Детонация в дизельном двигателе: Детонация дизельного двигателя, причины и последствия

Детонация дизельного двигателя, причины и последствия

Одна из проблем, с которыми иногда сталкиваются автовладельцы – это детонация двигателя, которая может произойти и на холостом ходу, и в других режимах работы силовой установки. Неполадка не только становится причиной серьезных поломок, но и нередко приводит к разрушению деталей мотора. Каковы причины детонации, какие двигатели больше всего подвержены столь опасному явлению, как уменьшить риск детонирования – все это и многое другое станет темой нашего сегодняшнего разговора.

Понятие детонации, как она происходит

Случается, что возгорание топливовоздушной смеси происходит до того, как свеча накаливания, находящаяся непосредственно в цилиндре, обеспечивает правильное воспламенение при низкой температуре воздуха. Это явление, которое сопровождается сильным горением солярки, и называют детонацией дизельного двигателя. 

Детонация дизеля, внешние проявления и причины

Читайте также: Турбонаддув грузовых дизельных автомобилей

Говоря о детонации дизельного двигателя и ее причинах, важно отметить следующее. Моментальное сгорание топлива вызвано тем, что весь объем топливной смеси воспламеняется одномоментно, а не постепенно. К тому же процесс запускается раньше, еще до расчетного угла оборота коленвала, когда поршень не достиг так называемой ВМТ. 

Загорание смеси топлива и воздуха фактически и является мини-взрывом, давление от которого воздействует на стенки цилиндра, а также на днище поршня, поднимающегося навстречу газам. Вследствие удара возникают звуковые волны, и становится слышен неприятный звон.

Помимо возникновения посторонних звуков во время работы силовой установки явным признаком детонации двигателя при разгоне является изменение цвета и состава выхлопных газов. К другим внешним признакам детонации необходимо отнести следующее:

• снижение температуры выхлопных газов;
• черный дым из выхлопной системы;
• неустойчивая работа движка и как результат – потеря управления им;
• кратковременное падение мощности;
• критическое повышение температуры деталей мотора.

Причины возникновения мини-взрыва зависят от многих факторов, в частности, от того, в какой именно момент этот взрыв произошел. Так, к детонации при запуске двигателя обычно приводит обеднение топливной смеси из-за засоренности форсунок. Чтобы обнаружить засор, выполняют проверку всех фильтров в топливной системе. Обычно после прогрева нормальная работа восстанавливается, детонация прекращается.

К детонации дизельного двигателя при разгоне приводит:

• вышедший из строя датчик заслонки;
• топливо низкого качества;
• уже упомянутая нами выше засоренность форсунок или их неисправность. 

Эксперты утверждают, что после возобновления работы датчика заслонки силовая установка работает нормально при любых условиях, в том числе и на повышенных оборотах. В таком случае определить наличие или отсутствие детонации можно только при выключенной передаче под большой нагрузкой. 

Мини-взрыв проявляется исключительно во время движения транспортного средства, детонация двигателя при выключении зажигания невозможна. Если водителя настораживают посторонние звуки или иные признаки неисправности, причины следует искать в другом, поэтому рекомендуется немедленно обратиться на СТО. 

Датчик детонации

Читайте также: Гидроудар двигателя — как происходит и как его избежать

Не так давно в продаже появилось устройство, именуемое датчиком детонации дизельного двигателя. Речь идет о специальной детали, которая мониторит уровень детонации во время работы ДВС. 

Устанавливают устройство обычно в блоке цилиндров.

Делают это для того, чтобы получить максимальную мощность силового агрегата и без ущерба для него добиться оптимальных показателей топливной экономичности. Датчик необходим для своевременной подачи на электронный блок управления сигнала о возникновении детонации, превысившей допустимый порог.

Как устранить детонацию в дизеле

Прежде чем устранять детонацию, важно определить причину ее возникновения. В подавляющем большинстве случаев это неправильный угол зажигания и обедненная топливно-воздушная смесь, вызванная некачественной соляркой. 

Для устранения детонации обычно делают следующее:

• Эксплуатация мотора на более высоких оборотах, когда время сгорания топлива в сочетании с максимальным давлением заметно сокращается. 
• Применение интеркулера, чтобы воздух перед попаданием в цилиндры охладился.
• Использование качественной солярки.
• Торможение силовой установки для опережения момента зажигания.

Последствия детонации

Закажите спецтехнику на нашем сайте: Аренда спецтехники в России

Во время детонации температура в камере сгорания поднимается до 3,5 тыс. градусов. Стремительно возрастает и давление, нагрузка на мотор становится критической. Особенно плачевно все это может закончиться для современных моторов, сделанных из сплава алюминия. Последствия детонации двигателей могут быть следующими:

• перегрев и поломка деталей мотора;
• потеря мощности;
• разрушение перегородок в кольцах поршней;
• выгорание прокладки, расположенной под блоком цилиндров.

В сложных случаях высок риск проворачивания КШМ, что ведет к вращению коленвала в противоположном направлении. В конечном итоге это ведет к разрушению узлов силовой установки и необходимости сложного ремонта. 

Заключение

Детонация двигателя – явление крайне неприятное, способное повлечь за собой плачевные последствия. Именно поэтому при появлении малейших признаков возникновения в дизельном моторе мини-взрывов необходимо обратиться в сервисный центр для обнаружения причины неисправности и своевременного ее устранения.

Детонация дизельного двигателя

Поиск запроса «детонация дизельного двигателя» по информационным материалам и форуму

%d0%b4%d0%b5%d1%82%d0%be%d0%bd%d0%b0%d1%86%d0%b8%d1%8f%20%d0%b2%20%d0%b4%d0%b8%d0%b7%d0%b5%d0%bb%d1%8c%d0%bd%d0%be%d0%bc%20%d0%b4%d0%b2%d0%b8%d0%b3%d0%b0%d1%82%d0%b5%d0%bb%d0%b5 — со всех языков на все языки

Все языкиАнглийскийРусскийКитайскийНемецкийФранцузскийИспанскийИтальянскийЛатинскийФинскийГреческийИвритАрабскийСуахилиНорвежскийПортугальскийВенгерскийТурецкийИндонезийскийШведскийПольскийЭстонскийЛатышскийДатскийНидерландскийАрмянскийУкраинскийЯпонскийСанскритТайскийИрландскийТатарскийСловацкийСловенскийТувинскийУрдуИдишМакедонскийКаталанскийБашкирскийЧешскийГрузинскийКорейскийХорватскийРумынский, МолдавскийЯкутскийКиргизскийТибетскийБелорусскийБолгарскийИсландскийАлбанскийНауатльКомиВаллийскийКазахскийУзбекскийСербскийВьетнамскийАзербайджанскийБаскскийХиндиМаориКечуаАканАймараГаитянскийМонгольскийПалиМайяЛитовскийШорскийКрымскотатарскийЭсперантоИнгушскийСеверносаамскийВерхнелужицкийЧеченскийГэльскийШумерскийОсетинскийЧеркесскийАдыгейскийПерсидскийАйнский языкКхмерскийДревнерусский языкЦерковнославянский (Старославянский)МикенскийКвеньяЮпийскийАфрикаансПапьяментоПенджабскийТагальскийМокшанскийКриВарайскийКурдскийЭльзасскийФарерскийАбхазскийАрагонскийАрумынскийАстурийскийЭрзянскийКомиМарийскийЧувашскийСефардскийУдмурдскийВепсскийАлтайскийДолганскийКарачаевскийКумыкскийНогайскийОсманскийТофаларскийТуркменскийУйгурскийУрумскийБурятскийОрокскийЭвенкийскийМаньчжурскийГуараниТаджикскийИнупиакМалайскийТвиЛингалаБагобоЙорубаСилезскийЛюксембургскийЧерокиШайенскогоКлингонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийНемецкийЛатинскийИвритИспанскийНорвежскийКитайскийФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийТатарскийКурдскийСловенскийГреческийИндонезийскийВьетнамскийМаориТагальскийУрдуИсландскийХиндиИрландскийФарерскийБолгарскийЛатышскийАлбанскийАрабскийФинскийПерсидскийМонгольскийНидерландскийШведскийПалиЯпонскийКорейскийЭстонскийГрузинскийТаджикскийЛитовскийРумынский, МолдавскийХорватскийСуахилиКазахскийМакедонскийТайскийБелорусскийГалисийскийКаталанскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийЧешскийСербскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийКечуаГаитянскийМайяАймараШорскийЭсперантоКрымскотатарскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкКхмерскийДревнерусский языкЦерковнославянский (Старославянский)ТамильскийКвеньяАварскийАфрикаансПапьяментоМокшанскийЙорубаЭльзасскийИдишАбхазскийЭрзянскийИнгушскийИжорскийМарийскийЧувашскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЛожбанЭвенкийскийБашкирскийМалайскийМальтийскийЛингалаПенджабскийЧерокиЧаморроКлингонскийБаскскийПушту

Датчик детонации

Датчик детонации служит для контроля степени детонации и жёсткости сгорания при работе двигателя внутреннего сгорания. Датчик устанавливается на блоке цилиндров двигателя и предназначен для преобразования механических вибраций двигателя в электрический синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна мощности вибраций.
Информация датчика позволяет блоку управления откорректировать угол опережения зажигания На бензиновых двигателях или величину пред впрыска На дизельных двигателях до устранения детонационных стуков в двигателе.
Датчик представляет пьезоэлектрический акселерометр с пьезоэлектрической пластиной, который под действием механических вибраций вырабатывает ЭДС (напряжение) переменного тока.

Чем больше амплитуда и частота колебаний, тем выше напряжение. Амплитуда выходного сигнала датчика максимальна на частоте детонационных стуков в двигателе в диапазоне 5…6 кГц.

Когда напряжение на выходе датчика превышает заданный уровень, соответствующий определенной степени детонации, электронный блок управления корректирует характеристику работы зажигания или впрыска. Таким образом, достигается оптимальная характеристика работы системы для конкретных условий эксплуатации.

При неисправности датчика детонации (отсутствии сигнала) на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампа, двигатель при этом продолжает работать.

КОРРЕКТИРОВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВПРЫСКА
Датчик детонации используется для корректировки расхода при предварительном впрыске для каждой форсунки при

помощи замкнутого контура. Данный метод является самонастраивающимся и обеспечивает корректировку возможных отклонений форсунок с течением времени.
Принцип использования Датчик детонации основан на определении шумов при горении. Датчик установлен на блоке таким образом, чтобы получать наилучший сигнал от всех цилиндров. Чтобы получать одинаковый ответный сигнал от цилиндров, расположенных рядом с Датчиком детонации и на отдалении от него, входные сигналы обрабатываются для определения переменной, характеризующей интенсивность горения. Данная переменная представляет собой соотношение между интенсивностью фонового шума и шума от горения. Использование соотношения на основе фонового шума двигателя позволяет преодолеть разницу интенсивности шума в разных местах, связанную с центральным расположением акселерометра.
• Первая зона измерения служит для установления уровня фонового шума сигнала акселерометра для
каждого цилиндра. Данная зона поэтому должна соответствовать моменту времени, когда горение
отсутствует.
• Вторая зона измерения служит для измерения интенсивности шума от предварительного горения. Ее расположение должно быть таким, чтобы измерялись только шумы, создаваемые при предварительном впрыске. Поэтому она устанавливается непосредственно перед основным впрыском.

Производится расчет минимального импульса, начиная с которого может происходить горение. Импульсы ниже минимального импульса не вызывают горения, так как при этом время срабатывания обмотки слишком мало для поднятия иглы форсунки. Для определения этого минимального импульса система постепенно увеличивает импульс предварительного впрыска (в приращениях по несколько мс), от 0 мс до значения, которое вызывает горение при предварительном впрыске. После определения данного значения импульса, оно вычитается из физического значения индивидуального кода коррекции форсунки и записывается в ЭБУ. При данной процедуре корректировки, в зависимости от версии, может быть получено от 2 до 6 значений корректировки для каждой форсунки, которые применяются в зависимости от давления топливной рампы. Данные значения корректировки затем прибавляются к запрашиваемым значениям импульсов, чтобы компенсировать отклонение системы.

Принцип корректировки предварительного впрыска, соответственно, заключается в определении минимального импульса. Она выполняется периодически в определенных условиях работы двигателя. По окончании корректировки, новое минимальное значение импульса заменяет значение, полученное при предыдущей корректировке. Первое значение минимального импульса задается корректировочным кодом форсунки. Последующие значения задаются системой, которая определяет новый минимальный импульс и применяет его, определяя разницу между измеренным и номинальным импульсом. Каждая корректировка может впоследствии обновляться при помощи замкнутого контура минимального импульса в зависимости от изменения характеристик форсунки. Такое обновленное значение записывается в энергонезависимую память. Вместе с тем, акселерометр не позволяет измерять количество впрыскиваемого топлива. Он позволяет только точно измерять значение длительности импульса, начиная с которого форсунка осуществляет впрыск.

