При каком зажигании происходит детонация: 4 причины и 5 последствий детонации — журнал За рулем

Опубликовано 06.12.197028.12.2021 автором alexxlab

Содержание

4 причины и 5 последствий детонации — журнал За рулем

Пришла весна — самое время прохватить на хорошей скорости. И услышать звонкие постукивания в бензиновом двигателе, поднакопившем за зиму нагара… Так вот ты какая, детонация!

КАК ЗВУЧИТ ДЕТОНАЦИЯ?

Звук детонации напоминает частые звонкие удары по блоку цилиндров, примерно как если бы по нему стучали гаечным ключом среднего размера. Частота пропорциональна оборотам коленвала. Чаще всего детонация происходит в одном, самом нагретом цилиндре. На шоферском жаргоне прошлых лет детонацию называли звоном или стуком пальцев — но никакого отношения к поршневым пальцам природа возникновения звука не имеет.

Материалы по теме

Чем опасна?

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

Материалы по теме

Чаще всего страдает поршень — деталь, не имеющая непосредственного теплоотвода и изготовленная из сплава со сравнительно низкой температурой плавления.
Разрушаются перегородки между поршневыми кольцами.

Возможно подгорание и растрескивание тарелок клапанов, иногда наблюдается прогорание прокладки головки блока цилиндров.
Порой страдают свечи зажигания.
Детонация вызывает вибрацию двигателя, что ухудшает смазку трущихся поверхностей и даже может приводить к разрушению поршневых пальцев и шатунных вкладышей.

Как должно быть?

Рабочая смесь воспламеняется от свечи зажигания, после чего фронт пламени распространяется в камере сгорания со средней скоростью 20–30 м/с. Это сопоставимо со средней скоростью поршня на номинальных оборотах, составляющей обычно около 15 м/с. Поэтому горение распространяется от свечи не в виде идеальной полусферы. Большое влияние оказывают завихрения топливовоздушной смеси в цилиндре, которые при конструировании стараются сделать максимально мощными.

А как бывает?

Иногда спокойное, относительно медленное горение смеси превращается в быстрое и взрывообразное — детонацию. Резко увеличивается давление и растет плотность смеси — так возникает ударная волна. Отсюда и самое короткое определение детонации: это процесс сгорания, идущий во фронте ударной волны.

Материалы по теме

Толщина фронта соответствует всего нескольким длинам свободного пробега молекул. Резкое выделение энергии приводит к возбуждению рядом расположенных молекул, а потому распространение процесса идет очень быстро — со скоростью более 2000 м/с. Мгновенное повышение температуры газа в ударной волне вызывает взрывную реакцию, энергия которой поддерживает распространение волны. Когда эта волна — или волны, если мест самовоспламенения несколько — достигает поверхностей камеры сгорания, появляется характерный металлический стук.

При нормальной работе мотора фронт сгорания повышает давление в цилиндре — собственно, он на это и рассчитан. Он сжимает оставшуюся смесь до 50–60 бар, температура при этом составляет примерно 300˚ С. Если эти параметры превышены, то может возникнуть очаг детонации. Однако эти же параметры должны быть возможно бóльшими для повышения эффективности работы двигателя. Поэтому оптимально настроенным двигателем считается такой, в котором сгорание завершается на грани детонации.

Основные причины детонации

Материалы по теме

Применение топлива, октановое число которого ниже рекомендованного производителем автомобиля. Тут возможны два варианта: либо владелец от жадности заливает, например, АИ‑92 вместо АИ‑95, либо его обжулили на АЗС.
Мотор неверно отрегулирован. Чаще такое встречалось на карбюраторных машинах, в которых легко было сбить угол опережения зажигания, разрегулировать состав топливной смеси и т. п. Наиболее склонна к детонации обедненная топливная смесь (при коэффициенте избытка воздуха α = 1,1 вместо единицы).
Степень сжатия повышена вследствие неумелого ремонта — фрезерования блока цилиндров или головки, установки тонкой прокладки.
Изношенность двигателя. Детонацию может спровоцировать моторное масло, попавшее в камеру сгорания, или нагар, накопившийся после зимы.

Детонационные разрушения поршня.

Когда бывает детонация

На очень малых оборотах — например, при парковке в жару хорошо прогретого автомобиля с ручной коробкой.
Когда мотору очень жарко: вы долго протолкались в пробке, после чего наконец-то дали интенсивный разгон.
При большой нагрузке на двигатель, например, при подъеме в гору на высокой передаче.

Заметьте, что любая автоматическая коробка передач облегчает жизнь мотора, не допуская его работы на низких оборотах, когда в процессе горения смеси хватает времени, чтобы образовался очаг самовоспламенения.

Что делать?

Сгладить остроту проблемы позволило повсеместное применение датчиков детонации. Они реагируют на высокочастотные колебания блока цилиндров, возникающие при детонационном сгорании. Пьезокерамический чувствительный элемент создает сигнал переменного напряжения. Когда его амплитуда и частота показывают, что пошла вибрация стенки блока цилиндров, блок управления корректирует угол опережения зажигания в сторону более позднего, а также параметры подачи топлива. Обычно датчик детонации устанавливают на наружной стенке блока цилиндров в середине, а если двигатель V‑образный, то на каждом ряду цилиндров.

Калильное зажигание и дизелинг

Материалы по теме

Иногда за детонацию ошибочно принимают другие явления. При «калильном зажигании» воспламенение происходит не от искры свечи зажигания, а от перегретой зоны в камере сгорания. Виноватыми могут быть неверно подобранные свечи или частицы нагара. Недаром же главной характеристикой свечи является калильное число, то есть способность отводить тепло от электродов и изолятора.

Другое явление — «дизелинг», то есть работа мотора после выключения зажигания, происходит от сжатия рабочей смеси в сильно разогретом моторе. Калильное зажигание носит устойчивый характер, «дизелинг» — кратковременный. Бороться со вторым намного проще: достаточно «отрубить» подачу топлива после выключения зажигания, как и сделано на всех современных моторах.

ДЕТОНАЦИЯ И… МУЗЫКА!

В магнитофонную эпоху все любители музыки знали — нет дефекта противнее детонации! Так называли искажение звука в результате модуляции посторонним сигналом в диапазоне частот от 0,2 до 200 Гц. Вследствие неоднородного движения магнитной ленты звук как бы плавал — в литературе термину детонация эквивалентен составной термин wow and flutter (где wow — «медленная» детонация, или «плавание» звука, а flutter — «быстрая»). А еще детонацией называли фальшивое пение (от фр. detonner — «петь фальшиво»), при котором звук то и дело отклонялся от нужной высоты.

Как избежать детонации?

Материалы по теме

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

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

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

Детонация двигателя: что это такое?

Детонация двигателя представляет собой нарушение плавного процесса сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах силового агрегата, в результате чего такое сгорание приобретает взрывной ударный характер.

Другими словами, топливо резко взрывается в рабочей камере, что приводит к моментальному выбросу энергии и образованию ударной волны.

В нормальных условиях фронт пламени в цилиндре распространяется со средней скоростью около 30 метров в секунду. Во время детонации данный показатель увеличивается до 2000 метров. Воспламенение смеси в норме должно происходить в тот момент, когда поршень практически находится в ВМТ. Что касается УОЗ (угол опережения зажигания), зачастую этот показатель составляет 2 или 3 градуса. Топливный заряд также догорает после того, как поршень пройдет ВМТ и начинается его рабочий ход.

Если в двигателе происходит детонация, тогда топливно-воздушная смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще находится на такте сжатия. Энергия от сгорания заряда в этом случае оказывает сильное давление на поднимающийся поршень, а не толкает его вниз. Последствиями такого взрыва топливной смеси является значительное увеличение ударных разрушительных нагрузок на ЦПГ и КШМ, рост температуры, снижение мощности двигателя и возрастание расхода топлива.

Содержание статьи

Основные причины детонации

Среди различных причин возникновения детонации специалисты отмечают неправильно выставленный угол опережения зажигания на бензиновых двигателях (угол опережения впрыска топлива на дизельных ДВС), сбои в процессе смесеобразования, снижение эффективности работы системы охлаждения, а также целый ряд других возможных причин.

Детонацию двигателя принято условно разделять на допустимую и критическую. Под допустимой детонацией следует понимать кратковременное (иногда малозаметное) явление. Критическая детонация может проявляться постоянно, только при увеличении нагрузок на мотор, на холостом ходу, а также во время работы ДВС в различных режимах.

В списке основных причин появления детонации отмечены:

нарушения условий эксплуатации мотора;
использование бензина с отличным от рекомендуемого октановым числом;
особенности конструкции силового агрегата;

Эксплуатация двигателя

Детонацию можно услышать на полностью исправном моторе во время эксплуатации агрегата под нагрузкой. Смесь в цилиндрах обычно детонирует на затяжном подъеме при движении с такой скоростью, которая не соответствует выбранной передаче.

Другими словами, детонация двигателя отчетливо заметна в том случае, когда водитель пытается заехать на подъем с низкой скоростью без переключения на пониженную передачу и давит на газ. Обороты коленвала в этот момент низкие, двигатель «не тянет», то есть не набирает мощность и не разгоняет автомобиль. К общему звуку работы мотора в этом случае добавляется звонкий металлический детонационный стук, похожий на стук поршневых пальцев. Такой звук становится результатом ударов взрывной волны, которая с высокой частотой бьет по стенкам камеры сгорания.

Также необходимо отметить, что склонность к детонации топливно-воздушной смеси напрямую зависит от исправной работы систем зажигания и охлаждения. Смесь может детонировать в цилиндрах при наличии следующих факторов:

раннее зажигание;
перегрев двигателя;
обильный нагар в камере сгорания;
сильная закоксовка двигателя, в результате чего увеличилась степень сжатия;

Зажигание часто делают ранним для улучшенного отклика двигателя на нажатие педали газа, особенно на низких оборотах. Раннее зажигание заставляет смесь воспламеняться до наступления момента, когда поршень подходит к ВМТ. Так как поршень еще только осуществляет движение в верхнюю мертвую точку, раннее воспламенение смеси означает противодействие его движению. Дополнительным негативным явлением при таком зажигании выступает перегрев.

Скопление нагара в камере сгорания приводит к уменьшению объема самой камеры и повышению степени сжатия. Вторым по значимости фактором, влияющим на детонацию, является значительное повышение температуры в камере сгорания при наличии отложений. В отдельных случаях нагар может буквально тлеть, заставляя смесь в цилиндрах воспламеняться неконтролируемо. Получается, детонация при определенных условиях провоцирует появление калильного зажигания, которое также является аномальным самопроизвольным воспламенением смеси.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое калильное зажигание. Из этой статьи вы узнаете о причинах появления данной неисправности, а также о последствиях воздействия КЗ на мотор и его эксплуатацонный ресурс.

Дополнительно необходимо учесть тот факт, что детонация двигателя может возникнуть в результате установки свечей зажигания с неподходящим для данного типа двигателя калильным числом. Отдельно на детонацию может повлиять внесение различных изменений в топливную аппаратуру, а также «чиповка» ЭБУ и другие манипуляции, влияющие на смесеобразование в целях экономии топлива. Условно называемая тюнерами «экономичная прошивка» означает, что в блок управления двигателем вносится ряд корректив, затрагивающих топливные карты. Результатом становится обедненная смесь на разных режимах работы ДВС, снижаются динамические характеристики автомобиля.

Во время работы ЭБУ двигателя на заводских настройках смесь рассчитана на «мягкое» воспламенение, благодаря чему температура внутри камеры сгорания остается в заданных рамках. При серьезных нагрузках в двигателе после прошивки зачастую возникает детонация на слишком «бедной» смеси. Обедненная смесь приводит к перегреву деталей. Указанный перегрев при последующем впрыске топлива может вызвать самопроизвольное воспламенение топливного заряда.

Октановое число бензина

Одной из наиболее распространенных причин детонации двигателя является использование бензина с низким октановым числом, которое не рекомендовано для данного типа ДВС. Добавим, что указанный параметр не так важен для дизельного двигателя, так как основной характеристикой дизтоплива выступает цетановое число.

Дело в том, что солярка изначально более устойчива к детонации. В дизеле воспламенение происходит в результате сжатия и нагрева от такого сжатия топливной смеси. По этой причине дизельные двигатели конструктивно имеют более высокую степень сжатия.

Бензин имеет заметно меньшую стойкость к детонации сравнительно с дизтопливом. Октановое число является той характеристикой, которая отражает детонационную стойкость бензина. В бензиновом моторе степень сжатия ниже, топливно-воздушная смесь загорается от искры. Чем выше оказывается октановое число, тем большее сжатие смеси допускается без риска детонации.

Получается, заправка 92-м бензином автомобиля, двигатель которого имеет высокую степень сжатия и допускается использование горючего с октановым числом только 95 и выше, приведет к появлению детонации во время работы мотора под нагрузкой.

Необходимо отдельно учитывать, что детонация может проявляться даже в случае заправки топливом с необходимым октановым числом. В этой ситуации дело может быть в низком качестве горючего, так как на АЗС часто используют различные способы для искусственного повышения октанового числа. Среди таковых особо отмечают добавку в бензин жидкого газа (пропан, метан). Указанные газы являются летучими, то есть испаряются через небольшой промежуток времени. В итоге топливный бак быстро оказывается заполненным бензином с низким октановым числом, хотя изначально заправляемое топливо соответствовало рекомендуемому для данного типа ДВС.

Особенности конструкции ДВС

Детонация может возникать в двигателе благодаря целому ряду конструктивных особенностей силового агрегата. В списке основных решений отдельно выделяются:

Высокофорсированные бензиновые атмо и турбодвигатели имеют более высокую степень сжатия сравнительно со штатными атмосферными аналогами, вследствие чего демонстрируют повышенную предрасположенность к детонации. Такие ДВС предполагают эксплуатацию исключительно на качественном бензине с высоким октановым числом.

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Для борьбы с детонацией инженеры в разное время использовали определенные конструктивные решения. Такие решения направлены на максимально эффективное и быстрое сгорание заряда топлива во фронте пламени, полноту сгорания от искры, замедление окислительных процессов, в результате которых происходит неконтролируемое воспламенение.

Необходимо добавить, что в целях противодействия детонации могут быть увеличены обороты двигателя, в результате чего сокращается время на протекание окислительных реакций и снижается вероятность самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Еще одним инженерным решением выступает турбулизация. Потоки смеси в камере сгорания благодаря конструктивным особенностям получают определенное вращение, фронт пламени от искры распространяется быстрее. Также противостоять детонации помогает уменьшение того расстояния, которое проходит фронт пламени. Для сокращения пути цилиндр может быть выполнен с меньшим диаметром, а также возможна установка еще одной свечи зажигания.

Отдельно стоит отметить форкамерно-факельное зажигание, которое в свое время было призвано эффективно бороться с детонацией. Моторы с форкамерой конструктивно предусматривают наличие двух камер: предкамеру и основную камеру. Принцип работы состоит в том, что в малой камере создается обогащенная смесь, а в основной находится обедненная. После воспламенения смеси в предкамере фронт пламени воспламеняет смесь в основной камере, исключая возможность детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое форкамерный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции и принципах работы предкамерных моторов.

На современных моторах детонации активно противостоит электроника. Появление микропроцессорных блоков управления двигателем (ЭБУ) позволило в автоматическом режиме изменять угол опережения зажигания (УОЗ) на основании показаний от датчиков, а также динамично вносить коррективы в состав горючей смеси.

Детонация двигателя при выключении зажигания

Достаточно распространенным явлением во время эксплуатации бензиновых и дизельных ДВС является то, что детонация двигателя проявляется уже после выключения зажигания. Двигатель в этом случае дергается, так как коленвал успевает сделать еще несколько оборотов.

Такая детонация двигателя после выключения зажигания может быть вызвана двумя явлениями:

В первом случае, который характерен для бензиновых агрегатов, имеет место кратковременная или продолжительная работа мотора в результате повышения степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива, что приводит к самостоятельному воспламенению топливно-воздушной смеси. Во втором случае горючее в цилиндрах может самопроизвольно воспламеняться после выключения зажигания от контакта с раскаленными поверхностями или тлеющим слоем нагара в камере сгорания.

Детонация двигателя и возможные последствия

Как уже было сказано выше, от разрушительных нагрузок в результате постоянной детонации быстро выходит из строя кривошипно-шатунный механизм, ГБЦ, другие в большей или меньшей степени нагруженные элементы и узлы двигателя. Ударная волна от взрыва детонирующего топливного заряда с высокой скоростью ударяет по стенкам цилиндров, разрушает масляную защитную пленку на трущихся парах.

Также детонация вызывает нарушение процесса теплоотдачи от раскаленных газов, которые перегревают цилиндры. Возникающий локальный или общий перегрев двигателя уничтожает кромку поршня, которая попросту выкрашивается или плавится под воздействием запредельно высоких температур. Рост температуры вызывает прогар прокладки головки блока, разрушение стенок цилиндров, прогар клапанов ГРМ, быстро приходят в негодность свечи зажигания и т. д. Закономерным итогом становится то, что ударные и термические нагрузки, возникающие при детонации, значительно повышают общий износ двигателя и сокращают его моторесурс.

откуда она берется, чем опасна и как с ней бороться

Многие полагают, что современному двигателю, обвешанному датчиками, никакие детонации не страшны: электроника всё вытянет.Но это, к сожалению, не так.

Редакция

Нажимаете на педаль газа и тут же слышите звонкие постукивания в моторе? Это она и есть – детонация. И не нужно повторять «эксперимент» раз за разом – плохо может кончиться…

Что это такое?

Детонация – это взрывообразное изменение параметров бензовоздушной смеси, заменяющее собой спокойное горение. Резко растет давление, возникает ударная волна, подскакивает температура. При этом появляются новые очаги самовоспламенения смеси. А когда ударная волна добирается до поверхности камеры сгорания, как раз и появляется упомянутый выше характерный стук.

В правильно отрегулированном моторе сгорание смеси завершается на грани детонации. Но стоит ее перешагнуть, как двигатель может отправиться на капремонт, а то и на свалку. Мотор, работающий с сильной детонацией на больших нагрузочных режимах, выходит из строя за считанные минуты. При этом опасность исходит как от механических нагрузок, так и от сильного перегрева деталей. Как правило, страдают поршни: теплоотвода у них нет, а температура плавления материала, из которого они изготовлены, относительно невысокая. Рушатся перегородки между поршневыми кольцами, трескаются тарелки клапанов, прогорает прокладка головки блока цилиндров, разрушаются поршневые пальцы и шатунные вкладыши.

Кто виноват?

Основная причина, о которой говорят еще с жигулевских времен, это бензин с октановым числом ниже рекомендованного. Удивляться нечему: ведь октановое число – это главная характеристика антидетонационной стойкости бензина. В прошедшие времена жигулевские моторы страдали от бездумного применения бензина А-76 вместо АИ-93: его доставали по дешевке и не думали о последствиях. Сегодня многие владельцы также выискивают топливо подешевле, выбирая АЗС с привлекательными ценниками и заливая 92-й вместо 95-го.

Другая распространенная причина возникновения детонации – плохое состояние двигателя. Накопившийся после зимы нагар, моторное масло в камере сгорания – всё это провоцирует неконтролируемое воспламенение смеси. Кроме того, возникновению детонации могут способствовать неудачно проведенный тюнинг или ремонт мотора, вследствие которых степень сжатия становится выше расчетной. Наконец, неумелые попытки снизить расход бензина при движении в натяг на небольших скоростях также могут привести к нежелательным последствиям

Как избежать?

Современные моторы оснащены датчиками детонации, сигналы которых заставляют контроллер, в частности, менять угол опережения зажигания в сторону более позднего. Но эти датчики не всесильны, они работают в узком диапазоне, а потому на каком-нибудь 66-м бензине машина все равно нормально не поедет. К тому же глушить мотор даже при сильной детонации они не будут: это небезопасно. Вдруг, например, вы идете на обгон по встречке, а вам уже сигналят фарами: ты чего, мол? В таких ситуациях глушить мотор никак нельзя: машина должна оставаться управляемой. Поэтому он будет продолжать работать даже с сильной детонацией, а это, как уже отмечалось, очень опасно для его «здоровья».

Советы, как водится, довольно простые. Главное – никогда специально не заправляться бензином с пониженным октановым числом. Разработчик мотора всегда учитывает возможность кратковременных отклонений от нормы по октану, а потому несколько единичек отклонения мотор переживет. Но если, к примеру, заливать тот же 92-й вместо 95-го постоянно, то вместо него однажды можно нарваться, скажем, на какой-нибудь 88-й. А это – приговор двигателю.

При возникновении детонации надо сразу же забыть про любые резкие ускорения. Чтобы исключить подозрения на негодный бензин, желательно сразу же разбавить его чем-то заведомо пригодным, причем можно даже залить даже 98-й. Если детонация исчезнет, то виновник ясен. Если нет – не откладывайте визит на сервис.

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

Как предотвратить (не допустить) детонацию двигателя.

Многие водители и не подозревают о таком явлении как детонация и часто, при резком наборе оборотов, когда двигатель начинает издавать щёлкающие звуки, многие говорят, что это звенят поршневые пальцы. На самом деле это распространённое заблуждение, пальцы тут не причём, да и как они могут звенеть на новой машине, где все детали ещё не изношены. Щелкающий звук, при резком повышении оборотов, свидетельствует об очень быстром (взрывном) сгорании топлива, которое называется детонация. О ней и методах борьбы с ней, мы и поговорим в этой статье.

Детонация очень вредна для двигателя, так как легко может довести его детали до порчи и даже серьёзного разрушения, например до поломки перемычек поршней и их колец. Подробнее об этом, а так же о том, как распознать и отличить детонацию от калильного зажигания и такого явления как дизелинг, советую почитать вот в этой статье.

Так отчего же чаще происходит детонация и как её предотвратить?

Когда на любом двигателе, при любом диапазоне оборотов и нагрузок, угол опережения зажигания точно подходит для режима работы мотора, причина детонации в двигателе исходит из бензина, с низким октановым числом, то есть в котором недостаточно высокие антидетонационные свойства.

Но детонационные взрывы в цилиндрах могут происходить и при нормальном бензине, октановое число которого 91 или 92. Потому что большинство машин, даже наших отечественных, а точнее рабочий процесс их двигателей, создавался на заводе для 93 бензина (на многих иномарках для 95-го). И во времена когда создавали эти двигатели, ещё не знали, что появится бензин АИ — 91, АИ — 92, А — 92.

А в 99 году прошлого века вошёл в действие новый ГОСТ на бензин и на большинстве заправок исчез 93 бензин и остались АИ 98, 95, 91 и 80-й бензины. И большинство водителей отечественных машин, начали заправлять свои автомобили тем бензином, что дешевле всех (как правило 91-й, так как 80-й имеет уж очень малый октан). На автомобильных заводах, например на нашем отечественном Вазе, предвидели такой расклад событий и позаботились о предотвращении детонации, сделав возможность менять углы установки опережения зажигания, в зависимости от применяемого бензина.

Об этом сказано даже в инструкции по эксплуатации автомобилей. Но жаль, что мало водителей обращают на это внимание и тем самым губят двигатели своих машин и удивляются, почему такой короткий пробег (ресурс моторов) у наших машин. К тому же способность противостоять возникновению детонации у разных типов двигателей даже одного завода разная. И производители машин, для каждой модели откорректировали свои индивидуальные углы опережения зажигания, и эти индивидуальные углы можно увидеть в таблице слева.

Так например, если при заправке жигулёвской классики залить в бак не положенный 93 бензин, а скажем 92, то следует уменьшить угол опережения всего на два градуса (для «копейки» 2101 всего на один градус). Ну а если вы вместо 93-го зальёте АИ — 91, то угол опережения нужно будет уменьшить уже на четыре градуса (для 2101 на два градуса).

Ну а для переднеприводных ВАЗов (восьмёрки, девятки) при заливке 91 бензина, угол опережения следует уменьшить на четыре градуса (для мотора 21083 — 1,5 литра), а для двигателя 2108 — 1,3 литра угол уменьшаем на два градуса. Ну а для самого маленького мотора в 1,1 литра (21081) угол опережения следует уменьшить аж на пять градусов.

На двухцилиндровом моторе автомобиля Ока, при переходе на 91-й бензин вообще ничего не нужно делать, а на Ниве (21213 — 1,7 литра) нужно уменьшить угол всего на один градус. Но всё таки это условные рекомендации завода изготовителя, которые должен знать водитель, но бывает и их следует чуть корректировать, «играясь» с зажиганием, ведь каждый мотор как человек, строго индивидуален. Да и бензин сейчас сплошная гадость, и если написано на заправке например Аи — 95, это ещё не значит, что надпись соответствует действительности.

При изменении угла опережения зажигания под какой то бензин ( с более низким октановым числом), мощность двигателя конечно же чуть снизится, и естественно и крутящий момент. Например при переходе на 91 бензин, ощутимее всех потеряет мощность полтаралитровый мотор Ваз 21083, но не так уж и много, примерно 3,3 процента. А движок 1,3 литра Жигулей ВАЗ 21011 вообще не потеряет паспортную мощность, правда чуть чуть снизится его крутящий момент (всего на полтора процента). А вот крутящий момент на полтаралитровом 21083, упадёт больше всего, примерно на 5,6 — 5,8 процентов.

Ну и при переходе на низкооктановый бензин, и корректировке угла опережения, такой показатель как расход топлива, при крейсерских скоростях (90 — 120 км.ч) немного возрастёт (на более современных переднеприводных машинах), и у каждой машины немного по разному, но в пределах от 0,7 до 4-х процентов. А на жигулёвской классике (от 01 до 06) расход бензина может даже снизиться.

Ну и последний показатель, такой как время разгона машины, не сильно увеличится, примерно не более пяти процентов.

Ну а что же для иномарок, как не допустить детонацию на них? Конечно же конкретно для каждой, дать рекомендации невозможно, ведь их очень много, а модификаций их двигателей ещё больше. Главный совет, который я могу дать водителю иномарки, чтобы он предотвратил детонацию, заливать только тот бензин, который рекомендует завод изготовитель для конкретной модели двигателя.

Ведь если у вас нашлись средства на покупку иномарки, то глупо экономить на более дешёвом топливе. И тщательно выбирать заправки, ну и по возможности заправляться на проверенных, ведь бензин плохого качества попадается всё чаще. Как проверить качество бензина без лаборатории, я написал вот тут.

