почему происходит и как устранить

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

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

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

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах.

Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах,  при резком нажатии на педаль газа в движении и т.д. Также мы рассмотрим, что  делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Содержание статьи

Детонация двигателя: основные признаки

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

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

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как устранить детонацию двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

Читайте также

Детонация двигателя — причины и советы по устранению

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.

Базовое понимание детонации

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.

Датчик детонации

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.

Причины детонации

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:

1. Использование более высокооктанового топлива.
2. Торможение на опережение зажигания.
3. Снижение температуры в камере сгорания. Эта задача может быть решена посредством интеркулера или с помощью нагнетания воды. Охладитель принимает входящий нагнетённый воздух и передаёт его через серию воздушных охладителей, таким образом уменьшая температуру.

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.

Как определить детонацию двигателя – АвтоТоп

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня у нас не самая приятная тема, поскольку обсуждать мы будем такой вопрос как детонация двигателя, причины, возможные последствия и советы по устранению.

Подобные явления характерны для бензинового и дизельного двигателя, в составе которого присутствует инжектор или карбюратор. Происходить детонация может на холостых оборотах, непосредственно при разгоне и даже после выключения зажигания, то есть уже не при нагрузке. Также детонация характерна для горячего и холодного ДВС.

Многих автомобилистов сильно беспокоит этот вопрос, поскольку зачастую ничего хорошего для мотора детонация не сулит. Важно не только знать причины, но также разобрать признаки и понимать, как действовать в той или иной ситуации. Постараюсь ответить на основные вопросы. Если вам будет, чем дополнить, либо останутся вопросы, просто оставляйте отзывы и пишите в комментариях. А мы поехали!

Как появляется детонация

Наверняка каждый автолюбитель знает, что для процесса горения, который происходит внутри камеры сгорания мотора, требуется два основных условия. Это создание смеси из топлива и кислорода, а также искра от свечи зажигания. Детонацией называют ситуацию, когда смесь сгорает самопроизвольно, не дожидаясь момента активации свечи.

Если двигатель работает нормально, никаких сбоев не наблюдается, то скорость распространения горючего составляет порядка 20-30 метров за секунду. Когда же происходит детонация, этот показатель может увеличиваться в десятки раз. Распознать появление такого явления довольно просто, поскольку возникает соответствующий металлический звук со стороны ДВС. Среди автомобилистов используется довольно распространенное понятие стук пальцев. Причина такого шума обусловлена тем, что взрывные волны контактируют со стенками внутри камеры сгорания. Это способствует падению мощности ДВС с параллельным стремительным ростом расхода.

Детонация может происходить и в ситуации, когда мотор уже заглушили и зажигание выключили. Мотор не сразу останавливается, а все еще работает около 20-25 секунд, и только потом глохнет. В такой ситуации ждать, пока двигатель сам остановиться, не стоит. Нужно помочь уменьшить температуру внутри, подав дополнительное количество топлива. Для этого достаточно просто нажать на педаль газа.

Риски и разновидности

Столкнуться с детонацией в жару и на газу, при холодном моторе и даже выключенном двигателе, как оказалось, не проблема. Но автомобилист должен понимать, с чем именно он имеет дело, и чем подобные явления могут обернуться.

Фактически речь идет о сильном взрыве внутри двигателя. Как вы понимаете, ничего хорошего в нем нет. Это очень опасно для ДВС. Самая большая нагрузка приходится на цилиндры, что в итоге может повлечь за собой полный выход из строя всего силового агрегата. Первой обычно срывает прокладку ГБЦ. Поскольку она не может выдерживать повышенные нагрузки механического и термического типа, в лучшем случае при детонации придется ее заменить. Если ситуация более сложная, тогда выйдет из строя коленвал, головка блока, цилиндро-поршневая группа и пр.

Как вы понимаете, намеренного желания столкнуться с подобным нет ни у кого. Но порой не всем удается предотвратить возникновение такой ситуации.

Причем не так важно, какой автомобиль у вас в распоряжении. Это может быть старенький ВАЗ 2109, более свежая Лада Гранта, или вовсе какой-нибудь Фольксваген Пассат или Форд Экоспорт последнего поколения.

Еще стоит учесть наличие 2 разновидностей детонации.

• Допустимая. Большинство автомобилистов даже не замечают, когда она возникает. И в этом ничего страшного нет. Такая детонация актуальна в ситуациях, когда существенно повышаются обороты. Причем сразу же эффект взрыва пропадает. Подобное явление актуально в моторах с повышенным крутящим моментом, большим объемом двигателя и высоким уровнем мощности;
• Недопустимая. Именно о ней и идет речь в рамках нашего материала. Проявляется в условиях повышенной нагрузки на мотор и высоких оборотах. Порой хватает буквально несколько секунд, чтобы мотор вышел из строя под воздействием детонации.

Думаю, теперь всем стало понятно, насколько это плохо, когда двигатель детонирует. Можно переходить к следующим вопросам.

Основные причины

Если знать возможные причины, предотвратить появление эффекта детонации в ДВС будет намного проще.

Проблема лишь в том, что причин существует довольно много. Зачастую все происходит из-за:

• низкого качества горючего;
• неправильной эксплуатации транспортного средства;
• загрязненного топливного фильтра;
• использования бензина с низким октановым числом;
• неисправностей и некорректной работы топливного насоса;
• несоответствующих свечей зажигания;
• загрязнения или поломки форсунок;
• проблем с датчиком кислорода;
• неисправностей системы охлаждения;
• конструктивных особенностей и пр.

Но как определить, с какой именно причиной столкнулся автомобиль в конкретной ситуации? Для этого стоит подробнее рассмотреть причин.

Подробнее о факторах детонации

Можно выделить несколько наиболее распространенных и вероятных причин, из-за которых мотор начинает детонировать.

• Качество топлива. Порой от безысходности или с целью сэкономить водители заезжают на сомнительные АЗС, не зная, какого качества топлива они предлагают. Часто на заправках искусственно повышает октановое число, добавляя метан или пропан. Это становится причиной детонации, поскольку газ испаряется быстрее, нежели чистый бензин. В итоге на стенках формируется нагар, который затем провоцирует так называемое калильное зажигание. Это есть смесь воспламеняется из-за прогретых электродов и нагара на внутренних стенках. Как результат, зажигание отключается, но двигатель все еще работает;
• Октановое число. Есть и другие ситуации, когда водитель намеренное экономит на топливе, покупая горючее с меньшим октановым числом. Потому не удивляйтесь, когда вместо рекомендуемого 95-го вы льете 92 и уж тем более 80 бензин, появляется детонация;
• Свечи зажигания. Часто автомобилисты попросту не знают, как их правильно выбирать, покупая самая дешевые или те, которые посоветует продавец. Потому свечи выбирают строго в соответствии с рекомендациями автопроизводителя под конкретный двигатель;
• Особенности конструкции. К ним относят давление в камеры, структуру поршневого дна, конструкцию камеры сгорания, место расположения свечей и пр. Практика показывает, что при большем создаваемом давлении в цилиндрах риск детонации увеличивается.

Если вы сами не можете определить причину, то тянуть время и ждать, что все вдруг пройдет само, не стоит. Отправляйтесь в автосервис, проводите диагностику и решайте проблему максимально быстро.

Борьба против детонации

Есть несколько советов, которых можно придерживаться в подобных ситуациях. Но не забывайте, что принятие конкретных мер напрямую зависит от того, в чем конкретно была причина детонации.

• Если до посещения АЗС все было хорошо, а затем появились проблемы, причина наверняка в топливе. Его лучше слить и заправиться более качественным горючим;
• Когда машина долго эксплуатируется без нагрузки, то в цилиндрах зачастую появляется нагар. Именно он провоцирует детонацию. Тут самым верным решением будет дать мотору нагрузку. То есть просто разгоните авто до максимальной скорости на сколько минут, выбрав безопасную дорогу;
• Если это дизельный мотор, при работе которого из трубы выходит черный или зеленый выхлоп, поршни в цилиндрах наверняка разрушились. Такой дым говорит о выходе алюминия. Придется менять всю поршневую группу;
• При нарушении работы свечи зажигания ее можно попробовать почистить. А лучше просто взять новую и качественную деталь;
• Проверьте и откорректируйте при необходимости угол зажигания. Раннее зажигание провоцирует перегрев ДВС. Как результат, появляется детонация.

С детонацией ДВС шутить точно нельзя. Это серьезный признак, требующий от автомобилиста незамедлительных действий, направленных на обнаружение причин внутренних взрывов в моторе, а также на их устранение.

Порой будет правильно обратиться к специалистам сразу, а не пытаться методом тыка разобраться в причинах своими силами. Не бойтесь просить помощи и консультироваться с более опытными автомобилистами. Только так можно получить солидный багаж знаний, обучаясь на чужих, и не на своих ошибках.

Всем спасибо за внимание! Обязательно подписывайтесь, оставляйте комментарии и задавайте актуальные вопросы по теме!

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Понравилась статья?

Подпишитесь на обновления и получайте статьи на почту!

Гарантируем: никакого спама, только новые статьи один раз в неделю!

Процесс беспорядочного воспламенения горюче-воздушной смеси в камере цилиндра двигателя внутреннего сгорания называется детонацией.

Что такое детонация двигателя

Такое явления, как детонация ДВС появилась после создания таких двигателей, принцип работы которых основан на создании воспламенении топливно-воздушной смеси в цилиндрах, за счет чего ударной волной происходит толчок поршней и шатунов, которые вращают коленчатый вал мотора.

Хорошая качественная работа двигателя сопровождается воспламенением перемешанного подаваемого топлива с необходимым количеством воздуха. А при детонации двигателя топливная смесь взрывается и работает вне заданного цикла.

А автомобилях старых образцов проверку работоспособности мотора определяли, по большей части, на слух.

Датчик детонации ДВС

В современных машинах установлены датчики детонации ДВС, которые имеют возможность контролировать и управлять уровнем опасности, возникающим вследствие беспорядочного самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Принцип работы датчика детонации основан на том, что он фиксирует колебания цилиндров и передает электрический импульс электронному блоку управления (ЭБУ). Дальнейший контроль по предотвращению детонации двигателя берет на себя ЭБУ. Исходя из полученных электрических импульсов, он знает, надо обеднить смесь или обогатить, и, следит за углом опережения зажигания. Благодаря датчику детонации ДВС работает экономично при максимальной мощности.

Причины возникновения детонации

Ресурс двигателей зависит от правильной эксплуатации. А правильность эксплуатации — это, значит, что при малейших появлениях неполадок, шумов, расхода, ненормальной вибрации сразу принимать меры по их устранению.

Причин детонации ДВС много:

1. Плохой бензин или дизтопливо (для дизелей).
2. Октановой число топлива ниже нормы по ГОСТу.
3. Закупоренные топливный и масляный фильтры.
4. Не рабочие форсунки.
5. Неправильная работа топливных инжекторов.
6. Разрегулирован топливный насос.
7. Неисправный датчик кислорода — лямбда зонд.
8. Свечи зажигания не подходят для этой ДВС конкретной марки и модели авто.
9. Нарушение циркуляции в системе охлаждения.
10. Наличие проблем с управлением двигателем.

Октановое число топлива

К частой причине возникновения детонации в ДВС относится — эксплуатация мотора бензином с низким октановым числом.

Октановое число — это показатель степени сжатия. Чем выше октановое число, тем сильнее надо сжать топливо в цилиндре, чтобы оно воспламенилось. Чем ниже октановый показатель, тем меньше требуется компрессии для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Современные автомобили с двигателями высокого давления должны эксплуатироваться топливом с высоким октановым числом.

Октановое число является, своего рода, антидетонацией, если компрессия двигателей соответствует заливаемому топливу.

Если залить топливо с малым октановым числом в авто с мощным мотором высокой компрессии, то оно будет сгорать в нем раньше положенного времени, что уже создаст антициклическую работу.

Оптимальная работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется за счет нахождения «золотой» середины, то есть, чтобы топливно-воздушная смесь не самовоспламенялась от неправильной степени сжатия, а происходила за счет подачи свечами зажигания искр.

Нагар в цилиндрах

Если в цилиндре низкая компрессия, то горючая смесь будет сгорать не полностью, что также приводит к дальнейшим неисправностям — закоксовке. Потом придется делать раскоксовку двигателя своими руками или в сервисе. При образовании слоя нагара на стенках цилиндра, диаметр, соответственно, уменьшается, а компрессия повышается, что приводит к возникновению детонации ДВС.

Чем чище топливо, тем дольше межремонтный период ДВС и тем больше времени до капиталки ДВС. По частоте замены топливного фильтра можно определить, какого качества топливо, в основном, используется.

Не соответствуют свечи зажигания

Игнорируя рекомендации производителей двигателей и свечей зажигания можно установить не подходящие свечи. Часто, на производителей свечей не обращают внимания, при покупке только разделяют для инжекторных двигателей и для карбюраторных. Свечи, которые не подходят, будут воспламенять горючую смесь в неположенное время, что также приведет к детонации двигателя.

Рассмотренные выше 3 причины возникновения детонации — самые часто встречающиеся, но самые легко устраняемые.

Как защитить ДВС от детонации

Защитить двигатель внутреннего сгорания от детонации можно при недопущении вышеперечисленных причин. При обнаружении первых признаков детонации следует принять меры по их устранению.

1. Устанавливать рекомендованные свечи зажигания для конкретного мотора.
2. Заливать соответствующее для автомобиля топливо. Например, по рекомендации завода-изготовителя машины рекомендованным для заправки требуется только бензин с октановым числом 95, но, если заливать 92-й бензин, то может появиться детонация ДВС, потому что компрессии требуется поменьше и воспламеняется быстрее.
3. Своевременно менять фильтры, по мере их загрязнения.
4. Не перегревать мотор.
5. Следить за исправностью датчиков и сигналами бортового компьютера.

Как устранить детонацию

Детонацию ДВС, то есть взрывное горение топливно-воздушной смеси в цилиндре можно устранить зная все причины возникновения такого явления.

Убрать детонацию двигателя во время движения можно изменяя скорость и давление. Увеличение скорости уменьшит детонацию, так как максимально создаваемое давление уменьшается и, следовательно, на нагрев смеси уходит меньше времени и уменьшается время сжигания смеси.

Если при нагрузке автомобиль начинает детонировать, например, при подъеме на гору начинает слышаться звуки детонации, тогда надо переключить коробку переключения переда на 1-2 ступени ниже, чтобы был запас мощности.

Последствия детонации

Как уже было описано выше, детонация — это разрушительная сила, приводящая к сильной вибрации деталей кривошипно-шатунного механизма, головки блока цилиндров и других деталей, непосредственно связанных в работой ДВС.

Что конкретно происходит при детонировании ДВС

При детонации, то есть при взрыве топливно-воздушной смеси в цилиндре, появляется ударная волна, которая разрушает гладкие стенки цилиндра, уничтожает защитную пленку на поверхностях трущихся деталей.

К последствиям детонации относится и перегрев цилиндров мотора, из-за того, что высокой температуры газы нагревают соприкасаемые детали.

А при перегреве цилиндров в результате взрыва подаваемого горючего начинают крошиться кромки поршней.

Перегретый двигатель разрушает прокладку головки блока цилиндров, приводит к прогару клапанов газораспределительного механизма, свечи зажигания перегорают, возможно появление микротрещин на самом блоке или головке блока.

Отсюда делаем вывод, что детонация ДВС с сопровождающимися высокими термическими и ударными нагрузками, приводит к разрушению как отдельных деталей, так и двигателя в целом. Эксплуатация автомобиля с детонацией двигателя уменьшает работоспособный ресурс и межремонтный период.

Приобретаем полезные знания по видео: Теория ДВС.

Как детонирует двигатель на видео (шум).

Точное определение слову «детонация», которое можно найти сейчас, есть в энциклопедии журнала «За рулём». Правда, там само определение называют «причиной», чтобы подчеркнуть важность явления детонации. Итак, детонация двигателя – это самовоспламенение топлива в тех зонах, которые наиболее удалены от свечи. Вот так, просто и понятно – никаких «взрывов» или «стука пальцев». Правда, в действительности детонация проявляет себя характерным металлическим призвуком. Его ещё можно назвать «цокотом». Причины детонации инжекторного двигателя рассматриваются дальше.

Что точно не может быть причиной детонации на «инжекторе»

До сих пор считалось, что детонацию топлива в двигателе могут вызывать три фактора:

1. Низкое качество самого топлива;
2. Слишком низкое октановое число;
3. Неправильная установка угла опережения зажигания.

Интересно то, что к инжекторным моторам всё сказанное не относится. Угол опережения выставляется автоматически, причём подбирается он как раз под октановое число. Ну а грязное топливо, в котором есть сор, будет сгорать так же, как любое низкооктановое. Правда, косвенно его использование ведёт к засору форсунок, но проявится этот эффект далеко не сразу. В общем, все указанные пункты – не актуальны.

Форсунка, проработавшая с засорённым фильтром тонкой очистки

Ещё в 50-х годах при изучении детонации двигателя причины были найдены и озвучены:

• Используя топливо с фиксированным октановым числом, можно повышать угол опережения зажигания до строго определённого предела. Пройдя его, обычно наблюдают детонацию;
• Пусть угол опережения является постоянным. Будем постепенно уменьшать октановое число. Тогда можно будет получить детонацию, преодолев некий «порог качества». В общем, низкооктановый бензин – это плохо.

В конструкции инжекторных двигателей есть датчик детонации (ДД) (подробнее о нём написано здесь). Блок ЭБУ, в свою очередь, меняет угол опережения, отслеживая сигнал с этого датчика. Неисправность самого ДД тоже не будет фатальной – процессор, хотя и не сразу, понизит угол опережения до минимума. Мощность после этого снизится, но детонация будет исключена.

Когда датчик ДД выходит из строя, лампа Check Engine включается обязательно. До замены датчика лучше выполнять рекомендацию – число стартов двигателя нужно свести к минимуму. Просто, контроллер после включения не сразу понимает, что именно вышло из строя. Лучше перестраховаться.

Чем грозит появление нагара

Использование топлива с большим количеством вредных примесей ведёт к образованию нагара. Это – аксиома. Если же говорить о причинах детонации, нужно различать два понятия – нагар на поверхности цилиндра и отложения на корпусе свечи.

Поршни и поверхность цилиндров

Слой нагара на внутренней поверхности цилиндров есть всегда, а его количество постоянно меняется. Можно заправить авто некачественным топливом, а затем пусть мотор поработает на малой мощности. Суммарное количество нагара в результате возрастёт, что приведёт к увеличению степени сжатия и к ухудшению отвода тепла. В общем, может появиться детонация, а решают проблему так:

• Автомобиль останавливают, уменьшают угол опережения зажигания, заводят двигатель снова. Регулировку производят только на трамблёре;
• На инжекторном двигателе трамблёра нет, а угол опережения регулирует блок ЭБУ. Вмешательство оператора не требуется – нужен лишь исправный датчик детонации. Но даже с испорченным датчиком вызвать детонацию не получится – система среагирует на наличие неисправности мгновенно и правильно.

