Детонация что это такое: Значение слова ДЕТОНАЦИЯ. Что такое ДЕТОНАЦИЯ?

Детонация, в чистом виде – это процесс возгорания топливной смеси без участия зажигания – дизелинг. Например, такое явление может возникнуть в случае перегрева двигателя.

Детонация может возникнуть и при использовании низкооктанового бензина в двигателях с большой компрессией. В данном случае процесс возгорания горючей смеси возникает из-за ее перегрева и немного раньше, чем проскочит воспламеняющая искра. Происходит детонационный взрыв, который сопровождается ударной волной и металлическим звоном. В данном случае причиной детонации является, например, использование бензина А-76 вместо А-95. Если после выключения двигателя его еще «трясет», значит, он жив!

Детонация в ДВС достаточно хорошо исследована и в борьбе с ней выработано много методов борьбы.

Если в бензиновом двигателе с детонацией борются всеми доступными методами, то, примерно такой же двигатель внутреннего сгорания под названием «дизель» без детонации вообще работать не будет. Данный двигатель можно назвать детонационным, т.к. в нем отсутствует система зажигания, а горючая смесь воспламеняется от сильного сжатия и высокой температуры. Когда поршень сжимает воздух в цилиндре и уменьшает его в объеме в 16 – 20 раз, и доходит до положения ВМТ, подается импульс порции топлива, пары которого воспламеняются и сгорают вместе с воздухом. Данный цикл повторяется через два (двухтактный) или через четыре такта (четырехтактный двигатель).

Интересна история создания дизельного двигателя. Немецкий изобретатель Рудольф Дизель получил патент на новый двигатель 23 февраля 1893 года. Интересная дата для Советской Армии. Изобретатель предполагал, что его детище будет работать на каменноугольной пыли, очевидно, считая, что этим он поможет вычистить шахты Рурского бассейна, и избавит горняков от опасности детонационного взрыва.

Первое испытание опытного образца в 1893 году закончилось катастрофой. Произошел взрыв, машину разнесло на части, а сам изобретатель чудом остался жив. Вот она разрушительная сила детонации, а чтобы ее «приручить» требуется познать ее сущность. Дизель был упорным малым и не отступился от своей идеи. Второй экземпляр машины, запущенный через четыре года, проработал без перерыва 17 минут на нефтяном топливе.

Годом позднее на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был запущен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», который по существу уже был праобразцом современного дизельного двигателя. В честь изобретателя получил название «Тринклер-мотор».

В 1898 году некий Эммануэль Нобель приобрел лицензию на двигатель Дизеля и организовал массовое производство на механическом заводе «Людвиг Нобель» в Петербурге. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, после чего в Европе его стали называть «русский Дизель».

Еще одно направление поставило человечество себе на службу в использовании детонации. В 70-х годах прошлого столетия стало интенсивно развиваться новая технология получения искусственных «взрывных» алмазов. О высокой теплопроводности данного кристалла было сказано в предыдущей статье.

Алмазы проявили себя не только в ювелирных изделиях, но и в промышленности. Всевозможные напыления алмазных порошков на металлообрабатывающий инструмент, повышает его износостойкость в несколько раз, а производительность повышается на 50%. Алмазные порошки наносятся на дисковые пилы, фрезерный инструмент, сверла, буровые коронки, алмазные фильеры, напильники, надфили и пр. Шлифовальные алмазные порошки и пасты на их основе применяются для тонкой доводки поверхностей различных изделий, в том числе и ювелирных камней на гранильных фабриках.

Новая технология с использованием детонации (взрыва) позволяет синтезировать алмазы из графита. Под  действием высокого давления в ударной волне в нагружаемом образце происходит фазовый переход из графита в алмаз.

А как же возникает эта непонятная детонация, которая приводит к сокрушительному взрыву?  Читаем «Причины детонации».

Назад  Вперед

Детонация, причины детонации, калильное зажигание, теплота

Что такое Детонация?

02.06.16 03:30:29	Детонация — это процесс когда степень сжатия в цилиндре дви- гателя становится больше допустимой, и при этом скорость сгорания рабочей смеси резко возрастает и достигает больше 2000 м/с.
21. 08.16 07:38:14	Детонация — это процесс химического превращения системы окислитель-восстановитель, представляющий собой совокупность ударной волны, распространяющейся с постоянной скоростью и превышающей скорость звука, и следующей за фронтом зоны химических превращений веществ.
20.05.16 09:09:31	Детонация — это взрыв смеси газов в двигателях внутреннего сгорания при сжатии.
01.01.17 03:30:32	Детонация — это процесс взрывчатого превращения, обусловлен) ный прохождением ударной волны по взрывчатому веществу и про) текающий с постоянной (для данного ВВ и при данном его состоя) нии) сверхзвуковой скоростью (1200-9000 м/с).
22.04.16 08:02:16	Детонация — это химическое превращение взрывчатого вещества, распространяющееся со сверхзвуковой скоростью и характеризующееся высоким давлением в ударной волне; вызывается механическим или тепловым воздействием.
18.01.17 14:16:25	Детонация — это режим горения, при котором фронт пламени распространяется за счет самовоспламенения горючей смеси во фронте бегущей впереди ударной волной.
23.03.16 10:12:18	Детонация — это возникновение и распространение фронта взрывной волны со скоростью порядка 2…6 км/с, имеющего высокие параметры — давление и температуру на фронте детонационной волны, а также разрежение — вакуум позади фронта.
05.09.16 10:59:55	Детонация — это взрывоподобное сгорание топливной смеси со скоростью около 1,5 км/с, которое приводит к разрушению двигателей и снижению их мощности.
15.02.17 20:20:27	Детонация — это в любом случае взрыв.
07.04.17 03:17:33	Детонация — это действие ударной волны.
30.09.16 21:16:25	Детонация — это процесс, протекающий значительно быстрее обычного сгорания.
08.09.16 03:52:14	Детонация — это процесс сверхскоростного горения топливной смеси, как правило вне связи с фазовым положением поршней и коленчатого вала.
07.04.17 06:23:03	Детонация — это ненормальная работа двигателя с воспламенением от искры, вызванная взрывным горением части горючей смеси.
17.03.16 14:34:12	Детонация — это неустойчивый процесс горения, который может вызывать неисправность прокладки головки цилиндров, а также и другие повреждения двигателя.
23.05.16 10:10:55	Детонация — это быстро протекающая реакция взрыва.
04.05.16 04:07:42	Детонация — это горение, при котором поджиг следующих слоев в-ва вызывается ударной волной.
18.04.16 20:12:25	Детонация — это преждевременный взрыв топлива в камере сгорания, опережающий правильный момент зажигания.
15.04.16 02:18:58	Детонация — это быстрое сгорание топлива, подобное взрыву.
03.04.16 23:55:18	Детонация — это взрывное сгорание бензина.
20.03.16 22:22:28	Детонация — это процесс химического превращения системы окислитель — восстановитель, представляющий собой совокупность ударной волны, распространяющейся с постоянной скоростью и превышающей скорость звука, и следующей за фронтом зоны химических превращений исходных веществ.
17.02.20 09:34:30	Детонация — это быстрое завершение процесса сгорания в цилиндрах двигателя в результате многостадийного самовоспламенения части рабочей смеси перед фронтом пламени, приводящее к появлению ударных волн, которые стимулируют сгорание всей оставшейся смеси со сверхзвуковой скоростью.

