Детонация двигателя: что это и какие причины

Содержание
  1. Причина детонации двигателя после выключения зажигания
  2. Калильное зажигание, или всё-таки детонация?
  3. Видео – Причины и последствия детонации мотора
  4. Детонация при выключенном зажигании
  5. Угол опережения зажигания и конструкционные недостатки
  6. Читайте также:
  7. Что делать при самопроизвольной детонации
  8. Последствия детонации
  9. Видео об основных причинах появления детонации двигателя
  10. Что такое детонация
  11. Прошивки и детонация
  12. Основные признаки детонации
  13. Рекомендации опытных автомобилистов
  14. Борьба против детонации
  15. Что такое детонация двигателя
  16. Причины детонации
  17. Образование большого нагара в цилиндрах
  18. Холостой режим работы двигателя
  19. Подводим итог
  20. Определение воспламеняемости дизельного топлива
  21. Детонация – что это такое
  22. Видео — причины и последствия детонации
  23. Немного о понятии детонация
  24. Современное обнаружение детонации
  25. Определение начала детонации
  26. Что нужно делать при детонации двигателя?
  27. Детонация при запуске двигателя
  28. Детонация двигателя ВАЗ
  29. Как устранить детонацию

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

72b8d01b-15c6-44cb-94c0-2575c22d99f2.jpg

Самопроизвольные вспышки горючей смеси в камерах сгорания

Процесс, который мы называем детонацией, представляет собой неконтролируемое активное сгорание топлива как во время работы двигателя, так и после его остановки.

Если в нормальном режиме воздушно-топливная смесь может сгорать и распространять фронт пламени со скоростью от 25 до 30 м/с, то во время детонационного процесса фронт распространяется со скоростью в 10–15 раз быстрее. А это уже больше похоже на разрушительный взрыв. Тем не менее детонацию часто путают с калильным зажиганием.

51ad0ec4-908d-4bad-bd0d-1a67eacb61ce.jpg

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Калильное зажигание возникает в следствии перегрева деталей камеры сгорания, в основном кокса и нагара на днище поршня, свечах и самой камере. Процесс происходит следующим образом: мы выключаем зажигание, но коленвал по инерции продолжает перемещать поршень вниз, всасывая топливо-воздушную смесь. Она воспламеняется не от искрообразования свечи, а от температуры перегретых деталей. Таким образом, процесс горения может продолжаться ещё несколько секунд, иногда до 10–12.

Калильное зажигание, или всё-таки детонация?

86d927ea-de1b-4df0-acdf-00c26d0d05f8.jpg

Калильное зажигание

Причинами калильного зажигания могут быть:

  1. В карбюраторных двигателях подача топлива должна перекрываться сразу после выключения зажигания при помощи экономайзера принудительного холостого хода. Именно он может быть причиной нештатной подачи бензовоздушной смеси из-за подклинивания штока клапана. Это происходит потому, что шток может износиться или закоксоваться. Как правило, проблема устраняется чисткой клапана экономайзера принудительного холостого хода, его заменой.
  2. В моторах с инжектором всей системой питания управляет электроника, поэтому причину нужно искать в первую очередь в неисправности датчиков холостого хода, электронном блоке управления двигателем.
  3. В дизельных двигателях причиной калильного зажигания может быть неисправность форсунок, топливного насоса высокого давления, которые также подают солярку в камеру сгорания. В дизелях это чаще может происходит из-за изменения степени сжатия в следствии значительных отложений нагара и в этом случае, действительно, стоит говорить скорее о детонации, чем о калильном зажигании.