Ну а если же в вашем регионе не часто бывает бензин нужного октанового числа, то пользуйтесь фирменными присадками к топливу, которых сейчас полно в продаже. Ну и самый последний совет: если же вы всё таки хотите перейти на более дешёвый низкооктановый бензин, то прежде чем это сделать, внимательно изучите устройство вашего двигателя и узнайте, предусмотрена ли там вообще корректировка угла опережения, для перехода на другой бензин. И если да, то найдите точные цифры градусов корректировки угла именно для вашего двигателя, для перехода на другой бензин.

Только так вы сможете предотвратить детонацию вашего двигателя, и исключить его порчу, ведь вместо экономии копеек на бензине, можно наоборот попасть в большие расходы по ремонту; удачи всем.

| БиДжи Россия

Эта проблема дала о себе знать совсем недавно, но уже успела наделать много шума в Сети, породив жаркие споры среди автомобилистов и экспертов о причинах ее возникновения и способов устранения. Суть проблемы заключается в следующем: в результате особого вида детонации, которая возникает из-за раннего зажигания, происходит поломка поршня почти на всех турбированных двигателях типа GDI-Turbo, TFSI с непосредственным впрыском топлива.

Данное явление, ставшее для технологов полной неожиданностью, получило в инженерной среде название Low Speed Pre Ignition (LSPI), что в переводе на русский означает «преждевременное воспламенение смеси в цилиндре». Уникальность этого явления заключается в том, что разрушение поршня происходит, когда двигатель работает, как правило, на небольших нагрузках, к примеру, при движении машины по трассе.

Чтобы выяснить причину проблемы, специалисты провели целый ряд испытаний. В результате выяснилось, что причиной уничтожения поршней стало моторное масло. Его пленка просачивается под поршневые кольца, а высокие температура и давление порождают детонацию.

Но все же давайте разберемся в этом вопросе подробнее и выясним, как избежать поломки автомобиля? И начнем с азов…

Основы работы двигателя

Не будем углубляться в другие детали работы ДВС, а рассмотрим лишь тот момент, который нам интересен на данном этапе. И касается он работы поршня.

Его начальное положение — в верхней мертвой точке. Именно в этот момент происходит открытие впускного клапана. Поршень начинает движение вниз, засасывая в цилиндр крошечную смесь бензина, смешанного с воздухом. Это такт впуска.

На следующем этапе, когда поршень достигнет нижней мертвой точки цилиндра, закроется впускной клапан, и поршень начнет движение вверх. Таким образом, топливно-воздушная смесь оказывается в «ловушке», постепенно сжимаясь. Это сжатие впоследствии сделает взрыв мощнее. В тот момент, когда поршень достигнет пика своего поднятия, свеча зажигания выдает искру напряжением более десятка тысяч Вольт, чтобы воспламенить смесь. Происходит детонация, бензин в цилиндре взрывается, толкая поршень вниз с невероятной силой.

Поршень вновь достигает дна, открывается выпускной клапан. Поршень уже по инерции начинает движение вверх. В этот момент через выпускные клапаны из цилиндра выходит отработанная смесь топлива и воздуха. Затем новый цикл и т.д.

Таковы вкратце основы работы двигателя. Но, чтобы нам разобраться в сути проблемы, следует знать, что каждое воспламенение воздушно-топливной массы должно всегда происходить в строго определенный интервал времени. Это всего лишь миллисекунды, но они очень важны для бесперебойной работы двигателя.

Как уже было сказано выше, воспламеняет смесь свеча зажигания. Она же следит и за интервалом воспламенения. А теперь представьте, что в синхронизации воспламенения топлива происходит сбой. Что-то пошло не по «уставу», двигатель начинает разогреваться, горючее воспламеняется раньше, чем эту функцию выполнит свеча зажигания. При таких условиях топливо в буквальном смысле сгорает взрывным методом. Происходит детонация, которая наносит всем частям цилиндровой группы серьезный урон.

Но не стоит пугаться. Детонация в двигателях автомобиля — это настолько изученное явление, что беспокоиться о ней не стоит. К тому же, двигатели современных автомобилей оснащены системами, способными предотвратить появление данного явления. У вашего автомобиля другой враг — LSP. И вот его следует бояться.

Что такое LSPI?

Прежде всего, следует запомнить, что этот враг коварен и опасен. Он действительно может превратить двигатель вашего автомобиля в груду металла. И враг этот – LSPI или преждевременное воспламенение смеси в цилиндре.

Здесь нужно пояснить, что Low Speed Pre Ignition и детонация — это два разных явления, вызванные разными причинами. По мнению Скотта Линдхольма, эксперта по глобальному применению продуктов смазочных материалов Shell, «детонация может контролироваться при помощи топливного октанового числа и расчетом появления искры». Другое дело — LSPI. Природа происхождения данного явления, несмотря на все старания инженеров, «не очень хорошо понята и может произойти спонтанно».

Ясно пока одно: и типичная детонация, и LSPI возникают из-за сбоя интервала воспламенения смеси бензина в цилиндрах. Но детонация появляется, когда двигатель работает на высоких оборотах и под большой нагрузкой, а LSPI может случиться при минимальной нагрузке и при очень низких оборотах. Замечено, что особенно восприимчивы к данному явлению турбированные двигатели с непосредственным впрыском топлива (GDI-Turbo, TFSI), которыми в последнее время автопроизводители предпочитают оснащать автомобили.

Что происходит с двигателем при LSPI?

Если говорить о последствиях преждевременного воспламенения, то внутренности двигателя вашего автомобиля за довольно короткий промежуток времени будут переработаны в металлический фарш. Печально, но это факт.

Скотт Линдхольм, исследуя проблему, поясняет: «Эффект от Low Speed Pre Ignition можно услышать. Это громкий хлопок под капотом. Многие списывают этот взрыв на очень сильную детонацию. Однако из-за сбоя синхронизации зажигания и тяжести последствий некоторых событий повреждению двигателя было положено начало. Преждевременное воспламенение смеси приводит к значительно большему повышению давления в цилиндрах — до 200 бар и выше. Эти параметры значительно превышают параметры, возникающие при традиционной детонации двигателя. Днища поршней могут треснуть, кольца могут сломаться и испортить гильзы, даже головка блока цилиндров может треснуть».

«Мы даже видели оторванные куски поршней, находившиеся между верхней частью поршня и головкой цилиндра», — уверяет эксперт.

Что становится причиной преждевременного воспламенения смеси в цилиндре?

Сколько автомобилей уже пали жертвами LSPI, сказать сегодня трудно, поскольку такой статистики никто не ведет. Но если бы эта проблема была единичной и рядовой, автопроизводители вряд ли обратили бы на нее внимание. А между тем, проблемой преждевременного воспламенения смеси в цилиндре занимаются уже несколько команд специалистов.

Скотт Линдхольм возглавляет команду Shell. Его группа пришла к выводу, что причиной явления LSPI становятся «небольшие [горячие] масляные брызги, которые разлетаются с поршневых колец при развороте верхнего кольца, предоставляя возможность появления второго источника зажигания, кроме искры от свечи зажигания. .. Струя топлива при впрыске ударяет в стенку цилиндра, отбивая небольшие капли смеси топлива с маслом, что провоцирует раннее воспламенение. Также на это влияют продукты износа в камере сгорания и ухудшение свойств моторного масла, повышение кислотного числа».

Иными словами, предположения специалистов Shell сводятся к следующему: в цилиндры могут попадать посторонние капли очень горячего моторного масла, которые и инициируют преждевременное воспламенение топлива. Таким образом возникает эффект LSPI.

Как избежать эффекта LSPI?

Несмотря на то, что специалисты установили причину возникновения LSPI только теоретически, им известны некоторые условия, при которых появляется это явление. Инженеры рекомендовали автовладельцам несколько способов, как избежать разрушительных последствий LSPI.

Способ 1. Перепрограммировать компьютерную систему управления, отвечающие за управление двигателем.

Линдхольм уверяет, что применил данный способ на собственном авто, оснащенном двигателем TGDI. «Калибровки двигателя очень сложны, но у производителей оборудования есть полное понимание того, какие условия могут вызвать повреждение двигателя, а какие помогут этого избежать», — говорит он.

«Этот вариант действительно решает проблему, — добавляет эксперт, — но придется смириться с потерей топливной эффективности и продуктивности работы мотора».

Кстати, Ford в свое время уже провел по всему миру (Россия не стала исключением) отзывную кампанию. По ней была перекалибрована прошивка программного обеспечения двигателей выпускаемых концерном авто.

Способ 2 куда менее затратный для автовладельцев, но на его применение потребуется время. Специалисты предлагают приобрести специальное моторное масло для своего «железного коня». В его рецептуре должно значиться, что данный продукт минимизирует вероятность преждевременного воспламенения топлива LSPI.

Скотт Линдхольм утверждает: «Рецептура моторного масла может помочь снизить тенденции к LSPI». И над этим сегодня идет работа. Такое масло, по его словам, будет способно устранить или, по крайней мере, уменьшить причину возникновения феномена Low Speed Pre Ignition. На это уйдет год-два.

Тем же путем — разработкой новой рецептуры моторных масел — идут в настоящее время несколько компаний из Японии, Соединенных Штатов и Германии.

P.S. Стоит отметить, что феномен Low Speed Pre Ignition до конца не изучен. И по этому поводу все еще идут жаркие дискуссии как в научном мире, так и среди специалистов-практиков. Мнений много, но ясно одно: причиной непроизвольных вспышек в камере сгорания, вопреки расхожему мнению, является воспламенение разжиженного топливом масла, которое попадает в камеру сгорания через систему принудительной вентиляции картера из–за потери герметичности колец, а также, в большинстве случаев, через турбину.

Разжижение масла приводит к резкому снижению температуры его самовоспламенения, что, в конечном итоге, приводит к неконтролируемым, произвольным вспышкам в камере сгорания при нормальных рабочих температурах.

Таким образом, специалисты компании BG настоятельно рекомендуют применять технологии, позволяющие ограничить попадание масла в камеру сгорания и поддерживать работоспособность масляной и топливной системы, а также системы принудительной вентиляции картера (PCV).

Помните, что профилактика – дешевле ремонта!

Датчик детонации для чего служит

Лада 2111 1.6i › Бортжурнал › Проверка датчика детонации, за что он отвечает, как работает и его неисправности

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания, при определенном стечении обстоятельств, возникает металлический стук. «Пальцы стучат», — говорят некоторые водители. На самом деле это явление называется детонацией и его возникновение крайне нежелательно, поскольку может привести к поломке мотора вследствие огромной скорости распространения фронта пламени (более 2000 м/с) и высоких ударных нагрузок на стенки цилиндров, поршень и головку блока. Чтобы контролировать уровень опасности, на блок цилиндров устанавливается датчик детонации.

датчик детонации

Он представляет собой акселерометр, то есть устройство, воспринимающее и преобразующее энергию механических колебаний блока цилиндров в электрические импульсы. Датчик детонации непрерывно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а электроника отвечает изменением качественного состава рабочей смеси и угла опережения зажигания. Данное устройство помогает также добиться более экономичной работы и развить максимальную мощность двигателя.

От чего зависит вероятность появления детонации
То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.

В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению.
Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака?
Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.
Как работает датчик детонации
Принцип работы датчика основывается на пьезоэффекте. Данное устройство представляет собой помещенную в корпус пьезоэлектрическую пластину, на концах которой, в случае возникновения детонации, появляется напряжение. С ростом амплитуды и частоты механических колебаний двигателя напряжение возрастает.

устройство датчика детонации

Существует определенный порог безопасности, если величина напряжения его превысит, то электронный блок управления отдаст команду на уменьшение угла опережения зажигания.

Поломка датчика детонации
При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.

На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.

Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.

Проверка датчика детонации
Основные симптомы, указывающие на то, что данное устройство вышло из строя:

падение мощности;
ухудшение разгонных характеристик и резкое увеличение «аппетита» двигателя;
дымный выхлоп.
При этом на панели загорается индикатор неисправности двигателя. Причем, он может, как гореть постоянно, так и загораться кратковременно при увеличении нагрузки.

как проверить датчик

Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности. Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.

В первую очередь необходимо выяснить, каким сопротивлением должен обладать исправный датчик на конкретной модели автомобиля или двигателя, поскольку у всех производителей эта величина разная. Если оно отличается от нормального, нужна замена.

Также можно проверить напряжение на электрических контактах датчика, для чего нужно отсоединить электрический разъем питания датчика и снять его с двигателя. После этого мультиметр переводится в режим измерения напряжения в милливольтах, его плюсовой щуп соединяется с сигнальным контактом, а минусовой – с массой датчика (отверстие, через которое проходит болт крепления к двигателю).

Проверка датчика детонации заключается в том, что датчик с присоединенными щупами зажимается в ладони, которой затем нужно несильно постучать по какой-нибудь поверхности. При ударах мультиметр должен фиксировать появление напряжения (обычно оно составляет порядка 30-40 мВ). Принцип прост: чем сильнее удар, тем большая разность потенциалов возникнет между электродами. Поскольку напряжение невелико, не каждый прибор способен его замерить, поэтому предварительно нужно убедиться, что имеющееся под рукой измерительное устройство рассчитано на подобные замеры. Полное отсутствие разности потенциалов свидетельствует о том, что датчик детонации неисправен.

Датчик детонации, для чего нужен и как проверить

От чего зависит вероятность появления детонации

То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.

В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению.
Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака?
Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.

Как работает датчик детонации

Принцип работы датчика основывается на пьезоэффекте. Данное устройство представляет собой помещенную в корпус пьезоэлектрическую пластину, на концах которой, в случае возникновения детонации, появляется напряжение. С ростом амплитуды и частоты механических колебаний двигателя напряжение возрастает.

Поломка датчика детонации

При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.

Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.

Проверка датчика детонации

Основные симптомы, указывающие на то, что данное устройство вышло из строя:

падение мощности;
ухудшение разгонных характеристик и резкое увеличение «аппетита» двигателя;
дымный выхлоп.

При этом на панели загорается индикатор неисправности двигателя. Причем, он может, как гореть постоянно, так и загораться кратковременно при увеличении нагрузки.

Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности.

Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.

Датчик детонации двигателя (устройство, неисправности и проверка)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 31

Датчик детонации двигателя необходим для регистрации неправильного горения топливовоздушной смеси (ТВС). В случае неисправности ДД ECM (Engine Control Module) переводит мотор в аварийный режим, ограничивая мощность и скорость реакции на педаль газа. Рассмотрим признаки неисправности датчика, его устройство и способы диагностики.

Чем опасна детонация для двигателя?

Для эффективного преображения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движения коленчатого вала максимальное давление в камере сгорания на такте рабочего хода должно достигаться примерно на 15-20° после верхней мертвой точки (ВМТ). При этом топливно-воздушная смесь поджигается дуговым разрядом искры зажигания, а скорость распространения фронта пламени не превышается 30-40 м/с.

В случае излишнего нагрева воздуха в конце такта сжатия, появления в камере сгорания частиц с излишне высокой температурой, топливная смесь самовоспламеняется. Скорость распространения фронта пламени при этом достигает 2000 м/с. Такой взрывообразный характер детонации приводит к повышенной нагрузке на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Последствия детонации:

прогорание клапанов и поршня;
разрушение поршневых перегородок;
прогар прокладки головки блока цилиндров;
локальный перегрев поршней, стенок цилиндров и связанная с этим потеря эластичности поршневых колец;
ускоренный износ деталей ЦПГ. Взрывообразное горение разрушает масляную пленку, провоцируя сухое трение;
оплавление электрода свечи зажигания.

Причины детонирования топлива

Несоответствие октанового числа бензина степени сжатия в двигателе.
Низкое калильное число свечей зажигания. Самовоспламенение ТВС происходит от контакта с раскаленным электродом.
Ранний угол опережения зажигания.
Отложения в камере сгорания. При большом скоплении нагара на поршнях и клапанах уменьшается площадь камеры сгорания, что естественным образом ведет к увеличению степени сжатия. Детонация может появиться еще и вследствие контакта ТВС с перегретыми частичками масляных отложений.
Слишком бедная смесь. Избыток воздуха ускоряет окислительную реакцию топлива с кислородом и повышает риск самовоспламенения смеси.

Принцип работы датчика детонации

Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.

Работа датчика основывается на характеристике пьезоэлектриков преобразовывать воздействующую на них механическую энергию давления в разность потенциалов на их противоположных сторонах. Ударная волна, возникающая при детонировании, приводит к вибрациям стенок двигателя и деформации пьезоэлемента. Изменение формы последнего провоцирует появление напряжения, которое используется как выходной сигнал датчика детонации. Величина напряжения прямо пропорциональна силе вибраций, воздействующих на чувствительный элемент.

В зависимости от типа электронной схемы, использующейся для усиления и преобразования сигнала, различают резонансные и широкополосные датчики. Первый тип измерителя предполагает превышение порогового уровня лишь на одной (резонансной) частоте детонирования. Такие датчики устанавливались на ранних версиях ВАЗовских моторах с инжекторной системой питания. В широкополосных измерителях амплитуда выходного напряжения превышает пороговый уровень в определенном диапазоне частот, возникающих в двигателе при детонации.

Устройство датчика детонации

Устройство широкополосного датчика детонации:

Контактные шайбы, являющиеся выводами для регистрации напряжения.
Пьезоэлемент.
Инерционная масса, воздействующая при вибрациях на чувствительный элемент.
Тарельчатая пружина, обеспечивающая прилегание инерционной массы к чувствительному элементу.
Болт крепления.
Корпус.
Электрический разъем.

Устройство ДД резонансного типа:

корпус с резьбой;
пьезоэлектрический кристалл;
пружина;
шунтирующий резистор;
электрический разъем;
подвижная опора;
резистор.

Датчик детонации двигателя стоит непосредственно в блоке, вблизи одного из цилиндров. На V-образных моторах датчиков будет как минимум 2 – по одному на каждую ГБЦ соответственно.

Предохранительные меры

Сигнал с датчика подается в ECM. Детонация в двигателе является причиной для резкого отката угла опережения зажигания в сторону запаздывания. При следующих циклах работы мотора угол ступенчато уменьшается до тех пор, пока снова не будет зарегистрировано детонационное сгорание. Нередко, когда двигатель детонирует, происходит не только откат УОЗ (угол опережения зажигания), но и обогащение топливовоздушной смеси. Таким образом удается подстраиваться под изменяющиеся параметры работы, удерживая двигатель в зоне наибольшей эффективности.

Симптомы неисправности

В случае поломки датчика двигатель переходит в аварийный режим, выставляя поздний УОЗ. Неисправность датчика детонации проявляется потерей мощности, увеличенным расходом топлива, провалами при резком нажатии на газ. Если мотор по какой-то причине не переведен в аварийный режим, при движении под нагрузкой и попытках резких ускорений вы услышите характерный металлический дребезг.

Система самодиагностики

Поскольку датчик детонации влияет на исправность двигателя, ECM современных автомобилей имеет развитую систему самодиагности. ЭБУ двигателя не только регистрирует детонационное сгорание, но и «слушает» фоновый шум работающего двигателя. Если уровень шума с датчика детонации ниже порогового значения в течение 10 с и более, в энергонезависимой памяти ЭБУ регистрируется ошибка датчика. Каждому типу регистрируемой неисправности присваивается определенный код, который может быть считан диагностическим прибором.

Благодаря резистору, встроенному в схему управления, ECM способен определить обрыв цепи и короткое замыкание на массу. При этом возможна как неисправность датчика детонации, так и проблема с проводкой. Поскольку сигнал датчика важен не только для сохранения мотора, но и для контроля уровня токсичности выхлопных газов, ошибки по нему сопровождаются загоранием на приборной панели лампы Check Engine.

Проверка датчика детонации

Сигнал ДД представляет собой синусоиду с определенной частотой и амплитудой. Датчик не требует питания и не пропускает через себя ток, поэтому проверить его обычным мультиметром можно только на предмет обрыва встроенного шунтирующего резистора (защищает цепь от короткого замыкания).

Адекватная проверка датчика детонации возможна только с помощью осциллографа. Диагностировать датчики можно без снятия с автомобиля. Для этого подключитесь к сигнальному выводу и нанесите 3 точных удара металлическим предметом вблизи датчика. Сигнал должен быть без провалов и с четко выраженными затухающими колебаниями. Потеря сигнала свидетельствует о дребезге контактов внутри измерителя.

Видео: Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто

Особенности V-образных ДВС

В случае ошибки на один из датчиков детонации необходимо поменять их разъемы местами. Если доступ к датчикам затруднен, изучите электрическую схему. Вероятно, что провода от датчиков приходят на общий коннектор. Разъединив разъем, вы сможете обмануть ЭБУ двигателя, установив соответствующие перемычки между «папой» и «мамой».

Удалите ошибки с памяти ECM, запустите и прогрейте двигатель. Проведите тестовую поездку для возобновления кода неисправности (на приборной панели загорится Check Engine).

Если ошибка с Bank 1 изменилась на Bank 2 и наоборот, значит, проблем с проводкой от измерителя к блоку управления нет, а неисправность в самом датчике. В случае сохранения ошибки по одной и той же ГБЦ следует прозвонить проводку на предмет обрыва. Для этого воспользуйтесь мультиметром в режиме омметра. Один из щупов подключите к проводу разъема со стороны датчика, а второй к его ответной части, приходящей на ЭБУ. Проверьте, не замкнул ли сигнальный провод на массу. Для теста один из щупов подключите к сигнальному выводу разъема датчика, а вторым коснитесь массовой клеммы АКБ. Сопротивление незамкнутого провода должно быть больше 20 мОм.

признаки неисправности, проверка работы и замена устройства

Датчик обнаружения детонации (ДД) в цилиндрах двигателя не был очевидной необходимостью в первых системах управления моторами, а во времена более простых принципов организации питания и зажигания бензиновых ДВС аномальное горение смеси вообще никак не отслеживалось. Но потом моторы стали сложнее, требования по экономичности и чистоте выхлопа резко возросли, что потребовало увеличения объёма контроля за их работой в каждый момент времени.

Содержание статьи:

Бедные и сверхбедные смеси, запредельные степени сжатия и прочие подобные факторы нуждаются в постоянной работе на грани детонации без перехода за этот порог.

Где находится датчик детонации и на что влияет

Обычно ДД устанавливается на резьбовом креплении к блоку цилиндров, около центрального цилиндра ближе к камерам сгорания. Такая его локация определена задачами, которые он призван выполнять.

Грубо говоря, датчик детонации представляет собой микрофон, улавливающий вполне определённые звуки, издаваемые бьющей о стенки камер сгорания детонационной волной.

Сама эта волна становится результатом аномального горения в цилиндрах с очень высокой скоростью. Разница между штатным процессом и детонационным такая же, как при работе выталкивающего порохового заряда в артиллерийском орудии и взрывчатого вещества бризантного типа, которым начинён снаряд или граната.

Порох горит медленно и толкает, а содержимое фугаса дробит и разрушает. Разница в скорости распространения границы горения. При детонации она выше во много раз.

Чтобы не подвергнуть поломкам детали двигателя, возникновение детонации надо вовремя заметить и пресечь. Когда-то можно было себе позволить ценой перерасхода топлива и загрязнения окружающей среды, дабы избегать детонирования смеси в принципе.

Постепенно моторные технологии достигли такого уровня, что все запасы были исчерпаны. Надо было заставить двигатель самостоятельно гасить возникающую детонацию. И мотору приделали «ухо» акустического контроля, которым и стал датчик детонации.

Читайте также: Сколько держится алкоголь в крови водителя

Внутри ДД имеется пьезоэлемент, способный преобразовывать акустические сигналы определённого спектра и уровня в электрические.

После усиления колебаний в блоке управления двигателем (ЭБУ) информация преобразовывается в цифровой формат и поступает на рассмотрение электронному мозгу.

Как только детонационные звуки зафиксированы, блок выдаёт команду на парирование неправильного горения. Это может быть дополнительное обогащение смеси или уменьшение текущего угла опережения зажигания. Иногда и то, и другое, но чаще последнее.

Типовой алгоритм работы состоит в кратковременном отбросе угла на фиксированное значение с последующим пошаговым возвратом к оптимальному опережению. Какие-либо запасы тут недопустимы, поскольку они снижают эффективность двигателя, заставляя его работать в неоптимальном режиме.

Отслеживание происходит в режиме реального времени на большой частоте, что позволяет быстро отреагировать на появление «звона», не давая ему нанести локальных перегревов и разрушений.

Синхронизировав сигналы с датчиками положения коленвала и распредвалов можно даже определить в каком именно цилиндре возникает опасная ситуация.

Виды датчиков

По спектральным характеристикам исторически их два – резонансный и широкополосный.

В первом для повышения чувствительности используется ярко выраженная реакция на вполне определённые звуковые частоты. Заранее известно какой спектр выдаётся страдающими от ударной волны деталями, именно на них датчик конструктивно и настраивается.

Статья по теме: Замена опорного подшипника передней стойки со снятием амортизатора и без

Датчик широкополосного типа обладает меньшей чувствительностью, зато улавливает колебания разных частот. Это позволяет унифицировать приборы и не подбирать их характеристики под конкретный двигатель, а большая способность улавливать слабые сигналы не очень востребована, детонация обладает достаточной акустической громкостью.

Сравнение датчиков обоих типов привело к полному вытеснению резонансных ДД. В настоящее время применяются только двухконтактные широкополосные датчики тороидальной формы, закреплённые на блоке центральной шпилькой с гайкой.

Признаки неисправности

При нормальной работе двигателя датчик детонации не выдаёт сигналов опасности и в работе системы управления никак не участвует. Программа ЭБУ выполняет все действия по своим зашитым в память картам данных, штатные режимы обеспечивают бездетонационное горение топливовоздушной смеси.

Но при существенных отклонениях температуры в камерах сгорания детонация может проявиться. Задача ДД – вовремя подать сигнал на парирование опасности. Если этого не происходит, то из-под капота раздаются характерные звуки, которые у водителей почему-то принято называть стуком пальцев.

Хотя на самом деле никакие пальцы при этом не стучат, а основной уровень громкости происходит от вибрации днища поршня, о который ударяется волна взрывного горения. Это и есть основной признак нештатной работы подсистемы контроля детонации.

Косвенными признаками станут заметная потеря мощности двигателя, рост его температуры, вплоть до появления калильного зажигания, и неспособность ЭБУ справиться с ситуацией в штатном режиме. Реакцией управляющей программы в подобных случаях станет зажигание лампочки «Check Engine».

Обычно ЭБУ осуществляет прямой контроль за деятельностью датчика детонации. Уровни его сигналов известны и хранятся в памяти. Система сравнивает текущую информацию с диапазоном допуска и при обнаружении отклонений одновременно с включением индикации запоминает коды ошибок.