Примечание:
Стандарт с 2 акселерометрами для версий Евро 5. На двигателе с 4 цилиндрами,
каждый акселерометр будет отслеживать только 2 цилиндра; цель заключается в как можно более точном
определении уровня шума при горении и предотвращении помех из других мест, для максимально точных
корректировок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УТЕЧЕК В ЦИЛИНДРЕ
Датчик детонации также используется для определения форсунок, заблокировавшихся в открытом положении. Принцип их выявления основан на отслеживании сигнала акселерометра. В случае утечки из форсунки, накопленное топливо самовоспламеняется, если в цилиндре создаются необходимые для воспламенения условия по температуре и давлению (высокие обороты, высокая нагрузка и незначительная утечка). Данное горение начинается приблизительно за 20 градусов до верхней мертвой точки, т.е. задолго до горения, вызываемого основным впрыском. В связи с этим, уровень сигнала акселерометра значительно увеличивается в зоне измерения шума. Именно это увеличение позволяет выявлять утечки. Пороговое значение, после которого фиксируется неисправность, определяется как процент от максимального значения уровня сигнала акселерометра. В связи с серьезностью последствий неисправности, система ее выявления должна быть исключительно надежной. При этом увеличение уровня сигнала акселерометра может быть следствием нескольких причин:
• Слишком большой величины предварительного впрыска.
• Попаданием горения основного впрыска в зону измерения шума (из-за слишком большого опережения или
расширения зоны измерения шума).
• Утечки топлива из форсунки вследствие недостаточной герметичности.
В случае, если уровень сигнала Датчикf детонации становится слишком большим, система в первую очередь
ограничивает расход при предварительном впрыске и задерживает основной впрыск. Если, несмотря на данные
действия, уровень сигнала остается повышенным, это означает, что имеется реальная утечка; ЭБУ фиксирует
ошибку, и происходит остановка двигателя.

ВЫЯВЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ Датчик детонации
Данная процедура позволяет выявлять неисправность датчика, либо проводки, соединяющей датчик с ЭБУ. Она основана на определении наличия горения. На оборотах холостого хода, зона измерения шума сдвигается на горение, вызываемое основным впрыском. Если уровень сигнала увеличивается, это означает, что акселерометр работает исправно; в противном случае, фиксируется ошибка работы датчика. В случае определения указанной ошибки, ЭБУ отключает предварительный впрыск и сбрасывает давление в аккумуляторе.

Проблемы дизельного двигателя, связанные со стуком форсунок

 7788 |  27. 12.2017

Особенности конструкции бензиновых и дизельных силовых агрегатов определяют различия между ними. Визуально владельцы транспортных средств обращают внимание на более высокий уровень шума при работе турбодизелей. Различимыми звуками являются дребезг и звон детонации – характерные при эксплуатации дизельного мотора.

 

Причиной более высокого уровня шума является принцип работы агрегата. При сжатии воздуха в цилиндрах и воспламенении горючей смеси слышно характерное тарахтение. Для бензиновых агрегатов сравнимый уровень шума возможен при различных неполадках. Если дизельный мотор имеет дефекты в работе, определить необходимость ремонта можно по увеличению уровня посторонних звуков.

 

Принцип работы бензиновых силовых агрегатов и турбодизелей отличается. Мотор первого типа предполагает смешивание топлива и воздуха, последующее сжатие горючего и его поджог с помощью свечи накаливания. Для дизельного силового агрегата характерно сжатие выступающих воздушных масс. При поступлении топлива происходит реакция со сжатым воздухом, возгорание смеси без использования системы зажигания.

 

Тарахтения дизельного мотора объясняется принципом действия силового агрегата. В момент контакта воздуха, разогретого сжатием до высокой температуры, и холодной солярки происходит воспламенение смеси. Поршень в момент контакта находится вблизи мертвой точки. В цилиндре происходит детонация, звук от которой отчетливо слышен. Владелец транспортного средства слышит тарахтение мотора. В зависимости от параметров силового агрегата меняется сила звука. Чем выше степень сжатия, тем громче тарахтит дизель.

 

 

 

Большинство бензиновых моторов имеют степень сжатия топливной смеси в интервале от 8:1 до 10:1. Для дизельных моторов данный показатель существенно выше. Минимальное значение составляет 14:1, максимальное достигает величины 25:1. Подобные характеристики обеспечивают большую эффективность эксплуатации турбодизеля. Повышенный шум является побочным эффектом, не влияющих на качество работы и ходовые характеристики мотора.

 

Типовым признаком дизельного силового агрегата является отсутствие системы зажигания электронного типа. За счет подобной конструкции моторы на солярке плохо заводятся при низких температурах. Одним из решений облегчения пуска является установка свечей накаливания. От стандартного аккумулятора свечи запускаются в работу и прогревают проволочную катушку в камере сгорания. На холодных оборотах такая конструкция обеспечивает более уверенную работу двигателя, при этом шум становится более заметным. Постепенно звук работающего мотора уменьшается. Заглушить шумы можно при помощи установки специальных опор. По крайней мере, в салоне транспортного средства становится более комфортно находиться. 

 

Как определить поломку дизельного двигателя по звуку работы

 

При длительной эксплуатации автомобиля многие владельцы начинают различать характерный звук работы силового агрегата. Исправный мотор функционирует равномерно, без посторонних шумов и стуков. Если отчетливо слышны нехарактерные звуки, лучше всего обратиться в сервисный центр. Для моторов разных марок и моделей причины изменения шумом могут отличаться. В отдельных случаях решить проблему поможет плановое обслуживание. В других ситуациях требуется немедленная диагностика и ремонт ДВС.

 

 

 

 

Для большинства двигателей дизельного типа любая поломка или дефект сопровождаются изменениями в уровне шума. Для исключения ошибок в определении причин требуется комплексная диагностика ДВС, так как подобные звуки могут исходить от разных узлов. Легче всего исправлять поломки, вызванные ослаблением фиксирующих элементов. В противном случае может потребоваться дорогой ремонт.

 

Характерные виды стуков

 

Посторонние шумы в работе дизельного двигателя можно разделить на четыре условные категории: по силе, звучанию, цикличности, причине возникновения. Такой подход позволяет составить классификацию звуков, быстрее и точнее определить истинную причину поломки.

 

Если посторонние шумы практически незаметны, допускается использование транспортного средства. При этом желательно посетить сервисный центр для диагностики и устранения дефекта. При среднем уровне шума эксплуатация автомобиля возможна лишь в течение короткого периода, лучше всего немедленно показать технику квалифицированному мастеру.

 

Если посторонние звуки раздаются громко и отчетливо, необходимо немедленно заглушить мотор и вызвать эвакуатор. Дальнейшее использование техники возможно только после диагностики и устранения поломок. В противном случае последствия станут необратимыми, может потребоваться замена ДВС.

 

При звонких стуках необходимо обратить внимание на точки соприкосновения твердых элементов мотора. Глухие удары говорят о соприкосновении металла и более мягких материалов, происходящем при непосредственном контакте с маслом. От уровня цикличности зависит определение срочности обращения в сервис. Если появление посторонних шумов нельзя связать с определенной периодичностью, проблема может быть как простой, так и сложной. При циклически повторяющихся стуках желательно сразу обратиться в сервис.

 

 

 

Основные причины посторонних шумов силового агрегата

 

В большинстве случаев ремонта дизельных ДВС причины появления посторонних шумов схожие. Специалист может достоверно определить причину поломки по характеристикам стука. Удары внутренних элементов друг об друга трудно спутать при наличии большого опыта и высокой квалификации. Существует несколько типовых причин, связанных с посторонними стуками.

 

Проблемы с распредвалом

 

При запуске силового агрегата и его работе на холостых оборотах может отчетливо издаваться глуховатый стук. Постепенно звук становится мягче и совсем пропадает, что объясняется поступлением разогретого масла к подшипникам. Скорее всего, данные элементы требуется заменить. Износ механизмов связан с использованием некачественного масла, наличием в жидкости посторонних примесей. Устранение царапин на валу требует сложного ремонта. В противном случае двигатель может быстро выйти из строя.

 

Проблемы с коленвалом

 

Для дизельных двигателей износ коленвала становится причиной посторонних шумов. Чаще всего дефекты фиксируются на шейках и вкладышах. В результате подшипники расшатываются. К ним поступает недостаточное количество смазки. Одновременно на коленвал попадают вода, охлаждающая жидкость, посторонние примеси. Последствия – деформация шеек коленвала и дорогой ремонт.

 

Выход из строя насос-форсунок — причина стука коленвала. Также причинами могут быть заклинивание иглы, дефекты и сбои в работе насоса ТНВД. Чаще всего постороннее постукивание связано с постукиванием плунжера. При использовании низкокачественной горючей смеси наблюдаются сбои в работе ТНВД, мотор стучит на холостом ходу. В некоторых случаях посторонние шумы начинаются в процессе движения автомобиля.

 

Проблемы с распределением фаз

 

Характерная причина появления стука – сбой в работе системы фазораспределения. Такие ситуации влекут за собой недостаточный ход поршня. Данный элемент не достает до нужных клапанов, соответственно двигатель работает со сбоями.

 

Проблемы с форсунками дизельных двигателей

 

Неисправности насос-форсунок являются основными причинами посторонних шумов при работе дизельного мотора. Форсунка  — один из основных узлов любого силового агрегата, от ее состояния зависит работоспособность двигателя. С помощью данных элементов обеспечивает подача горючей смеси в камеру сгорания. Частота импульсов форсунки превышает 2 тысячи в минуту.

 

 

 

За счет работы инжектора топливо равномерно распределяется по всей верхней части поршня. Горючая смесь горит в форме факела. По своему типу и конструкции форсунки могут быть механическими и электромеханическими. Стук издают элементы любого типа. Чаще всего владелец отчетливо слышит стрекот или цоканье из-под капота. Определить наличие посторонних звуков можно при касании рукой топливопровода. Специалист сразу почувствует посторонние вибрации, повторяющиеся циклично.

 

Диагностика и поиск дефектов форсунок

 

При наличии некоторого опыта, инструмента, места для осмотра, проверить работоспособность форсунок можно своими силами. Владелец должен последовательно отсоединять топливные трубки, выкручивать форсунки, начиная с первого цилиндра. Вместо форсунок используются заглушки. После отключения каждой форсунки внимательно слушается двигатель. Если характерный стук пропадает, проблема кроется в работе последнего отключенного элемента. Один из вариантов – отключение форсунок парами.

 

Основные причины стука форсунок

 

Изменения и сбои в настройке топливной арматуры являются причиной появления шума. Аналогичные последствия фиксируются при использовании некачественной горючей смеси или подаче излишнего объема топлива. В таких ситуациях необходимо последовательно отсоединять штуцеры с форсунок. Визуально можно увидеть последствия жесткого сгорания солярки.

 

Для старых моторов можно постепенно откручивать форсунку. При этом топливо просачивается через штуцер. В камеру поступает меньший объем горючей смеси. Если одновременно происходит снижение уровня шума, потребуется замена последней проверяемой форсунки.

 

Посторонние стуки по причине износа распылителей

 

В производстве форсунок используются современные технологии. Для распылителей характерен пятый класс точности. При работе силового агрегата внутрь форсунки исключено попадание грязи и посторонних элементов. Для смазки распылителя используется дизтопливо. Если распылитель получает даже незначительное повреждение, изменяется качество подачи топлива, направление впрыска. Практически единственным способом восстановить работоспособность является замене распылителя. Характерный для данного дефекта стук сразу пропадает.

 

Менять распылители необходимо при первых признаках посторонних шумов и стуков. В некоторых случаях избавиться от шума можно путем регулировки давления впрыска. Такая мера является рабочей, но действует кратковременно. 

 

При износе распылителя увеличивается уплотнитель. Пружины продолжают работать в прежнем режиме. При этом давление оказывается на большую площадь уплотнителя, отсутствует уплотнение распылителя. В результате силовой агрегат начинает отчетливо стучать. Регулировка пружины не дает нужного эффекта. Последствиями могут стать поломки ТНВД и самого дизельного двигателя. В некоторых случаях поможет простая промывка иглы. Замена распылителей также доступна для большинства владельцев дизельных автомобилей.

 

Замена распылителей требует привлечения квалифицированных мастеров. При этом стоимость запчастей не является завышенной. В противном случае необходимо готовиться к более серьезным проблемам в работе ДВС. Соответственно в скором времени потребуется дорогой ремонт.

 

Форсунки дизельные электрические и многие другие для своего авто вы сможете подобрать на нашем сайте

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.

