Причины и признаки детонации двигателя
Опытные автовладельцы знакомы с детонацией в двигателе. Она появляется как в бензиновых двигателях, так и в дизельных. Этот процесс может вызвать серьёзные нарушения в работе силового агрегата, поэтому отслеживать её крайне важно. Ниже узнаем причины возникновения детонации и пути устранения, разберёмся, что это такое.
Содержание
1 Что это такое
1.1 Видео детонации двигателя
2 Признаки
3 Для чего используют датчик детонации
4 Причины возникновения
5 Варианты решения
6 Последствия на фото
Что это такое
Детонация двигателя – это неконтролируемое возгорание горючей смеси в камере сгорания. Этот процесс самопроизвольный и приводит к возникновению ударной волны, действующей на стенки цилиндра и поршневую группу. Возрастает нагрузка и на коленчатый вал, шатуны и вкладыши.
При самопроизвольном возгорании топливной смеси происходит взрыв, который отрицательно влияет на детали силового агрегара
В дизельном двигателе детонация возникает в случае неправильного впрыска дизтоплива.
При уменьшении объёма температура поднимается. Её значение намного превышает температуру возгорания топливной смеси. Если сделать преждевременный впрыск, то топливо взорвётся до того, как поршень поднимется до верхней мёртвой точки.
Видео детонации двигателя
Как выглядит детонация в автомобильном двигателе, показано на видео:
Признаки
Детонацию различают по таким признакам:
- появление металлического стука;
- резкое увеличение расхода топлива;
- повышение температуры силового агрегата;
- падение мощности двигателя;
- чёрный дым из выхлопной.
Для чего используют датчик детонации
Для контроля за опасной детонацией современный автомобиль оснащён датчиком. Он расположен на блоке силового агрегата. Каково же влияние датчика на работу двигателя? Его задача – преобразовывать энергию механических колебаний в электрические сигналы.
В корпусе размещена пьезоэлектрическая пластина. Она выдаёт напряжение, пропорциональное амплитуде колебаний.
Показания датчика детонации позволяют регулировать состав горючей смеси и углы фаз зажигания
Датчик – это акселерометр, который постоянно отсылает в электронный блок управления двигателем (ЭБУ) импульсы. После обработки сигналов блок даёт команды для изменения состава смеси воздух-топливо либо смещения фазовых углов зажигания.
Если датчик вышел из строя, то ЭБУ не в силах полноценно контролировать работу двигателя и выставляет заведомо позднее зажигание. Такое решение позволяет перевести силовой агрегат в щадящий режим, но потребление топлива возрастает в 1,5–2 раза, а мощность резко падает.
Причины возникновения
Чаще всего детонация выражается при выключении зажигания (глушении) и на холостых оборотах
- Использование бензина с октановым числом ниже, чем предписывает производитель.
Низкооктановое топливо подходит для старых автомобилей, степень сжатия в двигателях которых намного меньше. Современные силовые агрегаты требуют качественного топлива. - Раннее зажигание. В некоторых автомобиля есть возможность выставления углов зажигания. Установка раннего срабатывания свечей приводит к лучшему управлению дроссельной заслонки, но, с другой стороны, становится причиной детонации. Выставляя преждевременное воспламенение смеси, моторист провоцирует возникновение ударной волны. Она действует на поршень, который двигается к верхней мёртвой точке, замедляя его. Двигатель сильно перегревается и быстро выходит из строя.
- Бедная горючая смесь. Отдельные любители экспериментов специально повышают содержание воздуха и уменьшают количество бензина. Этим они добиваются увеличение мощности двигателя. Обеднённая смесь также получается в результате неправильной регулировки силового агрегата. Бедная горючая смесь – третья распространённая причина неконтролируемого возгорания.

- Нагар в камере сгорания. Отложения на стенках приводят к уменьшению объёма камеры и повышению температуры блока цилиндров. Такие условия увеличивают вероятность детонации. Нагар появляется после использования топлива низкого качества.
- Свечи зажигания. Причина детонации двигателя – это ошибочно подобранные свечи.
Варианты решения
- Заправляйте автомобиль топливом на проверенных автозаправках.
- Не покупайте дизельное топливо с рук.
- Для устранения причин используйте свечи, которые рекомендует производитель транспортного средства. Приобретайте свечи зажигания, предписанные технической документацией на авто.