Детонация и предварительное зажигание

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

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

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

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

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

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

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

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

Для применений с наддувом или турбонаддувом, статическое сжатие соотношение 8: 1 или меньше может потребоваться в зависимости от величины давления наддува.

Еще один момент, о котором следует помнить, — растачивание цилиндров двигателя возможность установки поршней увеличенного размера также увеличивает степень статического сжатия. Так же делает фрезеровку ГБЦ. Если такие модификации необходимы компенсировать износ цилиндра, коробление головки или повреждение, возможно, вам придется использовать более толстая прокладка головки, если она доступна для применения, или прокладка головки прокладка (мертвая мягкая медная прокладка) для компенсации увеличения сжатия.

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

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

Датчик детонации обычно можно проверить, постучав гаечным ключом по коллектор рядом с датчиком (никогда не ударяйте по датчику!) и следите за изменение времени при работе двигателя на холостом ходу.Если отсчет времени не замедляется, датчик может быть неисправен или проблема может быть в электронной искре схема управления синхронизацией самого компьютера. Чтобы определить причину, вы необходимо обратиться к соответствующей диагностической таблице в руководстве по обслуживанию и следовать пошаговые процедуры тестирования для выявления причины.
Иногда стук датчик будет реагировать на звуки, отличные от звуков детонации. Шумный механический топливный насос, неисправный водяной насос, подшипник генератора или ослабленный шток подшипник может производить вибрации, которые могут обмануть датчик детонации и заставить его сроки.

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

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

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

9. Проверьте обедненную топливную смесь. Богатые топливные смеси сопротивляются детонация, а тощие — нет. Утечки воздуха в вакуумных магистралях, впускном коллекторе прокладки, прокладки карбюратора или впускной трубопровод после топлива дроссельная заслонка впрыска может впускать дополнительный воздух в двигатель и откачивать топливо смесь.Бедная смесь также может быть вызвана загрязнением топливных форсунок, карбюратора. жиклеры засорены отложениями топлива или грязью, засорение топливного фильтра или слабое топливо насос.
Если топливная смесь становится слишком бедной, возможны пропуски зажигания. возникают при увеличении нагрузки на двигатель. Это может вызвать колебание, споткнуться и / или проблема грубого холостого хода.
На соотношение воздух / топливо также может влиять изменением высоты. По мере того, как вы поднимаетесь вверх, воздух становится менее плотным.
Карбюратор, откалиброванный для езды на большой высоте, будет работать слишком бедно, если проехали на более низкой отметке.Изменение высоты обычно не проблема двигатели с карбюраторами с электронной обратной связью или электронным впрыском топлива поскольку датчики кислорода и атмосферного давления компенсируют изменения в воздухе плотность и соотношение топлива.

10. Удалите нагар. Накопление углеродных отложений в в камере сгорания и в верхней части поршней может увеличивать сжатие до точка, где детонация становится проблемой. Отложения углерода — обычное является причиной детонации в двигателях с большим пробегом, и может быть особенно толстым, если двигатель потребляет масло из-за износа направляющих и уплотнений клапанов, износа или поломки износ поршневых колец и / или цилиндров.Нечастая езда и не замена масла достаточно часто может также ускорить накопление депозитов.
В дополнение к увеличивая сжатие, нагар также имеет изолирующий эффект, который замедляет нормальный перенос тепла из камеры сгорания в голова. Поэтому толстый слой отложений может повысить температуру горения и способствуют «преждевременному зажиганию», а также детонации.
Углерод отложения часто можно удалить с двигателя, который все еще находится в эксплуатации, с помощью химический «верхний очиститель».»Этот тип продукта заливается в холостой ход двигатель через карбюратор или дроссельную заслонку. Затем двигатель выключается, поэтому растворитель может впитаться и ослабить отложения. При перезапуске двигателя отложения выдуваются из камеры сгорания.
Если химическая очистка не удается удалить отложения, может потребоваться вытащить головку блока цилиндров и соскребите отложения металлической щеткой или скребком (будьте осторожны, чтобы не поцарапать лицевой стороной головки блока цилиндров или моторного отсека!).

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

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

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

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

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

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

Углеродистые отложения образуют тепловой барьер и могут способствовать фактор до возгорания. К другим причинам относятся: перегретая свеча зажигания (тоже горячий диапазон нагрева для применения). Светящийся нагар на горячем выхлопе клапан (что может означать, что клапан слишком горячий из-за плохой посадки, слабая пружина клапана или недостаточный зазор клапана).

Острый край в камере сгорания или на верхней части поршня (Закругление острых кромок болгаркой может устранить эту причину).

Острые кромки на клапанах, которые неправильно переточены (недостаточно маржа слева по краям).

Бедная топливная смесь.

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

Напишите мне на [email protected]

Вернуться в дом брата Боба Страница

Вернуться на главную страницу (верхний уровень)

Copyright © 1997 Боб Хьюитт — Все права защищены

Что такое детонация

Детонация

При нормальных условиях воздух для горения и топливная смесь внутри камеры сгорания воспламеняется контролируемым образом.В смесь воспламеняется от искры, обычно в центре цилиндра, и фронт пламени движется от искры к внешней стороне цилиндра в контролируемый ожог. Детонация или детонация двигателя происходит просто, когда топливо предварительно воспламеняется до того, как поршень достигает запланированного искрового зажигания. Это означает что мощный взрыв пытается расширить камеру цилиндра, уменьшается в размере, пытаясь изменить направление поршня и двигатель. Вызывает внезапные изменения давления в цилиндре (до 10-кратного превышения обычно бывает), и резкие скачки температуры которые могут серьезно повредить поршни, кольца, шатуны, прокладки, подшипники и даже головки блока цилиндров.

Даже самые лучшие компоненты двигателя не выдерживают суровых детонация более чем на несколько секунд за раз. Более сильная детонация очевидно, приводит к более серьезным формам повреждения двигателя. Если тепла достаточно и давление в камере сгорания, детонация может начаться до свеча зажигания даже загорается, что обычно инициирует возгорание.Под этими обстоятельства, известные как «предварительное зажигание», поршень может двигаться вверх в сторону волна сжатого взрывающегося газа. Это худшие виды детонации условий, и может погнуть шатуны и повредить поршни.

Так что же вызывает детонацию?

Любой из следующих факторов может быть факторами, которые вызвать детонацию:

Момент зажигания

Неправильная установка угла опережения зажигания обычно связана с неправильная настройка, а не какой-либо сбой системы. Это можно исправить проверка статического времени и максимального опережения. Самый современный принудительный индукционные транспортные средства имеют электронное устройство, известное как «датчик детонации», которое контролировать угол опережения зажигания, замедляя его при обнаружении «детонации».