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:

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. Разберёмся, какие причины могут привести к тому, что двигатель детонирует.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА | STP® Добавки в масло и топливо

Топливная система состоит из топливного бака, насоса, фильтра и инжектора или карбюратора и предназначена для хранения и подачи топлива в двигатель, когда это необходимо. Каждый компонент должен безупречного работать и обеспечивать ожидаемые ходовые качества автомобиля, а также быть долговечным.

КОМПОНЕНТЫ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ

Со временем характеристики двигателя ухудшаются из-за образования отложений, которые засоряют важнейшие детали топливной системы и приводят к уменьшенной подаче топлива и снижению мощности двигателя.

ВПУСКНОЙ КЛАПАН

Клапан открывается, чтобы в камеру сгорания могла поступать топливовоздушная смесь. Отложения на впускных клапанах могут ограничивать или искажать форму распыления топливовоздушной смеси, поступающей в камеры сгорания. Топливо может удерживаться отложениями на впускном клапане и не поступать в необходимом количестве в камеру сгорания. Правильная добавка к топливу, такая как STP® Долговременный уход за топливной системой бензиновые двигатели или Долговременный уход за топливной системой дизельные двигатели может поддерживать детали системы впуска топлива в чистоте без вредных отложений.

ТОПЛИВНЫЕ ФОРСУНКИ/КАРБЮРАТОРЫ

Топливные форсунки – клапаны, отвечающие за подачу топлива во впускной коллектор двигателя, из которого оно поступает в камеры сгорания. Они предназначены для подачи точного количества распыленного топлива, и малейшие отложения/загрязнения могут нарушить форму факела, что приводит к многочисленным проблемам (ненадежный запуск, неровная работа на холостом ходу, запаздывание зажигания). Очистка топливных форсунок имеет критическое значение для сохранения нормальных ходовых качеств автомобиля. Продукты STP® проходят строжайшие независимые испытания, чтобы гарантировать, что STP® Очиститель форсунок бензинового двигателя или Очиститель топливных форсунок дизельного двигателя восстанавливает 95 % исходного уровня характеристик.
 
До конца 1980-х годов на большинстве автомобилей для создания рабочей смеси использовался карбюратор. Большинство карбюраторов представляют собой устройства без электронных компонентов, используемые для приготовления рабочей смеси, которая может сжиматься и возгораться в двигателе внутреннего сгорания. Карбюраторы в основном были вытеснены электронными системами впрыска топлива.

ПОРШЕНЬ

Поршень перемещается вверх и вниз, преобразуя давление, возникающее при горении рабочей смеси во вращение коленчатого вала. Очищающие добавки, такие как STP® Комплексный уход за топливной системой бензиновые двигатели или Комплексный уход за топливной системой дизельные двигатели, доказали, что они способны эффективно уменьшать или контролировать образование отложений и ухудшение выходных характеристик двигателя.

КАМЕРА СГОРАНИЯ

Место, где происходит сгорание топливовоздушной смеси. Наличие отложений в камере сгорания может влиять на теплообмен и степень сжатия топливовоздушной смеси. Перегрев может вызывать преждевременное зажигание и детонацию.

В некоторых двигателях используются датчики детонации, которые определяют моменты возникновения детонации, моменты, предшествующие детонации, или после детонации. С помощью этих датчиков компьютер изменяет настройки двигателя для устранения этого явления, которое неблагоприятно влияет на характеристики двигателя. Наличие отложений в топливной системе приводит к возникновению детонации, поэтому так важно поддерживать чистоту топливной системы автомобиля, используя такие продукты, как Добавка в топливо STP® Ultra «5 в 1» для бензиновых двигателей.

ДОБАВКИ В ТОПЛИВО STP

^®

Моющие добавки варьируются по типу и концентрации. Ниже описываются продукты STP®, предотвращающие, удаляющие отложения или глубоко очищающие детали от них.

1. STP® Долговременный уход за топливной системой бензиновые двигатели или Долговременный уход за топливной системой дизельные двигатели дает возможность поддерживать чистоту в системе впуска топлива.
2. STP® Очиститель форсунок бензинового двигателя или Очиститель форсунок дизельного двигателя удаляет отложения для поддержания оптимальных характеристик.
3. STP® Комплексный уход за топливной системой бензиновые двигатели или Комплексный уход за топливной системой дизельные двигатели очищает всю топливную систему двигателя, поддерживая его идеальное состояние.

Потеря тяги и детонация дизельного двигателя 308 HDi, 92 л.с • Авто — клуб Peugeot

Потеря тяги и детонация дизельного двигателя 308 HDi, 92 л.с

dimas_dv 24 май 2013, 12:00

Всем доброго времени суток.
Обрисую кратко ситуацию. Это мой первый автомобиль, до этого опыта вождения не было. Брал новым в автосалоне в 2011 г.
Все время заправляюсь на одной заправке Атан(центральный офис), расход: трасса — 4,5, город 6,2(зимой 7,2).
Стиль вождения спокойный, передачи стараюсь переключать при оборотах 2000-2200, езжу в режиме 1500-2000 оборотов(так посоветовал знакомый).
На данный момент пробег 25 000 км.
Впервые это случилось приблизительно 1 год наз на затяжном, довольно крутом подъеме при переключении с 3 на 4 передачу, автомобиль перестал реагировать на педаль газа и двигатель начал детанировать. В итоге я переключился на 3 передачу, авто также не реагировало на педаль газа, на 2 передаче аналогично, при при переключении на 1 передачу вернулась «реальность» и меня отпустили с якоря, через некоторое время в спокойной манере езды детонация прошла. Ситуация не повторялась и тогда я решил что из-за маленького опыта я рано переключился и этим спровацировал данный случай.
Во-второй раз это случилось 1,5 месяца назад на том же самом подъеме при переключении с 3 на 4 передачу. Я остановился, двигатель на холостых не переставал детанировать и был запах гари. Я заглушил авто, постоял пару минут, завел — все было в норме. За прошедший год я раз 10 проезжал этот подъем, проблем не возникало.
В-третий раз это случилось вчера, в городе. Я набирал скорость на 3 передаче и в районе 50-60 км, пропала тяга и двигатель начал нервничать, понижение передач не помогло и я заглушился. Когда завел авто все было внорме. На этом отрезке трасы также был подъем, но теперь он был не крутым, а минимальным может 3-4%.
Во время всех инциндентов чек не срабатывал.
Сегодня утром был на официальном сервисе в г. Симферополь (Бош-Сервис, авто брал в Автодели).
Электрик подключил комп, выслушал мой рассказ, спросил бак был полный или пустой(первые два раза не помню, а вчера был заполнен процентов на 35%). В итоге: сказал что ошибок никаких нет, все исправно.
Посовещавшись(не открыв капот авто) они вынесли вердикт, что наверное хреновое топливо и сказали чтоб я приехал когда это случится в следующий раз и показал как это все происходит и как детонирует двигатель. Я говорю — как я приеду если авто не реагирует на педаль газа… А в ответ тишина.
Я изъявил желание написать заявление и получить письменый ответ, что у меня авто исправный. И мы заполнили какуе-то форму которую они скинут на французов и перезвонят мне как будет ответ.
Уважаемые автолюбители с опытом, посоветуйте что мне делать и как быть в данной ситуации, у меня заканчивается через 4 месяца гарантия, и нехочеться в конце оказаться с этой проблемой без гарантии.
P.s. извините за много букв и не судите строго, это мой первый опыт. И всем заранее спасибо кто дочитал до конца и откликнулся.

Последний раз редактировалось dimas_dv 24 май 2013, 21:28, всего редактировалось 1 раз.

Проблемы с шумом дизельного двигателя и их устранение

10 марта 2020 г.

Общие проблемы с шумом дизельного двигателя

Существует распространенная проблема двигателей, которая может вас напугать — шум двигателя. Однако не всякий странный шум, исходящий из-под капота вашего автомобиля, плох — некоторые звуки нормальны. Двигатель может издавать несколько типов плохих шумов — от дребезжания и стука до скуления и других странных звуков. Если вы не обращаете на них внимания, все они могут вызвать у вас много головной боли.В следующих строках мы сделаем все возможное, чтобы внести некоторую ясность в тему.

Почему дизельные двигатели громче бензиновых?

Бензиновый и дизельный двигатели представляют собой двигатели внутреннего сгорания, предназначенные для преобразования энергии топлива в механическую энергию. Основное различие между ними заключается в степени сжатия. В дизельных двигателях топливо впрыскивается в уже сжатый воздух внутри цилиндра. Эти типы двигателей намного шумнее, чем бензиновые, потому что их механика работает под более высоким давлением.Внутри много мелких деталей, таких как металлические заглушки, маленькие клапаны и маслопроводы, которые создают шум. Кроме того, дизельное топливо менее фильтруется, чем бензин, и содержит больше частиц, что делает его громче при воспламенении. Проблемы с дизельным двигателем обычно возникают из-за того, что люди упускают из виду плохие шумы, указывающие на проблемы.

Проблемы с шумом дизельного двигателя

Существует несколько типов плохих шумов, которые могут указывать на проблему с вашим дизельным двигателем:

1. Дребезжащий шум. Этот тип шума может возникать при ускорении автомобиля. Это вызвано тем, что смесь воздуха и топлива в цилиндре преждевременно воспламеняется из-за сжатия внутри двигателя. Это называется предварительным зажиганием и может повредить поршни, клапаны и шатуны внутри двигателя.
2. Тикающий шум дизельного двигателя. Обычно это вызвано возвратно-поступательным движением компонентов, таких как клапаны, поршни, штоки и толкатели. Звук является индикатором нескольких проблем, таких как низкий уровень масла, плохо отрегулированные клапаны, стук штанги или шум подъемника.
3. Дизельный двигатель стучит. Стук форсунок. Обычно смазка при продувке снижает шум, но вам следует присмотреться к двигателю, если шум не исчез в течение пятнадцати минут работы.
4. Шум зацепления цепи привода ГРМ. Цепь привода ГРМ соединяет коленчатый и распределительный валы, поэтому важно постоянно поддерживать ее в исправном состоянии. Шум, производимый неисправной цепью привода ГРМ, бывает дребезжащим, когда двигатель холодный, и приглушенным, когда двигатель полностью прогрет.Эти проблемы с дизельными двигателями очень распространены, и важно своевременно решать их.

Диагностика шума дизельного двигателя

Как мы уже упоминали, нельзя упускать из виду шум двигателя. Важно диагностировать звуки по мере их появления. Итак, что бы вы сделали, если бы услышали один из вышеупомянутых шумов?

Во-первых, вы должны убедиться, что диагностировал двигатель . Motor Company может помочь вам с устранить любые шумы от вашего дизельного автомобиля , просто разместите свой запрос через наш веб-сайт или позвоните нам по телефону 0116 287 0792 .

1. Если у вас дребезжит , вы, вероятно, используете неправильный тип топлива. Это может быть простое решение или что-то более сложное, например, натяжитель ремня, который прикладывает силу для создания или поддержания натяжения.
2. Тикающий шум дизельного двигателя может быть признаком низкого уровня масла, из-за которого компоненты клапанного механизма не получают надлежащей смазки. Немедленно проверьте уровень масла, и если он низкий, вы должны отремонтировать свой автомобиль. Другой причиной этого шума может быть неисправный подъемник или неисправный шатун.Плохая новость в том, что вам нужно будет восстановить двигатель.
3. Дизель стучит . Это не всегда вызывает беспокойство. Причина стука форсунок в том, что они плохо смазаны. Если вы используете хорошее топливо, форсунки перестанут стучать и щелкать. Есть простой способ решить эту проблему, заменив форсунки на новые.
4. Проблемы с цепью привода ГРМ. Шум, исходящий от цепи привода ГРМ, обычно вызван ее ослаблением.Если слишком долго откладывать ремонт, он оторвется. Это может серьезно повредить ваш двигатель и будет стоить больших денег. Вот почему вы должны решить проблему как можно быстрее.

Насколько серьезна проблема детонации?

Детонация двигателя, также известная как стук или гудение, не является поводом для беспокойства или является серьезным предупреждением о катастрофическом отказе двигателя. Важно знать, как определить проблемы сгорания как нерегулярные, потому что второй сценарий довольно плохой.

Большой взрыв

Стук происходит в верхней части поршней двигателя в камере во время сгорания. При нормальной работе искра идеально синхронизируется с впрыском топлива, открытием и закрытием клапана, а также положением поршня (давлением) для создания взрыва в камере. Свеча зажигания, отправляющая искру, просверливается под определенным углом, поэтому взрыв попадает в верхнюю часть поршня таким образом, чтобы использовать силу для создания более сбалансированной фазы сгорания. Это детонация, но управляемая.Процесс требует тепла, давления и топлива.

