5Ноя

Детонация топлива это: Детонация в двигателе — причины и следствия — журнал За рулем

Содержание

ᐉ Детонация топлива

Детонация — это режим горения топлива, при котором по нему распространяется ударная волна, вызывающая химические реакции горения, в свою очередь, поддерживающие движение ударной волны за счёт выделяющегося в экзотермических реакциях тепла. Комплекс, состоящий из ударной волны и зоны экзотермических химических реакций за ней, распространяется по веществу со сверхзвуковой скоростью и называется детонационной волной. Фронт детонационной волны — это поверхность гидродинамического нормального разрыва.

Явление детонации — ограничивающий фактор для выходной мощности и эффективности двигателя с искровым воспламенением.

Механизм детонации — нарастание внутри цилиндра двигателя волны давления, движущейся с такой скоростью, что ее удар о стенки цилиндра и поршень заставляет стенки цилиндра вибрировать и, таким образом, издавать характерный «звон». Когда искра воспламеняет горючую смесь из топлива и воздуха, ядро пламени растет сначала медленно, а затем быстро ускоряется. По мере того как фронт пламени продвигается, он сжимает перед собой еще не воспламененную смесь. Температура еще не воспламенившейся смеси поднимается за счет сжатия и теплового излучения от продвигающегося пламени, пока остающаяся часть смеси не воспламеняется спонтанным взрывом. Волна давления от этого взрыва проходит через горящую смесь с очень высокой скоростью, и стенки цилиндра испускают звенящий звук удара.

Детонация не представляет опасности при малых скоростях движения, так как водители обычно избегают этого, снижая нагрузку на двигатель при первом же предупреждении. Но на более высоких скоростях, когда уровень шума движения высок, характерный звук детонации часто почти невозможно обнаружить. Детонация — чрезвычайно опасная вещь, которая способна полностью разрушить двигатель.

Высокая температура сжатия и давление способствуют детонации. Кроме того, важна способность несгоревшей смеси поглощать или передавать тепло, излучаемое продвигающимся фронтом пламени. На эту способность влияют скрытая энтальпия (теплосодержание) смеси и конструкция камеры сгорания. Последняя должна быть устроена соответствующим образом для адекватного охлаждения несгоревшей части смеси, например, размещением ее вблизи хорошо охлаждаемой области вроде клапана входного отверстия.

Путь фронта пламени должен быть максимально сокращен тщательным выбором расположения точки воспламенения. Прочие факторы включают время (и, следовательно, момент зажигания), так как реакция в несгоревшей смеси требует времени для своего развития, степень турбулентности (вообще говоря, более высокая степень турбулентности имеет тенденцию снижать детонацию за счет срыва фронта пламени) и, что наиболее важно, склонность самого топлива к детонации.

Некоторые виды топлива в этом отношении ведут себя чуть лучше других. Чтобы улучшить качество топлива, его можно обработать добавками (например, тетраэтилсвинцом). Однако это усугубляет и без того трудную проблему выбросов. Топливо с хорошими антидетонационными свойствами — это изооктан, а наиболее склонен к детонации обычный гептан.

Чгобы получить октановое число или оценку антидетонационных свойств конкретной смеси топлива, тест выполняют на двигателе, который работает при тщательно контролируемых условиях, и начало детонации сравнивают с теми значениями, которые получены от различных смесей изооктана и обычного гептана. Если работа двигателя идентична, например работе на смеси 90% изооктана и 10% гептана, топливо имеет октановое число 90.

Подмешивание к топливу воды (или метанола и воды) может уменьшить детонацию. Спиртосодержащее топливо, которое позволяет воде удерживаться в растворе, является полезным еще и потому, что благодаря скрытой энтальпии воды дает возможность добиться лучшего использования топлива.


Детонация топлив — Справочник химика 21

    Детонация топлива — это сгорание его в двигателе со скоростью распространения пламени примерно в 100 раз большей, чем при нормальном сгорании. Признаками детонационного сгорания топлива в двигателе являются характерный резкий металлический стук в цилиндрах, тряска двигателя, дымный выхлоп и падение мощности. Сильная детонация приводит к перегреву двигателя, пригоранию колец, подгоранию поршней и клапанов, разрушению подшипников ИТ. п. 
[c.173]

    При движении поршня 1 вниз происходит процесс всасывания газораспределительный механизм 6 открывает впускной клапан 7, и цилиндр 2 заполняется рабочей смесью, образовавшейся в карбюраторе и представляюш ей собой смесь воздуха с парами и мельчайшими каплями топлива (рис, 37, а). Следующий такт —сжатие поршень движется вверх, впускной 7 и выхлопной 5 клапаны закрыты, рабочая смесь сжимается в цилиндре до давления значительно меньшего, чем в дизеле (во избежание самовоспламенения и детонации топлива). В конце сжатия рабочей смеси между электродами запальной свечи 8 пропускается электрическая искра, зажигающая смесь (рис.  
[c.81]

    Эти несколько отрывочные наблюдения позволяют сделать некоторые выводы если топливо состоит в основном из парафиновых углеводородов с прямой цепью, то окисление в период, предшествующий воспламенению, начинается нри невысокой температуре, проходит бурно и сопровождается накоплением промежуточных продуктов, способствующих детонации. Топливо, содержащее вещества изомерного строения, подвергается окислению перед воспламенением только при сравнительно высоких температурах и окисляется оно много медленнее. Относительно небольшое количество продуктов окисления соберется к моменту, когда большая часть топлива уже будет уничтожена в результате нормального горения по этой причине любой взрыв, который произойдет с топливом разветвленного строения, не будет сильным. [c.408]

    Октановое число характеризует степень детонации топлива в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. За исходные точки приняты  

[c.32]

    Детонация топлива в двигателях с воспламенением [c.95]

    Детонация топлива в двигателях [c.567]

    Установлено, что положение, в котором холодное пламя стабилизируется в проточном реакторе, можно варьировать с помощью небольших изменений октанового числа подаваемого топлива. На основе этого был разработан прибор непрерывного действия для определения октанового числа бензинового потока, работающий по принципу стабилизации холодного пламени в одном положении путем изменения давления в реакторе. В приборе используется контур обратной связи, содержащий два чувствительных элемента (рис. 14.8). Изменение давления может быть прокалибровано в октановых числах, шкала которых охватывает около 10 единиц в ту и другую сторону от октанового числа стандартного топлива. Этот метод постепенно вытесняет дорогостоящий и длительный метод определения октанового числа в стандартном двигателе, снабженном устройством для регистрации детонации топлива очевидно, что он может обеспечить значительное сокращение затрат производства на неф- 

[c.568]


    Рост степени сжатия в двигателе до определенного предела сопровождается, как известно, увеличением его мощности и экономических показателей. Однако повышение степени сжатия и связанный с этим рост температуры рабочей смеси приводит к детонации топлива. [c.26]

    Приготовление высококачественного (не детонирующего) топлива, которого требуют современные скоростные моторы, представляет собой сложную задачу, к разрешению которой можно подойти различными путями. В одних случаях задача успешно разрешается смешением надлежащим путем подобранных х омпонентов, в других — для снижения детонационных свойств топлива прибегают к помощи специальных присадок, антидетонаторов. Поскольку получение недетонирующего моторного топлива является одной из наиболее важных задач нефтяной промышленности, в настоящем разделе должны быть освещены с химической точки зрения все основные, относящиеся к этой проблеме вопросы, как то природа детонации топлива и ее характеристика, состав современного недетонирующего моторного топлива, антидетонаторы моторного топлива и механизм их действия [8 и др.]. 

[c.670]

    Тах им образом, можно сделать вывод, что при стуке (детонации) топливо мгновенно воспламеняется в конце камеры сгорания, и эта вспышка является причиной стука. Однако более подробные исследования показали, что такой вывод не обоснован. Исследования, выполненные [c.676]

    Действие металлоорганических антидетонаторов, согласно той же теории, заключается в том, что при распаде их в цилиндре двигателя поверхность активных капель покрывается тончайшим слоем металла, который должен предохранять ядра от самовоспламенения тем самым предотвращается и детонация топлива. [c.688]

    Действительно, непосредственные опыты показывают, что уже небольшая добавка различных органических перекисей явственно повышает детонационные свойства топлива перекиси же, особенно нестойкие, могут снижать Н. П. С. С. в той же или большей степени как наиболее мощные детонаторы топлива, подобно, например, нитритам, т. е. эфирам азотистой кислоты [22]. В полном согласии с этими данными находится наблюдение [23], что такие мало склонные к детонации углеводороды, как амилен и циклогексан, носле продолжительного соприкосновения с воздухом теряют свои антидетонационные свойства, очевидно за счет образования в них перекисей. С другой стороны, доказано, что даже такие наиболее реак-ционноспособные продукты превращения перекисей, как альдегиды, не только не увеличивают склонности топлива к детонации, но скорее даже, наоборот, несколько повышают Н. П. С. С., т. е. снижают детонационные свойства топлива [22]. Тешим образом, ясно, что причину детонации топлива следует искать прежде всего в возможности образования в процессе сгорания топлива веществ перекисного характера. 

[c.689]

    Пероксидная теория, наиболее просто и полно разъясняющая явления детонации топлива и действия антидетонаторов, получила в настоящее время широкое признание. Тем не менее некоторые вопросы в этой сложной области и поныне остаются не вполне понятными и требуют дальнейшего исследования. Так, например, известно, что такие углеводороды, как олефины, тетралин и некоторые другие, обладая ярко выраженной склонностью к образованию перекисей, тем не менее значительно уступают парафинам в склонности к детонации известен ряд наблюдений, когда прибавление тетраэтилсвинца, этого наиболее изученного антидетонатора, вызывало не положительный, а нулевой или даже отрицательный эффект в смысле снижения детонации непонятен также ярко выраженный избирательный характер действия тетраэтилсвинца на топлива различного состава, например слабая приемистость к этому антидетонатору олефинов и особенно бензола. Эти и многие другие факты показывают, что наука еще далеко не достигла исчерпывающего познания природы детонации топлива и ее предупреждения. 

[c.691]

    Они объяснили, что если воспламенение нагаром возникнет в цикле задолго до искры, несгоревшая часть горючей смеси может быть доведена до весьма высоких давлений и температур. При этом несгоревшая часть горючей смеси может самовоспламеняться и детонировать с резким стучащим звуком. Если воспламенение нагаром произойдет в более поздней части цикла, детонация может не произойти и в этих случаях воспламенение нагаром происходит бесшумно или почти бесшумно. С другой стороны, даже при возникновении вторичных фронтов пламени из-за горячих поверхностей, если антидетонационные свойства топлива достаточно велики, горючая смесь может полностью сгореть без возрастания давления до величины, достаточной для детонации топлива. [c.280]

    Свинецорганические соединения. Из органических соединений свинца широко известен тетраэтилсвинец (С2Нз)4РЬ. Тетраэтилсвинец (ТЭС, этиловая жидкость ) значительно повышает октановое число бензина, препятствует детонации топлива (см. разд. 36.1.2). Добавка к бензину всего 0,5% (масс.) ТЭС позво.пяет вдвое увеличить степень сжатия топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и, значит, существенно увеличить мощность двигателя. Все органические соединения свинца ядовиты, поэтому ТЭС постепенно заменяется другими антидетонаторами (см. разд. 29.11). [c.596]


    Свойство мочевины давать соединения включения используются в нефтеперерабатывающей промышленности для повышения качества топлива. Из бензина удаляют таким путем нормальные углеводороды, которые снижают октановое число горючего (являются причиной детонации топлива). При удалении и-алканов из топлива для реактивных двигателей снижается его температура застывания, так как углеводороды с разветвленной цепью плавятся значительно ниже нормальных. [c.276]

    Имея такие кривые, можно определить детонацию топлива в данном двигателе. Если при заданных условиях работы двигателя задержка воспламенения окажется меньше, чем время, требующееся для прохождения пламени через весь объем камеры сгорания, топливо будет детонировать в противном случае детонации не произойдет. [c.203]

    Значительное повышение давления и температуры в конце сжатия вызывает преждевременные вспышки и детонацию топлива в двигателе. Детонация в двигателе приводит к неполному сгоранию топлива, перегреву деталей, снижению мощности, ускоренному износу и быстрому выходу из строя двигателя. Для обеспечения нормального, бездетонационного сгорания ири повышении степени сжатия необходимо увеличивать октановое число бензина. [c.52]

    В 1932—1933 гг. в США в г. Юнионтаун были впервые проведены дорожные испытания топлив на автомобилях с целью разработки методики оценки антидетонациоиных свойств в реальных условиях и сопоставления этих данных с лабораторными. Разработанный в то время метод дорожных испытаний, получивший название метод Юнионтаун , или метод максимума детонации , состоял в определении наибольшей интенсивности детонации топлива при медленном разгоне автомобиля и подыскании смесей эталонных топлив, вызывающих равную интенсивность детонации, независимо от того, при какой скорости она наступает. Интенсивность детонации определялась на слух, разгон производился при полном открытии дросселя с уменьшением торможения автомобиля. [c.192]

    В заключение отметим, что в настоящее время широкое распространение получают вещества, замедляющие нежелательные для нас процессы (например, коррозию металлов, прогоркание пищевых жиров, окисление каучуков и других полимеров), но в ходе реакции сами претерпевающие известные изменения. Такие вещества получили название ингибиторов (лат. пЫЬеге —удерживать). К числу ингибиторов относится, например, тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4 — противодействует детонации топлива в двигателях внутреннего сгорания а-нафтол предохраняет крекинг-бензин от окисления и смолообразования, что понизило бы его качество, и т. д. [c.143]

