эти хрупкие заэвтектические поршни.

Скоростные бега

Вы проводите прохладную ночь на улице и сталкиваетесь с Мустангом, который хочет от вас частичку. Вы стартуете на 2-й передаче, и гонка начинается. Проходит третья передача, затем четвертая передача, шея и шея, и вы переходите на пятую передачу. После нагрева от быстрого спринта до 2–4-й передач постоянная нагрузка на 5-й передаче будет добавлять в систему все больше и больше тепла.Здесь вступает в игру мелодия.

Время зажигания должно уменьшаться, чем дольше автомобиль остается в режиме наддува, чтобы приспособиться к повышению температуры из-за впитывания тепла промежуточным охладителем и повышения температуры камеры сгорания. Многие производители оригинального оборудования включают это в свои параметры алгоритмической настройки, как и Subaru. По мере повышения температуры охлаждающей жидкости ЭБУ начинает сокращать время. К сожалению, в системе Subaru не используется датчик температуры промежуточного охладителя, и в большинстве случаев начинается небольшая детонация.Если вы останетесь в дроссельной заслонке, автомобиль будет заметно пропитываться теплом и также будет казаться плоским. В идеале топливная смесь должна быть обогащена, чтобы еще больше уменьшить нагрев камеры. Тюнеры послепродажного обслуживания могут даже настроить отдельные цилиндры и настроить время / заправку в зависимости от передачи. Для 5-й и 6-й передач характерно уменьшение общего угла опережения зажигания.

На модифицированных автомобилях, в зависимости от модификаций, в машине может быстро развиться сильный стук, что приведет к поломке кольца. Некоторые модификации, такие как радиаторы, интеркулеры, маслоохладители и т. Д.поможет предотвратить детонацию в этом случае.

Короче говоря, помните, с каким количеством тепла вы хотите, чтобы двигатель работал. После того, как вы сильно побежали, неплохо было бы немного покататься на скорости, чтобы позволить накопившемуся теплу уйти через теплообменники. Интеркулер может отводить тепло очень быстро, за считанные секунды на скоростях шоссе, но маслу и охлаждающей жидкости может потребоваться несколько минут, чтобы успокоиться.

Запустите эффективный воздух: маслоотделитель (установка сапуна / PCV)

Не выпускайте сапуны на открытый воздух.Вы хотите поддерживать вакуум в картере и головках, поскольку это улучшает кольцевое уплотнение, мощность и эффективность. Отводить масляные пары под капот — тоже просто плохая идея. Вместо этого подключите эффективный воздух: канистра маслоотделителя, чтобы удалить пары масла из дыхательных газов и направить очищенный воздух обратно во впускной тракт.

Существуют и другие методы создания вакуума в картере, такие как переход в многоступенчатый сухой картер, вакуумные насосы или подключение системы PCV к подаче под небольшим углом в выхлопе и использование эффекта Бернулли для создания вакуума.Они предназначены для определенных приложений и должны устанавливаться опытными сборщиками.

Масло на основе эфира группы V — Motul 300V

Синтетические масла PAO, входящие в группу IV, имеют примерно на 10% более высокие температуры самовоспламенения, чем обычные масла. Базовые масла Группы V на основе сложных эфиров имеют более высокие температуры самовоспламенения по сравнению с синтетическими маслами, что обеспечивает немного большую безопасность против детонации и преждевременного воспламенения, вызванных масляными парами.

Диапазон нагрева свечей зажигания

В ходе испытаний при поддержке правительства США для эфирных масел V группы разрешено дополнительно 1.5 опережения по времени до возникновения детонации по сравнению с 3 другими маслами группы IV ПАО.

Высокоэффективные масла также помогают снизить трение и охладить ключевые компоненты двигателя. В случае взрыва абсолютно необходимо, чтобы моторное масло было способным сделать все возможное для поглощения удара. Это предполагает надлежащий поток и стабильный профиль для поддержания давления во всех диапазонах температур, особенно в повышенных.Масляная пленка — это все, что стоит между детонацией и отказом подшипника.
Вы можете приобрести Motul 300V здесь по справедливой цене