Подделки

Двигатель может стукнуть, если он стал очень горячим или если синхронизация немного сбита. Когда это происходит, накопленные тепло и давление воспламеняют окружающий воздух и топливо в непредусмотренное время и неконтролируемым образом внутри камеры. Наряду с издаваемым свистящим звуком это создает разрушительное давление и заставляет поршень опускаться вниз, что не соответствует тому, как он был спроектирован для работы.Если, например, кулачок или коленчатый вал не находятся там, где они должны быть, когда это происходит, давление от повторяющихся взрывов может вызвать повреждение.

Ping Me

Как упоминалось ранее, при нормальной работе время от времени происходит стук, и это не проблема. Это еще более характерно для дизельных двигателей, которые для начала полагаются только на топливо и давление (без искры). Большинство современных двигателей имеют датчики детонации, которые обнаруживают нерегулярную детонацию и устраняют ее, регулируя время или добавляя больше топлива для охлаждения камеры.Однако, если вы постоянно слышите стук снова и снова, это означает, что у вас серьезная проблема, и вам нужно немедленно ее решить. Несбалансированное и несбалансированное давление на поршень может привести к поломке колец и загрязнению камеры сгорания и поверхностей клапанов, вплоть до поломки шатунов, сгибания коромысел, взрыва прокладки головки блока цилиндров и множества других серьезных проблем.

Использование топлива с более высоким октановым числом помогает снизить детонацию, но, если у вас нет высокопроизводительного или модифицированного двигателя, вы, вероятно, будете в порядке с обычным октановым числом.Если вы заметили повторную детонацию, немедленно обратитесь за помощью. Квалифицированный механик сможет провести испытание под давлением и снять головку, чтобы оценить повреждения. Если вы слышите постоянный стук, сделайте это как можно скорее, иначе вы рискуете полностью нуждаться в новом двигателе.

Несмотря на серьезность последствий диапазона детонации двигателя, всегда рекомендуется проконсультироваться со специалистом, если проблема не исчезнет.

Ознакомьтесь со всеми деталями двигателя , доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта.Для получения дополнительной информации о проблемах сгорания поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фотография любезно предоставлена ​​Блэром Лампе.

Детонация и детонация дизеля

В двигателе CI топливо и воздух идеально смешаны, и, следовательно, скорость повышения давления обычно ниже, чем у детонирующей части заряда в двигателе SI.

Детонация и детонация дизеля

ср уже известно, что если период задержки большой, большое количество топлива будет вводится и накапливается в камере.Самовоспламенение этой большой суммы топлива может вызвать высокую скорость повышения давления и высокое максимальное давление, которое может вызвать детонацию в дизельных двигателях. Длительный период задержки не только увеличивается количество впрыскиваемого топлива к моменту воспламенения, но также улучшить однородность топливовоздушной смеси и ее химическая готовность к взрыву Тип самовоспламенения аналогичен детонации в двигателях СИ. Это очень поучительно Чтобы сравнить явление детонации, следует ли SI с детонацией Двигатели CI.Нет сомнений в том, что эти два явления принципиально похожий. Оба процесса являются процессами самовоспламенения с учетом задержки во времени зажигания. характеристика топливовоздушной смеси. Однако различия в стуке Явления двигателя SI и двигателя CI также должны быть полностью осторожны. Примечания: 1. В двигателе SI детонация происходит ближе к концу сгорания. где, как и в ДВС, детонация происходит вблизи начала горения как показано на рис. 6.10. 2. Детонация в двигателе СИ носит однородный характер. заряд, вызывающий очень высокую скорость повышения давления и очень высокое максимальное давление.

В двигателе CI топливо и воздух идеально сочетаются смешанного и, следовательно, скорость повышения давления обычно ниже, чем в детонирующая часть заряда в двигателе СИ. 3. Поскольку в двигателе CI топливо впрыскивается в цилиндр только в конце такта сжатия нет вопроса о предварительном зажигании или преждевременном зажигании, как в SI двигатель. 4. В двигателе SI относительно легко различить стук и без стука, поскольку человеческое ухо легко находит различие.Однако в случае двигателя CI нормальное зажигание сам по себе за счет автоматического зажигания и, следовательно, ни один двигатель CI не имеет достаточно высокой скорости повышения давления на градус угла поворота коленчатого вала, чтобы вызвать слышимый шум. Когда такой шум становится чрезмерным или возникает чрезмерная вибрация в конструкции двигателя, в По мнению наблюдателя, двигатель отправляется на стук. Ясно, что здесь задействовано личное мнение. Таким образом, в движке CI нет определенного различие между нормальным и детонационным сгоранием.Максимальная скорость повышение давления в двигателе CI может достигать 10 бар на каждый градус поворота коленчатого вала. угол.

Важно отметить, что факторы, которые имеют тенденцию к снижению детонация в двигателе SI увеличивает детонацию в двигателе CI и наоборот по следующей причине. Детонация детонации в двигателе СИ составляет за счет одновременного самовоспламенения последней части заряда. Устранить детонация в двигателе SI мы хотим предотвратить все вместе самовозгорание последней части заряда и поэтому желаем длительного периода отсрочки и высокая температура самовоспламенения топлива.Для исключения детонации двигателя ХИ мы хотим добиться самовоспламенения как можно раньше, поэтому желаем короткого время задержки и низкая температура самовоспламенения топлива. В таблице 6.2 приведены факторы, снижающие детонацию в двигателях SI и CI

Учебные материалы, Примечания к лекциям, Задания, Ссылка, Объяснение описания в Wiki, краткая информация

Механическое и электрическое оборудование — Тепловая инженерия — Двигатели внутреннего сгорания: детонация и детонация дизельного топлива |

Предварительное зажигание, детонация и детонация

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

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

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

Теория двигателей: Дизельные двигатели

В то время как дизельные двигатели, естественно, производят крутящий момент, стабильно работающий в самолетах, в котором они живут, недавний переход к двигателям на «тяжелом топливе» связан с наличием топлива и экономичностью.Трудно игнорировать увеличение дальности примерно на 20% и, возможно, снижение стоимости топлива на 40%.

Бензин используется в авиационных поршневых двигателях со времен братьев Райт, и не зря. Бензиновые двигатели легкие, мощные, а само топливо стало предметом обширных исследований во время Второй мировой войны.

Но всегда существовала альтернатива дизельному топливу или реактивному двигателю A нашим типам с шарфами и очками. Поршневые двигатели Jet A завоевали популярность за рубежом, где невозможно найти 100LL или они стоят по завышенной цене, и, возможно, и здесь, если бензин станет проблематичным в США.S. Итак, хотя поршневые двигатели Jet A в настоящее время не имеют экономического смысла для отечественных энтузиастов авиации общего назначения, понимание основных различий между этими тесно связанными видами топлива и двигателями, которые их потребляют, является хорошим фундаментальным знанием для авиаторов.

До нашей эры единственными удачными авиационными дизелями были дирижабли и Jumo 205 1935 года. Большой Jumo с двухтактным двигателем с оппозитными цилиндрами использовался в транспортных самолетах и ​​самолетах дальнего патрулирования. Этот пример в разрезе находится в Немецком музее в Мюнхене, Германия.

Наличие топлива

Раньше avgas уже был недоступен в большинстве стран мира. Но благодаря жадному аппетиту авиалиний к авиакеросину и самолетам авиации общего назначения с турбинными двигателями, Jet A во всем мире несомненно. Кроме того, военные — единственный игрок, которого стоит упомянуть в разработке новых поршневых двигателей, потому что они единственные, у кого есть бюджет, чтобы реализовать новые проекты, учитывая рынок, бюрократические и юридические ограничения в гражданском секторе.А военные не заинтересованы в бензине, десятилетия назад они выбрали дизель / Jet A как менее взрывоопасный, с большим пробегом, обычное топливо для всего, от баков до генераторов и истребителей. Короче говоря, современные разработки поршневых двигателей (беспилотные летательные аппараты) возложены на Jet A.

Спонсор освещения авиашоу:

The Fuels

Итак, что такое бензин и дизельное топливо? Оба являются нефтепродуктами, перегоняемыми в одной дистилляционной колонне на нефтеперерабатывающем заводе. Бензин легче из двух; то есть он находится выше в дистилляционной башне и обычно имеет вес 6.2 фунта на галлон.

Дизель, или, точнее, Jet A, часто указывается при весе 6,8 фунтов на галлон. Точный вес зависит от конкретной смеси топлива и температуры, при которой оно взвешивается, но вы поняли: дизель весит примерно на 8,8% больше, чем бензин.

Дизель также имеет более высокое содержание энергии, чем бензин, примерно на 13% больше. Под содержанием энергии мы подразумеваем количество БТЕ на галлон. Другими словами, сожгите один галлон дизельного топлива, и вы получите на 13% больше тепла, чем от сжигания галлона бензина.Итак, дизель / Jet A весит больше, но предлагает большую мощность или возможности экономии топлива, основанные исключительно на химическом составе топлива, но без учета различий в эффективности или весе двигателей, о которых мы поговорим позже.

Дизель имеет температуру вспышки 165 ° F, а летучий бензин — всего 45 ° F. Как хорошо известно яхтсменам, дизельное топливо гораздо менее взрывоопасно, чем бензин. Это стремление бензина к воспламенению является основной характеристикой топлива. Он позволяет относительно легко запускать бензиновые двигатели, а также является ключевым фактором для определения октанового числа топлива.Концептуально важно то, что готовность бензина к работе может привести к деструктивному, ненормальному сгоранию при повышенном давлении в цилиндрах.

Мы также отметим, что дизельное топливо для наземной техники улучшено до стандарта, отличного от стандарта Jet A. Ваш пикап сжигает дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы номер 2, которое имеет немного более высокую вязкость и значительно более низкое содержание серы, чем Jet A, который больше напоминает дизельное топливо номер 1, которое, в свою очередь, больше всего напоминает керосин. Таким образом, Jet A тоньше (более низкая вязкость) и содержит больше серы, чем обычное дизельное топливо номер 2.Jet A также предлагает меньшую смазывающую способность, чем дизельное топливо Number 2, но присадки могут решить эту проблему.

Bosch разработал рядный дизельный ТНВД перед Второй мировой войной, и он был опорой дизельного топлива до тех пор, пока не пришли системы Common Rail. На примере Continental TD-300 в линейном насосе используется один кулачок и плунжер на цилиндр. Он менее точен, чем Common Rail, и в нем используется много механических деталей, подвергнутых тщательной обработке.

Для наших общих целей здесь нет необходимости увязываться во всех этих деталях, но поскольку 100LL уходит, а дизельные поршневые двигатели, возможно, появляются в большем количестве, механически склонные к таким нюансам могут найти больший практический интерес.В то же время имеется достаточно анекдотических свидетельств того, что наземные дизельные двигатели в течение длительного времени работали без проблем на Jet A, а более новые дизельные поршневые авиадвигатели предназначены для сжигания Jet A.

World Fuels

В то время как соотношение бензина и дизельного топлива переработка из барреля сырой нефти несколько регулируется, типичное значение для нефтеперерабатывающих заводов США составляет около 12 галлонов дизельного топлива и 19 галлонов бензина на 42-галлонный баррель сырой нефти. Поскольку это топливо является мировым продуктом, и разные рынки имеют разные аппетиты, нет ничего необычного в том, что топливо, очищенное в одном регионе, продается в другом.В Испании, например, в 2015 году 68% регистраций новых автомобилей приходилось на дизельное топливо, и НПЗ на побережье Мексиканского залива в США могут выгодно отправлять «лишнее» дизельное топливо в Испанию, в то время как испанские нефтеперерабатывающие заводы могут продавать свой «лишний» бензин в других странах, например, в США

. Дело в том, что спрос, налогообложение и распределение этих видов топлива являются всемирным явлением, поэтому то, что происходит «там», повлияет на вас на вашем местном топливном насосе.

Стальные топливопроводы и топливная рампа большого диаметра отмечают впрыск Common Rail на цифре 2.0-литровый 4-цилиндровый двигатель Thielert / Centurion / Continental. Электропроводка — еще одна необходимость для привода электронных топливных форсунок. Сложность, кажется, следует за точностью управления двигателем, и современный поршневой планер Jet A должен быть электрически прочным.

Сгорание в бензиновых двигателях

В предыдущих статьях этой серии мы обсуждали, как бензиновые двигатели подают топливо в камеру сгорания посредством карбюратора или различных форм впрыска топлива. Во всех этих сценариях с бензином топливо присутствует в камере сгорания до того, как начнется зажигание через свечу зажигания.Как только свеча зажигания воспламеняет ядро ​​пламени, топливо выгорает наружу в виде фронта пламени, охватывающего камеру сгорания. В авиационных двигателях два фронта пламени, по одному от каждой свечи зажигания, движутся наружу и более или менее встречаются в центре.