- Не экспериментируйте с установкой углов зажигания. Такие манипуляции чреваты быстрым износом двигателя.
- После ремонта мотора тщательно проведите регулировки системы подачи топлива и зажигания.
Последствия на фото
Ниже приведена подборка фотографий, показывающая последствия самопроизвольного возгорания в бензиновых и дизельных двигателях.
Чаще всего прогорает днище поршня и клапанов.
- Детонация двигателя способна сжечь свечи зажигания
- Самопроизвольное воспламенение выжигает внусные и выпускные клапана
- Детонация убивает двигатель внутреннего сгорания
- В первую очередь детонация действует на поршневую группу
Детонация опасна для всех типов двигателя. Плохое топливо – вот главный виновник её появления. При первых признаках постарайтесь побыстрее устранить причины, вызывающие неконтролируемое воспламенение горючей смеси. Игнорирование проблемы приведёт к дорогому ремонту силового агрегата.
- Автор: Александр
- Распечатать
Оцените статью:
(11 голосов, среднее: 3.
5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Детонация в двигателе автомобиля — ее признаки и причины
Что такое детонация в двигателе автомобиля?
Детонация – это аномальный процесс сгорания топлива в двигателе. Происходит в виде серии взрывов самовоспламенившегося топлива в камерах сгорания двигателя. Сопровождается металлическими стуками, перегревом, потерей мощности.
При нормальной работе бензинового двигателя автомобиля процесс сгорания топлива в камерах сгорания происходит плавно: до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) проскакивает искра между электродами свечи зажигания, воспламеняя топливную смесь. Фронт пламени со скоростью 50-80 м/с распространяется по всему объему камеры сгорания. Давление газов на поршень при этом оптимальное. Соотношение нарастания давления к углу поворота коленчатого вала 1,5-2 бар/градус. Детали поршневой группы не испытывают перегрузки.
При самовоспламенении топлива «плавность» распространения фронта пламени нарушается. Происходит взрыв с последующей ударной волной до 2500 м/с. От нее начинаются взрывы по всей камере сгорания, порождая череду ударных волн. Скачком поднимается температура и давление в камере сгорания. Скорость детонационного сгорания очень высокая. При этом слышны удары этих волн – металлический стук при работе двигателя. Последствия такого механического и температурного воздействия на двигатель резко отрицательные, зачастую приводят к его капитальному ремонту.
Признаки детонации в двигателе автомобиля
1. Дробный металлический стук высокого тона в двигателе при нажатии на педаль «газа».
Допускается кратковременная детонация при нажатии на педаль газа при движении автомобиля со скоростью 40-60 км/ч на прямом отрезке дороги. Возникновение стука на иных скоростях или при движении в гору свидетельствует о проблемах в работе системы зажигания двигателя или применении некачественного бензина.
2. Перегрев двигателя.
Так как при наличии детонации температура в камерах сгорания резко возрастает, двигатель постоянно перегревается.
3. Снижение мощности и приемистости двигателя.
Сопротивление движению поршней резко возрастает, так как давление в цилиндрах становится огромным.
Причины детонации в двигателе автомобиля
1. Применение топлива с октановым числом не соответствующим данному двигателю.
Оно может начать взрываться еще до момента воспламенения от свечи зажигания. Это происходит при так называемой низкой детонационной стойкости топлива (применение низкооктанового топлива на двигателях с высокой степенью сжатия). Например, если заливать 80-й вместо 92-го в двигатель 21083 имеющий степень сжатия 9,8-10,5.
2. Нарушение угла опережения зажигания (слишком ранний).
«Раннее зажигание»
3. Нагар на стенках камер сгорания и клапанах.
Топливо самовоспламеняется вызывая детонацию, от раскаленного нагара. «Нагар на клапанах».
hr>
3. Применение свечей зажигания не соответствующих по калильному числу для данного двигателя.
Топливо самовоспламеняется от раскалившегося изолятора свечи зажигания (холодные свечи).
Последствия детонации
Механические и тепловые нагрузки при детонации в двигателе огромны, как следствие страдает цилиндро-поршневая группа, кривошипно-шатунный и клапанный механизмы.
— Разрушаются перегородки поршней, сами поршни могут оплавиться.
— Разрушаются кромки тарелок клапанов.