Это интересно: Проверка форсунок дизельного двигателя и способы их очистки в домашних условиях

Это различные виды превышения или снижения уровней сигнала ДД, а также полный обрыв его цепи. Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём. Остаётся только проверить цепи и сам датчик инструментальными средствами.

Как проверить датчик детонации

Зная устройство и принцип работы ДД, проверить его можно достаточно простыми способами, как снимая с двигателя, так и по месту, в том числе и непосредственно на заведённом моторе.

Измерение напряжения

К снятому с блока цилиндров датчику подключается мультиметр в режиме измерения напряжения. Аккуратно изгибая корпус ДД через вставленную в отверстие втулки отвёртку можно проследить за реакцией встроенного пьезоэлектрического кристалла на деформирующие усилие.

К сведению: Как обшить руль оплёткой: виды и способы шнуровки

Появление напряжения на разъёме и его величина порядка двух-трёх десятков милливольт приблизительно указывает на исправность пьезогенератора прибора и его способность вырабатывать сигнал в ответ на механическое воздействие.

Измерение сопротивления

Некоторые датчики содержат встроенный резистор, подключённый по типу шунта. Его величина составляет порядок десятков или сотен кОм. Обрыв или короткое замыкание цепи внутри корпуса можно зафиксировать подключением того же мультиметра в режиме измерения сопротивления.

Прибор должен показать номинал шунтирующего резистора, поскольку сам пьезокристалл имеет практически бесконечно большое сопротивление, обычным мультиметром не измеряемое. При этом показания прибора также будут зависеть от механического воздействия на кристалл из-за генерации напряжения, искажающего показания омметра.

Проверка датчика на разъеме ЭБУ

Определив по электрической схеме автомобиля нужный контакт разъёма контроллера ЭБУ, состояние датчика можно проверить более полно, с включением подводящих цепей проводки.

На снятом разъёме проводятся те же измерения, что описаны выше, отличием будет только одновременная проверка исправности кабеля. Изгибая и подёргивая провода убеждаются в отсутствии блуждающей неисправности, когда контакт появляется и пропадает от механических вибраций. Этим особенно страдают корродирующие места заделки проводов в наконечники разъёмов.

По теме: Проверка бензиновых форсунок от А до Я

При подсоединённом ЭБУ и включённом зажигании можно проверить наличие опорного напряжения на датчике и правильность его деления внешним и встроенным резисторами, если это предусмотрено схемой конкретного автомобиля.

Обычно опора +5 Вольт делится примерно пополам и на фоне этой постоянной составляющей генерируется переменный сигнал.

Проверка осциллографом

Наиболее точный и полный приборный способ потребует использования запоминающего автомобильного цифрового осциллографа или осциллографической приставки к диагностическому компьютеру.

При ударах по корпусу ДД на экране будет видно, насколько пьезоэлемент способен генерировать крутые фронты сигнала детонации, правильно ли работает сейсмо масса датчика, не допуская посторонних затухающих колебаний, достаточна ли амплитуда выходного сигнала.

Методика требует достаточного опыта в диагностике и знания типовых картинок сигнала исправного прибора.

Проверка на рабочем двигателе

Простейший способ проверки даже не потребует использования электроизмерительных приборов. Двигатель запускается и выводится на обороты ниже средних. При нанесении умеренных ударов по датчику детонации можно наблюдать реакцию ЭБУ на появление его сигналов.

Должен произойти штатный отскок угла опережения зажигания и связанное с этим падение установившихся оборотов двигателя. Способ требует определённого навыка, поскольку не все моторы одинаково реагируют на подобное тестирование.

Читайте также: Автономные кондиционеры для автомобиля: плюсы и минусы

Некоторые «замечают» сигнал детонации только в пределах довольно узкой фазы оборота распределительных валов, в которую ещё надо попасть. Ведь по логике ЭБУ детонация не может возникнуть, например, на такте выпуска или в начале такта сжатия.

Замена датчика детонации

ДД относится к навесному оборудованию, замена которого никаких сложностей не представляет. Корпус прибора удобно закреплён на шпильке и для его снятия достаточно открутить одну гайку и снять электрический разъём.

Иногда вместо шпильки используется болт на резьбе в теле блока. Трудности могут возникнуть лишь при коррозии резьбового соединения, поскольку прибор очень надёжен и его снятие требуется крайне редко.

Поможет универсальная проникающая смазка, иногда называемая жидким ключом.

Для чего нужен датчик детонации двигателя

Двигатель работает с разной степенью эффективности. Она возрастает при оптимальности свойств угла опережения зажигания. Он не должен быть поздним — иначе понизится приемистость. Двигатель нуждается в большей производительности, расход топлива возрастает.

Но и ранний угол небезопасен — это приведет к детонации, а в таких условиях клапаны прогорают особо сильно. Среди современных производителей не принято производить серии с маленьким углом, но его характеристики не выходят за пределы детонационной области. Чтобы владелец вовремя получал уведомления о переходе в стадию детонации, существует специальный датчик.

ДД производят в двух разновидностях:

Резонансные.
Широкополосные.

Если установлен широкополосный — о разновидности детонации узнают через специальные шумы. Резонансные опознают частоту детонации, они эффективны только если она уже возникла.

Рекомендуется соблюдать условия эксплуатации нормального уровня. Тогда блоку питания будут свойственны табличные особенности, то есть, его работа стандартна. Если описываемое явление все же происходит, ДД создает сигнал, он передается на блок управления, происходит доработка характеристики зажигания (угол опережения снижается). Корректировка продолжается до тех пор, пока условия не приравниваются к естественным.

Понимая, как работает датчик детонации двигателя, вы разберетесь и с принципом работы двигателя. Алгоритм последовательности известен под таким наименованием, как closed loop. Его роль в работе систем управления очень важна — многие важные параметры удается урегулировать.

Роль датчика детонации — в подробностях

Датчик детонации входит в категорию пьезоэлементов, его источником питания служит контроллер ЭБУ. Для крепления самого датчика применяется блок цилиндров. Так прибор получает доступ к «считываемой» информации о вибрациях. Когда двигатель работает, есть риск, что бензин сдетонирует. Контроллер же, не без участия датчика, всегда вовремя сигнализирует об этом.

Главная задача такой детали, как датчик детонации — корректировка положение угла опережения зажигания. Добиться единообразного показателя октанового числа топлива невозможно, и этот недостаток возмещает обсуждаемая деталь.

Если послышался звук, о котором говорят — «стучат пальцы», значит, образовалась детонация. Ее причина кроется в неверном ходе процедуры сгорания топлива, с опережением зажигания, на фоне перечисленных выше проявлений. Звук слышится из-за микровзрывов горючей смеси, не переносящей высоких температур, и создается впечатление, что это металл стучит о металлическую поверхность.

Почему датчик детонации перестает быть полезным

Если датчик детонации вышел из строя — проявления будут понятны. Причин, по которым происходит поломка детали, несколько:

Плохой бензин. Его марка должна быть как можно выше.
Настройки угла опережения зажигания выставлены неверно. Значения углов опережения максимального и статического характеров необходимо держать под контролем, а если обнаружились расхождения — надо проверять активность датчика детонации.
Состав рабочей смеси обедняется, что приводит к увеличению температуры ее сгорания. Процесс детонации возникает из-за слишком маленького испарения топлива. Это приводит к недостаточному объему поглощаемого количества теплоты. Визуально о повышении температуры можно узнать по появлению налета на свечах зажигания.
Противодавление в системе, образующееся по множеству причин, не позволяет горячим газам покидать камеру сгорания.
Двигатель эксплуатировался в критических условиях.

Что будет без датчика

При активации двигателя угол опережения выставляется на минимальную позицию. Постепенно она возрастает, и процесс длится до образования детонации. О неисправности датчика скажут следующие проявления:

Достигается максимальное значение, а затем выдерживается определенное число тактов.
Сигнал устойчивый, но он не приходит.
Показания угла опережения сразу приходят в минимальное значение.

Сначала неисправности не выявится — контроллер точно определяет, есть ли поломка. Предположим, что мотор приводился в активность в критическом режиме. Запусков может быть как угодно много — в итоге, создаются все условия для полного выхода двигателя из строя.

Машина ездит и с неисправным датчиком детонации. Наибольший риск представляют именно запуски, их общее количество.

Подведем итоги. Будет ли видна очевидная польза ДД? Нет. Она, скорее, скажет о неисправности пальцев, о том, что в двигатель залит бензин низкого качества. Если у вас под рукой есть специальная система автодиагностики — вы проверите исправность ДД самостоятельно. Заменить деталь может только другой датчик.

Но роль детали очень важна. он отвечает за работу двигателя, предупреждая явление детонации, контролируя ее степень. благодаря подаваемым показателям определяют причины и особенности самого явления. Благодаря работе ДД система управления может вовремя откорректировать характеристики, вызвавшие детонацию.

Как осуществляется замена

Датчик монтируется с левой части двигателя. Нужно найти середину между деталями блока цилиндров. Добиться цели самостоятельно непросто. Даже у достаточно больших машин эта деталь мала в размерах. Это не единственное препятствие.

Для крепления датчика применяется болт, к которому непросто пробраться. Намного быстрее процедура проводится в специальных сервисах.

устройство, неисправности, основные функции и предназначение датчика детонации двигателя

Датчик детонации (ДД) выглядит в виде монолитной конструкции, внутри которой, залит пьезоэлемент. Устанавливается на все двигатели с электронной системой подачи топлива.

Функция датчика заключается в регистрации детонации и передачи полученной информации на ЭБУ. Определение детонации необходимо для то чтобы компьютер управления задавал такой режим работы (корректируя угол зажигания), при котором детонация будет отсутствовать, поскольку ее последствия пагубно влияют на ДВС.

Устройство ДД

Датчик детонации двигателя состоит из корпуса, посредине которого отверстие для крепления к блоку двигателя, а также имеет электрический разъем для присоединения к проводке авто. Датчики различных марок авто могут значительно отличатся друг от друга. Например датчик детонации Тойота имеет кардинальные изменения по сравнению с датчиком детонации фирмы Ниссан, он больше напоминает датчик давления масла.

В основе датчика стоит пьезоэлектрический элемент при механическом воздействии на который, вырабатывается электрический импульс и регистрируется компьютером.

Где находится датчик детонации

Датчик находится на блоке ДВС, но на разных авто местоположения отличается, у кого-то спереди мотора в верхней его части, а на каком то двигателе сзади. Одно можно сказать точно, его перепутать с другими датчиками сложно, ведь прикручен и прилегает кругленький, не высокий пятак, непосредственно к блоку. Так же стоит отметить, что если у вас карбюраторная машина, то искать его не стоит, ведь его попросту нет, поскольку устанавливается только на инжекторных двигателях. Кстати при его замене нужно соблюдать усилие затяжки (оно около 19 Нм), так как затяжка с чрезмерным усилием может привести к выходу его из строя.

Ремонт детонационного датчика невозможен, поскольку это не разборная деталь, по этому если проверка датчика детонации двигателя показала что он вышел из строя, его меняют новым.

Признаки неисправности датчика детонации

Первое на что стоит обратить внимание это на лампочку двигателя (check) ведь при выходе из строя датчика она загорится. Но поскольку значок чек энджин может гореть еще по множеству причин, нужно выделить именно признаки неисправности датчика детонации.

При их определении надо учитывать его задачу — контроль системы запуска двигателя и соответствующая реакция на его работу.

Поэтому основными признаками неисправного ДД будут:

троение на низких оборотах;
увеличенный расход топлива;
потеря мощности;
плохая динамика разгона.

При таких симптомах стоит проверить датчик цифровым мультиметром, в частности замерить какое он выдает напряжение при легких ударах по нем.

Так же при выходе из строя датчика, если считать ошибки, диагностическим оборудованием, на табло часто можно увидеть код ошибки P0328 — высокий уровень сигнала ДД или на авто ВАЗ, ошибка 0327 — низкий уровень сигнала детонации.

Как выбрать датчик детонации | Новости автомира

Как говорят некоторые водители, в случае одной из неисправностей двигателя «стучат пальцы». Так описывается детонация топливной смеси – крайне неприятная вещь, от которой не застрахован ни один мотор. Речь идет о детонации с высокоскоростным движением фронта пламени (скорость часто превышает 2000 м/с) и сопутствующими этому нагрузками на стенки цилиндров, на ГБЦ и поршни. Было найдено простое и элегантное решение – установить датчик детонации, который бы работал в паре с контролирующей электроникой. Автопроизводители уделяют немало внимания этой маленькой детали. И действительно, если она исправно работает, сам двигатель реже выходит из строя и может полностью реализовать свой потенциал. Конечно, это решает только одну проблему, однако мы подробно остановимся на явлении детонации и способах ее предотвращение. Также мы дадим автолюбителям несколько полезных рекомендаций по выбору датчика детонации, расскажем о его устройстве и типичных «болезнях».

Насколько устройство необходимо

Датчик детонации является акселерометром. Акселерометром называется то устройство, которое может воспринять и преобразовать энергию колебаний автомобильных блоков цилиндра (т.е. механическую энергию) в импульсы электричества. Само устройство на карбюраторные ДВС заводах-изготовитель не ставит – только на инжекторные. В старых авто без ЭБУ опережение зажигания может быть скорректировано вручную за счет проворота специальной крышки. Так можно ориентируясь на октановое число залитого бензина снизить риск детонации. Ниже мы рассмотрим некоторые способы защиты своего двигателя от данного явления, не касаясь темы датчиков. Однако уже указанный способ защитить двигатель от микровзрывов высокой надежностью не отличается.

В тандеме со всеми современными датчиками детонации работает электронный блок. Как и многие другие электронные элементы автомобиля, датчик лишь подает блоку информацию, а тот, в свою очередь, отдает команды нескольким узлам системы. Дабы топливно-воздушная смесь несанкционированно не детонировала, электроника будет оперативно изменять угол опережения зажигания, а также регулировать состав смеси. Различают 2 типа подобных датчиков:

Широкополосный тип, отличающийся высокой чувствительностью. Он передает блоку управления весь спектр шумов, в котором по ходу непрерывного анализа выявляется шум, соответствующий детонации топлива. Устройство исполнено в виде шайбы с находящейся на ней фишкой на два контакта;
Резонансный тип, который настроен производителем на частоту микровзрыва. Он подает сигнал ЭБУ только тогда, когда этот самый взрыв обнаруживается. В среде автомобилистов его называют бочонком. Сегодня данный тип считается устаревшим.

Исправный датчик детонации гарантирует экономичную работу двигателя. Кроме того, в случае исправности всех узлов ДВС сможет реализовать свою максимальную мощность.

О вероятности детонации

Частота детонации коррелирует с тремя основными вещами. Вот они:

Состав бензина. В современных автомобилях высоко требование к октановому числу, и это неспроста. Данное число как раз описывает способность горючего не детонировать. Все знают и говорят о том, что качественное топливо положительно сказывается на функционировании двигателя и продолжительно его «жизни». Они абсолютно правы, но мы хоть немного раскроем, почему это так. Во-первых, хорошее топливо не будет расходовать ресурсы фильтров с экстремальной скоростью. Во-вторых, оно реже детонирует, тем самым минимизируя нагрузки на металлическую начинку мотора. Как видите, сплошная экономия средств в перспективе долгосрочного пользования автомобилем;
Условия работы двигателя. Детонация происходит чаще при определенных нагрузках, выбранных передачах и при сгорании топливной смеси неправильного состава;
Конструктивные особенности моторов. Многие современные автомобили ездят только на 95 и 98 бензине, так как их двигатели имеют большую степень сжатия. Соответственно, возрастает риск детонации, который компенсируется высокой стойкостью топлива к самовоспламенению при резком сжатии. Также важна формы камер сгорания и днищ поршней, нынешнее расположение свечей зажигания. Всегда актуальное правило: заливайте бензин с тем октановым числом, что указано производителем автомобиля на люке топливного бака.

К счастью, автолюбителям не нужно для пользования транспортом держать в голове всего нюансы его конструкции. Специализированной датчик решает проблему детонации. Важно лишь следить за исправностью его работы. Но все же разобраться с принципом его работы не помешает.

Как это устроено

Взглянув на датчик детонации в разрезе, вы увидите следующие элементы: пьезоэлектрическая пластина, пружина, сигнальный провод , тонкая оплетка, резистор. Как только мотор выдает большие механические колебания, на концах данной пластины начинает действовать напряжение. В блоке управления зафиксированы значения безопасного напряжения, которое выдает датчик по ходу работы мотора без риска детонации. Как только порог превышается, блок дают команду на уменьшение угла опережения зажигания.

Такие датчики являются довольно простыми электрическими устройствами. Не оказывают на их работу серьезного влияния внешние условия. Расположение роли тоже не играет — датчики ставят как в передней части мотора, так и в задней.

Отметим также, что детонацией специалисты привыкли называть не только явление несанкционированного взрыва топлива в цилиндрах. Этим термином также обозначают тот электрический импульс, который создается при зажигании.

Основные неисправности датчиков детонации

Перво-наперво водителю стоит обращать внимание на лампочку «Check» на панели. Если она загорелась, нужно проверить двигатель в любом случае. Лампочка указывает на самые разные неисправности деталей двигателя, так что с проблемами уже будет разбираться специалист на СТО. Однако некоторые вещи могут указать водителю на неисправность датчика детонации еще до поездки к мастеру. Вот те самые указатели:

Двигатель сильно шумит при работе;
Начала теряться мощность двигателя;
Двигатель периодически или постоянно троит при работе на низких оборотах;
Ухудшилась динамика разгона транспортного средства;
Ощутимо увеличился расход топлива.

Первичную картинку ситуации дополнит диагностическое оборудование. К примеру, ошибка P0327 указывает на слишком низкий уровень сигнала, а вот P0328 – на слишком высокий. При этом ошибки проявляются и после их сбрасывание в среднем каждые 10 километров пробега. Возможно, некоторые водители с таким сталкивались. Если проблему игнорировать, сиюминутных последствий не будет. Автомобильный ЭБУ будет стараться решить проблему: если в одном из цилиндров обнаружилась детонация, то будет выставлено наибольшое опережения зажигания. Режим работы двигателя заведомо не оптимален. Как результат, снизится мощность и увеличится расход.

Узнать о последствиях частых детонаций можно за осмотром мотора. Во-первых, прогорают днища поршней, равно как и клапаны в целом. Во-вторых, все детали кривошипно-шатунного механизма изнашиваются в ускоренном темпе, как если бы автомобиль эксплуатировался дольше, чем это происходило в действительности. Категорически не рекомендовано закрывать глаза на те вещи, что указывают на детонацию топливной смеси.

Перспективы ремонта

В случае неисправности ДД специалисты на станциях техобслуживания сначала проверяют всю проводку до датчика детонации на предмет обрыва. Если проблема крылась в устройстве, его предлагают заменить. Однако есть одна особенность, которой обладает большинство установленных на азиатские и европейские автомобили датчиков детонации.

Пьезоэлектрическая пластина выходит из строя в очень редких случаях. Корпус датчика имеет специальное наполнение, которое со временем плавится и оголяет пластину. Пластина такое испытание выдерживает, а вот подключенный параллельно к ней добавочный резистор нет. Его сопротивление в большинстве случаев равняется 560 КОм. Эта величина нелинейно меняется в зависимости от температуры. К тому же со временем резистор покрывается ржавчиной. ЭБУ проверяет наличие датчика по наличию сопротивления на нем, однако, пьезоэлектрическая пластина имеет близкое к бесконечности сопротивление. Следовательно, «прозванивает» автоматика упомянутый резистор. Если он вышел из строя, блок управления перестает реагировать на датчик и игнорирует сигнал с пластины. Очевидно, проблема не в датчике целиком, а только в элементе, который налаживает с блоком управления обратную связь.

Ремонт датчика детонации возможен, но дает результат не всегда. В домашних условиях в корпусе проделывается отверстие, удаляется наполнение из компаунда (часто его называют просто «смолой») и шприцом вводится высокотемпературный герметик-прокладка, как-то красный герметик фирмы ABRO, до самых краев корпуса. Возможно, перед этим придется поработать паяльником и аккуратно счистить зубной щеткой пятна ржавчины. Если электронная начинка датчика не была сильно поражена коррозией, устройство после оперативного вмешательства владельца авто будет долго функционировать без появления критических изменений выходного сигнала. Обратно датчик ставится с усилием порядка 19-20 нМ.

Другие способы предотвратить детонацию

Хоть речь и шла о датчиках, автолюбителям кроме устройства их работы и влияния на частоту несанкционированных детонаций топлива стоит знать и о других способах сохранить свой двигатель в целостности.

Выше мы указали основные причины детонации. Теперь поговорим о том, как продлить жизнь автомобильного мотора и применить новые знания на практике. Мы считаем это важным потому, что не все автомобили оснащены датчиками детонации и современной электроникой, которая регулирует работу двигателя. Но ведь с проблемой детонации может столкнуться каждый водитель. Вам стоит знать следующее:

Если детонация началась после заправки новым топливом, старый бензин (солярка) сливается и заливается новое топливо. Заправляться на предыдущей АЗС больше не стоит;
Удаляется нагар в цилиндрах, что позволяет уменьшить степень сжатия и серьезно улучшить отвод тепла. Все моторы имеют функцию естественной самоочистки. На пустой дороге двигателю дают максимальную нагрузку на 2-5 минут. Специалисты рекомендуют делать это несколько раз в день. К слову, когда выхлоп автомобилей на дизеле стал насыщенно-черный или имеет зеленоватый оттенок, такой прогон ничего дает – требуется замена поршневой группы;
Проверяется состояние элементов системы охлаждения мотора, в частности радиатора и вентилятора. Радиатор необходимо чистить хотя бы раз в год, а желательно чаще;
Проверяется состоянием высоковольтных проводов и свечей зажигания. Если есть повод грешить на последние, стоит проконсультироваться со специалистом. Возможно, свечи были подобраны неправильно и провоцируют детонацию из-за раннего зажигания;
Регулируется угол опережения зажигания. После этого нужно выйти на дорогу, набрать скорость 40-50 км/ч, после чего нажать на педаль акселератора;
В бензин добавляются присадки вроде Castrol TBE. Отметим лишь, что серьезного эффекта это дает не всегда, но все же улучшает детонационную стойкость заливаемого бензина. Благодаря такой присадке машина будет лучше заводиться, но стучать «пальцы» все же продолжат, пусть и не так часто.

Резюмируя советы многих автомобилистов, для снижения частоты детонаций мы настоятельно рекомендуем делать следующее: своевременно менять или ремонтировать вышедший из строя датчик детонации, заменить старые свечи на более качественные и адаптированные под работу с вашим двигателем и заправляться подходящим топливом.

Как выбрать датчик детонации

Правильно подобранный датчик детонации связывает управляющую электронику автомобиля и двигатель. Если электроника не будет должным образом регулировать работу последнего, водитель сразу отметит потерю мощности, ухудшение динамики и повышение расхода топлива. Яркий пример: неправильно подобранный датчик дает низкий уровень сигнала (хоть и новый), а бортовой компьютер выдает ошибку P0327. Если верить статистике, с подобным сталкиваются покупатели датчиков фирмы Bosch. Соответствие штатной детали и покупаемой для дальнейшей установки новой должно быть полным.

Правильнее всего будет искать датчик по VIN-коду своего транспорта. Найденная таким образом запчасть встанет на автомобиль как родная. К тому же именно так можно быстрее всего найти оригинальный датчик, который будет исправно служить весь жизненный цикл авто.

Другой вариант: искать запчасти по техническим данным транспортных средств. На датчики детонации правило также распространяется. Нужно учитывать марку, модель, параметры двигателя, годы выпуска. Риск ошибиться есть, но он сводится к минимуму, если вы собираетесь искать датчик детонации в официальном магазине или через проверенный электронный каталог, а также изучите отзывы других автомобилистов. При этом вы быстро сможете подобрать коды ближайших аналогов, которые смогут выступить в качестве замены старого изношенного устройства.

Экскурс по брендам

Рекомендуем брать OEM-запчасть, особенно если у вас новая иномарка. Качество исполнения запчасти будет максимально высоким. И это отнюдь не пустая трата денег. Когда все узлы двигателя и системы охлаждения исправны, датчик детонации не выходит из строя в принципе. А если это оригинал для конкретной модели, то ЭБУ будет принимать и анализировать реальный сигнал, тем самым сводя к минимуму частоту детонаций топлива.

Так как оригиналы стоят немалых денег, имеет смысл взять аналог. Рекордно высокими ценами здесь могут похвастать датчики для автомобилей марок Mazda, Lexus и Mitsubishi. Конечно, оригиналы по качеству исполнения дают фору любым, даже самым дорогим альтернативам. Если вы решились на покупку аналога, ищите датчики вот этих фирм: Bosch, SWAG, а также Behr/Hella (Германия), NGK (Япония)

Доступные в плане цены запчасти предлагает Amulet (Польша), Meyle, Febi (Германия), FAE (Испания). Правда, по качеству исполнения и времени эксплуатации они отличаются от перечисленных выше вариантов в худшую сторону.

В контексте покупки описываемой запчасти, советуем отдавать предпочтение только дорогостоящим аналогам и оригиналам для вашей марки авто – такие изделия служат в десятки раз дольше дешевок от малоизвестных производителей.

Вывод

Датчик детонации – одно из простых, но очень эффективных решений, которое повсеместно используется в электронных системах защиты двигателя от самовоспламенения топлива. С таким датчиком электроника сама может решить проблему детонации, тем самым улучшив поведение двигателя и уменьшив износ поршней, ГБЦ и самих цилиндров. Можем также отметить серьезное уменьшение расхода топлива после замены старого неисправного датчика на новый. Так что ДД нельзя назвать неэффективным устройством за большие деньги. Напротив, с ним можно смело реализовывать весь потенциал инжекторных двигателей. Многие инженеры признают простоту и изящность этого устройства, способного работать практически в любых условиях при тесном сотрудничестве с ЭБУ. Так что если на вашем автомобиле стоит датчик детонации и вы недовольны его работой, стоит провести его ремонт самостоятельно или купить ему замену, ведь это стоит каждой потраченной копейки.

Сегодня вы можете найти много хороших аналогов немецкого и японского производства, которые будут служить вам верой и правдой долгое время. Рискнем даже предположить, что единоразовой установки нового высококачественного датчика будет достаточно, чтобы вы больше не вспоминали о связанных с ним неполадках весь дальнейший период эксплуатации авто.

Собранная инфа о датчиках детонации и их проблемах — Toyota 4Runner, 3.0 л., 1993 года на DRIVE2

И так, если я кого то еще не замучил своими ДД…решил, пообщавшись и с субароводами, не много собрать всю инфу в кучу.