Обедненное соотношение воздух / топливо

Бедная топливно-воздушная смесь будет способствовать детонация, потому что меньшее количество топлива при испарении поглощает меньше высокая температура. Таким образом, обедненная смесь увеличивает тепло, являющееся основной причиной детонации. По этой причине вы обычно обнаружите, что автомобили с наддувом будут, если все имеет тенденцию работать на слегка обогащенной топливно-воздушной смеси. Таким образом Дополнительное топливо фактически действует как промежуточный охладитель жидкости.

Октановое число топлива

A топлива Октановое число является мерой его сопротивление самовозгоранию или детонации. Чем больше Октан больше сопротивление. В Великобритании стандартным неэтилированным топливом является с октановым числом 95 Рон (октановое число по исследованиям), в настоящее время самое высокое октановое число В Великобритании доступно топливо Shell Optimax с октановым числом 98.(Я я использую только Optimax в облегченном.)

Противодавление выхлопных газов

Любое ограничение или закупорка в выхлопе. система увеличит противодавление, это означает, что горячие выхлопные газы дольше хранится в камере сгорания, что увеличивает температуру в камере и увеличение вероятности детонации.

Интеркулер

Если система с наддувом была разработана для работать с промежуточным охладителем, а затем все, что нарушает работу интеркулера КПД резко снизит порог детонации двигателей.

Окружающее тепло

Очень высокий наддув, высокая производительность с наддувом системы имеют тенденцию работать близко к порогу детонации. Это, как правило, более восприимчивы к окружающему жару. В очень жаркие дни, когда температура резко повышается, они могут фактически пересечь порог, и результаты могут быть катастрофическими.

Так как же избавиться от детонации?

Два самых распространенных трюка (и самый простой варианты), используемые производителями нагнетателей и настройщиками двигателей, стремящимися получить максимальную производительность без детонация — 1.используйте топливо с более высоким октановым числом и 2. уменьшите угол опережения зажигания.

Топливо с более высоким октановым числом горит более контролируемо и вероятность воспламенения перед фронтом пламени не так велика. Вот почему гоночные двигатели используйте топливо с октановым числом 100+. ЕДИНСТВЕННОЕ преимущество гоночного топлива в том, что оно движется вы далеко от порога детонации, что позволяет вам быть более агрессивным с факторами, производящими мощность — то есть повышением компрессии, опережением времени и т. д. простая заливка 100-октанового топлива в стандартный серийный автомобиль не произведет гоночный автомобиль, так как он просто неправильно настроен для использования Octane рейтинг.

Задержка момента зажигания приведет к задержке время искры, которое также уводит вас от порога детонации. Самые популярные «программаторы мощности» или «микросхемы» увеличивают мощность двигателя за счет время зажигания и требует, чтобы вы использовали топливо с более высоким октановым числом, чтобы избежать детонация. Они отлично работают, за исключением того, что увеличенное время зажигания НЕ совместим с большинством нагнетателей, если вы не хотите использовать топливо с октановым числом 100. Фактически, многие системы нагнетателя включают «замедлитель ускорения зажигания», который замедляет опережение зажигания, когда чувствует наддув от нагнетателя.

Другой способ избежать детонации — охладить поступающий воздушный заряд для снижения температуры внутри камеры сгорания. На приложение с наддувом, с этой задачей может справиться интеркулер / зарядка охладитель или система впрыска воды (реже). Интеркулер забирает поступающий воздушный заряд и проходит его через ряд с воздушным или водяным охлаждением. ребра и воздуховоды, таким образом охлаждая воздух так же, как радиатор охлаждает ваш охлаждающая жидкость двигателя.Таким образом, промежуточные охладители очень популярны для более высокой производительности. системы нагнетания, в которых детонация становится более серьезной проблемой. Подходящий интеркулер позволяет увеличить наддув, а также позволяет устранить задержку наддува зажигания, что означает, что вы заметите повышенная производительность, и по-прежнему не происходит детонации.

Другой способ понизить температура воздуха и топлива для горения должна быть более низкой. пробки. Многие производители нагнетателей порекомендуют для вашего двигатель с наддувом.

Потому что обедненное состояние (нехватка топлива) также способствует детонации, важно убедиться, что топливная система (насос, форсунки и т. д.) способны удовлетворить повышенные потребности в топливе двигателя с наддувом. Часто идеально настроенный двигатель испытать взрыв только потому, что топливная система не может доставить достаточно топлива к двигателю. Обновление некоторых компонентов топлива иногда необходимо, когда наддув двигателя.Чаще всего ЭБУ, который управляет топливной картой необходимо обновить. Если вы устанавливаете нагнетатель на двигатель с другими модификациями, нужно обязательно учитывать дополнительное топливо требований и компенсируйте с помощью больших форсунок и / или большего топливного насоса, если обязательный.

Заключение

Вам следует обратите особое внимание на «стук» и свистящие шумы, которые исходят от вашего двигателя, потому что они могут указывать на детонацию внутри камеры сгорания, и с этим следует немедленно обращаться.Если игнорирование этого могло оказаться дорогостоящим решением.

Хотя детонация может быть потенциально опасной к двигателю, им легко управлять, если вы поймете причины. С участием немного подумав при реализации выбранного дизайна не должно быть повода чтобы произошла детонация.

Detonation (также известный как Knock) — Разрушитель двигателей, снов и банковских счетов

Что такое детонация?

Детонация — это когда топливно-воздушная смесь сгорает с очень высокой скоростью из-за условий в камере сгорания, что приводит к резкому повышению давления и температуры в цилиндре.Детонация может варьироваться по интенсивности от легкой, средней до сильной в зависимости от нескольких факторов.

Вот более техническое определение : Детонация происходит после источника воспламенения, либо до зажигания, либо от свечи зажигания, создает первичный фронт пламени, акустическая ударная волна и температурный градиент вызывают самовоспламенение в отходящем газе (оставшемся несгоревшая смесь). Это самовоспламенение возбуждает ударную волну, что приводит к экспоненциальному увеличению скорости горения. Скорость первичного горения и распространения детонации зависит от однородности смеси и чувствительности топлива.

Терминология, использованная в этой статье

Flame Front — Это край горящей смеси. Свеча зажигания загорается, и пламя излучается наружу, к стенкам цилиндра. Передний край — фронт пламени.

Потребляемая смесь — Это отработанная, израсходованная, сгоревшая смесь воздух: топливо.

Горячая точка — это более летучая область смеси, ближайшая к самовоспламенению. Это может быть из-за нагретой части поршня или клапана, или из-за меньшего октанового числа из-за качества топлива или паров масла, или, возможно, даже из-за того и другого.

Однородность — В идеальном мире молекулы топлива и воздуха будут равномерно распределены в красивой симметричной схеме по всей камере сгорания и поддерживаться при одном и том же давлении и температуре. Это будет однородная смесь.Мера того, насколько смесь близка к этой идеальной ситуации, известна как однородность.

TDC / BDC — Верхняя мертвая точка и нижняя мертвая точка. Оба они связаны с положением поршня в цилиндре. См. Изображение ниже для большей ясности.

TDC против BDC

Как происходит детонация?

