Детонация двигателя как определить: Детонация в двигателе — причины и следствия — журнал За рулем

Детонация двигателя причины. Как распознать детонацию и что делать в этом случае

• Что такое детонация
• Основные признаки
• Разновидности детонации двигателя
• Основные причины детонации двигателя
• Неправильный выбор топлива для авто
• Особенности эксплуатации двигателя
• Неверно настроенное зажигание
• Неисправные свечи зажигания
• Не соответствуют свечи зажигания
• Прошивка как причина детонации двигателя
• Обедненная топливовоздушная смесь
• Нагар в цилиндрах
• Октановое число
• Особенности конструкции ДВС
• Неисправность системы охлаждения
• Моющая присадка в бензин «SGA (СГА)»
• Перегрев двигателя
• Детонация двигателя при выключении зажигания
• Таблица определения неисправности
• Зачем нужен датчик детонации
• Методы борьбы с детонацией
• Конструктивные решения для предотвращения детонации
• Чем опасна?
• Последствия
• Как избежать детонации
• Методы профилактики

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.

к содержанию ↑

Основные признаки

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

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

к содержанию ↑

Разновидности детонации двигателя

Детонация автомобиля разделяется на категории:

1. Кратковременная, происходящая при резком наборе оборотов и длящаяся 1-2 секунды. Эффект встречается на форсированных двигателях и агрегатах с большим объемом цилиндров. Процесс не вызывает поломку деталей и является нормальным.

1. Длительная, проявляющаяся при повышении нагрузки и увеличении частоты вращения коленчатого вала (вне зависимости от выбранной передачи и скорости движения).

Процесс является неконтролируемым и способен разрушать камеры сгорания, днища поршней или перегородки между кольцами.

к содержанию ↑

Основные причины детонации двигателя

Факторами при которых появляется детонация в ДВС, являются условия благоприятные для быстрых окислительных процессов в камере сгорания.

1. Рабочая смесь в соотношении 9:1. Она способствует формированию в дальних уголках камеры сгорания очагов окислительных реакций.

2. Увеличение угла опережения зажигания.  Пик максимума давления сдвигается к верхней мертвой точке. Это  способствует увеличению давления в камере сгорания и появлению детонации.

3. Невысокое октановой число бензина. Дело в том, что активность горючего к окислению возрастает со снижением октанового числа.

4. Возрастание степени сжатия. Потому что моторы с высокой степенью сжатия должны работать на горючем с высоким октановым числом.

5. Конструкция камеры сгорания выполнена неудачно. Поэтому происходит плохой отвод тепла, слишком большой диаметр цилиндров и пр.

к содержанию ↑

Неправильный выбор топлива для авто

Двигатели со степенью сжатия более 10 единиц и агрегаты с наддувом рассчитаны на топливо с октановым числом не ниже 95. При использовании бензина низкого сорта или испарении присадок (используются некоторыми нефтеперерабатывающими компаниями для повышения детонационной устойчивости) происходит преждевременное воспламенение смеси взрывного характера.

Контроллер инжекторного мотора способен снизить вероятность детонации корректировкой опережения зажигания и фаз газораспределения (при наличии системы поворота распределительных валов).

Одна из причин детонации двигателя — неправильно подобранное топливо.

к содержанию ↑

Особенности эксплуатации двигателя

Детонация возникает при работе мотора с перегрузкой (например, во время движения с небольшой скоростью на затяжном подъеме на повышенной передаче). Для устранения дефекта необходимо перейти на пониженную скорость, что позволит повысить частоту вращения и нормализовать процесс сгорания.

Детонация двигателя автомобиля при запуске холодного силового агрегата указывает на обеднение смеси из-за засора распылителей форсунок. По мере прогрева проблема исчезает (производительность системы впрыска соответствует требуемому составу топливовоздушной смеси).

к содержанию ↑

Неверно настроенное зажигание

На двигателях с механической регулировкой системы зажигания детонация возникает из-за преждевременного воспламенения, вызванного неправильным опережением — ранним или поздним зажиганием. Расширяющиеся газы сжимают идущий вверх поршень, что приводит к появлению детонации . Силовые агрегаты с бесконтактным зажиганием и электронной регулировкой момента опережения автоматически адаптируются под условия работы и нагрузку и не требуют ручной настройки системы зажигания.

к содержанию ↑

Неисправные свечи зажигания

При выборе свечей зажигания необходимо учитывать не только размеры резьбовой втулки, но и калильное число (информация о допусках указывается в инструкции по обслуживанию и специализированных каталогах). Применение изделий с пониженным или повышенным числом приводит к затрудненному запуску и нарушению процесса искрообразования. Мотор теряет мощность и крутящий момент, нарушается нормальное сгорание топлива и падает динамика разгона автомобиля.