Здесь не было сказано о нагаре на корпусе свечи. Его появление действительно представляет опасность – речь идёт о «калильном зажигании». Подробней об этом явлении рассказывается ниже.

Число настоящих причин равно трём

Причин детонации инжекторного двигателя мы так и не назвали. Можно спокойно заливать любое топливо, даже с примесями, и можно полностью отключить датчик детонации – мотор будет продолжать работать, но ЭБУ соответствующим образом отрегулирует зажигание. К появлению устойчивой детонации ведут три фактора: работа на обеднённой смеси, калильное зажигание, перегрев стенок камеры сгорания. Последний из факторов вызывается только одной причиной – поломкой датчика температуры (ДТОЖ).

Датчики ДТОЖ автомобилей Lifan

Ниже перечислены датчики, исправность которых тоже важна.

Шпаргалка по отказам датчиков

Инжекторный бензиновый двигатель снабжён набором элементов, позволяющих контролировать работу системы в каждый момент времени. Все эти элементы называются датчиками. Перечислим те из них, отказ которых ведёт к появлению детонации:

• ДПДЗ, или датчик положения дроссельной заслонки. Симптомы отказа – снижение мощности, рывки и провалы при разгоне, а также неустойчивый холостой ход. Результат – работа двигателя на обеднённой смеси, но только при больших нагрузках. А детонация проявится, если управление ведётся в стиле «педаль в пол». Лампа Check Engine обычно не срабатывает.
• ДТОЖ, то есть датчик температуры тосола. Если мотор нагрет до критической температуры, блок ЭБУ должен об этом «знать». Угол опережения зажигания затем должен быть скорректирован. А иначе, и довольно быстро, начнётся устойчивая детонация.
• ДД, датчик детонации. Этот элемент выходит из строя редко, но может повреждаться проводка. При поломке именно датчика, а не при обрыве или замыкании проводов, лампа Check Engine не загорается на низких оборотах. Если неисправность уже есть, вызвать детонацию можно так: надо заглушить двигатель, скинуть и снова подключить клемму АКБ, выполнить старт. Детонация появится, а затем исчезнет до следующего запуска.

Ломается датчик ДТОЖ – получаем детонацию в критических режимах. А при поломке ДПДЗ детонация наблюдается на высоких оборотах. Появление и быстрое пропадание детонации – результат отказа ДД.

причины, как устранить, последствия, видео

Неконтролируемое воспламенение топливно-воздушной смеси способно привести к разрушению деталей цилиндропоршневой группы. В статье рассмотрим, что такое детонация двигателя, причины, которые ее провоцируют, и последствия.

Горение топливно-воздушной смеси

Невозможно понять, почему происходит детонация, без представления о нормальном воспламенении топливно-воздушной смеси (далее ТПВС):

• за несколько градусов до ВМТ свеча подает искру, воспламеняя ТПВС;
• фронт пламени начинает расходиться от электрода, где был первоначальный очаг, к стенкам камеры сгорания;
• если угол опережения зажигания (далее УОЗ) был подобран верно, то примерно к 10º после ВМТ в камере сгорания образуется максимальное давление горения. В этот момент поршень занимает позицию, при которой воздействие энергии на плечо сформирует максимальную вращательную силу кривошипа.

Несмотря на то что поджигание смеси происходит до ВМТ, следовательно, на поршень действует замедляющая его энергия, положительная сторона гораздо более значительна. Ведь самый важный момент – приложить усилие к поршню в момент, когда рычаг позволит получить максимальный крутящий момент. Именно плавное возгорание смеси позволяет достигнуть такого эффекта.

Определение

Детонация двигателя – самопроизвольное воспламенение ТПВС, характеризующееся высокой скоростью распространения фронта пламени. Как вы можете теперь увидеть, «детон» имеет противоположную нормальному горению природу.

Основная характеристика детонационного воспламенения – скорость распространения волны (в этом случае очень удачно сравнение со взрывной волной). После подачи искры средняя скорость розростания горения 20-30 м/с. Скорость взрывной волны в момент, когда топливо детонирует, достигает 2000 тыс. м/с.

Разумеется, ничем хорошим для двигателя это не кончиться. Ударная волна «сносит» очаг воспламенения, спровоцированный свечей зажигания, ударяясь о стенки камеры сгорания. Взрывная волна создает резонирующее воздействие, которое проявляет себя звонким звуком во время работы двигателя. Именно по этому звуку можно понять, что в одном либо сразу нескольких цилиндрах происходит детонирование.

Природа возникновения

С тем, что такое детонация двигателя, мы разобрались. Но что служит предпосылкой для ее возникновения?

Детонирует в камере сгорание не только топливо, но и масло, которые при неполном сгорании топливно-воздушной смеси остаются в камере сгорания. Вернемся к процессу горения. Во время начала воспламенения топливно-воздушной смеси от искры, пропорционально распространению фронта пламени, происходит повышение давления в камере сгорания. Также неминуемо повышается температура. В этот момент на периферии, то есть в полости камеры сгорания, куда еще не дошла волна горения смеси, начинаются предпламенные реакции. Иными словами, молекулы бензина начинают распадаться под действием температуры и давления. Распавшиеся частицы топлива очень легко поджечь. Поэтому, если в каком-то месте камеры сгорания температура слишком высока, это провоцирует самопроизвольное воспламенение частиц топлива.

Теперь нам ясны причины детонации двигателя. Но почему скорость ударной волны в процессе детонации намного больше той, что мы имеем после подачи искры? В гражданском двигателе давление в надпоршневом пространстве в момент достижения поршнем ВМТ – порядка 12 атм. Распространяющийся от искры фронт пламени, приводит к увеличению давления оставшейся полости. Поэтому давление, к примеру, около верхней стенки цилиндра может достигать 50-60 Атм. Именно поэтому скорость самовоспламеняющихся частиц гораздо больше тех, которые поджигаются искрой.

Причины

Факторы, провоцирующие появление детонации:

• несоответствие октанового числа топлива;
• несоответствие степени сжатия. Если вследствие проведения ремонтных работ, была увеличена степень сжатия, то заправка прежней маркой бензина может привести к детонации. Допустить такую оплошность очень легко, если шлифовать ГБЦ либо сам блок, а затем установить прежнюю по толщине прокладку ГБЦ. Если вы не хотите «умертвить» мотор, к вопросу степени сжатия стоит подходить очень серьезно. Учтите, что детонация двигателя может проявляться в жаркую погоду либо в определенном диапазоне оборотов;
• УОЗ. Слишком ранний угол может привести к «паразитному» давлению в некоторых местах камеры сгорания, что приведет к самопроизвольным взрывам;
• неправильное соотношение топлива и воздуха. Детонация мотора может возникнуть как в случае обедненной смеси, так и при переобогащении;
• нагар в камере сгорания. Образование отложений способствует закреплению частиц, которые после такта выпуска не покидают камеру сгорания. Сохраняя высокую температуру, они способствуют появлению в цилиндре детонации. Большое количество нагара приводит к заполнению полезного объема камеры сгорания, что может привести к появлению детонации.

Методы борьбы

Учитывая приведенные выше причины детонации, вам нужно следить за состоянием систем питания и зажигания. А также помнить о правилах выбора бензина.

Важнейшие составляющие топлива: изооктан и гептан. Изооктан, на противовес гептану, чрезвычайно устойчив к детонации. Именно соотношение изооктана к гептану и называют октановым числом бензина. Для большинства водителей выбор топлива стоит между АИ 92 либо АИ 95. Так вот 95 либо 92 и есть тем самым соотношением (к примеру, 92% изооктана и 8% гептана). Заправлять автомобиль нужно лишь той маркой бензина, которая рекомендована заводом-изготовителем. На рынке вы можете найти «Октан-корректор» либо «Октан-Бустер». Предназначение этих средств – повысить детонационную устойчивость топлива.

Среди прочих рекомендаций – периодически крутить двигатель до высоких оборотов. Постоянная езда «внатяг» либо работа двигателя  в диапазоне до 2 тыс. км приводит к ускоренному образованию нагара.

Последствия

К основным поломкам можно отнести:

• прогорание либо частичное оплавление поршня, вследствие аномально большой температуры. Также может произойти поломка перегородок между кольцами. Устранить неисправность поможет дорогостоящая капиталка;
• ускоренный износ ЦПГ. Детонация разрушает масляную пленку на стенках цилиндра, что приводит к сухому трению поршней;
• прогорание выпускных клапанов;
• перегрев двигателя;
• повышение температуры турбины, что может привести к ее поломке;
• высокая температура стенок цилиндра и поршня требует от колец проводить через себя большее количество тепла. Слишком высокая температура пагубно влияет на эластичность колец;
• оплавление электрода. Ситуация редкая и случается лишь в крайне запущенном состоянии.

Любителям экономить

Если вы заправляете современный автомобиль 92 бензином, в надежде сэкономить, то вас приятно удивит информация о системе зажигания инжекторного двигателя. Регистрируя возникновение детонации, ЭБУ «отодвигает» УОЗ. Такие меры помогают устранить детонацию, но приводят к потере динамических характеристик автомобиля. Соответственно, повышается расход, что сводит на нет все попытки экономии.

Тюнерам

Также будьте аккуратны с расчетами при форсировании мотора. В особенности детонации подвержены неправильно построенные турбированные моторы. Но не обходит стороной эта проблема и атмосферные ДВС. На отечественных просторах есть любители устанавливать 16-клапанные ГБЦ в моторы с поршневой от 8-клапанных двигателей. Многие даже не подозревают, что 16-клапанные Вазовские моторы имеют масляное охлаждение поршней. Поэтому установка одной лишь ГБЦ чревата увеличением температуры в цилиндре.

Езда внатяг

Движение внатяг – езда под нагрузкой на повышенной передаче. Случается такое, когда водитель резко добавляет газ, будучи на повышенной передаче, когда обороты двигателя не превышают 2500 тыс. Спровоцировать такую ситуацию может затяжной подъем, при котором водитель не сбрасывает скорость, а сильнее нажимает на педаль.

Езда внатяг, особенно на турбированном ДВС с малым объемом, создает благоприятные условия для возникновения детонации. Именно поэтому от такого способа вождения лучше отказаться.

Датчик детонации

Именно этот сенсор регистрирует посторонние резонансные частоты в цилиндре. Ориентируясь на показания датчика детонации, ЭБУ принимает решение о корректировании УОЗ. Если двигатель в исправном состоянии, а в баке правильный вид топлива, то поломка датчика не приведет к появлению детонации. Просто теперь ЭБУ не сможет адекватно реагировать на появление столь негативного явления.

Почему возникает детонация на холодном и горячем двигателе: основные причины

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

Признаки и последствия детонации двигателя

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

Боковая поверхность и верхние кромки страдают в первую очередь

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

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

Почему «звенит» холодный двигатель

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

Форсунки иногда нужно чистить

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

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

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

Появление детонации контролирует именно такой датчик

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

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

Детонация может возникнуть и после прогрева

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

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

Любой датчик ДТОЖ – обычный терморезистор

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

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

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

Датчик считывает угол отклонения дроссельной заслонки

Выше сказано, что к детонации приводит сочетание трёх факторов:

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

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

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

Пара слов о калильном зажигании

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

Не путать с детонацией при выключении зажигания!

Такой нагар становится причиной калильного зажигания

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

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

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

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

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

Вопрос-ответ

Возможно, прочитав сотни форумов и перелопатив гору специальной литературы, читатель так и не найдёт ответ на свой вопрос. Но прежде чем везти авто на диагностику, можно ознакомиться с наиболее распространёнными вопросами, касающимися работы двигателей. Ответы здесь приводятся тоже:

• В: Может ли детонация быть связана с появлением нагара?
• О: В моторах с водяным охлаждением нагар образуется в любом случае. Толщина слоя всё время меняется, но контроллер нужен затем, чтобы подстраиваться под любые изменяющиеся условия. Что верно и для карбюраторных двигателей, если ими управляет блок ЭБУ.
• В: Как влияет калильное число свечей на появление калильного зажигания?
• О: Если установите «слишком холодную» свечу – получите нагар на электроде и на корпусе. Установка «горячих» свечей – случай более сложный. Если калильное число будет меньше рекомендованного, то не обязательно перегрев корпуса свечи приведёт к калильному зажиганию. Однако розжиг смеси раскалённой керамикой – процесс вероятный. На практике следует обращать внимание и на правильность выполнения монтажа (см. рис.).
• В: Раньше возникала детонация на горячем двигателе. После смены заправки всё прошло. Наверное, неисправен контроллер?
• О: Скорее неисправен датчик детонации, его проводка и т.д. Повысьте обороты до 3500 об/мин – лампа Check должна включиться сразу.

Иллюстрация ко второму вопросу приводится ниже:

Ошибки при монтаже свечей зажигания

Может быть, читатели дополнят список, оставляя грамотные комментарии и отзывы.

Звук детонации двигателя на видео

Детонация двигателя- Причины и последствия. Советы по устранению

Водителям приходится сталкиваться с эффектом неконтролируемого возгорания топлива в цилиндрах силовых агрегатов в виде взрывов. В результате сверхвысоких температур и огромного давления, возникает мощная взрывная ударная волна, которая называется «детонация двигателя». Она сопровождается мгновенным выбросом большого количества энергии и разрушениями различной степени тяжести.

Причины детонации дизельного двигателя

При нормальной работе ДВС смесь возгорается, когда поршня находится в верхней точке ВМТ, при опережении угла зажигания в 2 – 3 °. Догорание смеси продолжается и после ВМТ при движении поршня в обратную сторону. Расчетная скорость перемещения языка пламени равна 30 м/сек. Во время взрыва данный параметр резко возрастает, достигая значения 2 тысячи метров за одну секунду.

Детонация двигателя возникает при:

• постоянном движении машины;
• возрастании нагрузок;
• при работе на различных передачах;
• в т. ч. на холостом ходу.

Она вызвана нарушениями параметров при сгорании топлива. Плавный процесс мгновенно сменяется сильным взрывом, что приводит к негативным последствиям:

• разрушения поршней, цилиндров;
• деталей кривошипно-шатунного механизма;
• резкое возрастание температурного режима;
• уменьшение мощностных характеристик;
• возрастание потребления горючего.

 

Наиболее частые причины детонации двигателя:

1. Нарушение регулировок.
2. Некачественное смешение горючего с кислородом.
3. Недостаточная эффективность охлаждающей системы.
4. Нарушение эксплуатационных требований.
5. Применение бензина низкого октанового числа.
6. Конструктивные недоработки двигателя.

Последствия детонации двигателя

Для осуществления разгона транспортного средства, водитель резко вдавливает педаль газа. При попадании топлива в условия с повышенным давлением, сверхвысокими температурами, происходит воспламенение. Внутри камеры генерируется дополнительное давление, создается взрывная волна с возрастающей амплитудой, возникает цепная реакция, не поддающаяся контролю, коленвал вращается с огромной скоростью.

Детонация приносит огромные разрушения элементам двигателя:

1. Срываются и обламываются кромки поршней.
2. Нарушается целостность цилиндров, разрушаются стенки.
3. Прокладка головки ГБЦ полностью разрывается.
4. Датчики дроссельные выходят из строя.

В отличие от детонации, при нормальном функционировании топливо равномерно сгорает и передает энергию движения на поршни, затем на коленчатый вал и т.д.

Влияние особенностей эксплуатации на силу детонации

Даже в исправном механизме велика вероятность, что произойдет детонация двигателя при разгоне или при эксплуатации машины с повышенными нагрузками. Топливо начинает детонировать при длительных подъемах, особенно если скорость превышает установленную передачу. Выражаясь иначе, водитель не должен давить на газ при преодолении подъема, пока не осуществит переход на понижение скорости.

В это время коленчатый вал имеет низкие обороты, не хватает мощности на подъем автомобиля в гору. В общее звучание работающего двигателя добавляются отчетливые детонационные стуки, вызванные высокочастотной взрывной волной.

Топливовоздушные смеси вызывают детонацию при недостаточном охлаждении и неисправностях в системе:

• преждевременное раннее зажигание;
• перегревание мотора;
• наличие большого количества нагара в камерах;
• закоксованность стенок цилиндров, приводящая к увеличению степени сжатия.

Интересно: Известны случаи, когда мастера тюнинга искусственно устраивают раннее преждевременное зажигание. Этим способом пытаются улучшить реакцию движка на нажатие педали газа при работе на уменьшенных оборотах. Смесь воспламеняется раньше, чем поршень достигает ВМТ, т. е. препятствует его движению. Здесь главное – не допустить перегрева.

Если накопилось много нагара, объем камеры резко уменьшается, а значит степень сжатия возрастает. Вредные отложения способствуют значительному повышению температурного режима . Случается, что нагар тлеет, в результате чего смесь самовоспламеняется в самый неподходящий момент (эффект калильного зажигания). Это неконтролируемое явление – детонация двигателя при выключении зажигания. При несанкционированном возгорании топлива двигатель несет серьезный ущерб, его моторесурс значительно сокращается.

Прошивки и детонация

Помимо причин, описанных выше, также имеют влияние изменения, направленные на повышение экономичности топлива. «Экономичная прошивка» заключается в следующих усовершенствованиях:

1. Установка неподходящего калильного числа свечей зажигания.
2. Изменения в топливной аппаратуре.
3. Чип-тюнинг электронного блока ЭБУ с целью внесения корректировок топливных карт.

После проведения данных мероприятий смеси для разных режимов обедняются, что влечет снижение динамических характеристик авто.

Родные настройки ЭБУ рассчитаны на нормальное воспламенение смесей при номинальном температурном режиме в камерах. Детонация чаще всего случается после проведения прошивки при использовании смесей обедненного состава, автомобиль при этом испытывает серьезные нагрузки. На таких смесях детали двигателя быстро перегреваются и при впрыске возникает бесконтрольное возгорание.

Детонация при запуске двигателя

Холодный инжектор при запуске может детонировать при поступлении обедненного топлива в цилиндры. Как правило, это обусловлено засорением отверстий распыляющих форсунок. При их засоре топливо подается в ненадлежащем объеме. После прогрева детонация исчезает. Чтобы избавиться от негативного эффекта, рекомендуется регулярно проверять и очищать топливные фильтры. Засорение форсунок считается серьезным дефектом, избавиться от которого трудно без демонтажа.

Детонация дизельного двигателя

В отличие от инжекторов, в дизелях топливо не поджигается, оно самовоспламеняется при впрыске в цилиндр с раскаленным сжатым воздухом. Если объем горючего превышает установленную величину, в камере сгорания развивается ударная волна. Детонация двигателя на холостых оборотах сопровождается громким звуком, считается, что данный эффект не представляет опасности и постепенно исчезает с увеличением нагрузки.

Причины детонации дизельного двигателя на холостых оборотах – задержка возгорания топлива. Этот временной промежуток сокращается по мере возрастания температуры в системе.

Как снизить вероятность возникновения детонации:

1. Уменьшить количество, впрыскиваемого горючего.
2. Разделить камеры сгорания (предварительный отсек, рабочий).
3. Впрыскивать топливо по методу MAN.
4. Добавлять специальные присадки в дизтопливо, за счет которых происходит ускорение возгорания.

Детонация дизельного двигателя после выключения зажигания возникает по следующим причинам:

• засорение отверстий форсунок;
• отказ насоса ТНВД;
• отложения нагара.