Ход сжатия

Начало цикла детонации начинается с события зажигания без детонации.Свеча зажигания создает искру в тот момент, когда ЭБУ подает сигнал или механический распределитель вызывает зажигание. Этот момент возникает в рассчитанной или механически установленной точке, когда поршень все еще сжимает топливно-воздушную смесь (при ходе вверх).

Сгорание

Свеча зажигания загорится в диапазоне от 40 ° до 5 ° до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки, ВМТ. Поскольку это происходит еще до того, как поршень достигает вершины своего такта сжатия, это более конкретно известно как BTDC (перед ВМТ).

Искровое ядро ​​воспламеняет топливно-воздушную смесь и, таким образом, начинает процесс горения. Возгорание создает фронт пламени, который с номинальной скоростью распространяется наружу. Это идеально сжигает всю смесь и создает быстрое, но контролируемое повышение давления в камере, когда поршень находится на рабочем ходе вниз. Это происходит между моментом зажигания и примерно 30 ° ВМТ (после ВМТ). В идеале вы хотите, чтобы пиковое давление в цилиндре происходило между 14–18 ° ВМТ, чтобы максимизировать механическое усилие положения штока и кривошипа.

Ход выхлопа (основа для детонации)

Прежде чем поршень достигнет нижней точки своего хода, нижней мертвой точки (НМТ), выпускные клапаны начнут открываться. Остаточное давление в камере высокое, что создает сильную продувку выхлопных газов, когда клапаны достигают значительного подъема (0,050 ″ или 2 мм). Это позволяет декомпрессии камеры перед ходом выхлопа вверх, что снижает насосные потери. Позволяя выхлопному газу выходить в течение более длительного периода времени, выпускное отверстие также может быть меньше в поперечном сечении, улучшая характеристики двигателя при более низких моментах открытия дроссельной заслонки / меньшем потоке.

Когда поршень начинает движение вверх, объединенное остаточное давление и давление, создаваемое уменьшающимся объемом цилиндра, работают, чтобы удалить большую часть выхлопных газов. Оставшиеся выхлопные газы разбавляют входящую смесь. Это может быть хорошо или плохо, в зависимости от вашей цели. Плохо для мощности, но хорошо для экономии топлива и выбросов, поскольку он вытесняет поступающее топливо, действует как фактическое сокращение рабочего объема и снижает выбросы NOx за счет снижения температуры сгорания; отсюда и цель современных систем EGR.Не заходя слишком далеко, кулачки большего размера создают «перекрытие клапанов», которое позволяет впускному импульсу продувать камеру через выпускное отверстие. Это достигается путем срабатывания впускных клапанов до закрытия выпускных клапанов. Как вы понимаете, важны время и положение клапана.

В этот момент в камере сгорания образовались нагретые области днища поршня, клапана или камеры, которые будут способствовать детонации в следующих циклах. Они также известны как «горячие точки».

Flame Front Shockwave

Ход всасывания

Немного раньше, чем поршень достигает ВМТ, впускные клапаны начинают открываться.Поступающая воздушно-топливная смесь вдувается в камеру, поскольку поршень создает разрежение на такте впуска вниз.

2-й ход сжатия

Когда поршень достигает НМТ, он начинает возврат; такт сжатия нарисованной смеси. Горячие точки в камере начали нагревать поступающую топливно-воздушную смесь.

Во время такта сжатия поршень движется вверх, пока цилиндр все еще заполняется. Впускные клапаны начнут закрываться на несколько градусов ниже НМТ, чтобы обеспечить полное наполнение цилиндра.По мере того, как объем цилиндра начинает уменьшаться, воздух: топливная смесь сжимается. Это сжатие заставляет молекулы труться друг о друга, в результате чего выделяется тепло. Тепло и давление продолжают расти, когда поршень сжимает смесь. Это подталкивает смесь все ближе и ближе к точке самовоспламенения.

Это вызывает очень высокую скорость горения, что приводит к еще большему увеличению давления и температуры в цилиндре, что, в свою очередь, вызывает еще более высокую скорость горения. Скорость горения уходит все дальше и дальше от контролируемой и начинает попадать в категорию взрыва; отсюда «детонация».”

Чтобы продолжить бойню, фронты пламени врезаются друг в друга и вызывают резкое, мгновенное повышение давления в цилиндре. Затем эта ударная волна проходит через поршень, штифт, шатун и пытается протолкнуть шатун в опорную поверхность. Единственное, что предотвращает отказ двигателя — это около 0,002 дюйма масляной пленки на шатунном подшипнике. Даже если это гасит удар, сила передается на коленчатый вал, что создает резкую скручивающую и сжимающую нагрузку. Это продолжается, поскольку волны непрерывно подпрыгивают вокруг цилиндра.

Эта сила передается через весь двигатель, а генерируемая гармоника — это то, что вы слышите как стук или звон. Генерируемая частота является результатом диаметра отверстия двигателя и многих других мер, но обычно составляет около 6400 Гц. По механизму он похож на звук, издаваемый алюминиевой бейсбольной битой при контакте. Это также то, что активно отслеживает датчик детонации, чтобы определить, что двигатель стучит.

Когда датчик детонации, пьезоэлектрический датчик, улавливает гармонику (т.е.е. 6400 Гц) он сигнализирует ЭБУ о необходимости принять меры. Это действие почти всегда предназначено для уменьшения угла опережения зажигания. Уменьшение времени несколько охлаждает горение и дает меньше времени для возникновения детонации. Если датчик детонации продолжает определять детонацию, он будет продолжать сокращать время еще больше и с большей скоростью. Это связано с тем, что детонация должна быть чрезмерно скорректирована из-за добавленного тепла, вызывающего дальнейшие и более значительные события детонации, даже предварительное воспламенение. Для подавления сильной детонации может потребоваться корректировка угла опережения зажигания на 3–7 °.

Помимо умеренного и сильного удара, вы попадаете в так называемый супертонк. Когда у вас супердетонация, сомнительно, имеет ли вообще значение сокращение времени. Как правило, вам удалось снизить компрессию с помощью вентиляции поршня, или ваш шатун хочет выйти из картера.

Различные уровни детонации в зависимости от давления

Что вызывает детонацию?

Существует несколько причин взрыва, и каждую из них можно устранить несколькими способами.Давайте разберем отдельные источники детонации. Важно отметить, что каждая из них может быть дополнительной или частью причины. Для этого нет жесткого правила.

Момент зажигания (опережение)

Очень частая причина детонации — слишком большое опережение зажигания. Это приводит к увеличению времени горения в критические моменты, когда плотность заряда максимальна, а скорость горения максимальна. Агрессивное опережение времени увеличивает давление и нагрев во время сжатия смеси.Это может вызвать детонацию оставшейся смеси.

Высокая нагрузка / низкие обороты («тащить двигатель»)

Это что-то вроде тихого убийцы. Большинство людей связывают низкие обороты с легкостью в обращении с двигателем, и в большинстве случаев они правы, но низкие обороты также означают более длительные промежутки времени для возникновения детонации. Чем быстрее перемещается поршень, тем быстрее вы избавляетесь от высокого момента сжатия и тем меньше времени смесь подвергается нагреву от горячих источников в двигателе.При настройке это основная причина, по которой вам нужно медленно добавлять опережение обратного зажигания по мере увеличения оборотов двигателя.