к содержанию ↑

Не соответствуют свечи зажигания

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

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

к содержанию ↑

Прошивка как причина детонации двигателя

Детонацию может вызвать некорректная прошивка, установленная в блоке управления двигателем.

Например, после снятия каталитического нейтрализатора владельцы загружают программу с измененным алгоритмом работы. В случае обнаружения проблем необходимо установить прошивку, соответствующую характеристикам силового агрегата. Самопроизвольное изменение заданных параметров настройки в процессе эксплуатации двигателя невозможно.

к содержанию ↑

Обедненная топливовоздушная смесь

Меньше горючего — больше воздуха, выше температура горения, выше склонность к самовоспламенению от сжатия. В погоне за экономичностью автомобилисты могут специально обеднять топливовоздушную смесь.

Это еще одна причина, почему возникает детонация двигателя. Из-за недостаточной концентрации паров горючего искра не может воспламенить смесь. При следующем цикле впрыска, наоборот, паров топлива становится больше нормы. Чрезмерно обогащенная, воспламеняется от сжатия раньше времени.

Почему еще может происходить обеднение:

• упала производительность бензонасоса;
• забился топливный фильтр;
• низкое давление в топливной магистрали;
• воздушные пробки в системе;
• отказ или неверные показания кислородного датчика.

к содержанию ↑

Нагар в цилиндрах

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

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

к содержанию ↑

Октановое число

Одной из наиболее распространенных причин детонации двигателя является использование бензина с низким числом, которое не рекомендовано для данного типа ДВС. Сознательно покупаете бензин с октановым числом ниже рекомендуемого производителем мотора? Это станет причиной детонации двигателя рано или поздно.

Если автомобиль, силовой агрегат которого рассчитан на применение топлива с числом не ниже 95, заправить бензином марки АИ-92, то с высокой долей вероятности можно утверждать, что при высоких нагрузках топливо в цилиндрах будет детонировать.

Однако проблема может появиться и в случае, если марка соответствует рекомендациям производителя. Все дело в качестве бензина. Недобросовестные продавцы нередко самостоятельно повышают октановое число, путем добавления в горючее сжиженного пропана или метана. Эти газы очень быстро испаряются, после чего в баке остается низкооктановый бензин.

Вследствие детонации низкооктанового топлива, в камере сгорания усиленно образуется нагар, который, в свою очередь, может вызвать такое явление, как калильное зажигание. В этом случае двигатель продолжает работать даже после выключения зажигания. Причины его возникновения в том, что воспламеняется топливно-воздушная смесь не от искры, а от раскаленных электродов свечи или нагара.

Таблица октанового числаБензин имеет заметно меньшую стойкость к детонации сравнительно с дизтопливом. Октановое число является той характеристикой, которая отражает детонационную стойкость бензина. Чем выше оказывается число, тем большее сжатие допускается без риска.

к содержанию ↑

Особенности конструкции ДВС

Двигатели легковых машин со степенью сжатия от 10 единиц склонны к детонации при использовании бензина с октановым числом менее 95. В некоторых моторах на поршнях и поверхности камер сгорания имеются острые кромки, вызывающие нарушение нормального процесса сгорания. В этом случае проблема решается использованием качественного топлива, но остается кратковременная детонация при переходных режимах работы.

Силовые агрегаты с повышенной литровой мощностью (например, с нагнетателем) отличаются увеличенным давлением рабочей смеси на впуске в цилиндр. При использовании некачественного топлива или нарушении условий охлаждения возрастает риск детонации.

В конструкции предусмотрен датчик, который определяет момент начала взрывного сгорания топливной смеси и регулирует работу систем (например, снижает давление в системе наддува при помощи специального клапана в турбине либо корректирует момент зажигания).

к содержанию ↑

Неисправность системы охлаждения

Также топливо детонирует, если в силовом узле неисправна охлаждающая система. При такой неполадке наблюдается детонация двигателя при разгоне. Под нагрузкой мотор перегревается, внутреннее пространство камеры сгорания раскаляется до температуры, когда пары бензина самовоспламеняются.

Моющая присадка в бензин «SGA (СГА)»

Очищает и смазывает топливные насосы и форсунки, продлевает ресурс. Улучшает впрыск, что снижает расход топлива и повышает динамичность. Годится для любых бензиновых систем, включая TFSI, TSI, GDI, MDI.

Перегрев двигателя

Иногда причиной детонации становится перегрев двигателя. Если мотор детонирует только под нагрузкой, возможно проблема – высокая температура. Измерьте уровень охлаждающей жидкости, при недостатке – срочно долейте. Если с ОЖ все в порядке, проверьте работоспособность термостата и вентилятора. Иногда приходится промывать радиатор.