    Вхарактеристикой топлива (бензина, керосина) для двигателей внутреннего сгорания является его октановое число (ОЧ). Детонация топлива в моторах объясняется неравномерностью процесса его сгорания и зависит от качества бензина. Мерой детонационной стойкости топлива н служит ОЧ оно численно равно содержанию (в объемных %) изооктана (ОЧ — 100) в его эталонной снеси с к-гелтаном (ОЧ — 0), при котором эта смесь имеет равные с испытуемым топливом антидетоиационные свойства. [c.470]

    Эгертон [74] гфедполагает, что антидетона цис иное действие тетраэтилсвинца при детонации топливо-воздушных смесей в двигателях внутреннего сгорания мсжно объяснить разрушением промежуточных перекисей, получаемых в процессе горения. [c.351]

    Октановое число — условная количественная характеристика стойкости моторного топлива к детонации в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания. Его находят сравнением детонирующих свойств топлива с эталоном, при этом детонационная стойкость изооктана условно принята за 100 пунктов шкалы октановых чисел, а н-гептана — за ноль. Стойкость к детонации топлива определяют в сравнении с соответствующей смесью изооктана и н-гептана. Численно октановое число испытуемого топлива Jвыpaжaeт я про центным содержанием изооктана (цо объему) и эквивалентной смеси с Н — ептаном. Октановое число в основном определяют одним.из двух методов моторным или исследовательским. Методы отличаются принятыми параметрами работы типового одноцилиндрового двигателя в стандартных условиях. Октановое число характеризует т опливо при работе двигателя на бедной рабочей смеси с коэффициентом избытка воздуха О, 9-1,1. [c.6]

    Так как на величину н. п. с. с. сильно влияют различные переменные факторы (атмосферное давление, влажность, нагар, интенсивность смазки и охлаждения и т. д.), то для большей устойчивости оценки детонационной стойкости топлив был предложен метод сравнения испытуемого образца со смесями эталонных топлив. Как и в первом методе, испытания ведутся на специальном одноцилиндровом двигателе с переменной е. Изменяя е, заставляют топливо детонировать с выбранной (стандартной) интенсивностью затем методом подбора определяют, какая смесь из эталонных топлив детонирует с той же силой, как и испытуемый образец. В качестве эталонных топлив применялись различные, сильно отличающиеся между собой по детонации топлива (например, толуол и парафинистый бензин, бензол и н-гептан и т. п.). В итоге склонность топлива к детонации (или детонационная стойкость топлива) выражалась численной величиной процентного содержания (по объёму) стойкого против детонации компонента в найденной эквивалентной смеси эталонных топлив. Эта величина получила название эквивалента (толуолового, бензольного и т. д.). Метод эквивалентов основан на том наблюдении, что условия испытания и конструкция опытного двигателя приблизительно одинаково влияют на поведение испытуемого образца и смеси эталонных топлив, т.. е эквивалент по величине более устойчив, чемн. п. с. с. [c.223]

    Метод разработан в 1932 г. из тех соображений, что в вопросе надёжности работы и прочности металлов авиадвигателя температура головки имеет доми -пирующее значение. В этом методе указанная температура является мерой интенсивности детонации. Топливо считается имеющим тем более высокую дето- [c.228]

    Действительно, опыт показывает, что при недетонирующем топливе повышение степени сжатия с 5 до 8 увеличивает мощность двигателя легкого типа примерно иа 25% и снижает удельный расход топлива примерно на 23%. Понятно поэтому, что основное направление в развитии современного моторостроения определилось в сторону конструирования легких двигателей с повышенной степенью сжатия. Серьезным препятствием на этом пути является, однако, детонация топлива. Так, например, при работе на многих выдающихся по своим качествам бензинах прямой гонки, в частности на грозненском и краснодарском авиабензинах, применение двигателей со степенью сжатия выше 5,4—5,8 оказывается унге невозможрплм из-за наступления детонации, последняя же, как было показано выше (ср. рис. 126 на стр. 675), вызывает резкое падение мощности и экономичности двигателя. Естественно, таким образом, что снижение детонационных свойств моторного топлива является одной из актуальнейших задач топливной проблемы. [c.679]

    С чисто физической точки зрения детонацию топлива в моторе можно представить следуюш,им образом [18]. Пусть смесь топлива с воздухом, сжатая в цилиндре двигателя и нагретая до температуры, близкой к температуре ее самовоспламенения, возгорается, например, от свечи. Вначале образующийся фронт пламени распространяется норм ально при этом газообразные продукты сгорания, естественно, должны увеличивать общую упругость газовой смеси и ее температуру. Когда температура несгорев-шей части газовой смеси достигает температуры ее самовоспламенения, происходит мгновенное самовозгорание, сопровождаемое резким скачком давления, которое и передается стенками цилиндра в виде характерного стука. Опыт показывает, что между температурой самовоспламенения топлива и склонностью его к детонации, характеризуемой наивысшей полезной степенью сжатия (И. П. С. С.) для данного топлива, действительно наблюдается прямая зависимость (табл. 162). [c.687]

    Наиболее важным проявлением преждевременного воспламенения является, пожалуй, появление весьма неритмичной, резкой и х ромкой детона ции (это явление имеет специальное название wild ping >). Разработана методика для определения стойкости высококачественных топлив к такого рода нарушениям нормального сгорания при нормальном зажигании в стандартных легковых ав омобилях получаемые результаты выражали в величинах октанового числа. Отложения, являвшиеся источником преждевременного воспламенения, накапливались на протяжении 320—640 км пробега в режиме малой нагрузки. Результаты этих испытаний для одного автомобиля приведены на фиг. 18. Можно видеть, что стойкость товарных высококачественных бензинов к воспламенению изменяется в достаточно широких пределах и поэтому оказывает важное влияние на стойкость этих топлив к рассмотренному выше виду детонации. Топливо с низкой стойкостью к воспламенению более склонно к детонации, чез.1 можно предполагать на основании его октанового числа. [c.405]

    Детонация топлива и октанввое число. Коэффициент полезного действия двигателя зависит от степени сжатия горючей смеси. Степень сжатия-отношение первоначального объема бензино-воздушной смеси, которая засасывается в цилиндр, к конечному объему после сжатия. Повышение степени сжатия дает возможность экономить топливо и увеличивать мощность двигателя. Увеличение же мощности двигателя, например, автомобиля, означает увеличение скорости и грузоподъемности, уменьшение расхода топлива. При нормальном сгорании топлива давление внутри цилиндра повышается непрерывно, скорость сгорания 20—25 м сек. При неправильном сгорании происходит детонация — смесь бензина с воздухом вспыхивает мгновенно со взрывом, скорость сгорания 1500—2000 м/сек. При этом быстро выделяется огромное количество газов, что приводит к резкому повышению давления внутри цилиндра. Удар детонационной волны о стенки цилиндра и поршень создает стук мотора. Следствие детонации — неправильная работа мотора, снижение мощности двигателя, повышение расхода горючего, прогар и разрушение отдельных частей мотора. [c.136]

    Испытания ироводят нри начальной детонации топлива в цилиндре. [c.492]

    Рассмотрим явления, происходящие при сферической детонации топливо-кислородных и топливо-воздзопных смесей. Распространение сферической детонационной волны отличается от распространения плоской детонационной волны в трубке постоянного сечения прежде всего тем, что в первом случае поверхность ударной волны, распространяющейся во фронте детонационной волны и обеспечивающей воспламенение ударно-сжатого газа, непрерывно возрастает как квадрат ее радиуса, во втором случае поверхность ударной волны остается постоянной. Из эксперимента известно, что плоская детонационная волна может стационарно распространяться со скоростью, пониженной на 10—15% по сравнению с расчетной. Следовательно, если при распространении сферической детонационной волны обеспечить условия, при которых падение скорости не будет превышать 10—15% от расчетной, то такая волна, по-видимому, будет распространяться стационарно. Из чисто геометрического рассмотрения структуры сферической детонационной волны можно получить зависимость ослабления ударной волны во фронте сферической детонационной волны от ее радиуса и периода индукции воспламенения смеси в условиях сжатия ее ударной волной [7]. Эта зависимость имеет следующий вид  [c.185]

    Химия элементоорганических соединений стала бурно развиваться с конца XIX в. и теперь является важным направлением орга нического синтеза. Многие металлоорганические веп ества используются в промышленности и сельском хозяйстве. Так, применение Киппингом [1] методов Гриньяра для синтеза кремний-органических соединений привело в конечном итоге к созданию новой отрасли химической промышленности, выпускающей крем-нийорганические полимеры — силаны. Производство кремний-органических продуктов в настоящее время составляет более 27 ООО т в год [2]. Исследования Миугли [1], показавшие, что органические соединения свинца являются эффективным средством борьбы с детонацией топлива в двигателях, положили начало промышленному производству тетраэтилсвинца, которое достигло 227 ООО т в год [3]. Объем производства оловоорганических соединений достиг примерно 1360 т в год [4]. Они применяются для стабилизации поливинилхлорида, в качестве антиоксидантов для каучуков, как катализаторы полимеризации оле-финов и как фунгициды. Алюминийалкилов потребляется 2720 т в год [5]. Органические соединения ртути, цинка и магния, находящие различное применение, производятся в небольшом количестве в основном из-за их высокой стоимости. [c.208]

    Стуки в двигателе. При звонких стуках в цилиндрах двигателя, причиной которых могут быть преждевременные вспышки или детонация топлива, необходимо перевести рычаг опережения зажигания магнето в положение большего запаздывания и снизить давление топливного газа. Если после этого стуки не прекратятся, нужно остановить газомотокомпрессор и выяснить причину их возникновения при резких стуках в цилиндрах, происходящих вследствие чрезмерного износа поршневых колец, следует остановить газомотор и сменить поршневые кольца, а при большом износе канавок сменить силовой поршень нри появлении глухих, со скрипом ударов, сопровождаемых быстрым падением угловой скорости вращения (явление, характерное для заедания поршня), необходимо немедленно остановить газомотокомпрессор вручную прокачать масло в цилиндр из лубрикатора снять крышку силового цилиндра, налить в цилиндр немного керосину и оставить там на несколько часов затем повернуть вал и вручную извлечь поршень. Пуск двигателя в ход разрешается после удаления задиров на поршпе и зеркале цилиндра наждачным камнем при появлении резких стуков, возникающих при значительных выработках шатунных подшипников или ослаблении шатунных болтов, нужно немедленно остановить газомотокомпрессор для устранения причин, вызывающих эти недостатки при появлении глухого стука вследствие ослабления коренных подшипников или их выработки следует остановить газомотокомпрессор и произвести перетяжку подшипников при обнаружении эллиптичности (овальности) шеек вала требуется переточка их и перезаливка подшипников. [c.172]


Что такое детонация топлива в двигателе – АвтоТоп

Что такое детонация двигателя внутреннего сгорания

Детонация двигателя явление не из приятных. Причины детонации мы разберем в конце статьи, а сначала давайте разберемся в том, что такое детонация, и что при ней происходит с двигателем.

Нормальное сгорание топлива в цилиндре, это химическое взаимодействие, протекающее в смеси паров бензина с воздухом. Для того чтобы процесс начался, мало просто перемешать горючее с воздухом в нужной пропорции, этому веществу необходимо еще дать необходимую энергию.

В дизельных двигателях для этого создается очень высокое давление на горючую смесь и температура в конце такта сжатия способствует воспламенению топлива. В бензиновых моторах смесь необходимо поджечь искрой, которая создается при помощи автомобильной свечи. Сформировавшееся пламя распространяется от электродов автомобильной свечи к стенкам всей камеры сгорания.

Пока фронт пламени идет от свечи зажигания к дальним зонам камеры сгорания, может произойти ее самовоспламенение до прихода огня. Несомненно, из-за этого возникает слабая ударная волна, которая встречает на своем пути подготовленное к воспламенению топливо.

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

Это явление проявляется, как правило, при средних и больших оборотах мотора. Слабая и кратковременная нагрузка не оказывает серьезного вредного воздействия. Кроме того, чем ближе обстоятельства сгорания в моторе к детонации, тем выше его КПД.

В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Последствия детонации двигателя

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

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

Детонация двигателя при выключении

После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается. И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг». Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

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

Причины возникновения детонации в двигателе

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

Помимо низкого качества топлива причиной детонации может стать:

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

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

Что делать, если двигатель детонирует?

Детонация, как правило, возникает при определенных режимах работы двигателя, характеризующихся высокими оборотами двигателя и повышенной нагрузкой.

Это может быть резкий старт с места, движение в гору, движение с полной загрузкой и т.д.

Для борьбы с детонацией в современных двигателях используется специальный датчик, который так и называется датчик детонации. Он отслеживает параметры работы двигателя, и в случае появления детонации изменяет режим работы двигателя за счет изменения состава топливной смеси и параметров угла опережения зажигания.

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

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

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.

Причина детонации

В обычных условиях рабочая смесь топлива с воздухом воспламеняется от свечи зажигания, после чего пламя равномерно распространяется в камере сгорания со средней скоростью около 20 м/с. При неравномерном воспламенении рабочей смеси температура и давление воспламеняющейся смеси резко повышаются, так же, как давление и температура невоспламененной смеси. Если при этом в нескольких местах превышается критическая температура, возникают очаги самовоспламенения, вызывающие неравномерное ударное возгорание остатка рабочей смеси. Неравномерный процесс сгорания образует сильные ударные волны, вызывающие звонкий детонационный звук при достижении поверхности цилиндра.

Способы предотвращения детонации

На практике существуют три вида мероприятий по предотвращению детонации.