Добавление высокой нагрузки (или высокого давления наддува / WOT) значительно увеличивает вероятность и серьезность детонации. Вот почему почти все производители оригинального оборудования рекомендуют избегать резких ускорений в нижней половине диапазона оборотов.

Высокий динамический коэффициент сжатия

Большинство людей выражают степени сжатия, используя степень статического сжатия, возникающую в результате уменьшения общего объема цилиндра (объем головки + объем высоты деки + рабочий объем) от НМТ до ВМТ.Однако степень динамического сжатия более сложна, но она лучше отражает фактическую степень сжатия.
Динамическая степень сжатия использует длину штока, ход и угол штока, известные как отношение штока к ходу, или, для краткости, отношение штока, чтобы определить физическое положение поршня при закрытии впускного клапана. С этого начинается реальное измерение степени сжатия.
В качестве примера, стандартный двигатель со степенью статического сжатия 10,5: 1 может иметь степень динамического сжатия 8.0: 1, но добавление распредвала большей продолжительности может снизить эту степень динамического сжатия примерно до 7,7: 1. Вот почему большие распредвалы требуют более высоких степеней статического сжатия, чтобы компенсировать первоначальные потери.
Все, что влияет на синхронизацию впускных клапанов, также изменяет динамическую степень сжатия. Это включает в себя профили вторичных кулачков, подобные тем, которые используются в VTEC Honda, а также технологии фазирования кулачков, такие как BMW VANOS и Subaru AVCS. Важно отрегулировать угол опережения зажигания, чтобы обеспечить опережение или синхронизацию впускного клапана.Вот правило фазирования кулачка:
Впускной кулачок — впускной клапан закроется раньше на такте сжатия. Перемещение впускного кулачка увеличивает динамическую степень сжатия. Это означает, что вам нужно немного уменьшить угол опережения зажигания.
Задержка впускного кулачка — Это закроет впускной клапан позже на такте сжатия. Задержка впускного распредвала снижает динамическую степень сжатия. Значит, нужно немного увеличить угол опережения зажигания.

Диапазон опережения впуска 30 ° на двигателе 08+ Subaru EJ257 увеличивает динамическую степень сжатия 1,33: 1 при полном опережении.

Следует иметь в виду, что степень сжатия не увеличивает линейно давление и температуру. Как показано на приведенном ниже графике, скорость повышения как давления, так и температуры увеличивается по мере увеличения степени динамического сжатия.

Адиабатический нагрев и повышение давления в зависимости от степени сжатия

Толстые головные уборы / уменьшенное охлаждение

При использовании значительно более толстой прокладки головки открывается пространство между днищем поршня и подушками камеры сгорания, известное как зона закалки. Зона закалки является совместной областью конструкции камеры головки цилиндров и днища поршня.Он полагается на прикрепленный пограничный слой молекул на обеих поверхностях, чтобы вытеснить практически весь воздух: топливную смесь внутрь. Это уменьшает объем камеры, что увеличивает тепловой КПД. Эффект гашения также снижает вероятность детонации за счет создания большого количества турбулентного потока в смеси, уменьшения доступных площадей для горячих точек и уменьшения расстояния, которое необходимо преодолеть фронту пламени (что требует меньшего опережения по времени).

Типичный интервал закалки составляет около 0.040 ″ или 1 мм.

Высокая температура охлаждающей жидкости и головки цилиндров

В большинстве двигателей охлаждающая жидкость сначала проходит через блок, а затем в головки цилиндров. Это снижает доступную теплоемкость и охлаждающую способность жидкости в камере сгорания и выпускных отверстиях. Что, в свою очередь, повышает температуру камеры сгорания, что приводит к большему нагреву смеси и снижению порога детонации.

В условиях продолжительной и высокой нагрузки охлаждающая жидкость может закипать в головке (ах) цилиндров.Хотя небольшое количество пузырькового кипения полезно для охлаждения, существует точка, в которой создается пароизоляция, которая значительно снижает охлаждающую способность хладагента. Это создаст локальную горячую точку и, несомненно, вызовет детонацию и / или преждевременное воспламенение.

Модификации и настройки

Само собой разумеется, что плохая настройка создаст проблемы для вас и двигателя. Вот почему вы всегда должны выбирать тюнера, обладающего обширными знаниями и опытом.Хотя каждый двигатель работает в рамках закона физики, полезно иметь конкретные знания о параметрах ECU, о том, как ECU обрабатывает эти параметры и реагирует на них, о расположении ключевых датчиков и обо всех мелких причудах и проблемах, связанных с транспортным средством. настроен.

Что касается модификаций, то практически любая модификация, которая влияет на объемный КПД (VE) или измерение входящего воздушного потока, будет иметь шанс увеличения детонации. Точно так же модификации корпуса, которые уменьшают охлаждающий поток через теплообменники, такие как решетка гриля, могут повышать температуру воздуха и увеличивать вероятность детонации.Вот список распространенных модов, которые требуют или требуют перенастройки.

Моды, требующие настройки

Топливные форсунки
Датчики MAF / MAP
Распределительные валы (агрессивные)
Изменения давления наддува (2+ фунт / кв. Дюйм) *
Более крупные установки для мокрой закиси азота (например, 250 впрысков)

Моды, которые необходимо настроить

Впускные трубы на автомобилях, оборудованных MAF
Выпускные коллекторы, водосточные трубы
Впускные коллекторы
Распределительные валы (умеренные)
Изменения давления наддува (1-2 PSI) *
Установки для влажной закиси азота (например.г. 50 выстрелов)

Модификации, которые в целом нормальные

Выхлопная система с обратной связью
Модернизация промежуточного охладителя
Топливный насос
Впускные отверстия на автомобилях с MAP
Регулятор давления топлива (пока не снижается базовое давление топлива)
Впрыск воды / метанола (или только впрыск воды)

• — Это немного зависит от машины. Некоторые заводские мелодии лучше других подходят для правильной настройки, в то время как у других будут серьезные проблемы. В любом случае, вы захотите перенастроить автомобиль, он будет работать намного лучше и будет иметь большую мощность.

Зона закалки

Низкое октановое число или разбавление с октановым числом

Октановое число — это мера порога детонации топлива по отношению к двум видам топлива: н-гептану и изооктану. Существует два основных метода определения октанового числа: MON и RON. Топливо с более высоким октановым числом будет аналогично топливной смеси, содержащей большее количество изооктана; отсюда и название.

В чем разница между октановым числом RON, MON и AKI?

