Основные причины детонации двигателя в автомобиле

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

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

Содержание

1. Причины детонации двигателя
2. Неправильная эксплуатация двигателя
3. Зажигание
4. Калильное зажигание и его влияние на детонацию
5. Вмешательство в работу ЭБУ
6. Неверное октановое число бензина
7. Особенности конструкции
8. Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)
9. Чем опасна детонация для ДВС
10. Как избежать детонации

Причины детонации двигателя

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

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

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

Неправильная эксплуатация двигателя

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

Зажигание

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

Калильное зажигание и его влияние на детонацию

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

Вмешательство в работу ЭБУ

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

Неверное октановое число бензина

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

Особенности конструкции

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

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

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

Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)

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

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

Чем опасна детонация для ДВС

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

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

Как избежать детонации

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

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

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

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

Детонация в бензиновом двигателе автомобиля

1. СТО «Авто-Юпитер»
>>
2. Блог автослесаря
>>
3. Детонация в бензиновом двигателе

Детонация в двигателе – это самопроизвольное воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. Ударная волна, которая возникает при детонации может достигать скорости до 2000 м/с, это многократно превышает стандартную скорость распространения пламени до 50 м/с при исправном силовом агрегате. Характерный металлический звук возникает из-за резкого возрастания давления в цилиндре при неправильном сгорании топливно-воздушной смеси.

Воспламенение ТВС в исправном двигателе

Работа бензинового двигателя устроена таким образом, что на такте сжатия топливно-воздушная смесь воспламеняется при помощи свечи зажигания верхней мертвой точке поршня. От дугового разряда свечи распространяется фронт пламени, который равномерно распространяется по стенкам камеры сгорания. Для каждого из цилиндров рассчитывается по углу поворота кривошипа коленчатого вала угол опережения зажигания.

В исправном двигателе высвободившееся энергия от воспламенения ТВС воздействует на поршень приблизительно на 10° после верхней мертвой точки поршня. При таком фронте распространения пламени детали цилиндро поршневой группы не испытывают ударных нагрузок и достигается максимальное КПД.

Воспламенение ТВС при детонации

При детонации изначально воспламенение топливно-воздушной смеси инициируется свечой зажигания. Но из-за избыточного давления и высокой температуры возможно самопроизвольное воспламенение топливной смеси. Результатом становится второй, почти «параллельный» процесс воспламенения внутри цилиндра. Вследствие чего сталкиваются два фронта распространения пламени из-за такого столкногвения может возникнуть калильное зажигание.

Перегретая зона в камере сгорания является наиболее вероятной точкой возникновения калильного зажигания. Разогретые отложения продуктов сгорания могут воспламенить ТВС, когда поршень находится еще на ранней стадии такта сжатия, далеко от верхней мертвой точки. Ударные нагрузки губительно будут воздействовать на детали цилиндра поршневой группы и кривошипно-шатунный механизм.

По каким причинам возникает детонация в двигателе?

В современных автомобилях с инжекторы двигателем данная проблема не так распространена, как в карбюраторных. Основные причины возникновения детонации:

• Использование бензина с низким октановым числом. Топливо с низким октановым числом воспламеняется при меньшей степени сжатия 7,0 бензин марки А-76. Современные автомобили работают на бензине с высоким октановым числом, что позволяет ему воспламенятся при высшей степени сжатия 9,0 бензин марки АИ-95. Также эта проблема возникает при заправке некачественным бензином.


• Обедненная топливно-воздушной смесь. Состав такой смеси воспламеняется до поступления дугового разряда от свечи зажигания за превышенного содержания воздуха и недостаточного количества топлива. Высокие температуры в цилиндре стимулируют появление окислительных процессов, являются причиной преждевременного воспламенения.


• Ранее зажигание. При увеличенном угле зажигания процесс воспламенения начинается во время движения поршня к верхней мертвой точке. Фронт распространения пламени, вызванный преждевременным воспламенением топливно-воздушной смеси, воздействует ударной нагрузкой на поршень, который не достиг верхней мертвой точки.


• Закоксованность камеры сгорания. Со временем на стенках цилиндра может образоваться слой отложений. Большое количество отложений приводит к возрастанию рабочей температуры в камеры сгорания, что приводит к самовоспламенению топливно-воздушной смеси.