  1. Предотвращение детонации при эксплуатации двигателя, когда она возникает во время движения автомобиля и необходимы срочные меры для предотвращения сильных повреждений двигателя.
  2. Предотвращение возможной детонации при разработке двигателя, когда используется комплекс мер для противодействия появлению детонации.
  3. Предотвращение возможной детонации путем разработки топлива с высокой детонационной стойкостью.

1. Предотвращение детонации при эксплуатации двигателя.

Во время движения автомобиля детонация может возникнуть при разгоне или движении с большой скоростью. В обоих случаях двигатель сильно перегружается.

Детонация при разгоне возникает при ускорении транспортного средства с низких оборотов коленчатого вала путем резкого нажатия на педаль «газа». При этом резко увеличивается подача рабочей смеси в цилиндры, избыток смеси не успевает сгорать вовремя и догорание смеси вызывает детонационные процессы. В таком случае помогает переключение на следующую передачу (при наличии механической коробки передач), когда при той же мощности двигателя повышается частота вращения коленчатого вала, а крутящий момент уменьшается. Наполнение и вентиляция цилиндров двигателя происходят более равномерно, не остается сгорающих избытков рабочей смеси и детонация исчезает.

Детонация при движении с большой скоростью возникает с выходом двигателя на излишне высокую частоту вращения коленчатого вала. Ее можно легко не заметить, и так как не принимаются никакие меры, это нередко приводит к прогоранию поршня. В этом случае достаточноснизить скорость, то есть уменьшить подачу рабочей смеси в цилиндры. Двигатель выйдет на оптимальный режим работы и детонация исчезнет. Если детонация возникает в двигателе, работающем на обычном бензине, поможет замена на бензин высшего качества.

Кроме того, можно снизить склонность двигателя к детонации, настроив угол опережения зажигание на «поздний». При «позднем» зажигании давление в цилиндрах остается низким, а топливо не так часто самовоспламеняется. Обратной стороной такого решения является снижение мощности двигателя и увеличения расхода топлива.

2. Предотвращение возможной детонации при разработке двигателя.

Выбор степени сжатия

Степень сжатия следует выбирать настолько высокую, насколько это возможно для работы двигателя без детонации на имеющемся в продаже бензине.

Обычный бензин позволяет выбрать степень сжатия E до 9.

Бензин высшего качества позволяет выбрать степень сжатия E от 8,5 до 11. При расчетах необходимо учитывать, что высокое значение степени сжатия увеличивает мощность двигателя и снижает расход топлива.

Положение свечи зажигания

Склонность двигателя к детонации снизится, если пламя будет распространяться от горячих частиц смеси к холодным. Самым горячим местом в камере сгорания является выпускной клапан. Рядом с ним должна устанавливаться свеча зажигания.

Рис. Хорошее охлаждение камеры сгорания предотвращает детонацию

Форма камеры сгорания

Форма камеры сгорания также влияет на возникновение детонации. Единая камера сгорания менее предрасположена к детонации, чем разделенная.

Частицы рабочей смеси, которые поздно охватываются пламенем, должны сохранять низкую температуру с помощью хорошо охлажденных стенок камеры сгорания для предотвращения преждевременного воспламенения. Вихревое движение топливовоздушной смеси в камере сгорания поддерживает равномерный состав смеси и распределение температур. Пламя распространяется по камере сгорания быстрее, что не вызывает взрывных реакции при сгорании. Вихревое движение смеси обеспечивается геометрией впускного канала, а также соответствующей формой камеры сгорания и поршня, что закладывается на стадии проектирования двигателя. Во впускных каналах сложной геометрии увеличивается аэродинамическое сопротивление движению потока рабочей смеси, поэтому наполнение цилиндров и, соответственно, литровая мощность двигателя снижаются.

Охлаждение

Посредством хорошего охлаждения двигателя снижается температура рабочей смеси и она остается менее склонной к самовоспламенению. Жидкостное охлаждение двигателя имеет больше преимуществ, чем воздушное.

При использовании алюминиевых сплавов вместо чугуна температура головки блока цилиндров остается низкой вследствие в три раза большей теплопроводности.

Электронная система предотвращения детонации

Детонация исчезает, если установить угол опережения зажигания в «позднее» положение. Для этого используется электронная система предотвращения детонации в сочетании с электронной системой зажигания. Датчик детонации, установленный на двигателе (датчик ускорения), улавливает детонационные вибрации, например, блока цилиндров двигателя. Сигналы датчика детонации анализируются микропроцессором, который при необходимости перестраивает работу системы зажигания согласно уровню детонации, например, на 1 градус угла поворота коленчатого вала в направлении «позднее», пока детонационные вибрации не перестанут улавливаться.

Если детонация не улавливается, электронная система зажигания управляет работой двигателя в обычном режиме. При этом, правда, возможно приближение работы двигателя к зоне возможного возникновения детонации. В противоположность этому в двигателе без электронной системы предотвращения детонации режимы работы удерживаются на относительно большой дистанции от зоны возможного возникновения детонации. Следует, однако, учитывать, что работа двигателя вблизи этой зоны означает большую литровую мощность двигателя и меньший удельный расход топлива. В двигателях с электронной системой предотвращения детонации также может увеличиться степень сжатия; кроме того, они не чувствительны к топливу с незначительным октановым числом.

3. Предотвращение возможной детонации путем разработки топлива с высокой детонационной стойкостью.

Рис. Детонационная стойкость углеводородов

Горючее получают путем перегонки нефти, которая представляет собой множественные соединения углеводородов, имеющих различную детонационную стойкость. Дистиллят нефти подвергается химическим процессам для обогащения антидетонационными углеводородами.

При перегонке нефти получается бензин с диапазоном кипения 40-215 °С. Его удельная теплота сгорания составляет Нп

43 000 кДж/кг. Бензин разделяют на обычный бензин (плотность р — 0,74 г/см3), бензин высшего качества (р

0,76 г/см3) и бензин наивысшего качества. Детонационная стойкость разных сортов бензина различается вследствие различного состава. Октановые числа бензина по исследовательскому методу (ROZ) по меньшей мере, должны быть равны следующим величинам:

  • обычный бензин ROZмин= 91
  • бензин высшего качества ROZмин = 95
  • бензин наивысшего качества ROZмин = 98

Раньше для увеличения детонационной стойкости в бензин добавляли соединения свинца. Так как свинец и его соединения ядовиты и несут угрозу для окружающей среды, свинцевание бензина было запрещено на законодательном уровне. Исключением является этилированный бензин высшего качества с октановым числом ROZмин = 98 (максимальное содержание свинца 0,15 г/л). Так как все современные двигатели оснащены каталитическими нейтрализаторами для очистки отработавших газов, они не должны работать на этилированном бензине. Свинец и его соединения покрыли бы поверхность нейтрализатора и вступили с ней в химическую реакцию. Вследствие этого очистка отработавших газов стала бы невозможной.

Те соединения свинца, которые раньше добавлялись в бензин для повышения детонационной стойкости, называются антидетонаторами.

В качестве антидетонаторов использовались тетраметилсвинец (Рb(СН3)4) и тетраэтилсвинец (Рb(С2Н5)4). Оба соединения свинца очень ядовиты. Их действие заключается в том, что они вследствие высокой температуры распадаются до воспламенения смеси в камере сгорания, и возникающий свинцовый порошок предотвращает преждевременное самовоспламенение смеси.

Чтобы во время сгорания не образовывался оксид свинца, который способен ускорить износ цилиндра, в бензин добавляют соединения брома и хлора. При высокой температуре в камере сгорания двигателя свинец образовывает бромид свинца или хлорид свинца. Эти два очень ядовитых соединения свинца становятся газообразными при температуре около 800 °С и выводятся из двигателя вместе с отработавшими газами. Они считаются вредными примесями в отработавших газах и приводят к загрязнению воздуха.

Добавление в бензин спиртов, например, метанола, также повышает детонационную стойкость топлива. Разумеется, при добавлении большого количества, равного 15%, топливная аппаратура системы питания двигателя должна быть специально настроена на смесь бензина и спирта.

Определение детонационной стойкости бензина

Детонационная стойкость бензина выражается в его октановом числе.

Октановое число бензина указывает на то, что данный вид топлива обладает такой же детонационной стойкостью, что и эталонная сравнительная смесь углеводородов — изооктана и нормального гептана. Так как изооктан имеет октановое число 100, а нормальный гептан — октановое число 0, то октановое число 80 означает, что детонационная стойкость бензина равна детонационной стойкости смеси из 80% (объемных частей) изооктана и 20% (объемных частей) нормального гептана. Детонационная стойкость растет с увеличением октанового числа.

Определение октанового числа выполняется на соответствующем испытательном стенде с использованием эталонного двигателя для оценки детонационной стойкости различных видов топлива. Эталонным в данном случае считается одноцилиндровый четырехтактный бензоиновый двигатель с термосифонной системой жидкостного охлаждения, в которой отсутствует помпа, а охлаждающая жидкость испаряется, и пар низкого давления конденсируется в радиаторе, а затем в виде конденсата возвращается в рубашку охлаждения. Степень сжатия двигателя во время испытаний может изменяться в границах между 4 и 18.

Существует два стандартизированных метода испытаний: исследовательский метод и моторный метод. Соответственно, результатами являются исследовательское октановое число бензина (ROZ) и моторное октановое число бензина (MOZ). Различия основных параметров обоих методов указаны в таблице.

Таблица. Различия параметров исследовательского и моторного методов

В моторном методе смесь воздуха и бензина нагревается позади карбюратора, а в исследовательском методе — воздух нагревается перед карбюратором.

Эталонный двигатель запускается и соединяется с большим электрическим генератором, в котором крутящий момент от эталонного двигателя возбуждает электрический ток, создающий тормозной момент. Измерение октанового числа всегда проводится в режиме сильной детонации при сгорании рабочей смеси. При этом коэффициент избытка воздуха регулируется так, чтобы получить детонацию максимальной интенсивности. Индуктивный датчик и электронный усилитель сигналов замеряют уровень детонации и выводят показания на дисплей специального прибора — детонометра. Компрессия двигателя настраивается таким образом, чтобы показания детонометра исследуемого бензина находились в середине шкалы прибора. Затем в систему питания вводятся две сравнительные смеси, чьи октановые числа различаются лишь на две единицы. Одна сравнительная смесь должна вызывать более сильную, а вторая более слабую детонацию, чем бензин. Посредством линейной интерполяции определяется и округляется до десятых долей октановое число бензина.

Рис. Определение октанового числа бензина

Один и тот же бензин, испытанный по моторному методу, имеет меньшее октановое число, чем выявленное по исследовательскому методу. Октановое число, определяемое по моторному методу, в современном бензине меньше примерно на 10 единиц, чем октановое число, определяемое по исследовательскому методу. Данная разница обусловлена тем, что соотношение олефинов и ароматических углеводородов в двух методах испытаний отличаются. На сегодняшний день исследовательское октановое число в бензине равно приблизительно 92, а в бензине высшего качества — 95 единиц. Октановое число, определяемое по исследовательскому методу, указывает на то, как ведет себя топливо при ускорении (детонация при разгоне).

Октановое число, определяемое по моторному методу, наоборот, указывает на поведение при большой нагрузке (детонация при высокой частоте вращения коленчатого вала).

Наряду с исследовательским и моторым октановыми числами существует также октановое число, определяемое по дорожному методу (SOZ). Оно определяется методом дорожных испытания транспортного средства согласно «модифицированному дорожному методу». В прогретый двигатель подаются различные сравнительные смеси из изооктана и нормального гептана. Автомобиль сначала ускоряется до максимальной скорости на прямой передаче, позволяющей плавное движение без рывков. Угол опережения зажигания регулируется до тех пор, пока не исчезнет детонация. В результате данные испытаний образуют базовую кривую, отображенную на рисунке.

Рис. Определение октанового числа по дорожному методу

Затем по тому же методу определяется установка зажигания, при которой начинается детонация, для исследуемого бензина. По базовой кривой определяется октановое число бензина по дорожному методу. Эта величина в различных двигателях будет иметь различные значения для одного и того же бензина.

Детонация двигателя: что это такое?

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

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

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

Содержание статьи

Основные причины детонации

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

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

В списке основных причин появления детонации отмечены:

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

Эксплуатация двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Октановое число бензина

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

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

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

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

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

Особенности конструкции ДВС

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

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

Конструктивные решения для предотвращения детонации

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

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

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

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

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

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

Детонация двигателя при выключении зажигания

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

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

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

Детонация двигателя и возможные последствия

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

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

Читайте также

Детонация двигателя – причины и способы борьбы

Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию они впитывали буквально с первых уроков автошколы, и она была одним из пунктов правильного вождения и обслуживания автомобиля. Характерный звук детонации, который в народе прозвали «стуком пальцев», каждый заучивал буквально с первых километров. Однако начинающие автомобилисты, которые лишь недавно вступили в ряды водителей, могут вообще не знать о таком явлении. Современные автомобили худо-бедно научились бороться с детонацией, и она перестала быть такой распространенной. Но в этом и опасность – сама детонация, как физическое явление, никуда не делась и в современных моторах, при возникновении она все равно наносит сильный вред двигателю, особенно, когда водитель не знает что это такое и как с ней бороться.

Воспламенение смеси в цилиндрах

Что такое детонация?

Говоря научным языков, детонация – это произвольное самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя, которое имеет характер взрывной волны. Именно последний параметр отличает детонацию от других случаев самовозгорания смеси в цилиндрах (например, калильного зажигания). Основная проблема детонации не в том, что топливо-воздушная смесь воспламенилась не в «свое» время, а в том, что скорость распространения этого огня в 500-1000 раз больше чем в случае обычного «поджига» от свечи. Именно ударная волна и приводит ко всем негативным последствиям детонации.