Видео – Причины и последствия детонации мотора

Детонация при выключенном зажигании

Детонация при выключенном зажигании

Детонация может возникнуть и при выключенном зажигании. Это проявляется в том, что двигатель продолжает нестабильно работать после попытки его заглушить секунд 15-20. Наблюдаются вспышки в цилиндрах, которые контролировать нет никакой возможности. Причин детонации может быть множество, но мы остановимся на самых распространенных и основных:

  • перегрев двигателя;
  • высокая степень сжатия;
  • нагар в камере сгорания;
  • применение низкооктанового топлива;
  • слишком большой угол опережения зажигания;
  • несоответствие калильного числа свечей условиям работы двигателя.Несоответствие калильного числа свечей

Теперь рассмотрим более подробно каждую из причин. При перегреве двигателя детонация возникает вследствие очень высокой температуры в камере сгорания. Настолько высокой, что для воспламенения топливу уже не нужна искра. Ему достаточно просто попасть в камеру сгорания и происходит неконтролируемый взрыв. Частота взрывов может привести к полному разрушению кривошипно-шатунного механизма и головки блока цилиндров.

Угол опережения зажигания и конструкционные недостатки

При чем здесь зажигание? Очень просто. Раннее зажигание приводит к тому, что пиковое значение давления в камере сгорания сдвигается ближе к верхней мертвой точке. Как мы уже выяснили, чем выше давление в процессе сгорания смеси, тем выше вероятность возникновения детонации.

Конструкционные недостатки

Плюс некачественный бензин и нагар, в результате этот комплекс неприятностей приводит к детонации. Есть также ряд чисто конструкционных недостатков, влияющих на возникновение детонации:

  1. Недостаточный уровень охлаждения двигателя. Следует убедиться, что система охлаждения исправна, а радиатор нормально обдувается встречным воздухом, термостат в рабочем состоянии и уровень антифриза в норме.
  2.  Замедленный процесс догорания топлива из-за неправильно подобранного калильного числа свечей. Здесь замена свечей поможет решить вопрос положительно.
  3. Неудачная конструкция камеры сгорания, препятствующая нормальной вентиляции и отводу тепла.Детонацию можно побороть

Детонацию можно побороть, только комплексно изучив все нюансы, связанные с перегревом двигателя, но те моменты, на которые мы указали стоит проверить особо тщательно. Не перегревайте мотор, и прохладной вам дороги!

Читайте также Гидроудар двигателя — что это такое

Читайте также:

Что делать при самопроизвольной детонации

Если вы замечаете, что после выключения двигателя у вас в моторе происходит самопроизвольная детонация, рекомендуется:

  1. Убедиться по технической литературе к автомобилю, что используется рекомендованное производителем топливо. Возможно, потребуется сменить заправку на более вызывающую доверие, способную предоставить топливо лучшего качества;
  2. Далее проверьте, как выставлено зажигание. Если установлено раннее зажигание, настройте его ближе к средним значениям;
  3. Проверьте свечи зажигания, обратите внимание на нагар на них. Используйте только свечи, которые рекомендует производитель.

Самопроизвольная детонация — крайне неприятное явление, которое следует устранить сразу после обнаружения первых симптомов.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд

(

190

голос., средний:

4,54

из 5)

loading.gif

Загрузка…

Последствия детонации

Когда технология сгорания топлива нарушается, в цилиндрах постоянно повышается температура. В результате первыми под удар попадают свечи зажигания, а затем клапаны и поршневые кольца.

2-6.jpg

Во время детонации на двигателе выгорает масляная пленка, которая должна защищать детали от чрезмерного износа. При долгосрочном отсутствии смазывающего вещества элементы цилиндропоршневой группы подвергаются излишнему механическому воздействию, что чревато залеганием колец и задирам на стенках камеры сгорания.

Помимо температурной нагрузки возникает постоянное давление от ударной волны, которая настигает все активные элементы двигателя. В первую очередь это отражается на кривошипно-шатунном механизме.

Сильнее всего от детонации страдают вкладыши коленчатого вала и шатуна.

Видео об основных причинах появления детонации двигателя

Что такое детонация

Детонация — это нарушение процесса сжигания топливной смеси в камере сгорания, когда горение происходит не плавно, а взрывообразно. При этом скорость распространения взрывной волны увеличивается со стандартных 30…45 м/с до сверхзвуковых 2000 м/с (превышение скорости звука взрывной волной в том числе является причиной возникновения хлопка). При этом топливовоздушная смесь взрывается не от искры, идущей от свечи, а самопроизвольно, от высокого давления в камере сгорания.