Октановое число двигателя (MON) — это метод проверки топлива, при котором используются более высокие обороты, предварительно нагретая смесь воздух: топливо и различные моменты зажигания. Это число всегда будет меньше, чем цифры RON. Значение MON топлива не всегда зависит от RON. Три различных топлива с октановым числом 100 могут дать оценку MON от 88 до 92.
Октановое число по исследовательскому методу (RON) — широко распространенный метод тестирования топлива с использованием стандартизованного двигателя с переменной степенью сжатия.Результаты сравниваются с контрольным топливом (н-гептан / изооктан) для определения их RON.
Anti-Knock Index (AKI) — это среднее значение двух методов тестирования, которые в основном используются для оценки топлива в США. Насосный газ в США основан на антидетонационном индексе (AKI).
Октановое число США по японскому или европейскому октану (RON)

Таким образом, топливо премиум-класса с октановым числом 93 США аналогично топливу премиум-класса с октановым числом 97 в Японии или Европе.Топливо с октановым числом 87 в США аналогично базовому топливу с октановым числом 91 в других странах.
Октановое число обычных видов топлива
Топливо — AKI (RON)
US Prem. Насосный газ — 93 (97)
US E85 — 96 (106)
Этанол — 99 (108)
Метанол — 99 (108)
Толуол — 114 (121)
VP MS109 Race Gas — 105 (109)
VP X16 Race Газ — 116 (118)
Дизель — 15-20 (Н / Д)

MON vs.RON и октановый индекс

О чем вам не говорит октан… Реакционная способность топлива и различное сопротивление самовоспламенению

Топливо с октановым числом 93 от Shell будет иметь несколько иной порог детонации по сравнению с тем же топливом с октановым числом от другого поставщика. Даже разные составы, такие как зимний и летний газ, могут вызвать сдвиги порога детонации. Это происходит из-за различий в топливных присадках и количествах этих присадок для разных видов топлива.

Кроме того, бензин с октановым числом 104 будет иметь другой порог детонации по сравнению с топливом на основе этанола с октановым числом 104 или топливом на основе толуола с октановым числом 104, даже если вы скорректировали разницу в охлаждении заряда.

Разница в реакционной способности топлива и его способности противостоять самовоспламенению при различных температурах и давлениях. Бензин с октановым числом 93 может иметь более высокое сопротивление детонации в двигателе, который имеет более высокую температуру заряда, но более низкую степень сжатия, чем в противном случае.Связь не всегда линейна, особенно при различной однородности и множестве других переменных.

Это особенно верно для метода тестирования MON, который предлагает очень небольшую корреляцию с реальными характеристиками детонации при вторичных полномасштабных испытаниях.

Очевидно, мы не можем ожидать, что Джо или Джейн поймут сложности, связанные с насосом, а октан — довольно точная мера, поэтому мы придерживаемся этого. Хотя некоторые из них предложили более подходящую альтернативу без рыночной тяги.

Октановое разбавление и плохой газ

Октановое разбавление может происходить из разных источников. Однако основными источниками снижения октанового числа являются бензонасос и картер двигателя.

Плохой газ в насосе

Топливо на АЗС хранится в подземном резервуаре. Эти резервуары обычно изолированы от элементов крышками, но эти крышки могут быть повреждены, изношены или неправильно закрыты, что позволяет воде и стокам попадать в резервуар.

Сродство спирта к воде заставляет его отделяться от бензина, что снижает общее октановое число топлива.Вода также может взаимодействовать с бензином и вызывать дальнейшие осложнения. Результат — более низкая, чем ожидалось, производительность и высокая степень детонации (детонации).

Другая причина «плохого газа» связана с ошибками или обманом в цепочке поставок. Нефтеперерабатывающие заводы допускают ошибки, которые могут привести к загрязнению целых партий топлива. Оптовые торговцы и поставщики топлива могут совершать ошибки при заполнении баков, непреднамеренно заливая топливо с более низким октановым числом в бак с более высоким октановым числом. Владельцы магазинов также могут прибегать к тактике обмана, например, разбавлять высокооктановое топливо низкооктановым топливом для увеличения прибыли от продаж насосов.К счастью, такие случаи довольно редки.

Пар масла в картере, также известный как «Прорыв» из системы PCV

Проблема, которая особенно неприятна для двигателей с высокой частотой вращения и высоким наддувом, — это аэрированный масляный пар, который выдувается обратно через впускной тракт через систему принудительной вентиляции картера, PCV. Масло имеет значительно более низкую температуру самовоспламенения и быстро воспламеняется, вызывая детонацию в достаточных объемах.

Масло поступает в результате стравливания газа рабочего такта высокого давления мимо компрессионных колец (кольца №1 — 2) и вниз в картер.Коленчатый вал вращается с высокой скоростью, что создает очень турбулентную среду из воздуха и мелких капель масла, известную как «ветер». Эти капли покрывают стенки цилиндра и помогают охлаждать двигатель и смазывать поршни, но они также выдуваются через PCV.

В современных автомобилях PCV направляется обратно во впускную трубу, где картерные пары потребляются двигателем. Обычно это не проблема, но в достаточном количестве может быть. Вот почему воздушно-масляные сепараторы устанавливаются на высокопроизводительных двигателях, которые особенно подвержены этим проблемам.

Смеси топливные

Важно знать, что богатые / обедненные смеси относительны. У каждого двигателя будет идеальное соотношение воздух: топливная смесь, при котором давление и температура в цилиндрах достигают максимальных значений. Обычно это около 11,8–13,2: 1 AFR, но предположим, что 12,5: 1 идеально подходит для этого примера. Пиковая мощность двигателя составляла 12,5: 1 при условии, что топливо не взорвалось. Однако в реальной жизни нам приходится добавлять топливо, чтобы снизить скорость горения и несколько снизить температуру в камере, в результате чего получаем 12.Соотношение 0: 1, чтобы избежать умеренной детонации.

Октановые характеристики при различных давлениях и температурах

Постный детонатор

Бедная детонация возникает из-за отсутствия топлива, которое обычно снижает скорость горения. Смесь горит быстро, и при повышении давления оставшаяся смесь взрывается.Чрезвычайно бедные смеси будут просто давать пропуски зажигания, а не взорваться.

Конструкция камеры сгорания и материал головки

На протяжении десятилетий камеры сгорания эволюционировали от больших, медленно горящих конструкций, таких как широко популярная камера «HEMI», до меньших, быстрее горящих конструкций с односкатной крышей. Это значительно улучшило сопротивление детонации и позволило добиться гораздо более высоких степеней сжатия в современных двигателях наряду с улучшенной экономией топлива.

Камера медленного горения требует значительного опережения времени.Там, где современный двигатель может использовать 20-25 ° до ВМТ, более старая камера может использовать 40-45 ° до ВМТ. Это дает значительно больше времени для возникновения детонации.

Еще одно соображение для старых легковых и грузовых автомобилей — железные головки цилиндров. Ковкий чугун невероятно эластичен, особенно при нагревании, но он также не проводит тепло так быстро, как алюминий. Результатом является меньшее охлаждение камеры сгорания и большая вероятность возникновения детонации при большой продолжительной нагрузке или опережении искры.Двигатели с железной головкой обычно работают на градус или два меньше времени.

Слишком высокий нагрев свечи зажигания

оцениваются по их способности рассеивать / сопротивляться нагреву в процессе сгорания. Этот рейтинг известен как «тепловой диапазон».