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:

• дизелинг;
• калильное зажигание;

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.

к содержанию ↑

Таблица определения неисправности

Признак	Неисправность	Причина	Решение
Детонация появилась после заправки	Топливовоздушная смесь самовоспламеняется	Низкокачественное горючее с неподходящим октановым числом	Слить топливо, промыть двигатель промывкой
Детонация сразу после запуска мотора	Искра слишком рано поджигает топливовоздушную смесь	Неправильно настроенное зажигание	Отрегулировать угол зажигания
Детонация двигателя на холостых оборотах	Обедненная топливовоздушная смесь	Неправильно настроен впрыск	Отрегулировать впрыск
Детонация после выключения зажигания	Топливовоздушная смесь самовоспламеняется без искры	Нагар на стенках цилиндров	Использовать промывку или присадку SGA от Suprotec
Детонация в любом режиме работы	Неподходящие или неисправные свечи	Несвоевременный поджиг топливовоздушной смеси	Заменить свечи
Детонация под нагрузкой	Перегрев силового агрегата	Неисправность системы охлаждения двигателя	Проверить исправность всех компонентов системы охлаждения
Детонация появляется во время долгой поездки	Перегрев силового агрегата	Неисправность системы охлаждения двигателя	Проверить исправность всех компонентов системы охлаждения
При детонации выхлоп черного или зеленого цвета	Частицы алюминия в продуктах сгорания топлива	Разрушение компонентов двигателя	Полная замена ЦПГ и других поврежденных деталей

к содержанию ↑

Зачем нужен датчик детонации

Как выглядит датчик детонации.

В конструкции многих двигателей на блоке цилиндров имеется такой модуль, как датчик детонации. Его основная задача заключается в отслеживании процесса сгорания ТВС в цилиндре и автоматическом изменении параметров зажигания и качества горючей смеси. Принцип действия датчика основан на акселерометрии – он трансформирует энергию колебаний блока цилиндров в электрические импульсы, которые в виде сигналов посылаются в блок управления мотором. Здесь сигналы расшифровываются, и электроника вносит коррективы в величину угла опережения зажигания и соотношение бензина и воздуха в рабочей смеси.

Конструкционно датчик детонации представляет собой пьезоэлектрический элемент, размещенный в защитном корпусе. При возникновении детонации на краях данного элемента образуется напряжение. И чем выше амплитуда и частота механических колебаний блока цилиндров, тем больше становится величина данного напряжения.

Однако возможности роста напряжения принудительно ограничены на уровне определенного критического значения. При его превышении в блок управления двигателем отправляется соответствующая команда, которая уменьшает угол опережения зажигания и/или изменяет соотношение бензина и воздуха в ТВС. При отключении датчика от двигателя, но сохранении связи с блоком управления, электронная система начинает работать в режиме «все в порядке», не реагируя на возникающую детонацию. Поэтому исправность указанного датчика имеет большое значение для сохранения работоспособности двигателя и предотвращения его преждевременного износа.

к содержанию ↑

Методы борьбы с детонацией

Существуют методы, борьбы с детонацией. Все они основаны на ускорении догорания несгоревших частей в основном пламени двигателя. В следствии этого возможно также замедление окислительных реакций.

Первый фактор – увеличение оборотов. Потому что время прохождения окислительных реакций значительно сокращается и вероятность самовоспламенения уменьшается. Второй фактор – вращение (турбулизация) смеси в камере сгорания. Так как фронт пламени распространяется и детонация не наступает. Третий фактор – снижение пути фронта пламени. Практически это решается установкой двух свечей на цилиндр или меньшим диаметром последнего.

Для борьбы с детонацией авто производители разрабатывают различные конструкции камер сгорания. Например — форкамерный-факельная система зажигания автомобиля ГАЗ-3102.  Повсеместное применение электроники в автомобилестроении, позволило свести  к минимуму это явление. Ведь датчики постоянно следят за ситуацией внутри цилиндров и при появлении первых признаков детонации изменяют состав рабочей смеси и угол опережения зажигания. Кроме того, созданы современные двигатели, работающие на сверх бедных смесях (соотношение 40-50:1), что также исключает детонацию.

Основные причины детонации зависят от конкретных условий при которых детонация в двс возникает. Задача определить что именно не хватает двигателю для нормальной работы.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Чем опасна?

Двигатель, работающий с сильной детонацией и большой нагрузкой, выходит из строя за считаные минуты. Повреждение вызывают как механические напряжения, так и сильный перегрев деталей.