Основные признаки детонации

От сильных взрывов при работе двигателя слышны звонкие металлические постукивания, отработавшие газы изменяются по оттенкам. Многие рабочие элементы деформируются и выходят из строя.

Внешние проявления детонации:

1. Дым темного цвета, выходящий из системы выхлопа.
2. Снижение мощности.
3. Вибрации усиливаются по мере возрастания амплитуды взрывной волны.
4. Двигатель не реагирует на управление со стороны водителя (неустойчивая работа).
5. Детали и узлы перегреты до критических температур.

Рекомендации опытных автомобилистов

При изготовлении автомобильных двигателей все детали имеют определенные параметры, рассчитанные на эксплуатацию в номинальных температурных режимах. При детонации двигателя транспортное средство подвергается ударным нагрузкам, превышающим допустимые значения. Неравномерное распределение горючего и кислородных масс приводит к неожиданным сильным взрывам.

Чтобы выявить и предотвратить случаи детонации, рекомендуется прислушиваться к равномерности звуков работающего двигателя. При выявлении нестандартных постукиваний, шумов, необходимо остановиться и выключить мотор. Далее нужно определить источник неизвестных звуков и попытаться ее устранить.

Во избежание разрушительных последствий, детонация должна быть под постоянным контролем. Главное помнить: при нормальной работе не должны возникать даже небольшие изменения в звучании мотора.

ДЕТОНАЦИЯ

На некоторых режимах работы автомобиля, обычно связанных с большой нагрузкой, при использовании бензина, качество которого не полностью отвечает требованиям двигателя, может возникнуть особый вид сгорания рабочей смеси, так называемое детонационное сгорание. Такое сгорание сопровождается появлением характерного звонкого металлического стука, повышением дымности выхлопа и увеличением температуры в цилиндрах двигателя.
Все внешние признаки и проявления детонации хорошо известны, однако, причины возникновения и механизм этого явления до сего времени выяснены не полностью. Существует несколько теорий, объясняющих сущность детонационного сгорания, но наиболее общепризнанной из них в настоящее время является так называемая перекисная теория.
В основе этой теории лежат труды выдающегося русского ученого акад. А.Н. Баха, который установил, что при окислении углеводородов первичными продуктами являются перекисные соединения типа гидроперекиси R—О—О—Н или диалкилперекиси R—О—О—R. Перекиси относятся к разряду весьма нестойких соединений, обладающих большой избыточной энергией. При определенных температурах и давлении перекисные соединения могут самопроизвольно разлагаться с выделением большого количества тепла и образованием новых активных частиц.                      
Процесс окисления углеводородов бензина кислородом воздуха начинается с момента производства бензина на заводе и продолжается вплоть до сгорания бензина в двигателе. Скорость окисления зависит от температуры. При повышении температуры бензина на 10° С скорость его окисления возрастает в 2, 2—2, 4 раза.
При хранении и транспортировке бензина температура его обычно невысока, поэтому окисление углеводородов и образование перекисных соединений происходит весьма медленно. Перекисные соединения в таких условиях не накапливаются, а подвергаются дальнейшему окислению с образованием смолистых веществ.
Энергичное окисление углеводородов бензина начинается в камере сгорания в конце такта сжатия рабочей смеси. При движении поршня к в.м.т. непрерывно повышается температура и давление в рабочей смеси и возрастает не только скорость окисления углеводородов, но в процесс окисления вовлекается все большее и большее количество различных соединений. Процессы окисления приобретают особенно большую скорость после воспламенения смеси и образования фронта пламени. По мере сгорания рабочей смеси температура и давление в камере сгорания быстро нарастают, что способствует дальнейшей интенсификации процессов окисления в несгоревшей части рабочей смеси. На последние порции несгоревшего топлива, находящиеся перед фронтом пламени, высокие температура и давление действуют наиболее длительно. Вследствие этого в них особенно интенсивно накапливаются перекисные соединения, поэтому наиболее благоприятные условия для перехода нормального сгорания в детонационное создаются при сгорании именно последних порций рабочей смеси.
Описанные выше процессы окисления углеводородов с образованием перекисных соединений протекают в двигателе всегда, независимо от того, какое сгорание имеет место: нормальное или детонационное.
Если в двигателе используется такой бензин, в составе которого преобладают углеводороды, не образующие при окислении большого количества перекисных соединений, то концентрация перекисей в последних порциях смеси не достигает критических значений, и сгорание заканчивается нормально, без возникновения детонации.
Если при окислении бензина в последних порциях смеси накапливается много перекисных соединений, то свыше некоторого критического значения происходит их взрывной распад с образованием так называемого «холодного пламени». Продуктами сгорания в этом пламени являются главным образом альдегиды и СО, так что и энергия, выделяемая в «холодном пламени», составляет лишь малую часть от полной теплоты сгорания топлива (5—10%) с соответственно незначительным повышением температуры. Свечение холодного пламени обязано оптическому возбуждению молекул формальдегида непосредственно при их образовании, т. е. возникает за счет энергии химической реакции (хемилюминесценция).
Распространение холодного пламени по рабочей смеси, в отличие от -нормальных горячих пламен, осуществляется исключительно диффузией в свежую смесь активных частиц, радикалов, образующихся при распаде перекисей. Результатом холоднопламенной стадии является замена исходного, относительно инертного углеводорода химически активной смесью органических перекисей, альдегидов и свободных радикалов. Эта активная смесь подвергается дальнейшему окислению и после некоторого периода индукциипроисходит новый взрывной распад перекисных соединений, аналогичный прежнему, но с вовлечением большей массы исходной смеси и с участием большего количества перекисных соединений.
При этом возникает особый тип пламени, промежуточный между холодным и горячим, названный А. С. Соколиком [ ] «вторичным холодным пламенем». Реакция идет в нем так же, как в холодном пламени, не до конечных продуктов СО2 и Н2О, а до СО, но степень разогрева в этом пламени уже велика и соответствует выделению примерно половины полной энергии сгорания, поэтому «вторичное холодное пламя» распространяется с большей скоростью не только за счет диффузии активных центров, но и за счет теплопередачи. После прохождения «вторичного холодного пламени» остается на гретая до высокой температуры смесь СО и неиспользованного кислорода. При достаточно высокой концентрации активных центров происходит цепочечно-тепловой взрыв этой смеси, рождающий настоящее горячее пламя, т. е. происходит самовоспламенение [1].
Вначале самовоспламенение и образование нового фронта горячего пламени происходит в одном или нескольких местах несгоревшей части рабочей смеси. Одновременно с новым фронтом горячего пламени возникает новый фронт ударной волны. Ударные волны, распространяясь по нагретой активной смеси, в которой предпламенные реакции близки к завершению, стимулируют самовоспламенение остальной несгоревшей части рабочей смеси. При этом скорость распространения фронта горячего пламени в оставшейся части смеси становится такой же, как и скорость распространения ударных волн, т. е. появляется детонационная волна сгорания, имеющая скорость до 2000—2500 м/сек.
Таким образом, сущность явления детонации состоит в весьма быстром завершении процесса сгорания в результате многостадийного самовоспламенения части рабочей смеси перед фронтом пламени, сопровождающегося возникновением ударных волн, которые, в свою очередь, стимулируют сгорание всей оставшейся рабочей смеси со сверхзвуковой скоростью.
Изложенные выше представления о цепном механизме детонационного сгорания основаны на трудах акад. Н. Н. Семенова и подтверждаются многочисленными экспериментальными данными.
Рисунок 1 иллюстрирует исследования, перемещения фронта пламени при нормальном и детонационном сгорании смеси в специальном двигателе, оборудованном аппаратурой для скоростной фотосъемки. Очаг детонационного сгорания отмечен в наиболее удаленном от свечи зажигания месте. Весь процесс детонационного сгорания завершился при повороте коленчатого вала на 6—7° после в. м. т., тогда как нормальное сгорание в этих условиях протекало значительно дольше и заканчивалось при повороте коленчатого вала более чем на 14° после в. м. т. (Рисунок 1).
В пользу многостадийного воспламенения несгоревшей порции рабочей смеси говорит тот факт, что в спектре испускания пла-

Рисунок 1 . Распространение фронта пламени в цилиндре двигателя. Сплошными ли-
ниями обозначены мгновенное положение фронта пламени через каждые 2° поворота
коленчатого вала:
А — при угле опережения зажигания 20° до ВМТ и нормальном сгорании; Б — при угле опе-
режения зажигания 19, 2° до ВМТ и сгорании с детонацией; Х— искра; Д — место возникно-
вения детонации.

мени в детонационной зоне исчезают характерные для углеводородных пламен полосы С—С и С—Н. Это обстоятельство свидетельствует о том, что горячее пламя возникает в данном случае не в исходной углеводородо-воздушной смеси, а в продуктах ее превращения, содержащих главным образом СО. При помощи спектров поглощенияв смеси перед детонационным воспламенением обнаружены органические перекиси и альдегиды и, наконец, специфические для холодных пламен возбужденные молекулы формальдегида [1].
Установлено, что введение в камеру сгорания небольших количеств диэтилперекиси (С2H5ООС2H5) или этилгидроперекиси (С2Н5ООН) вызывает очень сильную детонацию. Резкую детонацию вызывало введение гидроперекиси ацетила (СНзСООН). В последней порции рабочей смеси в двигателе перед началом детонации были обнаружены органические перекиси, аналогичные гидроперекиси ацетила, в таких количествах, которые по опытам с чистой перекисью необходимы для вызова детонации [ ].
Внешние признаки детонационного сгорания мы уже отмечали: характерный стук, дымный выхлоп и перегрев двигателя. Металлический стук является результатом многократных периодических отражений ударных волн от стенок камер сгорания. При этом на индикаторных диаграммах в конце сгорания регистрируются вибрации давления в виде ряда постепенно затухающих острых пиков (рис. Рисунок 2). Частота вибраций давления примерно такая же, как и основная частота слышимых стуков — порядка нескольких тысяч гц. В связи с этим при детонации мы слышим звонкий металлический стук высоких тонов.

Рисунок 2 . Типичные индикаторные диаграммы двигателя с искровым зажиганием при работе
с детонацией.

 

Само по себе повышение давления, возникающее во фронте ударных волн, с точки зрения механической прочности деталей двигателя, не представляет особой опасности, так как эти пики давления действуют в виде крайне коротких импульсов, длящихся менее одной десятитысячной доли секунды.
Однако ударные волны при своем многократном отражении от стенок могут механически    «сдирать» масляную пленку с поверхности   гильзы, что приводит к увеличению износа цилиндров и поршневых колец. Кроме того, вибрационный характер нагрузки на поршень при наличии детонации может вызывать разрушение антифрикционного слоя в шатунных подшипниках [ ].
В результате большой скорости и взрывного характера сгорания при детонации часть топлива и промежуточных продуктов сгорания «разбрасывается» по объему камеры, перемешивается с конечными продуктами сгорания и не успевает полностью сгореть. Следствием неполноты сгорания смеси при детонации является увеличение дымности выхлопа.
Главная опасность детонации заключается в повышенной отдаче тепла от сгоревших газов в стенки камеры сгорания и днище поршня из-за более высоких температур в детонационной волне и увеличения коэффициента теплоотдачи в результате срыва пограничного слоя более холодного газа [3].
Увеличенная теплоотдача в стенки приводит к перегреву двигателя и может вызвать местные разрушения поверхности камеры сгорания и днища поршня, первоначально выражающиеся в появлении на поверхности металла небольших щербин. Часто в первую очередь происходит разрушение кромок прокладки между цилиндром и головкой, завершающееся ее прогоранием. Характерно расположение таких разрушений во вполне определенных для дан ного двигателя местах, зависящих от конфигурации камеры сгорания, что связано с зонами преимущественного возникновения детонации и условиями отражения ударных волн от стенок [3].
Следует отметить, что еще до появления каких-либо видимых разрушений работа двигателя с детонацией ведет к повышенному износу деталей [ ]. Так, в Таблица 1 приведены результаты исследования [ ] влияния детонации на износ цилиндров. Опыты проводились на шестицилиндровом двигателе таким образом, что три цилиндра работали с детонацией, а три других — без детонации.
Через 200 ч испытаний проводился второй этап, во время которого три цилиндра, ранее работавшие без детонации, переводились на детонационный режим, и наоборот. Исследования показали, что при работе двигателя с детонацией, в тех случаях, когда не наблюдается аварийных разрушений, происходит снижение его долговечности в 1, 5—3 раза.

Таблица 1 . Влияние детонации на износ (в мк) цилиндров [30]

Условия испытаний	Средний макси- мальный износ	Средний износ в верхнем поясе	Средний износ по всем поясам
Работа с детонацией
в течение 100 ч
I этап	11, 0	5, 0	2, 7
II этап	13, 3	5, 3	2, 5
в течение 200 ч
I этап	19, 4	9, 7	4. 6
II этап	21, 1	10, 9	4, 8
Работа без детонации
в течение 100 ч	4, 6	2, 4	1, 8
I этап	4, 1	1, 1	1, 3
II этап
в течение 200 ч	8, 1	4, 1	3, 1
I этап	5, 5	2, 0	2, 9
II этап

 

Распределение износов по высоте цилиндра видно из данных, приведенных на Рисунок 3. Они свидетельствуют о том, что длительная работа двигателя с детонацией совершенно недопустима.
Основные положения перекисной теории детонации позволяют объяснить влияние различных факторов на возникновение детонационного сгорания в двигателе и помогают наметить пути борьбы с этим явлением.
Согласно перекисной теории детонации повышение температур и давления в цилиндрах двигателя должно способствовать ускорению образования перекисных соединений и быстрейшему достижению критических концентраций, приводящих к детонации. Увеличение продолжительности пребывания последних порций топлива в камере сгорания также должно вести к образованию критических концентраций перекисных соединений и возникновению детонации.
Эти положения хорошо объясняют влияние на возникновение детонационного сгорания таких показателей, как степень сжатия двигателя, форма камеры сгорания, диаметр цилиндра, материал поршней и головки блока цилиндров, наличие отложений нагара, угол опережения зажигания, число оборотов коленчатого вала, температура и влажность окружающего воздуха, состав смеси, температура охлаждающей жидкости и т. д. [ , , , , ].

Рисунок 3 . Радиальный износ цилиндра при работе двигателя [16].

Детонация в двигателе с цилиндром увеличенного диаметра при всех прочих равных условиях возникает быстрее, поскольку в таком двигателе ухудшаются условия отвода тепла. Форма  камеры  сгорания должна быть такой, чтобы в ней не было мест, значительно удаленных от источника зажигания, и обеспечивался наилучший отвод тепла от той части рабочей смеси, которая догорает в последнюю очередь.
Алюминиевые   поршни и головка блока цилиндров лучше отводят тепло, чем чугунные, поэтому условия для возникновения детонации в двигателях с алюминиевыми поршнями и головкой блока цилиндров менее благоприятны. Отложения нагара в камере сгорания затрудняют отвод тепла и тем самым способствуют возникновению детонации. При увеличении числа оборотов коленчатого вала сокращается время пребывания топлива в камере до сгорания за счет повышения скорости распространения фронта пламени, что приводит к снижению конечных концентраций перекисных соединений и затрудняет  возникновение детонации.
Детонация в двигателе ослабевает или совсем исчезает при уменьшении угла опережения зажигания вследствие того, что при этом снижаются температура и давление газов в цилиндре двигателя и остается меньше времени на образование перекисных соединений. Наиболее эффективное средство предотвращения детонации в двигателе — это применение топлива, имеющего достаточную химическую стойкость в условиях камеры сгорания, т. е. обладающего необходимыми антидетонационными свойствами.

Список литературы:

Соколик А.С., Сгорание в транспортных поршневых двигателях. Изд. АН СССР, 1951, стр. 37. Льюис Б., Химические основы работы двигателя, Издатинлит, 1948, стр. 152. Воинов А. Н., Процессы сгорания в быстроходных поршневых двигателях, Изд. «Машиностроение», 1965. Berry R., Auto Forics, 66,  № 7, 48(1966). Аpонов Д.М., Маст В.С., Автомобильный транспорт, № 12, 19 (1956). Коenig G. F., Me Lean I. R., SAE J., 69, № 3, 77, (1961). Ваpшавский И.Л., Труды Института двигателей АН СССР, вып. 6, Изд. АН СССР, 1962, стр. 94. Stern А.С., J. Air Pollution Control Assoc., 13, № 2, 91 (1963). Маpкова И.В., Полухин Е. С., Автом. пром., № 9 (1964). Гуреев А.А., Аронов Д.М., Автом. пром., № 5 (1965).

Детонация и предварительное зажигание — Savvy Aviation Resources

Эти два аномальных явления горения, которые часто путают и неправильно понимают, столь же различны, как ночь и день.

Майка Буша

Хотя мы часто слышим, как люди описывают то, что происходит внутри цилиндров двигателя с циклом Отто, как взрыв, то есть насильственное, почти мгновенное событие, это не так. Воздушно-топливный заряд не взрывается при воспламенении от свечей зажигания, а скорее горит упорядоченным образом, начиная от свечей зажигания и продвигаясь по камере сгорания, пока он не гаснет при достижении стенок цилиндра и днища поршня в воздушно-топливном режиме. заряд полностью израсходован и гореть больше нечего.Событие возгорания занимает значительный период времени — примерно 6 миллисекунд или 90 ° вращения коленчатого вала, плюс-минус.

Очень важно, чтобы пиковое давление происходило за пределами ВМТ, потому что геометрия коленчатого вала и шатуна около ВМТ не позволяет преобразовать давление сгорания в полезную работу (например, вращение коленчатого вала), а просто создает чрезмерное напряжение в цилиндре, поршне , шатун и коленчатый вал. Рисунок 2 пытается драматизировать этот момент.

Детонация

Но если процесс сгорания протекает слишком быстро и пик давления возникает слишком рано, результатом может быть избыточное давление, чрезмерные температуры и нестабильные импульсы давления, известные как «детонация».«Это потому, что, когда поршень находится в непосредственной близости от ВМТ, он не может двигаться вниз в цилиндре, чтобы сбросить давление (и выполнить при этом некоторую полезную работу). Неровный вид верхнего следа на Рисунке 4 с шипами является характерным признаком давления детонации.

В автомобиле мы обычно слышим детонацию в виде слышимого «стука». В самолете мы не можем — слишком много шума — но мы можем наблюдать его на мониторе двигателя в виде чрезмерного CHT и пониженного EGT.

Детонация — это то, что происходит около точки пикового давления в событии сгорания, после того, как воздушно-топливный заряд нормально воспламенился свечами зажигания. Он характеризуется аномальными скачками давления около точки пикового давления, вызванными самовозгоранием конечного газа из-за чрезмерной температуры и давления.

Вопреки тому, что вам сказали CFI или A&P, детонация не обязательно опасна. Многие двигатели довольно регулярно работают в режиме легкой детонации, а некоторые могут выдерживать умеренную детонацию в течение продолжительных периодов времени без повреждений.Детонация — не оптимальная ситуация, но она не обязательно разрушительна. Чем выше удельная мощность двигателя, тем больше вероятность, что он получит повреждения от детонации. Двигатель, который производит 0,5 л.с. / дюйм3 (лошадиных сил на кубический дюйм рабочего объема) — что типично для большинства карбюраторных авиационных двигателей — обычно может выдерживать умеренные уровни детонации без повреждений, но двигатели с турбонаддувом с большим наддувом мощностью 0,625 л.с. / дюйм3 или более может быть быстро поврежден детонацией.