Задержка самовоспламенения топлива (по сравнению с P / T)

Colder Heat Range Свечи имеют лучшую изоляцию и отводят больше тепла в крышу камеры сгорания.Они всегда уменьшают детонацию, но слишком холодная свеча может вызвать другие проблемы, такие как пропуски зажигания, снижение производительности и засорение.
Hotter Heat Range Свечи имеют меньшую изоляцию и отводят меньше тепла в свод камеры сгорания. Они увеличивают вероятность детонации, но для поддержания нормального цикла сгорания необходима достаточно горячая свеча.

У каждого производителя свечей есть своя шкала диапазона нагрева.Например, NGK предлагает штекер BKR5E с диапазоном нагрева 5. Штекер NGK BKR6E на одну ступень холоднее с диапазоном нагрева 6. BKR5E входит в стандартную комплектацию атмосферного двигателя Nissan SR20DE мощностью 140 л.с., но BKR6E является стандартом. заглушка для турбированного двигателя Nissan SR20DET мощностью 205 л.с.

Высокая температура всасываемого воздуха

Чем выше температура, тем выше вероятность детонации.В двигателях без наддува основным источником горячего воздуха является моторный отсек. Наличие открытого воздухозаборника под капотом обеспечивает подачу нагретого воздуха в двигатель. Даже с базовой воздушной коробкой или перегородкой AIT будет подниматься.
Для двигателей с наддувом и с турбонаддувом вопрос гораздо динамичнее. Температура воздуха, поступающего в воздушный фильтр, может быть 100 ° F в весенний день, но после сжатия эта температура может превышать 400 ° F при высоком давлении наддува. К счастью, промежуточное охлаждение гораздо более популярно и распространено.Интеркулер может отводить большую часть этого тепла и понижать температуру воздуха до температуры около 120–130 ° F, но в конечном итоге он начнет нагреваться и терять эффективность.
Известный как «впитывание тепла», количество тепловой энергии, закачиваемой в промежуточный охладитель, больше, чем количество, которое она может передать воздуху или воде, проходящей через его внутреннюю часть. В конце концов температура наддува повысится. Вы могли увидеть, как 130 ° F довольно быстро превратились в 230 ° F с некоторыми стандартными интеркулерами. Это когда более вероятно возникновение детонации.

Как предотвратить детонацию

Избегайте чрезмерного опережения зажигания

Один из самых простых способов избежать детонации — уменьшить угол опережения зажигания. Это то, что делает ЭБУ, когда датчик детонации обнаруживает детонацию.

Понизьте передачу или перейдите в диапазон мощности

Если вы управляете автомобилем с предельным числом оборотов 7000 об / мин, не ставьте его на пол ниже 3200 об / мин. Понизьте передачу и используйте диапазон мощности. Таскание двигателя на низких оборотах не спасет ваш двигатель.

Настроить на динамическое сжатие

Если вы можете настроить фазировку кулачка двигателя, то вам нужно будет либо уменьшить синхронизацию, либо обогатить смесь, либо закрыть впускной клапан немного позже. Если вы не можете этого сделать, просто будьте осторожны с тем, сколько газа вы дадите, пока фазировка впускного кулачка продвинута. Обычно это не должно быть проблемой, если вы что-то не изменили, и в этот момент вы действительно должны получить мелодию.

Не забывайте о детонации с помощью сборки двигателя

Вот 10 советов по созданию двигателя:

1. Зоны закалки существуют не просто так.Удвоение толщины прокладки головки блока цилиндров — костыль.
2. Удалите заусенцы со всего, что находится в камере. Седла, поршни, предохранители, клапаны и т. Д.
Характеристики кулачка
3. влияют на динамическое сжатие. Заказывайте поршни соответственно.
4. Фаза кулачка важна. Заказывайте распредвалы соответственно.
5. Помните о высокой температуре и тепловой нагрузке. Классный металл — это счастливый металл, особенно алюминий.
6. Снижение потерь на трение. Трение — это тепло и износ; это еще и потеря мощности.
7. Выберите красивую герметичную камеру сгорания, если представится возможность.
8. Улучшить охлаждение масла и охлаждающей жидкости. Используйте масло самого высокого качества, которое вы можете себе позволить.
9. Поддерживайте рабочее колесо компрессора в эффективном диапазоне соотношения скорость / давление.
10. Используйте более холодный диапазон нагрева свечи зажигания с двигателями большей мощности.

ПАО по сравнению с эфирным базовым маслом

Помните о тепловых нагрузках

Subaru ST имеют относительно высокую частоту отказов поршней, отчасти из-за сложности и конструкции силового агрегата, а также манеры вождения их владельцев.Вот анализ определенных условий движения, которые представляют собой идеальную основу для взрыва.

Застрял в пробке + резкое ускорение

Вы застряли в пробке в течение 30 минут, но внезапно вы достигаете съезда и едете на него. Вы бросаете молот на 2-й передаче, и EJ257 начинает работать. Проблема в том, что … воздух на 180 ° F, который глотает ваш турбонагнетатель, выходит из турбонагнетателя при температуре более 400 ° F. Этот горячий воздух подается в пропитанный теплом верхний промежуточный охладитель (TMIC), который не успел. остыть после приготовления под вытяжкой.В результате в ваш двигатель подается воздух с температурой 350 ° F при давлении наддува 15 фунтов на квадратный дюйм. Добавьте к этому дополнительное сжатие от фазирования кулачка AVCS, и вы увидите, насколько легко разрушить эти хрупкие заэвтектические поршни.

Беги на высокой скорости

Вы проводите прохладную ночь на улице и встречаетесь с Мустангом, который хочет стать частью вас. Вы стартуете на 2-й передаче, и гонка начинается. Проходит третья передача, затем четвертая, шея и шея, и вы переходите на пятую передачу. После нагрева от быстрого спринта до 2–4-й передач постоянная нагрузка на 5-й передаче будет добавлять в систему все больше и больше тепла.В этот момент в игру вступает мелодия.

Время зажигания должно уменьшаться, чем дольше автомобиль остается в режиме наддува, чтобы приспособиться к повышению температуры из-за впитывания тепла промежуточным охладителем и повышения температуры камеры сгорания. Многие производители оригинального оборудования включают это в свои параметры алгоритмической настройки, как и Subaru. По мере повышения температуры охлаждающей жидкости ЭБУ начинает сокращать время. К сожалению, в системе Subaru не используется датчик температуры промежуточного охладителя, и в большинстве случаев начинается небольшая детонация.Если вы останетесь в дроссельной заслонке, автомобиль будет заметно пропитываться теплом и также будет казаться плоским. В идеале топливная смесь должна быть обогащена, чтобы еще больше уменьшить нагрев камеры. Тюнеры послепродажного обслуживания могут даже настроить отдельные цилиндры и отрегулировать время / заправку в зависимости от передачи. На 5-й и 6-й передачах обычно снижается угол опережения зажигания.

На модифицированных автомобилях, в зависимости от модификаций, в автомобиле может быстро развиться сильный стук, что приведет к поломке кольца. Некоторые модификации, такие как радиаторы, интеркулеры, маслоохладители и т. Д.поможет предотвратить детонацию в этом случае.