Материалы по теме 6 самых надежных двигателей (из тех, что еще продаются)

• Чаще всего страдает поршень — деталь, не имеющая непосредственного теплоотвода и изготовленная из сплава со сравнительно низкой температурой плавления.
• Разрушаются перегородки между поршневыми кольцами.
• Возможно подгорание и растрескивание тарелок клапанов, иногда наблюдается прогорание прокладки головки блока цилиндров.
• Порой страдают свечи зажигания.
• Детонация вызывает вибрацию двигателя, что ухудшает смазку трущихся поверхностей и даже может приводить к разрушению поршневых пальцев и шатунных вкладышей.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Как избежать детонации

Главное правило — никогда не заправляться бензином с пониженным октановым числом . Инженеры проектируют двигатели с определенным запасом, учитывая то, что реальное октановое число может оказаться чуть ниже заявленного. Поэтому кратковременная езда на 92‑м вместо 95‑го, как правило, вреда не приносит. Но если заливать 92‑й постоянно, то вместо него однажды можно нарваться на условный «89‑й», и это уже будет смертельно.

Ну а если двигатель детонирует даже на заведомо нормальном бензине, не откладывайте визит на сервис.

• На каких современных авто можно проехать 500 000+ км? Все семь моделей — тут.
• Некачественный бензин, бесконечные путешествия по пробкам, постоянные перегревы мотора приводят к быстрому износу свечей зажигания. Проверяйте их чаще и меняйте по мере необходимости.
• Всегда в продаже специальная и техническая литература, выпущенная издательством «За рулем».

к содержанию ↑

Методы профилактики

• Использование топлива с параметрами, рекомендованными автопроизводителем. В частности, это касается октанового числа (нельзя занижать его). Необходимо заправляться на проверенных заправках и не заливать в бак всякий суррогат.
• Выполнить раскоксовку, почистить двигатель, то есть, сделать объем камеры сгорания нормальным, без нагара и грязи.
• Выполнить ревизию системы охлаждения двигателя. В частности, проверить состояние радиатора, патрубков, воздушного фильтра.
• Дизелей нужно правильно выставить угол опережения впрыска.
• Не перепрошивать ЭБУ с целью экономии топлива;
• Правильно эксплуатировать машину, не ездить на высоких передачах с малой скоростью.

Источники

• https://avtoexperts.ru/article/detonatsiya-dvigatelya-prichiny-i-sposoby-bor-by/
• http://KrutiMotor.ru/vo-vremya-razgona-detonatsiya-dvigatelya-chto-delat/
• https://gdetoplivo.ru/toplivo/detonacziya-dvigatelya-avtomobilya-effektivnye-metody-ustraneniya
• https://avto-mechanik.ru/detonacija-dvigatelja-prichiny-i-metody-ustranenija/
• https://autostuk. ru/detonaciya-dvigatelya.html
• https://autozona54.ru/statyi/polezno-znat/detonaciya-dvigatelya-prichiny-i-posled.php
• https://suprotec.ru/suprotek-stati/detonatsiya-dvigatelya/
• http://KrutiMotor.ru/detonaciya-topliva-v-dvigatele/
• https://AvtoNov.com/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%B4%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8F/
• https://www.zr.ru/content/articles/928466-detonaciya-chem-grozit-i-kak-izbezhat/

[свернуть]

Детонация двигателя — причины и устранение

Процесс беспричинного воспламенения и быстрого сгорания топливной смеси в цилиндре двигателя называется так -детонация двигателя. Явление детонации можно охарактеризовать как взрывное горение. Некоторые автолюбители путают детонацию с таким отрицательным явлением, как калильное зажигание.

Калийное зажигание — это процесс воспламенения в цилиндре двигателя топливовоздушной смеси от нагретой поверхности какой- либо детали (например, от электрода свечи) или от накаленного нагара.

Детонация двигателя — причины и устранение

Причиной образования детонации является физика горения топливовоздушной смеси. Когда увеличивается нагрузка или машина движется в гору, подача топлива увеличивается, в результате получается обогащенная смесь. Эта смесь попадает в цилиндры, в которых давление и температура имеют высокие показатели.

Сгорание смеси характеризуется неоднородностью, поэтому образовываются зоны местного характера не сгоревшей смеси, где происходят химические реакции образования перекиси и альдегидов.

При достижении давлением и температурой определенного критического значения, происходит реакция, ее последствие — произвольное самовоспламенение взрывного типа.

Есть несколько факторов, которые определяют появление и характер детонации двигателя. К таким факторам относят:

• структуру топливовоздушной смеси,
• угол зажигания, качество применяемого топлива,
• соотношение внутреннего объема цилиндра и камеры сгорания,
• конструкционные недостатки двигателя.

Состав топливовоздушной смеси непосредственно влияет на образование потенциальных источников детонации. Если состав смеси будет обогащенным, то в камере сгорания обязательно появятся зоны, в которых будут протекать окислительные процессы не сгоревших продуктов. Если увеличивается угол зажигания, то во время горения максимум давления перемещается в верхнюю мертвую точку. Давление, в свою очередь растет, и появляется детонация двигателя.