Что такое датчик детонации и как он влияет на работу мотора.
Датчик детонации для себя легче представить, как микрофон. При колебательных движениях вырабатываться напряжение на выводах датчика.

Сигнал приходящий от датчика детонации(при ее проявлении) заставляет ЭБУ сильно заподзднять зажигание и увеличивает подачу топлива, от сюда тупость в динамики и повышенный расход топлива. Но зато сохраненный ресурс ДВС.

Виды датчиков детонации
Все существующие датчики детонации делятся на два типа — резонансные(одноконтактные в виде бочонка) и широкополосные(в виде кольца-шайбы с фишкой на 2 контакта). На 4runner стоит «старого» типа, те резонансный(в виде бочонка).

Каждый тип датчиков имеет совершенно разный принцип работы и они не могут быть взаимозаменяемыми (между видами):
— Датчик широкополосного типа фиксирует и передает весь спектр шумов электронному блоку управления, который, в свою очередь, обрабатывает полученный сигнал и самостоятельно выявляет соответствующий детонации шум.
— Датчик же резонансного типа(как на Ранере) настроен на частоту микровзрывов, соответственно посылает сигнал контролеру только в случае его обнаружения.

Широкополосный датчик

Резонансный датчик

Как работает датчик детонации
При возникновении детонации, на слух — металлические удары, на выводах датчика образуется сигнал, который в последствии обрабатывается в ЭБУ и на основе своих внутренних программ фильтруется.
Резонансные датчики настроены на определенную частоту звука детонации мотора, и у каждого мотора он разный и зависит от диаметра поршня. Частота эта рассчитывается по формуле:

f(кГц)=900/(Pi * r), где r — радиус поршня.
Т.е. допустим для диаметр поршня 84мм:
f=900/(3.14*42) = 6.8кГц.
При переходе допустим на ремонтный размер 85мм получаем:
f=900/(3.14*42,5) = 6.7кГц.

Датчик детонации должен иметь определенное сопротивление, по которому блок управления ДВС делает вывод о состоянии цепи этого датчика. Либо цепь разорвана, либо замкнута на коротко. Из того что удалось найти в иннете — сопротивление датчика детонации ВАЗ — «бесконечность», Subaru, Nissan, Mazda, Fiat — 560Ком, Hyundai и Тойота(«старые»)-1МОм…5МОм(?!).

Для экспериментов можно припасти несколько 560КОм-ных резисторов.

Как проверить датчик детонации
Проверить снятый датчик можно следующим образом:
1-проверить на сопротивление.
Мультиметр, включенный в режим омметра должен показывать определенное для вашего авто сопротивление.
Таким же образом, но отключив разъем эбу, можно прозвонить и всю проводку датчика, не снимая последнего.

2-проверить на вольтаж.
Мультиметр, включенный в режим вольтметра с пределом измерений до 200 мВ. при простукивании датчика вольтаж должен изменяться.

Относительно Тойоты не уверен, НО..
ЭБУ выдает на ДД опорное напряжение 5 В. Резистор, расположенный внутри датчика детонации, понижает напряжение до 2,5 В(резистивный делитель напряжения). Сопротивление резистора от 330 до 450 Ом. Во время нормальной (без детонации) работы двигателя напряжение на выходе датчика остается постоянным на уровне 2,5 В. При появлении детонации ДД генерирует сигнал переменного тока, который поступает в контроллер по той же цепи, по которой подается опорный сигнал 5 В. Это возможно потому, что опорный сигнал 5 В является напряжением постоянного тока, а обратный сигнал детонации — напряжением переменного тока. Амплитуда и частота сигнала переменного тока ДД зависят от уровня детонации.
Если обрыв цепи — должно быть +5В, если короткое замыкание 0В.(Кое где это носит название — резистор регистрации обрыва/короткого замыкания двигателя Toyota)

Касаемо 4Runner…
По принципиальной схеме видно что ДД, представлен в виде резистора.

Если в самом датчике резистор R1 выйдет из строя — то это воспримется ЭБУ, как обрыв цепи или КЗ.
Восстановить обрыв цепи можно(с условием работы пьезоэлемента) подпайкой возле эбу резистора того же номинала, что и у исправного датчика. Одной ногой припаять к сигнальной жиле, другой к «массе».

Как установить датчик от другого авто
Таким же образом, многие устанавливают на свои иномарки датчики от ВАЗ, подпайкой нужного сопротивления.(Если изначально в авто предусмотрен широкополосный ДД, те двухконтактный, в виде шайбы-кольца)

Далее у многих часто возникает ошибка детонации связанная с различными факторами, при которых детонация, как таковая не проявляется, но чек выскакивает. Повышенная шумность работы ДВС, наводки на сигнальный кабель ДД и т.д. В таком случаи можно установить фильтр, те конденсатор емкостью от 2500 до 4700пФ. Одной ногой конденсатор нужно припаять к сигнальной жиле, другой к «массе». При возникновении посторонних шумов, конденсатор будет сглаживать эти шумы.

PS Вообщем, друзья, я постарался собрать все во едино, тк однозначного ответа и в одном месте найти мне лично не удалось. Надеюсь такая информация станет для кого то полезной и он сэкономит время для поиска и устранения неисправности по датчику детонации.

Подробно о том, для чего нужен датчик детонации двигателя

Одним из главных условий корректной работы автомобильного двигателя заключается в нормальном горении топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Условием для этого является множество факторов, основополагающие среди которых — высококачественное топливо и угол опережения зажигания.

Если эти два критерия не выполняются, то это провоцирует возникновение детонации, а она в свою очередь становится поводом для серьезных поломок автомобиля.

Принцип детонации основан на том, что определенная порция бензина из-за посторонних причин локально воспламеняется в камере возгорания. Данное действие происходи до момента возникновения искры между электродами свечей, то есть опережает загорание. При этом давление и температурный показатель намного выше.

Расположение и функциональные принципы

Устройство фиксируется между вторым и третьим цилиндром на блоке. Такое месторасположение выбрано абсолютно не случайно. Дело в том, эта точка считается наиболее горячей, к тому же самой приближенной одновременно к двум цилиндрам. Именно там детонация начинает действовать раньше всего, и когда достигает максимального уровня, в других частях она еще только начинает образовываться.

Сенсор представляет собой своеобразное устройство, которое преобразует механическую колебательную энергию каждого цилиндра во множество электроимпульсов. Конструкция предельно простая: пьезоэлектрическая пластина с шунтирующим резистором и защитным корпусом.

Если начинает возникать детонационное волнение, то на каждом конце пластины образуется напряжение.Он постоянно пересылает сигналы ЭБУ двигателя. Тот реагирует на них изменением угла опережения и составным качеством топлива.

Схема работы датчика очень похожа на функционирование пьезоэлектрического микрофона, настроенного на звуковые волны колебаний, свойственных только процессу детонации. Из-за того, что на работу двигателя влияет взаимодействие большого количества разнообразных деталей, она сопровождается множеством звуков определенной частоты.

Для того чтобы нейтрализовать ошибочную реакцию на посторонний звук, сенсор, подобно камертону, перенастраивается на другую звуковую волну (детонации). Ее диапазон составляет от 25 до 75 Гц.

Звуки, которые не входят в эти границы, относят к посторонним шумам, они являются маркером неисправности пальцев, поршней или вкладышей двигателя.

Эти звуковые «чужие» сигналы распространяются по металлическому блоку ДВС и с определенного момента достигают пластины датчика детонации, заставляя его резонировать. На концах пластины возникает напряжение, которое после преобразования считывает электронный блок управления.

Существует два основных типа датчиков детонации:

широкополосный, воспринимающий несколько основных видов сигнала, относительно которых прибор определяет частоту и уровень сигнала, передаваемый на ЭБУ;
резонансный, настроенный на определенную одну частоту, начинает сигнализирующее действие только в случаях совпадения /возникновения резонанса со звуковой волной, которая была сгенерирована детонацией воздушно-топливной смеси

Если датчик вышел из строя

Работа электронного блока управления построена таким образом, что при малейшей неисправности датчика детонации он оперативно в целях безопасности установить поздний срок зажигания.

В случае неисправности датчика двигатель функционирует уже не в корректном режиме, а ЭБУ не может выставлять точный и правильный угол опережения. Поэтому при детонационном горении топливной жидкости образуются достаточно высокие силовые нагрузки в виде интенсивных ударов, а также заметно возрастают показатели теплоотдачи у кривошипно-шатунного механизма.

Это, в свою очередь, приводит к износу всех деталей двигателя, а следственно, может стать причиной общей поломки автомобиля.

Таким образом, неисправный датчик напрямую влияет на экономичность и динамику работы ДВС.

Сигнальным маркером того, что датчик детонации вышел из строя служит загорание лампочки «CheckEngine», а также больший, чем обычно расход топлива и интенсивные газовые выхлопы. В этом случае датчик детонации подлежит замене.

Как самостоятельно проверить датчик?

Чтобы узнать, как работает датчик детонации двигателя, следует пройти соответствующую диагностику в сервисе. Там специальное оборудование выдаст код ошибки, а автослесарь устранит все неисправности.

Если нет возможности расшифровать код сообщения на информационной панели, то можно попробовать самостоятельно продиагностировать на наличие неисправности датчик детонации.

Первоначально следует залить в бак бензин высокого качества и прогреть его в течение некоторого времени до рабочих показателей.
Далее проверяется мотор, корректность его работы. На скорости, не превышающей 40 км/ч перейти в режим повышенной передачи.
Одновременно педалью газа резко добавить обороты.

Если в ближайшую минуту будет слышен детонационный стук, то можно считать, что датчик работает корректно. В случае если звон не обнаружился, то это косвенно подтверждает неисправность устройства.

Также можно использовать дополнительную проверку, основанную на особенных характеристиках работы электронного блока управления. При переходе на аварийный режим функционирования маркерами неисправности датчика станут:

быстрый перегрев мотора при относительно низких температурах воздуха;
возникновение такого явления, как «троение» двигателя;
свечи зажигания забиваются нагаров из-за того, что топливная смесь переобогащается;
расход бензина увеличивается, а мощность двигателя заметно уменьшается

При таких «симптомах» автомобиль не рекомендуется эксплуатировать, так как это может привести к значительному и дорогостоящему ремонту.

Чем опасна неисправность датчика детонации

Даже если вы не слишком глубоко разбираетесь во внутреннем устройстве механизмов своего автомобиля, в ваших силах обеспечить их бесперебойную работу. Кто, как не вы, в первую очередь может обнаружить нестабильность функционирования некоторых узлов. Учитывая, что поездки с отдельными неисправностями могут иметь серьезные последствия, любой водитель должен хотя бы по минимуму знать принципы работы деталей своей машины, знать их ресурс, уметь определять и устранять банальные неполадки независимо от марки и модели авто.

Большинство современных автомобилей работают при помощи массы датчиков, неисправность которых, в основном, может быть установлена посредством компьютерной диагностики на сервисном оборудовании. Однако некоторые датчики дают о себе знать достаточно явно, и при должной внимательности водителя не составит особого труда определить, какой именно вышел из строя.

Детонационное сгорание топливно-воздушной смеси

С датчиком детонации проблемы возникают редко, только ни в коем случае исключать его не стоит. Он служит для контроля уровня детонации двигателя. Дело в том, что небольшая часть топливно-воздушной смеси в цилиндрах мотора сгорает именно с детонацией. Происходит это при условии, что смесь несколько удалена от свечи зажигания и, нагреваясь, сгорает с образованием «взрыва». При этом возникает характерный стук в кривошипно-шатунном механизме мотора, некоторые водители говорят, что «стучат пальцы».

На возникновение детонационного сгорания обычно влияют химический состав бензина (топливо с более высоким октановым числом несколько устойчивей к детонации) и конструктивные особенности мотора (как правило, чем выше степень сжатия в цилиндрах, тем более высокооктановое топливо необходимо автомобилю).

Принцип работы датчика состоит в том, что он при возникновении вышеуказанного явления посылает сигнал в блок управления двигателем, который производит корректировку настроек зажигания для ликвидации возникающей детонации.

В случае выхода из строя датчика детонации, автомобиль имеет слабую динамику разгона, двигатель на холостом ходу работает нестабильно, на панели приборов загорается сигнал “Check Engine”. Кроме того, увеличивается расход топлива, и, как следствие, появляются дымные выхлопы.

При неисправном датчике двигатель продолжает работать, однако блок управления уже не может корректно выставить угол опережения зажигания. Это чревато опасными последствиями. При детонационном сгорании топлива возникают высокие ударные нагрузки, повышается теплоотдача кривошипно-шатунного механизма. В целом все это провоцирует значительный износ деталей двигателя, а значит, увеличивает вероятность его поломок. Чтобы уберечь двигатель автомобиля, достаточно своевременно выявить проблему и заменить датчик детонации.

что он делает, признаки неисправности, как заменить

Основные признаки неисправности датчика детонации дают возможность сделать вывод о необходимости проведения его замены. Детонация является основным недостатком двигателя внутреннего сгорания, имеет значительное влияние и пренебрегать ей нельзя. Среди множества различных датчиков, используемых для улучшения работы двигателя автомобиля, датчик детонации применяется для предотвращения детонационного сгорания топлива.

Детонацию горения топливной смеси можно выявить по ее главной черте – возникновению звонких стуков, которые по их признакам часто считают за стук пальцев поршневой группы. Усилие при детонации очень большое, когда неисправны системы предотвращения детонации мотор может выйти из строя через пять тысяч километров пробега.

При отклонении характеристики качества топливной смеси или угла зажигания от номинальных величин повышается детонация, снижается мощность и повышается температура мотора.

Первой основной функцией датчика детонации является своевременная реакция на факторы незапланированного горения, чем дает возможность электронному блоку вносить изменения в функционирование двигателя.

Как проверить датчик детонации

Равной заменой рабочим датчиком.
Тестирование электронного блока на запущенном двигателе.
С помощью мультитестера.

Устройство датчика довольно надежное и простое, поэтому крайней необходимости в постоянном его обслуживании и контроле не требуется, кроме заводского брака или явных признаков поломки.

Признаки неисправности

Повышенный расход топлива.
Плохая приемистость.
Загорается индикатор «Чек» на приборной панели.
Часто возникающий звук детонации.
Большая дымность выхлопных газов.
Уменьшение мощности двигателя.

Основным признаком поломки датчика детонации является загорание индикатора ошибки на приборной панели. Исправность этого датчика или его поломка определяется электронным блоком, и при отсутствии сигнала необходимой формы и величины, компьютер переключается в режим тестирования фактора неисправности датчика. Если такая настройка не дает результата, то электронная система обогащает горючую смесь и одновременно снижает угол опережения зажигания.

Аналогичный порядок действий обусловлен необходимостью предотвращения выхода из строя газораспределительного механизма и последующее разрушение элементов поршневой группы.

Неисправный датчик детонации не способен остановить работу мотора, поэтому часто у многих водителей появляется вопрос о том, на что может влиять этот датчик, и нужен ли он вообще, если работоспособность силового агрегата сохраняется.

Его поломка делает функционирование автомобильного двигателя не оптимальной. Чтобы создать повышенную экономичность и эффективность мотора автомобиля, его главный режим подобран в интервале наименьшего обогащения топливной смеси. При наибольшем угле зажигания. Такие наиболее выгодные условия близки с режимом появления и развития горения топлива с детонацией.

С помощью контроля над детонацией удается подойти наиболее близко к границе, за которой оптимальное сгорание топлива переключится на детонационный режим, с быстрым последующим выходом двигателя из строя. Наиболее выгодная по экономии топливная смесь является такой смесью, которая горит с малым признаком возникновения детонации. Считывание датчиком явления детонации дает возможность точно откорректировать состав горючей смеси.

По принципу действия этот датчик аналогичен простому пьезоэлектрическому микрофону, который отрегулирован на некоторую частоту звука, который характерен только для детонации. В работающем моторе много деталей, создающих звук определенной собственной частоты. Чтобы предотвратить ложные срабатывания датчика на посторонние звуки, его чувствительный элемент – сенсор, настраивается на детонационную звуковую волну.

Для детонации характерен звук частотой от 25 до 75 герц. Другие звуки способны сказать о неисправностях вкладышей, поршней и пальцев двигателя.

Сильные металлические звуки, появляющиеся при первых симптомах детонации топливной смеси, проходя по металлическому блоку двигателя, доходят до пьезокристалла, встроенного в корпус, и вынуждают его колебаться в резонанс и генерировать на клеммах слабый электрический сигнал.

Действие датчика детонации заключается в получении от электронного блока сигнала определенной частоты и величины. При этом он оставляет его без изменений, и доказывает свою работоспособность. Когда пьезокристал срабатывает, то частота и величина сигнала повышаются, что позволяет микрокомпьютеру откорректировать характеристики работы двигателя. При этом сила сигнала на клеммах датчика непосредственно зависит от силы колебаний звука.

По устройству отличают два главных вида датчиков детонации:

Широкополосные датчики.
Резонансный вид датчика.

Первый вид устройства принимает несколько основных значений частоты сигнала. По ним он создает определенную величину и частоту сигнала для электронного блока. Второй вид настроен на другую определенную частоту, и выдает сигнал только при возникновении или совпадении резонанса с волнами звука, создающимися явлением детонации при сгорании топливной смеси.

Где находится датчик детонации

Сенсорный элемент расположен на блоке цилиндров мотора между 2-м и 3-м цилиндрами, так как это самое горячее место на двигателе, и оптимальное расстояние по отношению к обоим цилиндрам. Подбор места расположения датчика не случайный, так как детонация начинает развиваться именно в наиболее нагретой камере сгорания, в отличие от остальных цилиндров, где температура только что достигла допустимой величины.

Место фиксации датчика должно иметь плоскую ровную поверхность, чтобы не допустить искажения звука или акустического сопротивления. Корпус устройства всегда фиксируется с помощью резьбовой шпильки, дающей гарантию качественного прилегания к нужному месту.

Способы проверки работоспособности

При появлении на приборной панели индикатора неисправности датчика детонации многие водители часто игнорируют такой сигнал, снимают на некоторое время провода с батареи аккумуляторов, и перезагружают электронный блок. Этим удаляется сообщение неисправности. Они даже не хотят проверить содержание этой ошибки. Такой сигнал позволяет сравнить возможные симптомы с другими рабочими признаками на работающем моторе.

При этом рекомендуется расшифровать код неисправности, и узнать в чем ее причина. Это может быть серьезной поломкой, которая может вывести из строя мотор в целом. Можно проверить признаки неисправности на работающем моторе, но сначала нужно залить заведомо качественный бензин прогреть двигатель до рабочих параметров. Нужно протестировать работу двигателя – не возникнут ли другие признаки неисправности. На малой скорости до 35 км в час можно переключиться на более высокую передачу, и быстро увеличить обороты мотора педалью газа.

Если датчик исправен, то на короткое время будет слышен детонационный звон, и электронный блок быстро скорректирует детонационное горение путем изменения состава горючей смеси. Если таких симптомов нет, то, скорее всего датчик детонации неисправен.

Чтобы дополнительно проверить работоспособность этого сенсора, можно применить особенность работы электроники автомобиля. При этом электронный блок переключится на аварийный режим с небольшим углом опережения зажигания и топливная смесь значительно обогатится. Это даст возможность сохранить работоспособность мотора при неисправном датчике детонации.

Косвенные признаки неисправности

Большое повышение расхода топлива при сильно выраженном снижении приемистости и мощности двигателя.
Свечи зажигания забиваются нагаром, ввиду чрезмерного обогащения горючей смеси.
Возникновение калильного зажигания, а также «троение» мотора при работе.
Двигатель быстро перегревается, даже при прохладной погоде.

Ездить на таком автомобиле с рассмотренными признаками запрещается, требуется выполнить проверку и при необходимости установить новый датчик детонации.

Проверка датчика со снятием

Необходимо найти место нахождения датчика. Чаще всего это место находится в середине блока цилиндров между средними цилиндрами. Однако лучше прочитать руководство по автомобилю и выяснить вид датчика, его сопротивление и маркировку.

Порядок снятия

Вначале необходимо открутить гайку на шпильке ключом на 13 или 22 мм, в зависимости от конструкции датчика. Затем следует аккуратно отключить и убрать в сторону электрический разъем, демонтировать датчик со шпильки. На корпусе имеется два контакта – сигнальная клемма и масса.

Внутри датчика расположен пьезоэлектрический кристалл, который чувствителен к падениям на пол и различным ударам. Его конструкция неразборная, поэтому не следует пытаться его разобрать.

Для тестирования работы сенсора можно применить мультиметр с интервалом измерений в несколько тысячных вольта. При этом не следует применять для щупов старые скрученные проводники, так как их сопротивление не сочетается с мультиметром. К среднему отверстию датчика нужно подключить отрицательный щуп мультиметра, а положительный щуп – к клемме управления. По возможности следует применять более короткие измерительные проводники.

Аккуратно, с малым воздействием ударяем каким-либо металлическим предметом по металлическому среднему элементу сенсора. При этом мультиметр должен показать некоторый скачок напряжения до 150 милливольт, что означает исправность датчика. В противном случае никаких всплесков напряжения не будет.

При наличии у вас других заведомо исправных датчиков можно провести на них тестирование показаний напряжения. Лучше, если эти датчики уже были в употреблении, но еще исправны. Это будет залогом проведения правильной проверки.

Признаком проблем с работоспособностью детонационного сенсора является слишком высокое или низкое внутреннее сопротивление.

Чтобы проконтролировать, есть ли внутренний контакт, нужно измерить значение сопротивления между клеммами датчика, и сравнить их с параметрами, указанными в инструкции.

Наиболее надежным методом проверки работоспособности датчика является его установка на автомобиле с исправным датчиком. Возникновение легкой детонации подтверждает признак того, что датчик не работал. Дополнительно можно поставить проверяемый сенсор на другой мотор и проверить его на возникновение детонации при быстром нажатии на педаль газа. В результате необходимо провести сравнение симптомов работы неисправного и исправного сенсора. Если признаки проявятся и на другом двигателе, то датчик необходимо заменить новым.

Как заменить датчик детонации

Замена датчика должна производиться только на аналогичную марку, и при условии совпадения номера по каталогу. Это требование необходимо соблюдать для создания безопасной и качественной работы электронного блока. Однако имеется опасность ошибиться, если это окажется поддельным китайским изделием.

Необходимо следить за исправностью сенсора, и не стоит откладывать его замену, если это необходимо. Процедуру замены можно выполнить самостоятельно. Для этого нужны гаечные ключи и новый датчик детонации.

Порядок замены

В первую очередь необходимо определить местонахождения этого сенсора на вашем автомобиле. Это можно сделать по прилагаемому к автомобилю руководству, или найти видеоролик в интернете. Обычно его располагают между цилиндрами на блоке двигателя. У иностранных марок автомобилей он может располагаться в канале системы охлаждения мотора. У двигателей с турбонаддувом придется снять интеркулер, для того чтобы демонтировать датчик детонации.
Провести подготовительные работы. Сначала двигатель нужно охладить. Затем, если автомобильная аудиосистем оборудована охранным кодом, то нужно найти его, в противном случае ее будет невозможно включить. Далее, при вкрученном сенсоре в систему охлаждения мотора, необходимо слить охлаждающую жидкость, чтобы не допустить ее потери при замене сенсора.
Процедуру нужно начинать с батареи аккумуляторов, отключив от нее минусовой провод. Если датчик детонации был установлен с двумя контактами, то перед его снятием нужно отключить датчик еще и от проводной колодки.
Открутить датчик с помощью гаечного ключа. Размер ключей может быть различным: 12, 13 или 22, в зависимости от вида крепления.
Установить и зафиксировать новый датчик на штатное место. Нельзя затягивать гайку с чрезмерным усилием. Новые датчики производятся с резьбой, покрытой специальным герметиком с антипригарными свойствами. Подключить все разъемы и провода электрической цепи, и заполнить охлаждающую систему антифризом. Установить на место интеркулер турбонаддува.

Этот процесс замены не всегда можно выполнить самостоятельно, так как на некоторых автомобилях к нему трудно добраться. В таких случаях лучше обратиться в автомастерскую.

Замена датчика на отечественных автомобилях

Движение на автомобиле с неисправным датчиком детонации недопустимо. Как и другие устройства контроля и настройки режима работы мотора, сенсор детонации должен всегда находиться в исправном виде, так как нарушение этих процессов приведет к поломке двигателя. Детонация, кроме уменьшения мощности, разрушает весь двигатель.

Детонацию можно сравнить с взрывом, увеличивающим давление в камере сгорания, и поломку клапанов и поршней, а также цилиндров. Поэтому быстрая замена поврежденного датчика является обязательной работой во время технического обслуживания автомобиля.

На отечественных автомобилях предусмотрено в основном два типа датчиков: 2-контактные и 1-контактные. Эти устройства имеют значительные отличия, их замена между собой не допускается. Необходимо приобретать только тот вид датчика, который предусмотрен именно на вашем моторе.

Одноконтактный сенсор нужно выкручивать с помощью торцового ключа. Заблаговременно нужно выключить зажигание и отключить проводку. Если датчик имеет два контакта, то откручивается не датчик, а гайка крепления. Перед снятием проводятся те же процедуры.

После снятия нужно установить новый сенсор, затянуть гайку и подключить провода. Чтобы удалить все ошибки электронного блока, нужно снять аккумуляторную минусовую клемму, и подождать около 30 секунд, затем снова подключить ее.

устранение причин провалов при разгоне

Водители часто задаются вопросом, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. Вроде бы мотор работает нормально, но при этом, стук все появляется. Автолюбители делятся на тех, которые не реагируют на это явление, другие люди паникуют при появлении такого признака, и сразу несутся в ближайший сервис. На самом деле, оба варианта поведения не совсем верны. Такой стук может привести к серьезным проблемам, поэтому нужно искать причину, и устранять ее. При этом, большая часть причин, вызывающих такое поведение силового агрегата, легко устраняются даже неопытным автомобилистом.
Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне? Чтобы ответить на этот вопрос нужно разобраться, отчего возникает это явление. В нормальном состоянии воспламенение горючей смеси происходит равномерно. Взрывное сгорание топлива начинается возле свечи и одновременно распространяется в разные стороны. Скорость распространения взрыва около 20-30 м/сек. В случае детонации переобогащенная смесь начинает взрываться сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна движется хаотично, наталкиваясь на стенки цилиндра, остатки смеси взрываются. Скорость волны при этом может достигать 1000 м/сек.
Последствия
. Как мы уже выяснили детонация, это по сути неуправляемое сгорание топлива. При этом, стенки цилиндра нагреваются неравномерно, в местах ударов взрывной волны температура повышается значительно. Это может приводить к деформации блока цилиндров. Также может перегреться и деформироваться поршень. Взрывная волна при определенных условиях может испортить клапана. Также она может повредить шатуны. В любом случае, систематическая и сильная детонация приведет к необходимости
капитального ремонта
двигателя.