Чтобы было понятно, о какой напасти идет речь, перечислим негативные моменты, которые детонация оказывает на двигатель.

1. Все элементы мотора получают перегрузки, что заметно сокращает их ресурс. Особенно страдают поршни и коленвал.

Поврежденный поршень из-за детонации

2. Из-за повышения температуры увеличивается риск прогара клапанов и прокладки головки блока.

Прогоревший клапан

3. Детонационная волна смывает масляную пленку со стенок цилиндров, что может привести к задирам.

Задир в цилиндре

Кстати, характерный звук при возникновении детонации это вовсе не стук пальцев, как принято считать, а удары взрывной волны от детонации по стенкам цилиндров. Если бы пальцы двигателя были настолько изношены, что издавали бы такие звуки, то владельцу этого мотора надо было бы думать не о детонации, а о капремонте.

Причины возникновения детонации

Понятно, что детонация это прежде всего самовоспламенение. Но почему смесь вообще самопроизвольно загорается? В идеальных условиях этого не происходит, однако стоит появиться нескольким дополнительным факторам и тепловая работа двигателя нарушается. И тут сразу жди детонацию.

1. Неправильное октановое число бензина. Двигатель проектируется инженерами под использование топлива определенного типа. Степень сжатия, форма камеры сгорания, сечение клапанов все это выбирается с учетом характеристик топлива. Если использовать бензин, у которого октановое число ниже, то все расчеты нарушаются, а топливо-воздушная смесь начинает детонировать. Это справедливо и для топлива с различными присадками, которое формально по ОЧ подходит. Кстати, у газа октановое число очень высокое, больше 100, поэтому при работе на газу детонация встречается очень редко.

2. Слишком раннее зажигание. Неправильный угол установки зажигания также один из факторов, которые приводят к детонации. Противоречие в том, что двигатель любит раннее зажигание, но его же любит и детонация, так что при настройке нужно найти компромисс, чтобы двигатель работал хорошо, но без детонации.

Угол опережения зажигания

В карбюраторную эпоху этот навык оттачивали годами, ведь выставлять зажигание приходилось ориентируясь только на слух и ощущения. Инжекторная эпоха эти навыки нивелировала. Теперь зажиганием заведует электронный блок управления, а в самом двигателе встроен специальный датчик. При малейших намеках на детонацию, ЭБУ начинает регулировать угол зажигания. При этом нужно понимать, что его возможности небезграничны – и полностью компенсировать другие факторы ЭБУ не может. Вот почему даже в инжекторную эпоху детонация не является пережитком прошлого.

3. Обедненная топливно-воздушная смесь. Ситуация аналогичная зажиганию, раньше все регулировки были механические и неправильно настроенный карбюратор мог приводить к серьезной детонации, но теперь все в руках электроники, которая очевидных «косяков» не совершает. Не стоит забывать про случаи перепрошивки, когда мотор специально переводят на бедную смесь или проблемы с инжектором, из-за которых смесь в цилиндрах получается неправильной.

4. Неподходящие свечи. Использование свечей с характеристиками, которые отличаются от рекомендованных производителем, тоже может привести к детонации. Смесь сгорает не полностью и ее остатки начинают детонировать.

5. Нагар на стенках камеры сгорания. Закоксованность двигателя тоже один из факторов появления детонации. Слой отложений ухудшает теплоотвод, элементы двигателя сильно нагреваются и от них поджигаются остатки смеси.

Нагар на стенках

6. Манера вождения. Детонация не любит высокие обороты, когда цилиндры быстро «проветриваются», а у несгоревшей смеси мало шансов где-то дополнительно воспламениться. Но детонация любит высокую нагрузку, топлива в цилиндры поступает много и сгорает оно не полностью. Из этого нетрудно сделать вывод – езда на низких оборотах со значительным нажатием педали газа это просто рай для детонации. Водители часто про это забывают – поднимаются в горку на высоких передачах, пытаются резко ускориться чуть ли не с холостых оборотов, не меняют момент переключения передач при увеличении загрузки. Все это способствует детонации. Правда, речь идет только о машинах с механическими коробками передач, «автоматы», вариаторы и «роботы» обычно настраивают, чтобы исключить такие режимы работы.

Борьба с детонацией

Водитель, который не обращает внимание на детонацию, серьезно сокращает ресурс двигателя и приближает его ремонт. Закрывать глаза на регулярное появление детонации нельзя, стоит задуматься над причиной.

1. Владельцу карбюраторного авто нужно проверить зажигание и карбюратор. Зажигание можно диагностировать самому, для этого есть выработанная годами рекомендация. Разогнаться до 40 км/ч, включить 4 передачу (речь, конечно, только о механике) и нажать педаль газа в пол. В идеальной ситуации двигатель должен детонировать буквально пару секунд (если детонации совсем не будет значит зажигание слишком позднее), а потом перейти на нормальный режим работы. Карбюратор в домашних условиях настроить труднее, тут и опыт нужен, и газоанализатор, так что с этим вопросом лучше в сервис.

2. У инжекторных автомобилей появление детонации чаще всего связано с некачественным топливом. Попробуйте поменять заправку или использовать бензин с более высоким октановым числом.

3. Всем водителям, вне зависимости от типа двигателя, стоит оценить манеру вождения. Общая рекомендация – не «насиловать» двигатель на низких оборотах, а выбирать режим работы двигателя в зависимости от степени открытия дросселя. При постоянных стояниях в пробках есть рекомендация периодически раскручивать двигатель до отчески, чтобы сжигать образовавшийся нагар.

Как видите, бороться с детонацией не трудно, но эти простые меры помогут продлить жить двигателя и избавят водителя от многих проблем.

С уважением, Александр Нечаев.

Детонация двигателя — что это такое

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.

Что это такое – детонация двигателя?

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.

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.

Детонация двигателя – устанавливаем причины

Детонация двигателя является крайне нежелательным процессом при работе двигателя вашего автомобиля. Так как сама детонация является неконтролируемым процессом ускоренного сгорания топливно-воздушной смеси сопровождаемая резкими ударными нагрузками на ЦПГ (цилиндро поршневую группу), а так же кривошипно-шатунный механизм. Разберемся с причинами возникновения детонации:

1. Заниженное октановое число

Первым делом при возникновении детонации двигателя следует перейти на заправку двигателя более высокооктановым бензином (в пределах разрешенных заводом производителем). В современных двигателях степень сжатия является повышенной, что подразумевает использование топлива с повышенным октановым числом.

2. Раннее зажигание

Часто встречаются случаи с установкой сильно раннего зажигания. Делается это для того, чтобы двигатель лучше «реагировал» на открытие дроссельной заслонки. Так оно и есть, но в этом трюке есть одна тонкость. Устанавливая слишком раннее зажигание мы провоцируем возникновение преждевременного воспламенения топливно-воздушной смеси как раз в тот момент, когда поршень движется вверх к ВМТ (верхней мертвой точке), а раннее воспламенение оказывает на него противодействующую ударную нагрузку, что и приводит к детонации и повышенному перегреву внутри цилиндра.

3. Обеднённая смесь

Обедненная смесь имеет повышенное содержание воздуха и недостаточное содержание топлива. Такая смесь создается в двух случаях: либо в случае ошибки в регулировках, либо намеренно для увеличения мощности двигателя.

В случае качественной смеси (как предусмотрено заводом) топливо обеспечивает более плавное ее воспламенение, что позволяет контролировать температуру горения. Обедненная же смесь вызывает перегрев внутренних элементов двигателя, что влечет при дальнейших впрысках топлива, неконтролируемое воспламенение смеси. Обедненная смесь сильно увеличивает шансы возникновения детонации двигателя.

4. Нагар/отложения в камере сгорания

Детонация двигателя может возникать в случае образования отложений, которые создают «тепловую рубашку» в камере сгорания, что соответственно приводит к значительному повышению рабочих температур и неконтролируемому воспламенению смеси в цилиндре.

5. Свечи зажигания

Для каждого двигателя внутреннего сгорания предназначены свечи подходящие под конкретный двигатель по тепловым характеристикам. Несоответствием же свечей может быть вызвана детонация двигателя. Следует помнить, что при регулярно повторяющейся детонации прогорают днище поршня и клапана. А так же возникает сильный износ двигателя за счет не рассчитанных ударных нагрузок на внутренние детали. При обнаружении детонации следует заняться скорейшим устранением причины, во избежание дорогостоящего ремонта.

Последствия детонации

При таком «неправильном» сгорании топлива температура в цилиндрах резко повышается, что пагубно сказывается на свечах зажигания, клапанах и поршневых кольцах. Резкая температура способствует выгоранию масляной пленки на цилиндрах, что в свою очередь, неизбежно приводит к более интенсивному износу цилиндропоршневой группы вплоть до залегания колец и появления задиров на стенках цилиндров. Выгорание электродов свечей, трещины, зазубрины и оплавления на поршнях, клапанах и цилиндрах, – это далеко не полный список последствий детонационных стуков в двигателе.

Наряду с высокой температурой возникает и ударная нагрузка на все движущиеся части механизмов двигателя. В первую очередь страдает кривошипно-шатунный механизм. Сильные ударные нагрузки негативно сказываются на состоянии поршня, шатуна, а также коренных и шатунных вкладышей и коленчатого вала. Другими словами, ни один механизм двигателя не приспособлен к детонационным нагрузкам.

Звук детонации двигателя – стоит ли обращать внимание на дефект?

К чему приводит сильная детонация двигателя, признаки которой изложены выше?

Во-первых, существенно падает мощность мотора и происходит интенсивный износ деталей кривошипно-шатунного механизма.

Во-вторых, в результате этих негативных процессов двигатель сильно перегревается, что приводит к разрушению поршней и поверхности цилиндров.

В-третьих, если не устранить причину детонации, может прогореть прокладка под головкой цилиндров. Иногда для увеличения крутящего момента повышают угол опережения зажигания, что является одной из самых распространенных причин возникновения детонации. Существенно увеличивается риск ее появления, если осуществлялось самостоятельное и неоправданное изменение заводских регулировок для соотношения в горючей смеси топлива и воздуха (обедненная смесь).

Как устранить детонацию двигателя?

Естественно, мы должны посоветовать, как устранить детонацию двигателя, приступим. Детонация не возникает на пустом месте. Если до заправки двигатель работал, как часы, а после нее стал детонировать, то причина может быть в топливе, которое необходимо слить и заправить автомобиль качественным бензином (соляркой).

При продолжительной эксплуатации автомобиля без существенных нагрузок возможно образование нагара в цилиндрах, что вызывает увеличение степени сжатия и снижение эффективности отвода тепла. Существует простой способ решения этой проблемы. Рекомендуется раз в несколько дней давать двигателю максимальную нагрузку, то есть разогнать автомобиль до максимальной скорости буквально на пару минут. Только не стоит этого делать в условиях плотного потока городского транспорта. Иногда детонация дизельного двигателя сопровождается черным или зеленоватым выхлопом. Это говорит о том, что в цилиндрах произошло разрушение поршней, и через выхлопную трубу вылетают частицы алюминия. В этом случае простыми регулировками уже ничего не исправить. Потребуется замена поршневой группы.

Небольшая детонация при запуске двигателя может возникать в результате нарушения работы свеч зажигания. На дизельном моторе это происходит, если запала игла форсунки. В первом случае ничего не стоит просто заменить неисправные свечи, а вот во втором – не обойтись без посещения СТО.

Как избежать детонирование двигателя?

Чтобы избежать последствий данной проблемы, рекомендуется:

Заправлять автомобиль только бензином с октановым числом, отмеченным в руководстве по эксплуатации машины и только на сертифицированных АЗС.

Важно следить за состоянием элементов системы охлаждения, регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости, при необходимости заменять ее. Также рекомендуется регулярно осматривать радиатор, при необходимости очищать его, а также следить за работоспособностью охлаждающего вентилятора. Выполнение этих несложных условий поможет избежать внезапного перегрева двигателя и как его следствия, детонации.

Также верным избавлением от этой дисфункции двигателя служит регулировка угла опережения зажигания. После регулировки зажигания желательно сделать пробный заезд, на котором следует разогнать автомобиль до 40-50 км/ч и резко нажать педаль акселератора. Если при этом характерные звуки под капотом несильные и непродолжительные, то зажигание можно считать отрегулированным. Если же нет, процедуру регулировки необходимо повторить. Ну и, разумеется, свечи и проводка должны быть чистыми и исправными. Зная, что такое детонация и методы ее устранения, можно обеспечить двигателю своего автомобиля долгую и безаварийную жизнь.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Детонация дизельного топлива в двигателе: давление детонации, причины и скорость детонации ДТ

Детонация дизельного топлива — это чрезмерно быстрое (взрывное) и неконтролируемое сгорание в цилиндрах двигателя топливо-воздушной смеси. Происходит оно по разным причинам, но основными специалисты считают некачественное топливо, низкое цетановое число и нарушения впрыска его в цилиндры.

Отчего возникает детонация топлива в двигателе?

Явление детонации присуще, в своём большинстве, бензиновым двигателям, но не лишены этой беды и дизели. При работе поршневой группы степень сжатия воздуха в дизелях составляет от 14:1 до 25:1. В процессе сжатия воздух разогревается, и, когда происходит впрыск топлива, последнее воспламеняется.

Сгорая, оно увеличивает давление и температуру в камере. Но происходит всё это в объёме камеры сгорания неодинаково. Чтобы сгорание было равномерным, нужно чтобы воздух был одинаково перемешан с топливом во всех точках объёма, то есть смесь должна быть в виде мелкодисперсного тумана с равномерной концентрацией обоих компонентов.