• Свечи зажигания. Также причиной детонации может стать и перегретый электрод свечи зажигания. Для предотвращения данного сценария, необходимо устанавливать свечи зажигания, которые рассчитаны для вашего автомобиля с правильной температурной нагрузкой. Также свечи должны устанавливаться с верным моментом затяжки. Калильное число свечи должно точно соответствовать рекомендованному числу для вашего двигателя.


• Неисправная система охлаждения. В перегретом силовом агрегате возрастает давление в цилиндрах, что приводит к самовоспламенению топливно-воздушная смеси.

От данной проблемы инжекторные двигателя с электронной системой подачи топлива оберегает датчик детонации. Датчик применяется для выявления некорректного горения ТВС в бензиновом двигателе. Случае выявления детонации датчик передает информации на электронный блок управления двигателя. В свою очередь ЭБУ сдвигает момент опережения зажигания на более раннюю стадию, что позволяет устранить проблему.

Если датчик выходит из строя или его параметры выходят из заданного диапазона на приборной панели загорается световой индикатор Check Engine. При проведении компьютерной диагностики сканер считает одну из ошибок P0325, P0326, P0327, P0328.

Основные признаки детонации в двигателе

По некоторым особенностям нестабильной работы автомобиля можно предположить, что в его цилиндрах происходит детонация. Некоторые из признаков также могут указывать и на другие поломки.

Во Время работы из подкапотного пространства доносится звук ударения металла об метал. Особое внимание стоит обратить если данный звук слышете при высоких оборотах или вовремя работы под нагрузкой.

Ощутимое падение мощности. При таких признаках двигатель начинает нестабильно работать, глохнет на холостых оборотах. Данный признак особенно актуален для автомобилей с карбюраторным двигателем. Увеличивается время, за которое автомобиль набирает обороты, особенно если он груженый

Поломки, которым приводит детонация

Длительная эксплуатация автомобиля с детонацией приводит к дорогостоящему ремонту, в некоторых случаях и замене силового агрегата. Тут все просто дольше ездите на неисправном автомобиле сильнее разрушается двигатель.

Особо разрушительное влияние оказывается на блоки из алюминиевых сплавов. Для старых чугунных блоков цилиндров это явление тоже пагубно влияет, но они более ремонтно пригодные.

• Прогорание прокладки ГБЦ. Даже самые современные материалы из которых изготавливаются прокладки ГБЦ не устойчивы к высоким температурам вызванных детонации до 3700 ℃.


• Повреждения поршня. Разрушение перемычек между кольцами поршня, данная поломка может возникнут самой первой из-за ударных нагрузок и высокой температуры. Прогорание или оплавление поршня.


• Изгиб шатуна. За ударные нагрузки может меняться геометрия детали.


• Повреждение клапанов. От ударных нагрузок и воздействия высокой температуры клапана могут разрушатся, прогорать.


• Повреждение ГБЦ. Если долго игнорировать проблему, это может привести к самым тяжелым поломкам и дорогостоящим в ремонте повреждению головки блока цилиндров.

Все вышеперечисленные неисправности двигателя являются очень серьезными и дорогостоящими в ремонте их необходимо устранять незамедлительно!

Что может сделать самостоятельно?

Заправляйтесь бензином, который рекомендует автопроизводитель. Стараться избегать сомнительных автозаправок, которые могут торговать поддельным бензином, который не будет соответствовать необходимым требованиям сжатия.

Для предотвращения образования нагара в камере сгорания, который препятствует отводу тепла и увеличивает степень сжатия. Необходимо регулярно на короткое время разогнать свой автомобиль до максимальной скорости. Кстати требования скоростного режима 50 километров в час очень сильно способствуют образования нагара. Выезжайте иногда на трассу дайте автомобилю подышать.

Детонация и предварительное зажигание

ЧТО ТАКОЕ ДЕТОНАЦИЯ?