Выберите проверенный и опытный тюнер

Советы по выбору тюнера для вашего автомобиля
Задайте себе, сообществу или тюнеру следующие вопросы:
Q: Есть ли у них проверенная история надежной настройки?
A: Долгая история вашей марки / модели.
Q: Знакомы ли они с вашим приложением? (я.е. Turbo LSX, Turbo 3-Rotor и т. Д.)
A: Работает с широким спектром настроек, включая ваш конкретный двигатель и уровень мощности / топлива.
Q: Как они справляются с перенастройкой, если есть проблема или простое изменение?
A: Быстро, лично или по электронной почте по разумной цене (или бесплатно).
Q: Как они справляются с отказом двигателя? (То есть уважительный, тщательный, проактивный?)
A: Хороший тюнер поможет найти причину неисправности и быстро и справедливо с ней справиться.
Q: Как долго они настраивали подобные приложения?
A: Технологии меняются быстро, как и приложения, поэтому идеально подойдет несколько лет или дольше.
Q: Где они будут настраивать вашу машину и какое оборудование они будут использовать?
A: Turbo Транспортные средства абсолютно необходимо настраивать с помощью вихревого тормозного динометра, такого как Mustang MD-600 или MD-500-AWD, если у вас есть выбор. Это связано с тем, что тюнер может создавать условия высокой нагрузки и отражать типичные дорожные условия, с которыми вы можете столкнуться.Создание большой нагрузки с помощью вихревого тормоза приведет к более раннему раскрутке катушки и увеличению времени разгона передачи. Это позволяет тюнеру создавать более безопасную мелодию с меньшей вероятностью детонации.
Типичный динамометрический стенд с инерционным барабаном, такой как большинство динометров Dynojet, подходит для двигателей с наддувом весом менее 3000 фунтов и двигателей с турбонаддувом, наддувом и закиси азота менее 2500 фунтов. Хотя тюнер может создать дополнительную нагрузку, выбрав более высокую передачу, идеально использовать динамометрический стенд с вихревым тормозом. Тюнеры также должны использовать правильно откалиброванный и свежий широкополосный датчик O2 и обеспечить достаточное количество охлаждающих вентиляторов, чтобы поддерживать низкие температуры охлаждающей жидкости, масла и заряда.
Q: Могут ли они справиться с вашей конкретной настройкой?
A: Настроить двигатель на большую мощность для 9-секундного пробега на 1/4 мили намного проще, чем настроить тот же двигатель для работы на 30-минутной дистанции. Точно так же настройка двигателя на мощность 800 л.с. из 2,5-литрового Flat-4 с турбонаддувом существенно отличается от того же двигателя с простыми креплениями. Ищите тюнер с большим опытом, который не будет учиться на вашей свежей сборке.

Эксплуатация промежуточных охладителей и теплообменников соответствующего размера

Радиаторы, маслоохладители и промежуточные охладители абсолютно необходимы для поддержания вашего двигателя в хорошем состоянии.Просто потому, что ваши температуры охлаждающей жидкости или заряда подходят для передвижения по городу или использования одной или двух передач, не означает, что они адекватны! В идеале вы должны иметь возможность гонять на машине в течение нескольких минут и видеть очень приемлемую температуру.
Также крайне важно, чтобы в теплообменниках был хороший, чистый и хорошо направленный поток воздуха.

E85 впечатляет по мощности и предотвращению ударов

Серьезно, это так хорошо. Единственная жалоба на это — низкий диапазон и типичные проблемы с алкоголем.Вам действительно следует изучить его на предмет любых применений с принудительной индукцией или двигателя с большим диаметром отверстия, недоступного. Он охлаждает входной заряд и очень терпим к выбору времени.

Заключение

Существует множество причин, вызывающих детонацию, и каждая имеет свое конкретное решение, но модальный тон, стоящий за смягчением детонации, заключается просто в уменьшении общего количества тепла, вводимого в цикл двигателя, и замедлении скорости сгорания. Хотя это в конечном итоге ограничивает удельную мощность двигателя и экономию топлива, это значительно увеличивает срок службы двигателя.Однако есть много вещей, которые можно сделать для повышения порога детонации, если тщательно спроектировать и реализовать системы двигателей.

Спасибо за чтение!

Это моя первая статья о CarThrottle. Если вам понравился этот фильм и вы хотите увидеть больше, подписывайтесь на меня. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, ответьте ниже, и я постараюсь ответить на них.
Так как я новичок, расскажу немного о себе. Я прожил в Остине, штат Техас, почти всю свою жизнь и получаю удовольствие от всего, что связано с колесами и мотором.У меня было довольно много автомобилей, от 07-дюймового Porsche GT3RS до 89-дюймового грузовика Nissan (моя первая машина). В настоящее время я ежедневно езжу на очень невзрачном 99-дюймовом хэтчбеке Honda Civic CX, а также владею 11-дюймовым хэтчбеком Subaru STi с выдувным двигателем (Ringlands) и 95-дюймовым BMW M3. Мотор в Subaru вернется вместе с кованой нижней частью, кулачками и GT3076R, который у меня стоит в гараже.
Вы можете просмотреть исходную статью вместе с другими здесь

Что такое детонация и 8 способов ее остановить!

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

Каковы симптомы детонации?

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

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

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

Что вызывает детонацию?