Скорость фронта пламени — скорость сгорания — зависит от нескольких факторов, но давление и температура внутри цилиндра являются основными факторами. Чем выше давление или температура, тем ближе друг к другу и готов к сгоранию бензин, а при более высоком давлении сгорание больше похоже на взрыв бомбы, чем на проходящий через него организованный фронт пламени.Все, что сжимает топливно-воздушную смесь — плотный воздух на уровне моря, высокая степень сжатия, наддув, улучшенная синхронизация зажигания — снижает порог детонации. Вот почему двигатели с горячими родниками более склонны к самоуничтожению; они настроены с меньшим запасом детонационной безопасности.

Старшим деятелем современного авиационного дизельного двигателя является 6-цилиндровый двигатель Safran / SMA SR305-230, прошедший испытания в нескольких сертифицированных планерах. Это одна из немногих поршневых силовых установок Jet A с воздушным охлаждением, в которой используются двойные турбины без охлаждения наддува, но с однорычажным регулированием мощности.

А детонация — это пример деструктивного аномального горения. После зажигания свечей зажигания и движения фронтов пламени быстро повышающееся давление может привести к взрыву оставшейся топливно-воздушной смеси. Это означает, что оставшаяся топливно-воздушная смесь «вспыхивает», а не горит быстро, но согласованно. Детонация возникает, когда давление в цилиндре превышает порог антидетонации бензина, и может быть очень разрушительным, например, при растрескивании или расплавлении поршней.На протяжении десятилетий мы использовали высокооктановый бензин с низким содержанием свинца; его часто обсуждаемое содержание свинца предназначено именно для повышения индекса эффективности топлива (октанового числа). Свинец, хотя и явно вреден для окружающей среды, является удивительно эффективным и недорогим антидетонационным элементом; К счастью, детонация — редкость в самолетах ГА.

Другая возможность ненормального возгорания — это преждевременное зажигание. Поскольку топливо присутствует в камере сгорания до желаемого начала сгорания, аномально горячая часть цилиндра может воспламенить топливовоздушную смесь до того, как загорится свеча зажигания.Предварительное зажигание относительно редко встречается в типичных авиационных двигателях, за что мы можем быть очень благодарны, поскольку предварительное зажигание является более разрушительным, чем детонация.

Выкуп компании Continental Thielert / Centurion дал им хорошо развитую линейку 4-цилиндровых двигателей на базе автомобильных двигателей Mercedes. Эти двигатели, соответствующие дизайну премиум-класса, оснащены всем, от турбин до редукторных винтовых приводов, и имеют соответствующую цену.

Дизельное сгорание

В дизельных двигателях используются совершенно другие системы подачи топлива и зажигания, чем в бензиновых двигателях.В частности, отсутствует система зажигания как таковая. Вместо этого степени сжатия дизельного топлива настолько увеличены — 18: 1 или выше — что воздух, захваченный в цилиндре на такте сжатия, становится достаточно горячим только от сжатия, так что любое топливо, впрыскиваемое в цилиндр, мгновенно воспламеняется. Другими словами, то, что убивает бензиновые двигатели, — высокое давление в цилиндрах, достаточно горячее, чтобы самопроизвольно воспламенить топливо, — это то, что заставляет дизельные двигатели работать. Разница в том, что в камере сгорания дизельного топлива нет топлива до тех пор, пока двигатель не будет готов его сжечь, и топливо горит, когда оно впрыскивается в камеру сгорания; в камере нет лишней топливно-воздушной смеси, ожидающей взрыва.

Свечи накаливания выступают в камеру сгорания дизеля для облегчения запуска. Просто небольшие резистивные нагреватели, свечи накаливания создают большой потребляемый ток вместе со стартером, поэтому большой заряд батареи необходим дизельному двигателю.

Итак, критически важным для дизеля является распыление нужного количества топлива в камеру сгорания в нужное время. В результате во всех дизелях используется непосредственный впрыск топлива в цилиндр под высоким давлением. Но если подумать, дизельная топливная система по понятным причинам сложна, потому что время, объем и скорость впрыска топлива контролируют почти все аспекты работы дизельного двигателя.

Как это для баллона? Это внешний вид одного цилиндра Gemini 100; маленькие круглые отверстия — это впускные отверстия, большие овалы — выхлопные. Gemini имеет водяное охлаждение, легкий, обещает жесткость и доступность; планируемая дата внедрения — начало 2017 года.

Традиционные системы дизельного топлива начинаются с топливного бака. Топливный насос высокого давления низкого давления, также называемый подающим, перекачивающим или подъемным насосом, перекачивает топливо от бака к двигателю. Такие подающие насосы могут представлять собой известные диафрагменные «топливные насосы» с приводом от двигателя, которые можно встретить на бензиновых двигателях, или, что более типично сегодня, электрические насосы, установленные в топливном баке или рядом с ним.

В двигателе топливный насос высокого давления поднимает давление топлива до 900 фунтов на квадратный дюйм или более, одновременно разделяя отдельные порции топлива на каждый цилиндр. Высокое давление необходимо для преодоления давления в цилиндре, в котором распыляется форсунка, плюс, чем выше давление топлива, тем сильнее распыляется топливо (разбивается на мелкие капли) и, следовательно, тем более полное сгорание.

Такие традиционные топливные насосы являются чисто механическими и фактически являются аналоговыми компьютерами, поскольку они используют такие входные данные, как обороты двигателя и желаемая мощность двигателя, определяемые пилотом, чтобы определить, сколько топлива впрыскивается в какое время.Такие системы были нормой до середины 1990-х годов.

Сегодня механические насосы для впрыска дизельного топлива были заменены электронными топливными форсунками и отдельным топливным насосом очень высокого давления (обычно 15 000 фунтов на квадратный дюйм; новейшие системы генерируют более 40 000 фунтов на квадратный дюйм). Форсунки и топливный контур высокого давления собраны вместе в прочных топливных магистралях, как в привычном многоточечном впрыске бензина. Эти системы с электронным управлением известны как системы Common Rail после того, как топливные шины соединяют форсунки вместе.

Системы Common Rail обеспечивают очень сложное управление синхронизацией впрыска топлива и многоступенчатую, многоточечную импульсную передачу каждого события впрыска. Сгорание впрыскиваемого топлива более полное, что обеспечивает лучшую мощность, экономию топлива и снижение выбросов. В результате современные дизели легко заводятся, выделяют мало сажи, работают очень тихо и производят огромную мощность.

Основной проблемой для авиационных дизелей была традиционная тяжелая конструкция дизеля, примером которой являются поршень и шатун SMA, напоминающие трактор.Благодаря тщательно управляемым компьютером топливным системам новейшие дизели не выбивают топливо и имеют более легкую конструкцию, чем устаревшие дизели.

Многие характеристики дизельных двигателей являются результатом их уникального процесса сгорания. Поскольку частота вращения и ускорение двигателя определяются синхронизацией и объемом подаваемого топлива, нет необходимости дросселировать всасываемый воздух. Это исключает потерю энергии на всасывание воздуха через дроссельную заслонку в бензиновом двигателе для полезного повышения эффективности.Кроме того, дизели по своей природе работают на обедненной или пиковой мощности при очень высокой выходной мощности и по своей природе благоприятно реагируют на максимальное количество воздуха, через которое вы можете протолкнуть их — дизели и наддув созданы друг для друга.

Как мы видели, без избытка топлива детонация, поскольку бензиновые двигатели знают, что это не проблема дизелей, но среднее давление сгорания выше, чем в бензиновых двигателях — французский SMA SR305-230 помещает 90 дюймов на коллектор манометр на полной мощности без ограничения по времени или 60 дюймов в экономичном круизе, например.Также существует вероятность аномальных событий сгорания — даже локализованного характера в камере сгорания — когда двигатель холодный или из-за неоптимальных схем распыления топлива, агрессивного выбора времени подачи топлива, высоких переходных нагрузок и т. Д.

Из технических характеристик Graflight V-8 ясно, что философия EPS основывается на лучших практиках. Картер сделан из прочного графитового чугуна, поршни из легкой стали, а также имеется полный набор гасителей вибрации, современная электроника от Bosch, прямозубая шестерня PSRU с гашением крутильных колебаний и многое другое.Двигатель вращает 3500 об / мин и использует 50 дюймов для выработки 350 л.с.

Следовательно, дизельные двигатели должны быть механически очень прочными, что приводит к образованию больших и тяжелых внутренних деталей двигателя. Традиционно это означало, что дизели были слишком медленными, тяжелыми и громоздкими для самолетов, но современные системы управления топливом Common Rail и компьютерное моделирование привели к созданию более легких и высокоскоростных двигателей.

Кроме того, действительно важен общий вес силовой установки. По отдельности дизельный двигатель и топливо могут весить больше, чем их бензиновые аналоги, но присущая дизелю экономия топлива означает, что общий установленный вес может быть ниже, поскольку требуется меньше топлива.Так было с классическими дирижаблями; дизельные двигатели Гинденбурга давали 900 лошадиных сил, весили более 4 400 фунтов каждый, но запас топлива составлял 65 тонн. Газовые двигатели весили бы меньше, но требовали бы еще больше топлива.

Без сомнения, CD-155 Continental спроектирован для установки под наклоном, что делает его более похожим на плоский двигатель. Он рассчитан на работу практически со всеми вариантами дизельного топлива, включая автомобильный дизель, Jet A, Jet A-1, JP-8, и, что неудивительно, учитывая владельцев Continental и основной рынок дизельного топлива, китайский Jet Fuel No.3.

Экономия дизельного топлива

Итак, мы пришли к большому преимуществу дизельного топлива перед газовыми двигателями — примерно на 30% большей экономии топлива. Как мы видели, само топливо по своей природе более энергоемкое, и потери при перекачке снижаются, поскольку не требуется дроссель. Но главное — это высокое давление в цилиндрах дизеля; он просто сжимает воздух сильнее, чем бензиновый двигатель, и, таким образом, дает большую отдачу от топлива. И не забудьте учесть более низкую стоимость Jet A.

Пока что самым сильным рынком для дизельных двигателей с конструкцией из чистого листа являются правительственные беспилотные летательные аппараты и качественные самолеты бизнес-класса.Один из двигателей в разработке, в котором, кажется, проработаны все инженерные и бизнес-детали, — это Engineered Propulsion Systems Graflight V-8. В 4,4-литровом (264 куб. Дюйма) 350 л.с. используется плоский угол крена, имитирующий большие газовые двигатели, которые он призван заменить. Он должен дебютировать в 2017 году.

Хорошо, недорого

В реальной жизни дизель имеет обратную сторону — это силовая установка премиум-класса, которая всегда будет стоить дороже, чем более простые бензиновые двигатели. Дизели дороже, потому что они имеют большую массу, их топливные системы более сложные, они всегда с турбонаддувом и охлаждением наддува, а из-за более высокого давления в цилиндрах, если вы попытаетесь срезать углы с дизельной конструкцией, это не продлится долго.Вы просто не можете подешеветь Чарли дизель и заставить его жить. Это означает более высокую первоначальную стоимость покупки, сопровождаемую более низкими эксплуатационными расходами, как показал опыт расчетов, противоречащим человеческой природе.

Учитывая реалии нынешнего поколения хорошо зарекомендовавших себя и хорошо разработанных бензиновых двигателей, маловероятно, что новый дизельный авиационный двигатель скоро станет преобладать в внедорожниках и Zenith. Но чудесно продвинутые авиационные дизельные двигатели с чистой конструкцией находятся в стадии разработки для военных дронов, и их превосходство в конечном итоге подтолкнет международный и высокодоходный рынок спортсменов к топливным насосам Jet A.

Настоящий джентльмен летает за 12-цилиндровым двигателем, отсюда и 90-градусный V-12 от Raikhlin Aircraft Developments мощностью 500 л.с. Как и EPS, двигатель RED выглядит довольно современным, но с момента его дебюта в 2012 году он находился в поиске рынка. По последним сообщениям, он установлен на новом учебно-тренировочном самолете Як-152, который должен стать основным учебно-тренировочным самолетом ВВС России.

Исследование детонационного эффекта в двигателе с воспламенением от сжатия с водородом в качестве вторичного топлива

Целью этого проекта является обнаружение детонации при сгорании биодизель-водородного топлива, а также подавление детонации за счет впрыска диэтилового эфира (ДЭЭ) с биодизелем. -водородное топливо для разных нагрузок.Водородное топливо является эффективным альтернативным топливом для создания экологически чистой окружающей среды с более высокой эффективностью. Использование водорода в двигателе с воспламенением от сжатия приводит к детонации или детонации из-за его более низкой энергии воспламенения, более широкого диапазона воспламеняемости и более короткого расстояния гашения. Детонационное сгорание вызывает серьезные повреждения двигателя, а также снижает эффективность. Метод использует измерение и анализ сигнала давления в баллоне для различных нагрузок. Сигнал давления должен быть преобразован в частотную область, которая показывает точное детонационное сгорание топливных смесей.Изменение сигнала давления постепенно увеличивается и плавно снижается до минимума при нормальном сгорании. При детонационном сгорании произошло быстрое нарастание сигнала давления. Экспериментальная установка была в основном доступна для оценки возможности нормального сгорания путем сравнения с сигналами от обеих топливных смесей в двигателе с воспламенением от сжатия. Этот метод обеспечивает лучшие результаты в прогнозировании детонационной характеристики биодизель-водородного топлива, а использование DEE обеспечивает полное сгорание топлива с более высокими характеристиками и меньшими выбросами.