Когда происходит детонационное повреждение, оно обычно проявляется в виде трещин (электродов и изоляторов свечей зажигания, а иногда и поршневых колец и площадок), точечной коррозии (обычно головки поршня) и / или теплового повреждения (часто юбки поршня). задиров и оплавление углов поршня).

Как пилоты, мы обычно можем избежать таких повреждений, если будем предупреждать о чрезмерном CHT и пониженном EGT, которые характерны для детонации, и быстро реагировать снижением мощности и переходом на полностью обогащенную смесь. Здесь очень важен контроль двигателя — иначе вы не сможете увидеть CHT пяти из шести цилиндров, а программирование сигнала CHT на срабатывание при 400 ° поможет привлечь ваше внимание и предпринять соответствующие действия.

Предварительное зажигание

«Предварительное возгорание» — это еще одно событие ненормального возгорания, которое часто путают с детонацией, но на самом деле это совершенно другое.Предварительное зажигание — это зажигание топливовоздушной смеси перед зажиганием свечи зажигания. Каждый раз, когда что-то вызывает воспламенение смеси в камере до возгорания свечей зажигания, это классифицируется как преждевременное зажигание. Источником воспламенения может быть перегретый наконечник свечи зажигания, нагар или свинец в камере сгорания или (редко) сгоревший выпускной клапан — любая из этих вещей может действовать как свеча накаливания, преждевременно воспламеняя заряд.

Такое горячее пятно в камере может воспламенить заряд, в то время как поршень находится на очень ранней стадии сжатия.Результат: значительную часть всего такта сжатия двигатель пытается сжать горячую массу расширяющегося газа. Это, очевидно, создает огромную механическую нагрузку на двигатель и передает большое количество тепла алюминиевой головке поршня и головке блока цилиндров. Существенный ущерб почти неизбежен.

Детонация вызывает очень быстрый скачок давления около точки пикового давления на очень короткий период времени. Предварительное зажигание вызывает огромное давление, которое присутствует в течение очень долгого времени — возможно, на всем такте сжатия.Мало того, что преждевременное возгорание гораздо опаснее, его гораздо труднее обнаружить. Фактически, обычно вы узнаете об этом только после того, как двигатель будет катастрофически поврежден.

Двигатели могут выдерживать детонацию в течение значительных периодов времени, но не существует двигателя, который мог бы прожить очень долго при преждевременном воспламенении. Двигатель не будет работать более нескольких секунд с предварительным зажиганием. Если вы видите коронку поршня, которая выглядит обработанной пескоструйным аппаратом, или трещину на кольце, вероятно, это было вызвано сильным детоатом.Если вы видите расплавленное отверстие в середине днища поршня, это, вероятно, было вызвано преждевременным зажиганием. Другими признаками преждевременного воспламенения являются свечи зажигания с расплавленными электродами или изоляторы, забрызганные расплавленным металлом. На рис. 5 показан пример серьезных повреждений, вызванных преждевременным зажиганием.

Предварительное зажигание, вызванное детонацией

Хотя детонация и преждевременное зажигание — это два совершенно разных явления, сильная детонация может вызвать преждевременное зажигание. Если двигатель работает в режиме сильной детонации в течение значительного периода времени, чрезмерные температуры и скачки давления (которые нарушают обычный защитный пограничный слой) могут вызвать перегрев электродов свечей зажигания и других предметов в камере сгорания до точки, при которой они запустятся. раскалиться докрасна.В этот момент светящийся предмет может вызвать преждевременное зажигание и быстрое разрушение цилиндра. После разборки судебно-медицинский анализ выявит явные признаки как детонационного, так и предварительного воспламенения повреждений, хотя в конечном итоге именно предварительное зажигание привело к неисправности двигателя.

В другой статье мы более подробно рассмотрим процесс нормального сгорания и исследуем, как использование нами элементов управления двигателем — дроссельной заслонки, смеси и пропуска — влияет на то, что происходит внутри цилиндра.

© 2007-2013 — Майкл Д.Busch — Все права защищены.

Непонятые причины детонации в высокопроизводительных приложениях

В мире настройки двигателей детонация определяется как одно из следующих: возгорание, вызывающее повреждение двигателя; горение, вызывающее стук или звон; или возгорание, которое вызывает потерю мощности, раскачивание или толчки. Детонация не контролируется и часто нежелательна. Это происходит, когда топливо в цилиндре самовоспламеняется за пределами предполагаемого фронта пламени искрового зажигания.

Детонация не всегда наносит урон. При более низких нагрузках на двигатель при частичном открытии дроссельной заслонки или на низких оборотах может потребоваться детонация. Например, в конце 70-х и 80-х годах стук во время нормальной работы был обычным явлением для карбюраторных двигателей. Определенные компромиссы конструкции впускного коллектора в сочетании с дымовым оборудованием приводили к тому, что обедненные топливные смеси горели за пределами контролируемого фронта пламени от свечи зажигания.

Иногда возникает небольшая детонация, которую не слышно через глушители при низкой нагрузке или даже при громком открытом выхлопе.Сильная детонация вызывает более сильный шум во время загрузки двигателя, когда дроссельная заслонка открыта и двигатель сильно крутится при большой нагрузке.

Детонация и преждевременное зажигание

Предварительное зажигание — это самовоспламенение топливно-воздушной смеси перед воспламенением свечи зажигания. Самовоспламенение происходит в месте цилиндра за пределами контролируемого фронта пламени от искрового зажигания.

Точно так же детонация — это самовоспламенение топлива, обычно после возгорания свечи зажигания.Подобно преждевременному зажиганию, детонация происходит за пределами контролируемого фронта пламени от свечи зажигания. Термин детонация часто используется гонщиками как предварительное зажигание (до искры), так и неконтролируемое горение после искры. Такое же соглашение используется в этой статье.

Этот рисунок взят из 5000 лошадиных сил на метаноле (Боб Сабо, Szabo Publishing, 2006), на котором показаны температуры самовоспламенения для различных видов топлива для гонок.

И преждевременное зажигание, и детонация связаны с самовоспламенением топлива.У них есть общие характеристики, такие как очень высокая скорость горения, которые сопоставимы со скоростями взрывоопасного пламени. К ним относятся дульные скорости огнестрельного оружия или скорости сгорания взрывчатых веществ — обычно значительно превышающие 1000 футов в секунду. Высокая скорость вызывает шум из-за столкновения фронтов давления внутри цилиндра.

Детонация и частота вращения

Детонация может быть замаскирована на более высоких оборотах высокочастотным шумом, например, при открытии выпускного клапана. Это может быть настолько кратковременным явлением, что оно не приведет к повреждению до открытия выпускного клапана, сброса давления в цилиндре и прекращения детонации.

При более низких оборотах двигателя время между детонацией и открытием выпускного клапана больше, поэтому детонация более заметна. По мере увеличения числа оборотов может показаться, что детонация уходит из-за более коротких интервалов между детонацией и открытием выпускного клапана.

Двигатели

Racing в 30-40-х годах работали на бензине с более низким октановым числом, поскольку бензин с более высоким октановым числом еще не был разработан. Топливо с более низким октановым числом было восприимчиво к детонации, поскольку гонщики повышали степень сжатия двигателя для большей мощности.Детонация была особенно заметна при низких оборотах двигателя. Чтобы бороться с низкоскоростной детонацией, эти ранние гоночные двигатели постоянно увеличивали частоту вращения на более высоких оборотах, чтобы подавить эффекты детонации.

Если двигатель по ошибке был затянут буксиром, детонация может привести к снижению производительности и возможному повреждению двигателя. В результате водители, приходящие в боксы для обслуживания, постоянно гасили свои двигатели. Для многих успешных гонщиков отключение сцепления при запуске из боксов стало настоящим искусством.При запуске в ямах был большой риск остановки двигателя из-за недостаточного пробуксовки сцепления, низкого крутящего момента двигателя на низких оборотах и ​​детонации на низких оборотах.

Наилучшие характеристики современных бензиновых двигателей достигаются при использовании смеси гоночных бензинов с октановым числом достаточно высоким, чтобы избежать детонации. Смесь бензина с более высоким октановым числом обычно не увеличивает производительность сама по себе. Вместо этого более низкая скорость горения высокооктанового бензина часто фактически снижает производительность двигателя без других изменений, сделанных для использования более высокого октанового числа.

Требуемое октановое число

бензина является характеристикой конкретного рабочего диапазона оборотов. Если этот диапазон изменить, может потребоваться гоночный бензин с другим октановым числом. Например, если двигатель проводит больше времени под нагрузкой при более низких оборотах двигателя, двигатель может столкнуться с детонацией, тогда как он не будет детонировать при той же нагрузке выше в диапазоне оборотов. Гоночный бензин с более высоким октановым числом может потребоваться для борьбы с потенциальной детонацией при работе в более низком диапазоне оборотов.

Иллюстрации из 5000 лошадиных сил на метаноле , показывающие давление в баллоне в зависимости отУгол поворота коленчатого вала для хорошего сгорания слева и детонации справа.

Диссоциация от горения

Топливо диссоциирует или распадается на различные промежуточные химические вещества во время сжатия, нагрева и сгорания. Эти промежуточные химические вещества могут изменить температуру самовоспламенения смеси по сравнению с исходным топливом. Часто неправильный запрос на настройку делается из-за детонации, предполагая, что данные основаны только на свойствах основного топлива, когда следовало учитывать изменения температуры самовоспламенения из-за диссоциации.

В дрэг-рейсинге с обдувом спиртом участники с более высоким статическим сжатием обычно должны использовать более богатую смесь, чем участники с более низким статическим сжатием, чтобы предотвратить детонацию. Однако есть момент, когда потребность в дополнительном обогащении снижается. Один из конкурентов сообщил, что после определенного момента увеличения компрессии дальнейшее обогащение не требуется, в то время как двигатель выдает больше мощности с большей степенью сжатия. Он продолжил улучшать компрессию и достиг национального рекорда.В какой-то момент сверхвысокое сжатие фактически предотвращало образование чувствительных к детонации диссоциатов.

Диссоциировать Причины детонации

При использовании различных видов гоночного топлива некоторые из ранее описанных диссоциированных образований могут быть более подвержены детонации, чем другие. Настройка может повлиять на сжатие и нагрев, что повлияет на то, какие диссоциаты образуются, даже с тем же топливом. Эти диссоциаты влияют на чувствительность к детонации.Кроме того, изменения плотности воздуха влияют на настройку, что, опять же, влияет на диссоциацию в порочном круге.

Например, изменение точки закрытия впускного клапана в гоночном двигателе с искровым зажиганием изменит эффективное динамическое сжатие. Изменение сжатия изменяет адиабатический нагрев и давление от сжатия. Чувствительность к детонации или от нее может быть вызвана чем-то столь же простым, как замена распредвала или даже просто замедление или опережение фаз газораспределения.

На этой иллюстрации из 5000 л.с. на метаноле показана взаимосвязь между степенью сжатия и соотношением воздух / топливо для работы без детонации для гоночного топлива на метаноле. Точки данных от (a) до (e) были получены для различных гоночных двигателей. Эта кривая также зависит от надлежащего уровня обогащения для замедления самовоспламенения, что дополнительно описано в справочной информации.

Изменения давления, вызывающие зажигание

Давление изменяет температуру самовоспламенения топлива и его диссоциации, что может вызвать детонацию.Температура самовоспламенения диссоциированного топлива может быть ниже, чем температура самовоспламенения топлива перед его разрушением, что может сбивать с толку при просмотре данных только для топлива.

Во время сжатия, допустим, температура смеси воздуха и диссоциированного топлива ниже температуры самовоспламенения. Волна давления, генерируемая в цилиндре, может препятствовать воспламенению этой смеси. Однако когда волна давления проходит через цилиндр, она может вызвать изменение температуры самовоспламенения смеси.Самовоспламенение может происходить по мере прохождения волны давления из-за сопутствующего падения температуры самовоспламенения, строго из-за изменения химической чувствительности. Кроме того, изменения в головке блока цилиндров из-за сдавливания поршня или снятия кожуха впускного клапана могут изменить формирование волны давления и повлиять на общую чувствительность комбинации к детонации.

Выемка для уплотнительного кольца на этой использованной медной прокладке головки вокруг отверстия цилиндра показывает начало прожога на плотной сопрягаемой поверхности уплотнительного кольца непосредственно перед детонацией от топливной смеси нитрометан-метанол.Обогащение этого цилиндра и новая прокладка головки позволили избежать повторения проблемы. Фото: Blown Nitro Racing с бюджетом (Боб Сабо, Szabo Publishing, 2013).

Диссоциация с различными видами топлива

Бензин

Согласно записям покойного Гарри Рикардо (Высокоскоростной двигатель внутреннего сгорания, 3-е издание, Blackie & Son Limited, 1950), который был экспертом в области технологий сгорания, нестабильные пероксиды образуются в виде промежуточных диссоциатов при сгорании бензина, что и происходит. быть очень подверженным детонации.Тетраэтилсвинец — это химически активная металлическая добавка, которая подавляет детонацию этих нестабильных пероксидов. Кроме того, различные компоненты бензинового топлива, используемые в обычных смесях, обладают разными диссоциативными свойствами, что помогает бороться с образованием нестабильных пероксидов. Примерами используемых компонентов являются пентан, гексан и толуол.

Смешивание топлива в современных бензинах выполняется для достижения детонационной стойкости, помимо других характеристик. Некоторые марки бензина для гонок также смешаны с тетраэтилсвинцом с той же целью.Другие характеристики, такие как химическая стабильность, легкость испарения, позволяющая запускать двигатель, и стоимость производства, часто ограничивают добавки и соотношения в смеси. Эти ограничения могут поставить под угрозу способность одних марок бензина к детонации по сравнению с другими при данных обстоятельствах. Идеальный результат — это смесь, идеально подходящая для конкретных гоночных требований, и почему существует так много различных вариантов гоночного бензина.

Бензиновые смеси, продаваемые на заправочной станции, чаще всего имеют сезонные изменения в соотношении компонентов смеси и содержании топлива.Зимний бензин смешивается для облегчения запуска, а летний бензин предназначен для предотвращения образования паровых пробок. Различные сезонные смеси изменяют характеристики диссоциации и детонации, и их необходимо учитывать в прикладной программе. Бензин для насосов, приобретенный в одном сезоне, может столкнуться с проблемами детонации, если он будет использоваться в другом сезоне, из-за разницы в смеси.

Смеси этанола и бензина (E85)

E85 — это преимущественно (85%) этанол с небольшим количеством (15%) бензина.Высокое эффективное октановое число, содержащееся в этаноле, подавляет детонацию в гоночном двигателе с высокой степенью сжатия, если соотношение воздух / топливо богатое. Это будет лямбда меньше единицы в компьютерном мире EFI. Богатая спиртовая топливная смесь также охлаждает цилиндр от температуры самовоспламенения. Такое богатое соотношение воздух / топливо может работать с преобладающим спиртовым топливом, поскольку спирт не загрязняет свечу зажигания, как это может делать другие виды топлива. Однако чрезмерное богатство снижает выходную мощность, поэтому настройка соотношения воздух / топливо имеет жизненно важное значение.С другой стороны, чрезмерно богатые смеси могут слишком сильно охладить воздухозаборник, подавляя испарение и вызывая детонацию из состояния обедненного пара. Это результат избыточной конденсации топлива при охлаждении.

Метанол

Метанол, а также этанол будут диссоциировать на водород и окись углерода во время компрессионного нагрева. Метанол и этанол также частично диссоциируют на водород и окись углерода во время наддува в двигателе с достаточно большим давлением от принудительной индукции до сжатия поршня и в дополнение к нему.Однако давление сжатия замедляет происходящую диссоциацию. Поэтому тепло вызывает диссоциацию, идущую в одном направлении, а давление от сжатия (или наддува) заставляет диссоциацию идти в другом. В этом случае горение представляет собой комбинацию водорода, окиси углерода и любых оставшихся паров метанола, которые не диссоциировали.

Funnycar Dragster запускает гонки на скорость 300 миль в час в парке Norwalk Raceway, штат Огайо, во время национального мероприятия IHRA с настройками для борьбы с детонацией из топливных смесей с высоким содержанием нитрометана и метанола

Различия в компрессии, температуре двигателя, фазах газораспределения и наддуве в двигателях с принудительным впуском — все это влияет на величину диссоциации, которая происходит.Затем степень диссоциации влияет на характеристики горения заряда. Например: водород имеет очень низкую температуру воспламенения и более склонен к обратному воспламенению во впускном канале, поскольку ему не обязательно нужен традиционный источник воспламенения. Это часто ошибочно принимают за детонацию, когда на самом деле происходит диссоциация избыточного водорода.

Настройка или изменение плотности воздуха может изменить диссоциацию водорода и вызвать обратный взрыв двигателя или избежать его. Когда возникает обратная вспышка от диссоциации водорода, последующая разборка двигателя часто не выявляет никаких повреждений двигателя.Изменение температуры самовоспламенения метанола происходит из-за разной степени диссоциации в результате настройки и изменений плотности воздуха.

В топливе метанол содержится кислород, а в традиционном бензине его нет. Таким образом, метанол может взорваться с меньшим количеством воздуха в смеси, чем бензин. Весовое соотношение воздух / топливо 8: 1 было бы слишком богатым для бензина и не взорвалось бы, но могло бы взорваться с метанольным топливом. Этот порог изменяется с изменением содержания кислорода в воздухе из-за изменения плотности воздуха.

Данные, представленные в отчете 5000 HP на метаноле от Germane и Lovell, указывают на взаимосвязь между количеством углерода в молекуле топлива и температурой самовоспламенения. (Джерман, Джефф Дж., Университет Бригама Янга, Технический обзор автомобильного гоночного топлива, SAE 1985, публикация № 852129) (Ловелл, В.Г., Детонационные характеристики углеводородов, Промышленная и инженерная химия, том 40, стр. 2388-2438 , Декабрь 1948 г.)

Нитрометан

Нитрометан диссоциирует на разные фазы.На короткое время некоторые из этих фаз являются последовательными, а некоторые даже одновременными в процессе воспламенения и горения. Однако многие фазы диссоциации нитрометана происходят просто в результате компрессионного нагрева и сгорания.

Первая фаза — эндотермическая. Он поглощает тепло и действует так, как будто его трудно воспламенить. Вот почему магнитное зажигание с длительным временем пребывания искры более эффективно с нитрометановыми топливными смесями, чтобы пройти первую фазу диссоциации сгорания. Вторая и оставшиеся фазы диссоциации при сгорании нитрометана могут быть экзотермическими, то есть горением и выделением тепла (Паспорт безопасности материалов Chem-Supply, нитрометан, 1CHOP, декабрь 2000 г.).