— Выходят из строя шатунные вкладыши и пальцы поршней.
Как бороться с детонацией?
— Применять качественный бензин по октановому числу соответствующий своему двигателю.
— Применять свечи зажигания соответствующие по калильному числу данному двигателю.
— Точно выставить требуемый угол опережения зажигания, требуемый для конкретного двигателя.
Угол опережения выставляется на карбюраторных двигателях, на инжекторных это функция блока управления ЭСУД.
— Следить за исправностью элементов системы зажигания.
Неправильно работающие или вообще вышедшие из строя датчики вакуумного и центробежного опережения зажигания в трамблере карбюраторного двигателя сведут на нет все попытки правильно установить момент зажигания.
— Проверить правильность расположения установочных меток привода ГРМ двигателя.
В случае их смещения нарушаются фазы газораспределения и выставить правильный угол опережения зажигания будет невозможно.
— Применять моторные масла соответствующего качества.
Чтобы не образовывался нагар на стенках камер сгорания и днищах поршней двигателя.
Примечания и дополнения
— Иногда постоянную детонацию принимают за стук клапанов (при увеличенных тепловых зазорах). Поэтому прежде чем пытаться отрегулировать клапана стоит поменять бензин и отрегулировать момент зажигания.
— Так же детонация в народе имеет другое название: «пальцы поршней стучат». На самом деле к стуку поршневых пальцев это явление не имеет ни какого отношения.
— Еще варианты неправильной работы двигателя автомобиля это калильное зажигание и дизелинг.
— Существует прямая связь между степенью сжатия двигателя и детонацией. Подробно об этом см. «Что такое степень сжатия в двигателе и от чего она зависит?».
Еще статьи по неисправностям двигателей ВАЗ
— Признаки износа маслосъемных колпачков
— Признаки износа или залегания поршневых колец
— Прогорел клапан, признаки, причины
— Прогорела прокладка головки блока цилиндров, признаки, причины
— Безразборная диагностика клапанного механизма двигателя
— Клапана зажаты — признаки маленьких тепловых зазоров клапанов
Подписывайтесь на нас!
sparkplugreading
Спасибо Ларри Мо из Meaux Racing за предоставление этой информации. и картинки.- Это действительно только в том случае, если вы выключите двигатель после финишную черту, затем отбуксируйте машину обратно в боксы, где вы удалите плагины для чтения !!
- Или если вы на dyno
- ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ТОЛЬКО для разгона при полной нагрузке или устойчивого государственные динамометрические испытания
Вилки лучше всего рассматривать через увеличительное стекло с 10-кратной подсветкой.
- «Заземляющий ремень» = Heat Range
- «Основное кольцо вилки» = промывка
- «Фарфор» = признаки преждевременного возгорания/детонации
Диапазон нагрева:
Тепловой диапазон = заземляющий браслет, заземляющий браслет указывает тепловой диапазон
свечи зажигания. Если «цвет» заземляющего ремня «меняется» слишком близко
к концу заземляющего ремня (который находится над центральным электродом), затем
диапазон нагрева «слишком холодный», что означает, что ремешок тоже теряет тепло
быстро к базовому кольцу, и не в состоянии сжечь отложения до тех пор, пока рядом
все кончено. Если «цвет» ремешка меняется рядом с местом его приваривания/крепления
к базовому кольцу (последнее резьбовое кольцо), то это означает, что теплодиапазон пробки
«слишком жарко», потому что тепло не передается/не охлаждается от ремешка
на базовое кольцо достаточно быстро!!!! Ремешок может начать вести себя как
«свеча накаливания», в конечном итоге вызывающая преждевременное зажигание и / или детонацию позже.
(Цвет = означает наличие тепла/или отсутствие тепла по внешнему виду темный vs светлый цвет металла)
Струя:
Впрыскивание = соотношение воздушно-топливной смеси отображается на базовом кольце ( последнее кольцо с резьбой, к нему приварен ремешок). Вы хотите полный оборот светлого цвета сажи на опорном кольце!!! Если вы хотите настроить макс. сила, затем вам нужно от 3/4 до 7/8 полного оборота светлого цвета сажи, чтобы показать на базовом кольце, но это на грани того, чтобы быть слишком худым, но сделает большинство HP на большинстве двигателей. Чтобы быть в безопасности, оставьте его на полный оборот светло-серого цвета. Если базовое кольцо имеет полный оборот цвета, но есть представляют собой «пятна» сильного наслоения «сухой копоти» поверх цвета, затем слишком богат.