Причины возникновения

При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.

Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.

При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.

Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.

Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:

Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.

Стучат клапана при разгоне — что делать?

Замечательно, когда автомобиль новый, двигатель тихо работает и его не слыхать при разгоне с педалью в пол. Но время неумолимо движется вперёд и наступает такой момент, когда Вы замечаете, что былая тишина попросту улетучилась, а под открытым капотом Вы видите клокочущего монстра, ранее издававшего приятное пение, сейчас оскорбляет Ваш слух чем-то совершенно несуразным.

Шумная работа двигателя автомобиля зачастую связана с проблемами в газораспределительном механизме: увеличившиеся зазоры и стук всегда появляются, как непрошенная парочка неразлучных гостей. Самое первое, что может прийти в голову – это отрегулировать зазоры в клапанном приводе. Зачастую это помогает, но порой может и показаться, что стук только усугубился, ведь продолжает стучать один клапан или даже несколько. И на первый взгляд непонятно почему же так? Зазоры отрегулированы, распределительный вал вполне хорошо выглядит. И в голову сразу приходит мысль, что проблема не находится на поверхности, а затаилась где-то внутри, но где же? Вот-вот необходимо разобраться, а руки всё не доходят, а стук всё громче и громче!

Клапан – очень ответственная деталь и мы думаем не следует никому этого объяснять. Неисправности, возникающие с клапанами – вещь не только очень серьёзная, но и весьма опасная и об этом многие знают не понаслышке. И порой встречаются совершенно неочевидные проблемы, в результате которых не получится ограничиться лишь заменой испорченной детали. В любом случае перед тем, как заняться ремонтом чего-либо или менять это, найдите причину конкретной неисправности. Весьма полезно. В противном случае совсем скоро и весьма неожиданно в похожей ситуации может оказаться и недавно установленный механизм. А во избежание этого лучше быть осведомлённым о том, в каких условиях она работает.

Причины стука клапанов

Главной причиной, влияющей на появление стука, является увеличивающийся зазор между кулачками распределительного вала и рычагами. Если между этими деталями увеличится зазор, кулачок будет стучать о рокер, результатом чего окажутся посторонние звуки, будто металлический цокот. Чем больше будет становиться зазор, тем больше будет увеличиваться износ и повреждения, которые в конечном счёте приведут к полному выходу из строя всего двигателя внутреннего сгорания. Зазор между данными деталями выставляется производителями в зависимости от марки автомобиля, но имеет одинаковую величину для определённых моделей.

Уменьшеный зазор – это тоже плохо, ведь в таком случае происходит зажатие клапана, а спустя определённое время он и вовсе перестанет закрываться до конца. Если продолжать ездить с не плотно закрытыми или зажатыми клапанами, то перегрева двигателя Вам не избежать, а так же и снижения компрессии. Не исключена и вероятность полного выхода из строя одного или даже нескольких цилиндров. Для того, чтобы подобный сценарий не воплотился в реальность, необходимо своевременно регулировать клапаны. Примерно каждые 10-15 тысяч километров пробега.

Кроме неправильно произведённой регулировки клапанов, причиной стука в двигателе может быть и детонация силового агрегата. Детонация в двигателе по своей природе похожа на микровзрыв, во время которого огненная волна бьёт о стенки цилиндров и другие элементы поршневой группы. В результате таких ударов и может происходить стук клапанов. Помните ещё и то, что порой металлический цокот не обязательно связан с повреждением клапанов. Основными признаками, характеризующими возникновение детонации, являются: повышение вибрации, чёрный дым из выхлопной трубы или другой не свойственный цвет дыма, снижение мощности и перегрев силового агрегата.

Если стук клапанов возникает в прогретом двигателе, то причина, в основном, скрывается в больших оборотах при низком масляном давлении, которое возникает из-за увеличившихся зазоров и повреждения деталей. Далее мы расскажем о том, как понять причину стука клапанов именно в Вашем случае:

1. Проверяйте не только впускной клапан двигателя, но и выпускной. В первую очередь обеспечьте нормальное давление масла и проверьте все его основные характеристики.

2. Если стук клапанов возникает «на холодную», тогда это первый признак того, что износился толкатель. Если толкатели загрязнились или в них возникла течь, они могут стать причиной неполной подачи масла в клапаны. Именно поэтому во время перегрева и можно будет слышен характерный металлический стук.

Если давление масла в норме, проверьте зазоры, вполне возможно, что потребуется регулировка клапанов. Зазоры регулируются с помощью специальных щупов. Их устанавливают в щель между штоком и коромыслом или толкателем и кулачком, всё зависит от расположения распредвала. Если же всё, что Вы бы не делали не увенчалось успехом, тогда следует обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, иначе Вы угробите свой силовой агрегат.

Что делать если стучат клапана при разгоне?

Если двигатель застучал в пути, то вряд ли с этим можно будет справиться по месту. Можно проверить масляный уровень, ведь с недостаточной смазкой связаны и повреждения деталей, что вызывает стук. Обычно после того, как масло долито до номинального уровня, стуки в моторе должны прекратиться. Далее выясните две вещи: происходит ли усиление стука под нагрузкой и насколько быстро он нарастает по мере развития скорости. Если ответы носят положительный характер, тогда вернее всего повреждены подшипники коленчатого вала. Продолжать дальнейшее движение с таким дефектом очень опасно, ведь двигатель в скором времени выйдет из строя с перспективой дальнейшего ремонта.

Возник стук в силовом агрегате автомобиля после того, как его заправили некачественным топливом на сомнительной заправочной станции. Если стуки носят затихающий характер, то они, как правило, не опасны. Некоторые из них могут проявляться в двигателе без видимых изменений не один десяток тысяч километров. Поэтому двигаться дальше или нет будет зависеть от увеличения интенсивности стука. Если такое было Вами замечено, тогда движение следует немедленно прекратит и заглушить двигатель.

Как исправить стук клапанов при разгоне?

У автомобилей, как правило, может быть два или более клапанов на цилиндр. Один из них производит запуск горючей смеси, другой выпускает отработанные газы. Соответственно клапаны и обрели свои названия: впускной и выпускной. А механизм, приводящий эти клапаны в действие называется газораспределительным или ещё по простому клапанным. После достижения двигателем высоких температур, детали начинают расширяться. Следовательно (вспомним физику седьмого класса) на двигателе в остывшем состоянии должны быть, строго определённые производителем, зазоры.

Если клапаны отрегулированы некорректно, это приведёт к снижению эффективности КПД двигателя и скорейшему износу его деталей. Например, если зазор слишком мал, клапаны вместе со своими сёдлами будут подгорать. С большими зазорами ситуация иная: открытие клапанов будет происходить не полностью, в результате чего мощность мотора будет существенно падать, а Вы услышите металлическое цоканье.

В среднем, каждые 25 тысяч километров появляется необходимость регулировки клапанов. Уровень стука, в моторном отсеке, зачастую, зависит от количества клапанов в двигателе имеет та или иная модель автомобиля. Следовательно чем их больше, тем сильнее стук в случае их износа. Для того, чтобы предотвратить этот неприятный шум, используются гидравлические толкатели, которые поддерживают зазоры клапанов в определённом постоянном положении.

Для лучшей и более корректной работы ГРМ клапаны двигателя чистят. Ведь со временем эксплуатации они обрастают нагаром, который мешает им находиться в нормальном положении. Поэтому клапаны и нуждаются в периодической очистке и притирке. При систематическом выполнении своевременных профилактических работ газораспределительного механизма, двигатель Вашего автомобиля будет не только стабильно работать, но и значительно экономить топливный расход.

Технология регулировки клапанов:

— снимите крышку клапанов;

— поднимите одно колесо домкратом;

— поставьте приспособление для нажатия клапанов;

— посчитайте, где впускные, где выпускные клапана;

— проверните колесо до тех пор, пока колено вала не будет вверху, а у первого клапана замеряйте зазор;

— посчитайте, какая шайба нужна, если есть, то ставьте. Для этого есть специальный кулачок, придерживающий седло в состоянии нажатия. Таким образом обеспечивается беспрепятственный доступ к шайбе. Достаньте её пинцетом, либо зажимом. Аналогично проведите работу со всеми оставшимися клапанами.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Негативные последствия от детонации

Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.

Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).

Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.

Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.

К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.

Чем опасна детонация

Детонация может повлечь за собой непоправимые последствия для машины: прогары, прожоги и повреждения клапанов, поломка поршневых колец – это неполный список возможных повреждений. Корпусные детали двигателя также могут потрескаться. Современные двигатели, работающие на высоких оборотах, могут из-за детонации за считанные секунды выйти из строя.

Способы устранения детонации

Наряду с причинами образования детонационных процессов, существует и ряд приемов для ее предотвращения. Их цель — активно ускорять процесс горения остаточного количества топливной смеси, а также замедлить протекание окислительных химических процессов, образующихся в полости камеры сгорания.

Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
Сокращение пути фронта пламени.

В последнее время интенсивно разрабатываются приемы с использованием электроники против того, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. С этой целью создаются микропроцессоры для управления силовым агрегатом.

Создаваемые интеллектуальные датчики позволяют не только отслеживать все процессы, образующиеся и развивающиеся внутри цилиндров, но и корректировать их за счет изменения состава топливной смеси, а также путем изменения угла опережения зажигания.

Любой посторонний шум в двигателе автомобиля должен вызывать настороженность у водителя. Даже если неисправность никак не сказывается на ходовых характеристиках автомобиля, само ее появление должно заставить владельца машины задуматься о диагностике.

Одной из проблем, которую часто игнорируют водители, является стук пальцев в двигателе. Появляется он при наборе машиной скорости, и если не обращать на это внимание, со временем могут возникнуть серьезные проблемы в работе мотора. При этом чаще всего определить причину, почему стучат пальцы двигателя при разгоне, а также исправить ситуацию, водитель может без обращения в сервисный центр.

Как избежать?

Каждому автолюбителю будет не лишним знать, как можно избежать проблем с детонацией. Существуют определенные контрприемы, которые могут снизить риск возникновения такого стука. Все приемы обычно направлены на предотвращение преждевременного воспламенения топливной смеси. Самым простым способом является увеличение оборотов двигателя. Достигаться это может несколькими способами. При управлении автомобилем, старайтесь повышать обороты плавно. Если хотите резко стартовать, то сначала не спеша раскрутите мотор до нужных оборотов, и только потом начинайте движение.

Также можно снизить детонацию путем подбора калильного числа. В этой ситуации подбирайте «горячие» свечи. Они позволят сжигать смесь более эффективно и без остатка. В таком случае никакой турбулентности тут возникать не будет.

Заключение

. Такое явление как детонация появляется всегда неожиданно, и может пугать автолюбителей. В таком случае они начинают задаваться вопросом, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. На самом деле причин у такого явления может быть несколько. Причем не все из них могут говорить о поломке, иногда это конструктивные особенности.

#1 roadster

Users
32 сообщений
Марка авто: ВАЗ 21083
Откуда: Бугуруслан

Что означает стук пальцев при разгоне автомобиля

Само определение «стук пальцев» не совсем верно описывает ситуацию, которая происходит в двигателе при возникновении рассматриваемой проблемы. Никакие «пальцы» в моторе не стучат, а сам звук появляется от удара взрывной волны о стенки цилиндров.

При нормально работе мотора топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания, и ее взрыв происходит равномерно, начинаясь от свечи зажигания. В такой ситуации скорость, с которой взрывная волна распространяется, находится на уровне около 20-30 м/с. Если же в двигателе имеются проблемы с детонацией, то есть в него поступает излишне обогащенная смесь, то она детонирует сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна начинает хаотично распространяться и сталкиваться со стенками цилиндра на огромной скорости, вплоть до 800-900 м/с.

Стук при нажатии на педаль акселератора

Однако возможно появление стуков только при выполнении определенного действия, причем выявить причину появления стороннего звука иногда достаточно сложно.

Одним из таких видов шумового сопровождения является стук при нажатии на педаль газа.

Такой шум часто появляется спонтанно, и перед его появлением никаких неприятностей с авто не происходит. То есть, машинка работала без проблем, но в один из моментов появляется стук при нажатии на педаль акселератора.

Характер звука может быть разным, единственное, что неизменно – это обороты двигателя.

На высоких оборотах данный шум вовсе не проявляется. А вот при трогании с места, а также после замедления при наборе скорости в диапазоне 30-50 км/ч стук проявляется.

Он может быть глухим, по ощущениям, как будто ударяют деревянным брусом по кузову, а может и звонким металлическим.

Чаще всего этот стук одиночен, то есть раз прозвучал и все. Но бывают и повторяющиеся стуки, которые прекращаются при наборе скорости до определенного уровня.

Причем сторонние звуки могу появляться не всегда, некоторое время они есть, затем исчезают, но после снова появляются. То есть определенная цикличность у них есть не всегда.

Место появления стука тоже может быть разным – впереди авто, под ним или сзади.

Также он может проявляться только с одной стороны авто.

Следует отметить, что многие автовладельцы, столкнувшиеся с этой проблемой, отмечают, что на работоспособность силовой установки или трансмиссии данный шум никак не влияет. Авто ведет себя точно так же, как и до появления стуков.

Однако многих такое звуковое сопровождение совсем не нравится, поскольку оно вызывает переживание, что машина может в любой момент остановиться из-за серьезной поломки, предвестником которой может быть этот стук.

Чем опасен стук пальцев в двигателе

Хаотично движущиеся в цилиндре элементы сгорания топлива повышают температуру стенок цилиндров. Если двигатель будет работать в таком режиме, то на все его элементы лягут дополнительные нагрузки. Когда водитель не обращает на проблему внимания, она приводит к следующим неисправностям:

Искривление блока цилиндров;
Повреждения клапана или шатунов;
Деформация поршня.

Чем дольше разносится стук пальцев в процессе работы двигателя, тем быстрее возникнет необходимость капитального ремонта мотора.

NazimR32 › Блог › Детонация и «стук пальцев»

С таким понятием как «стук пальцев» знаком, наверное, каждый отечественный автомобилист, независимо от того, профессионал он или любитель. Однако мало кто знает, что в действительности за этим скрывается не стук поршневых пальцев, а такое явление как детонация. Объяснить почему так произошло можно следующим образом. В старые времена в двигателях стучали действительно поршневые пальцы. Под действием больших температур и знакопеременных нагрузок из-за низкой прочности и твердости деталей появлялись зазоры в посадочных местах поршневого пальца, которые и являлись источниками стука. Сейчас же благодаря использованию качественных сталей и более высокоточным методам обработки деталей этот недостаток удалось устранить. Только вот название («имя») его осталось прежним, скрывая такое явление как детонация. Признаки детонации Детонацию очень легко определить на слух — она, как правило, проявляется в виде звонкого металлического стука. Кроме того, ее сопровождают и заметное снижение мощности, перегрев и неустойчивая работа двигателя, кратковременное появление черного дыма из выхлопной трубы, снижение температуры отработавших газов.

Что такое детонация?

Детонация — это самовоспламенение горючей смеси в камере сгорания, которое имеет характер взрывной волны. Наиболее часто она появляется при резком повышении нагрузки, например, при резком ускорении или же при движении на подъем. В этой ситуации водитель, как правило, со всей силой жмет на педаль газа, чем обеспечивается подача богатой смеси в цилиндры двигателя. Попав в цилиндры и заполнив все его объемы, на богатую горючую смесь начинают воздействовать высокие температура и давление. Высокое давление в камере сгорания создается по двум причинам: во-первых, при такте сжатия поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, т.е. повышает давление, во-вторых, после воспламенения основной части горючей смеси волна пламени, распространяясь по всей камере сгорания, создает фронт высокого давления, который также способствует повышению давления.

Под воздействием высоких давления и температуры в местах скопления несгоревшей горючей смеси образуются активные соединения (перекиси, альдегиды, спирты и т.д.). Достигнув критической величины, между этими соединениями начинают возникать цепные окислительные реакции, которые в итоге приводят к самовоспламенению смеси, имеющей к тому же взрывной характер. В месте взрыва происходит значительное повышение температуры и образование взрывной волны, фронт пламени которой распространяется со скоростью 1000 — 2300 м/с. Для сравнения, скорость распространения фронта пламени при нормальном сгорании горючей смеси — 20-30 м/с. Двигаясь с такой огромной скоростью взрывная волна ударяется о стенки цилиндров и камеры сгорания, при этом образуя все новые очаги самовоспламенения. В результате таких процессов в цилиндрах появляется большое количество взрывных волн, которые являются источником возникновения колебательных процессов в цилиндрах, вызывающих вибрации двигателя.

Что касается звонкого металлического стука, называемого в народе «стуком пальцев», а в теории двигателей — детонацией, то он появляется именно в результате многократно повторяющихся ударов взрывных волн о стенки цилиндров.

Последствия детонации

Бытует мнение, что увеличение давления за счет роста скорости распространения фронта пламени должно положительно отразиться на повышении мощности двигателя. На самом же. деле все происходит наоборот. Взрывные волны «живут» очень мало — меньше 0,0001 с, и на столько же времени происходит повышение давления на поршень, поэтому повлиять на повышение мощности за столь короткий промежуток времени они просто не успевают. А вот чтобы принести огромный вред этого времени, к сожалению, достаточно.

Ударяясь с огромной скоростью о стенки цилиндров, взрывная волна разрушает масляную пленку, которая предохраняет детали цилиндро-поршневой группы от сухого трения и коррозионного износа под воздействием активных элементов продуктов сгорания. Давление фронта взрывной волны достигает величины более 70 кгс/см2, что может привести к механическим повреждениям деталей двигателя. При наличии ударных волн резко возрастает отдача тепла от сгоревших газов к стенкам цилиндров, что вызывает перегрев двигателя. А перегрев, в свою очередь, становится причиной разрушения некоторых деталей двигателя: прокладки между головкой и блоком, обгорания кромок поршней, свечей зажигания. В сумме все эти негативные влияния приводят к значительному уменьшению моторесурса двигателя.

Почему стучат пальцы двигателя при разгоне

Разгон автомобиля – это стрессовая ситуация для двигателя, особенно если речь идет о резком наборе скорости. Выжимая педаль в пол для резкого набора оборотов, например, с 1000 до 5000, водитель может услышать, что стучат пальцы в двигателе, и это нормально. Для быстрого набора оборотов, в двигатель подается больше топлива с прежним количеством воздуха, что может приводить к детонации.

Однако ситуация, когда при спокойном старте автомобиля и разгоне водитель слышит, что стучат пальцы, не считается нормальной. В таких случаях нужно как можно скорее выявить причину проблемы и устранить ее, чтобы избежать серьезных поломок двигателя.

Можно назвать следующие причины, почему стучат пальцы при нормальной работе двигателя:

Отказ датчика расхода воздуха. Если неправильно работает датчик расхода воздуха, электронный блок управления будет получать ошибочную информацию и отдавать неправильный сигнал;

Неправильно выставлен угол опережения зажигания. По данной причине точка максимального сгорания топлива приближается к верхней мертвой точке, что приводит к повышенному давлению в цилиндре и опасной детонации;
Поломка датчика гашения детонации. Обязательно, если появились стуки пальцев в двигателе, нужно проверить датчик гашения детонации. Обнаружив проблему, замените его;
Неправильный бензин. Производители автомобилей указывают, какой бензин необходимо заливать в двигатель. Если использовать топливо с более низким октановым числом, чем рекомендует производитель, возникнут проблемы со сжатием. Также они возможны, если на заправке в бак был залит некачественный бензин.

Стоит отметить, что стук пальцев двигателя – это не всегда приобретенная в процессе эксплуатации проблема. Бывают ситуации, когда автомобиль поставляется с завода с неправильно подключенными датчиками, что приводит к такой проблеме. Данная ситуация особенно опасна, поскольку новый двигатель может получить серьезные повреждения. Если вы услышали стук пальцев в двигателе, незамедлительно устраните проблему.

Автор: Alex 23 сентября 2020 Категория: Диагностика неисправностей автомобиля

Многих автомобилистов тревожит вопрос, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне машины? Стоит сказать, что постановка этого вопроса изначально неверна.

Хотя само словосочетание «стучат пальцы» и является очень распространенным, и все же оно неправильное. Стучать поршневые пальцы не умеют, а на самом деле мы слышим звук ударной волны взорвавшегося топлива.

Сгорание топлива в исправном двигателе происходит последовательно. Начавшись около свечи зажигания, пламя постепенно занимает собой всю камеру сгорания.

Однако существует и другой тип горения, называемый детонационным. Во время этого явления, вся топливно-воздушная смесь в камере сгорания резко взрывается, при этом давление и температура в цилиндре двигателя в разы увеличивается. Такой взрыв называется детонацией. А стук от этого взрыва – это и есть ответ на вопрос, почему стучат пальцы в двигателе.

Рывки при движении

В тот момент, когда автомобиль начинает движение, чаще всего имеет место провал. Неприятные ощущения связаны с запаздыванием ответной реакции мотора на нажатие педали акселератора. В некоторых случаях двигатель глохнет. Рывок происходит при открытии дроссельной заслонки, тогда, когда по сигналу датчика ее положения ЭБУ определяет момент перехода из режима холодного хода на нагрузочный режим. Это направлено на увеличение количества подаваемого через форсунки топлива. Из-за недостаточного давления в топливопроводе топлива для плавного трогания Лады Приора с места не хватает.

По данной причине машина тупит при разгоне. В этом случае электронный блок управления мотора, получив от датчика положения дроссельной заслонки сообщение об интенсивном открытии заслонки на большой угол, стремится увеличить подачу топлива максимально. Сделать это из-за низкого давления топлива невозможно.

При установившемся движении рывки вызваны неисправностью системы зажигания. В этой ситуации потребуется провести диагностику и ремонт автомобиля. Если данная проблема возникла в пути, тогда автомеханики советуют владельцам Лады Приора выполнить следующие шаги:

Максимальный разгон Лады

осмотреть пространство под капотом — выключить зажигание, а после проверить надежность крепления колодок жгута проводов к . Двигатель нужно пустить, прислушавшись к его работе: треск при пробое высокого напряжения слабый, но четкий. В полной темноте должна быть видна при пробое искра,
заменить свечи зажигания вне зависимости от пробега и состояния. Нужно обратить внимание на состояние свечей зажигания: если оно ненормальное, тогда потребуется ремонтировать двигатель либо его элементы. Вызывает рывки при установившемся движении Лады с инжектором возможно вышедший из строя датчик положения дроссельной заслонки. К дополнительным причинам, подтверждающим неисправность данного агрегата, являются: неравномерная работа мотора на холостом ходу, снижение максимальной мощности мотора.

Причины детонации двигателя

Октановое число топлива – это показатель, характеризующий коэффициент сопротивления топлива возгоранию при сжатии (иными словами, детонационная стойкость топлива). Соответственно, двигателю с высокой степенью сжатия должен отвечать бензин с высоким октановым числом. Все современные двигатели имеют высокую степень сжатия, и, если использовать в них низкооктановое топливо, вероятность детонации очень высока. Пусть высокооктановый бензин и стоит дороже низкооктанового, но экономить на нем не стоит.

Калильное зажигание – это самопроизвольное сгорание топлива в цилиндрах двигателя. Причинами такого явления может быть горящая сажа или высокая температура камеры сгорания. Также очень важно подбирать свечу зажигания с подходящим калильным числом (различают «холодные», «средние» и «теплые» свечи), чтобы перегретый изолятор центрального электрода свечи не вызвал возгорание.

Обеднение топливной смеси, увеличение в смеси количества воздуха по сравнению с бензином также может стать причиной детонации. Обедненная смесь при попадании в цилиндры двигателя вызовет детонацию с гораздо большей вероятностью, чем нормальная.

Детонация также может возникнуть от высокой нагрузки на двигатель. Почему «стучат пальцы» в двигателе при разгоне автомобиля – именно из-за перегруженности мотора. Если вообще попытаться, к примеру, стартовать сразу на третьей передаче, то с большой вероятностью можно будет услышать даже не глухой стук, а громкий лязг.

Стучат пальцы в двигателе: причины

Поршневой палец является составным элементом кривошипно-шатунного механизма. Указанная деталь представляет собой ось перемещения шатуна в том месте, где реализовано соединение с поршнем. Другими словами, поршневые пальцы позволяют создать подвижное соединение шарнирного типа применительно к соединению головки шатуна и поршня.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое поршневой палец. Из этой статьи вы узнаете о назначении, особенностях конструкции, видах и принципах работы данного элемента КШМ.

Нагрузки, которые испытывает поршень в результате сгорания заряда топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, также передаются на поршневые пальцы. Параллельно на палец воздействует сила инерции, усилие на изгиб. В этой статье мы рассмотрим, по какой причине стучат пальцы в двигателе при разгоне, почему при нагрузке стучат пальцы и т.д.

Стучат поршневые пальцы: почему так происходит

Начнем с того, что стук поршневых пальцев в двигателе может быть вызван несколькими причинами. Условно эти причины можно разделить на две группы:

механические неисправности;
особенности сгорания топливно-воздушной смеси и нагрузки на силовой агрегат;

В первом случае стук поршневых пальцев возникает по причине износа нагруженных элементов. Также возможен вариант, когда во время ремонта ДВС и установки новых поршневых пальцев были допущены ошибки. Если иначе, пальцы по размеру могут не соответствовать посадочному месту или при их установке возникли дефекты. Результатом становится то, что в месте соединения поршня и пальца возникают люфты и появляется стук. Указанные стуки хорошо прослушиваются на холодном двигателе, также стучать может и после прогрева. Постукивание наиболее отчетливо слышно в моменты нахождения поршня в ВМТ и НМТ.

Во втором случае водитель может услышать отчетливый стук поршневых пальцев, который возникает только при определенных условиях. Такое явление называется детонация двигателя и никак не означает, что в связке палец-поршень-шатун возникли какие-либо проблемы по механике. Получается, пальцы стучат на ДВС с исправным КШМ. Давайте разбираться.

В норме поршень поднимается вверх, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси в цилиндре. В момент подхода к ВМТ (верхняя мертвая точка) на свече зажигания образуется искра, которая воспламеняет сжатую смесь. В тот момент, когда поршень достигает ВМТ, смесь горит по всему объему камеры сгорания. В результате сгорания создается давление от расширяющихся газов, которые толкают поршень вниз и, тем самым, выполняют полезную работу. Фронт пламени, который возникает во время сгорания смеси, равномерно распространяется, то есть смесь горит. Такой процесс сгорания топливного заряда считается нормальным.