О стойкости к взрывному горению говорит показатель октанового числа бензина. Чем он меньше, тем активнее будет проходить химическое окисление и тем выше вероятность детонации. Октановое число топлива показывает способность бензина при сжатии противостоять самовоспламенению. Получить при перегонке нефти бензин отличающийся высоким октановым числом достаточно сложно.

Величину, которая определяется соотношением внутреннего объема цилиндра к камере сгорания, называют степень сжатия. Чем она больше, тем больше температура и давление в камере. Конструкторы двигателей внутреннего сгорания всегда сталкивались с проблемой самопроизвольной детонацией бензина при сжатии.

Сегодня в мире начинают переходить на бензин с добавлением этанола (этилового спирта). В Германии и Финляндии появился «биобензин» 95 Е10 (октановое число равно 95, 10% составляет добавленный этанол). На таком бензине (с высоким содержанием спирта) могут работать все новые автомобили.

Причиной детонации двигателя могут стать дефекты в конструкции. Скажем, горение будет проходить медленнее, если камера сгорания имеет неправильную форму. Если форма плоской части поршня будет неудачной, то от центра к периферии поршня проход тепла будет не достаточным.

Количество зон не сгоревшей смеси будет больше, если диаметр цилиндра будет слишком большим.

На слух детонацию двигателя можно определить по металлическому стуку, который возникает из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра. Масляный слой при этом нарушается, и кривошипно-шатунный механизм начинает работать всухую.

Следствием этого является резкое увеличение температуры, в результате двигатель перегревается. А это, в свою очередь, явится причиной механической порчи деталей (к примеру, разрушение кромок поршня, разрушение прокладок между блоком и головкой цилиндра).

В итоге мощность двигателя падает, увеличивается расход топлива, детали быстрее срабатываются, все это приводит к значительному сокращению потенциальных возможностей двигателя.
О конструктивных мерах предотвращения детонации

При конструировании двигателя увеличить устойчивость к детонации можно, если сократить расстояние, которое нужно пройти фронту пламени. Для этого нужно уменьшить диаметр цилиндра. Как вариант можно рассматривать установку на цилиндр двух свечей.

Удачным решением для уменьшения детонации является двуполостная камера сгорания, которая состоит из большой и малой полостей. В малой полости образуется обогащенная смесь, в большой полости — бедная. В малую полость подается искра, фронт пламени оттуда попадает в большую полость через специальные проемы. В результате, бедная смесь воспламеняется, тем самым, исключая образование детонации.

Еще один эффективный способ предотвращения детонации двигателя — специальные датчики в цилиндрах. По данным датчиков детонации система управления двигателем устанавливает приемлемый режим работы (включая и угол зажигания). Выпуск двигателей, которые будут работать на обедненных смесях, в которых соотношение воздуха и бензина составляет 40:1 считается очень перспективным решением.

Методы борьбы с детонацией двигателя

Способом борьбы с детонацией является с одной стороны ускорение горения в локальных зонах не сгоревшей смеси. С другой стороны, замедление в этих зонах протекания химических реакций окисления, которые становятся источником произвольного возгорания.

Добиться этого можно увеличив число оборотов коленчатого вала двигателя. Увеличение числа оборотов сократит время на процессы окисления топливовоздушной смеси на не сгоревших участках. Вероятность самовозгорания тем самым уменьшается.

Способом борьбы с детонацией является также увеличение непосредственно в камере степени турбулентности смеси. При максимальном завихрении потока смеси сокращается время, которое фронт пламени проходит от источника зажигания к периферии.

С одной стороны получить такой результат можно, если использовать поршень, имеющий специальную форму верхней части. После удара об эту часть поршня смесь получает вращательный импульс. С другой стороны повышением давления, под напором которого смесь подается в камеру. Скорость потока, тем самым увеличивается, то есть повышается импульс после отражения от поршня.

Перечисленные конструктивные приемы и способы борьбы с детонацией двигателя в сегодняшних бензиновых моторах помогают уменьшить вероятность ее появления, а это оказывает положительное влияние на моторесурс в целом.

http://autobum.in.ua/

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях!

Руководство по диагностике общих шумов двигателя

Что вы слышите, когда слушаете свой двигатель? Первобытный рев высокой производительности? Или это больше похоже на крик о помощи?

Хорошо, мы никогда не хотим думать, что наши двигатели делают что-либо, кроме как жевать асфальт и будить соседей, не говоря уже о плаче! Но даже у самых мужественных мельниц могут быть проблемы, и звуки, которые они издают, могут помочь нам отследить проблемы. Иногда это ничего; иногда серьезно.