Естественно, что мощная взрывная волна очень вредит стенкам цилиндров, которые перегреваются, поршням, прокладке ГБЦ. Последняя страдает больше всего и в процессе детонации взрыв и высокое давление ее банально сжигают (на сленге называется «выдувает»).

Детонация свойственна двигателям, работающим на бензине (карбюраторным и инжекторным), в том числе, оснащенных газобаллонным оборудованием (ГБО), то есть, работающих на метане или пропане. Однако чаще всего она возникает именно у карбюраторных машин. Дизельные моторы работают по иной схеме, и там другие причины возникновения этого явления.

Прошивки и детонация

Помимо причин, описанных выше, также имеют влияние изменения, направленные на повышение экономичности топлива. «Экономичная прошивка» заключается в следующих усовершенствованиях:

  1. Установка неподходящего калильного числа свечей зажигания.
  2. Изменения в топливной аппаратуре.
  3. Чип-тюнинг электронного блока ЭБУ с целью внесения корректировок топливных карт.

После проведения данных мероприятий смеси для разных режимов обедняются, что влечет снижение динамических характеристик авто.

Родные настройки ЭБУ рассчитаны на нормальное воспламенение смесей при номинальном температурном режиме в камерах. Детонация чаще всего случается после проведения прошивки при использовании смесей обедненного состава, автомобиль при этом испытывает серьезные нагрузки. На таких смесях детали двигателя быстро перегреваются и при впрыске возникает бесконтрольное возгорание.

Основные признаки детонации

От сильных взрывов при работе двигателя слышны звонкие металлические постукивания, отработавшие газы изменяются по оттенкам. Многие рабочие элементы деформируются и выходят из строя.

Внешние проявления детонации:

  1. Дым темного цвета, выходящий из системы выхлопа.
  2. Снижение мощности.
  3. Вибрации усиливаются по мере возрастания амплитуды взрывной волны.
  4. Двигатель не реагирует на управление со стороны водителя (неустойчивая работа).
  5. Детали и узлы перегреты до критических температур.

Рекомендации опытных автомобилистов

При изготовлении автомобильных двигателей все детали имеют определенные параметры, рассчитанные на эксплуатацию в номинальных температурных режимах. При детонации двигателя транспортное средство подвергается ударным нагрузкам, превышающим допустимые значения. Неравномерное распределение горючего и кислородных масс приводит к неожиданным сильным взрывам.

детонации двигателя

Чтобы выявить и предотвратить случаи детонации, рекомендуется прислушиваться к равномерности звуков работающего двигателя. При выявлении нестандартных постукиваний, шумов, необходимо остановиться и выключить мотор. Далее нужно определить источник неизвестных звуков и попытаться ее устранить.

Во избежание разрушительных последствий, детонация должна быть под постоянным контролем. Главное помнить: при нормальной работе не должны возникать даже небольшие изменения в звучании мотора.

Борьба против детонации

Смотрите также:

Набор инструментов для автомобиля

Есть несколько советов, которых можно придерживаться в подобных ситуациях. Но не забывайте, что принятие конкретных мер напрямую зависит от того, в чем конкретно была причина детонации.

  • Если до посещения АЗС все было хорошо, а затем появились проблемы, причина наверняка в топливе. Его лучше слить и заправиться более качественным горючим;
  • Когда машина долго эксплуатируется без нагрузки, то в цилиндрах зачастую появляется нагар. Именно он провоцирует детонацию. Тут самым верным решением будет дать мотору нагрузку. То есть просто разгоните авто до максимальной скорости на сколько минут, выбрав безопасную дорогу;
  • Если это дизельный мотор, при работе которого из трубы выходит черный или зеленый выхлоп, поршни в цилиндрах наверняка разрушились. Такой дым говорит о выходе алюминия. Придется менять всю поршневую группу;
  • При нарушении работы свечи зажигания ее можно попробовать почистить. А лучше просто взять новую и качественную деталь;
  • Проверьте и откорректируйте при необходимости угол зажигания. Раннее зажигание провоцирует перегрев ДВС. Как результат, появляется детонация.