1. Введение

Спрос на ископаемое топливо увеличивается из-за более широкого использования транспорта и автомобилей. Использование ископаемого топлива приводит к увеличению выбросов, таких как HC, CO, CO ₂ , а также ухудшает состояние окружающей среды. Лучшее решение этой проблемы — переход на альтернативные виды топлива. Водород — наиболее эффективное альтернативное топливо, которое снижает выбросы и расход топлива, а также обеспечивает лучшую производительность. Водород имеет некоторые ограничения, такие как обратное воспламенение и преждевременное зажигание.Saravanan et al. [1] предположили, что дизельный двигатель с прямым впрыском (DI) использовался для проверки производительности и выбросов двигателя. Водород впрыскивается во впускное отверстие двигателя, и дизельное топливо может использоваться в качестве источника воспламенения. Для повышения эффективности детонационное горение возникло как серьезная проблема из-за некоторых свойств водородного топлива, таких как более широкий диапазон воспламеняемости и более короткая дистанция гашения. Биодизель можно использовать в качестве источника воспламенения вместо дизельного топлива, что снижает выбросы твердых частиц и ограничивает условия самовоспламенения.Возможны минимальные выбросы при более высоких нагрузках.

Zhen et al. [2] предполагали, что обнаружение детонации будет выполняться несколькими типами методов. К этим методам относятся анализ давления в цилиндрах, анализ теплопередачи, световое излучение, анализ вибрации блока цилиндров, анализ промежуточных радикалов и компонентов, анализ ионного тока и анализ температуры выхлопных газов. Наиболее подходящими методами являются анализ давления в цилиндрах и анализ теплопередачи. Интенсивность детонации — это максимальная амплитуда колебаний давления в цилиндре, а быстрое увеличение сигнала давления и скорости тепловыделения дает информацию о ненормальном сгорании.

Wannatong et al. [3] определили, что детонация в двигателях приводит к повреждению двигателя и ограничивает его характеристики. Характеристики сгорания и детонации могут быть определены для дизельного топлива и комбинированного топлива (дизельное топливо и природный газ) путем изменения температуры всасываемой смеси, увеличения количества природного газа, смеси дизельного и природного газа. Детонации двигателя отмечались при каждом повышении температуры всасываемой смеси и увеличении количества природного газа. В этом процессе более высокая температура всасывания закрепляла сгорание и приводила к самовоспламенению топлива до появления пламени.Быстрый рост давления в цилиндре показал начало детонации в двигателе.

Метод обнаружения детонации должен выполняться по давлению в цилиндре, вибрации блока и сигналу звукового давления в двигателе с искровым зажиганием (SI). Частоты трех гармоник детонации были оценены путем анализа сигнала давления в цилиндре при различных условиях работы двигателя с искровым зажиганием (SI). Отфильтрованный сигнал давления можно использовать для прогнозирования интенсивности детонации, а также помогает удалить фоновый шум.Детонационные окна и детонационные частоты были определены Lee et al. [4].

Brunt et al. [5] провели сравнение рассчитанных пиковых давлений при разрешении угла поворота коленчатого вала для постоянной скорости, а также выяснили пиковое давление детонации для всех циклов. Измерение и анализ давления в цилиндре используются для получения точного детонационного сгорания. Интенсивность детонации должна определяться максимальной изменчивостью пикового давления и его отфильтрованными данными.

2. Основы

2.1. Водородное топливо

Водород имеет характеристики чистого горения, которые обеспечивают эффективную работу в двигателе ХИ. Водород можно использовать в качестве вторичного топлива в двигателе внутреннего сгорания. Горящий водород соединяется с кислородом с образованием воды и никаких других продуктов сгорания (за исключением небольшого количества). Водород не может воспламениться при сжатии из-за более высокой температуры самовоспламенения (585 ° C), чем дизельное топливо (180 ° C). Биодизель используется в качестве источника воспламенения водородного топлива при сгорании двигателя с воспламенением от сжатия (таблица 1).

9028 9028 9025 9028 23288 —288 — Свойства Биодизельное топливо Водород Диэтиловый эфир Химическая формула 5 OC 2 H 5 Температура самовоспламенения (K) 535 858 433 Теплотворная способность (МДж / кг) 5 119,9 33,9 Плотность (кг / м 3 ) 885 0,0837 713 Вязкость при 15,5 ° C,

2.2. Основы детонации

Из-за присутствия некоторых компонентов в используемом топливе скорость окисления становится настолько большой, что последняя часть топливно-воздушной смеси мгновенно воспламеняется, вызывая взрывную мощь, известную как детонация.Взрывное воспламенение топливно-воздушной смеси перед распространяющимся пламенем вызывает последовательные колебания давления в цилиндре. Хорошо изученное внешнее смешивание водорода с всасываемым воздухом вызывает возгорание и детонацию, особенно при более высоких нагрузках двигателя. Ненормальное сгорание водородного топлива в двигателе с ХИ приведет к увеличению скорости химического тепловыделения, что приведет к быстрому повышению давления и большему отводу тепла. Максимальная амплитуда колебаний давления и анализ температуры выхлопных газов являются хорошим индикатором степени детонации.

3. Экспериментальная установка

В этом исследовании одноцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель с непосредственным впрыском с водяным охлаждением работал как двухтопливный двигатель, использующий водород и биодизель, показанный на Рисунке 1. Детали двигателя показаны в Таблице 2. Водородное топливо хранится в накопительном баллоне. Регулятор давления использовался для регулирования подачи водорода в пламегаситель через регулирующий клапан и обратный клапан. Обратный клапан используется только для пропускания водорода в прямом направлении и может быть закрыт, если какой-либо газ возвращается из двигателя ХИ.Пламегаситель может иметь 3/4 заполненной воды в закрытом баке, чтобы ограничить обратный огонь в водородный баллон во время сгорания. Водородное топливо подается во впускной коллектор дизельного двигателя. ДЭЭ должен подаваться во входное отверстие до использования порта для водорода. Датчик давления использовался для регистрации пиковых колебаний давления во время сгорания топлива. Сигнал давления регистрируется системой сбора данных ПК.

9028 9028 661 4. Частотный анализ сигнала давления Датчик давления используется для регистрации сигнала давления в цилиндре относительно угла поворота коленчатого вала. Этот сигнал может быть получен с помощью системы сбора данных ПК, а угол поворота коленчатого вала получен от углового энкодера, соединенного с коленчатым валом. Этот сигнал подается на инструмент спектрального анализа мощности в программном обеспечении LabView, который преобразует данный сигнал в частотную область. Преобразование сигнала давления в частотную область показано на рисунке 2. Частотный сигнал используется для прогнозирования детонационного сгорания двигателя в ненормальных условиях. 5. Результаты и обсуждение Экспериментальные испытания были проведены для смесей биодизель-водород и смеси биодизель-водород с ДЭЭ при различных нагрузках.Изменение сигнала давления и его спектр мощности могут быть показаны на рисунках 3 и 4. Двигатель работал на смеси биодизель-водород от холостого хода до полной нагрузки. При нормальном сгорании сигнал давления постепенно достигает пикового значения после верхней мертвой точки поршня (ВМТ больше 3600 углов поворота коленчатого вала) и снова плавно снижается до минимального значения давления. При детонационном сгорании сигнал пикового давления быстро колеблется при каждом угле поворота коленчатого вала. После пересечения 52% нагрузки могут наблюдаться максимальные колебания пикового давления по сравнению с легкой нагрузкой, а также значительное уведомление по спектру мощности сигнала давления.Из спектра мощности сигнала частота детонации первой гармоники может быть определена как 1,65 кГц для нагрузки 70% и 80%, а частота второй гармоники составляет 2,4 кГц и 2,3 кГц для нагрузки 70% и 80% соответственно. Для биодизель-водород с диэтиловым эфиром не обнаружены гармонические частоты. Затем двигатель работал на смеси биодизель-водород, и диэтиловый эфир можно было впрыснуть в момент открытия впускного клапана в двигателе. К этим смесям могут быть приложены различные типы нагрузки, и сигнал может быть записан.Этот результат показывает полное сгорание двигателя при приложении более высоких нагрузок. Наряду с анализом сигнала давления можно учитывать температуру выхлопных газов и удельный расход топлива на тормозную систему, чтобы определить детонационное поведение двигателя. 5.1. Характеристики сгорания Изменение пикового давления в цилиндре и его спектр мощности приведены на рисунках 3 и 4. Пиковое давление и колебания давления выше для топливной смеси биодизель-водород по сравнению с диэтиловым эфиром.Биодизельное топливо может действовать как основное топливо, которое может впрыскиваться через канал прямого впрыска, а водород подается во впускной коллектор, скорость потока которого составляет 0,5 л / мин. В биодизеле-водороде свойства водородного топлива вызывают аномальное сгорание в двигателе с воспламенением от сжатия. Это можно получить из анализа сигнала давления и его спектра мощности. Сигнал давления может быть получен из системы сбора данных ПК, которая указана в программном обеспечении LabView. Это может быть преобразовано в частотную область.При частичной нагрузке не происходит быстрого роста или колебаний сигнала давления во время фазы сгорания. Это показывает, что полное сгорание топливной смеси происходит при минимальной нагрузке. После впрыска диэтилового эфира с биодизель-водородом сигнал давления не изменяется при минимальной (<60%) нагрузке. Расход диэтилового эфира оптимизирован до 0,25 г / мин в соответствии с сигналом, полученным от двигателя во время работы. Диэтиловый эфир помогает уменьшить аномальное горение, которое происходит при максимальной (> 60%) нагрузке.Диэтиловый эфир снижает пиковое давление, возникающее при сгорании топлива из-за задержки зажигания, и действует как присадка, улучшающая воспламенение. Самовоспламенение можно предотвратить, добавив диэтиловый эфир в качестве добавки. Детонационное сгорание наблюдается при более высокой нагрузке, и после применения диэтилового эфира внутри двигателя происходит плавное сгорание топливной смеси. 5.2. Рабочие характеристики Рабочие характеристики биодизель-водородного топлива и биодизель-водородного топлива с DEE могут быть показаны в таблицах 3 и 4, соответственно.Производительность можно отметить для различных приложений с нагрузкой до 80%. Температура выхлопных газов измеряется датчиком термопары. Работоспособность двигателя при детонации и без детонации можно оценить с помощью этих уравнений. Название Спецификация Тип 4-тактный, одноцилиндровый 4-цилиндровый двигатель 9028 9028 5.2 кВт Частота вращения 1500 об / мин Ход поршня 110 мм Диаметр цилиндра 87,5 мм Объем 64,81384 Sl. нет. Нагрузка (кг) Температура выхлопа (° C) Указанная мощность, IP (кВт) Мощность тормоза, BP (кВт) BSFC = FC / BP (кг / кВт-час) Механизм КПД = BP / IP (%) 1 0 198 2.68715 0,2835 1,84282 10,55151 2 2 229 3,084022 0,8506 0,69383 0,46834 40,8243 4 6 273 3,753743 1,9847 0,37341 52,87376 274637 2,5518 0,32021 59,69665 6 10 375 4,812067 3,1188 0,30051 3,1188 0,30051 0,28817 69,81384 8 14 505 5,820782 4,2530 0,27749 73.06622 9 16 564 6.449162 4.8200 0.27545 74.73987 9027 час: часгенри.

31,4608 66.066 Sl. нет. Нагрузка (кг) Температура выхлопа (° C) Указанная мощность, IP (кВт) Мощность тормоза, BP (кВт) BSFC = FC / BP (кг / кВт-час) Механизм КПД = BP / IP (%) 10 0 194 2.48045 0,283 2,14154 11,4308 11 2 224 2,70369 0,850 0,80882 0,80882 0,55646 40,8243 13 6 291 3,81162 1,984 0,42659 52,07091 23330 2,551 0,38290 60,27963 15 10 361 4,72112 3,118 0,34491 0,30774 70,64998 17 14 451 5,69676 4,253 0,30015 74,65692 520718458 6,184 0,29316 77,9373

кВт: Килловатт, ° C: Градус Цельсия, кг: килограмм; час: часгенри.