При горении возникают множественные фазы диссоциации с различными промежуточными соединениями и с разными характеристиками самовоспламенения (детонации). Различные смеси нитрометана и метанола еще больше усложняют изменения чувствительности к детонации, поскольку метанол имеет свой собственный набор диссоциаций и поведения. В результате направления настройки могут быть проблемными и непоследовательными от цикла к запуску.

Некоторые настройки нитро могут быть более подвержены детонации при обедненной смеси (более высокое соотношение воздух / топливо).Некоторые настройки нитро могут быть более подвержены детонации при обогащении смеси (более низкое соотношение воздух / топливо). Лучшая процедура настройки — внести как можно меньше изменений в компрессию двигателя, наддув, топливную смесь, температуру топлива и другие параметры, чтобы установить мощность двигателя в соответствии с диапазоном рабочих характеристик. Внесение нескольких изменений от цикла к запуску делает практически невозможным контроль над настройкой из-за блуждающей характеристики температуры самовоспламенения. В результате могут произойти серьезные отказы двигателя.

Недавняя фотография дрэг-гоночных автомобилей Nitro Funnycar со скоростью 300 миль в час, представленных для запуска во время дрэг-рейсинга IHRA National Event с чувствительными к детонации настройками из 90-процентных нитрометановых смесей.

Изменения соотношения воздух / топливо

Изменения в соотношении воздух / топливо также изменяют характеристики чувствительности самовоспламенения. Это изменение сложно в зависимости от степени обогащения. Обогащение до определенного значения имеет тенденцию к снижению чувствительности самовоспламенения. Обогащение метанолом или этанолом может снизить температуру цилиндра до такой степени, чтобы двигатель не взорвался.Однако чрезмерное обогащение этих видов топлива сверх определенного соотношения воздух / топливо может повысить чувствительность к самовоспламенению. Вызывая чрезмерное охлаждение и конденсацию топлива из входящего воздушного заряда, создается обеднение паром, и может произойти самовоспламенение. Он также может замедлить скорость пламени, увеличивая сгорание до такта выпуска. Это может привести к возгоранию на впуске при открытии впускного клапана.

В другом направлении, меньшее обогащение сверх определенного оптимального отношения воздух / топливо имеет тенденцию к увеличению чувствительности к самовоспламенению.В случае метанола или этанола меньшее обогащение не будет достаточно охлаждать температуру цилиндра, повышая температуру до такой степени, что двигатель может взорваться, особенно при использовании высоких степеней сжатия.

Уникальный трюк гоночной настройки — запустить двигатель до предела детонации, затем разобрать двигатель и измерить толщину подшипников верхней тяги. Подшипник слева не показал истончения после пробега. Подшипник справа от того же цилиндра после другого прогона с некоторым утонением из-за детонации.Некоторые изготовители двигателей / тюнеры используют утончение подшипников как показатель степени детонации. Некоторые ранние производители / тюнеры двигателей для гонок с нитро-дрэг-рейсингом освоили этот метод утонения определенного количества стержневых подшипников в качестве индикатора хорошей настройки.

Чрезмерное снижение обогащения может снизить мощность, поскольку сжигается меньше топлива. Продолжающееся снижение обогащения сверх определенной точки может не привести к детонации, поскольку состояние крайней бедности приводит к нехватке топлива для сжигания, и скорость пламени замедляется.Где-то в этом наклонном направлении скорость пламени может быть снижена, продолжая после такта выпуска. Это может, как и чрезмерно богатые условия, вызвать обратный эффект при приеме.

Комбинированные эффекты сложны

Топливная смесь из нитрометанола с содержанием нитро-нитрометана до 87 процентов с повышенной насыщенностью менее подвержена детонации. Это то же самое, что и большинство других видов топлива, особенно спиртосодержащего топлива. Однако смесь нитрометанола с более чем 87% нитро с повышенной насыщенностью становится более склонной к детонации.Это из-за избытка кислорода в топливе. Этот избыток кислорода в более высоком процентном содержании повышает чувствительность смеси к более низкой температуре самовоспламенения. Более богатая смесь нитросмесей с высоким процентным содержанием имеет больший избыток кислорода и большую чувствительность к детонации.

Если есть что-то, что можно убрать из всего этого, так это то, что в гоночной среде причина детонации может быть сложной проблемой, и не так проста, как «Если произойдет X, выполните Y, чтобы исправить». Когда вы находитесь на этом уровне производительности, ряд факторов, которые могут повлиять на вашу проблему детонации с лишением мощности и потенциально повреждающей двигатель, требует тщательного понимания того, что происходит с вашим топливом между моментом его первого попадания в атмосферу и открытие выпускного клапана.

Окунь пеликана # 43: Мифы о детонации — AVweb

Прежде чем перейти к колонке этого месяца, я хотел бы попытаться ответить на один из наиболее частых вопросов, который я получаю от читателей моей серии статей о работе поршневых двигателей:

«Джон, вы говорите о двигателях с впрыском топлива, но у меня его нет. Что я могу делать в моей Cessna 182 с карбюраторным двигателем O-470? »

Ребята, я хотел бы помочь.Большинство карбюраторных плоских двигателей имеют такое ужасное распределение топлива / воздуха, что им уже не помочь. Это одна из причин, по которой промышленность в первую очередь перешла на впрыск топлива, и даже это было лишь постепенным улучшением, пока не появились GAMIjectors! В обычной шестёрке у вас есть шесть разных двигателей, каждый из которых работает по-своему, со своими настройками смеси. Некоторые могут быть LOP, другие ROP. В большинстве карбюраторных Cessna 182 разница в смеси между самым богатым и бедным цилиндрами невероятна и безнадежна.

Это одна из основных причин, по которой в игру вступила установка круизной мощности «65%». Если вы установите MP и RPM на 65%, а смесь на «лучшую мощность» (как это установлено маркетинговым отделом большинства производителей самолетов), это означает, что самый горячий цилиндр не будет выходить за пределы, и TBO будет приемлемым. . Запустите его сильнее, и по крайней мере один цилиндр станет слишком горячим, вероятно, не выполнив TBO. Чем тяжелее вы его бежите, тем меньше цилиндров будет на время выполнения TBO.

Но при этих 65% некоторые цилиндры будут иметь LOP (и с большей вероятностью будут производить TBO и более), в то время как другие будут иметь очень высокую скорость проходки, работая очень «грязными», загрязняя направляющие клапана несгоревшими продуктами сгорания, что ограничивает их срок службы.Я твердо верю, что по прошествии многих лет и появлении данных мы увидим, что двигатели будут НАМНОГО выше TBO при LOP на всех цилиндрах, даже при гораздо более высоких настройках мощности. Время покажет.

А что лучше для карбюраторных плоских двигателей? Практически все, что вы можете сделать, это установить MP и RPM на 65%, обеднить смесь, пока двигатель не заработает резко, а затем обогатить ровно настолько, чтобы она снова работала плавно. Независимо от того, где работают отдельные цилиндры, вы, вероятно, не повредите их.

Если вы находитесь достаточно высоко, чтобы двигаться на полном газу, есть одна хитрость, которая может помочь с некоторыми двигателями. Наклонитесь, как указано выше, затем очень медленно потяните дроссельную заслонку, пока не увидите малейшее заметное падение на MP. Это немного взволнует дроссельную заслонку в карбюраторе, и это может вызвать достаточную турбулентность для лучшего перемешивания топлива и воздуха. Оставьте дроссельную заслонку в этом положении и попробуйте снова наклониться. Возможно, вам удастся немного наклонить его, прежде чем двигатель начнет работать с перебоями.

При полете в холодных OAT даже немного тепла карбюратора может помочь выровнять распределение смеси за счет улучшения распыления топлива. Этот трюк особенно полезен с карбюраторными двигателями Continentals, такими как O-470 в Cessna 182s. Еще раз, это может позволить вам немного более агрессивно наклоняться до появления неровностей двигателя.

Стоит ли приобретать монитор двигателя, такой как JPI, если вы не можете запустить LOP? Да, я так думаю. Однозначно на крупнокалиберном двигателе. Может быть, и с четырьмя бомбами — это менее ясно и может зависеть от вашей типичной миссии.Информация, которую он предоставит вам о вашем двигателе, очень полезна, и одно только устранение неполадок может окупиться. Очень весело подъехать к любимому магазину и сказать: «Эй, мой цилиндр №2, нижняя пробка не работает». Одна замена вилки, и вы уже в пути. В противном случае ваш механик, скорее всего, вытащит их всех. Большинство других проблем также отображаются на JPI, что дает вам раннее предупреждение о надвигающихся проблемах. Это может вызвать смену кувшина вместо вынужденной посадки.

Тысячи деревьев были убиты, написав на бумаге слова о взрыве, но этот предмет до сих пор широко не изучен, и новая информация продолжает поступать.

Есть некоторые основания полагать, что один двигатель, используемый в высокопроизводительном самолете авиации общего назначения, может часто работать в режиме непрерывной легкой детонации одного или нескольких цилиндров, даже если он работает точно так, как рекомендует завод. Честно говоря, мне интересно, как это вообще было сертифицировано. Несмотря на комментарии завода-изготовителя, работа LOP при той же выходной мощности (добавление MP) полностью устраняет детонацию, а также дает большой запас.

Я всегда думал, что детонация — это довольно просто.Классическое объяснение звучит примерно так:

«Событие возгорания начинается с искры, быстро повышается давление в еще не сгоревшей части топливно-воздушной смеси, и по мере нарастания этого давления температура увеличивается. Как только температура становится достаточно высокой, оставшаяся смесь «взрывается», вызывая удар, подобный молотку, по поршню.

«Детонация может вызвать катастрофический отказ двигателя в течение нескольких секунд».

Ну, может быть.Но есть несколько тревожных вопросов, которые возникают из этого достаточно правильного, но ужасно упрощенного объяснения.

(О, и ребята? Пожалуйста, не спорьте со мной по поводу того, действительно ли это «взрыв». Как бы вы это ни называли, это ненормально быстрое горение, и для меня это достаточно близко к «взрыву».)

Для полноты картины стоит упомянуть, что «детонация» относится к аномальному взрыву (ям) ПОСЛЕ нормального возгорания. Если самовозгорание происходит до того, как загорится свеча зажигания, это другое и гораздо более опасное состояние: «преждевременное зажигание.«Любое условие может привести к другому, и как только они начнут работать вместе, катастрофический отказ двигателя произойдет всего в нескольких секундах.

На один вопрос, как насчет «пинга» в старых автомобилях? Большинство из вас слышали этот звук, довольно частый и пронзительный стук автомобильного двигателя. Обычно это происходит при подъеме в гору, когда механическая коробка передач находится на слишком высокой передаче (низкие обороты двигателя), а педаль газа сильно опущена (высокое давление в коллекторе). Это детонация. Вы не услышите его в самолете по нескольким причинам.Во-первых, в самолетах нет глушителей (см. Ниже), а высокий уровень шума маскирует звук. Во-вторых, слышимая «высота» звука напрямую связана с размером отверстия цилиндра, поскольку «крупнокалиберные» авиационные двигатели издают гораздо более низкий звук. Этот звук гораздо чаще теряется в шуме самого двигателя. Некоторые старые автомобили сильно стучат при подъеме в гору и, кажется, пробегают десятки тысяч миль без явных проблем.

(Да, в самолетных двигателях есть «муфты», похожие на глушители, но в первую очередь это теплообменники воздух-воздух.Они предназначены для отвода тепла снаружи горячих выхлопных труб для обогрева карбюратора или кабины и практически не влияют на шум.)

Несколько лет назад некоторые исследования, проведенные General Aviation Modifications Inc. (GAMI) в Аде, штат Оклахома, начали вызывать у меня новые вопросы о детонации. Джордж Брэйли, гений-основатель и главный инженер, начал запускать высокоинтенсивный двигатель в глубину детонации и записывать данные, которые никто никогда раньше не видел.

То, что он обнаружил, подтвердило маленькие грязные секреты, открытые так давно, во времена расцвета больших радиалов, и которые сегодня почти забыты. Гонщики много знают об этом, но, как правило, очень скрытны, не желая передавать свои драгоценные знания участникам.

Старые книги и даже публикации FAA говорят о «легкой» детонации, «средней» детонации и «тяжелой» детонации.

Но подождите! Как такое может быть, если детонация — это мгновенный «взрыв» оставшегося заряда, и этот взрыв может вызвать почти немедленное разрушение двигателя? Это не вычисляет!

Как обычно, это еще не все.

То, что я собираюсь описать для вас, является составной частью моего понимания явления детонации. Вы не найдете этого описания ни в одном учебнике. Вы найдете отрывки и кусочки этого в разных учебниках, но, насколько мне известно, приведенное ниже описание объединяет кусочки и кусочки из множества разных мест. Некоторые из них, вероятно, никогда не описывались так точно, по крайней мере, насколько мне известно.

Оказывается, даже при хорошо сбалансированном заряде топлива и воздуха на «локальном уровне» существуют сильно локализованные «карманы» различных смесей.Под «локальным уровнем» вы должны понимать группу маленьких молекул топлива, сбивающихся вместе «здесь» и «там» в разных местах внутри цилиндра, когда поршень поднимается вверх к верхней мертвой точке и начинает опускаться. Некоторые из этих карманов могут быть настолько тощими (или настолько богатыми), что они вообще не горят, некоторые могут быть в пределах горючей смеси, а некоторые могут быть идеально перемешаны, так сказать, «готовы к работе».

Кстати, это объясняет еще одну маленькую загадку. Теоретически «идеальная» смесь для наших двигателей — это примерно 15 частей воздуха и 1 часть топлива (по весу), что не должно приводить к выходу кислорода и несгоревших молекул топлива из выхлопной трубы.Но мы давно знаем, что немного более богатая смесь даст немного больше энергии. Почему? Потому что теория немного нарушается, когда заряд содержит эти маленькие карманы с различными топливно-воздушными смесями. Некоторые молекулы кислорода не находят молекулы топлива достаточно быстро, чтобы сгореть, и они остаются неиспользованными или несгоревшими в идеальном соотношении. Подавая немного больше топлива для одиноких молекул кислорода, сгорает больше топлива, генерируется немного больше тепла и меньше кислорода выходит из выхлопной трубы, не имея возможности спариться.

Вы можете убедиться в этом сами, так как все старые радиальные диаграммы показывают это, и Lycoming, и TCM создают диаграммы, которые показывают пики CHT на скорости около 30 ROP, в то время как максимальная мощность достигается при скорости около 80 ROP. Соотношение 15: 1 происходит, по сути, на том уровне, который мы все знаем как наш знакомый «пиковый» EGT на наших мониторах двигателя.

Теперь, примерно за 20-25 градусов до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки (ВМТ) хода поршня, свеча зажигания зажигает огонь. Фронт пламени начинает распространяться от каждой свечи зажигания, сначала медленно, затем более быстро внутри цилиндра.Этот фронт пламени играет во всем этом важную роль. Вы когда-нибудь подносили руку к раскаленному пламени? Не в пламени, просто рядом? Быстро становится жарко. Этот фронт пламени излучает МНОГО инфракрасного тепла. Он движется со скоростью света. Может быть, в несколько миллионов раз (или около того) быстрее, чем фронт пламени проходит через цилиндр. Это инфракрасное излучение нагревает эти маленькие местные карманы с топливом и воздухом.

Кроме того, поскольку поршень в цилиндре быстро поднимается, эти маленькие удаленные местные карманы с топливом и воздухом также испытывают внезапное повышение давления.

Более того, поскольку фронт пламени представляет собой процесс горения, он также вызывает дальнейшее и гораздо большее повышение давления в цилиндре.

Задержите эту мысль на мгновение, пока мы упоминаем шкалу времени для всего этого.

Во время сгорания скорость звука (при более высоких температурах газа в объеме) такова, что звуковая волна может отскочить от цилиндра и обратно примерно за 1/5000 ^-й -й секунды или примерно за 1/5 ^{-й секунды.} миллисекунды.Это легко измерить и измерить. Вы видите доказательство этого в небольших детонационных ударных волнах, отражающихся взад и вперед от датчика давления на обратной стороне нисходящего склона события давления сгорания на графиках, изображающих среднюю и тяжелую детонацию.

Коленчатый вал вращается примерно 45 раз в секунду, что составляет примерно 22 миллисекунды на каждый оборот коленчатого вала или примерно 16 градусов вращения коленчатого вала за каждую миллисекунду. Таким образом, за время, необходимое для того, чтобы ударная волна прошла вперед и назад по внутренней части цилиндра, коленчатый вал переместился всего на три градуса.

Итак, теперь, когда у нас есть четкая шкала времени, мы возвращаемся назад и резюмируем происходящее:

1. У нас есть хороший холодный впускной воздух и топливо, поступающие в цилиндр;
2. У цилиндра очень горячие стенки. Эти горячие стены заставляют часть этого приятного прохладного воздуха на впуске нагреваться. И не все это происходит равномерно.
3. Кроме того, вскоре после того, как искры погасли, у нас есть пара фронтов пламени, излучающих много инфракрасного тепла, что увеличивает продолжающуюся тепловую нагрузку, поглощаемую некоторыми из тех маленьких удаленных карманов с топливом и воздухом, которые ждут пламени. фронт, чтобы прибыть и поглотить их;
4. Несгоревшая смесь испытывает очень быстрое повышение давления по двум причинам: A) Поршень быстро поднимается во время такта сжатия; и B) продукты сгорания фронта пламени создают огромное увеличение выделяемой энергии и результирующего объемного давления газа, все это точно измеряется по кривым давления, которые вы видите на прилагаемых графиках.
5. По крайней мере, в некоторых из этих маленьких «локальных очагов» несгоревших горючих смесей есть именно та смесь топлива и воздуха, чтобы до взрыва оставалось всего лишь волосок.
6. И… если топливо с неправильным октановым числом, или опережение зажигания было установлено слишком рано, или давление в коллекторе было слишком высоким, или температура головки цилиндров была слишком высокой… тогда один или несколько из этих маленьких «локальных карманов» несгоревших топливо просто так… они «взрываются».

Это то, что мы называем «детонацией».

Каждый взрыв создает ударную волну, которая распространяется со скоростью звука (помните, скорость звука внутри цилиндра, где-то около 4000 градусов, намного быстрее, чем в обычный день!) И отражается от стенок горения. камеры каждые 1/5 миллисекунды или около того (испускает «пинг» с частотой 5 кГц, который вы не услышите в кабине). Каждый из этих взрывов вызывает очень резкое повышение давления и вызывает ударную волну, которая колеблется взад и вперед по цилиндру.Эта ударная волна может быть как раз той величиной дополнительного давления, которая заставит какой-то другой маленький удаленный локальный карман топлива и воздуха, в свою очередь, взорваться, что усугубит проблему.

По мере того, как детонация становится более серьезной, она становится слышной, и это звук, который вы услышите от старого автомобильного двигателя на подъеме. Помните, вы НЕ услышите этого на авиационном двигателе.

Мы знаем, что температура сгорания находится в диапазоне от 3000F до 4000F, но TIT и EGT «только» работают около 1600F, а CHT опускаются примерно на 400F.Как это может быть? 4,000F более чем достаточно для плавления стали, так как же выживает внутренняя облицовка цилиндра? Почему мы не видим более высокие температуры на наших приборах? Почему алюминиевый поршень не плавится, когда алюминий плавится при температуре ниже 1000F?