Детонация (также называемая «искровым стуком») является неустойчивой формой сгорания, что может привести к выходу из строя прокладки головки блока цилиндров, а также к другим повреждениям двигателя. Детонация возникает при избыточном нагреве и давлении в камере сгорания привести к самовоспламенению топливно-воздушной смеси. Это создает несколько фронтов пламени. внутри камеры сгорания вместо одного ядра пламени. Когда эти несколько языков пламени сталкиваются, они делают это с взрывной силой, которая вызывает внезапный повышение давления в цилиндре, сопровождающееся резким металлическим лязгом или стуком шум. Молоткообразные ударные волны, создаваемые детонацией, поражают голову. прокладку, поршень, кольца, свечу зажигания и шатунные вкладыши к сильным перегрузкам.

Слабая или случайная детонация может возникать практически в любом двигателе и обычно не причиняет вреда. Но продолжительная или сильная детонация может быть очень разрушительной. Поэтому, если вы слышите стук или звон при ускорении или тяге двигателя, скорее всего у вас проблема с детонацией.

ДЕСЯТКА СПОСОБОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ

1. Попробуйте топливо с более высоким октановым числом. Октановое число данного сорта бензин является мерой его детонационной стойкости. Чем выше октановое число число, тем лучше топливо сопротивляется детонации. Большинство двигателей в хорошем состоянии Состояние будет работать нормально на обычном бензине с октановым числом 87. Но двигатели с высоким степени сжатия (более 9:1), турбокомпрессоры, нагнетатели или с накопленным Нагар в камере сгорания может потребовать топлива с октановым числом 89 или выше.

То, как используется автомобиль, также может влиять на требования к октановому числу. Если транспортное средство используется для буксировки или другого применения, когда двигатель вынужден работать под нагрузкой может потребоваться топливо с более высоким октановым числом для предотвращения детонации.

Если переход на топливо с более высоким октановым числом не устраняет постоянная проблема с детонацией, скорее всего, что-то еще не так. Все, что увеличивает нормальную температуру сгорания или давление, обедняется. воздушно-топливной смеси или заставляет двигатель работать горячее, чем обычно, может вызвать детонация.

2. Проверьте отсутствие EGR. Система рециркуляции отработавших газов (EGR) система является одним из основных средств контроля выбросов двигателя. Его цель состоит в том, чтобы уменьшить выбросы оксидов азота (NOX) в выхлопные газы. Он делает это, «протекая» (рециркуляция) небольшое количество выхлопных газов во впускной коллектор через клапан ЕГР. Хотя газы горячие, они на самом деле оказывают охлаждающее действие на температуры сгорания путем небольшого разбавления воздушно-топливной смеси. Снижение температура сгорания снижает образование NOX, а также октановое число требования двигателя.
Если клапан EGR не открывается, либо потому что сам клапан неисправен или потому что его подача вакуума заблокирована (ослабленные, забитые или неправильно проложенные соединения вакуумного шланга, или неисправный вакуумный регулирующий клапан или соленоид), охлаждающий эффект теряется. Результат будет более высокие температуры сгорания под нагрузкой и повышенная вероятность детонации.

Информацию о конфигурации и прокладке шлангов см. в руководстве по обслуживанию. системы рециркуляции отработавших газов вашего двигателя, а также рекомендуемую процедуру проверки работу системы ЕГР.

3. Соблюдайте компрессию в разумных пределах. Статическое сжатие соотношение 9:1 обычно является рекомендуемым пределом для большинства безнаддувных уличных двигателей (хотя некоторые новые двигатели с датчиками детонации могут выдерживать более высокие нагрузки). степени сжатия).
Степень сжатия выше 10,5:1 может привести к проблема с детонацией даже на бензине премиум-класса с октановым числом 93. Так что если двигатель будучи построенным для работы на гоночном топливе, держите степень сжатия в пределах разумный диапазон для насоса бензина. Это, в свою очередь, может потребовать использования более низких поршни сжатия и/или головки цилиндров с большими камерами сгорания. Другим вариантом было бы использовать медную прокладку головки блока цилиндров со стандартной головкой. прокладка для снижения компрессии.

Замедление фазы газораспределения также может снизить давление в цилиндрах до уменьшить детонацию на низких оборотах, но это вредит крутящему моменту на низких оборотах, который не рекомендуется для уличных двигателей или автомобилей с автоматикой.