(Изображение/OnAllCylinders)

Мы составили это краткое руководство по диагностике распространенных шумов двигателя, чтобы помочь вам избежать возможных повреждений. В случае странных или необычных звуков двигателя сохраняйте спокойствие, возьмите автомобильный стетоскоп и обратите внимание на:

Шум клапанов и толкателей обычно начинается со щелчка или дребезга при половинной частоте вращения двигателя и затем может исчезнуть при высокие скорости. Причиной часто является чрезмерный зазор клапана или неисправный гидравлический толкатель клапана.

Для проверки зазоров можно вставить толщиномер между штоком клапана и коромыслом или толкателем. Если это уменьшает шум, причиной является чрезмерный зазор, и вам необходимо внести соответствующие коррективы. Если это не уменьшит шум, звук может быть вызван изношенными поверхностями подъемника или грубыми кулачками. К другим вещам, на которые следует обратить внимание, относятся толкатели, которые свободно перемещаются в своих отверстиях, и слабые пружины клапанов.

(Image/ Mike Mavrigian )

Детонация может привести к серьезному повреждению двигателя. Это состояние проявляется в виде стука или металлического «звона» и чаще всего связано с неправильным опережением зажигания, бедным соотношением воздух/топливо или неправильным октановым числом топлива.

Довольно распространенное явление в приложениях с принудительной индукцией. Детонацию можно предотвратить, повысив октановое число вашего топлива, обогатив топливно-воздушную смесь, уменьшив давление во впускном коллекторе или увеличив угол опережения зажигания. Вы также можете рассмотреть возможность использования вторичной системы впрыска воды для некоторых применений.

Если вы слышите легкий стук или стук, шум обычно можно отнести к шатунам. Этот звук часто наиболее заметен, когда двигатель работает на ровных оборотах, не ускоряясь и не замедляясь, и часто вызван износом подшипника или шатунной шейки, смещенным шатуном или отсутствием масла.

Выявить неисправный шатун можно, выполнив балансировку цилиндров. Этот тест в основном закорачивает свечи зажигания по одному цилиндру за раз при работающем двигателе. В конце концов, вы сосредоточитесь на больном шатуне, потому что шум будет уменьшен, когда его основной цилиндр не выдает мощность.

---

---

Хотя звук поршневого пальца похож на шум клапанного механизма, он часто имеет уникальный металлический двойной стук и иногда наиболее заметен на холостом ходу с опережающей искрой. Этот шум часто вызван изношенным или ослабленным поршневым пальцем, изношенной втулкой или отсутствием масла.

Как и в случае с шумом шатуна, вы можете найти вызывающие нарушение компоненты, выполнив описанную выше проверку балансировки цилиндров.

Шум поршневых колец также аналогичен шуму клапана и толкателя выше; однако наиболее заметно это при разгоне. Чаще всего этот шум вызван низким натяжением колец, сломанными или изношенными поршневыми кольцами или изношенными стенками цилиндров.

Для устранения неполадок в каждом цилиндре снимите свечи зажигания и добавьте в каждый цилиндр столовую ложку моторного масла. Затем проверните двигатель на несколько оборотов, чтобы масло прошло мимо колец. Затем вы можете установить свечи зажигания и запустить двигатель. Если шум уменьшился, вероятно, причиной проблемы являются кольца.

(Изображение/ Джим Смарт )

Глухой, приглушенный, почти колокольный звук, как правило, хлопает поршень. Это состояние вызвано раскачиванием поршня взад-вперед внутри цилиндра. Непрерывный стук поршня означает, что двигатель нуждается в обслуживании; однако, если вы слышите этот звук только при холодном двигателе, это, скорее всего, не серьезно.

Непрерывный стук поршня обычно вызывается изношенными поршнями, чрезмерным зазором между поршнем и стенкой, несоосностью шатунов, изношенными стенками цилиндра или недостаточным количеством масла.

Сильный, но глухой металлический стук обычно является стуком коленчатого вала. Наиболее громкий стук коленчатого вала при работе двигателя под нагрузкой или ускорением можно диагностировать, обратив пристальное внимание на конкретный тип стука:

• Регулярный, похожий на грохот стук часто возникает из-за изношенных коренных подшипников.
• Более отчетливый стук обычно связывают с износом шатунных подшипников.
• Резкий неравномерный стук может быть из-за изношенного упорного подшипника коленчатого вала.

Это видео также может помочь: Понимание разницы между «стуком» и «стуком штока»

(Изображение/Джим Смарт)

8 основных причин стука двигателя (+4 часто задаваемых вопроса)

Связаться с нами Получить предложение

Когда ровный рокот вашего автомобиля сменяется повторяющимся постукиванием, скрежетом или стуком двигателя, скорее всего, под капотом назревает проблема.