Мощность и КПД можно рассчитать по этим формулам. (I) Указанная мощность где указано среднее эффективное давление в барах, указано количество цилиндров, указанная длина хода в м, указанная площадь поршня в м ² , указанная скорость в об / мин и указана (для четырехтактного двигателя).(ii) Тормозное усилие где — скорость в об / мин, а — крутящий момент в Нм. (iii) Механический КПД.

На рис. 5 показано изменение температуры выхлопных газов в зависимости от нагрузки. Замечено, что температура выхлопных газов биодизеля и водорода аналогична температуре выхлопных газов этих топливных смесей вместе с DEE для менее 60% нагрузки. Когда величина нагрузки была увеличена, двигатель испытывал детонацию из-за неправильного сгорания топлива (топливная смесь остается той же, чтобы определить уровень детонации).Температура выхлопных газов увеличивается при нагрузке выше 70% из-за позднего сгорания топлива, повышающего температуру выхлопных газов. Водородное топливо накапливается при полностью открытой дроссельной заслонке двигателя при более высокой нагрузке. Впрыск диэтилового эфира обеспечивает нормальное сгорание двигателя, а полное сгорание топлива происходит за счет впрыска ДЭЭ во впускной канал по времени.

На рисунке 6 показано изменение удельного расхода топлива тормозом для различных топливных смесей в зависимости от нагрузки.Удельный расход топлива тормозом в основном основан на крутящем моменте, передаваемом двигателем, по отношению к массовому расходу топлива, подаваемого в двигатель.

Было замечено, что удельный расход топлива биодизель-водород с DEE снижается при увеличении нагрузки до максимума. В случае водородно-биодизельного топлива удельный расход топлива при торможении увеличивается из-за детонационного сгорания. Снижение удельного расхода топлива при торможении также снижает термический КПД двигателя при торможении.Удельный расход топлива на тормоза значительно снижается при минимальной нагрузке по сравнению с более высокой нагрузкой при применении диэтилового эфира во время сгорания топливной смеси.

На рисунке 7 показано изменение механического КПД для различных топливных смесей в зависимости от нагрузки. Механический КПД определяется как отношение тормозной мощности к указанной мощности. Замечено, что механический КПД биодизеля-водорода с DEE увеличивается при нагрузке выше 50%. Существует небольшое увеличение механического КПД при нагрузке 10%.Повышение механического КПД в случае водородно-биодизельного топлива с работой DEE в основном связано с более высоким потреблением заряда, приводящим к полному сгоранию, и более высоким выделением энергии в случае DEE. Диэтиловый эфир способствует полному сгоранию топлива при сгорании при более высокой нагрузке.

6. Выводы

Разработана экспериментальная модель детектирования биодизель-водородного топлива и топливных смесей биодизель-водород с диэтиловым эфиром. Для обнаружения детонации в двигателе с воспламенением от сжатия применялись наиболее подходящие методы детонации.(i) Измерение и анализ детонации могут быть выполнены для биодизель-водородного топлива и биодизель-водородного топлива с DEE. (ii) Сигнал давления может быть получен от датчика давления и преобразован в частотную область для анализа детонации. ( iii) Температура выхлопных газов также может использоваться для определения детонационного сгорания той же топливной смеси (биодизель-водородное топливо при 10 л / мин) при более высоких нагрузках. в качестве присадки к топливу.(v) Диэтиловый эфир используется для подавления детонации в двигателе с воспламенением от сжатия во время сгорания смеси водородно-биодизельного топлива.

Рабочие характеристики водородно-биодизельного топлива и водородно-биодизельного топлива с DEE могут быть рассчитаны для различных приложений нагрузки.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Детонационный двигатель — квазитурбина.com

---

Детонационный режим горения
превосходит режим дефлаграции, используемый в современных двигателях.
Детонация настолько эффективна и быстра, что ее еще не выдержал ни один двигатель!

Квазитурбинный детонационный двигатель

---

Следующим шагом в мировых исследованиях двигателей является создание газового двигателя как эффективен, как дизельный двигатель, а дизельный двигатель чист, как газ двигатель. Квазитурбина переменного тока с фотодетонацией делает это и многое другое, примиряя как газовые (гомогенные), так и дизельные (неоднородные) двигатели в одном чрезвычайно эффективный и чистый режим фотодетонации, ведущий к максимальной эффективности прорвать!

Фотодетонация самовозгорание аналогично Diesel,
, но горят равномерно, быстрее и чище.
В этом режиме вместо «камеры сгорания» используется «камера детонации»
.

Фотодетонация позволяет повысить эффективность 2: удаление впускной вакуумный клапан бабочка (разрыв сжатия двигателя — которые вообще существуют время в газовом двигателе), и увеличение степени сжатия (значительно более стук и уровень дизельного топлива). Поскольку горение однородное и происходит в избытке воздуха, он такой же чистый, как внешнее сгорание.

---

С нашим сегодняшним поршневым газовым двигателем Beau de Rocha (Otto), примерно половина бензин, используемый в транспортном секторе, буквально тратится на борьбу с разрежение атмосферного вакуума на впуске, создаваемое карбюратором или форсункой коллекторная дроссельная заслонка (эффект торможения двигателем). Это половина загрязнения транспортной деятельности. Детонационный квазитурбинный двигатель сохранил бы как много … без всех технологий на борту гибридного автомобиля, которые пытаются сэкономьте примерно половину этого…

А Март 2003 г. — исследование Массачусетского технологического института гласит: «Улучшение бензиновых и дизельных двигателей необходимо. путь идти! Водородный автомобиль — не панацея для окружающей среды. Водород автомобиль на топливных элементах не будет лучше с точки зрения общего энергопотребления и выбросов парниковых газов к 2020 году. Если мы необходимо ограничить выбросы парниковых газов, улучшив массовые бензин и дизельное топливо двигатели — это то, что нужно. Эти результаты получены из оценки различных двигателей и топлива. технологий, не предсказывающих реальных «прорывов» (Квазитурбина имеет в исследование не вошла) .

В своей книге Про квазитурбину изобретатели применили комплект из 14 двигателей. параметры, чтобы показать, что ни один из современных двигателей не соответствует одновременно всем оптимальные общие критерии требований. Двигатели не могут быть «все в одном» компактными, низкими вес, низкий уровень шума, отсутствие вибрации, высокий крутящий момент на низких оборотах, эффективен на широком диапазон мощности … при однородном чистом сгорании и использовании нескольких видов топлива способный … Это одна из целей детонационного двигателя …

Квазитурбинная модель переменного тока для режима детандера или детонации

Детонация упоминается как HCCI «Однородный заряд». Воспламенение от сжатия »или стратифицированное горение SCCI, CTI — контролируемое Автоматическое зажигание или ATAC — активное термо-атмосферное горение.Детонация — враг поршневого двигателя и называется стуком / порозом. Несмотря на все усилия, направленные на то, чтобы избежать детонация в поршневом двигателе, это лучший режим сгорания, который не исключено для будущих двигателей. Цель порога детонации — достичь более высокого степень сжатия при сохранении однородности топливной смеси, надеясь на поршневой двигатель буду шлифовать … Фотодетонационные объективы однозначно обращаться детонация …

---

Улучшает поршень

4-тактный поршень наши автомобили срабатывают раз в 2 оборота и развивают положительный крутящий момент около 17% времени, перетаскивая 83% времени.Чтобы получить разумную удельную мощность плотности, мы должны использовать камеру сгорания как можно чаще во всех минута, что означает вращение на нежелательно высоком режиме, когда это затруднительно. чтобы избежать ограничений, связанных с потоком газа и инерцией клапанов. Высокая частота вращения также требует ограничения, которые требуют уменьшения хода поршня, которые требуют уменьшения диаметр коленчатого вала и снижение крутящего момента двигателя, и, как следствие, более серьезная потребность в коробке передач и в кинетических аспектах, таких как маховик, что сильно снижает ускорение двигателя.

Современные бензиновые топливные форсунки отсутствуют в камера сгорания. В отличие от Дизеля, рядом с впускным клапаном есть бензиновые форсунки, во впускном коллекторе вакуума … Вакуум во впускном коллекторе все еще есть, карбюратор или инжектор (проблема в вакуумном клапане-дроссельной заслонке, а не в топливе). Цикл Отто с карбюратором или инжектором имеет то преимущество, что он предварительно смешивает воздух. и топливо, например, чтобы получить после сжатия однородное контролируемое загрязнение горение.Непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания осуществляется распылителем с распылителем. топливо богато внутрь, стехиометрическое на периферии (слишком горячее), а топливо обеднено снаружи. Качество этого вида неоднородного горения практически невозможно контролировать.

Нет выхода для «всасывания без вакуума», имея равномерное горение с низким уровнем загрязнения », кроме детонации (впуск однородной топливной смеси при атмосферном давлении). давление) … и Квазитурбинный импульсный прибор с коротким объемом разработан специально для для этого… (особенно модель QT-AC).

---

Формирование импульса

Исследования по детонации в поршневых двигателях продолжаются годами без какой-либо коммерческой деятельности. обещания. Исследования направлены на поиск возможностей и ограничений HCCI двигатель, и особенно то, как различные параметры влияют на двигатель производительность и выбросы, не подвергая сомнению концепцию поршня сам ? Будущие прорывы в двигателях однако может добавляться в детонационный двигатель, где Квазитурбина предлагает новые средства.Квазитурбина (особенно модель переменного тока) открывает двери для детонации развитие путем предоставления намного более короткий импульсный аппарат с наконечником давления, с более быстрым линейным подъемом и опусканием рампы давления.

QT-AC (с тележками) предназначен для режима детонации,
, где высокое отношение поверхности к объему
является фактором, уменьшающим силу детонации.

В отличие от концепции поршень-коленчатый вал, ограниченная почти синусоидальной импульс объема камеры, Квазитурбина — это семейство концепций двигателей на основе 7 независимых геометрических параметров, что позволяет конструкций совершенно разные друг от друга.Поскольку квазитурбина может принимать вагоны, можно определить наборы параметров, которые могут формируют «почти по желанию» импульс давления объема камеры. Противостоять детонация, Квазитурбина имеет импульс объема камеры от 15 до 30 раз короче поршневого, с быстрым подъемом и опусканием линейных рамп. QT-AC (с тележками) предназначен для режима детонации, где высокий отношение поверхности к объему — фактор, снижающий интенсивность детонация.

Фотодетонация самовозгорание аналогично Diesel,
, но горят равномерно, быстрее и чище.
В этом режиме вместо «камеры сгорания» используется «камера детонации»
.

Квазитурбина Модель AC для детандерного или детонационного режима
Посмотрите на квазитурбину в Виртуальная реальность (Врмл)

Квазитурбина позволяет решать современные разработки двигателей. дилемма по двум основным уникальным характеристикам, а именно:

• Во-первых, выстрелив 8 раз на каждые два оборота в четырехтактном режиме, который позволяет гораздо чаще использовать камеры сгорания без необходимости увеличить обороты двигателя, не столкнувшись с проблемой быстрого потока газа, ни клапаны инерционные, т.к. нет.
• Во-вторых, выходом на режим детонации с его более короткими импульсами давления на наконечнике с линейными рампами позволяя самостоятельно запускать тепловое и фотонное зажигание и преодолевать препятствия, ограничивающие высокую степень сжатия двигателя, поэтому увеличивая КПД при сохранении равномерной способности сгорания и одновременно уменьшая загрязняющие вещества.

Поскольку он был разработан для теплового и фотонного зажигания, Квазитурбину нельзя рассматривать как «роторно-поршневой двигатель» и правильно охарактеризован поршневой парадигмой.

---

Квазитурбинный ротор Dynamic

Машины с эксцентриковым коленчатым валом достигают максимума и минимальное механическое удлинение синхронно с давлением ходов, в то время как в квазитурбине ротор достигает максимума и минимальное удлинение на половине хода, обеспечивая плавный кинетический переход около верхней и нижней мертвой точки давления. Положение поршня extrêmes en coïncidence avec le début et la fin des cyc de pression, et al. com lui, le vilebrequin du Wankel наложить австралийскую синхронизацию, Qui Favorise un cognement du rotor sur le stator près des points haut et et al. bas.Dans la Quasiturbine, крайние положения ротора, корреспондент l’élongation en losange, alors que les cycle de pressions débutent et Терминант в конфигурации carrée, ce qui crée une ситуация особенность естественного движения для непрерывного движения ротации и т. д. баланс между внутренними усилиями на роторе и проходе (без cognement) en configuration carrée, ce qui accentue la Compatibilité avec la фото-детонация.
Une fois la deformation du rotor lancée depuis une élongation losange sur un ax vers une élongation sur un autre ax, le système des 4 pales présente une inertie qui assure la continité (sans cognement) де ля деформация в проходе à la configuration carrée, là où sont les Principales et violentes perturbations de pression.Notons que cette inertie de la deformation est freinée par l’action des суставов по контуру sur les parois internes du stator dans la région éloignée du center, mais que l’effet de rappelle Dynamique dû à la pression interne dans les chambres vient aider ce freinage, voir même le dominer в определенном режиме.