Если представить, что во время хода поршня вверх смесь взрывается, а не горит, тогда скорость распространения пламени сильно возрастает. Расширяющиеся газы с огромной силой давят на днище поршня, препятствуя его подъему в ВМТ. В результате поршень буквально «шатается» в гильзе, значительно растут нагрузки на КШМ, в том числе и на поршневые пальцы. Водитель слышит отчетливый металлический стук в двигателе именно в такие моменты, так как давление газов в цилиндре сильно возрастает. Параллельно с этим снижается мощность мотора, двигатель начинает дымить и вибрировать, повышается температура силового агрегата. Отметим, что детонация может возникать как в бензиновом, так и в дизельном двигателе.

Такой аномальный процесс горения смеси разрушает ДВС, приводит к прогару поршней, ломает поршневые кольца и т.д. Последствия детонации могут быть очень серьезными, так как детали двигателя испытывают значительно повышение нагрузки и разрушаются. Дефекты возникают как на днище поршня, так и на его головке. Ударная волна от взрыва топливного заряда сбивает масляную пленку на стенках цилиндров, в результате чего изнашиваются как кольца, так и сами стенки цилиндров. Вибрации от детонационного горения вызывают разрушение подшипников шатунов (вкладышей), дефекты возникают в области перегородок, которые присутствуют между поршневых колец. Одним словом, детонация способна в разы сократить ресурс любого двигателя внутреннего сгорания.

По причине возникновения детонации кратковременно стучат пальцы при разгоне. Особенно часто это проявляется тогда, когда водитель пытается ускориться во время движения, например, на подъем, оставаясь при этом на повышенной передаче. Такую детонацию называют стуком пальцев при езде в натяг. Для того чтобы не перегружать двигатель, необходимо своевременно переключаться на ту передачу, которая соответствует условиям движения. Все это зависит только от водителя. Параллельно с этим существует еще несколько причин, по которым пальцы начинают стучать.

Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС

Как уже было сказано, поршень к шатуну крепится при помощи поршневого пальца, при этом необходимо реализовать возможность движения поршня по отношению к шатуну. Возникновение повышенных нагрузок приводит к тому, что пальцы стучат в посадочных местах. Если с КШМ на моторе все в порядке, тогда основным виновником является детонация.

Топливо в цилиндрах может начать детонировать:

в результате общего или локального перегрева мотора;
если возникли проблемы с составом смеси;
заправка бензина с несоответствующим для данного ДВС показателем октанового числа приводит к детонации;
если угол опережения зажигания (УОЗ) окажется слишком ранним, тогда также возникает детонация;
неисправности датчиков ЭСУД (ДПКВ, датчик температуры ОЖ, датчик детонации) могут привести к взрывному сгоранию смеси в цилиндрах;

Следует учитывать, что детонация двигателя вполне может возникнуть даже на новом моторе. Если температура агрегата в норме и нет проблем с работой системы охлаждения, тогда следует исключить вероятность заправки неподходящим топливом. Далее необходимо приступить к проверке зажигания, качества смеси и электронных датчиков системы управления ДВС (на агрегатах с инжектором).

Датчики обычно проверяются при помощи компьютерной диагностики двигателя или использования доступного диагностического оборудования. На некоторых авто экстренную проверку можно провести самостоятельно без прибора путем перемыкания нужных контактов на диагностическом разъеме OBD. Такие действия позволяют инициировать запуск самодиагностики автомобиля. Результаты отображаются в виде мигания лампочки на приборной панели, после чего можно точнее установить неполадку путем сверки с таблицей кодов ошибок.

Теперь ответим на вопрос, при каком зажигании стучат пальцы. Если момент зажигания ранний, тогда смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще движется в ВМТ. Нагрузки на КШМ в подобном случае заметно возрастают, пальцы начинают стучать, что говорит о необходимости регулировки УОЗ. Детонационное сгорание топлива возможно и в том случае, если в цилиндры бодается слишком обедненная смесь. Такое обеднение возможно в результате подсоса воздуха, сильного загрязнения топливного фильтра, инжекторных форсунок или жиклёров в случае с карбюраторными ДВС.

Еще одной из распространенных причин детонации топлива является нагар, который накапливается в камерах сгорания двигателя, отложения формируются на стенках головки блока и самого блока цилиндров. Образование нагара приводит к тому, что температура и давление в цилиндре растет, являясь причиной детонационного горения смеси. Толстый слой нагара способен уменьшить объем камеры сгорания, что означает увеличение степени сжатия мотора. В результате топливный заряд сильно сжимается, что приводит к преждевременному взрыву.

Дополнительной причиной детонации горючего может быть калильное зажигание (КЗ). Такое зажигание означает, что смесь загорается не от искры на свече, а от контакта с раскаленными частицами нагара или деталями. В этом случае момент загорания становится полностью неконтролируемым.

Опасность КЗ состоит в том, что температура в камере сгорания при таком зажигании очень сильно растет. Результатом становится перегрев деталей, возникают прогары и разрушение элементов двигателя. Наиболее сильно подвержены перегреву поршневые кольца, также возможно оплавление поршня и прогар клапана. Во многих случаях рост температуры приводит к выходу из строя шатунных подшипников и самих шатунов. Если перегретый мотор эксплуатировать дальше, тогда следующей деталью, которая пострадает, окажется коленчатый вал.

Добавим, что достаточно часто калильное зажигание возникает в том случае, если свечи были подобранны неправильно. Дело в том, что подбор свечей нужно осуществлять с учетом физических размеров и калильного числа. Это означает, что для каждого мотора существуют так называемые «холодные» и «горячие» свечи, подходящие по размеру. Также за состоянием свечей нужно следить, периодически выкручивая их для проверки. В случае обнаружения дефектов рекомендуется незамедлительно менять отдельные свечи или сразу устанавливать новый комплект.

Что в итоге

Итак, если отмечен стук пальцев при разгоне, пальцы стучат под нагрузкой и т.д., тогда для начала следует:

залить качественное топливо;
произвести проверку и регулировку момента зажигания;
исключить проблемы с питанием топливом, приводящие к обеднению смеси;
проверить систему питания на возможный подсос воздуха;
продиагностировать работу системы охлаждения двигателя;
провести диагностику ДВС и выполнить раскоксовку мотора (при необходимости) для удаления нагара из камеры сгорания;

krutimotor.ru

Методы борьбы с детонацией

В двигателе существует специальная система гашения детонации, включающая в себя особую часть программы управления двигателем, датчики и исполнительный блок. Датчик устроен таким образом, чтобы реагировать на детонацию. При ее возникновении на пьезокристаллической пластине датчика возникнет напряжение, зависящее от амплитуды и частоты колебаний звуковой волны взрыва. Блок управления принимает сигнал с датчика и, при обнаружении детонации, оптимизирует работу системы зажигания до ее прекращения. Однако эта система не всесильна. Если топливом является бензин с низкооктановым числом, она помочь не сможет.

Двигатель работает с детонацией: что делать?

Первое, что нужно сделать при характерных звуках из-под капота — попытаться уменьшить нагрузку на двигатель машины. Не стоит резко разгоняться и требовать от мотора его максимум — это его только износит и сократит ему срок службы.

Если вы используете топливо с низким октановым числом, то следует перейти на высокооктановые альтернативы. Нет смысла покупать дорогой бензин, обычный 95-й вполне подойдет. Проверьте на всякий случай высоковольтные провода и свечи зажигания: именно из-за них часто случается детонация.

Если ничего из вышеперечисленного не помогло, за помощью следует обратиться в автомобильный сервис.

Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС

Топливо в цилиндрах может начать детонировать:

в результате общего или локального перегрева мотора;
если возникли проблемы с составом смеси;
заправка бензина с несоответствующим для данного ДВС показателем октанового числа приводит к детонации;
если угол опережения зажигания (УОЗ) окажется слишком ранним, тогда также возникает детонация;
неисправности датчиков ЭСУД (ДПКВ, датчик температуры ОЖ, датчик детонации) могут привести к взрывному сгоранию смеси в цилиндрах;

Детонация, самовоспламенение и предварительное зажигание — аномальные события возгорания

СГОРАНИЕ, АВТОЗАЖИГАНИЕ (ДЕТОНАЦИЯ) и ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАЖИГАНИЕ объяснены

ПРИМЕЧАНИЕ: Все наши продукты и конструкции являются ОРГАНИЧЕСКИМИ, БЕЗ ГЛЮТЕНА, НЕ СОДЕРЖАТ ГМО и не нарушают чьи-либо драгоценные ЧУВСТВА или тонкие ЧУВСТВА.

Я работал над страницей о ненормальном сгорании, когда наткнулся на отличную статью на эту тему в CONTACT! Журнал. Статья была первоначально опубликована в выпуске CONTACT! За январь-февраль 2000 г. (том 10 номер 1), а недавно была переиздана в EAA. Экспериментатор .

Первоначальный автор, Аллен В. Клайн , опытный инженер по силовым агрегатам, в настоящее время работает в Chrysler над различными современными двигатели. Ранее он был ключевым инженером по силовым агрегатам в GM и сыграл важную роль в проектировании и разработке новаторского (для GM) Northstar DOHC, Двигатель 4V V8.

Презентация в статье г-на Клайна основана на таком богатом реальном опыте, и намного лучше , чем то, что было у меня. Итак, я связался с мистером Клайном и мистером Пэтом Панзера (издателем CONTACT! ), чтобы попросить разрешения разместить его на моем веб-сайте.

Они оба любезно предоставили мне разрешение использовать статью на моем веб-сайте. Итак, с их разрешения, я позволил себе небольшие редакционные вольности оригинал, чтобы прояснить несколько абзацев и добавить немного информации к обсуждению.Однако хочу подчеркнуть, что огромное Большинство идей и содержания этой статьи принадлежат одному только мистеру Клайну.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В оригинальной статье г-на Клайна он использует термин «детонация» для описания явления, которое современные эксперты по горению называют «самовоспламенение».

По общему признанию, термин «детонация» широко используется. Однако в погоне за технической точностью я предлагаю следующие определения.

Термин «детонация» определяется следующим образом (из Википедии):

Детонация (от латинского detonare {инфинитивная форма}, что означает «гром вниз / вперед») — это тип горения, включающий сверхзвуковой экзотермический фронт, ускоряющийся через среду, который в конечном итоге вызывает ударную волну, распространяющуюся прямо перед ней.

Взрывы происходят как в обычных твердых и жидких взрывчатых веществах, так и в реактивных газах, но с гораздо более низкими скоростями.

Скорость детонации в твердых и жидких взрывчатых веществах намного выше, чем в газообразных, что позволяет более детально наблюдать волновую систему (более высокое разрешение).

Из работ доктора Эндрю Рэндольфа (опубликованного {GM, SAE} и практического (NASCAR) эксперта по горению и анализу горения):

«Двигатели не« взрываются »! Для« детонации »требуется либо фазовый переход как часть экзотермического явления, либо расходящееся сопло.Самовоспламенение перед фронтом пламени в двигателях с искровым зажиганием является звуковым, а не сверхзвуковым. Следовательно, «детонация» — не самый подходящий термин. Либо «самовоспламенение», либо «стук» являются правильными дескрипторами, детонация относится к слышимому звуку, излучаемому звуковыми волнами, проходящими через камеру сгорания со скоростью, меньшей, чем скорость звука ».

Я не собираюсь придираться к работе мистера Клайна или критиковать ее каким-либо образом. Но в моих скудных попытках обеспечить техническую точность я заменил термин «самовоспламенение» на «детонацию» в следующей статье.

ВВЕДЕНИЕ

Все двигатели с высокой выходной мощностью склонны к разрушению в результате избыточного наддува, неправильной заправки топливом, неправильной настройки и недостаточного охлаждения. Как двигатель Сообщество приближается к пределам выходной мощности, они часто узнают, что процессы сгорания в цилиндрах могут быстро привести к отказу двигателя.

В этой статье определяются два типа отказов двигателя: (а) детонация и (б) преждевременное зажигание. Эти неудачи коварны по своей природе, потому что первопричины эти неудачи часто трудно распознать.Это обсуждение предназначено только для ознакомления с этими аномальными процессами горения, поскольку целые книги был посвящен этой теме.

Во-первых, давайте рассмотрим нормальное сгорание в двигателе с искровым зажиганием. В случае «нормальное сгорание» сгорание топливно-воздушная смесь начинается у свечи зажигания и движется через камеру сгорания от свечи к внешним границам камеры.

Эта прогрессия, часто называемая «фронтом пламени» , движется по камере сгорания равномерно, упорядоченно в трехмерном виде, при довольно значительном постоянная скорость примерно 25 метров в секунду.Ожог движется по всей камере и гаснет (охлаждается), касаясь стенок и поршня. Корона. В идеале сжигание ДОЛЖНО быть полным, без остатка топливно-воздушной смеси. К сожалению, такое полное сгорание случается редко.

Это развитие фронта пламени можно визуализировать, представив камешек, брошенный в гладкий стеклянный пруд, который производит симметричные волны, которые распространяются. по всей поверхности. Учтите, что смесь не «взрывается»; он горит упорядоченно.

Инженеры интересовались скрытыми деталями процесса сгорания почти с момента создания двигателя Otto-Cycle. Был значительный прогресс в области анализа горения за последнее время, который подробно описан в другом месте на этом сайте. Может быть полезно прочтите страницу анализа горения вместе с этой статьей о аномальном горении .

Один из ключевых параметров, которые инженеры по горению стремятся определить количественно, называется «местоположение пикового давления (LPP).» Измерено датчиком давления в цилиндре. В идеале LPP должен возникать примерно на 14 градусах после верхней мертвой точки (в двигателе без наддува. В двигателе с наддувом это произойдет несколько позже. Кроме того, текущие исследования анализа сгорания показывают, что более ранний пик (ATC от 5 до 8 градусов) ) на самом деле более «оптимален». {jk}) .

В зависимости от конструкции камеры и скорость горения, если зажигать искру в оптимальное время (например, 20 градусов до ВМТ), горение будет распространяться через камеру и достичь LPP или пикового давления при 14 градусах после верхней мертвой точки.

LPP — это механический фактор, так же как двигатель — механическое устройство. Поршень может только так быстро подниматься и опускаться. Если давление в камере слишком велико рано или поздно цикл не выполнит оптимального объема работы. Следовательно, LPP должен составлять 14 градусов ATDC для любого (безнаддувного) двигателя.

Я представляю LPP сейчас, чтобы проиллюстрировать идею о том, что существует характерное давление нарастание (сжатие и сгорание) и распад (движение поршня вниз и открытие выпускного клапана) во время процесса сгорания, что можно считать «нормальным» если он плавный, контролируемый и его пик приходится на 14 градусов ВМТ.

В нашем расширенном определении нормального горения теперь говорится, что горение инициируется свечой зажигания, хорошее равномерное горение движется по камере, пик давление происходит при 14 ATDC, и сгорание завершается до EVO.

Путаница и множество вопросов существует в отношении предметов с самовоспламенением, и с предварительным зажиганием, . самовоспламенение одно явление, которое является ненормальным сгоранием. Преждевременное возгорание — это еще одно, отличное от нормального сгорание явление.Эти два аномальных явления горения совершенно разные и могут вызывать совершенно разные режимы отказа.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Самовоспламенение

Самовоспламенение (иногда называемое «детонацией») — это самовозгорание конечного газа (оставшейся топливно-воздушной смеси) в камере. Это всегда происходит после нормального горение инициируется свечой зажигания.

За первоначальным возгоранием свечи зажигания следует нормальное горение.Но в какой-то момент во время ожога, скорее всего, потому что комбинации тепла и давления в камере перед фронтом пламени, конечный газ в камере самопроизвольно и мгновенно воспламеняется («Взрывается»). Ключевым моментом здесь является то, что самовоспламенение происходит после того, как свеча зажигания инициировала нормальное горение.

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание определяется как воспламенение смеси до зажигания свечи зажигания. Каждый раз, когда что-то вызывает смесь в камере для воспламенения от до до свечи зажигания событие классифицируется как преждевременное зажигание.Это явление ненормального горения полностью отличается от самовоспламенение.

АВТОЗАЖИГАНИЕ

Несгоревший конечный газ под повышенным давлением и теплом (в результате нормального прогрессивного процесса горения и горячих металлов в камере сгорания) самопроизвольно воспламеняется, воспламеняется исключительно из-за сильной жары и давления. Оставшееся топливо в конечном газе просто не имеет достаточного октанового числа, чтобы противостоять этой комбинации тепла. и давление.

Самовозгорание вызывает очень высокий, очень резкий скачок давления в камере сгорания, но он длится очень быстро.

Если вы посмотрите на кривую давления камеры сгорания во время самовоспламенения, вы увидите нормальное повышение давления, вызванное нормальным горением. Затем, внезапно, вы увидите очень резкое всплеск при самовоспламенении. Этот всплеск всегда возникает после возгорания свечи зажигания.

Резкий скачок давления создает в камере сгорания силу удара. Это заставляет структуру двигателя звенеть или резонировать так же, как если по нему ударили молотком.Резонанс, который характерен для самовоспламенения сгорания, возникает примерно на частоте 6400 Гц. То есть звук, который вы слышите, на самом деле конструкция двигателя, реагирующего на скачки давления. Этот шум самовоспламенения обычно называют «искровой детонации» .

Этот шум незначительно меняется между железом и алюминием. Этот шум или вибрация улавливает датчик детонации. Датчики детонации настроены на 6400 герц, и они уловят этот искровой удар.

Между прочим, стук или свист не является результатом «встречи двух фронтов пламени», как это часто утверждается.Хотя это столкновение генерировать скачок давления, ощущаемый вами шум возникает из-за вибрации конструкции двигателя, реагирующей на скачок давления.

Следует понимать, что самовоспламенение не обязательно является разрушительным. Многие двигатели работают при незначительном уровне самовоспламенения, иногда даже при умеренном. уровни. Некоторые двигатели могут выдерживать очень длительные периоды сильного самовоспламенения без каких-либо повреждений.

Если вы управляли автомобилем, у которого много искры на автостраде, вы услышите его звон.Так он может пробежать тысячи и тысячи миль. самовоспламенение — не оптимальная ситуация, но и не гарантированный мгновенный отказ.

Чем выше удельная мощность (л.с. на дюйм³) двигателя, тем выше чувствительность к самовоспламенению. Двигатель с мощностью 0,5 л.с. / дюйм3 или меньше. может выдерживать средний уровень самовоспламенения без каких-либо повреждений; но двигатель, который производит 1,5 л.с. / дюйм3, если он взорвется, он, вероятно, будет серьезно поврежден быстро (иногда в пределах СЕКУНД).

Самовоспламенение вызывает три типа неисправности:

Механическое повреждение (обрыв кольца)
Истирание (точечная коррозия днища поршня)
Перегрев (задиры на юбках поршней из-за избыточного тепловложения или высоких температур охлаждающей жидкости)

Резкий скачок давления может вызвать трещины. Это может привести к поломке электродов свечи зажигания, повреждению фарфора вокруг свечи и вызвать повреждение. чистый перелом кольцевой площадки и фактически может стать причиной поломки головок клапанов — впускных или выпускных.

Контактная площадка поршневого кольца, верхняя или вторая, в зависимости от конструкции поршня, подвержена поломкам. Если бы я посмотрел на поршень со сломанным приземлением второго кольца у меня сразу возникло подозрение, что это самовозгорание.

Самовоспламенение также может вызвать появление пескоструйной обработки верхней части поршня. Поршень по периметру обычно имеет такой вид повреждение в случае самовоспламенения. На микроскопическом уровне это выглядит по-швейцарски глупо. Механический удар самовоспламенения приводит к механическому разрушению материала. поршень.Обычно вы можете ожидать увидеть этот шлифованный вид в части камеры, наиболее удаленной от свечи зажигания, потому что горение начинается в пробка, и фронт пламени перемещается по камере. Но прежде, чем он достигнет самых дальних уголков камеры, остаточный газ самопроизвольно воспламеняется.

Вот где чаще всего можно увидеть эффекты самовоспламенения. Вы также можете увидеть это в самой горячей части камеры в некоторых двигателях, возможно выпускными клапанами. В этом случае конечный газ нагревается до самовоспламенения за счет остаточного тепла в клапане.

В четырехклапанном двигателе с камерой с односкатной крышей и свечой зажигания в центре камера имеет довольно равномерное расстояние вокруг свечи зажигания. Но все еще можно увидеть самовоспламенение выпускных клапанов, потому что эта область обычно является самой горячей частью камеры. Где конечный газ будет самым горячим это место, где произойдет повреждение, если таковое имеется.

Температура сгорания превышает 1800 градусов. Если подвергнуть алюминиевый поршень этой температуре, он просто расплавится.Причина, по которой он не тает, — из-за тепловой инерции и из-за того, что рядом с верхней частью поршня имеется пограничный слой толщиной в несколько молекул. Этот тонкий слой изолирует пламя и заставляет его гаснуть, когда пламя приближается к этому относительно холодному материалу.

Эта комбинация действий обычно защищает поршень и камеру от поглощения разрушительного количества тепла. Однако из-за скачка давления от самовоспламенения является настолько сильным и непродолжительным, что может ударить по пограничному слою газа, который окружает поршень, в результате чего этот пограничный слой разрушаться, что позволяет аномальному количеству тепла передаваться на эти поверхности.

Двигатели, которые детонируют, имеют тенденцию к перегреву, потому что пограничный слой газа прерывается на головке блока цилиндров, передавая дополнительные тепло из камеры сгорания попадает в головку блока цилиндров и в охлаждающую жидкость.

Температура охлаждающей жидкости повышается быстрее, чем это может выдержать система охлаждения. Повышается температура охлаждающей жидкости; чем больше поднимается температура охлаждающей жидкости, тем горячее Компоненты двигателя становятся крупнее, поэтому конечный газ будет горячее, и тем сильнее он хочет взорваться.Чем больше он взрывается, тем больше перегревается. Это эффект снежного кома. Вот почему перегревающийся двигатель хочет взорваться, и поэтому самовоспламенение двигателя имеет тенденцию вызывать перегрев.

Часто вы будете видеть поршень, имеющий потертости в «четырех углах». Если вы посмотрите на нижнюю часть полнокруглого поршня, вы увидите бобышка поршневого пальца. Если вы посмотрите на каждую втулку штифта, то увидите, что это прочный алюминий с относительно небольшой гибкостью. Он расширяется прямо в стенку цилиндра. Однако юбка поршня относительно гибкая.Если он станет горячим, он может отклониться. Головка поршня на самом деле немного меньше в диаметре. чем юбка специально, чтобы она не касалась стенок цилиндра. Таким образом, если из-за самовоспламенения поршень быстро поглощает много тепла, поршень Заводная головка расширяется и вдавливает поршневую конструкцию в стенку цилиндра, вызывая задиры в четырех местах непосредственно поперек каждой бобышки. Это еще один мертвый бесплатный знак самовоспламенения. Часто повреждение самовоспламенения ограничивается только этим уровнем повреждения.

Некоторые двигатели, такие как двухтактные двигатели с жидкостным охлаждением, используемые в снегоходах, гидроциклах и мотоциклах, имеют очень распространенный режим отказа самовоспламенения. Что Обычно случается, что когда происходит самовоспламенение, поршень чрезмерно расширяется, задирается в канале ствола вдоль этих четырех точек и вытирает материал в кольцо. канавки. Кольца заедают так, что не могут прилегать к стенкам цилиндра. Компрессия в двигателе пропадает, и двигатель либо перестает работать, либо вы запускаете проноситься мимо колец.Это выжигает часть поршня (и, возможно, стену), и двигатель просто выключается.

В магазине кто-то смотрит на расплавленный результат и говорит: «Повреждение перед воспламенением». Нет, это повреждение самовоспламенения. самовоспламенение привело к тому, что поршень потертости, и это привело к потере сжатия и выходу горячего газа через кольца, вызвавшие плавление. Еще раз, самовоспламенение является источником путаница, и иногда очень сложно определить, что произошло, но с точки зрения повреждений, вызванных самовоспламенением, это еще один типичный признак.

Хотя некоторые из этих примеров могут показаться довольно утомительными, я упоминаю их, потому что «потертый поршень» часто объясняется другими факторами, а также самовоспламенением. (настоящий cuase) упускается из виду. Изношенный поршень может быть признаком гораздо более серьезной проблемы, которая может проявиться в следующий раз при появлении дополнительных серьезные результаты.

Точно так же, двигатель, работающий на полностью открытой дроссельной заслонке, может быть счастлив благодаря большому соотношению воздух / топливо WOT. Возврат к частичному открытию дроссельной заслонки может привести к потере смеси. становятся более бедными, и теперь может произойти самовоспламенение.Поршень перегревается и изнашивается, двигатель выходит из строя, но вскрытие не учитывает самовоспламенение, потому что отказ не произошло на WOT.

Я хочу подчеркнуть тот факт, что скачок давления самовоспламенения очень короткий и возникает после нормального сгорания свечи зажигания. В большинстве случаев это будет быть далеко после ATDC, когда поршень движется вниз по каналу. У вас все еще высокое давление в камере, потому что сгорание все еще продолжается. Давление толкнув поршень вниз, как положено, и наложив на это, вы получите короткий шип, от которого двигатель звенит.

Причины

На самовоспламенение влияют конструкция камеры (форма, размер, геометрия, расположение свечи), степень сжатия, синхронизация двигателя, температура смеси, давление в цилиндре и октановое число топлива. Слишком большое опережение искры приводит к слишком быстрому воспламенению пламени, так что давление слишком сильно увеличивается, и конечный газ самовоспламеняется. Поддержка выключение момента зажигания остановит самовоспламенение. В октановом числе топлива нет ничего волшебного. Октан — это способность противостоять самовозгоранию.это определяется опытным путем в специальном тестовом двигателе. Чтобы проверить конкретный состав топлива, вы запускаете двигатель на этом топливе и динамически изменяете степень сжатия. для определения степени сжатия, при которой топливо детонирует. Затем этот результат сравнивается с тем, что происходит со «стандартным» топливом (изооктаном). Это октановое число топлива. Данное топливо может иметь по своей природе более высокое октановое число или может содержать различные добавки, которые производят более высокое октановое число. качество. Например, спирт в качестве топлива имеет гораздо лучшее октановое число только потому, что он значительно охлаждает смесь из-за использования дополнительного количества жидкости.Если полученное вами топливо имеет более низкое октановое число, чем требуется степенью сжатия двигателя и опережением искры, может произойти самовоспламенение и вызвать типы отказов обсуждалось ранее.