ПРИМЕЧАНИЕ> Если базовое кольцо имеет полный цвет с некоторыми пятнами сухая сажа, то струя слишком богатая, НЕЗАВИСИМО, если фарфор «КОСТНО-БЕЛЫЙ», струйная обработка все еще СЛИШКОМ БОГАТАЯ !!! ПРИМЕЧАНИЕ> Не смотрите на фарфор, чтобы прочитать струйный !!!
Преждевременное зажигание/детонация
Фарфор = фарфор показывает преждевременное зажигание/детонацию, он не
точно определить соотношение струи/воздух/топливо.
Искать первое/начало
признаки детонации, осмотрите белый фарфор на наличие крошечных черных точек или
блестящие частички алюминия, прилипшие к фарфору. При детонации
происходит, часть воздушно-топливной смеси взрывается, а не горит, взрыв
слышен как «металлический стук», этот слышимый стук является результатом звука
ударная волна, эта ударная волна распространяется вперед и назад по зазору
объем, «срывающий» более холодные пограничные газы, покрывающие всю
площадь объема клиренса. Это нарушение позволяет передавать «больше» тепла.
на части, особенно купола/поршневые головки,…вместе с очень быстрым
повышение давления как удар молота, поршни могут сгореть от расплавленного
стороны и отверстия !!! При первых признаках детонации ударная волна
также будут греметь кольца, вызывая небольшое количество масла, которое теперь проходит
кольца, которые должны быть сплавлены с белым фарфором в виде крошечных черных пятнышек, также сплавленных
так как пылинки – это копоть, которая прилипала к поверхностям клиренса в
относительно «неподвижный» пограничный слой.
ПРИМЕЧАНИЕ> дополнительными признаками начала детонации являются поршневые кольца. К сравнивая «свободный диаметр» кольца с «стандартными» свободными диаметрами новых неиспользованные кольца обнаружат начало детонации до того, как будет нанесен большой вред вызванный !!! Это результат приведенного выше предыдущего объяснения о тепле. переносится легче из-за относительно изолирующего / более холодного пограничный слой разрушается ударной волной. Поршневое кольцо — это просто пружина, когда пружина перегревается, она теряет натяжение.
Центральный электрод = очень крошечный четко очерченный фарфоровый «канавка»
который окружает центральный электрод, также будут проявляться ранние признаки преждевременного зажигания/детонации.
- «Заземляющий ремень» = Heat Range
- «Основное кольцо вилки» = Струя
- «Фарфор» = признаки преждевременного возгорания/детонации
Гоночные головки Meaux
9827 LA Hwy. 343
Абвиль, Луизиана, 70510
337-893-1541
Tech Talk #92 — The Detonation Investigation
Дэвид Рехер, Reher-Morrison Racing Engines
головы и блоки».
В дни, когда еще не было электронного управления, звук детонации уличного двигателя во время резкого ускорения был обычным явлением – характерный стук или металлический звон.
Теперь, когда автомобили оснащены датчиками детонации, звук детонации слышен редко. В гоночном автомобиле с открытым коллектором практически невозможно услышать стук, но ущерб и разрушения, вызванные детонацией, могут быть значительными и очень дорогими.
Детонация – неконтролируемое самовоспламенение газов в цилиндре. Что такого серьезного в небольшом самовозгорании? Все просто: эти газы горят со взрывной силой, от которой бьются поршни и плавятся детали.
При нормальном сгорании свеча зажигания создает фронт пламени, который плавно перемещается по цилиндру. Атомы водорода и углерода в топливе соединяются с кислородом в цилиндре в химической реакции, которая высвобождает энергию. Возникающее в результате повышение температуры и давления заставляет большее количество молекул кислорода и углеводородов сталкиваться в цепной реакции, подобно шарам на бильярдном столе. Это создает давление в цилиндре, которое толкает поршень и передает энергию топлива на шатун и коленчатый вал.
Вот как это должно работать. Однако при ненормальном сгорании все становится грязным. Как и любая химическая реакция, горение требует времени. Несмотря на то, что фронт пламени должен пройти всего несколько дюймов от свечи зажигания до краев цилиндра, быстрое повышение температуры и давления может вызвать самовоспламенение остаточных газов, создавая вторичные фронты пламени.
