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

Детонация в двигателе. Причины и пути решения — Полезные статьи

 

Беспричинное воспламенение и быстро сгорание топлива в цилиндре, называется детонацией двигателя. Это явление еще можно описать как взрывное горение. Причина, из-за которой происходит детонация топлива – это физика горения топливной смеси. В то время, когда нагрузка увеличивается, либо машина движется в гору, повышается и подача топлива, в результате этого получается обогащенная смесь, которая попадает в цилиндр, где высокая температура и давление.

Сгорание смеси происходит неоднородно, что приводит к образованию зоны не сгоревшей смеси, в которой происходят химические реакции. Когда давление и температура достигают критического значения, происходит самовоспламенение.

 

 

На проявление и характер детонации двигателя влияют следующие факторы:

• угол сжигания
• количество топлива
• структура топливной смеси
• конструкционные недостатки двигателя
• соотношение объема цилиндра и камеры сгорания

Состав смеси влияет на образование источников детонации, если он будет обогащенным, то это обязательно приведет к появлению в камере сгорания зон, где будут проходить окислительные процессы несгоревшего топлива. Увеличение угла зажигания приводит к перемещению давления в верхнюю мертвую точку, оно начинает расти, что приводит к детонации.

Октановое число бензина говорит о стойкости к взрывному горению, чем ниже число, тем активнее будут проходить окисления и повышается вероятность детонации. Кроме этого, причиной появления детонации двигателя могут стать дефекты конструкции, например камера сгорания имеет неправильную форму, либо цилиндр слишком большой.

Металлический стук, который появляется из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра, говорит о детонации двигателя. Нарушается масляный слой, что приводит к работе кривошипно-шатунного механизма всухую, двигатель начинает перегреваться и портятся детали. Соответственно падает мощность двигателя, а расход топлива наоборот увеличивается.

Чтобы побороть детонацию двигателя, применяется ускорение сгорания смеси и в тоже время, замедление всех реакций окисления. Добиться такого эффекта можно с помощью увеличения оборотов коленчатого вала, это поможет сократить время на процесс окисления несгоревших участков топливной смеси. Соответственно вероятность самовозгорания уменьшится.

Увеличение степени турбулентности в камере сгорания – еще один способ борьбы с детонацией в двигателе. Это достигается при максимальном завихрении потока смеси, что сокращает количество времени на прохождение пламени от источника к периферии. Добиться такого результата можно при использовании поршня со специальной формой верхней части.

Данные способы позволяют избавится от детонации в двигателе, что положительно отразится на моторесурсе. Наш автосервис в Твери предлагает услуги по диагностике и ремонту двигателя Вашего автомобиля.

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
  • Эксплуатация двигателя
  • Октановое число бензина
  • Особенности конструкции ДВС
• Конструктивные решения для предотвращения детонации
• Детонация двигателя при выключении зажигания
• Детонация двигателя и возможные последствия

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:

• степень сжатия конкретного ДВС;
• форма самой камеры сгорания и днища поршня;
• особенности размещения свечей зажигания;
• турбонаддув;

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:

• 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.

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.

Детонация против предварительного зажигания

Есть много способов испортить отличный двигатель, но сегодня я просто хочу поговорить о двух самых опасных из них. Детонация и предварительное зажигание, часто взаимозаменяемые и/или используемые для описания одного и того же явления, на самом деле являются совершенно разными вещами, которые приводят к схожим результатам. Оба они называются ненормальным сгоранием, и они чрезвычайно вредны для вашего двигателя. Чтобы лучше объяснить как детонацию, так и предварительное зажигание, мне нужно также объяснить нормальное сгорание.