Это нельзя игнорировать, так как это может привести к перегоранию двигателя или другим серьезным проблемам, если их не решить вовремя.

Но что вызывает стук двигателя?

В этой статье мы рассмотрим несколько возможных причин, по которым вы слышите стук в двигателе, и некоторые часто задаваемые вопросы по этой проблеме.

Эта статья содержит: 

• 8 причин, по которым вы слышите стук в двигателе
• 4 Часто задаваемые вопросы о стуке в двигателе
  • Могу ли я продолжать водить машину, если слышу стук в двигателе?
  • Что такое углеродистые отложения?
  • Сколько стоит устранить стук в двигателе?
  • Как устранить стук в двигателе?

Давайте приступим.

8 причин, по которым вы слышите стук двигателя

Двигатели объединяют множество движущихся частей, создавая какофонию звуков и шумов, обычно связанных с вождением автомобиля. Если вы начинаете слышать необычные звуки, такие как стук, постукивание или скрежет, это может указывать на серьезную проблему.

Давайте рассмотрим несколько причин, по которым вы можете слышать стук в двигателе: 

1. Низкокачественное или низкооктановое топливо

Все типы топлива обозначаются номерами в зависимости от их октанового числа.

Чем выше октановое число, тем более очищенным будет топливо. Другими словами, чем больше процент октана, тем более контролируемой будет детонация воздушно-топливной смеси.

Когда вы заправляете автомобиль бензином с низким октановым числом, это может привести к преждевременной детонации топливно-воздушной смеси, вызывая стук в двигателе.

2. Неисправный датчик детонации

В настоящее время большинство автомобилей оснащены датчиком детонации, который определяет звук детонации двигателя и отправляет информацию в блок управления двигателем (ECU). Затем ECU автоматически устраняет проблему.

Если ваш датчик детонации поврежден или сломан, детонация двигателя может продолжаться бесконтрольно. И неисправный датчик детонации вызовет лампочку проверки двигателя.

3. Поврежденный или сломанный коленчатый вал

 

Поршневые кольца в двигателе вашего автомобиля двигаются вверх и вниз внутри цилиндров, соединенных с коленчатым валом. Это регулируется системой синхронизации двигателя.

Шатуны и подшипники, соединяющие цилиндры с коленчатым валом, необходимы для поддержания надлежащего зазора между цилиндрами и коленчатым валом.

При повреждении коленчатого вала и неправильном соблюдении зазора между цилиндрами может произойти удар металла, вызывающий стук штока.

4. Неисправная или неподходящая свеча зажигания 

Свечи зажигания отвечают за создание искры в камере сгорания вашего двигателя. Эта искра воспламеняет топливно-воздушную смесь, которая обеспечивает мощность двигателя.

Если в вашем двигателе неисправная свеча зажигания или свечи зажигания, которые не соответствуют требованиям конкретного двигателя, это может привести к преждевременной детонации в камере сгорания. Это может вызвать детонационный стук в двигателе автомобиля.

5. Бедная топливно-воздушная смесь

Продолжая тему сгорания, «искра», создаваемая свечами зажигания, воспламеняет топливную смесь сжатого воздуха.

При низкой доле топлива в этой смеси возникают многократные детонации и сильный стук в двигателе.

Обязательно проверьте компоненты двигателя, которые регулируют поток воздуха и топлива в двигателе, такие как топливные форсунки и датчики массового расхода воздуха, поскольку они влияют на соотношение воздух-топливо.

6. Изношенные подшипники

Когда ваш автомобиль стареет и его двигатель изнашивается, подшипники на шатуне между цилиндрами и коленчатым валом могут стать причиной шумной езды с громким стуком шатуна.

По мере старения автомобилей в двигателе также накапливаются твердые частицы, а побочные продукты сгорания, такие как нагар, грязь и сажа, могут образовываться на задней части шатунного подшипника. Это приведет к повреждению шатуна, заменив плавное движение поршня хлопком или стуком.

Вызовите механика для замены шатунного подшипника, так как эти детали расположены глубоко внутри двигателя.

7. Растянутый поликлиновой ремень 

Когда двигатель автомобиля работает, он вращает поликлиновой ремень, соединенный с различными шкивами (приводящими в действие различные аксессуары) по всему моторному отсеку. Этот ремень должен работать с правильным натяжением, чтобы вращаться бесшумно и плавно.

Чрезмерно натянутый ремень не сможет поддерживать нужный уровень натяжения, что приведет к дребезжанию, щелчкам или визгу, которые можно принять за общий шум двигателя.

8. Головка блока цилиндров без смазки 

Все цилиндры двигателя требуют смазки. Когда цилиндр работает без смазки, он издает стук.