Существует «термический пограничный слой» толщиной порядка миллиметра или около того, который действует как буфер для защиты стенок стального цилиндра и поверхности алюминиевого поршня. Думайте об этом как о тепловом эквиваленте аэродинамического пограничного слоя на вашем крыле.Металл и молекулы рядом с ним будут иметь примерно показания CHT или немного выше, следующие слои будут все горячее и горячее, пока слой рядом с событием горения не будет иметь температуру горения. Этот очень тонкий тепловой пограничный слой действует как хороший изолирующий барьер, ограничивая скорость, с которой тепло может передаваться от основных газов сгорания к внутренним стенкам головки цилиндров, цилиндра цилиндра и поршня.

Теплопередача является непрерывной, так как тепло сначала проходит через пограничный слой, а затем через стенку цилиндра и, наконец, уносится охлаждающим воздушным потоком вокруг ребер цилиндров.Каждый такт впуска приносит новый прохладный заряд, который запускает процесс заново. Есть еще вопрос времени выдержки. Часть процесса сгорания, связанная с высоким давлением, занимает всего около 40 градусов вращения коленчатого вала, а самая горячая часть этого события — всего около 20 градусов, поэтому во время других 700 градусов вращения кривошипа преобладают более низкие температуры. Многие пилоты ошибочно сосредотачиваются на температуре выхлопных газов, измеряемой их знакомыми датчиками EGT. EGT показывает только число, которое представляет собой мгновенную вспышку тепла во время небольшой части цикла сгорания (когда выпускной клапан открывается и выхлопной газ течет через датчик EGT), и при этом быстро падающая температура.

Это НЕ главный фактор, определяющий, насколько нагревается их выпускной клапан во время работы. События, которые происходят на несколько градусов раньше поворота коленчатого вала, гораздо более значительны, потому что температуры НАМНОГО выше, чем незначительные 1500F, измеренные датчиком EGT.

Как только детонация становится достаточно серьезной, она разрушает ранее хорошо организованный тепловой пограничный слой и позволяет значительно увеличить скорость передачи тепла от очень горячих газообразных продуктов сгорания (до 4000F) в головку блока цилиндров и поршень.Этот последний этап процесса — это то, что вызывает повреждение и приводит в движение CHT.

Есть недавно предложенные «стандарты», определяющие «легкую», «среднюю» и «тяжелую» детонацию. Как это происходит, слишком сложно вдаваться в подробности (что означает «я не знаю»), но достаточно сказать, что небольшая легкая детонация, даже в течение нескольких часов, может не быть вредной, и на самом деле , может быть полезно. Например, он прекрасно очищает от отложений верхнюю часть поршней!

По правде говоря, большинство этих двигателей могут работать в условиях легкой детонации, как показано на графике, в течение нескольких сотен часов без обнаруживаемых повреждений, ПРИ условии, что CHT остаются холодными, и вы не испытываете чрезмерную температуру головки блока цилиндров во время процесс.

Проблема в том, как его обнаружить и предотвратить ухудшение, потому что «легкий» может довольно быстро перерасти в «средний» и хуже. Это процесс «положительной обратной связи» с очень отрицательным результатом!

Механизм, вызывающий его самоподвод, заключается в том, что ударные волны от легкой детонации имеют тенденцию «очищать» тепловой пограничный слой внутри цилиндра. По мере того как это происходит, скорость теплопередачи от основной массы продуктов сгорания в цилиндр увеличивается.Это начинает рост CHT. Когда CHT повышается, он имеет тенденцию нагревать поступающий заряд нового воздуха и топлива немного быстрее, чем предыдущее вращение кривошипа, и это увеличивает вероятность того, что в следующем цикле сгорания будет больше легкой детонации, что увеличивает нарушение работы двигателя. еще больше термический пограничный слой, который нагревается… ну вы поняли. Если цилиндр не очень хорошо охлаждается и не имеет некоторого запаса охлаждения, весь процесс в спешке может превратиться в снежный ком, и у вас возникнут проблемы с глубокой детонацией.

Это было бы плохо, потому что в какой-то момент детонация определенно вредна в долгосрочной перспективе. Брэли часами работал на своем «Маленьком двигателе, который мог» глубоко взорваться, и столько же времени потратил на бедный старый IO-470 и IO-520, пытаясь уничтожить двигатели. Они по-прежнему работают довольно хорошо (ну, вроде как, неплохо!), Но вы действительно не хотели бы, чтобы эти двигатели были в вашем самолете.

Теперь я рекомендую детонацию? Точно нет! Но в то же время это не совсем то устрашающее чудовище, в которое нас всех заставляли верить.Подход к детонации постепенный, и даже когда он начинается, он не развивается так быстро, чтобы его нельзя было поймать и контролировать. По большей части небольшая детонация не приведет к немедленному отказу. Даже кратковременная (несколько секунд?) Средняя детонация, вероятно, не вызовет отказ двигателя «прямо сейчас», но вполне может нанести некоторый ущерб, который приведет к отказу в будущем.

Я думаю, мы все согласимся, что лучше держаться подальше от взрыва.Намного лучше!

Детонация — очень серьезная проблема на гонках в Рино. Эти двигатели работают при давлении в коллекторе, вдвое превышающем нормальные пределы (которые и так уже довольно высоки). Некоторые из них работают на несколько сотен оборотов в минуту выше проектных пределов, со всевозможными причудливыми устройствами, которые вводят странные вещи в процесс. При таких настройках любой сбой или просчет может вызвать почти мгновенный сильный взрыв и вывести двигатель из строя за секунды.

Но в нашем мире очень сложно вызвать детонацию в любом двигателе без нагнетателя.Даже с наддувом довольно легко избежать этого, обладая небольшими знаниями.

Джордж Брэйли пишет:

«Истина в том, что если провести очень, очень тщательный анализ всех отчетов о проблемах обслуживания, всех отчетов об авариях NTSB и отсортировать данные, можно прийти к выводу, что почти все детонация, которую испытывают пилоты, является результатом следующего:

1. Проблемы с качеством топлива;
   
2. Перекрестное зажигание магнето и ремня безопасности или неправильная синхронизация магнето;

«Есть несколько сообщений о детонации, которые, вероятно, были ошибочно классифицированы как события до воспламенения из-за повреждения свечей зажигания или проблем с геликоидальной катушкой в ​​цилиндре.

«И, наконец, да, есть некоторые, несколько случаев детонации, которые являются« настоящими »и были вызваны очень неверной техникой управления двигателем со стороны пилота. Если вы сядете в Cessna P-210 под давлением и решите наклонить двигатель в горах для короткого взлета, потому что именно так вы делали это, когда у вас был свой C-210 без наддува, вы можете уничтожить двигатель с чистой детонацией к моменту поворота встречного ветра в схеме движения.Это полностью испортит вам день.

«Однако, как правило, детонация — очень редкое явление и обычно вызывается проблемами с топливом или зажиганием».

Хотя ненадлежащее обслуживание или установка магнето и загрязнение топлива являются наиболее часто наблюдаемыми прямыми причинами детонации, существует ряд факторов, которые вступают в игру, создавая, вызывая или предотвращая детонацию. Дальнейший неполный список может включать октановое число топлива, настройку смеси, температуру всасываемого воздуха, число оборотов в минуту, давление в коллекторе, температуру головки цилиндров, степень сжатия и, возможно, многое другое, о чем я здесь забыл.

Я полагаю, что это был Джимми Дулиттл, который сказал, что наиболее важным фактором победы во Второй мировой войне было использование свинца в бензине, что позволило производить топливо с октановым числом 100/130 и 115/145. Это, в свою очередь, обеспечило более мощные двигатели. Конечно, этот великий человек принимал участие в исследованиях, которые привели к использованию свинца, поэтому он, возможно, был немного предвзято. Все знают, что Бетти Грейбл, вероятно, имела к этому большее отношение.

Серьезно, при прочих равных, более высокое октановое число означает больший запас от детонации.Предполагая, что мы заправляемся надлежащим топливом, мы не можем контролировать октановое число из кабины.

Степень сжатия фиксированная, из кабины ничего не поделаешь.

Большинство других факторов прямо или косвенно контролируются из кабины, поэтому давайте рассмотрим их.

Для начала вот что происходит во время идеального сгорания. Искра зажигается под углом от 20 до 25 градусов перед верхней мертвой точкой (ВМТ), в зависимости от двигателя (фиксированная синхронизация всегда является компромиссом, идеальным для ничего).Пожар начинается, и требуется немного времени, чтобы разгореться. Сначала фронт пламени движется очень медленно, всего около 35 кадров в секунду. Он начинает серьезно гореть примерно в ВМТ и достигает максимального давления (примерно 800 фунтов на квадратный дюйм) и максимальной скорости фронта пламени (примерно 150 FPS) где-то на 15-20 градусах выше ВМТ. Как только происходит это пиковое давление, давление и температура быстро падают. В какой-то момент до открытия выпускного клапана сгорание завершается, огонь гаснет и остаются только холодные газы.

Да. КРУТО. Что ж, 1500F EGT, который вы измеряете своим JPI, ЯВЛЯЕТСЯ «крутым» по сравнению с тем, что происходило внутри цилиндра всего несколькими миллисекундами раньше!

Эта идеальная комбинация может возникнуть при любых настройках мощности, если правильно контролировать многие факторы.

Возьмем, к примеру, об / мин. Уменьшая обороты, вы замедляете двигатель, поэтому коленчатый вал вращается медленнее. Процесс возгорания по-прежнему занимает примерно столько же времени (дайте мне здесь немного места), но рукоятка не повернулась так далеко.В результате пиковое давление и температура достигаются ближе к ВМТ, уменьшая запас по детонации.

Это несколько усложняется в двигателе с наддувом, потому что нагнетатель (с зубчатым приводом) будет вращаться медленнее, создавая меньшее давление в коллекторе, что снижает вероятность детонации. Но будьте осторожны, чтобы отличить двигатель с наддувом от двигателя с турбонаддувом, с регулятором абсолютного давления, который будет поддерживать давление в коллекторе на том же уровне или даже увеличивать его, при некоторых обстоятельствах на больших высотах, когда частота вращения снижается.

Mixture играет важную роль во всем этом. При изменении смеси изменяется скорость горения (скорость фронта пламени), а также температура и давление горения. Для любых данных условий отклонение от скорости около 50 МСП в ЛЮБОМ направлении (богатое или обедненное) обычно увеличивает запас от детонации. Это НЕ означает, что детонация может произойти только при 50 ROP, только то, что она, скорее всего, там. Если детонация не происходит при 50 ROP, практически невозможно получить детонацию с любым изменением только в смеси, все остальное остается постоянным.

Например, если вы уже настроили смесь со скоростью 50 ROP и начинается детонация, перемещение смеси в ЛЮБОМ направлении приведет к уменьшению детонации. Если у вас 100 ROP и вы получаете детонацию, наклон к 50 ROP увеличит детонацию, после чего дальнейшее наклонение снова уменьшит ее. С другой стороны, большее обогащение от 100 ROP уменьшит детонацию.

Время зажигания, пожалуй, самый важный фактор из всех, и испытания доказали, что время зажигания может даже преодолеть проблему свинца и октанового числа, а также исправить неправильную обедненную смесь.Проводится много исследований и есть убедительные доказательства того, что все эти двигатели будут хорошо работать на нашем нынешнем испытанном и надежном газе 100LL — без всякого свинца. В результате октановое число будет около 92, и мы могли бы назвать его 92UL (это звучит знакомо?). Но для этого абсолютно необходимо, чтобы время зажигания можно было контролировать в реальном времени. Предварительные результаты не показывают какого-либо значительного снижения производительности, а в некоторых случаях вполне может быть прирост производительности!

CHT в значительной степени управляем из кабины.Смесь, закрылки капота, общая мощность и указанная воздушная скорость регулируются пилотом и должны использоваться по мере необходимости для управления CHT на желаемом уровне или ниже.

Вот новая презентация, подготовленная GAMI старой диаграммы Кертиса-Райта, опубликованной в 1957 году. Такая же диаграмма была ранее опубликована в аналогичной форме Pratt & Whitney и, вероятно, другими.

Эта новая диаграмма представляет собой просто переориентацию старой диаграммы Кертиса-Райта с использованием параметров, которые преобразовали шкалу соотношения «топливо-воздух» старой диаграммы CW в более полезную пилотную диаграмму «богатый пик» — «наклон пика». »Шкала, знакомая пилотам, летающим с датчиками EGT.

Как уже отмечалось, MP находится снизу, а поток топлива вверх по левой стороне. Желтая пунктирная линия — линия пика EGT. Обратите внимание, что вдоль этой линии примерно при 36 ″ MP и 22 GPH мы начинаем рисковать детонацией, но только если мы находимся на красной линии CHT. Если мы продвинемся до 37–38 ″ и 23–24 галлонов в час, мы рискуем взорваться, даже когда CHT охлаждаются примерно на 50 F ниже красной линии CHT. Наконец, если мы можем удерживать CHT на уровне 100 F под красной линией (высокая скорость полета, открытые заслонки капота и т. Д.), Вам придется действительно поработать над этим, чтобы найти комбинацию MP и расхода топлива, которая может вызвать детонацию.

Глядя на зеленую линию, мы видим, что если мы склоняемся чуть ниже пикового EGT с некоторым запасом, начиная, может быть, с 50 LOP и увеличиваясь до 100F LOP при более высоких настройках давления в коллекторе, детонация становится практически невозможной, особенно если CHTs поддерживаются на разумном уровне.

Кстати, специалисты по изготовлению оборудования для планеров и производители двигателей в 60-х и 70-х годах действительно не оказали никому из нас никакой услуги, когда они приняли возмутительно высокие значения CHT «красной черты», которые используются для сертификации.Им следовало потратить немного больше времени на работу по перегородке и охлаждению этих двигателей, а затем снизить красную черту CHT примерно на 50F. Это принесло бы им большие долларовые выгоды при сокращении гарантийных проблем!

Теперь посмотрите на область справа вверху, где есть только пик EGT (чуть выше желтой пунктирной линии). Это как раз тот район, который так любим Лайкомингом, где, по их мнению, лучше всего работать.

Наконец, есть красная линия, которая довольно точно соответствует тому, что мы всегда делали при запуске ROP.По мере увеличения мощности (MP) мы вливаем в смесь большое количество дополнительного топлива (делая смесь очень грязной), чтобы замедлить фронт пламени, чтобы пиковое давление возникло позже. При очень высокой мощности на некоторых из этих двигателей с турбонаддувом необходимо поддерживать очень высокую (250 или 300 F или более) пиковую нагрузку, чтобы избежать детонации на полной мощности, особенно при работе CHT при очень высоких значениях.

Почему бы не запустить LOP, который также замедляет фронт пламени и заставляет двигатель работать холоднее и чище, с более низкими внутренними напряжениями компонентов при любой заданной мощности?

По мере того, как мы будем писать об этом, есть несколько очень интересных событий.Тестирование продолжается в GAMI, австралийцы представили очень интересную «Рекомендацию» в результате фатального сбоя и еще несколько вещей, о которых у меня нет разрешения раскрывать в настоящее время. Также нужно немного поговорить о предзарядке. Если чтение о детонации вызывает у вас нервозность, то чтение о предварительном зажигании и просмотр реальных данных вызовут кошмары!

Будь осторожен там, наверху!

Детонационное сгорание в двигателях с искровым зажиганием

Детонационное сгорание топлива имеет решающее значение, поскольку оно определяет долговечность двигателя, расход топлива и удельную мощность, а также характеристики шума и выбросов.Современные двигатели с искровым зажиганием (SI) страдают как от обычной детонации, так и от сверхдетонации. Обычные пределы детонации увеличивают степень сжатия для улучшения теплового КПД за счет самовоспламенения конечных газов, в то время как супердетонация ограничивает желаемый наддув для повышения удельной мощности современных бензиновых двигателей из-за детонации. Обычное горение широко изучается в течение многих лет. Хотя основные характеристики ясны, корреляция между индексом детонации и химией топлива, колебаниями давления и теплопередачей, а также распространением фронта самовоспламенения все еще находится на ранних стадиях понимания.Сверхдетонационное сгорание в двигателях с искровым зажиганием с сильным усилением и случайными событиями преждевременного зажигания интенсивно изучается в последнее десятилетие как в академических кругах, так и в промышленности. Эти работы в основном были сосредоточены на взаимосвязи между преждевременным зажиганием и супердетонацией, анализе источников преждевременного зажигания и влиянии свойств масла / топлива на супердетонацию. Механизм супердетонации был недавно обнаружен в машинах быстрого сжатия (RCM) в условиях, подобных двигателю. Было обнаружено, что детонация может происходить в современных двигателях внутреннего сгорания в условиях высокой плотности энергии.Термодинамические условия и ударные волны влияют на режимы волны горения и инициирования детонации. Три режима волны горения в отходящем газе были визуализированы как дефлаграция, последовательное самовоспламенение и детонация. Наиболее часто наблюдаемым режимом инициирования детонации является детонация, вызванная отражением ударной волны (SWRID). По сравнению с влиянием ударного сжатия и горения с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) на задержку воспламенения, отражение ударной волны является основной причиной самовоспламенения / детонации у стенки.Наконец, рассмотрены методы подавления обычных детонаций и супердетонаций в двигателях SI, включая использование рециркуляции выхлопных газов (EGR), стратегию впрыска и интеграцию цикла высокого давления — высокого давления EGR-Аткинсона / Миллера. Эта статья дает глубокое понимание процессов, происходящих при детонационном сгорании в двигателях с искровым зажиганием. Кроме того, кратко описаны стратегии управления детонацией и режимы волн горения, а также обсуждаются будущие направления исследований, такие как теория взаимодействия турбулентности, ударной волны и реакции, подавление и использование детонации, а также решения для сверхдетонационных эффектов.

GIZZMO Electronics K-Lite Датчик детонации

Детонация. Кто там? Ваш взорванный двигатель. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания прошел довольно долгий путь в своей эволюции и благодаря технологиям; оно выросло до точной науки. Хотя точность велика, она также оставляет мало места для ошибки, особенно при экстремальном давлении наддува и высоких оборотах двигателя. Может произойти любое количество событий, которые могут привести к повреждению двигателя. Одно из наихудших событий — детонация двигателя, не такой уж тихий убийца двигателей.Подобно высокому кровяному давлению и некоторым формам рака, раннее обнаружение детонации можно лечить с помощью правильной настройки управления двигателем, чтобы обеспечить исправный, сильный и долговечный двигатель. Текст Ричарда Фонга // Фото Джун Чена и Ричарда Фонга

---

СТУК: ВЕЛИКОЕ ЗЛО

[pullquote] (ДВИГАТЕЛЬ) ДЕТОНАЦИЯ ПРОЯВЛЯЕТСЯ САМ В КАЧЕСТВЕ Слышимого стука [/ pullquote] Что такое стук? Детонация или детонация двигателя — это возгорание от одного до нескольких карманов несгоревшей топливовоздушной смеси за пределами запланированного окна сгорания.Когда это происходит, несвоевременный взрыв посылает потенциально разрушительную ударную волну и увеличивает давление в цилиндрах. Результатом такого события может быть что угодно, от ускоренного износа камер сгорания до катастрофического отказа двигателя.