 

Нормальное сгорание:

Нормальное сгорание – это сгорание топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Нормальное сгорание начинается с того, что фронт пламени возникает у свечи зажигания и равномерно и неуклонно распространяется наружу по всей камере сгорания. Это очень похоже на надувание воздушного шара. Когда вы дуете, воздушный шар расширяется от источника воздуха очень контролируемым и равномерным образом. В идеальном мире событие сгорания сжигает весь воздух и топливо в цилиндре, не оставляя ничего (это происходит со стехиометрической смесью лямбда 1). Тепло от процесса сгорания передается от фронта пламени к поршню, от поршня к стенке цилиндра, а оттуда в систему охлаждения. Распространенное заблуждение о горении состоит в том, что речь идет о взрыве. Это просто неправда… В идеале, когда свеча зажигания воспламеняет смесь, пламя заполняет цилиндр очень быстро, но очень контролируемо.

 

Детонация:

Определение: Самовозгорание остаточного газа или остаточной воздушно-топливной смеси в камере сгорания.

Детонация всегда происходит после того, как свеча зажигания начала нормальное сгорание. Нормальное горение расширяется, но газы на краю фронта пламени сжимаются и начинают самовозгораться. Вероятно, это вызвано избыточным теплом и давлением. Однако самое важное, что следует помнить о детонации, это то, что она возникает после того, как фронт пламени был инициирован свечой зажигания.

Существует множество факторов, которые вместе создают идеальный сценарий для возникновения детонации. Хотя конструкция двигателя и октановое число топлива играют значительную роль, наиболее распространенной причиной является слишком большое опережение зажигания. Чрезмерно опережающее опережение зажигания вызывает слишком раннее выгорание, что приводит к слишком быстрому увеличению давления. Это очень высокий/очень резкий скачок давления, который часто приводит к повреждению двигателя.

Как вы можете видеть на изображении, график вверху имеет гладкий профиль давления и считается нормальным сгоранием. Однако нижний график показывает нормальное повышение давления до тех пор, пока после искры не произойдет детонация. Затем вы видите большой скачок давления из-за ненормального сгорания. Этот всплеск давления заставляет конструкцию двигателя резонировать, как если бы это был камертон. Этот резонанс улавливается датчиком детонации и передается в ЭБУ.

Датчики детонации вызывают большое беспокойство у многих энтузиастов. Возможность видеть то, что они видят, с помощью устройства мониторинга, такого как Cobb Tuning AccessPort, дает людям представление о том, что происходит с их двигателем в любое время. Это окно позволяет вам видеть вещи, которые вы обычно никогда не замечаете или о которых не заботитесь. Меня очень часто спрашивают о продолжающейся детонации, которая происходит при частичной нагрузке. К счастью, детонация не всегда разрушительна. Низкие уровни детонации происходят все время и даже могут поддерживаться в течение длительного времени без причинения ущерба. Частичный стук дроссельной заслонки является нормальным явлением для многих автомобилей, и хотя иногда он может быть вызван фактической детонацией, в большинстве случаев это просто шум, поскольку двигатель резонирует на определенных оборотах. Это также будет проявляться в точках переключения, когда двигатель значительно перемещается между переключениями передач на WOT, и это не должно вызывать беспокойства. Тем не менее, детонация становится серьезной причиной для беспокойства, когда вы начинаете работать при более высоких нагрузках. Если вы видите значительный стук при широко открытой дроссельной заслонке (WOT), вам следует обратиться к специалисту по настройке.

Ущерб: Есть несколько основных отказов, вызванных детонацией. Меньшая из точек отказа — это точечная коррозия или истирание на днище поршня. Вы также увидите эту точечную коррозию на выпускных клапанах, так как это более горячая сторона цилиндра с воздушно-топливной смесью, охлаждающей сторону впуска. Язвенность выглядит так, как будто поршень попал под выстрел из дробовика.

Еще одна точка повреждения при детонации — приземление кольца. Часто из-за резких скачков давления вы получаете раздавленные или сломанные кольцевые площадки. В менее тяжелых случаях вы все равно увидите сломанные кольца. Это часто происходит с литыми поршнями, поскольку они никогда не предназначались для того, чтобы выдерживать такое давление в цилиндре, особенно такие внезапные и резкие изменения давления.