Серийные двигатели оптимизированы для того типа или сорта топлива, которое рынок желает или предлагает. Конструкторы двигателей используют термин MBT (минимальная искра для Best Torque) для эффективности и максимальной мощности; желательно постоянно работать на ОБТ. Например, давайте выберем конкретную рабочую точку двигателя, 4000 об / мин, WOT, 98 кПа MAP.В этой рабочей точке с двигателем на динамометре и с использованием недетонационного топлива мы регулируем опережение зажигания. Будет момент, когда сила величайшая. Меньше искры, чем это, мощность падает, больше искры, чем это, вы не получаете никакой дополнительной мощности.

Наш двигатель изначально был разработан для топлива премиум-класса и был откалиброван на 20 градусов опережения зажигания. Предположим, мы залили обычное топливо в двигатель, и он загорелся. стучит на 20 градусов? Мы уменьшаем время до 10 градусов, чтобы остановить самовоспламенение.Он больше не взрывается, но с 10-градусной задержкой искры двигатель больше не оптимизирован. Теперь двигатель теряет около 5-6 процентов крутящего момента. Это недопустимая ситуация. Оптимизировать для двигателя на обычном топливе Разработчики снизят степень сжатия, чтобы увеличить опережение зажигания до ОБТ. В результате, как правило, потеря крутящего момента составляет всего 1-2% из-за снижения крутящего момента. сжатие. Это лучший компромисс. Данные испытаний двигателя определяют, какое сжатие может иметь двигатель и работать с оптимальным опережением зажигания.

Для акцентирования внимания на конструкции степень сжатия скорректирована так, чтобы максимизировать эффективность / мощность на доступном топливе. На вторичном рынке часто бывает наоборот. А степень сжатия «выбирается», и конечный пользователь пытается найти достаточно хорошее топливо и / или задерживает искру, чтобы жить с ситуацией … или получает повреждение двигателя из-за самовоспламенения.

Еще вы можете увеличить скорость горения камеры сгорания. Вот почему с современными двигателями вы слышите о камерах быстрого горения или камерах быстрого горения.Цель состоит в том, что чем быстрее вы можете заставить камеру гореть, тем она более устойчива к самовоспламенению. Это очень простое явление, чем быстрее он горит, тем быстрее горит завершено, тем меньше времени у конечного газа для детонации. Если он не может сидеть и впитывать тепло и оказывать на него давление, он не может взорваться.

Если, однако, у вас есть конструкция камеры, которая горит очень медленно, как двигатель середины 60-х годов, вам нужно продвигать искру и зажигать при 38 градусах до ВМТ. Потому что оптимальный Через 14 градусов после того, как верхняя мертвая точка (LPP) не изменилась, камера имеет гораздо больше возможностей для детонации, поскольку на нее воздействуют тепло и давление.Если у нас будет пост Камера сгорания с 15-градусным опережением искры, мы значительно уменьшили окно для самовоспламенения. Это механическое явление. Это одна из целей иметь камеру быстрого горения, потому что она устойчива к самовоспламенению.

Есть и другие преимущества, потому что чем быстрее горит камера, тем меньше требуется искры. Чем меньше времени поршни должны действовать против давления накапливается, воздушный насос становится более эффективным. Потери при перекачке сведены к минимуму.Другими словами, когда поршень движется к верхней мертвой точке, давление, следовательно, температура топливовоздушной смеси увеличивается. Если вы зажжете огонь на 38 градусов перед верхней мертвой точкой, поршень будет противодействовать этому давлению на 38 градусов. Если вы зажжете искру за 20 градусов до верхней мертвой точки, она будет действовать против нее только на 20. Двигатель станет более эффективным с механической точки зрения.

Есть много причин для использования камер быстрого горения, но одна хорошая вещь в них заключается в том, что они становятся более устойчивыми к самовоспламенению.Пример из реального мира — Northstar с 1999 по 2000 год. Двигатель 1999 года имел степень сжатия 10,3: 1. Это был двигатель на топливе премиум-класса. Для модели 2000 года мы пересмотрели камера сгорания, добился более быстрого ожога. Мы разработали его для работы на обычном топливе, и нам нужно было только снизить степень сжатия 0,3 до 10: 1, чтобы заставить его работать. Обычно на данном двигателе (если вы не меняли конструкцию камеры сгорания) при переходе с топлива премиум-класса на обычное топливо компрессия обычно падает на одну точку. соотношение: в нашем примере вы ожидаете, что двигатель Northstar будет иметь 10.Степень сжатия 3: 1, снизилась до 9,3: 1 для нормальной работы. Из-за быстрее камера горения, нам оставалось только упасть до 10: 1. Эта цифра 10: 1 по-прежнему является высокой степенью сжатия с сопутствующей высокой механической эффективностью, и тем не менее мы можем эксплуатируйте его с оптимальным опережением зажигания на обычном топливе. Это один из примеров искрового прогресса с точки зрения технологий. Многое из этого было достигнуто с помощью вычислительных анализ гидродинамики камеры сгорания для улучшения завихрения и качания, а также движения смеси в камере для увеличения скорости горения.

Конструкция камеры

Одной из характерных камер, которые знакомы людям, является Chrysler Hemi. У двигателя была камера, напоминающая половину бейсбольного мяча (полусферическое в природе и в номенклатуре тоже). Два клапана находились по обе стороны камеры со свечой зажигания на самом верху. Заряд сгорел вниз по камера. Этот подход неплохо работал с двигателями легковых автомобилей, но у гоночных версий Hemi были проблемы. Потому что камера была такой большой, а отверстия настолько большой, что и объем камеры был большим; Было сложно добиться высокой степени сжатия.Гонщики надели на поршень купол для увеличения степени сжатия. Если вы использовали этот подход до крайности, чтобы добиться в двигателе степени сжатия 13: 1 или 14: 1, поршни имели бы очень высокий купол. Купол поршня почти имитировал форма камеры сгорания головки с поршнем в верхней мертвой точке. Оставшийся объем можно было бы назвать «кожицей апельсина». Когда загорелся заряд горел очень медленно, как рябь в пруду, преодолевая расстояние до стенки цилиндра блока. В результате конструкции камеры эти двигатели требовали огромное количество опережения искры, около 40-45 градусов.С таким большим опережением искры самовоспламенение было серьезной возможностью, если бы не использовалось высокооктановое топливо. Хемис ухаживал быть очень чувствительным к настройке. Как часто бывало, искру продолжали продвигать вперед, увеличивали мощность, и внезапно двигатель взрывался. Потому что они были двигатели с большой мощностью, вращающиеся на высоких оборотах, все могло случиться внезапно.

Гоночные двигатели

Hemi обычно сбивают кольцо с земли, разносятся, поджигают поршень и разваливаются. Тогда никто не понимал почему.Теперь мы знаем, что Хеми конструкция — наихудший конец спектра для камеры сгорания. Лучше всего использовать красивую компактную камеру; Вот почему так популярны четырехклапанные камеры с односкатной крышей. Чем более плоская камера, чем меньше закрытый объем камеры, тем меньше вам понадобится купола в поршне. Мы можем получить изначально высокую степень сжатия с плоским верхний поршень с очень красивым пятном прямо в камере сгорания, с очень короткими расстояниями, с очень хорошим движением смеси — очень эффективная камера.

Взгляните на Northstar или большинство двигателей с 4 клапанами — все с плоскими верхними поршнями, очень компактными камерами сгорания, очень узкими углами клапанов и т.д. Нет необходимости в куполе, препятствующем прожигу, для увеличения степени сжатия до 10: 1.

Индикаторы самовоспламенения

Лучшим признаком самовоспламенения является свистящий звук, который издают автомобили, особенно старые модели, на низких скоростях и под нагрузкой. Звук очень сложно услышать в хорошо утепленных роскошных интерьерах современных автомобилей.Звуки, издаваемые двигателем, работающим по прямым трубам, или, например, вращающимся гребным винтом, могут легко замаскировать звук. характерный пинг. Дело в том, что вы честно не знаете, что происходит самовоспламенение. В некоторых случаях двигатель может дымить, но не всегда. Поршневое кольцо сломано. земли являются наиболее типичным результатом самовоспламенения, но обычно не обнаруживаются. Если двигатель взорвался, визуальные признаки, такие как сломанная фарфоровая свеча зажигания или сломанная заземляющие электроды — пустяки и требуют дальнейшего осмотра или разборки двигателя.

Также очень трудно определить самовоспламенение при работающем двигателе в удаленной изолированной испытательной камере. Одна техника кажется почти элементарной, но, поверьте, это или нет, но он используется в одних из самых дорогих динамометрических ячеек в мире. Мы называем это «оловянным ухом». Вы можете думать об этом как о простом стетоскопе применяется к блоку двигателя.

Пропускаем обычный резиновый шланг от двигателя в камере до операторской. Чтобы усилить звуки двигателя, мы просто продеваем конец шланга через дно чашки из пенополистирола и слушайте! Инженеры-испытатели часто используют этот метод на разрабатываемых автомобилях, особенно если есть подозрения. на дороге происходит самовозгорание.Попробуйте на своем двигателе; вы будете поражены тем, насколько хорошо вы можете слышать различные шумы двигателя.

Другой метод немного более тонкий, но его можно использовать, если уделять пристальное внимание EGT (температуре выхлопных газов). самовоспламенение фактически вызовет падение EGT. Такое поведение ввело в заблуждение многих людей, потому что они будут смотреть EGT и думать, что он находится в достаточно низком диапазоне, чтобы быть безопасным, но единственная причина, по которой он низкий, заключается в том, что двигатель детонирует.

Единственный способ узнать, что на самом деле происходит, — это хорошо ознакомиться с показаниями EGT вашего конкретного двигателя, поскольку калибровка и расположение датчиков различаются.Если для Например, вы обычно бежите на 1500 градусов при заданных настройках MAP, и вы внезапно видите 1125 после того, как набрали свежую загрузку топлива, вы должны быть внимательны к возможным или начинающееся самовоспламенение.

Любое отклонение от нормального EGT должно быть поводом для беспокойства. Если у вас нет сложной системы анализа горения (начиная с нескольких сотен тысяч долларов), примерно единственный способ определить самовоспламенение — это прослушивание ухом без каких-либо дополнений, используя «Оловянное ухо» на ранней стадии тестирования и очень внимательное наблюдение за EGT.Хорошо то, что большинство двигателей будут работать с довольно высоким уровнем самовоспламенение на некоторое время. Это не мгновенный отказ.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАЖИГАНИЕ

Определение предварительного зажигания — это «воспламенение заряда топлива / воздуха перед зажиганием свечи зажигания». Предварительное возгорание вызвано каким-либо другим источником возгорания. такие как перегретый наконечник свечи зажигания, нагар в камере сгорания и, в редких случаях, сгоревший выпускной клапан; все действуют как свеча накаливания, чтобы зажечь заряд.

При анализе предварительного зажигания помните о следующей последовательности. За исключением двигателей с прямым впрыском, свежий заряд, попадающий в камеру сгорания на такт впуска — ГОРЯЧАЯ СМЕСЬ. Свежий заряд почти заполнил цилиндр, когда поршень приближается к НМТ / впуску. На BDC следующий поршень меняет направление, и вскоре после этого впускной клапан закрывается, и поршень начинает сжимать заряд.

Поскольку требования к напряжению искры для зажигания заряда возрастают пропорционально давлению в цилиндре, зажигать свежее топливо / воздух намного легче. смесь при низком давлении в баллоне — в районе IVC (закрытие впускного клапана).Это становится все труднее по мере того, как давление начинает строить.

Светящееся пятно где-нибудь в камере является наиболее вероятной точкой для преждевременного воспламенения. Вполне возможно, что если у вас есть что-то светящееся, например наконечник свечи зажигания или угольный уголь, он может воспламенить заряд, пока поршень находится на очень ранней стадии сжатия.

Результат понятен; на протяжении всего такта сжатия или большей его части двигатель пытается сжать горячую массу расширенного газа.Это, очевидно, создает огромную нагрузку на двигатель и сильно нагревает его части. Существенный ущерб происходит очень быстро. Ты не слышишь это потому что нет быстрого повышения давления. Все это происходит задолго до того, как загорится свеча зажигания.

Помните, когда свеча зажигания зажигает смесь и происходит резкий скачок давления. , после этого , это самовоспламенение. Это то, что вы слышите.

При предварительном зажигании зажигание заряда происходит намного раньше зажигания свечи зажигания, в моем примере очень и очень далеко впереди него, когда сжатие инсульт только начинается.Нет очень быстрого скачка давления, как при самовоспламенении. Напротив, это огромное давление, которое присутствует в течение очень долгого времени. длительное время выдержки, т. е. весь такт сжатия. Вот что дает такие большие нагрузки на детали. Нет резкого скачка давления, чтобы резонировать блок и голова, чтобы вызвать какой-либо шум. Так что никогда этого не слышишь, двигатель просто взрывается. Вот почему предварительное зажигание так коварно: его трудно обнаружить. до того, как это произойдет, и когда это произойдет, вы узнаете об этом только постфактум.Это очень быстро вызывает катастрофический отказ, потому что тепло и давление такие интенсивные.

Двигатель может работать с самовоспламенением в течение значительных периодов времени, относительно . Нет двигателей, которые проживут любой период времени, когда происходит предварительное зажигание. Отверстие в середине поршня, особенно расплавленное отверстие в середине поршня, связано с экстремальная жара и давление предварительного зажигания.

Когда люди видят сломанное кольцо приземления, они часто ошибочно винят в этом преждевременное зажигание и упускают из виду удары от самовоспламенения, которые вызвали проблему.

Другими признаками преждевременного зажигания являются расплавленные свечи зажигания, на которых виден расплавленный фарфор с брызгами, расплавленный металл. Часто «предварительно зажженная свеча» растопите заземляющий электрод. То, что останется, будет выглядеть разбрызганным и расплывчатым. Центральный электрод расплавится и исчезнет, а его фарфор исчезнет. быть разбрызганным и растопленным. Это типичный признак начинающегося преждевременного воспламенения.

Свеча может нагреваться, плавиться и «готовиться» действовать как источник предварительного воспламенения. Свеча может расплавиться без предварительного зажигания.Однако расплавленная свеча может вызвать преждевременное зажигание в следующий раз.

Типичным индикатором предварительного зажигания, конечно же, является отверстие в поршне. Это происходит потому, что, пытаясь сжать уже сгоревшую смесь, детали очень быстро впитывают огромное количество тепла.

Выживают только те детали, которые обладают высокой тепловой инерцией, например, головка цилиндра или стенка цилиндра. Алюминиевые поршни имеют низкую термическую инерция (у них относительно небольшая масса, а алюминий очень быстро впитывает тепло).Головка поршня относительно тонкая, поэтому, если он сильно нагревается, он не может отклонять тепло, и материал резко ослабевает. В то же время он испытывает огромные нагрузки от давления. Результат — дыра в середина поршня, где корона наиболее слабая.

Я хочу подчеркнуть, что когда большинство людей думают о предварительном зажигании, они обычно принимают тот факт, что заряд возник до того, как загорится свеча зажигания. Однако я считаю, что они ограничивают свое мышление 5-10 градусами, прежде чем загорится свеча зажигания.Вы должны действительно согласиться с тем, что наиболее вероятная точка для преждевременное воспламенение составляет около 160 градусов до ВМТ (в зависимости от времени IVC), примерно на 140 градусов до того, как свеча зажигания сработает, потому что это точка (если в камере есть тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий тлеющий уголек), в котором наиболее вероятно возгорание.

Мы наблюдаем, как сжимается очень горячий газ с температурой 140–160 градусов, который обычно бывает относительно холодным и имеет относительно низкую температуру. Поршень выдержит всего несколько оборотов, прежде чем выйдет из строя.Что касается самовоспламенения, то оно может включаться в течение секунд, минут или часов d. в зависимости от мощности двигателя и нагрузки, прежде чем произойдет какое-либо повреждение. Повреждение перед возгоранием почти мгновенно.

Когда температура днища поршня быстро повышается, обычно не хватает времени для передачи тепла вниз к юбке, расширения и его потирать. Он просто плавит центр прямо из поршня.

Единственный способ контролировать преждевременное зажигание — не допускать никаких источников преждевременного зажигания.Свечи зажигания должны быть тщательно подогнаны под рекомендуемый диапазон нагрева. Гонщики используют холодные свечи зажигания и относительно богатые смеси. На диапазон нагрева свечи зажигания также влияет температура охлаждающей жидкости. Заглушка с предельным диапазоном нагрева может вызвать преждевременное зажигание из-за перегрева головки (высокая температура охлаждающей жидкости или недостаточный поток). Кроме того, ослабленная вилка не может отводить достаточное количество тепла. через его место. Свеча с предельным диапазоном нагрева, работающая на обедненной смеси (внезапно?), Может вызвать преждевременное зажигание.

Конструкторы двигателей легковых автомобилей столкнулись с дилеммой.Свечи зажигания должны запускаться из холодного состояния при -40 градусов по Фаренгейту (для чего требуются горячие свечи, устойчивые к засорению), но способен работать в расширенном режиме WOT (который требует холодных свечей и максимальной теплопередачи на головку блока цилиндров).

Вот как в WOT проводится проверка эффективности или «предварительного зажигания» свечи зажигания. Температура наконечника / зазора свечи измеряется блокирующим диодом. а небольшая батарея, подключенная через миллиамперметр, подает напряжение на вывод свечи зажигания. Вторичное напряжение не может возвращаться обратно вверх провод, потому что большой блокирующий диод препятствует этому.

По мере того, как наконечник свечи зажигания нагревается, он имеет тенденцию ионизировать зазор, и от батареи будет течь небольшой ток, как показывает миллиамперметр. Двигатель работает под нагрузкой, и за датчиками внимательно следят. Благодаря опыту технические специалисты узнают, чего ожидать от манометров. Обычно очень Легкая активность, всего несколько миллиампер тока, наблюдается через промежуток свечи зажигания. В случаях, когда наконечник свечи зажигания / зазор становится достаточно горячим, чтобы действовать как источник воспламенения, ток внезапно зашкаливает.Когда это происходит, необходимо мгновенное снижение мощности, чтобы избежать серьезного повреждения двигателя.

Еще в 80-х, работая двигателями, которые производили половину лошадиных сил на кубический дюйм, мы могли искусственно и безопасно вызвать преждевременное зажигание, используя слишком горячие пробку и высыпая смесь. Мы могли определить, насколько близко мы были, наблюдая за приборами, и у нас было достаточно времени (секунд), чтобы выключить питание, прежде чем возникли какие-либо повреждения.

С современными двигателями (такими как Northstar ), которые развивают более 1 л.с. на кубический дюйм при 6000 об / мин, если иглы отклоняются от номинала, вы просто вышел из строя двигатель.Это так быстро. Когда вы разбираете двигатель, вы обнаружите неопровержимые доказательства повреждений. Возможно, это просто расплавленные свечи зажигания. Но преждевременное зажигание происходит очень быстро в двигателях большой мощности. Времени на реакцию очень мало.

Если холодный запуск и засорение свечей не являются серьезной проблемой, то ответ — запуск очень холодных свечей зажигания. Типичный случай применения очень холодной свечи двигатель типа NASCAR. Поскольку основной источник преждевременного воспламенения устранен, специалисты по настройке двигателей могут откачивать смесь (часть) для максимальной экономии топлива. и добавить много опережения искры для мощности и даже рискнуть некоторыми уровнями самовоспламенения.Эти свечи, однако, ужасны для холодного пуска и выбросов. и они будут гадить, пока вы бездельничаете по городу. Но для работы на полностью открытой дроссельной заслонке при 9500 об / мин они работают нормально. Они исключают переменную это могло вызвать преждевременное зажигание.

Разработчики двигателя запускают очень холодные свечи зажигания, чтобы избежать риска преждевременного зажигания во время отображения двигателя воздух / топливо и опережения зажигания. Однако калибровка серийных двигателей требует наличия более горячих свечей зажигания для обеспечения холодного пуска и защиты от загрязнения.Чтобы избежать преждевременного воспламенения, мы компенсируем это, убедившись, что калибровка топлива / воздуха достаточно богата, чтобы свечи зажигания оставались холодными при высоких нагрузках и при высоких температурах, чтобы они не вызывайте преждевременное зажигание.

Снова рассмотрим двигатель Northstar . Если вы сделаете полный газ 0-60, двигатель, вероятно, будет работать до 6000 об / мин при 11,5: 1 или 12: 1. соотношение воздух-топливо. Но после примерно 20 секунд постоянной нагрузки ЭБУ увеличивает соотношение примерно до 10: 1. Это сделано для охлаждения свечей зажигания, а так короны поршней прикольные.Это богатство необходимо, если вы работаете при постоянной нагрузке WOT. Небольшой штраф в лошадиных силах и топливе экономия — результат.

Чтобы получить максимальное ускорение от двигателя, вы можете фактически отклонить его, но при постоянной полной нагрузке он должен вернуться в режим богатой. Выше Двигатели с определенной выходной мощностью намного более чувствительны к повреждению перед воспламенением, потому что они вращают больше оборотов в минуту, они выделяют намного больше тепла и они сжигают больше топлива. Свечи имеют тенденцию нагреваться при такой высокой удельной мощности, а время реакции на повреждения минимально.

Карбюратор, установленный для дрэг-рейсинга, никогда не будет работать с двигателем NASCAR или серийным автомобилем, потому что он перегреется и вызовет преждевременное зажигание. Но на перетащите полосу в течение 8 или 10 секунд, предварительное зажигание никогда не успевает произойти, поэтому драгстерам это может сойти с рук. Различия в настройке для этих двух разных типы приложений двигателя драматичны. Вот почему двигатель для дрэг-рейсинга — плохой выбор для авиационного двигателя.

Мутная вода …

Возникает ситуация, называемая предварительным зажиганием, вызванным самовоспламенением.Я не хочу быть здесь двояким, но это случается. Представьте себе двигатель под тяжелый груз начинает детонировать. самовоспламенение продолжается долгое время. Свеча нагревается, потому что скачки давления разрушают защитную пограничный слой газа, окружающий электроды. Температура свечи внезапно начинает неестественно повышаться до точки, при которой она превращается в свечу накаливания. и вызывает предварительное зажигание. Когда двигатель выходит из строя, я классифицирую этот результат как «предварительное зажигание, вызванное самовоспламенением».»Не было бы никаких опасность преждевременного зажигания, если самовоспламенение не произошло. Повреждения, связанные как с самовоспламенением, так и с преждевременным зажиганием, будут очевидны.

Обычно это то, что мы видим в двигателях легковых автомобилей. Двигатели обычно длительное время работают в условиях самовоспламенения. Фактически, мы Фактически, мы проводим множество поршневых тестов, в которых мы запускаем двигатель на пике крутящего момента, сознательно вызывая умеренный уровень самовоспламенения. На основе полученных нами результатов производственная конструкция, поршень должен без проблем пройти эти испытания; поршни должны быть достаточно прочными, чтобы выжить.Если, однако, при обстоятельствах из-за перегрева или плохого топлива наконечник свечи зажигания перегревается и вызывает преждевременное зажигание, очевидно, что он не выживет. Если мы видим неудачу, это Вероятно, это случай предварительного воспламенения, вызванный самовоспламенением.

Я призываю любого экспериментатора с осторожностью использовать автомобильные двигатели в других приложениях. Как правило, двигатели мощностью 0,5 л.с. / дюйм3 (типичный авиационные двигатели с воздушным охлаждением) могут быть щадящими (например, при наклоне к пиковому EGT и т. д.). Но при 1,0 л.с. / дюйм3 (очень типично для многих высокопроизводительных автомобильные преобразования) окно для калибровки вызванного повреждения двигателя гораздо менее щадящее. Начните богатый, отсталый, с холодными свечами и смотрите EGTs!

Надеюсь, это обсуждение послужит отправной точкой для размышлений. Приветствую любые сообщения по этому поводу. Каждое приложение уникально, поэтому будьте осторожны общие заявления, поскольку многие переменные влияют на эти процессы.

СНОска:

Во время разговора с г-ном.Клайн, он упомянул случай, когда головы от Northstar 2000 года были перенесены кем-то, кто хотел улучшить поток. Несмотря на то что они действительно достигли более высоких показателей валового расхода, характеристики завихрения и качания, которые входные отверстия OEM придавали входящему заряду, были полностью был разрушен, и хотя был больше «потока», двигатель давал меньше мощности, чем раньше, и он был на грани отказа зажигания на необходимом AFR чтобы поршни не выпали из двигателя.

Очевидно, что движение смеси важно, сгорание — дело сложное, и инженеры OEM действительно кое-что знают.

Посетители:

Детонация против преждевременного зажигания

Есть много способов испортить совершенно хороший двигатель, но сегодня я просто хочу поговорить о двух из самых жестоких. Детонация и предварительное зажигание, которые часто меняются местами и / или используются для описания одного и того же, на самом деле являются совершенно разными вещами, которые приводят к одинаковым результатам. Оба они называются ненормальным сгоранием, и они очень вредны для вашего двигателя. Чтобы лучше объяснить как детонацию, так и предварительное зажигание, мне нужно также объяснить нормальное горение.

Нормальное сгорание:

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

Детонация:

Определение: Самовозгорание отходящего газа или оставшейся топливно-воздушной смеси в камере.

Детонация всегда возникает после того, как свеча зажигания начала нормальное сгорание. Обычное горение расширяется, но газы на краю фронта пламени сжимаются и начинают спонтанно воспламеняться. Вероятно, это вызвано чрезмерным нагревом и давлением. Однако самое важное, что нужно помнить о детонации, — это то, что она возникает после того, как фронт пламени был инициирован свечой зажигания.

Существует множество факторов, которые вместе создают идеальный сценарий возникновения детонации.Хотя конструкция двигателя и октановое число топлива играют важную роль, наиболее распространенным причинным фактором является слишком большое опережение зажигания. Чрезмерно опережающий угол опережения зажигания приводит к тому, что горение гаснет слишком рано, что приводит к слишком быстрому увеличению давления. Это очень высокий / очень резкий скачок давления, который часто приводит к повреждению двигателя.

Как вы можете видеть на изображении, график вверху имеет плавный профиль давления и может считаться нормальным сгоранием. Однако на нижнем графике показано нормальное повышение давления до тех пор, пока детонация не произойдет даже после искры.Затем вы видите большой скачок давления из-за ненормального сгорания. Этот скачок давления заставляет структуру двигателя резонировать, как будто это камертон. Этот резонанс улавливается датчиком детонации и передается в ЭБУ.