Для двигателей с наддувом или турбонаддувом статическое сжатие соотношение 8:1 или меньше может потребоваться в зависимости от величины давления наддува.

Еще один момент, о котором следует помнить, это расточка цилиндров двигателя. использование поршней увеличенного размера также увеличивает статическую степень сжатия. Так же занимается фрезерованием головок цилиндров. Если такие модификации необходимы для компенсировать износ цилиндра, деформацию или повреждение головки, вам, возможно, придется использовать более толстая прокладка головки блока цилиндров, если она доступна для применения, или прокладка головки блока цилиндров прокладка (мертвая мягкая медная прокладка), чтобы компенсировать увеличение сжатия.

4. Проверьте опережение зажигания. Слишком большое опережение искры может вызвать слишком быстрое повышение давления в цилиндрах. Если сбросить время на стоковые характеристики не помогают, задерживая время на пару градусов и/или может потребоваться повторная калибровка кривой опережения распределителя, чтобы сохранить детонация под контролем.

5. Проверьте исправность датчика детонации. Многие двигатели последних моделей иметь «датчик детонации» на двигателе, реагирующий на частоту вибрации, характерные для детонации (обычно 6-8 кГц). Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о том, что на мгновение замедление опережения зажигания до прекращения детонации.
Если «проверить «двигатель» горит, проверьте бортовой компьютер автомобиля с помощью предписанная процедура для «кода неисправности», которая соответствовала бы плохой датчик детонации (код 42 или 43 для GM, код 25 для Ford или код 17 для Крайслер).

Датчик детонации обычно можно проверить, постукивая гаечным ключом по коллектор рядом с датчиком (никогда не ударяйте по самому датчику!) и следите за изменение времени во время работы двигателя на холостом ходу. Если время не замедлится, датчик может быть неисправен — или проблема может быть в электронной искре схема управления синхронизацией самого компьютера. Чтобы определить причину, вы необходимо обратиться к соответствующей диагностической таблице в руководстве по обслуживанию и следовать пошаговые процедуры проверки для выявления причины.
Иногда стук Датчик будет реагировать на звуки, отличные от звуков детонации. шумный механический топливный насос, плохой водяной насос или подшипник генератора, или ослабленный шток все подшипники могут производить вибрации, которые могут заставить датчик детонации замедлить сроки.

6. «Прочитайте» ваши свечи зажигания. Взять их заменен, если необходимый. Неправильный штекер нагревательного диапазона может вызвать детонацию, а также преждевременное зажигание. Если изоляторы вокруг электроды на свечах кажутся желтоватыми или покрытыми волдырями, они могут быть слишком горячими для приложение. Попробуйте следующий температурный диапазон холоднее свеча зажигания. Искра с медным сердечником свечи обычно имеют более широкий температурный диапазон, чем обычные пробки, что снижает опасность детонации.

7. Проверьте двигатель на предмет перегрева. Горячий двигатель скорее всего страдать от детонации искры, чем тот, который работает при нормальной температуре. Перегрев может быть вызвано низким уровнем охлаждающей жидкости, проскальзыванием муфты вентилятора, слишком маленьким вентилятором, слишком горячий термостат, неисправный водяной насос или даже отсутствующий кожух вентилятора. Плохая жара проводимость в напорной и водяной рубашках может быть вызвана отложением извести отложения или паровые карманы (которые могут возникать из-за захваченных воздушных карманов).

8. Проверить работу системы подогрева впускного воздуха. Работа воздухоочистителя с термостатическим управлением заключается в обеспечении карбюраторного двигателя горячим воздухом при холодном пуске двигателя. Это способствует испарению топлива. во время прогрева двигателя. Если дверца управления подачей воздуха заедает или медленно открывается чтобы карбюратор продолжал получать нагретый воздух после прогрева двигателя, добавленного тепла может быть достаточно, чтобы вызвать проблему детонации, особенно во время жаркая погода. Проверьте работу дверцы управления потоком воздуха в воздухе. чище, чтобы увидеть, что он открывается, когда двигатель прогревается. Отсутствие движения может означать вакуумный двигатель или термостат неисправен. Также проверьте клапан нагревателя, чтобы убедитесь, что он открывается правильно, так как это тоже может повлиять на систему впуска воздуха.