Вместе с детонацией приходит тепло. Скачки давления разрушают пограничный слой газа, который гасит фронт пламени и защищает относительно холодный поршень от относительно горячего горения. По мере того, как этот пограничный слой разрушается и все больше и больше тепла поглощается поршнем, вы увидите деформацию поршня и задиры на стенках цилиндра, что неизбежно приводит к необходимости переборки двигателя. Из-за этого вы также увидите более высокие температуры охлаждающей жидкости, поскольку системе охлаждения приходится выполнять больше работы с избыточным теплом.

 

 

 

Индикаторы: Более высокие уровни детонации слышны и будут звучать как стук четвертей по стеклу. Вы не можете услышать его в большинстве новых автомобилей из-за изолированных кабин, поэтому, когда вы его слышите, это, скорее всего, более высокий уровень детонации. Если у вас есть тюнинговое устройство, которое отслеживает детонацию, например, Cobb Tuning Accesport, вы видите реакцию двигателя только на воспринимаемый шум. Однако стоит обратить внимание, поскольку двигатель по какой-то причине пытается спастись от чего-то, уменьшая опережение зажигания.

 

Предварительное зажигание:

Определение: Предварительное зажигание — это воспламенение топливно-воздушной смеси до зажигания свечи зажигания.

Событие предварительного зажигания выглядит примерно так…

Топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания, когда поршень находится в такте впуска вниз. Затем поршень возвращается вверх для такта сжатия. Чем больше сжата смесь, тем труднее ее воспламенить, поэтому при поршне, находящемся в нижней части такта сжатия, смесь действительно воспламеняется легче, чем при приближении к верхней мертвой точке (ВМТ). Горячая точка в цилиндре, такая как раскаленный кончик свечи зажигания, может воспламенить эту смесь с низкой степенью сжатия очень рано, до того, как свеча зажигания сработает. Теперь восходящее движение поршня борется с расширяющейся силой сгорания. Это добавляет двигателю огромное количество тепла и нагрузки, и по этой причине преждевременное зажигание приводит к гораздо более высокому давлению в цилиндре, чем детонация. Давление от предварительного зажигания не такое быстрое, как при детонации. Вместо этого давление очень высокое и имеет гораздо большую продолжительность.

Ущерб: Ущерб от преждевременного зажигания гораздо более серьезный и мгновенный, чем от детонации. Как правило, при предварительном зажигании вы увидите оплавленные отверстия в поршнях, оплавленные свечи зажигания, и отказ двигателя происходит почти сразу.

Из-за большей продолжительности нагрева и давления, вызванных предварительным зажиганием, вы заметите гораздо больше расплавленных деталей, тогда как при детонации вы получите больше деталей, которые просто разлетаются на части.

Индикаторы: На самом деле никаких признаков раннего предупреждения с преждевременным зажиганием нет. Лучшее, что вы можете сделать, чтобы предотвратить это, — убедиться, что двигатель настроен так, чтобы свести к минимуму потенциальные горячие точки. Автомобили OEM поставляются с соответствующими тепловыми диапазонами свечей зажигания и всеми настройками, позволяющими свести к минимуму/устранить преждевременное зажигание. Поэтому важно убедиться, что у вас есть правильные свечи зажигания и правильные зазоры при замене свечей и добавлении большего наддува и, следовательно, более высоких температур цилиндров в камеру сгорания.

 

 

 

Детонация и предварительное зажигание

Избегайте ненужного повреждения двигателя

Детонация и предварительное зажигание — это два уникальных состояния, которые могут серьезно повредить авиационный двигатель. Силы и сильный нагрев, возникающие в результате возникновения любого из них, обычно требуют полной разборки и ремонта двигателя.