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

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

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

8 способов уменьшить детонацию

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

Уменьшите время опережения зажигания

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

Увеличьте октановое число топлива

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

Используйте более холодную свечу зажигания

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

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, сохраняя воздух / соотношение топлива в идеальном диапазоне для большинства сценариев вождения.Однако более старые карбюраторные автомобили могут нуждаться в помощи, особенно если детонация является регулярной проблемой. Здесь проблема заключается в обедненной смеси, когда впрыскивание или другая калибровка приводит к тому, что в цилиндр не поступает достаточно топлива. В результате получается горячий двигатель, который быстро нагревается, что может вызвать детонацию. Лучший способ диагностировать детонацию в этой ситуации — установить широкополосный датчик кислорода и контролировать его в периоды высокой нагрузки двигателя. Обедненная смесь при полностью открытой дроссельной заслонке может вызвать детонацию даже при соотношении 13: 1, и это должно говорить о том, что в цилиндр поступает недостаточно топлива.Вы должны убедиться, что ваш двигатель работает на разогретой скорости — хорошее значение для двигателя без наддува составляет 12,5: 1 при полном открытии дроссельной заслонки.

Увеличьте охлаждающую способность

Тепло является основной причиной детонации, и часто одной из основных причин является неэффективная система охлаждения. Если мощность вашего двигателя недавно была увеличена, но ваш радиатор все еще в запасе, возможно, пришло время для обновления в этой области. За исключением замены радиатора, более эффективный 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 оставим вам один большой совет: сначала подумайте о мелочах. В гонке за повышением производительности часто к детонации приводят такие мелочи, как уплотнение кожуха, работа термостата, включение муфты вентилятора или кавитация водяного насоса.

Уменьшите степень сжатия

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

Увеличить перекрытие кулачков

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

Улучшить движение смеси

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

Прямой впрыск: будущее детонации (не)

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

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

Устранение детонации: 9 способов предотвратить детонацию двигателя

(изображение любезно предоставлено Carboncleaningusa.com)

Detonation — отличная вещь, если вы смотрите шоу фейерверков или, возможно, смотрите MacGyver.

Внутри вашего двигателя? Не так много.

На самом деле, вероятно, будет лучше, если вы любой ценой избежите детонации в том, что касается вашего двигателя. Детонация возникает, когда из-за чрезмерного тепла и давления в камере сгорания топливно-воздушная смесь воспламеняется сама по себе. Вместо типичного единственного ядра пламени внутри камеры это создает множественное пламя, которое сталкивается со взрывной силой.Это вызывает резкое, внезапное повышение давления в цилиндре, в результате чего внутренние детали двигателя — поршни, кольца, подшипники, прокладки и т. Д. — подвергаются серьезной перегрузке, а также возникает свистящий или стук. Худший сценарий: вы столкнулись с дорогостоящим, если не катастрофическим, повреждением двигателя.

Излишне говорить, что это не идеальная ситуация. Вот почему вместе с Summit Racing и Fel-Pro, мы составили список из девяти вещей, которые вы можете сделать, чтобы избежать проблемы детонации.

№1.Поднимите октановое число

Чем выше октановое число, тем лучше способность топлива противостоять детонации.

Большинство двигателей прекрасно работают на стандартном октановом числе 87; однако для двигателей с высокой степенью сжатия (9,0: 1 и выше) или с принудительной индукцией (нагнетатели или турбины) может потребоваться октановое число 89 или выше. Кроме того, приложения, в которых двигатель испытывает повышенную нагрузку или напряжение, например буксировка или тяжелая транспортировка, могут потребовать дополнительных уровней октанового числа. По сути, все, что вызывает более высокую температуру и давление сгорания или заставляет двигатель работать более горячим, чем обычно, может привести к детонации.

Может быть, пора поднять октановое число.

№ 2. Сохраняйте приемлемую степень сжатия

Статическое сжатие 9,0: 1 обычно является рекомендуемым пределом для уличных двигателей без наддува (хотя двигатели с датчиками детонации могут выдерживать более высокую степень сжатия). Для принудительной индукции может потребоваться статическое соотношение 8,0: 1 или меньше в зависимости от величины наддува. Степень сжатия более 10,5: 1 может вызвать детонацию даже при использовании бензина премиум-класса 93.

Уловка состоит в том, чтобы поддерживать степень сжатия в разумном диапазоне для перекачиваемого газа, если только ваш двигатель не рассчитан на работу на гоночном топливе.Для этого вам может потребоваться использовать поршни с меньшей степенью сжатия, выбрать головки цилиндров с большими камерами сгорания или попробовать использовать прокладку с медной прокладкой головки с базовой прокладкой для уменьшения сжатия. Кроме того, если вы расточили цилиндры двигателя или фрезеровали головки цилиндров, это повысит степень сжатия, и вам, возможно, придется что-то делать.