С детонацией ДВС шутить точно нельзя. Это серьезный признак, требующий от автомобилиста незамедлительных действий, направленных на обнаружение причин внутренних взрывов в моторе, а также на их устранение.

детонация двигателя

Порой будет правильно обратиться к специалистам сразу, а не пытаться методом тыка разобраться в причинах своими силами. Не бойтесь просить помощи и консультироваться с более опытными автомобилистами. Только так можно получить солидный багаж знаний, обучаясь на чужих, и не на своих ошибках.

Всем спасибо за внимание! Обязательно подписывайтесь, оставляйте комментарии и задавайте актуальные вопросы по теме!

Что такое детонация двигателя

По своей сути, это микро удары внутри двигателя, которые приводят к резкому увеличению нагрузки на цилиндры и поршни мотора.

Поэтому детонация является нежелательным явлением, приводящим к дополнительным нагрузкам на двигатель. В ходе данного явления топливо сгорает не контролировано и это негативно влияет на всю работу двигателя.

Температура в камере сгорания в этот момент может достигать до 3500 градусов.

Причины детонации

Причин может быть много, но к основным можно отнести следующие:

  1. Некачественное топливо;
  2. Ранее зажигание;
  3. Перегрев мотора;
  4. Образование большого нагара в цилиндрах;
  5. Не правильный стиль вождения автомобиля;
  6. Продолжительные холостые обороты двигателя под нагрузкой;
  7. Обедненная топливная смесь (характерно для карбюраторных автомобилей).

Образование большого нагара в цилиндрах

Причиной образования нагара на стенках цилиндра двигателя является использование не качественного масла и топлива.

Образование большого нагара в цилиндрах

Если это произошло, то проводится раскоксовка двигателя.

Холостой режим работы двигателя

Многие водителя совершают ошибку, двигаясь на автомобиле, при этом держа обороты двигателя в пределах холостого хода.

Это же происходит зимой, с целью прогрева двигателя и трансмиссии.

Причина этого лежит либо по незнанию, что так делать нельзя, либо по стремлению таким образом сэкономить топливо.

Именно в этот момент увеличивается вероятность возникновения детонации двигателя.

Подводим итог

Нет никаких сомнений, детонация двигателя, это вредное явление, которое требует комплексного подхода для его устранения.

Но в первую очередь следует выяснить его причины, которых может быть несколько.

Но все же для начала идите от простого к сложному и попробуйте заменить тип использованного топлива.

В большинстве случаев это снижает вероятность возникновения детонации двигателя и продлеваем его работу.

Определение воспламеняемости дизельного топлива

Воспламеняемость дизельного топлива выражается с помощью цетанового числа (CZ). Оно означает, что дизельное топливо имеет такую же склонность к воспламенению, что и определенная сравнительная смесь из цетана и a-метилнафталина. Легковоспламеняемым реагентом смеси является цетан. Он имеет цетановое число 100, в то время как л-метилнафталин — цетановое число 0. Таким образом, например, цетановое число CZ = 55 означает, что дизельное топливо имеет такую же склонность к воспламенению, что и сравнительная смесь из 55% (объемных долей) цетана и 45% (объемных долей) a-метилнафталина. Воспламеняемость повышается при росте цетанового числа.

Определение цетанового числа выполняется так же, как и определение октанового числа бензина с помощью эталонного двигателя, специально предназначенного для этих замеров. Используются двигатель для оценки детонационной стойкости бензинов по методу компании «BASF» и стандартный двигатель для оценки детонационной стойкости топливных материалов — одноцилиндровые четырехтактные дизельные двигатели с устройством для регулирования конечного давления сжатия. В то время, как в двигателе компании «BASF» конечное давление сжатия регулируется с помощью ограничения впускаемого воздуха, в стандартном двигателе регулировка выполняется путем изменения степени сжатия.