9. Проверьте обедненную топливную смесь. Богатые топливные смеси сопротивляются детонации а тощих нет. Утечки воздуха в вакуумных магистралях, впускном коллекторе прокладки, прокладки карбюратора или впускной патрубок после топливного бака. инжекторная дроссельная заслонка может впустить лишний воздух в двигатель и обеднить топливо смесь. Бедные смеси также могут быть вызваны грязными топливными форсунками, карбюратором. форсунки забиты отложениями топлива или грязью, засорен топливный фильтр или слабое топливо насос.
Если топливная смесь становится слишком бедной, могут возникнуть «обедненные пропуски зажигания». возникают при увеличении нагрузки на двигатель. Это может вызвать колебания, спотыкаться и/или проблемы с грубым холостым ходом.
Также может быть затронуто соотношение воздух/топливо. по изменению высоты. По мере подъема на высоту воздух становится менее плотным.
Карбюратор, откалиброванный для вождения в условиях высокогорья, будет работать на обедненной смеси, если едет на более низкой высоте. Изменения высоты, как правило, не являются проблемой для двигатели с карбюраторами с электронной обратной связью или электронным впрыском топлива потому что датчики кислорода и барометрического давления компенсируют изменения в воздухе плотность и соотношение топлива.

10. Удалить нагар. Накопление углеродистых отложений в камера сгорания и верхняя часть поршней могут увеличить компрессию до момент, когда детонация становится проблемой. Углеродистые отложения – обычное дело причиной детонации в двигателях с большим пробегом и может быть особенно густым, если двигатель потребляет масло из-за износа направляющих и сальников клапанов, изношенных или сломанных износ поршневых колец и/или цилиндра. Редкая езда и не замена масла достаточно часто также может ускорить накопление отложений.
В дополнение к увеличивая сжатие, углеродистые отложения также обладают изолирующим эффектом, который замедляет нормальный перенос тепла из камеры сгорания в главный. Поэтому толстый слой отложений может повысить температуру горения и способствуют «преждевременному воспламенению», а также детонации.
Углерод отложения часто можно удалить с двигателя, который все еще находится в эксплуатации, с помощью химический «очиститель». Этот тип продукта заливают в холостой ход. двигатель через карбюратор или дроссельную заслонку. Затем двигатель выключается, поэтому растворитель может впитаться и разрыхлить отложения. Когда двигатель перезапускается отложения выдуваются из камеры сгорания.
Если химическая очистка не удается удалить отложения, возможно, потребуется снять головку блока цилиндров и соскребите отложения проволочной щеткой или скребком (будьте осторожны, чтобы не поцарапать поверхности головки блока цилиндров или моторного отсека!).

11. Проверьте давление наддува. Управление количеством наддува в двигатель с турбонаддувом абсолютно критичен для предотвращения детонации. турбо вестгейт сбрасывает давление наддува в ответ на подъем впускного коллектора давление. На большинстве двигателей последних моделей соленоид с компьютерным управлением помогает регулировать работу вестгейта. Неисправность с коллектором датчик давления, соленоид управления вестгейтом, сам вестгейт или утечка в вакуумных соединениях между этими компонентами может позволить турбо дать слишком большой наддув, который разрушает прокладку головки блока цилиндров, а также двигатель в короткий заказ, если не исправлено.
Улучшенное промежуточное охлаждение может помочь уменьшить детонация при разгоне. Работа интеркулера заключается в понижении входящего воздуха. температура после выхода из турбокомпрессора. Добавление интеркулера в турбомотор без промежуточного охлаждения (или установка более крупного или более эффективного промежуточный охладитель) может устранить проблемы детонации, а также позволяет двигателю безопасно справиться с большим импульсом.