---

ТЕГОВАЯ КОМАНДА НАСТРОЙКИ

Тюнеры управления двигателем полагаются на две ключевые переменные при настройке двигателя: соотношение воздух-топливо и обнаружение детонации. Правильный широкополосный измеритель будет контролировать соотношение воздух-топливо, чтобы гарантировать, что сгорает идеальное количество топлива для объема воздуха в цилиндре для сгорания.Он также сообщит вам, когда топлива слишком много или слишком мало. С другой стороны, мониторинг детонации может указывать на ряд других потенциальных проблем, включая высокие температуры на впуске, проблемы с зажиганием и плохое топливо, и это лишь некоторые из них.

---

МОНИТОР ОБНАРУЖЕНИЯ

Так как же отслеживать и обнаруживать детонацию? Стук проявляется как слышимый «стук». Однако для неподготовленного уха или в случае более высоких оборотов двигателя детонация становится очень трудной для обнаружения.Некоторые заводские ЭБУ используют датчик детонации типа «пончик», прикрепленный болтами к блоку для обнаружения детонации. При обнаружении детонации электронный блок управления двигателем определяет угол опережения зажигания, чтобы устранить любой возникший детонаж. В случае настройки на более высокие уровни мощности тюнер будет использовать стетоскоп двигателя или автономную электронную систему контроля детонации для целей настройки. Но ни одно из этих решений не помогает владельцу транспортного средства отслеживать стук при движении по улице или трассе. Войдите в сигнальную лампу контроля детонации Gizzmo Electronics K-Lite.

---

НЕБОЛЬШОЕ СТРАХОВАНИЕ ВАШИХ БОЛЬШИХ ИНВЕСТИЦИЙ

Gizzmo Electronics давно осознала важность обнаружения детонации, разработав в 2007 году точную и сложную систему мониторинга детонации KMon. На основе этой технологии компания Gizzmo Electronics объединила точность мониторинга детонации KMon в доступное устройство размером с компьютер. Батарейка AA, Gizzmo Electronics K-Lite. Простой в установке K-Lite оснащен двумя процессорами, шестью светодиодными индикаторами, функцией отзыва пиков и возможностью контролировать до 64 частот.Как и KMon, в K-Lite используется датчик детонации Bosch типа «пончик», прикрученный к блоку. Если в двигателе уже есть датчик детонации, просто купите более длинный болт и установите датчик K-Lite поверх заводского. Двухпроводной жгут соединяет датчик с блоком K-Lite. K-Lite не только мал по размеру, но и по цене. Рекомендуемая производителем розничная цена $ 199.00 — это доступное решение, без которого никто не может остаться.

---

СЕНСОРНАЯ КАЛИБРОВКА

В корпусе K-Lite используется чистый цилиндрический дизайн с яркими светодиодами, утопленными в корпусе, создающими кожух вокруг фонарей.На устройстве нет видимой кнопки, так как K-Lite оснащен сенсорным датчиком, расположенным под надписью ZMO логотипа Gizzmo на корпусе. Эта виртуальная кнопка используется для перевода K-Lite в режим калибровки, а также служит кнопкой возврата пикового значения. В комплект входит пара кронштейнов для облегчения установки на приборную панель или рулевую колонку.

---

НАЗНАЧЕНИЕ И ФОРМА

K-Lite обслуживает и предупреждает как в D’Garage Project Silvia, так и в Project 240SX, претендентах на KA vs.SR Battle. Учитывая агрессивную настройку и изнурительные битвы, которые еще предстоит вести, отслеживать детонацию двигателя просто необходимо. Поскольку дополнительные испытания на динамометрическом стенде, тормозной полосе и дорожной трассе еще не завершены, обеспечение того, чтобы эти автомобили выдержали конкуренцию, крайне важно. С K-Lite на дежурстве вероятность незаметного проскальзывания стука резко снижается.

Характеристики сгорания во вращающихся детонационных двигателях

Было проведено множество исследований вращающихся детонационных двигателей из-за более высокого теплового КПД.Однако количество, направления вращения и интенсивность вращающихся детонационных волн изменяются, когда меняются скорость потока, коэффициент эквивалентности, условия притока и схемы двигателя. Настоящие экспериментальные результаты показали, что на режим горения вращающегося детонационного двигателя влияет схема камеры сгорания. Кольцевой канал детонации имел внешний диаметр 100 мм и внутренний 80 мм. Воздух и водород вводились в камеру сгорания из 60 цилиндрических отверстий диаметром 2 мм и круглого канала шириной 2 мм соответственно.Когда массовый расход воздуха увеличивали за счет поддержания постоянного расхода водорода, режим горения менялся. Возникли дефлаграция и диффузное горение, множественные встречные детонационные волны, продольная импульсная детонация и одна вращающаяся детонационная волна. И продольная импульсная детонация, и одиночная вращающаяся детонационная волна произошли в разное время в одной и той же операции. Они могли меняться между собой, и направление эволюции зависело от скорости воздушного потока. Операции с одной вращающейся детонационной волной происходили при коэффициентах эквивалентности меньше 0.60, что было полезно для охлаждения двигателя и инфракрасной невидимости. Разработан механизм генерации продольной импульсной детонации.

1. Введение

Детонационные двигатели теоретически имеют более высокий тепловой КПД, чем дефлаграционные двигатели (то есть обычные двигатели, такие как ракетные двигатели и воздушно-реактивные двигатели), поскольку при детонации производство энтропии ниже, чем при дефлаграции. Вращающийся детонационный двигатель (ВДД) — один из широко изучаемых типов детонационных двигателей [1–6].Может быть одна или несколько вращающихся детонационных волн (ВДВ), движущихся по касательной в камере сгорания ВДЭ [7]. Химические реакции в основном происходят внутри детонационной волны, хотя еще может происходить дефлаграционное горение у стенок [8] или между реагентами и продуктами [9]. Вращающееся распространение и горение с увеличением давления вместе делают детонационную волну непрерывной. Предварительные испытания RDE без сопла были проведены для оценки характеристик тяги и удельного импульса вакуума 341.Для водородно-кислородной смеси было получено 7 с [10]. Теоретически RDE может иметь на 20-25% более высокий тепловой КПД, чем дефлаграционные двигатели, за счет использования преимуществ детонационного сгорания [11]. Испытания на горение ВДЭ с использованием этилена и кислорода были продемонстрированы в ходе зондирования ракетного эксперимента в космосе, и от 73% до 90% оптимального удельного импульса были достигнуты для ВДЭ с сужающимся соплом [12]. До 2014 года компания Aerojet Rocketdyne провела 524 горячих огневых испытания, включая использование нескольких топлив (как газообразного, так и жидкого топлива), нескольких форсунок и нескольких форсунок, с переходным плазменным усилением и без него [13].

Исследовательская лаборатория ВВС и компания Innovative Scientific Solutions Inc. получили значительный объем экспериментальных данных от RDE, включая удельный импульс, изображения хемилюминесценции OH, измерения высокочастотного теплового потока и точные измерения давления внутри детонационного канала. Работа с газообразным углеводородным / воздушным топливом обеспечила ожидаемые уровни пропульсивных характеристик, хотя существует еще множество технических проблем, которые необходимо решить, если более тяжелые углеводородные топлива будут взорваны в RDE [14].По изображениям хемилюминесценции ОН исследовано влияние массового расхода воздуха, степени эквивалентности, площади впрыска воздуха и схемы впрыска топлива на вращающуюся детонационную структуру [15, 16]. В условиях обеднения топлива высокие выбросы OH от детонации были распределены в космосе более широко. Фронт волны был более вогнутым по сравнению с областью заправки горючим перед детонацией, так как прорезь для впрыска воздуха была увеличена от низких до промежуточных значений. Угол между фронтом волны и поверхностью впрыска топлива перед детонацией увеличивался по мере увеличения щели для впрыска воздуха.Уменьшение количества отверстий для впрыска топлива оказало значительное влияние на структуру детонации, включая переход от одной волны к двум. Пик теплового потока может составлять менее 1 МВт / м ² у основания детонационного канала и более 25 МВт / м ² вокруг фронта детонационной волны [17, 18]. Была предпринята попытка измерения давления с использованием структуры недорасширенной струи, внешней по отношению к RDE, и пиковое давление в канале детонации было оценено в среднем около МПа [19], что было более точным, чем полученное с помощью динамических датчиков.Исследовательская лаборатория ВВС также разработала первый успешный предварительно приготовленный RDE с воздушным дыханием, для которого требовалась технология подавления обратного огня [20]. Смешивание топлива с воздухом сильно повлияло на работу RDE, как известно из различных операций между предварительно смешанными и не предварительно смешанными RDE. Различные операции между предварительно смешанными и не предварительно смешанными RDE были связаны с тем, что диффузионное смешивание могло обеспечить небольшой диапазон сильно взрываемой смеси в более широком диапазоне глобальных массовых расходов.

Есть несколько видов вращающихся детонационных волн, включая вращающиеся детонационные волны, встречные детонационные волны и одиночный RDW [21–24].Одиночный RDW можно рассматривать как особый вид коротационных детонационных волн, которые примерно стабильны. Встречные волны детонации обычно делают детонацию слабой или сильной, а иногда и нестабильной. Это условие нежелательно для работы RDE, так как оно вызвано неполным перемешиванием [15]. Более высокие массовые расходы воздуха приводят к появлению большего количества RDW, а при заданном расходе количество волн зависит от общего коэффициента эквивалентности [25]. Для RDW существует четыре различных режима горения: одна волна, две короткие волны, одна пара в режиме встречного вращения и две пары в режиме встречного вращения [26].Продольная импульсная детонация (LPD) также может происходить в RDE и распространяться в осевом направлении [27, 28]. Ананд и др. пришел к выводу, что LPD был вызван своеобразным механизмом инициирования детонации, включенным отраженной ударной волной от выхода RDE, и LPD перемещался вниз по потоку. Частота LPD зависела от начального давления в камере сгорания и степени эквивалентности, причем более высокая частота наблюдалась с увеличением противодавления и степени эквивалентности. Они также пришли к выводу, что LPD не существовало, когда на выходе из RDE не было горловины.Однако Фролов и соавт. думал, что LPD переместился вверх по потоку, так как реактивные ударные волны возникли возле выхода из камеры сгорания. Более того, в этом исследовании LPD был обнаружен в RDE без горла на выходе. Следовательно, механизм генерации LPD требует дальнейшего изучения. В других исследованиях были отмечены три режима работы. В работе [29] обнаружены срабатывания детонации, акустических пульсаций и дефлаграции. Акустические пульсации на самом деле были продольной импульсной детонацией, о которой говорилось выше.Гармоническая осевая пульсация предшествовала каждому наблюдаемому переходу от дефлаграции к детонации.

В этом исследовании скорость потока воздуха при постоянном расходе водорода 10 г / с была изменена для изучения особенностей горения RDE. В ходе испытаний также моделировалось влияние изменчивого воздушного потока на двигатели во время полета. Он показал, что на сгорание в RDE, как правило, влияет структура камеры сгорания, поскольку эта структура оказывает большое влияние на смешивание топлива и окислителя. Стабильная одиночная RDW с коротким выхлопным шлейфом произошла в условиях обеднения топлива с коэффициентами эквивалентности ниже 0.6, рабочие условия, которые выгодны для использования RDE в качестве двигателя с воздушным дыханием. Множественные коротационные детонационные волны никогда не возникали в диапазоне расходов воздуха 72-740 г / с при расходе водорода 10 г / с.

2. Экспериментальная установка и методология

Экспериментальная установка и ее схема показаны на рисунке 1. Экспериментальная система в основном состоит из секции подачи газа, секции сбора данных, секции управления, секции зажигания и камеры сгорания.Магистральный поток — это поток реагентов непосредственно в камеру сгорания, а второстепенный поток — это поток в камеру сгорания через предетонатор. Система газоснабжения, подающая водород и кислород в предетонатор, а водород-воздух в камеру сгорания, включает источники газа, редукционные клапаны, обратные клапаны, соленоидные клапаны, массовые расходомеры и трубы. Источники газа включают в себя один баллон с кислородом, шесть баллонов с водородом и один большой баллон со сжатым воздухом. Источник водорода может обеспечивать поток при максимальном общем давлении 12 МПа.Источник воздуха может обеспечивать поток при максимальном общем давлении 10,5 МПа. Редукционные клапаны способны поддерживать постоянное давление на выходе клапана. Обратные клапаны предотвращают обратный поток. Электромагнитные клапаны управляются компьютерной программой. Массовые расходомеры измеряют массовый расход с помощью звуковых сопел и датчиков давления.

Секция сбора данных, собирающая сигналы давления, состоит из датчиков 113B24 динамического давления печатной платы, датчиков давления Келлера PA-23SY, высокоскоростной камеры и регистратора данных.Два датчика давления на печатной плате, обозначенные как S1 и S2 на рисунке 1, установлены в камерах сгорания в том же осевом положении, что и предетонатор. Угол между ними по окружности камеры сгорания составляет 180 °. Датчики покрыты силиконом для защиты от высокой температуры продуктов детонации. Частота дискретизации 1 МГц. Секция зажигания состоит из высокоэнергетической свечи зажигания и предетонатора длиной 200 мм и внутренним диаметром 10 мм. Частота зажигания составляет 28 Гц, а время зажигания составляет 50 мс.Предетонатор тангенциально соединен с камерой сгорания, чтобы волна детонации перемещалась в камеру сгорания асимметрично. На этапе запуска водород и кислород из системы подачи газа поступают в предетонатор, которые воспламеняются свечой зажигания, установленной в головке предетонатора. Волна дефлаграции возникает в результате воспламенения и постепенно превращается в волну детонации в предетонаторе, этот процесс называется переходом от дефлаграции к детонации (DDT). Затем детонационная волна движется в камеру сгорания по касательной и, наконец, продолжает вращаться вокруг кольцевой камеры сгорания.Камера сгорания имеет следующие основные геометрические параметры: внешний диаметр кольцевого канала 100 мм, длина канала 117 мм, ширина канала 10 мм. Воздух нагнетается в канал в осевом направлении через 60 отверстий диаметром 2 мм. Водород вводится в канал центростремительно через периферийную щель шириной 2 мм. Водород и кислород составляют соответственно 1 г / с и 8 г / с для притока.

Временная последовательность обеспечивает наличие основного потока реагентов в камере сгорания до того, как волна детонации будет введена из предетонатора.Также перед зажиганием в предетонаторе достаточно реагентов для формирования детонационной волны. Приток используется для взрыва магистрального потока, и после возгорания он перекрывается. Зажигание, приток и магистральный поток длятся 0,050 с, 0,100 с и 0,700 с соответственно.

3. Результаты и обсуждение

Таблица 1 показывает соотношение эквивалентности, режим горения и скорость RDW для различных массовых расходов воздуха во время установившейся фазы. MCRDW, SRDW и LPD обозначают множественные RDW встречного вращения, одну RDW со скоростью около 1200 м / с и продольную импульсную детонацию соответственно.Один RDW давал примерно регулярные и периодические следы давления, тогда как множественные противоположно вращающиеся RDW создавали нерегулярные следы давления, потому что столкновения RDW часто делали RDW нестабильными и сами снова становились стабильными. Режим горения, обсуждаемый в настоящем исследовании, был для установившейся фазы, если не указан. NA означает «не применимо», что означает отсутствие детонации при вращении. Скорость RDW рассчитывалась по внешнему диаметру канала детонации 100 мм и среднему циклу между двумя соседними пиками давления, зарегистрированными датчиками давления печатной платы во время установившейся фазы.Поле течения было примерно устойчивым в установившейся фазе. Переходной фазой был процесс запуска, во время которого поле потока сильно изменяется. Эта переходная фаза также сделала RDW нестабильным. Процесс выключения здесь не обсуждался.

78 NA 9097 Расход воздуха (г / с) Коэффициент эквивалентности Режим сгорания RDW скорость (м / с) Дефлаграция и диффузионное горение NA 103 3,35 Дефлаграция и диффузионное горение NA 135 2,56 MCRDWs MCRDW 970 215 1,60 MCRDWs 949 255 1,35 MCRDW 959 284 21 MCRDWs 916 350 0,99 MCRDWs 872 398 0,87 MCRDWs 659 MCRDWs 469 0,74 LPD NA 510 0,68 LPD NA 541 0.64 SRDW 1210 573 0.60 LPD NA 605 0,57 SRDW 1222 676 0,51 SRDW 1215 708 0,49 SRDW 1208 740 0.47 SRDW 1194

3.1. Дефлаграция и диффузионное горение

Дефлаграция и диффузное горение происходили за пределами камеры сгорания в диапазоне массового расхода воздуха 72-103 г / с (условие A). Например, здесь был проанализирован расход воздуха 72 г / с. Кривая давления на Рисунке 2 была неравномерной, а давление было очень низким, что указывало на то, что RDW не образовывались. Кроме того, выхлопной шлейф для расхода воздуха 72 г / с был очень длинным и имел длину около 1.5 м, что указывает на то, что горение имело место вне камеры сгорания. Конец камеры сгорания, действуя как обтекание, стабилизировал дефлаграцию, а диффузное горение было вызвано несгоревшим топливом, смешанным с окружающим воздухом. Это было диффузное горение, которое привело к длинному шлейфу выхлопных газов. Поскольку сгорание происходило вне камеры сгорания, тяга была низкой и не соответствовала условиям, необходимым для работы двигателя. Легко понять, что детонация не может образоваться при слишком высоком уровне эквивалентности.Фактически, датчики давления измеряли установившийся поток без горения в камере сгорания, но датчики динамического давления печатной платы не могли уловить статическое давление. Таким образом, давление на Рисунке 2 было почти нулевым. Было отмечено, что детонация произошла во время процесса пуска, но не сохранялась. Неизвестные сигналы были случайными и могли быть электромагнитными помехами.

(a) Общий вид
(b) Крупный план
(a) Общий вид
(b) Крупный план

3.2. Множественные RDW встречного вращения

Множественные RDW встречного вращения (MCRDW) имели место для диапазона массового расхода воздуха 135–430 г / с (условие B). Столкновения между несколькими RDW привели к тому, что средняя скорость RDW была ниже 1000 м / с. Типичные кривые давления для таких условий показаны на рисунке 3 для массового расхода воздуха 350 г / с. Пики давления все время существенно менялись и большую часть времени не были периодическими из-за столкновений RDW. Событие столкновения RDW было дополнительно подтверждено высокоскоростными изображениями на Рисунке 4 (время экспозиции 1/50000 с).Было три RDW на 400,34 мс, но один ниже не наблюдался после 400,34 мс, возможно, потому, что он стал слишком слабым для захвата. Стрелки указали направление движения RDW. Когда два RDW сталкивались друг с другом в течение 400,36–400,40 мс, скорость реакции и температура увеличивались, и зона столкновения становилась очень светлой. После столкновения RDW стали устойчивыми и слегка темными. Столкновения вызвали потерю механической энергии и более низкие средние скорости MCRDW, чем SRDW, показанные в таблице 1.Фактически, состояние B было почти стехиометрическим или слегка богатым водородом. Следовательно, энергия воспламенения реагентов была ниже для этого условия, и взрывы легче инициировались ударными волнами, которые были обычными для RDE [22]. Взрывы вызвали появление двух новых RDW, вращающихся в противоположных направлениях, одна из которых встретила старую RDW. Взрывы были частыми, как и столкновения RDW, что привело к нерегулярным пикам давления, таким как те, что показаны на Рисунке 3. Хотя пики давления не имели хорошей периодичности, преобладающая частота по-прежнему составляла 2786 Гц, показанная на Рисунке 3 (d).Поле течения в условиях было неустойчивым, а детонация не развивалась полностью из-за столкновений. Следовательно, эффективность детонации была недостаточно высокой, что не могло полностью использовать преимущества детонационного горения.