Короче говоря, помните, с каким количеством тепла вы требуете, чтобы двигатель работал. После того, как вы сильно побежали, рекомендуется немного покататься на скорости, чтобы позволить накопившемуся теплу уйти через теплообменники. Интеркулер может отводить тепло очень быстро, за считанные секунды на скоростях шоссе, но маслу и охлаждающей жидкости может потребоваться несколько минут, чтобы успокоиться.

Запустите эффективный воздух: маслоотделитель (установка сапуна / PCV)

Не выпускайте сапуны на открытый воздух.Вы хотите поддерживать вакуум в картере и головках, поскольку это улучшает кольцевое уплотнение, мощность и эффективность. Отводить масляные пары под капот — тоже просто плохая идея. Вместо этого подключите эффективный воздух: канистра маслоотделителя, чтобы удалить пары масла из дыхательных газов и направить очищенный воздух обратно во впускной тракт.

Существуют и другие методы создания вакуума в картере, такие как переход в многоступенчатый сухой картер, вакуумные насосы или подключение системы PCV к подаче под небольшим углом в выхлопе и использование эффекта Бернулли для создания вакуума.Они предназначены для определенных приложений и должны устанавливаться опытными сборщиками.

Масло на основе эфира группы V — Motul 300V

Синтетические масла PAO, входящие в группу IV, имеют примерно на 10% более высокие температуры самовоспламенения, чем обычные масла. Базовые масла Группы V на основе сложных эфиров имеют более высокие температуры самовоспламенения по сравнению с синтетическими маслами, что обеспечивает немного большую безопасность против детонации и преждевременного воспламенения, вызванных масляными парами.

Диапазон нагрева свечей зажигания

В ходе испытаний при поддержке правительства США для эфирных масел V группы разрешено дополнительно 1.5 опережения по времени до появления детонации по сравнению с 3 другими маслами группы IV ПАО.

Высокоэффективные масла также помогают снизить трение и охладить ключевые компоненты двигателя. В случае взрыва абсолютно необходимо, чтобы моторное масло было способно сделать все возможное, чтобы поглотить удар. Это предполагает надлежащий поток и стабильный профиль для поддержания давления во всех диапазонах температур, особенно в повышенных.Масляная пленка — это все, что стоит между детонацией и отказом подшипника.
Вы можете приобрести Motul 300V здесь по разумной цене

Выберите проверенный и опытный тюнер

Советы по выбору тюнера для вашего автомобиля
Задайте себе, сообществу или тюнеру следующие вопросы:
Q: Есть ли у них проверенная история надежной настройки?
A: Долгая история вашей марки / модели.
Q: Знакомы ли они с вашим приложением? (я.е. Turbo LSX, Turbo 3-Rotor и т. Д.)
A: Работает с широким спектром настроек, включая ваш конкретный двигатель и уровень мощности / топлива.
Q: Как они справляются с перенастройкой, если есть проблема или простое изменение?
A: Быстро, лично или по электронной почте по разумной цене (или бесплатно).
Q: Как они справляются с отказом двигателя? (То есть, уважительный, тщательный, проактивный?)
A: Хороший тюнер поможет найти причину неисправности и устранить ее быстро и справедливо.
Q: Как долго настраивают подобные приложения?
A: Технологии меняются быстро, как и приложения, поэтому идеально подойдет несколько лет или дольше.
Q: Где они будут настраивать вашу машину и какое оборудование они будут использовать?
A: Turbo Транспортные средства абсолютно необходимо настраивать с помощью динометра с вихревым тормозом, такого как Mustang MD-600 или MD-500-AWD, если у вас есть выбор. Это связано с тем, что тюнер может создавать условия высокой нагрузки и отражать типичные дорожные условия, с которыми вы можете столкнуться.Создание большой нагрузки с помощью вихревого тормоза приведет к более раннему раскрутке катушки и увеличению времени ускорения передачи. Это позволяет тюнеру создавать более безопасную мелодию, которая с меньшей вероятностью взорвется.
Типичный динамометрический стенд с инерционным барабаном, такой как большинство динометров Dynojet, подходит для двигателей с наддувом весом менее 3000 фунтов и двигателей с турбонаддувом, наддувом и закиси азота менее 2500 фунтов. Хотя тюнер может создать дополнительную нагрузку, выбрав более высокую передачу, идеально использовать динамометрический стенд с вихревым тормозом. Тюнеры также должны использовать правильно откалиброванный и свежий широкополосный датчик O2 и обеспечить достаточное количество охлаждающих вентиляторов, чтобы поддерживать низкие температуры охлаждающей жидкости, масла и заряда.
Q: Могут ли они справиться с вашей конкретной настройкой?
A: Настроить двигатель на большую мощность для 9-секундного пробега на 1/4 мили намного проще, чем настроить тот же двигатель для работы на 30-минутном дорожном мероприятии. Точно так же настройка двигателя для выработки 800 л.с. из 2,5-литрового Flat-4 с турбонаддувом существенно отличается от того же двигателя с простыми креплениями. Ищите тюнер с большим опытом, который не будет учиться на вашей свежей сборке.

Эксплуатация промежуточных охладителей и теплообменников соответствующего размера

Радиаторы, маслоохладители и промежуточные охладители абсолютно необходимы для поддержания вашего двигателя в хорошем состоянии.Просто потому, что ваши температуры охлаждающей жидкости или заряда подходят для передвижения по городу или использования одной или двух передач, не означает, что они адекватны! В идеале вы должны иметь возможность гонять на машине в течение нескольких минут и видеть очень приемлемую температуру.
Также крайне важно, чтобы в теплообменниках был хороший, чистый и хорошо направленный поток воздуха.

E85 отличается превосходной мощностью и предотвращает удары

Серьезно, это так хорошо. Единственная жалоба на это — низкий диапазон и типичные проблемы с алкоголем.Вам действительно следует изучить его на предмет любых применений с принудительной индукцией или двигателя с большим диаметром отверстия, недоступного. Он охлаждает входной заряд и очень терпим к выбору времени.

Заключение

Существует множество причин, вызывающих детонацию, и каждая имеет свое конкретное решение, но модальный тон, стоящий за смягчением детонации, заключается в простом уменьшении общего количества тепла, вводимого в цикл двигателя, и замедлении скорости сгорания. Хотя это в конечном итоге ограничивает удельную мощность двигателя и экономию топлива, это значительно увеличивает срок службы двигателя.Однако есть много вещей, которые можно сделать для повышения порога детонации, если тщательно спроектировать и реализовать системы двигателей.

Спасибо за чтение!

Это моя первая статья о CarThrottle. Если вам понравился этот фильм, и вы хотите увидеть больше, подписывайтесь на меня. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, ответьте, пожалуйста, ниже, и я постараюсь ответить на них.
Так как я новенький, расскажу немного о себе. Я прожил в Остине, штат Техас, почти всю свою жизнь и получаю удовольствие от всего, что связано с колесами и мотором.У меня было довольно много автомобилей, от 07-дюймового Porsche GT3RS до 89-дюймового грузовика Nissan (моя первая машина). В настоящее время я ежедневно езжу на очень невзрачном 99-дюймовом хэтчбеке Honda Civic CX, а также владею 11-дюймовым хэтчбеком Subaru STi с выдувным двигателем (Ringlands) и 95-дюймовым BMW M3.