12. Измените свой стиль вождения. Вместо того, чтобы тянуть двигатель, попробуйте переход на более низкую передачу и/или более плавное ускорение. Иметь ввиду, Кроме того, двигатель и трансмиссия должны соответствовать условиям применения. Если вы слишком сильно нагружаете двигатель, возможно, вам нужна коробка передач с более широкое передаточное число или более высокое передаточное число главной передачи в дифференциале.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАЖИГАНИЕ

Другим состоянием, которое иногда путают с детонацией, является «преждевременное зажигание». Это происходит, когда точка внутри камеры сгорания становится настолько горячей, что становится источником воспламенения и вызывает воспламенение топлива раньше свечи зажигания. пожары. Это, в свою очередь, может способствовать или вызвать проблему детонации.

Вместо воспламенения топлива в нужный момент, чтобы дать коленвал плавный пинок в нужную сторону, топливо воспламеняется преждевременно (рано), вызывая мгновенный люфт, когда поршень пытается повернуть кривошип неправильное направление. Это может быть очень разрушительным из-за стрессов, которые оно создает. Он также может локализовать тепло до такой степени, что оно может частично плавиться. или прожечь дырку в верхней части поршня!

Преждевременное зажигание также может проявляться при выключении горячего двигателя. выключенный. Двигатель может продолжать работать, даже если зажигание было выключено. выключен, потому что камера сгорания достаточно горячая для самовоспламенения. двигатель может продолжать работать или «дизельно» и хаотично пыхтить в течение несколько минут.

Чтобы этого не произошло, некоторые двигатели имеют отсечной соленоид» на карбюраторе, чтобы остановить подачу топлива в двигатель как только зажигание выключено. Другие используют «соленоид холостого хода». который полностью закрывает дроссельную заслонку, чтобы перекрыть подачу воздуха в двигатель. Если любое из этих устройств неправильно отрегулировано или не работает, приработка может стать проблемой. Двигатели с электронным впрыском топлива не имеют этой проблемы, потому что Форсунки перестают распылять топливо при выключении зажигания.

ПРИЧИНЫ ЗАЖИГАНИЯ

Углеродные отложения образуют тепловой барьер и могут фактор преждевременного зажигания. Другие причины включают в себя: Перегретая свеча зажигания (слишком горячий тепловой диапазон для применения). Светящийся нагар на горячем выхлопе клапана (что может означать, что клапан слишком горячий из-за плохой посадки, слабая пружина клапана или недостаточный зазор клапана).

Острая кромка в камере сгорания или на верхней части поршня (скругление острых кромок болгаркой может устранить эту причину).

Острые кромки клапанов, которые были перешлифованы неправильно (недостаточно поля, оставленные по краям).

Бедная топливная смесь.

Низкий уровень охлаждающей жидкости, пробуксовка муфты вентилятора, неработоспособный электродвигатель охлаждающий вентилятор или другая проблема с системой охлаждения, из-за которой двигатель перегревается чем обычно.

---

---

---

Напишите мне по телефону [email protected]

Возвращение в дом брата Боба Страница

Вернуться на главную страницу (верхний уровень)

Copyright © 1997 by Bob Hewitt — Все права защищены

Как низкоскоростное предварительное зажигание может повредить ваш турбодвигатель с непосредственным впрыском

Божи Татаревич

Производители всегда стремятся к повышению эффективности. Одной из последних тенденций является уменьшение размеров двигателей и добавление турбонаддува, поскольку мы видим, что многие шестицилиндровые двигатели заменяются четырехцилиндровыми двигателями с турбонаддувом в различных областях применения. Это явление привело к массовому внедрению автопроизводителями вспомогательных технологий, таких как непосредственный впрыск. Системы прямого впрыска работают под гораздо более высоким давлением, чем традиционные системы впрыска через порт, а турбонаддув еще больше увеличивает нагрузку на двигатель, поэтому эти двигатели должны быть разработаны с учетом требований безопасности.

Несмотря на то, что современное компьютерное программирование двигателя снижает вероятность перенапряжения двигателя и причинения ущерба, некоторые непреднамеренные явления все же могут возникать, хотя и редко. Одним из них является эффект нерегулярной детонации, называемый преждевременным зажиганием на низкой скорости (LSPI). LSPI может привести к катастрофическому повреждению двигателя при правильных условиях. Условия, которые я наблюдал воочию, когда Focus ST моего брата, на котором мы проводили техническое обслуживание, внезапно потерял мощность и начал сжигать масло.