3.3. Продольная импульсная детонация

Продольная импульсная детонация (LPD) произошла в камере сгорания в диапазоне массового расхода воздуха 469-510 г / с (состояние C). Например, пики давления S1 и S2 для 510 г / с на Фигуре 5 (c) совпадали, указывая на то, что волна детонации перемещалась аксиально, а не тангенциально, поскольку S1 и S2 имели разные азимутальные положения, но одинаковые осевые положения.Цикл LPD 0,443 мс на рисунке 5 (a) приблизительно соответствует частоте 2244 Гц на рисунке 5 (d). Однако переходная фаза имела немного более высокое давление детонации и более короткий цикл, чем установившаяся фаза, потому что во время переходной фазы существовала одна вращающаяся детонационная волна (SRDW). SRDW был подтвержден чередующимися пиками S1 и S2 на Рисунке 5 (b). Пики S1 были примерно средними точками между двумя соседними пиками S2, как согласовано с соотношением, что датчики S1 и S2 имели угол 180 градусов.LPD обычно представлял собой слабую детонационную волну, недостаточно развитую, поскольку длина детонационного канала составляла всего 117 мм, а DDT (переход от дефлаграции к детонации) занимал только часть длины, тогда как RDW обычно был стабильным и достаточно сильным, поскольку длина вращения была бесконечной. Когда одиночный RDW был ослаблен неизвестными ударными волнами и унесен, произошел LPD. LPD был вызван отраженной волной от заглушенного выхода RDC (вращающейся детонационной камеры сгорания) и не существовал, когда на выходе RDC не было горловины [27].Тем не менее, LPD был также обнаружен в ссылке [26], в которой не было горла на выходе RDC, но механизм генерации не был подробно описан. Кроме того, в настоящем исследовании не было горла на выходе RDC. Таким образом, необходимо дополнить механизм генерации LPD. LPD вызывает обратный поток и большие потери потока, снижая ходовые качества. LPD вреден для вращающихся детонационных двигателей.

Продольная импульсная детонация произошла во время установившейся фазы при массовом расходе воздуха 573 г / с, как показано на Рисунке 6 (c).Было трудно понять, почему это произошло в диапазоне расхода из условия D, который был для одного RDW со скоростью около 1200 м / с. Фактически, скорости воздушного потока 541, 573 и 605 г / с были тремя точками, в которых режим горения изменился с LPD на SRDW, как известно в таблице 1. Таким образом, прогоны для трех скоростей потока не были надежными и как правило, подвержены влиянию неизвестных возмущений, вызывающих изменение режимов горения.

3.4. Одиночный RDW

Одиночный RDW (SRDW) возник и имел скорость около 1200 м / с для диапазона массового расхода воздуха 541-740 г / с (условие D).Скорости RDW составляли 72% -75% от значений CJ. Снижение эффективной скорости реакции, предположительно вызванное увеличением зоны реакции, вызванной турбулентностью, привело к низкой скорости волны [30]. Результаты показаны на рисунках 7 и 8. Операции с более высокими массовыми расходами воздуха не проводились, так как они были ограничены экспериментальной установкой. Было трудно воспламенить реагенты в условиях обеднения топлива, а новые RDW не могли быть вызваны ударными волнами. Следовательно, одна RDW поддерживалась стабильно вращающейся в камере сгорания для условия D.Скорость RDW была уменьшена с уменьшенным отношением эквивалентности для условия D. Расходящаяся RDW образовалась, когда волна детонации двигалась в канал детонации от предетонатора, потому что канал детонации был заполнен реагентами во время воспламенения. Расходящаяся RDW содержала два встречных фронта и два фронта, движущихся соответственно вверх и вниз по потоку. Два встречно вращающихся фронта RDW столкнулись друг с другом. Фронт, движущийся вверх по потоку, столкнулся со стенкой головки камеры сгорания и вызвал отраженную ударную волну.Столкновения RDW и отраженная ударная волна вместе сделали пики давления нерегулярными и непериодическими во время пуска на Рисунке 8 (b). Одиночная RDW образовалась навсегда после того, как событие столкновения RDW закончилось, но она все еще была нестабильной и в основном зависела от ударных волн, возникающих во время пуска. Когда ударные волны не выдержали, стабильный SRDW на рисунке 8 (c) был сформирован. Это была устойчивая фаза. Как несколько RDW столкнулись друг с другом, чтобы создать одну RDW, было численно объяснено в ссылке [22].Кратковременное преобразование Фурье на рисунке 8 (d) для кривой давления S1 было проведено, показав, что частота RDW составляла 3920 Гц. Цикл RDW 0,255 мс был получен из частоты, очень близкой к циклу RDW 0,256 мс, полученному непосредственно из кривой давления.

Некоторые пики давления S1 и S2 во время переходной фазы на Рисунке 7 (b) совпадали, что указывает на возникновение LPD. Цикл LPD составлял около 0,410 мс. Предполагалось, что неизвестная ударная волна усиливает LPD, вызывая взрыв и высокий пик перехода на рисунке 7 (d).Затем образовалась RDW из-за взрыва внутри реагента. Причина прогона, включающая переходную фазу с LPD и установившуюся фазу с одним RDW, была хорошо понятна, поскольку расход был в точке, где режим горения изменился с LPD на SRDW, как показано в таблице 1. Переход режима в критических точках также объяснили, почему как переходная фаза для массового расхода воздуха 605 г / с, так и установившаяся фаза для 573 г / с имели режим горения LPD, как показано на рисунках 6 (c) и 7 (b).Однако не было LPD, а скорее было нестабильное SRDW во время переходной фазы для работы с массовым расходом воздуха 636 г / с, что дополнительно подтверждается взаимосвязью между высоким расходом воздуха и SRDW. Был сделан вывод, что одна RDW была сформирована из LPD или нескольких RDW, вращающихся в противоположных направлениях.

Непрерывные высокоскоростные изображения (20000 кадров в секунду, время экспозиции 1/20000 с) во время установившейся фазы на Рисунке 9 дополнительно указали на существование одного RDW, вращающегося против часовой стрелки с расходом воздуха 708 г / с.Одиночный RDW был стабильным, что обеспечивало хорошие характеристики сгорания и тяги. Одиночный RDW в условиях обеднения топлива, в частности, может быть применен к воздушно-реактивным двигателям, потому что температура внутри камеры сгорания низкая, а выхлопной шлейф очень короткий, что может быть полезно для невидимости в инфракрасном диапазоне.

Циклы RDW или LPD, полученные из кривых давления для некоторых скоростей воздушного потока, показаны на рисунке 10. Циклы для условия B было трудно вычислить из-за нестабильных RDW, и они не показаны на рисунке 10.Один RDW был произведен после зажигания при расходах воздуха 510 и 573 г / с, что привело к более короткому циклу. Затем циклы были увеличены, так как нестабильная RDW превратилась в случай продольной импульсной детонации. Однако продольная импульсная детонация сформировалась во время переходной фазы, а затем превратилась в одиночную RDW, что привело к уменьшению циклов динамического давления для скоростей воздушного потока 541 и 605 г / с.

3.5. Испытания при других скоростях потока водорода

Кроме того, были проведены испытания при других скоростях потока водорода, и критическое отношение эквивалентности для одного RDW показано в таблице 2.Когда коэффициент эквивалентности был меньше критического, возникала единичная RDW, и это был устойчивый прогон. Казалось, что стабильная работа одного RDW имеет более высокий критический коэффициент эквивалентности при более высоких расходах водорода. Интенсивность RDW увеличивается с увеличением расхода. Более сильный RDW более стабилен при нестабильном потоке и, следовательно, имеет более высокий критический коэффициент эквивалентности. Массовый расход водорода и коэффициент эквивалентности лишь незначительно повлияли на скорость стабильного RDW для настоящего RDE.

Расход водорода (г / с) Критический коэффициент эквивалентности Скорость RDW (м / с) 10,0 12,1 0,64 1217 17,8 0,84 1212

3.6. Новый механизм для LPD

Механизм генерации LPD предложен и показан на рисунке 11. Противовращающаяся детонационная волна имеет тенденцию инициироваться ударной волной, поскольку коэффициент эквивалентности для LPD близок к таковому для нескольких встречно вращающихся RDW. Вначале после зажигания обычно образуется нестабильная RDW, как показано на Рисунке 6 (b). Когда RDW ослабляется встречной детонационной волной, он распадается до дефлаграции, продуваемой вниз по потоку к выпускному отверстию. Смешивание топлива и окислителя становится лучше на выходе, поскольку для смешивания требуется время и расстояние.Когда горение достигает положения, в котором перемешивание достаточно хорошее для возникновения детонации, происходит переход от горения к детонации, и горение или детонация перемещается вверх по потоку, как показано на рисунках 11 (a) и 11 (b). Волна детонации постепенно ослабевает на пути к входу, поскольку смешивание топлива и окислителя становится менее полным. Высокотемпературные продукты будут уноситься вниз по потоку после столкновения между детонацией и входной стенкой, потому что плохое перемешивание не может выдержать фронт детонации.Дефлаграция между реагентом и продуктом на Рисунке 11 (c) сдувается. Переход от горения к детонации происходит снова по той же причине, что и выше, как показано на Рисунке 11 (d). Один цикл LPD происходит между рисунками 11 (a) и 11 (d). Следует отметить, что волна детонации всегда движется вверх по потоку, поскольку реагент находится рядом с входным отверстием, что вызывает большие потери тяги. В заключение, столкновения встречно вращающихся детонационных волн не дают исходной детонации, а плохое перемешивание выше по потоку и хорошее перемешивание ниже по потоку поддерживают LPD.

Этот механизм поддерживается высокоскоростными изображениями и анализом в частотной области кривой давления на Рисунке 12 [31]. В испытании на рисунке 12 использовалась экспериментальная установка в настоящем исследовании. Детонация и дефлаграция происходили поочередно, создавая LPD. При детонации образовывались белые зоны, а на черных изображениях на Рисунке 12 (а) детонация отсутствовала. Фактически, дефлаграция имела более низкую температуру, чем детонация, поэтому изображения получались чисто черными. Событие дефлаграции с более низкой температурой не было зафиксировано высокоскоростной камерой из-за короткого времени экспозиции.Если бы на черных изображениях не было горения, детонация все равно не могла бы быть инициирована. Очевидно, что на Рисунке 12 (а) время горения было намного больше, чем время детонации, что хорошо согласуется с показателем на Рисунке 11. В конце концов, детонация занимала только часть времени, в течение которого волна горения двигалась вверх по потоку. Однако дефлаграция существовала все время, когда волна горения была направлена ​​вниз по потоку. Как видно на рисунке 12, время круга LPD соответствовало 8 изображениям, которые занимали 400 микросекунд, что примерно соответствует частоте 2364 Гц на рисунке 12 (b).Разница во временном разрешении датчиков давления и высокоскоростной камеры вызвала погрешность частоты.

(a) Непрерывные высокоскоростные изображения
(b) Анализ кривой давления в частотной области
(a) Непрерывные высокоскоростные изображения
(b) Анализ частотной области кривой давления

4. Выводы. Были проведены испытания

RDE для изучения влияния соотношения эквивалентности и расхода воздуха на наблюдаемые режимы горения.Скорость потока водорода была зафиксирована равной 10 г / с. В ходе испытаний моделировалось влияние изменения воздушного потока на двигатели во время полета. (1) Когда коэффициент эквивалентности был больше 3,35, происходило дефлаграция и диффузное горение за пределами камеры сгорания, и тяговые характеристики были плохими. Когда коэффициент эквивалентности составлял 0,80–2,56, возникали множественные RDW, вращающиеся в противоположных направлениях, что было нежелательным рабочим условием, поскольку детонация была нестабильной. Когда коэффициент эквивалентности составлял 0,60-0,80, происходила продольная импульсная детонация (2) LPD не был полностью развит и вызывал большие потери потока.Плохое перемешивание на входе и хорошее перемешивание на выходе в камере сгорания поддерживало режим продольной импульсной детонации. Детонация и дефлаграция происходили поочередно во время круга LPD, и дефлаграция стоила большую часть времени круга. ДПД образовывался возле выхода из камеры сгорания в результате перехода от горения к детонации и перемещался на вход в камеру сгорания. LPD вышел из строя около входа в камеру сгорания из-за плохого перемешивания, и дефлаграция, образовавшаяся в результате отказа LPD, была унесена вниз по потоку. ДПД снова образовался возле выхода из камеры сгорания.Это один круг LPD (3). Когда коэффициент эквивалентности был меньше 0,60, была получена стабильная одиночная RDW, что обеспечивает лучшую производительность из всех. Одиночный RDW формировался за счет продольной импульсной детонации или множественных RDW встречного вращения. Одиночный RDW в условиях обеднения топлива был особенно применим к воздушно-реактивным двигателям, потому что температура внутри камеры сгорания была низкой, а выхлопной шлейф был очень коротким, рабочие условия полезны для инфракрасной невидимости

Номенклатура

Вращающаяся детонационная волна

DDT:	Переход от дефлаграции к детонации
LPD:	Продольная импульсная детонация
MCRDWs:	Множественные волны детонации встречного вращения
RDE:	204 Вращающийся двигатель детонации
RDC:	Вращающаяся детонационная камера сгорания
SRDW:	Одиночная вращающаяся детонационная волна.

Доступность данных

Данные доступны по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (номера грантов 11702229, 11602207) и фондами фундаментальных исследований для центральных университетов (номер гранта buctrc201913).

MatheO: Хариш Раджан — Заключительная работа: Моделирование в уменьшенном порядке вращающихся детонационных двигателей с использованием динамической декомпозиции мод

Факультет прикладных наук

МАСТЕР ТЕЗИС

ПРОСМОТР 16 | СКАЧАТЬ 0

Заключительная работа: Моделирование вращающихся детонационных двигателей в уменьшенном порядке с использованием динамической декомпозиции мод

Хариш Раджан

Промотор (и): Террапон, Винсент

Дата защиты: 22.01.2021 • Постоянная ссылка:

http: // hdl.handle.net/2268.2/11225

Детали

Факультет

Название:	Заключительная работа: Моделирование вращающихся детонационных двигателей в уменьшенном порядке с использованием динамической декомпозиции мод
Автор:	Хариш Раджан
Дата защиты :	22 января 2021 года
Советник (и):	Террапон, Винсент
Член (и) комитета:	Хиллеваерт, Коэн Оркини, Алессандро Бохон, Майлз Д.
Язык:	Английский
Количество страниц:	78
Ключевые слова:	[en] Декомпозиция динамического режима, вращающиеся детонационные двигатели, моделирование сокращенного порядка
Discipline s):	Инженерия, вычисления и технологии> Аэрокосмическая и авиационная инженерия
Целевая аудитория:	Исследователи Студент Другое
Учреждения:	Université de Liège, Льеж, Бельгия TU , Берлин, Германия
Степень:	Магистр в области гражданской авиации в аэрокосмической сфере, окончательная специализация в области турбомашинной аэромеханики (THRUST)
Факультет:	3 Магистерская диссертация

Абстрактные

[en] Вращающиеся детонационные двигатели (RDE) — это новый метод сжигания с увеличением давления.В этом типе сгорания невозможно достичь теоретического повышения эффективности с использованием традиционных методов сгорания. Динамика вращающихся детонационных двигателей сложна и многомерна. Моделирование с уменьшенным порядком — это инструменты, которые можно использовать для уменьшения многомерности этих систем. Разложение динамического режима — одна из таких техник. Динамика вращающегося детонационного двигателя проявляется в двух основных формах. Первый — это вращающаяся волна, в которой одиночная волна детонации распространяется по кольцевому пространству двигателя с очень высокой скоростью.Второй — форма волны хлопка, которая получается, когда две встречные волны взаимодействуют друг с другом вокруг кольцевого пространства. Разработан надежный алгоритм декомпозиции динамического режима, и он протестирован с использованием синтетических данных, сгенерированных с использованием математических формулировок. Синтетические данные генерируются для имитации динамики вращающегося детонационного двигателя. После того, как алгоритм был в достаточной степени протестирован и утвержден, он применяется к экспериментальным данным. Используются высокоскоростные изображения задней части вращающегося детонационного двигателя, затем к этим данным применяется алгоритм разложения по динамическому режиму, и демонстрируется, что динамику системы можно предсказать, используя несколько динамических режимов и частот.Однако было обнаружено, что ошибка все еще велика и ее необходимо уменьшить, чтобы создать надежную и точную модель двигателя пониженного порядка. Затем изображения модифицируются, чтобы изолировать область действия детонационной волны. DMD на уменьшенном наборе изображений производит вырожденные режимы. Было показано, что количество снимков, взятых для анализа, влияет на точность и наличие так называемых вырожденных мод. Было показано, что наилучшее значение точности достигается, когда количество снимков равно количеству сделанных режимов.Далее было показано, что для этого тестового примера наилучшая точность была получена при использовании всего 50 снимков и 50 сингулярных режимов. Продемонстрирована долговременная достоверность полученных параметров, т. Е. Количества снимков и количества сохраненных режимов. Было видно, что частоты и ошибка восстановления сходятся и колеблются вокруг среднего значения. Максимальное отклонение этих параметров было в допустимых пределах. Формы мод также сходятся, что указывает на то, что параметры действительны для всего тестового примера.Это также доказало, что в тестовом примере нет переходных процессов.

Файл (ы)

Документ (ы)

Masters_Thesis_Harish.pdf
Описание :
Размер : 6,3 МБ
Формат : Adobe PDF

Приложение (а)

Masters_Thesis_Harish.pdf
Описание :
Размер : 6,3 МБ
Формат : Adobe PDF

Автор

• Хариш Раджан Université de Liège> Магистр Инге.civ. aérospat., à fin. (УПОР)

Промотор (и)

Член (ы) комитета

• Хиллеваерт, Коэн Université de Liège — ULiège> Département d’aérospatiale et mécanique> Дизайн турбомашин
  Посмотреть его публикации на ORBi
• Оркини, Алессандро ТУ Берлин
• Бохон, Майлз Д. ТУ Берлин

• Общее количество просмотров 16
• Общее количество загрузок 0

Процитируйте эту магистерскую диссертацию

Все документы, доступные на MatheO, защищены авторским правом и подчиняются обычным правилам добросовестного использования.
Льежский университет не гарантирует научное качество работ этих студентов или точность всей содержащейся в них информации.

.