Чтобы добиться этого, производители дизелей длительными экспериментами ищут оптимальное положение впрыскивающего инжектора, применяют индукционные клапаны, камеры предварительного сгорания и другие устройства. Целью этих поисков является увеличение интенсивности завихрения смеси для улучшения поджига и качества сгорания.

При впрыске топлива в разогретый до температуры его воспламенения воздух горение начинается вблизи сопла инжектора. Сфера огня затем распространяется по объёму, сжимая и увеличивая температуру оставшейся смеси. В этот момент и возникает детонационное сгорание топлива в дальних углах камеры.

В них топливо не поджигается фронтом распространения огня, а детонирует — взрывается в один момент с резким увеличением давления и температуры. Возникает сильная ударная волна, которая бьет по поршню, стенкам цилиндра и клапанам.

Скорость нормального распространения пламени в камере сгорания составляет 20-40 м/сек. Скорость распространения огня при детонации топлива — в сто раз больше (2-4 км/сек).

В целом детонация представляет большую угрозу для двигателя. Взрывное сгорание топлива при длительном воздействии повреждает в той или иной степени и цилиндропоршневую группу, и кривошипно-шатунный механизм, и ведёт к неминуемому дорогостоящему ремонту.

Детонация дизельного топлива может быть двух видов:

  1. малозаметной или допустимой;
  2. критической, возникающей при высоких нагрузках или на холостом ходу.

Причинами детонации топлива у дизельных двигателей могут быть:

  • низкое качество топлива;
  • неправильная установка момента впрыска топлива;
  • подтекание форсунок;
  • неправильный выбор толщины прокладки под головку блока цилиндров;
  • конструктивные особенности.

Низкое качество топлива проявляется в процессе детонации в том, что скорость горения его ниже норматива. Поэтому дальние уголки камеры, пока до них не дошло пламя, перегреваются, что приводит к их взрывному воспламенению. Одним из способов борьбы с детонацией является введение в топливо присадок, увеличивающих скорость горения (которая всегда остаётся намного ниже детонационной скорости).

Как устранить детонацию дизельного топлива?

Специалисты предлагают слить топливо из бака, заправить машину заведомо качественным, с гарантированным цетановым числом в диапазоне 51-55. И непременно поменять АЗС, не экономить, покупая дешёвую солярку в сомнительных местах. Если эти действия не решают проблему, нужно обращаться в СТО для проведения комплексной компьютерной диагностики.

Звоните по номеру +7 (812) 426-10-10. С нами удобно, доставка 24/7

Детонация двигателя — также называется «искровой детонации»

Различные способы предотвращения детонации

Попробуйте использовать топливо с более высоким октановым числом.
Октановое число бензина данной марки является мерой его устойчивости к детонации. Чем выше октановое число, тем лучше топливо противостоит детонации. Большинство двигателей в хорошем состоянии нормально работают на обычном топливе с октановым числом 87. Но для двигателей с высокой степенью сжатия (более 9: 1), турбокомпрессоров, нагнетателей или с накопленными углеродными отложениями в камере сгорания может потребоваться топливо с октановым числом 89 или выше.

Проверить систему рециркуляции ОГ на отсутствие потери.
Система рециркуляции отработавших газов (EGR) является одним из основных средств контроля выбросов в двигателе. Его цель — уменьшить загрязнение выхлопных газов оксидами азота (NOX). Это достигается за счет «утечки» (рециркуляции) небольшого количества выхлопных газов во впускной коллектор через клапан рециркуляции ОГ. Хотя газы горячие, на самом деле они оказывают охлаждающее воздействие на температуру сгорания, слегка разбавляя топливно-воздушную смесь. Снижение температуры сгорания снижает образование NOX, а также снижает требования к октановому числу двигателя.

Сохраняйте сжатие в разумных пределах.
Статическая степень сжатия 9: 1 обычно является рекомендуемым пределом для большинства уличных двигателей без наддува (хотя некоторые более новые двигатели с датчиками детонации могут выдерживать более высокие степени сжатия).
Степень сжатия более 10,5: 1 может создать проблему детонации даже при использовании бензина премиум-класса с октановым числом 93.

Проверить опережение зажигания.
Слишком большое опережение искры может привести к слишком быстрому повышению давления в цилиндре.Если сброс времени до заводских спецификаций не помогает, может потребоваться замедление времени на пару градусов и / или повторная калибровка кривой продвижения распределителя, чтобы держать детонацию под контролем.

Проверить датчик детонации на предмет неисправности.
Многие двигатели поздних моделей имеют «датчик детонации» на двигателе, который реагирует на колебания частоты, характерные для детонации (обычно 6–8 кГц). Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о необходимости на мгновение замедлить синхронизацию зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится.

«Прочтите» свечи зажигания.
Неправильная свеча диапазона нагрева может вызвать как детонацию, так и преждевременное зажигание. Если изоляторы вокруг электродов на ваших вилках кажутся желтоватыми или пузырями, они могут быть слишком горячими для применения.

Проверить двигатель на перегрев.
В горячем двигателе вероятность детонации выше, чем в двигателе, работающем при нормальной температуре. Перегрев может быть вызван низким уровнем охлаждающей жидкости, проскальзыванием муфты вентилятора, слишком маленьким вентилятором, слишком горячим термостатом, неисправным водяным насосом или даже отсутствующим кожухом вентилятора.

Проверить работу системы забора нагретого воздуха.
Работа воздухоочистителя с термостатическим управлением заключается в обеспечении карбюраторного двигателя горячим воздухом при холодном запуске двигателя. Это способствует испарению топлива во время прогрева двигателя. Если дверца воздушной заслонки закрывается или открывается медленно, так что карбюратор продолжает получать нагретый воздух после прогрева двигателя, дополнительного тепла может быть достаточно, чтобы вызвать проблему детонации.

Проверить бедную топливную смесь.
Богатые топливные смеси устойчивы к детонации, а бедные — нет.Утечки воздуха в вакуумных магистралях, прокладках впускного коллектора, прокладках карбюратора или впускном трубопроводе после дроссельной заслонки впрыска топлива могут привести к попаданию лишнего воздуха в двигатель и обеднению топливной смеси. Бедные смеси также могут быть вызваны грязными топливными форсунками, жиклерами карбюратора, забитыми отложениями топлива или грязью, засорением топливного фильтра или слабым топливным насосом.

Удалить нагар.
Накопление нагара в камере сгорания и на верхней части поршней может увеличить степень сжатия до такой степени, что детонация становится проблемой.

Проверить давление наддува.
Контроль количества наддува в двигателе с турбонаддувом абсолютно необходим для предотвращения детонации.

Измените свои привычки вождения.
Вместо того, чтобы тащить двигатель, попробуйте переключиться на более низкую передачу и / или ускоряться более плавно.

Разница между детонацией и детонацией

Автор: Мадху

Ключевое отличие — детонация против Детонация

Детонация и детонация часто сбивают с толку, но это разные термины, которые используются для объяснения проблем в двигателях.Детонация — это создание в двигателе вибрации или резких звуков из-за неправильного инициирования сгорания в ответ на воспламенение от свечи зажигания. Детонацию не следует путать с предварительным зажиганием. Детонация — это либо предварительное зажигание, либо самовоспламенение топлива в камере сгорания двигателя. Ключевое различие между детонацией и детонацией состоит в том, что детонация приносит двигателю несколько недостатков, таких как перегрев точек свечей зажигания, эрозия поверхности камеры сгорания и грубая, неэффективная работа, тогда как детонация может вызвать истирание, механическое повреждение и перегрев. в двигателях.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое детонация
3. Что такое детонация
4. Сходства между детонацией и детонацией
5. Сравнение бок о бок — детонация и детонация в табличной форме
6. Резюме

Что такое стук?

Стук — это издавать резкие звуки из-за неравномерного сгорания топлива в цилиндре двигателя транспортного средства. Это происходит потому, что топливовоздушная смесь внутри цилиндра не инициирует сгорание должным образом в ответ на воспламенение от свечи зажигания.Свеча зажигания — это устройство, которое может подавать электрический ток от системы зажигания в камеру сгорания для воспламенения топливовоздушной смеси с помощью электрической искры. Проще говоря, детонация — это вибрация двигателя из-за волн давления, возникающих в результате неравномерного сгорания. При этом слышен стук.

Причин детонации в двигателях может быть несколько. Одна из причин — неисправные свечи зажигания. Свечи зажигания могут стареть и выходить из строя со временем. Срок службы свечи зажигания зависит от состояния и типа свечи зажигания.Другой возможной причиной детонации является использование низкооктанового топлива.

Октановое число / октановое число : Это число, показывающее антидетонационные свойства топлива, основанное на сравнении со смесью изооктана и гептана. Бензин с нефтеперерабатывающих заводов бывает разного октанового числа. Чем выше октановое число топлива, тем большую компрессию оно может выдержать перед воспламенением.

Другая причина детонации — нагар в цилиндре. В большинстве случаев углеродные чистящие средства используются для предотвращения нагара, который может засорить цилиндр.Но еще может образоваться небольшое количество депозитов. Когда эти отложения образуются, в цилиндре остается меньше места для воздуха и топлива. Следовательно, может произойти сжатие топлива, которое может привести к детонации.

Рисунок 01: Двигатель автомобиля

Детонация привносит в двигатель ряд недостатков, например,

  • Перегрев точек свечей зажигания
  • Эрозия поверхности камеры сгорания
  • Грубая, неэффективная работа

Что такое детонация?

Детонация — это процесс предварительного воспламенения или самовоспламенения топлива в камере сгорания двигателя.Часто это происходит из-за использования топлива с низким октановым числом. Это означает, что топливо начинает гореть до того, как загорится свеча зажигания и возникнет электрический ток. Детонация характеризуется мгновенным взрывным воспламенением.

Рисунок 02: Камера сгорания

Некоторые из причин детонации — низкокачественное топливо в двигателе и перегрев наконечников свечей зажигания. Низкокачественные моторные топлива вызывают износ деталей двигателя. Перегретый наконечник свечи зажигания может вызвать преждевременное зажигание.Некоторые превентивные меры для обозначения приведены ниже:

  • Использование качественного моторного топлива
  • Повышение воздушно-топливной смеси в цилиндре
  • Уменьшить угол опережения зажигания
  • Снижение нагрузки на двигатель

Каковы сходства между детонацией и детонацией?

  • Детонация и детонация — это проблемы, возникающие в двигателях транспортных средств.
  • Детонация и детонация могут вызвать неблагоприятную работу двигателя.

В чем разница между детонацией и детонацией?

Детонация против детонации

Стук — это издавать резкие звуки из-за неравномерного сгорания топлива в цилиндре двигателя транспортного средства. Детонация — это процесс предварительного воспламенения или самовоспламенения топлива в камере сгорания двигателя.
Влияние на двигатель
Детонация привносит в двигатель несколько недостатков, таких как перегрев точек свечей зажигания, эрозия поверхности камеры сгорания и грубая, неэффективная работа. Детонация может вызвать истирание, механические повреждения и перегрев двигателя.
Профилактика
Детонацию можно предотвратить заменой свечей зажигания, предотвращением образования нагара, использованием топлива с высоким октановым числом и т. Д. Обозначения можно предотвратить, используя высококачественные моторные топлива, увеличивая соотношение воздух-топливо в цилиндре, уменьшая угол опережения зажигания и уменьшая нагрузку на двигатель.

Сводка —

Детонация против Детонация

Детонация и детонация — это проблемы в двигателях, которые часто встречаются в транспортных средствах.В большинстве случаев эти два термина сбивают с толку и используются как синонимы. Но это две разные ситуации в двигателях, о которых говорилось выше в этой статье. Разница между детонацией и детонацией заключается в том, что детонация приносит двигателю ряд недостатков, таких как перегрев точек свечей зажигания, эрозия поверхности камеры сгорания и грубая, неэффективная работа, тогда как детонация может вызвать истирание, механические повреждения и перегрев двигателей.

Артикул:

1.Редакторы Encyclopdia Britannica. «Стук». Encyclopdia Britannica, Encyclopdia Britannica, inc., 15 июня 2015 г. Доступно здесь
2. «Что вызывает детонацию в двигателе? | Firestone Complete Auto Care ». Полностью Firestone, 14 февраля 2017 г. Доступно здесь
3. Гейбл, Кристина и Скотт. «Что такое детонация?» ThoughtCo, 27 августа 2017 г. Доступно здесь
4. «Двигатель стучит». Википедия, Фонд Викимедиа, 25 февраля 2018 г. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1.’530i Touring Msport LCI 59’ от форумов E60, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2.’SOHC Hemi Chamber ’от Marshmallow bunnywabbit, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

Предварительное зажигание, детонация и детонация

Детонация
Детонация — это неконтролируемое сгорание конечных газов в цилиндре и, по определению, всегда происходит после искрового зажигания (в отличие от искрового зажигания, как в случае с предварительным зажиганием). Это происходит, когда в топливе не хватает октанового числа, достаточного для сопротивления неконтролируемому сгоранию для свойств двигателя, в котором оно используется, но это также может быть вызвано чрезмерно бедной топливной смесью.