Мы проверили машину и обнаружили, что в одном из цилиндров почти полностью пропала компрессия. Мы решили вытащить двигатель и обнаружили, что кольцо одного из поршней треснуло, что навело нас на мысль, что в двигателе произошел какой-то стук, вызвавший отказ. Объяснить, как это произошло, оказалось непросто, учитывая, что автомобиль был заправлен бензином с октановым числом 93 (как рекомендует Ford), а предыдущие журналы ЭБУ вообще не показывали детонации. Немного покопавшись, мы наткнулись на концепцию LSPI, которая, казалось, объясняла нашу неудачную ситуацию. Мало что зная о LSPI, я решил обратиться к эксперту за дополнительной информацией о том, как нам с братом так повезло.

LSPI и турбодвигатели с непосредственным впрыском топлива

LSPI чаще всего используется в двигателях малого объема с турбонаддувом и непосредственным впрыском. Эффект классифицируется как ненормальное сгорание и происходит аналогично традиционному стуку или детонации двигателя, при котором смесь непреднамеренно воспламеняется и часто не от свечи зажигания.

2,3-литровый двигатель EcoBoost от Ford Focus RS. Ford Motor Company

В нормальном сценарии сгорания топливо впрыскивается в цилиндр, и свеча зажигания воспламеняется, создавая взрыв, который перемещает поршень и, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал. Эти операции тщательно рассчитаны по времени, чтобы их можно было синхронизировать и сбалансировать. Однако когда происходит событие LSPI, этот баланс нарушается и может привести к катастрофическим повреждениям из-за случайной детонации.

Мы поговорили с Майклом Уорхоликом, менеджером по технологиям смазочных материалов для легковых автомобилей в Valvoline, чтобы узнать больше об этом явлении и о том, как должны волноваться владельцы транспортных средств. LSPI можно в некоторой степени уменьшить с помощью правильной формулы моторного масла. Уорголик — ученый, который ранее разрабатывал такие масла, и он уже почти десять лет занимается исследованиями и смягчением последствий LSPI.

Проблема LSPI, отмечает Уорхолик, возникла, когда такие технологии, как непосредственный впрыск и турбонаддув, начали широко использоваться в серийных автомобилях. Промышленность отреагировала в 2011 году, когда производители и поставщики объединились, чтобы создать консорциум для изучения проблемы в Юго-западном исследовательском институте (SwRI) в Техасе.

SwRI настроил двигатели для мониторинга и обнаружил, что этот тип детонации наиболее заметен в ситуациях с низкой скоростью и высокой нагрузкой. Наблюдение указывало на скачки высокого давления и горячие точки в цилиндрах в таких ситуациях, и первая догадка SwRI заключалась в том, что на стенках цилиндров были масляные или топливные отложения, которые могли самовоспламеняться. После дополнительных исследований исследователи обнаружили, что в случайных областях цилиндров есть пятна, которые нагреваются достаточно, чтобы самовоспламеняться при правильных условиях сгорания, прежде чем свеча зажигания сработает, вызывая этот стук или детонацию. Уорголик назвал эти пятна самовоспламенения «светлячками», потому что они загорались в цилиндре в разных местах без четкой картины. 9Поршень 0010 Focus ST, за исключением некоторых материалов кольца. Божи Татаревич

Несмотря на то, что эти события могут происходить в двигателе, говорит Уорхолик, они не обязательно могут быть достаточно катастрофическими, чтобы вызвать повреждение двигателя — катастрофическая версия этих событий происходит только в идеальных условиях для LSPI. В этом сценарии воспламеняются капли топлива или масла, создавая всплеск высокого давления, который может привести к поломке шатунов, поршневых колец или колец или даже к треснувшему поршню.