Чтобы понять сходства, различия и причины того и другого, требуется понимание того, как именно топливо сжигается в двигателе для развития мощности. Любой, кто когда-либо наблюдал, как воспламеняются осевшие пары топлива, видел, как фронт пламени плавно продвигается от очага воспламенения к внешним краям, где горючие пары достигают точки разбавления, которая останавливает горение. Именно так топливо должно сгорать в поршневом двигателе, чтобы развивать мощность без ущерба. Детонация относится к состоянию, при котором удаленные карманы в топливно-воздушной смеси сильно взрываются из-за повышения давления после обычного воспламенения. Предварительное зажигание относится к состоянию, когда в камере сгорания существует либо несвоевременная искра, либо другой источник воспламенения, что позволяет горению начаться задолго до искры с обычным временем. Предварительное зажигание и детонация часто могут накладываться друг на друга, обычно из-за детонационного повреждения, вызывающего преждевременное зажигание.

Детонация

Детонация отличается тем, что она не может произойти до срабатывания свечи зажигания. Когда искра начинает гореть внутри цилиндра, ожидается, что фронт пламени будет равномерно проходить через цилиндр, создавая тепло и равномерное давление, чтобы толкать поршень вниз. Когда начинается горение, давление в баллоне быстро растет. Если детали камеры сгорания горячее, чем обычно, это может привести к самопроизвольной детонации удаленных карманов внутри цилиндра. Это также может произойти, когда октановое число топлива ниже требований двигателя.

Причины детонации ограничиваются чрезмерным нагревом и низким октановым числом. Чрезмерное тепло может быть вызвано неправильным охлаждением, высокой компрессией из-за чрезмерных отложений в камере сгорания, обедненной смесью, опережающим синхронизацией и многим другим. Когда он ограничен одним цилиндром, наиболее вероятным виновником является частично забитая топливная форсунка. Это позволяет одному цилиндру работать намного меньше, чем другим. Утечки на впуске также могут привести к обеднению смеси, но обычно их замечают при работе с низким давлением во впускном коллекторе, когда симптомы утечки становятся гораздо более очевидными. Детонация, вызванная низкооктановым топливом, с большей вероятностью повлияет на несколько цилиндров, поскольку способствующий фактор присутствует во всех цилиндрах. Детонацию может быть трудно, если вообще возможно, обнаружить пилоту из кабины.

Детонация может происходить за некоторое время до серьезного повреждения или может очень быстро перерасти в серьезную поломку в зависимости от ее серьезности. Незначительная детонация может вызвать повреждение, которое со временем, вероятно, перерастет во все более серьезное состояние. Это происходит на дальних участках камеры сгорания и в результате обычно вызывает наибольшее повреждение кромок поршней. Это вызывает быстрое повышение температуры на краях поршня, что может привести к последующей детонации и повреждению кромок колец. Это также может вызвать преждевременное зажигание из-за горячих точек. Как только это происходит, поврежденная кромка поршня подвергается сильному нагреву и давлению, что может привести к прожиганию отверстия в углу поршня. Утечка продуктов сгорания, проталкивающихся через разорванные кромки колец, также вызывает подгорание на кромке поршня, которое быстро приводит к выходу из строя уплотнения между камерой сгорания и картером.

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание определяется как сгорание, которое начинается до того, как оно должно произойти, перед обычной синхронизированной искрой. Предварительное зажигание может происходить само по себе или в результате детонации. Горячие точки от детонации, свечи зажигания с неправильным температурным диапазоном и тлеющие нагары от обедненных смесей являются распространенными причинами преждевременного зажигания. Углеродные отложения обычно не накапливаются, когда бедная смесь является хронической, но нормальные отложения могут быстро нагреваться до температуры свечения, когда топливная форсунка внезапно частично засоряется. Углеродные следы внутри магнето, которые позволяют цилиндру получать искру от другого цилиндра, также могут быть причиной.

В большинстве случаев преждевременное зажигание начинается в начале или около начала такта сжатия, так как воспламенение горючей смеси становится более трудным при повышении давления. Это вызывает сильную нагрузку на двигатель и может быстро прожечь дыру в поршне, чаще всего посередине. Преждевременное зажигание вызовет внезапную потерю мощности, так как пораженный цилиндр работает против нормального вращения двигателя.