Если форма камеры сгорания двигателя не подходит для чрезвычайно быстрого распространения пламени и используется топливо с более низким, чем необходимо, октановым числом, накопление тепловых волн и волн давления в цилиндре при сгорании топливной смеси газы в цилиндре могут воспламениться (детонация) и, таким образом, вызвать дополнительные волны тепла и давления, которые потенциально могут разрушить двигатель. Двигатель может допускать детонацию, если она не является серьезной по сравнению с конструкцией двигателя, но она может быть чрезвычайно разрушительной, если она достаточно серьезна.Что касается самого двигателя, одно из ключевых различий между детонацией и предварительным зажиганием заключается в том, что двигатель может быть спроектирован и построен таким образом, чтобы выдерживать детонацию от легкой до умеренной, но не обязательно с предварительным зажиганием. Однако ни то, ни другое не является желательным, поскольку не способствует стабильности и контролю горения. Чтобы упростить, если вы планируете интенсивно эксплуатировать двигатель, используйте свечу зажигания с подходящим тепловым диапазоном для вашего двигателя, не используйте слишком богатую или обедненную топливную смесь, проверяйте и часто меняйте свечи и используйте топливо самого высокого качества. может позволить себе соответствующее октановое число для вашего двигателя (подробнее о характеристиках топлива и октановом числе мы расскажем в следующей статье).

Если вы настроили свой двигатель и скорректировали характеристики моделирования воздушного потока, правильно настроив кривую MAF и / или сопоставив таблицу VE для достижения желаемой топливной смеси, установите значения обогащения мощности в WOT на значение, которое приведет к с максимальной выходной мощностью (MBT) без ущерба для срока службы двигателя, которого вы хотите достичь. Например, большинство серийных двигателей (при условии использования неэтилированного бензина премиум-класса), таких как двигатели GM LS, модульные двигатели Ford и двигатели Coyote, а также двигатели Chrysler / Dodge Hemi, имеют соотношение воздух / топливо 12.8: 1 действительно хорошо работает как компромисс между большой выходной мощностью и долговечностью. Если в приоритете выходная мощность, вы можете работать на обедненной смеси 13,2: 1 (если динамометрические тесты показывают прирост мощности) без остановки двигателя, однако вы подвергнете двигатель значительно большей нагрузке, чем при AFR 12,8: 1. Для более тяжелых транспортных средств (более 3800 фунтов) может потребоваться более богатая смесь, такая как AFR 12,5: 1, чтобы свести детонацию к минимуму при WOT. При более низком передаточном числе задней оси (3,55: 1 и численно выше) вы можете снова попробовать наклониться и можете обнаружить, что детонация не происходит.Работа на обедненной смеси, превышающей 13,2: 1, может привести к увеличению мощности двигателя (и на самом деле некоторые двигатели могут лучше всего работать на этих более бедных топливных смесях), но помните, что работа на слишком бедной смеси может вызвать чрезмерный нагрев, износ и увеличить вероятность преждевременного воспламенения. Всякий раз, когда происходит детонация, у вас есть несколько вариантов (при условии, что вы придерживаетесь рассматриваемого топлива): Вариант 1 — обогатить топливную смесь и провести испытания, чтобы убедиться, что детонация предотвращена без потери мощности. Вариант 2 — указать меньшее время опережения зажигания в основной карте зажигания.Вариант 3 — терпеть детонацию, если она небольшая. Вариант 3 может работать, если датчик детонации улавливает только небольшую детонацию и заставляет ЭБУ замедлить синхронизацию не более чем на 2-4 градуса. Если вы занимаетесь драг-рейсингом, это может сработать для вас. Если вы занимаетесь шоссейными гонками, избегайте варианта 3 и придерживайтесь варианта 1, а в случае неудачи переходите к варианту 2. Если двигатель работает в режиме WOT в течение продолжительных периодов времени (подумайте о длинных прямых для гонок на выносливость, таких как Daytona, Sebring или Road America), вы можете подумать о создании отдельной калибровки двигателя специально для этих гусениц, чтобы работать с немного более богатой топливной смесью на WOT и, при необходимости, на пару градусов меньше опережения зажигания, чтобы быть уверенным, что двигатель благополучно выживает. на WOT во время этих гонок на выносливость с тяжелым газом.Внесение этих изменений приводит только к потере нескольких лошадиных сил по сравнению с более радикальным маршрутом настройки, поэтому, если вы не гонитесь за серьезной суммой денег, это может быть разумным курсом действий. После внесения этих изменений в калибровку ЭБУ не забудьте еще раз проверить свечи зажигания, чтобы убедиться, что вы используете соответствующий диапазон нагрева для новой настройки.

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

Динамика сгорания двигателя Нормальное сгорание

Процесс сжигания топлива в камере сгорания всегда был самым неправильно понятая концепция людьми, которые модифицируют двигатели и настраивают двигатели.В этой статье мы обсудим: продолжительность горения газа, скорость горения газа, плотность заряда, гомогенность, двойное зажигание, инертные эффекты, Форма изгиба и расположение свечи зажигания, эффект снежного кома, повышение температуры сжатия, рабочий ход, турбулентность и сжатие, а также гашение. Эта страница должна помочь понять, сколько факторов определить результирующую производительность двигателя.

Продолжительность горения газа

В этом описании под газом понимается смесь воздуха и топлива. Идеальный ожог продолжительность — это когда пиковое давление сгорания (PCP) (также может называться точкой пикового давления (PPP)) возникает примерно на 15-17 градусах коленчатого вала после верхней мертвой точки (ATDC).В этом пункте применяется наибольшая сила давления горения на коленчатый вал при оптимальном угле поворота коленчатого вала и максимально возможной продолжительности рабочего хода. Когда двигатель достигает PCP при 15-17 градусах ВМТ, тогда максимальная Тормозной момент (ОБТ) производится. Сдвиньте это положение PCP и произведите меньше ОБТ.

Поскольку сгорание газа предназначено для постоянного горения, время начала воспламенения должно произойти задолго до PCP 16 градусов ATDC. Здесь все становится критичным.

Господа, зажгите зажигание

Следует отметить, что чем быстрее вращается двигатель, тем короче время угол поворота коленчатого вала для достижения этого 16-градусного положения ATDC (PCP). Время горения газа зависит от химического состава самого топлива, температуры топлива и того, насколько хорошо оно перемешано. с необходимым кислородом. Октановые добавки не изменяют скорость горения газа. Топливо для гоночных двигателей имеет другой химический состав, поэтому оно будет гореть быстрее, чтобы не отставать от двигателей с высокими оборотами.Октановое число НЕ учитывается в этом времени сжигания топлива, независимо от того, какие слухи вы, возможно, слышали или могли сказать сами. Форма камеры сгорания также повлияет на время горения, и это будет объяснил позже.

При увеличении числа оборотов двигателя искра зажигания должна перемещаться на десятки градусов коленчатого вала. чтобы максимальное давление сгорания (PCP) происходило при 16 градусах ВМТ. Когда опережение момента зажигания приводит к MBT, это называется точкой момента зажигания MBT. По мере увеличения оборотов двигателя, точка опережения зажигания MBT должна быть увеличена, чтобы поддерживать PCP на 16 градусов.Вот почему вам нужна кривая опережения времени, основанная на оборотах двигателя.

Скорость сжигания газа

На скорость горения (скорость пламени) газа влияют несколько факторов. Соотношение воздух-топливо (a / f / r) влияет на скорость горения. Смеси с отношением / f / r менее 11: 1 имеют небольшую вероятность возгорания (слишком бедную), а a / f / r более 20: 1 имеют небольшую вероятность горения (слишком бедная). Самая быстрая скорость сжигания составляет 17: 1, но это слишком мало для снижения выбросов, и способ наклона для максимальной мощности. Наилучшая мощность достигается при a / f / r равном 12.6: 1.

Наклоны на высоких оборотах стали популярными на различных аренах гонок. Уменьшение a / f / r 13,5 до 14,5: 1 может обеспечить большую мощность на высоких оборотах, но температура сгорания будет выше. Это увеличивает шансы на детонацию. Так что будьте очень осторожны, когда наклоняетесь а / ж / р.

Плотность заряда (сжатие ).

Влияет на скорость сжигания газа. Чем выше плотность заряда, тем быстрее горит. Плотность заряда — это функция давления газа и температуры газа. По мере увеличения плотности заряда увеличивается и скорость горения.(Сжатие 200 фунтов будет гореть быстрее, чем сжатие 150 фунтов). Скорость сжигания газа увеличится экспоненциально с давлением и температурой.

Гомогенез

Газ влияет на скорость горения газа. Гомогенность относится к равномерному распределению воздуха и молекулы топлива в газовой смеси. Как мы упоминали ранее, a / f / r влияет на скорость горения, поэтому однородность также влияет на скорость горения. Гомогенизация также вызывает еще одну проблему, касающуюся отказа зажигания. Если локализованная передняя / задняя часть, где расположена свеча зажигания, является обедненной или богатой из-за плохой однородности, то свеча зажигания не сможет зажечь газ, и этот рабочий ход будет пропущен.Эта концепция называется вероятностью возгорания. Чем лучше однородность, тем выше вероятность постоянного зажигания для каждого рабочего хода.

Поскольку плохая однородность может вызвать отказ зажигания, более продолжительный искровой разряд в свеча зажигания лучше, чем более короткая продолжительность разряда. Турбулентность и завихрение из-за формы впускного отверстия и движения поршня вполне могут заменить эту бедную смесь нормальной. смесь, пока искра еще горит.Когда это происходит, вероятность возгорания повышается.

Множественные искры могут помочь преодолеть пропавшие искры (из-за проблем с однородностью), но многократные искры не заставят горючие газы гореть быстрее. Двойные свечи зажигания могут сократить время горения газа из-за наличия двух источников ожога. Это похоже на горящую свечу с обоих концов. Таким образом, свеча будет гореть быстрее, как и дымовые газы. Но каждый конец свечи горит с одинаковой скоростью.Роторный двигатель является исключением, и в нем используется многоискровый двигатель. сдвоенные свечи зажигания для компенсации плохой однородности из-за аномально длинной формы сгорания ротора в сочетании с потоком всасываемого газа.

В некоторых двигателях Hi-Perf используются две свечи зажигания, как в гибридном Chrysler Hemi. Но свечи зажигания расположены слишком близко друг к другу, чтобы образовать два фронта пламени. Двойные свечи используются для обеспечения зажигания цилиндра. Это своего рода страховая пробка.

Двойное зажигание

Свечи зажигания в самолетах могут помочь с плохой однородностью.Если a / f / r на одной свече зажигания должно обедненный, то у другой свечи зажигания может быть a / f / r, который в самый раз. Двойные свечи увеличивают вероятность возгорания. Поскольку две свечи зажигания находятся в разных физических местах, когда обе Если зажечь газ, общее время горения будет меньше, потому что они оба создают фронт пламени, который сжигает все газы быстрее (снова оба конца свечи).

Между прочим, большинство авиационных двигателей имеют большой диаметр цилиндра, что гарантирует большее появление капель плохой однородности в камере сгорания.Двойные свечи зажигания необходимы для восстановления приемлемой вероятности воспламенения, которая изначально недостаточна при большом диаметре отверстия. цилиндры.

Могут ли сдвоенные свечи зажигания развивать большую мощность? Это сложный вопрос. Могут ли двойные штекеры достать больше энергии от топлива, нет, они не могут. Может ли двигатель вырабатывать больше мощности, используя их? Да, может, вот как. Зажигая свечу с обоих концов, эффективная скорость горения газа увеличивается. Это означает, что угол опережения зажигания можно немного замедлить и все же достичь MBT.Это замедление опережения зажигания снизит давление газов сгорания перед ВМТ, что приведет к уменьшению усилие, необходимое для перемещения поршня до ВМТ. Это уменьшенное лобовое сопротивление поршней повысит эффективность нагнетания двигателя. Повышенная эффективность откачки приводит к меньшему сопротивлению двигатель и более результирующая выходная мощность двигателя. Мы вернемся к этой теме эффективности накачки немного позже.

Похоже, что значительно больше мощности развивают авиационные двигатели, использующие два магнето.Это очевидно, потому что обороты падают только с одним магазином. Но здесь есть небольшая ловкость рук. Помните, что свеча зажигания с одним магнитом находится не по центру камеры сгорания, поэтому время горения займет больше времени (в 1-2 раза дольше, чем у двойных вилок). Это более продолжительное время горения приведет к задержке пикового давления сгорания (PCP) выше 16 градусов ATDC, что снизит MBT. Это потому что установка момента магнитного зажигания зависела от более короткого времени горения. Поскольку PCP более поздний, то полученный MBT слабее.Следовательно, два магазина не развивают значительно большую мощность. Один магазин просто вырабатывает меньше мощности из-за задержки скорости горения, что эффективно снижает MBT. Увеличение выходной мощности двигателя при использовании двойных магнето — это небольшое увеличение эффективности откачки двигателя. Падение оборотов двигателя, которое вы слышите на одном магните, является результатом увеличенного времени горения, задержки PCP и снижения MBT при срабатывании одной свечи зажигания.

Инертные эффекты

Также определите скорость сжигания газа. Инертные эффекты включают газообразный азот в воздухе, которым мы дышим, но мы ничего не можем сделать, кроме как игнорировать это.Инертные эффекты также включают холодные стенки камеры (холодные по сравнению с горячим горящим газом). Холодные металлические стенки имеют тенденцию снижать температуру газа, который может закалить газа от горения, или хотя бы замедлить его из-за падения температуры. Более подробно закалка будет описана позже.

Форма камеры и расположение свечи зажигания

Может также повлиять на скорость горения. Полусферическая камера с высоким отношением площади к объему будет охладите газ сильнее и заставьте его гореть медленнее (уменьшенная плотность заряда).Этим двигателям требуется более продвинутая установка угла опережения зажигания, чтобы компенсировать это более медленное время горения. Это более медленное время горения также снижает эффективность откачки. Расположение свечи зажигания также влияет на время горения, как упоминалось выше. Чтобы использовать крайности в качестве примера, если бы свеча зажигания была расположена на одном краю камеры, это заняло бы вдвое больше долго, чтобы сжечь весь газ поперек камеры, как свеча зажигания, расположенная в центре камеры.