Ниже измерение цетанового числа 1952/54 описывается на примере испытательного двигателя, разработанного компанией «BASF» — четырехтактного дизельного двигателя с вихревой камерой сгорания и системой испарительного охлаждения. Он работаете частотой вращения коленчатого вала приблизительно 1000 мин а тормозной генератор создает момент сопротивления. Сначала в двигатель подается исследуемое дизельное топливо. Впрыскиваемое количество должно быть отрегулировано согласно расходу 8 ± 0,3 см3/мин, а момент впрыскивания — на 20° угла поворота коленчатого вала к верхней мертвой точке. Во впускном коллекторе двигателя установлена дроссельная заслонка, а перед ней — измерительный диффузор. подключенный к вакуумметру. Дроссельная заслонка закрывается, уменьшая тем самым давление сжатия, пока задержка воспламенения дизельного топлива не будет равна 20° угла поворота коленчатого вала к верхней мертвой точке, а горение не начнется точно в верхней мертвой точке поршня. Величина разрежения отображается на дисплее вакуумметра. Воспламеняемость дизельного топлива высока, когда разрежение имеет низкое значение. Тогда через диффузор проходит лишь небольшое количество воздуха, и конечное давление сжатия — низкое.

По окончании измерения дизельного топлива впрыскиваются две сравнительные смеси при тех же условиях. Цетановое число сравнительных смесей должно различаться всего на четыре единицы. Кроме того, цетановое число дизельного топлива должно находиться в диапазоне между цетановыми числами двух сравнительных смесей. На основании зафиксированных показаний вакуумметра цетановое число дизельного топлива рассчитывается посредством линейной интерполяции и округляется до целого числа.

Цетановые числа современного дизельного топлива составляют 50-55 единиц.

Детонация – что это такое

Детонация – это просто неправильное сгорание смеси. Но если вовремя не предпринять мер, то детонация двигателя ВАЗ может иметь сильные негативные последствия. Особенность этого эффекта кроется в самовоспламенении горючей смеси за счет воздействия высоких температур и давления в цилиндрах.

При нормальной работе двигателя сгорание горючей смеси проходит в три этапа.

  1. Индукционный, проходит на подходе поршня к верхней мертвой точке. При этом этапе происходит начало возникновения очага пламени от искры, который в дальнейшем формирует фронт пламени, причем все это сопровождается неинтенсивным нарастанием давления в камере сгорания.
  2. Формирование и прохождения фронта пламени по камере сгорания, в результате чего основная масса смеси сгорает, и сопровождается это все резким возрастанием давления и температуры.
  3. Догорание остатков смеси, которые остались за фронтом, а также находящихся возле стенок цилиндра. Вот между переходом от второго этапа к третьему и возможно возникновение детонации. Высокая температура и давление, которое возникает при втором этапе, приводит к появлению быстротекущих химических реакций в несгоревшей смеси, в результате чего она самовоспламеняется. Такое горение происходит очень быстро (до 1200 м/с) и в виде взрыва, сопровождающееся образованием ударных волн, имеющих разрушительный характер.

Эти волны приводят к разрушению пристеночных слоев газов, что обеспечивает повышение теплообмена, из-за чего стенки цилиндров и другие составляющие ЦПГ перегреваются. Также взрывная волна разрушает масляную пленку стенок, в результате чего повышается трение между цилиндрами и кольцами. Детонация имеет и механическое воздействие на элементы поршневой группы – резкое возрастание давление приводит к появлению ударных нагрузок на днище поршня, клапана, стенки цилиндров, приводя к их повреждениям. 

На рисунке показано, как происходит нормальное и детонационное сгорание топлива.

Нормальное и детонационное сгорание топливаСлева – нормальное сгорание; справа – детонационное сгорание

Видео — причины и последствия детонации

Немного о понятии детонация

Детонация двигателя – это зажигание газов внутри камеры сгорания автоматически. Это понятие произошло вместе с созданием двигателя внутреннего сгорания. На начальных этапах невозможно было понять принцип ее действия и существовало мнение, что всему виной зажигание. Теорию возникновения этого явления смогли проверить только в 1940 годах, а также научились обнаруживать детонацию и устранять ее.