Цилиндр обычно теряет смазку при утечке моторного масла. Использование непатентованных масел с более низкой температурой воспламенения также может привести к плохой смазке двигателя. Поэтому многие производители автомобилей рекомендуют использовать синтетическое моторное масло для смазки головки блока цилиндров.

Несмазанная головка блока цилиндров также может привести к повреждению поршневых колец и стенок цилиндра, что необходимо для предотвращения ударов поршня.

Совет: Если вы заметили утечку масла, поместите масляный поддон под автомобиль, чтобы собрать вытекающее моторное масло перед заменой масла.

Остались вопросы по поводу стука двигателя?
Давайте пройдемся по разделу часто задаваемых вопросов.

4 Часто задаваемые вопросы о Стук двигателя

Вот ответы на некоторые часто задаваемые вопросы о стуке двигателя: 

1. Могу ли я водить машину, если слышу стук двигателя?

Стук обычно возникает из-за проблем с внутренними компонентами двигателя. Не рекомендуется управлять автомобилем, когда вы слышите стук.  

Чем больше повреждений вы нанесете этим внутренним компонентам двигателя, тем сложнее и дороже будет ремонт. Возможно, вам даже потребуется заменить основные детали двигателя, что обойдется дорого.

Большинство проблем, вызывающих стук в двигателе, связаны с включением индикатора проверки двигателя, поэтому следите за ним и не позволяйте износу двигателя стать долговременной проблемой.

2. Что такое углеродистые отложения?

Когда топливо сгорает в двигателе, оно оставляет нагар, или нагар.

Эти углеродистые отложения или углеродистый шлам в основном образуются внутри цилиндров. Это накопление может засорить ваши цилиндры и, возможно, воздушный фильтр или топливную форсунку, увеличивая степень сжатия в системе сгорания.

Это напрямую влияет на способность вашего автомобиля детонировать воздух и газ в цилиндре, что может быть альтернативной причиной, по которой вы слышите стук или тиканье.

Совет: Добавьте присадку в топливную форсунку, чтобы устранить нагар в двигателе, или обратитесь к механику, чтобы очистить двигатель от нагара.

3. Сколько стоит устранение детонации двигателя?

Стоимость устранения детонации в двигателе варьируется в зависимости от того, в какой части двигателя возникла проблема.

Если стук вызван просто неисправным датчиком детонации или неправильным опережением зажигания, ремонт обойдется вам в сумму от 100 до 400 долларов.

Однако при более серьезном повреждении двигателя и необходимости замены штока цилиндра цена может подняться до 2000 долларов.

4. Как устранить стук в двигателе?

Прежде чем приступать к самостоятельному ремонту, попробуйте выполнить следующие быстрые действия: 

• Используйте топливо с правильным октановым числом (неподходящее или неправильное топливо вызовет детонацию)
• Убедитесь, что вы используете подходящий тип свечи зажигания для вашего автомобиля. автомобильный двигатель
• Проверьте и отрегулируйте угол опережения зажигания вашего автомобиля, чтобы предотвратить множественные детонации

Если это не поможет, начните задавать себе вопросы типа « когда начался стук шум ? ” или “какого типа стук или тиканье исходит от двигателя ? »

Вы также можете попробовать проверить коды неисправностей, запустив диагностический сканер на своем автомобиле.

Если вы диагностировали проблему и знаете, откуда она берется, и проблема не связана с критическими компонентами вашего двигателя, вы можете попытаться устранить ее самостоятельно.

Если вы не можете точно определить, откуда возникла проблема, или вам неудобно пытаться выполнить ремонт, позвольте механику сделать эту работу за вас.  

Заключительные мысли 

Если вы слышите стук в двигателе, постарайтесь устранить его как можно скорее, чтобы предотвратить дополнительное повреждение компонентов двигателя. Обращение в профессиональную автомастерскую — лучший способ избавиться от стука в двигателе.

Здесь на помощь приходит RepairSmith .

Мы мобильная служба ремонта и технического обслуживания , которая делает ремонт вашего автомобиля очень удобным.

Вот почему:

• Услуги по ремонту автомобилей, такие как замена масла или замена воздушного фильтра, или более сложный ремонт, могут быть выполнены прямо у вас на подъезде. — это просто и удобно, а — конкурентоспособная цена с предварительной оплатой
• Все услуги по техническому обслуживанию проводятся с использованием высококачественных инструментов и запасных частей
• RepairSmith предлагает на 12 месяцев | Гарантия на 12 000 миль 

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы решить все проблемы, связанные с вашим автомобилем!

Мастер по ремонту RepairSmith позволяет легко поддерживать надежность вашего автомобиля, предоставляя качественный ремонт и техническое обслуживание прямо на подъездной дорожке, с легким бронированием, прозрачными ценами и проверенными техническими специалистами.