Уровень сжигания эффекта снежного кома

Хорошо, давайте посмотрим, как все это работает вместе.Чтобы определить, когда запустить свечи зажигания, необходимо учитывать многие из вышеперечисленных факторов. Я уже объяснял, что когда свеча зажигания начинает процесс горения, процесс горения занимает конечное время. В течение этого времени, по мере продолжения горения объем горящего газа увеличивается. Большинство двигателей требуют, чтобы искра зажигания начиналась за десятки градусов до верхней мертвой точки (ВМТ) коленчатого вала. Для этого тестового двигателя Например, предположим, что 23 градуса ВМТ коленчатого вала являются точкой зажигания MBT для PCP, равного 16 градусам при 3000 об / мин.При 23 градусах до ВМТ катушка зажигания срабатывает, и высокое напряжение ионизирует газ между электродами свечи зажигания. В какой-то момент ионизации искра зажигания проходит через зазор и запускает процесс горения. Это происходит, пока поршень все еще движется к крышка цилиндра. Давление в цилиндре теперь увеличивается как из-за продвижения поршня к головке (сжатие), так и из-за расширения горящего газа. Потому что газ горит и не взрываясь, это повышение давления остается линейным и в пределах конструкции двигателя, в то время как поршень продолжает приближаться к головке.Примерно при 10 градусах до ВМТ горение расширяется. давление газа примерно равно давлению сжатия только при движении поршня. За последние 10 градусов до ВМТ мы более чем вдвое увеличиваем давление сжатия в цилиндре и плотность заряда, из-за горящего газа и его эффекта расширения снежного кома. Это увеличивает скорость горения газа, что заставляет газ расширяться быстрее, что увеличивает скорость горения, что заставляет газ расширяться. Быстрее.

Повышение температуры сжатия

Для самопроизвольного взрыва газа, вызывающего детонацию, требуется одна вещь, а именно: одно — излишняя жара.Как вы, возможно, знаете, при сжатии газа выделяется достаточно тепла для воспламенения топлива в дизельном двигателе без свечи зажигания. Дизельный двигатель имеет гораздо более высокую степень сжатия. соотношение (около 22: 1), чтобы подчеркнуть эффект нагрева при сжатии. Бензиновый двигатель имеет гораздо более низкую степень сжатия, чем дизельный (8: 1 — 12: 1), что будет иметь меньший эффект нагрева от сжатия, но все равно будет иметь некоторый нагревательный эффект. План здесь состоит в том, чтобы газ продолжал гореть и расширяться, когда поршень достигает вершины своего хода, и в то же время никогда не увеличивать газ. температура до температуры его самовозгорания.Здесь в игру вступает октан бензина. Повышая октановое число бензина, увеличивает температуру, необходимую для продвижения самовозгорание газа. Пока октановое число достаточно высокое, газ продолжает контролируемое горение и соответствующую скорость линейного расширения по мере приближения поршня к ВМТ. Пока приближаясь к ВМТ, это давление в цилиндре действует как тормоз и препятствует восходящему движению поршня. Это тормозное действие отбирает мощность у двигателя. Эта концепция называется эффективностью откачки. двигателя.Чем раньше начнется интенсивность горения, тем больше снизится эффективность откачки двигателя. В ВМТ форма камеры сгорания также может добавлять дополнительное виртуальное октановое число к газу за счет процесс снижения температуры газа, который мы вскоре объясним. К тому времени, когда поршень пересекает ВМТ, здесь происходит довольно серьезная скорость горения и расширение газа. Это из-за эффекта снежного кома повышения давления и температуры при приближении поршня к ВМТ.

Рабочий ход

Теперь поршень опускается, а рабочий объем цилиндра увеличивается.Благодаря огромная скорость горения, которая теперь была достигнута (вспомните эффект снежного кома), горящие и расширяющиеся газы расширяются быстрее, чем увеличивается объем цилиндра, поэтому сила рабочего удара прикладывается к поршню и толкает его вниз. В большинстве автомобильных двигателей это давление сжатия приближается к 800–1200 фунтов на квадратный дюйм. При такой скорости горения давление в цилиндре продолжает повышаться примерно до 15 ° С. 20 градусов ATDC (около 1200-2500 фунтов на квадратный дюйм), что является пиковым давлением сжатия (PCP). Поршень теперь получает максимальное усилие от рабочего хода, называемого максимальным тормозным моментом (MBT).Если все в течение этого времени температура газа остается ниже температуры самовозгорания, тогда максимальное давление в цилиндре приводит в движение поршень с большой силой и на максимально долгое время. Как поршень движется дальше вниз мимо PCP, а расширяющийся газ продолжает гореть, достигается точка, в которой расширяющиеся газы начинают выгорать и не успевают за увеличивающимся цилиндром смещение. Когда это происходит, сила, прикладываемая к поршню со стороны расширяющегося газа, начинает уменьшаться, и рабочий ход быстро приближается к своему концу.Обычно это происходит при 20-25 градусах ВМТ. Надеюсь, к этому времени весь газ уже израсходован.

Турбулентность, сжатие и гашение

Как упоминалось ранее, форма камеры сгорания может помочь предотвратить детонацию в два пути. Форма головки поршня по мере приближения к форме головки блока цилиндров может создавать огромную турбулентность в газе. Это сжатие газовой смеси вызывает завихрение и опрокидывание. действия, которые вызывают сдвигающий разрыв молекул воздуха и топлива, что приводит к лучшей гомогенизации.Это улучшенное перемешивание газа ускоряет горение газа. Тот же газ при более быстром сгорании имеет меньше времени на самовозгорание. Чем быстрее горение, тем меньше времени остается для взрыва. Еще одно преимущество более быстрого горения заключается в том, что искра зажигания не требует продвигать. При меньшем опережении зажигания меньше времени для создания давления горения до достижения ВМТ. Это снижает тормозное действие до давления сжатия поршня, что увеличивает эффективность перекачивания. двигателя.Это приводит к меньшему расходу энергии на прокачку цилиндров двигателя.

Закалочная

Это совсем другая история. Разумно ожидать, что газ, непосредственно контактирующий с металлические стенки цилиндра, днище поршня и поверхность головки блока цилиндров; будет холоднее, потому что металл поглощает тепло из газа (металл холодный по сравнению с температурой горящего пламени, которая может достигать 3000F градусов плюс). Поскольку этот тонкий слой более холодный, он не горит и приводит к так называемому пограничному слою газа, прикрепленному к металлическим поверхностям.Этот пограничный слой — всего лишь толщиной в несколько молекул, но действует как изолятор, который предотвращает прямой контакт горючего газа с металлическими частями двигателя. Он содержит температуру горения газа и предотвращает возникновение чрезмерное нагревание непосредственно металлических деталей двигателя, что может привести к расплавлению алюминиевых деталей. Как и все изоляторы, он пропускает тепло сгорания в металлические части, и система охлаждения двигателя должна поглощать это тепло.

В ВМТ части головки поршня находятся в пределах прибл.040 дюймов от головки блока цилиндров (зона сдавливания), а непосредственная близость пограничных слоев подавляет любую попытку воспламенения газа в этой области. Зазор 0,040 дюйма в сотни раз толще пограничных слоев, но охлаждающий эффект гасит любой застрявший там газ. Когда этот газ не может гореть, он снижает температуру в камере, что приводит к меньшему количеству тепла, которое может вызвать детонацию в период от ВМТ до 16 градусов ВМТ (после времени сжатия).

Детонация и предварительное зажигание

ЧТО ТАКОЕ ДЕТОНАЦИЯ?

Детонация (также называемая «искровым детонацией») — неустойчивая форма. горения, которое может вызвать выход из строя прокладки головки блока цилиндров, а также другие повреждения двигателя.Детонация возникает при чрезмерном нагревании и давлении в камере сгорания. вызвать самовоспламенение топливно-воздушной смеси. Это создает несколько фронтов пламени. внутри камеры сгорания вместо одного ядра пламени. Когда эти несколько пламен сталкиваются, они делают это со взрывной силой, которая вызывает внезапное повышение давления в баллоне, сопровождающееся резким металлическим звоном или стуком шум. Ударные волны, похожие на молот, создаваемые детонацией, поражают голову прокладку, поршень, кольца, свечи зажигания и шатунные подшипники до сильных перегрузок.

Небольшая или случайная детонация может произойти практически в любом двигателе и обычно не причиняет вреда. Но длительная или сильная детонация может быть очень разрушительной. Поэтому, если вы слышите стук или пинг при ускорении или буксировке двигателя, у вас наверняка проблема с детонацией.

ДЕСЯТЬ СПОСОБОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ

1. Попробуйте использовать топливо с более высоким октановым числом. Октановое число данного сорта бензин — это показатель его детонационной стойкости.Чем выше октан число, тем лучше топливо сопротивляется детонации. Большинство двигателей в хорошем состоянии состояние будет работать нормально на обычном топливе с октановым числом 87. Но двигатели с высоким степеней сжатия (более 9: 1), турбокомпрессоров, нагнетателей или с накопленными Отложения углерода в камере сгорания могут потребовать топлива с октановым числом 89 или выше.
Способ использования транспортного средства также может повлиять на его октановые требования. Если автомобиль используется для буксировки или другого применения, когда двигатель вынужден работать При работе под нагрузкой может потребоваться топливо с более высоким октановым числом, чтобы предотвратить детонацию.

Если переход на топливо с более высоким октановым числом не устраняет постоянная проблема с детонацией, вероятно, это означает, что что-то не так. Все, что увеличивает нормальную температуру или давление сгорания, выходит наружу. топливовоздушной смеси или заставляет двигатель работать более горячим, чем обычно, может вызвать детонация.

2. Проверьте систему рециркуляции ОГ. Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) Система является одним из основных средств контроля выбросов двигателя. Его цель — уменьшить загрязнение выхлопных газов оксидами азота (NOX).Это происходит за счет «утечки» (рециркуляция) небольшого количества выхлопных газов во впускной коллектор через Клапан рециркуляции ОГ. Хотя газы горячие, на самом деле они оказывают охлаждающее действие на температуры сгорания за счет небольшого разбавления топливовоздушной смеси. Снижение температура сгорания снижает образование NOX, а также октановое число требования двигателя.
Если клапан рециркуляции ОГ не открывается, из-за неисправности самого клапана или из-за того, что его подача вакуума заблокирована (ослабленные, забитые или неправильно проложенные соединения вакуумного шланга или неисправный вакуумный шланг). регулирующий клапан или соленоид), охлаждающий эффект теряется.Результат будет более высокая температура сгорания под нагрузкой и повышенная вероятность детонации.

Конфигурацию и прокладку шлангов см. В руководстве по обслуживанию. системы рециркуляции отработавших газов вашего двигателя и рекомендуемую процедуру проверки работа системы рециркуляции отработавших газов.

3. Сохраняйте сжатие в разумных пределах. Статическое сжатие соотношение 9: 1 обычно является рекомендуемым пределом для большинства безнаддувных уличные двигатели (хотя некоторые более новые двигатели с датчиками детонации могут работать с более высокими степени сжатия).
Степень сжатия более 10,5: 1 может создать проблема детонации даже с бензином премиум-класса с октановым числом 93. Так что если двигатель не построены для работы на гоночном топливе, поэтому степень сжатия должна быть в пределах разумный пробег по насосу бензина. Это, в свою очередь, может потребовать использования более низкого поршни сжатия и / или головки цилиндров с камерами сгорания большего размера. Другой вариант — использовать прокладку под медную прокладку головки вместе с головкой приклада. прокладка для уменьшения компрессии.

Задержка фаз газораспределения может также снизить давление в цилиндре до уменьшить детонацию при низких r.вечера, но это повредит крутящий момент на низкой скорости, который не рекомендуется для уличных двигателей или автомобилей с автоматикой.

Для применений 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, — растачивание цилиндров двигателя возможность установки поршней увеличенного размера также увеличивает степень статического сжатия. Так же делает фрезеровку ГБЦ.Если такие изменения необходимы компенсировать износ цилиндра, коробление головки или повреждение, возможно, вам придется использовать более толстая прокладка головки, если она доступна для конкретного применения, или прокладка головки регулировочная шайба (мертвая мягкая медная распорная шайба) для компенсации увеличения сжатия.

4. Проверьте опережение зажигания. Слишком много опережения искры может привести к слишком быстрому повышению давления в цилиндре. Если сбросить время на стоковые характеристики не помогают, задержка времени на пару градусов и / или может потребоваться повторная калибровка кривой продвижения дистрибьютора для сохранения детонация под контролем.

5. Проверьте датчик детонации на предмет неисправности. Многие двигатели поздних моделей есть «датчик детонации» на двигателе, который реагирует на частоту вибрации, характерные для детонации (обычно 6-8 кГц). В Датчик детонации выдает сигнал напряжения, который сигнализирует компьютеру о необходимости на мгновение замедлить момент зажигания до тех пор, пока детонация не прекратится.
Если «галочка» «двигатель» горит, проверьте бортовую компьютерную систему автомобиля с помощью предписанная процедура для «кода неисправности», который соответствовал бы неисправный датчик детонации (код 42 или 43 для GM, код 25 для Ford или код 17 для Крайслер).