Современное обнаружение детонации

Современные автомобили оснащены специальным датчиком для определения детонации, контролирующим возникновение неполадки. Это приспособление может воспринимать механическую энергию движений цилиндров и перестраивать ее в электрический импульс.

Устройство на протяжении всего времени работы двигателя посылает сигнал в блок его управления, который в свою очередь отслеживает изменения в работе мотора. При помощи такого датчика имеется возможность сделать экономичной работу максимально мощного двигателя.

Определение начала детонации

Когда в двигателе начинается детонация, то это хорошо слышно, потому как возникает сильный шум. Потому как последствия этого явления весьма нерадостны, то нужно как можно быстрее определить причину его возникновения. Для устранения неполадок следует изменить работу мотора, иначе детонация разрушит двигатель очень быстро.

Давление волны, которая происходит от вибрирования стенок цилиндра, создает характерный звук, благодаря которому можно определить начало детонации. Высота звуковой волны зависит от многих факторов и конфигурации двигателя автомобиля.

На холостом ходу это явление может случиться, если детали двигателя попали в условия повышенного нагрева. В этом случае даже при выключении зажигания, в двигателе коленчатый вал продолжает двигаться под воздействием энергии, топливо попадает в цилиндр и там нагревается до самовоспламенения.

Что нужно делать при детонации двигателя?

Возникает детонация мотора машины только при определённых режимах силового агрегата и характеризуется высокими оборотами. Для предотвращения этого вредного явления устанавливается специальный датчик.

Его задача заключается в непрерывном мониторинге работы мотора и при появлении первых признаков детонации изменить состав смеси для предотвращения возникновения опасного явления.

Детонация при запуске двигателя

Детонация при запуске двигателя возникает при поступлении в один или несколько цилиндров обедненных топливовоздушных смесей. Причиной обеднения смеси является засоренность специальных распылителей — форсунок.

При появлении засоров, нарушается расчетная величина объема подаваемого топлива. Чтобы установить причину появления засорения, необходимо произвести проверку фильтра грубой очистки, а также фильтров каждой форсунки.

Холодный мотор после прогрева часто восстанавливает свою работу, и детонация двигателя прекращается.

Детонация двигателя ВАЗ

Все без исключения автомобили ВАЗ, начиная от модели 2101 и заканчивая современными версиями, оснащаются бензиновыми силовыми установками, которые являются более приоритетными у всех автомобильных производителей.

Нормальное функционирование любого бензинового мотора обеспечивается рядом факторов – соблюдением правильной пропорции топливовоздушной смеси, качеством бензина, соответствующим углом опережения зажигания, состоянием ЦПГ. При несоответствии хоть одного из этих факторов возможно появление такого негативного эффекта как детонация.

Бывают случаи, когда возникает детонация при выключении зажигания ВАЗ-2106 или любой другой версии. То есть, силовая установка продолжает самостоятельно работать даже после того как прекращена подача искры. Здесь тоже происходит процесс самовоспламенения, но проходит он несколько по другим причинам. Такое воспламенение происходит от каких-то чрезмерно нагретых элементов ЦПГ. Этот эффект носит название «калильное зажигание», и это уже не детонация двигателя ВАЗ-2106. Не стоит путать эти два понятия, поскольку они совершенно разные.

Как устранить детонацию

Детонацию ДВС, то есть взрывное горение топливно-воздушной смеси в цилиндре можно устранить зная все причины возникновения такого явления.

Убрать детонацию двигателя во время движения можно изменяя скорость и давление. Увеличение скорости уменьшит детонацию, так как максимально создаваемое давление уменьшается и, следовательно, на нагрев смеси уходит меньше времени и уменьшается время сжигания смеси.детонация двсЕсли при нагрузке автомобиль начинает детонировать, например, при подъеме на гору начинает слышаться звуки детонации, тогда надо переключить коробку переключения переда на 1-2 ступени ниже, чтобы был запас мощности.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...