---

Детонация квазитурбины

Фотодетонационный режим горения — самый быстрый и самый чистый способ, управляемый объемной плотностью излучения черного тела, в равной степени мощный лазерный луч.Ссылка на лазерный свет — хороший способ видеть это; другой способ — вспомнить, как сожгли лист бумаги в солнечном очаге. точка линзы. Не требует противодетонационной присадки к топливу, и поршень, скорее всего, никогда не зашлифовать? Дорога к фотодетонации идет через какое-то горение, какое-то автоматическое зажигание, какой-то порог детонация и некоторая сверхзвуковая детонация, все вместе с радиацией процесс, и, наконец, фотодетонация, вызванная радиационным горением.Этот режим практически не зависит от формы камеры сгорания и принимает практически любой вид топлива.

Фотодетонация самовозгорание аналогично Diesel,
, но горят равномерно, быстрее и чище.
В этом режиме вместо «камеры сгорания» используется «камера детонации»
.

Детонационный режим горения приводится в действие сверхзвуковым choc wave или, что лучше, излучением. Это очень быстро и обычно инициируется другим возгоранием. режим, за которым следует чрезмерный уровень сжатия.

QT-AC (с тележками) предназначен для режима детонации,
, где высокое отношение поверхности к объему
является фактором, снижающим силу детонации.

Детонация — это чрезвычайно быстрое сгорание, сверхзвуковое или полностью объемный, когда движется фотон. Многие лаборатории пытались создать поршневой двигатель. работать в режиме детонации без особого успеха. Семейство квазитурбинных двигатели не используют синусоидальный коленчатый вал и позволяют использовать каретки, которые позволяют формируют импульс объема более подходящим образом, чем поршень для детонации.Квазитурбина (Модель АС с тележками) предназначена для режима детонации, где высокое отношение поверхности к объему — фактор, снижающий интенсивность детонации. В режиме фотодетонации, поскольку горение происходит за счет излучения и что импульс давления намного короче, форма камеры сгорания и его соотношение поверхность / объем мало влияет. Фактически, высокое отношение поверхности к Объем помогает снизить интенсивность горения. Не только фотодетонация подавляет потребление энергии дроссельным вакуумным впускным клапаном и, таким образом, сохраняя КПД двигателя при малой мощности, но поскольку для этого требуется гораздо более высокая степень сжатия, он также увеличивает эффективность двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке.

Почему квазитурбина выдерживает это?

Поскольку кинетика вблизи ВМТ «поршень» и «QT-лезвие» диаметрально противоположны, как в объем и скорость. По объему, потому что поршень проходит в ВМТ с почти постоянным объемом, тогда как QT-blade (особенно модель QT-AC) проходит ВМТ с прерывистым изменением объем (громкость быстро меняется линейно по убыванию и по возрастанию, где кончик резкого поворота около). По скорости, потому что поршень проходит в ВМТ с одной прерывистой скоростью (замедление, остановка и ускорение в противоположном поршне), тогда как QT-лезвие проходит высокий точка с постоянной скоростью (кроме того, нулевой радиальный составная часть).Из этих соображений непосредственно вытекают два механических соображения. физические характеристики. Во-первых, поршень поднимается (кинетический подъем) когда до него доходит ранняя детонация (кинетическая нисходящая), и как два объекта, движущихся в противоположном направлении, очень сильно разбегаются, его поршень плохо сопротивляется, тогда как QT-лопатка проходит ВМТ с постоянной кинетической и нулевая радиальная скорость. Во-вторых, короткий импульс наконечника Квазитурбины сохраняет давление меньше, чем длинный импульс. синусоидальный импульс поршня, и соответственно у QT-лезвия шины значительно меньше.Центробежная сила на лопастях Квазитурбины также помогает сдерживать высокие давление. Обратите внимание, что из-за коленчатого вала Ванкель ведет себя как поршень. возле ВМТ.

---

Лучшие двигатели

Квазитурбинное детонационное горение представляет собой комбинацию лучшие элементы других двигателей внутреннего сгорания:

(1) Квазитурбинная детонация гомогенного топлива / воздуха заряд устраняет потребность в электронном зажигании большинства видов топлива двигатели.Электронное зажигание в поршневом бензиновом двигателе требуется из-за всасываемого вакуума и несовместимой продолжительности ограничения «импульсной структуры» сжатия в цилиндре.

(2) Детонация полностью сгорит топливо в топливно-воздушном заряде. из-за короткого, но мощного импульса давления и из-за быстрое почти линейное изменение зоны максимального давления QT, которое быстро закрывает и снова открывает камеру сгорания. Дизельный двигатель может только не полностью сгореть топливо, впрыснутое в нагретый, сжатый воздух в баллоне.QT (в отличие от дизеля) следовательно, двигатель «чистого сгорания». Практически не будет выбросы, отличные от стандартных продуктов сгорания, например, CO2 и h3O. «Чистое сгорание» также означает, что двигатель QT потребляет больше топлива. эффективнее дизельного двигателя.

(3) Детонация в QT происходит быстро. в верхней мертвой точке. В дизельном двигателе воспламенение впрыскиваемого топлива происходит несколько позже верхней мертвой точки, обычно около 12 градусов или так, и со временем прогрессирует, чтобы механически защитить поршень.Таким образом, рабочий ход QT несколько длиннее «с ранним и позднее преобразование механической энергии », и выхлоп немного холоднее, что также подразумевает более эффективный двигатель.

(4) Поскольку температура статора / ротора не имеет значения Режим детонации (легкое зажигание), и потому что более короткое давление QT импульс является самосинхронизирующимся, преждевременное зажигание не является проблемой. В сгорание QT может иметь очень простой механизм охлаждения, например воздушный охлаждение, даже при работе на топливе с низкой летучестью, таком как природный газ.

(5) Квазитурбина подходит для различных видов топлива, включая водород. горение. Он также может работать в комбинированном тепловом цикле. режим (включая паровой режим и режим Стирлинга на одном вал), тем самым повышая эффективность.

(6) Наконец, Квазитурбина может работать в более традиционном Отто режим, но сохраняет свои дополнительные характеристики по сравнению с поршневой двигатель.

По всем этим причинам и с учетом того, что Квазитурбина не может рассматриваться как «роторно-поршневой двигатель».Поршень парадигмы неприменимы к Квазитурбине!

---

Преимущества Detonation

Детонация и гибрид — два разных способа собрать низкую КПД поршневого двигателя пониженной мощности, и оба совместимы с эффективная электрическая (колесная) силовая передача. Однако детонационный двигатель более прямым и эффективным способом, а поскольку «бортовое топливо» уже является формой накопитель энергии, детонационный двигатель, избегайте повторного накопления этой энергии электрически в батареи.Химическая энергия, запасенная в топливе, снижается, когда химически повторно хранится в батареях.

Двигатель HCCI всегда дросселируется, используется высокая степень сжатия и горение быстрое. Это дает высокий КПД при малых нагрузках. по сравнению с обычным двигателем, который имеет низкий КПД при частичных нагрузках. Если двигатель HCCI используется вместо обычный бензиновый двигатель в машине, расход топлива можно уменьшить вдвое!

Еще одним преимуществом является то, что двигатель HCCI производит небольшое количество оксиды азота (NOx).Образование оксидов азота сильно зависит от температуры горения. Чем выше температура, тем выше количество NOx. Поскольку горение однородное и очень бедное смеси, температура горения становится очень низкой, что приводит к очень низкому количеству NOx. Двигатель HCCI не производит такой же уровень сажи, как и в дизельном двигателе. Двигатель HCCI имеет гораздо более высокую эффективность при частичной нагрузке, чем двигатель. обычный двигатель и сопоставим с дизельным двигателем, и не имеет проблем с NOx и образование сажи, как в дизельном двигателе.Таким образом, двигатель HCCI превосходит обычный двигатель в отношении эффективности и дизельный двигатель в отношении выбросы. Не только фотодетонация подавляет энергопотребляющий вакуумный впускной клапан-бабочка и, таким образом, сохранение КПД двигателя при малой мощности, но поскольку для этого требуется гораздо более высокая степень сжатия, он также увеличивает эффективность двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке.

Штраф за низкую эффективность нагрузки

При низком коэффициенте нагрузки сброс давления на впуске цикла Бо де Роша (Отто) рассеивает мощность двигателя, так как дроссельная заслонка почти закрыта и опускающийся поршень действует как забитый вакуумный насос против атмосферного давления, какой вакуум впоследствии частично разрушается находясь в поршне, за счет испарения топлива во время сжатия.Благодаря этому эффекту двигатель в цикле Отто противостоит всем оборотам оборотов и их увеличению (хорошо известному как компрессионное торможение двигателем) и это внутреннее сопротивление увеличению скорости компенсируется постоянным и значительным расходом топлива.

В режиме детонации не используются дроссельной заслонке и без ограничений принимает весь доступный воздух при атмосферном давлении. давление (аналогично дизелю, где энергия наддува возмещается в момент расслабления). По этой причине КПД при низком коэффициенте нагрузки детонационного двигателя вдвое больше, чем у обычного цикла Отто, и учитывая, что коэффициент загрузки автомобиля в среднем составляет от 10 до 15%, это Разница немалая (в пробках экономия все равно превосходит…).

Превыше гибридных концепций

Детонационный двигатель подавляет всякий интерес и потребность в концепциях гибридных автомобилей, так как мощный детонационный двигатель имел бы небольшой низкий режим снижение эффективности, а цель гибрида — собрать урожай присутствует низкий режим снижения КПД поршневого двигателя! Всего около 50% этого потенциала можно собирать гибридным способом.

Детонация и гибрид — два разных способа собрать низкую КПД поршневого двигателя пониженной мощности, и оба совместимы с эффективная электрическая (колесная) силовая передача.Однако детонационный двигатель более прямым и эффективным способом, а поскольку «бортовое топливо» уже является формой накопитель энергии, детонационный двигатель, избегайте повторного накопления этой энергии электрически в батареи. Химическая энергия, запасенная в топливе, снижается, когда химически повторно хранится в батареях.

Обязательно для водорода

Для работы с поршнем топливно-воздушная смесь должна гореть при скорость выше, чем движется поршень. Низкая скорость водородного пламени недостаток разделяет с большинством других газообразных видов топлива.Для сравнения бензин-воздушная смесь имеет скорость фронта пламени, которая обычно колеблется от 70 до 170 футов в секунду в двигателях внутреннего сгорания, в то время как идеальная водородно-воздушная смесь имеет скорость фронта пламени около 8 футов в секунду. Средний автомобильный двигатель вращение со скоростью 2000 об / мин (33 оборота в секунду) приводит к линейному перемещению поршня. скорость 45 футов в секунду на среднем ходу, что уже в 5 раз больше. быстрее скорости фронта водородного пламени! Дело в том, что водород-воздух смесь имеет скорость фронта пламени примерно в 10 раз быстрее, чем бензин-воздух. смесь помогает объяснить, почему водородные двигатели работают только с пониженной мощность и низкие обороты под нагрузкой.Однако режим детонации чрезвычайно быстро и полностью снимает это ограничение. Вот почему детонационный режим (несовместимый с поршневым, но с квазитурбинным) имеет решающее значение для будущего водородного двигателя.

---

Квазитурбина QT50AC

В качестве первого шага была изготовлена ​​небольшая экспериментальная машина. Более крупный машина (или более качественная) подойдет для поддержания работы.

Квазитурбина QT50AC — Основные чертежи и фотографии
Квазитурбина QT50AC: Расчетный крутящий момент, мощность и потребление

QT50 (AC с тележками) предназначен для режима детонации,
где высокое отношение поверхности к объему составляет
коэффициент ослабления силы детонация.

В семействе двигателей Quasiturbine не используется синусоидальный коленчатый вал. движения, и позволяет использовать тележки, которые позволяют формировать объем импульс более подходящий, чем поршень для детонации. Короче импульсы давления с линейной рампой, позволяющие самовоспроизведение тепловое и фотонное зажигание и преодоление препятствия, ограничивающие высокую степень сжатия двигателя, поэтому увеличивая эффективность, при сохранении равномерной способности горения и одновременно сокращение загрязнители.Поскольку горение инициируется излучением и импульс давления намного короче, форма камеры сгорания и его каретки с высоким соотношением поверхность / объем помогают уменьшить насилие горения.

Квазитурбина с турбокомпрессором или турбонагнетателем не будет эффективно утилизировать отходящее тепло сгорания. потому что энергия, затрачиваемая на увеличение всасываемого заряда увеличивает удельную мощность двигателя, но существенно не влияет на эффективность.