Датчик детонации обычно можно проверить, постучав гаечным ключом по коллектор рядом с датчиком (никогда не ударяйте по датчику!) и следите за изменение времени при работе двигателя на холостом ходу. Если отсчет времени не замедляется, 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 тестирования для выявления причины.
Иногда стук датчик будет реагировать на звуки, отличные от звуков детонации. Шумный механический топливный насос, неисправный водяной насос, подшипник генератора или ослабленный шток подшипник может производить вибрацию, которая может обмануть датчик детонации и заставить его сроки.

6. «Прочтите» свечи зажигания. Хватай их заменено, если необходимый. Неправильная вилка диапазона нагрева может вызвать как детонацию, так и преждевременное воспламенение. Если изоляторы вокруг электроды на ваших вилках кажутся желтоватыми или покрытыми пузырями, они могут быть слишком горячими для приложение.Попробуйте следующий диапазон температур холоднее свеча зажигания. Искра с медным сердечником свечи обычно имеют более широкий диапазон нагрева, чем обычные заглушки, что уменьшает опасность взрыва.

7. Проверьте двигатель на предмет перегрева. Горячий двигатель с большей вероятностью получить искровую детонацию, чем та, которая работает при нормальной температуре. Может перегрев быть вызвано низким уровнем охлаждающей жидкости, проскальзыванием муфты вентилятора, слишком маленьким вентилятором горячий термостат, неисправный водяной насос или даже отсутствующий кожух вентилятора. Плохая жара теплопроводность в головке и водяной рубашке может быть вызвана отложением извести отложения или паровые карманы (которые могут возникнуть из-за захваченных воздушных карманов).

8. Проверить работу системы забора нагретого воздуха. В Работа воздухоочистителя с термостатическим управлением заключается в создании карбюраторного двигателя. горячим воздухом при холодном пуске двигателя. Это способствует испарению топлива. во время прогрева двигателя. Если дверца воздушной заслонки закрывается или открывается медленно чтобы карбюратор продолжал получать нагретый воздух после прогрева двигателя, добавленного тепла может быть достаточно, чтобы вызвать проблему детонации, особенно во время жаркая погода.Проверить работу заслонки управления воздушным потоком в воздухе. очистите, чтобы убедиться, что он открывается по мере прогрева двигателя. Отсутствие движения может означать вакуумный двигатель или термостат неисправны. Кроме того, проверьте клапан стояка тепла на убедитесь, что он открывается правильно, так как это тоже может повлиять на систему забора воздуха.

9. Проверьте обедненную топливную смесь. Богатые топливные смеси сопротивляются детонация, а тощие — нет. Утечки воздуха в вакуумных магистралях, впускном коллекторе прокладки, прокладки карбюратора или впускной трубопровод после топлива дроссельная заслонка впрыска может впускать дополнительный воздух в двигатель и откачивать топливо смесь.Бедные смеси также могут быть вызваны загрязнением топливных форсунок, карбюратора. форсунки забиты отложениями топлива или грязью, засорение топливного фильтра или слабое топливо насос.
Если топливная смесь становится слишком бедной, возможны пропуски зажигания. возникают при увеличении нагрузки на двигатель. Это может вызвать колебание, споткнуться и / или проблема грубого холостого хода.
На соотношение воздух / топливо также может влиять по изменению высоты. По мере того, как вы поднимаетесь на высоту, воздух становится менее плотным.
Карбюратор, откалиброванный для езды на большой высоте, будет работать слишком бедно, если проехал на более низкой отметке.Изменение высоты, как правило, не проблема 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. Удалите нагар. Накопление углеродных отложений в камера сгорания и верхняя часть поршней могут увеличить сжатие до точка, где детонация становится проблемой. Углеродные отложения — обычное является причиной детонации в двигателях с большим пробегом, и может быть особенно толстым, если двигатель потребляет масло из-за износа направляющих и уплотнений клапанов, износа или поломки износ поршневых колец и / или цилиндров.Нечастая езда и не замена масла достаточно часто может также ускорить накопление депозитов.
В дополнение к увеличивая сжатие, нагар также имеет изолирующий эффект, который замедляет нормальную передачу тепла от камеры сгорания в голова. 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 верха».»Этот тип продукта заливается в холостой ход двигатель через карбюратор или дроссельную заслонку. Затем двигатель выключается, поэтому растворитель может впитаться и ослабить отложения. При перезапуске двигателя отложения выдуваются из камеры сгорания.
Если химическая очистка не удаляет отложения, возможно, придется вытащить головку блока цилиндров и соскребите отложения металлической щеткой или скребком (будьте осторожны, чтобы не поцарапать лицевой стороной головки блока цилиндров или моторного отсека!).

11.Проверить давление наддува. Управление количеством наддува Двигатель с турбонаддувом абсолютно необходим для предотвращения детонации. Турбо перепускная заслонка сбрасывает давление наддува в ответ на подъем впускного коллектора давление. На большинстве двигателей последних моделей помогает соленоид с компьютерным управлением. регулируют работу вестгейта. Неисправность коллектора датчик давления, соленоид управления перепускным клапаном, сам перепускной клапан или утечка в вакуумных соединениях между этими компонентами может позволить турбо доставляет слишком много наддува, что разрушает прокладку головки, а также двигатель в короткий заказ, если не исправить.
Улучшенное промежуточное охлаждение может помочь снизить детонация при наддуве. Работа интеркулера — снизить уровень поступающего воздуха. температура после выхода из турбокомпрессора. Добавление интеркулера в турбомотор без промежуточного охлаждения (или установка большего или более эффективного интеркулер) может устранить проблемы детонации, а также позволить двигателю безопасно справиться с большим наддувом.

12. Измените свои привычки вождения. Вместо того, чтобы тащить двигатель, попробуйте переключение на более низкую передачу и / или более плавное ускорение.Иметь ввиду, Кроме того, двигатель и трансмиссия должны соответствовать условиям эксплуатации. Если вы слишком много работаете с двигателем, возможно, вам нужна коробка передач с более широкое передаточное число или более высокое передаточное число главной передачи в дифференциале.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАЖИГАНИЕ

Еще одно состояние, которое иногда путают с детонацией, — это «предварительное зажигание». Это происходит, когда точка в камере сгорания становится настолько горячей, что становится источником воспламенения и вызывает воспламенение топлива перед свечой зажигания. пожары.Это, в свою очередь, может способствовать или вызвать проблему детонации.

Вместо зажигания топлива в нужный момент дать коленвал плавный толчок в нужную сторону, топливо преждевременно воспламеняется (рано) вызывает кратковременный люфт, когда поршень пытается повернуть кривошип неправильное направление. Это может быть очень опасно из-за стресса, создает. Он также может локализовать тепло до такой степени, что может частично расплавить или прожечь верхнюю часть поршня!

Преждевременное зажигание может также дать о себе знать, когда горячий двигатель выключен выключенный.Двигатель может продолжать работать даже при включенном зажигании. выключен, потому что камера сгорания достаточно горячая для самовозгорания. В двигатель может продолжать работать или «дизель» и хаотично пыхтеть в течение несколько минут.

Чтобы этого не произошло, в некоторых двигателях есть «топливо». соленоид отключения »на карбюраторе, чтобы остановить подачу топлива в двигатель после выключения зажигания. Другие используют «соленоид остановки холостого хода». который полностью закрывает дроссельную заслонку, чтобы перекрыть подачу воздуха в двигатель.Если любое из этих устройств неправильно настроено или не работает, может возникнуть проблема с выбегом. Двигатели с электронным впрыском топлива не имеют этой проблемы, потому что форсунки прекращают распыление топлива, как только выключается зажигание.

ПРИЧИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЗАЖИГАНИЯ

Углеродистые отложения образуют тепловой барьер и могут способствовать фактор преждевременного зажигания. К другим причинам относятся: перегретая свеча зажигания (тоже горячий диапазон нагрева для применения). Светящийся нагар на горячем выхлопе клапан (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 (Закругление острых кромок болгаркой может устранить эту причину).

Острые кромки на неправильно переточенных клапанах (недостаточно маржа слева по краям).

Бедная топливная смесь.

Низкий уровень охлаждающей жидкости, пробуксовка муфты вентилятора, не работает электрическая вентилятор охлаждения или другая проблема в системе охлаждения, из-за которой двигатель становится более горячим чем обычно.




Напишите мне на [email protected]

Вернуться в дом брата Боба Страница

Вернуться на главную страницу (верхний уровень)

Авторские права © 1997 Боб Хьюитт — Все права защищены

Двухтактная детонация — Tom Donney Motors

История Millenium Technologies — ССЫЛКА ЗДЕСЬ

Наиболее частым видом отказа двухтактных двигателей является детонация.Мы попросили трехкратного профессионального механика года AMA, руководителя экипажа, неоднократно выигравшего чемпионаты SX / MX, и технического менеджера Millennium Technologies Тома Моргана составить краткое руководство по двухтактной детонации и способам ее предотвращения. Мы надеемся, что это поможет.

Детонация, вызванная октановым числом топлива или сжатием

На этом рисунке показана наиболее распространенная форма двухтактной детонации. Это выглядит как ямка по периметру канала ствола на стороне, противоположной выхлопной трубе. Край поршня и внешний диаметр зоны сжатия будут повреждены.Более сильная детонация будет выглядеть как цилиндр и головка на этих фотографиях.


Небольшая детонация проявляется как небольшая шероховатость области, выглядящая так, как если бы она была подвергнута легкой пескоструйной очистке.


Также могут наблюдаться задиры на стороне поршня из-за разбрызгивания расплавленного материала поршня на отверстие и разрушения масляной смазочной пленки.

Есть два способа предотвратить возникновение этого типа детонации:

1.Используйте более качественное топливо (с более высоким октановым числом)
2. Понизьте степень сжатия.
Этот тип детонации может произойти, даже если ваш двигатель полностью исправен. Современные газовые насосы предназначены для использования в автомобилях, а не для двухтактных двигателей. В нем мало свинца и много этанола…… противоположно тому, что требуется для высокопроизводительного двухтактного двигателя. Есть несколько стандартных двигателей, которые подвержены этому типу детонации; конструктор двигателя слишком приблизил настройку двигателя к грани. В связи со снижением качества перекачиваемого газа надежность теперь под вопросом.Если вы видите это состояние в своем стандартном двигателе, вы должны подумать об использовании топлива с более высоким октановым числом или о механической обработке головки для небольшого снижения степени сжатия.

Детонация, вызванная обедненной топливной смесью

Детонация из-за обедненного соотношения воздух / топливо появляется на стороне выхлопного отверстия поршня. Этот тип детонации обычно более серьезен, чем детонация с октановым числом, вызывая больше повреждений и более быстрый отказ двигателя. Головка поршня будет иметь повреждения в области выпускного отверстия, в тяжелых случаях край поршня над кольцом разрушится.Произойдет повреждение кольца, и выхлопная сторона поршня будет поцарапана и повреждена.

В случаях, когда смесь слегка бедная или иногда бедная при определенных условиях, признаки детонации будут более тонкими. Кольцо перегреется. Это будет заметно в виде небольшого синего цвета на выхлопной стороне кольца, небольшого плоского пятна на кольце, где оно соприкасается с выхлопной перемычкой, или сломанного кольца.

Как я узнаю, что мой двигатель детонирует до того, как произойдет повреждение?

Обычно невозможно услышать детонацию, пока не станет слишком поздно для вашего двигателя.Вот несколько советов, которые помогут вам ее поймать, пока не стало слишком поздно:
Внимательно осмотрите свечу зажигания через увеличительное стекло. Детонация (даже небольшая) проявляется в виде крошечных пятнышек на изоляторе свечи зажигания (см. Рисунок). При увеличении он выглядит как крошечные металлические шарики.


Вы всегда должны внимательно осматривать двигатель каждый раз, когда снимается головка. Обратите внимание на точечную коррозию или пескоструйную обработку по периметру днища поршня и ленты головки поршня.

Советы по предотвращению детонации

Всегда следите за тем, чтобы ваш жиклер (особенно главный жиклер) был достаточно богатым. Стремление к невероятной мощности не принесет вам большой мощности. Струя на размер или два богаче на трассе не будет заметна, но ваш двигатель будет намного надежнее.

Имейте в виду, что правильная подача зависит от плотности воздуха. Плотность воздуха изменится в зависимости от:

Температура воздуха
Высота
Барометрическое давление
Влажность

Обращайте внимание на изменения погоды и вносите соответствующие изменения в параметры струи.

Jet больше «наощупь», чем цвет штекера на двух тактах. Два такта обеспечивают максимальную мощность при низких температурах двигателя, и это в сочетании с маслом в топливе и свечами зажигания диапазона холодного нагрева обеспечивает хорошее считывание свечей, которое темнее, чем большинство ожидает увидеть. Ваш главный жиклер должен быть достаточно богатым, чтобы он был всего на размер или два ниже точки распыления при полном открытии дроссельной заслонки на более высоких передачах.


Не меняйте топливо, не убедившись в правильности настройки впрыска. Это не относится к неэтилированному бензину премиум-класса, поступающему с вашей заправочной станции (однако смеси зимнего и летнего топлива различаются). Это относится к разным типам гоночного топлива или при переходе с гоночного топлива на насосное топливо и наоборот.

Избегайте соблазна настроить время в поисках увеличения мощности. Современные двухтактные двигатели с цифровым зажиганием запрограммированы на точную синхронизацию в соответствии с числом оборотов в минуту, а некоторые — с положением дроссельной заслонки. Это один из аспектов современных двухтактных двигателей, который труднее всего и требует много времени для улучшения.Небольшой выигрыш в мощности от момента зажигания обычно приводит к снижению надежности, если не пройти тщательные испытания.

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.