Секрет в масле

Когда исследователи начали выяснять, почему происходят эти события, они обнаружили, что моющее средство, обычно используемое в моторном масле, сульфонат кальция, реагирует на условия LSPI. Тестируя пониженное содержание сульфоната кальция в двигателе, они заметили, что события LSPI значительно сократились. После того, как эти выводы были подтверждены, большинство нефтяных компаний и маркетологов решили изменить баланс детергентов в своих маслах, чтобы уменьшить количество сульфоната кальция и заменить его сульфонатом магния. Это привело к появлению новой спецификации под названием API SN Plus, которая в 2018 году потребовала от нефтяных компаний изменить состав своих масел, чтобы они были совместимы с LSPI. Спецификация была основана на тесте, созданном Ford для измерения событий LSPI в двигателях EcoBoost.

Существуют и другие методы снижения LSPI, такие как увеличение содержания цинка или молибдена, но они часто используются в гоночных маслах. Трамваи требовали дозированного использования таких ингредиентов, поскольку цинк может отравить каталитические нейтрализаторы, а молибден может вызвать коррозию. Производители тестируют различные комбинации моющих средств и присадок, но пришли к выводу, что химический состав масла может сильно повлиять на события LSPI. Все предыдущие тесты и исследования были проведены на свежем масле, и теперь производители разрабатывают тесты для проверки стареющего или отработанного масла. Многие считают, что эффект может ухудшиться по мере старения масла.

Царапины на стенке цилиндра из-за поломки кольца и колец на поршне. Божи Татаревич

Традиционный стук в двигателе был довольно частым явлением в старых двигателях, и он все еще происходит в современных двигателях, когда происходит раннее сгорание. Самая большая разница с LSPI — это огромный скачок давления. Непосредственный впрыск и турбонаддув являются основными виновниками повышенного давления, когда возникает детонация типа LSPI. Двигатели, используемые в испытаниях и исследованиях, имеют датчики, установленные в цилиндрах для контроля давления, регистрируя давление в цилиндрах, которое достигает 1000 фунтов на квадратный дюйм или более во время событий LSPI. Нормальная работа может показать это давление в два раза меньше этого значения. К счастью, такие события происходят нечасто, по крайней мере, при тестировании, поскольку таких всплесков может быть 5 за 100 000 циклов двигателя.

В дополнение к изменениям в составе масла производители также могут вносить изменения в свои системы прямого впрыска, чтобы снизить вероятность LSPI. Снижение давления для систем с непосредственным впрыском или обогащение топливной смеси — это один из подходов, но OEM-производители стараются избегать этих изменений, учитывая, что при этом потребляется больше топлива, тем самым, в первую очередь, сводя на нет цель этих систем.

Стоит ли беспокоиться о LSPI?

Мы спросили Уорхолика, не купит ли он небольшой двигатель с турбонаддувом и прямым впрыском, учитывая то, что он знает о рисках LSPI. Он сказал, что, конечно, будет, но только при использовании правильного масла. (Топливо не является фактором риска для тех, кто живет в Соединенных Штатах, поскольку топливо здесь, как правило, высокого качества.) Warholic рекомендует внимательно прочитать руководство пользователя, чтобы узнать, какой рейтинг API был указан для двигателя, и убедиться, что используйте только эту спецификацию масла, чтобы уменьшить вероятность повреждения LSPI. Он считает, что эти новые двигатели невероятно эффективны — он без колебаний купит один из них.

Владельцы этих двигателей могут найти в своих руководствах следующие спецификации: SN Plus, SP или GF6. SN Plus был первым промежуточным решением для LSPI и усовершенствованием стандарта SN. Моющие средства и присадки в этой спецификации основаны на первых испытаниях LSPI, проведенных с двигателем Ford EcoBoost. GF6, улучшенная версия SN Plus, является новейшей и лучшей спецификацией ILSAC, когда речь идет о предотвращении LSPI. Он включает в себя все предыдущие испытания LSPI, а также новый тест на износ цепи от Ford, более строгие требования к отложениям и более строгие требования к экономии топлива. Спецификация GF6 была выпущена только в прошлом месяце, поэтому, возможно, ее еще нет на прилавках, но Warholic ожидает, что масла с рейтингом GF60 должны появиться на прилавках где-то этим летом. SP — это последняя спецификация API, в основном отражающая спецификацию GF6.

Любая из этих трех спецификаций должна помочь предотвратить LSPI, но владельцы последних версий SP и GF6 должны искать их при покупке, чтобы убедиться, что они получают лучшее для своего двигателя.