Когда эти неконтролируемые фронты пламени сталкиваются, возникающие ударные волны безжалостно бьют по компонентам двигателя.
Вместо постепенного повышения давления в цилиндре несвоевременное сгорание топлива во время детонации вызывает сильные скачки давления. «Стук» и «звон», которые можно услышать при детонации двигателя, — это звук, производимый этими волнами давления. Детонация также снимает пограничный слой, который изолирует внутренние компоненты двигателя от обжигающего тепла сгорания.
Если детонация сохраняется, локальные горячие точки воспламеняют топливно-воздушную смесь до того, как сработает свеча зажигания, усиливая порочный круг неконтролируемого сгорания. На этом этапе перед зажиганием температура цилиндров резко возрастает, и горящая топливно-воздушная смесь эффективно превращается в ацетиленовый факел, который может расплавить поршни, головки цилиндров и блоки.
Первая линия защиты гонщика от детонации — высокооктановое топливо. Октановое число — это просто мера устойчивости топлива к детонации, а не мощность или тепловая энергия.
Октан действительно оказывает значительное влияние на работу двигателя, потому что это активатор, который позволяет двигателю достичь своего максимального потенциала, прежде чем он столкнется с детонацией.
Турбулентность в цилиндре может помочь предотвратить детонацию за счет ускорения процесса сгорания. Хлопните в ладоши, и воздух между ладонями вырвется наружу; то же самое происходит при приближении поршня к головке блока цилиндров. В клиновидной головке цилиндра молекулы топлива и воздуха, застрявшие между головкой и поршнем, выбрасываются в камеру сгорания, создавая турбулентность, которая помогает фронту пламени быстро перемещаться по цилиндру, в то время как зона гашения между поршнем и головкой способствует охлаждению. конечные газы, прежде чем они смогут самовоспламениться. Геометрия впускного отверстия также может вызывать вихревое движение, которое способствует быстрому сгоранию, когда впускной заряд входит в камеру.
Детонация в гоночном двигателе часто является результатом слишком агрессивной настройки – слишком большого опережения зажигания или недостаточного количества топлива.
Ранним признаком детонации является потеря вакуума в картере. Следы детонации могут ударить цилиндры достаточно сильно, чтобы сломать кольцевое уплотнение и вызвать снижение вакуума в картере. Замедление синхронизации или обогащение топливно-воздушной смеси может предотвратить дальнейшее повреждение.
Хотя показания свечей зажигания могут показаться старомодными в наш век цифровых технологий, это по-прежнему лучший способ увидеть, что на самом деле происходит внутри двигателя. Если двигатель детонирует, вы часто увидите «перец» на фарфоровом изоляторе свечи зажигания — небольшие отложения материала поршня. Вы также можете увидеть, как острые края ленты заземляющего электрода начинают разрушаться по радиусу, подобно концу сварочного стержня, — еще одно указание на чрезмерный нагрев. Когда вы замечаете эти ранние предупреждающие знаки, необходимо отвести тепло от двигателя либо за счет замедления момента зажигания, либо за счет обогащения топливной смеси. Как правило, лучше всего использовать комбинацию из двух.
Показания кислородных датчиков являются хорошим ориентиром для измерения температуры цилиндров, но они не являются абсолютными ответами. На показания 02 может влиять расположение датчиков, их возраст и наличие на них отложений. Невозможно сказать, должен ли двигатель иметь показатель O2, 13,7 или 12,3, потому что цифры зависят от многих переменных и факторов. Лучший совет, который я могу предложить, это использовать показания кислорода, чтобы установить базовый уровень для вашей конкретной комбинации, а затем быть в курсе любых значительных изменений.
Осмотр деталей во время разборки двигателя также может выявить рабочие условия внутри двигателя. Смотрю свободный зазор на бывших в употреблении поршневых кольцах и сравниваю зазоры между цилиндрами. Когда слишком много тепла, кольцо начинает разрушаться, и свободный зазор уменьшается. Цилиндр с разрушенным кольцом, скорее всего, будет первым, кто вызовет проблемы. Когда этот двигатель вернется на гоночную трассу, ему потребуется настройка.