Датчики детонации — большой повод для беспокойства у многих энтузиастов. Возможность видеть то, что они видят, с помощью устройства мониторинга, такого как Cobb Tuning AccessPort, дает людям возможность всегда видеть, что происходит с их движком. Это окно позволяет вам видеть то, что вы обычно никогда не замечаете или о чем не заботитесь.Меня очень часто спрашивают о продолжающейся детонации, которая происходит при частичном открытии дроссельной заслонки. К счастью, детонация не всегда разрушительна. Низкие уровни детонации возникают постоянно и даже могут поддерживаться в течение длительных периодов времени без нанесения ущерба. Частичный стук дроссельной заслонки является нормальным явлением для различных автомобилей и, хотя иногда он может быть вызван фактической детонацией, в большинстве случаев это просто шум, поскольку двигатель резонирует при определенных оборотах в минуту. Это также будет проявляться в точках переключения передач, когда двигатель значительно перемещается между переключениями передач на WOT, и это не должно вызывать беспокойства.Однако детонация становится серьезным поводом для беспокойства, когда вы начинаете работать с более высокими нагрузками. Если вы видите значительный стук в широко открытой дроссельной заслонке (WOT), вам следует обратиться к своему тюнеру.

Повреждение: Есть несколько основных неисправностей, вызванных детонацией. Меньшей из точек неисправности является точечная коррозия или истирание днища поршня. Вы также можете увидеть это точечное пятно на выпускных клапанах, так как это более горячая сторона цилиндра, а воздушно-топливная смесь охлаждает сторону впуска.Ямка выглядит так, как будто в поршень попала птица, выстрелившая из дробовика.

Еще одна точка повреждения от детонации — это приземление кольца. Часто под резкими скачками давления вы получаете раздавленные или сломанные кольцевые площадки. В менее тяжелых случаях вы все равно увидите разорванные кольца. Это часто случается с литыми поршнями, поскольку они никогда не были предназначены для того, чтобы выдерживать такое давление в цилиндре, особенно такие внезапные и резкие изменения давления.

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

Индикаторы: Слышны более высокие уровни детонации, они будут звучать так, как будто четвертаки стучат по стеклу. Вы не можете услышать его в большинстве новых автомобилей из-за изолированной кабины, поэтому, когда вы его слышите, это, скорее всего, более высокий уровень стука. Если у вас есть устройство настройки, которое отслеживает замедление детонации, такое как Cobb Tuning Accesport, вы видите только реакцию двигателя на воспринимаемый шум. Однако стоит обратить внимание на то, что двигатель по какой-то причине пытается спастись за счет уменьшения опережения зажигания.

Предварительное зажигание:

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

Событие преждевременного воспламенения выглядит примерно так…

Топливо-воздушная смесь поступает в камеру сгорания, когда поршень находится на такте впуска вниз. Затем поршень возвращается вверх для такта сжатия. Чем более сжатая смесь, тем труднее ее зажечь, поэтому, когда поршень находится на нижней стороне такта сжатия, смесь фактически легче воспламеняется, чем когда она приближается к верхней мертвой точке (ВМТ).Горячая точка в цилиндре, такая как раскаленный наконечник свечи зажигания, может воспламенить эту смесь с низким уровнем сжатия очень рано, до того, как загорится свеча зажигания. Теперь движение поршня вверх борется с расширяющейся силой сгорания. Это добавляет огромное количество тепла и нагрузки к двигателю, и по этой причине предварительное зажигание отвечает за гораздо более высокое давление в цилиндре, чем детонация. Давление от предварительного зажигания не такое быстрое, как при детонации. Напротив, давление очень высокое и длится гораздо дольше.

Повреждение: Повреждение от предварительного воспламенения намного более серьезное и мгновенное, чем от детонации. Как правило, при предварительном зажигании вы увидите расплавленные дыры в поршнях, расплавленные свечи зажигания, а отказ двигателя происходит практически сразу.

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

Индикаторы: На самом деле нет никаких предупреждающих знаков с предварительным зажиганием.Лучшее, что вы можете сделать, чтобы предотвратить это, — это убедиться, что двигатель настроен, а также минимизировать возможные горячие точки. От OEM-производителей автомобили поставляются с соответствующими диапазонами нагрева свечей зажигания и всеми настройками, позволяющими минимизировать / исключить преждевременное зажигание. Поэтому убедитесь, что у вас есть правильные свечи зажигания и правильные зазоры, важно при замене свечей и добавлении большего наддува и, следовательно, более высоких температур цилиндров в вашу камеру сгорания.

Детонация двигателя

Детонация — это самовозгорание внутри цилиндра ПОСЛЕ возгорания свечи зажигания.Он похож на предварительное зажигание, но отличается от него.

При нормальном зажигании свеча зажигания зажигается непосредственно перед достижением поршнем ВМТ. Пламя проходит через камеру сгорания, воспламеняя смесь воздух / топливо. Это вызывает постоянное увеличение давления в цилиндре и вынуждает поршень опускаться на рабочий ход.

Когда происходит детонация, часть воздуха / топлива воспламеняется до того, как до него дойдет нормальное горение. Это вызывает кратковременный, но сильный скачок давления в цилиндре.

Детонацию также называют «стуком двигателя», «стуком» или «звоном» из-за издаваемого звука.

Как это обозначено?

Звук стука или звона
Падение температуры выхлопных газов (EGT)
Разбитые поршневые кольца и / или свечи зажигания
Повреждение поршня и / или клапанов

Причины этого?

Детонация может быть вызвана несколькими факторами. Несколько распространенных причин:

Сверхсовременная синхронизация зажигания
Если синхронизация зажигания слишком велика, свеча зажигания срабатывает слишком быстро. Это приводит к преждевременному прекращению пламени.Оставшееся топливо может взорваться.

Бедная смесь воздуха и топлива
Богатая смесь воздуха и топлива работает холоднее, чем бедная смесь. Нежирная смесь может стать слишком горячей и взорваться.

Слишком сильное сжатие
Сжатие вызывает нагревание. Если топливно-воздушная смесь сжата слишком сильно, она может взорваться.

Перегрев двигателя
Низкий уровень охлаждающей жидкости или неисправный водяной насос могут вызвать перегрев двигателя. Слишком сильный нагрев может вызвать детонацию воздуха / топлива в камере.

Низкооктановое топливо
Октановое число является мерой «детонационной стойкости». Переход на топливо более высокого качества может помочь при детонации двигателя.

Как это влияет на производительность?

Двигатель разработан для работы определенным образом. Поскольку детонация нарушает эту конструкцию, она лишает двигатель мощности.

Большинство двигателей выдерживают небольшую детонацию. Современные двигатели с впрыском топлива могут распознавать детонацию и регулировать соотношение воздух / топливо и время зажигания.Однако, если детонация не зафиксирована, это приведет к повреждению двигателя. Всего один крупный взрыв может нанести значительный ущерб.

ID ответа 5007 | Опубликовано 30.05.2018 12:58 | Обновлено 12.11.2019 14:46

Что такое детонация и 8 способов ее остановить!

Детонация — это ругательство вокруг хот-родов. Никто не любит говорить об этом, потому что, когда это происходит, это обычно означает некоторую упущение внимания во время сборки двигателя или автомобиля.К тому времени, когда вы услышите характерный предсмертный хрип двигателя в агонии взрыва, ущерб, скорее всего, уже нанесен. Ответ состоит в том, чтобы предотвратить детонацию до того, как это произойдет, но если будет слишком поздно, есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы предотвратить повторное выполнение, но сначала немного предыстории.

Каковы симптомы детонации?

Детонация — иногда называемая детонацией или преждевременным зажиганием — это свистящий звук, который иногда можно услышать во время разгона и открытия дроссельной заслонки.В отличие от обычного шума выхлопных газов, детонация — это высокий скрипучий звук, исходящий из моторного отсека. Когда происходит детонация, может произойти серьезное внутреннее повреждение, в том числе оплавленные электроды свечи зажигания, треснувшие поршневые кольца, оплавленные или треснувшие поршни, забитые подшипники штока и взорванные прокладки головки. Если вы услышите детонацию, немедленно уберите ногу с дроссельной заслонки или заплатите за последствия.

Посмотреть все 12 фотографий

Повреждение от детонации происходит из-за того, что головка поршня, кольца и подшипники подвергаются сильному избыточному давлению в камере сгорания.Это избыточное давление возникает слишком рано, задолго до того, как поршень начнет движение вниз для рабочего хода. Это повышение давления во время такта сжатия также выделяет огромное количество тепла — на самом деле, слишком много для того, чтобы система охлаждения двигателя могла вовремя рассеяться. Затем каждое последующее срабатывание этого цилиндра должно бороться с остаточным теплом от события детонации в предыдущем цикле, таким образом блокируя рабочее состояние этого цилиндра от безудержной детонации.

Если у вас когда-либо был случай детонации двигателя, вы уже знакомы с этим явлением.Если снять ногу с педали газа, а затем снова вставить ее, детонация, исходящая от двигателя, не улучшится; он остается там до тех пор, пока не исчезнет нежелательный источник возгорания (тепло) в пораженном цилиндре. Если посмотреть с другой стороны, если в определенном рабочем состоянии начало детонации происходит, например, при 15 градусах перед верхней мертвой точкой (BTC), она может не прекратиться, пока событие воспламенения не будет отложено до 5 градусов BTC. Такое поведение называется гистерезисом детонации, и ваш единственный реальный вывод здесь состоит в том, что мгновенный сброс газа (в надежде, что детонация исчезнет) — бесплодное занятие.

Что вызывает детонацию?

Тип повреждения двигателя, вызванный детонацией, происходит, когда источник тепла в среде сгорания воспламеняет заряд топлива / воздуха до инициирования системой зажигания двигателя. Важно понимать, что детонация является результатом нежелательного источника тепла (электрод свечи зажигания, кромки камеры сгорания, неровности литья), а не ошибки в программировании зажигания, хотя ваша программа зажигания может сыграть свою роль.

Просмотреть все 12 фотографий

В двигателе с оптимизированными характеристиками пиковая мощность достигается, когда давление в цилиндре достигает максимума при правильном угле поворота коленчатого вала.Когда шатун и ось кривошипа расположены под углом 90 градусов друг к другу, поршень имеет наибольшее механическое преимущество над коленчатым валом. Суть всего этого в том, что вам нужно мысленно перебрать это событие в обратном направлении и найти подходящее время для воспламенения топливного заряда, чтобы пиковое давление произошло после того, как поршень пройдет верхнюю мертвую точку (ВМТ) и до того, как ход штока и кривошипа достигнет под прямым углом. Несоблюдение этого правила может привести к повреждению поршневого кольца, как показано выше.

Когда давление в цилиндре достигает пика перед ВМТ, случаются неприятности. Почему? Это может быть одна или несколько из следующих причин: слишком низкое октановое число топлива, недостаточная система охлаждения, плохо спроектированная камера сгорания, слишком горячая свеча зажигания, слишком большое статическое сжатие, слишком маленькое перекрытие между впускным и выпускным лепестками кулачка, слишком бедное соотношение воздух / топливо, слишком сильный предварительный нагрев всасываемого заряда или, в лучшем случае, неправильная кривая зажигания.

8 способов уменьшить детонацию

Если в вашем двигателе детонация, вы можете предпринять ряд действий, чтобы предотвратить ее.Здесь мы расположили их в порядке сложности, от самого простого до самого серьезного, но имейте в виду, что часто детонация и наносимый ею ущерб являются результатом плохо выбранной комбинации двигателей. Производители оригинальных комплектующих тратят тысячи часов на испытания двигателей в различных режимах работы, в то время как при самостоятельной работе можно упускать из виду важные аспекты, такие как качество движения смеси или тщательный учет времени срабатывания клапана. Эти вещи должны быть вплетены в конструкцию двигателя перед сборкой, а не закреплены бандажом постфактум.

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите время опережения зажигания

Если вам повезет, ваша детонация будет вызвана не самовоспламенением из горячей точки в камере сгорания, а кривой зажигания, которая обеспечивает слишком большое базовое воспламенение продвигать. В этом случае простое уменьшение базовой синхронизации приведет к прекращению стука. Однако в большинстве случаев причиной этого состояния в первую очередь будет отключение подачи вакуума. В этом сценарии задействован энтузиаст-новичок, который отключает подачу вакуума, а затем увеличивает базовое время для компенсации.Вся причина увеличения вакуума на стандартном двигателе состоит в том, чтобы обеспечить достаточное время выполнения заказа в условиях легкого дросселя, когда атмосфера за дроссельной заслонкой тонкая; двигателю требуется дополнительное время для повышения давления в цилиндре перед рабочим ходом.

Просмотреть все 12 фотографий

Увеличьте октановое число топлива

Октановое число топлива является точным выражением его склонности к самовоспламенению. Чем выше число, тем выше его способность противостоять выключению света. По мере увеличения степени сжатия или наддува должно повышаться октановое число топлива.Устранить детонацию в двигателе можно так же просто, как использовать топливо с более высоким октановым числом. В 1970-х и 1980-х годах, когда цены на топливо резко выросли, многие люди искали способы сэкономить деньги. Это часто выражалось в снижении октанового числа топлива. К счастью для нас, с тех пор под мостом прошло много воды, и производители разработали двигатели с улучшенными противодетонационными характеристиками. Такие вещи, как электронный впрыск топлива, замедление детонации и электроника, определяющая октановое число, сделали детонацию из-за низкого октанового числа топлива редким явлением.Получил старую машину с детонацией, попробуйте запустить тестовое топливо с более высоким октановым числом.

Просмотреть все 12 фотографий

Используйте более холодную свечу зажигания

Наконечник электрода свечи зажигания является основным источником самовоспламенения. Тепло может быстро накапливаться, и если ему некуда деваться, оно будет делать свое дело с зарядом воздуха / топлива. Звучит немного иронично, поскольку это то, что должна делать свеча зажигания, только вы хотите иметь контроль над , когда это делает . По этой причине свечи зажигания рассчитаны на различные диапазоны нагрева, а их изоляторы тщательно разработаны для управления потоком тепла от электрода в головку блока цилиндров.Слишком горячая свеча будет удерживать слишком много тепла, вызывая детонацию. Замена свечи на более холодный нагревательный элемент — это часто все, что нужно для отключения нежелательной детонации. Однако имейте в виду, что слишком холодная свеча может вызвать обратную проблему — засорение, когда свеча не может полностью воспламенить воздушный / топливный заряд.

Просмотреть все 12 фотографий

Оптимизация соотношения воздух / топливо

В современных двигателях с впрыском топлива достижение оптимального соотношения воздух / топливо редко является проблемой, поскольку кислородные датчики двигателя будут постоянно работать, удерживая воздух / соотношение топлива в идеальном диапазоне в большинстве сценариев вождения.Однако более старые карбюраторные автомобили могут нуждаться в помощи, особенно если детонация является регулярной проблемой. Здесь проблема заключается в обедненной смеси, когда впрыскивание или какая-либо другая калибровка приводит к тому, что в цилиндр не поступает достаточно топлива. В результате получается горячий двигатель, который быстро нагревается и может вызвать детонацию. Лучший способ диагностировать детонацию в этой ситуации — установить широкополосный датчик кислорода и контролировать его в периоды высокой нагрузки двигателя. Обедненная смесь при полном открытии дроссельной заслонки может вызвать детонацию при соотношении до 13: 1, и это должно указывать на то, что в цилиндр поступает недостаточно топлива.Вы должны убедиться, что ваш двигатель работает на разогретой скорости — хорошее значение для двигателя без наддува составляет 12,5: 1 при полном открытии дроссельной заслонки.

Просмотреть все 12 фотографий

Увеличить охлаждающую способность

Тепло является основной причиной детонации, и часто одной из основных причин является неэффективная система охлаждения. Если мощность вашего двигателя недавно была увеличена, но радиатор все еще в наличии, возможно, пришло время для модернизации в этой области. За исключением замены радиатора, более эффективный вентилятор, более эффективный кожух вентилятора или смачивающий агент охлаждающей жидкости могут иметь достаточный эффект для уменьшения или устранения детонации.Объяснение диагностики системы охлаждения выходит за рамки этой истории, но мы оставим вам один большой совет: сначала подумайте о мелочах. В гонке за производительностью часто к детонации приводят такие мелочи, как уплотнение кожуха, работа термостата, включение муфты вентилятора или кавитация водяного насоса.

Просмотреть все 12 фотографий

Уменьшите степень сжатия

Если вы зашли так далеко, но все еще есть детонация, у вас не будет другого выхода, кроме как начать внутренний ремонт или изменить комбинацию двигателей.Уменьшение степени сжатия — это самый простой способ положить конец детонации, потому что давление и тепло в цилиндре — это, по сути, разные выражения одного и того же. На протяжении многих лет мы приводили доводы в пользу увеличения степени сжатия для увеличения мощности, но чрезмерное применение этого совета может иметь непредвиденные последствия, если не будут приняты надлежащие меры (более высокое октановое число топлива, более качественное движение смеси, сплав головки цилиндров и электроника, предназначенная для защиты двигателя). За исключением замены головок цилиндров и поршней, лучше всего начать с более толстых прокладок головки и работать с шлифовальной машиной на камерах сгорания, уделяя особое внимание острым кромкам.

Посмотреть все 12 фотографий

Увеличить перекрытие кулачков

Эффективный распределительный вал с большей продолжительностью и подъемом — один из наших любимых способов повысить производительность двигателя, но иногда выбор кулачка может вызвать непредвиденные проблемы. Более распространенной проблемой является кулачок, который слишком велик для сжатия, из-за чего фазы газораспределения слишком агрессивны для статической степени сжатия, и происходит потеря нижнего предела. Однако иногда распределительный вал имеет широкий угол разделения лепестков, что может удерживать слишком много заряда в цилиндре.Как узнать, слишком ли короткое перекрытие? Быстрый тест давления запуска скажет вам: все, что превышает 180 фунтов на квадратный дюйм, является признаком того, что вы находитесь в сфере гоночного двигателя с высокой степенью сжатия, которому может потребоваться гоночное топливо. Хорошее и безопасное значение для традиционного уличного бензинового двигателя составляет от 150 до 170 фунтов на квадратный дюйм. Если давление запуска слишком высокое, вам понадобится кулачок, который задерживает меньше воздуха / топлива в камере сгорания.

Посмотреть все 12 фотографий

Улучшить движение смеси

Все исправления, которые мы упомянули до сих пор, — это то, что я называю «последующими» исправлениями, то есть они больше похожи на повязку, чем на настоящее лекарство.Я обнаружил, что большинство случаев детонации можно отнести к режиму горения, который искушает судьбу через поток через порт, вызывающий отделение топлива от воздуха. Движение воздуха и топлива через порт, клапанный карман и камеру сгорания является сложным, и если топливо не может равномерно смешиваться с воздухом в результате процесса, называемого завихрением (перекатывание в случае четырехклапанного двигателя), низкая производительность и детонация будет результатом. Гашение — еще одно связанное действие, которое происходит как раз в тот момент, когда поршень достигает ВМТ.Заряд, застрявший между поршнем и головкой блока цилиндров, сдавливается в открытую часть камеры сгорания в последний момент перед воспламенением, давая заряду последний хороший шанс смешаться. Когда не получается хорошей хореографии завихрения и гашения, возникает детонация. Единственное правильное лекарство — это набор головок цилиндров, включающий последние улучшения в движении смеси.

Посмотреть все 12 фотографий

Прямой впрыск: будущее детонации (не)

Возможно, это скорее эпилог, чем лекарство от детонации, но оригинальные запчасти непрерывно работали над проблемой и добились невероятных успехов это доступно нам прямо сейчас.Новейшие двигатели, выходящие из Детройта (линейка силовых установок Ecoboost с прямым впрыском топлива от Ford и Gen V LT1 от GM, если назвать два), почти полностью исключили детонацию, поскольку топливо не добавлялось в уравнение до самого последнего момента. Это просто по концепции, если не по механической конструкции, но когда в цилиндре нет топлива, трудно получить нежелательное преждевременное зажигание. В двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания при давлении в тысячи фунтов на квадратный дюйм.В результате топливо может быть доставлено почти мгновенно и направлено в область поршня, которая не может обеспечить достаточно тепла для события предварительного воспламенения.

Мы сильно упрощаем преимущества двигателя DI, которые выходят далеко за рамки сопротивления детонации, но легко понять, почему эти двигатели могут иметь повышенную степень сжатия, которая разрушила бы предыдущие, если бы они работали на обычном насосе. Это факт, что мы быстро приближаемся к эре двигателей внутреннего сгорания, которые оставят детонацию в прошлом, но мы все равно должны понимать это для наших любимых старинных восьмицилиндровых двигателей!

Посмотреть все 12 фотографий

Детонация и предварительное зажигание

Избегайте ненужных повреждений вашего двигателя

Детонация и предварительное зажигание — это два уникальных условия, которые могут серьезно повредить авиационный двигатель.Из-за воздействия силы и сильного нагрева, возникающих в результате того и другого, обычно требуется полный демонтаж и ремонт двигателя.

Для понимания сходства, различий и причин того и другого требуется понимание того, как именно сжигается топливо в двигателе для выработки мощности. Любой, кто когда-либо наблюдал, как загораются осевшие пары топлива, видел, как фронт пламени плавно перемещается от источника воспламенения к внешним краям, где легковоспламеняющиеся пары достигают точки растворения, которая останавливает горение.Именно так топливо должно гореть в поршневом двигателе, чтобы развивать мощность без повреждений. Под детонацией понимается состояние, при котором удаленные карманы в топливно-воздушной смеси резко взрываются из-за повышения давления после регулярного воспламенения. Предварительное зажигание относится к состоянию, при котором в камере сгорания существует либо несвоевременная искра, либо другой источник воспламенения, что позволяет горению начаться задолго до искры с нормальным временем зажигания. Предварительное зажигание и детонация часто могут перекрывать друг друга, обычно из-за повреждения детонацией, вызывающего преждевременное зажигание.

Детонация

Детонация уникальна тем, что не может произойти до возгорания свечи зажигания. Когда искра инициирует горение внутри цилиндра, ожидается, что фронт пламени будет равномерно проходить через цилиндр, создавая тепло и даже давление, чтобы толкнуть поршень вниз. Когда начинается горение, давление в баллоне быстро повышается. Если детали камеры сгорания более горячие, чем обычно, это может привести к самопроизвольной детонации удаленных карманов внутри цилиндра. Это также может произойти, когда октановое число топлива ниже требований двигателя.

Причины детонации ограничиваются чрезмерным нагревом и низким октановым числом. Избыточное тепло может происходить из-за неправильного охлаждения, высокой компрессии из-за чрезмерных отложений в камере сгорания, бедной смеси, опережающего момента и многого другого. Когда он ограничен одним цилиндром, скорее всего, виноват частично забитый топливный инжектор. Это позволяет одному цилиндру работать намного меньше, чем другим. Утечки на впуске также могут обеднять смесь, но обычно наблюдаются при работе с низким давлением в коллекторе, когда симптомы утечки становятся гораздо более очевидными.Детонация, вызванная топливом с низким октановым числом, с большей вероятностью затронет несколько цилиндров, поскольку способствующий фактор присутствует во всех цилиндрах. Пилоту может быть трудно, если вообще возможно, обнаружить детонацию из кабины.

Детонация может произойти в течение некоторого времени до того, как произойдет серьезное повреждение, или она может очень быстро перерасти в серьезную поломку, в зависимости от ее серьезности. Незначительная детонация может вызвать повреждение, которое со временем, вероятно, перерастет в все более серьезное. Это происходит в дальних частях камеры сгорания и в результате обычно вызывает наибольшие повреждения краев поршней.Это вызывает быстрое повышение температуры на краях поршня, что может привести к последующему взрыву и повреждению посадочных площадок кольца. Это также может вызвать преждевременное зажигание из-за горячих точек. Как только это происходит, поврежденный край поршня подвергается сильному нагреву и давлению, что может вызвать прожиг отверстия в углу поршня. Утечки продуктов сгорания, проталкивающиеся через призматические выступы кольца, также вызывают поджог на краю поршня, который быстро прогрессирует до выхода из строя уплотнения между камерой сгорания и картером двигателя.

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание определяется как горение, которое начинается до того, как оно должно начаться, до обычной синхронизированной искры. Предварительное зажигание может происходить самостоятельно или в результате детонации. Горячие точки от детонации, свечи зажигания с неподходящим тепловым диапазоном и раскаленный нагар от обедненных смесей являются частыми причинами преждевременного воспламенения. Углеродные отложения обычно не накапливаются, когда бедная смесь является хронической, но обычные отложения могут быстро нагреваться до температуры накала, когда топливная форсунка внезапно частично забивается.Углеродные следы внутри магнето, которые позволяют цилиндру получать искру от другого цилиндра, также могут быть причиной.

В большинстве случаев преждевременное зажигание начинается в начале или около начала такта сжатия, поскольку горючая смесь становится труднее воспламенять при повышении давления. Это вызывает сильную нагрузку на двигатель и может быстро прожечь отверстие в поршне, чаще всего посередине. Предварительное зажигание вызовет внезапную потерю мощности, поскольку затронутый цилиндр работает против нормального вращения двигателя.Сильный жар возникает в результате сжатия горящей смеси. Никакая энергия не извлекается из горения, в результате вся тепловая энергия поглощается частями цилиндра.

Серьезные повреждения в результате детонации или предварительного воспламенения. Как только уплотнение между поршнем и картером нарушено, давление в картере может вытолкнуть картерное масло за борт, вызывая дополнительный ущерб от масляного голодания. Загрязнение двигателя и возникшие серьезные нагрузки потребуют полной разборки двигателя.Все части должны быть проверены на предмет загрязнения, а все напряженные части должны пройти соответствующие неразрушающие испытания на целостность.

Airmark Overhaul, Inc. — это предприятие по ремонту авиационных двигателей с полным спектром услуг, и мы можем быстро вернуть ваш двигатель в эксплуатацию, чтобы вы продолжали летать.

Предварительное зажигание, детонация и детонация

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

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

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

Причины и способы предотвращения

У него несколько названий — стук, гудок, детонация и т. Д., И многие из этих терминов могут сделать событие довольно безобидным.По правде говоря, при умеренных и высоких нагрузках постоянный подсчет детонации может вызвать катастрофический отказ двигателя, обычно в виде раздробленных подшипников штока, трещин в кольцевых зацепах или дырки в поршне.

Практически каждый двигатель с искровым зажиганием средней и высокой мощности будет испытывать случайные детонации в течение всего срока службы. Это одна из тех вещей, которых невозможно полностью избежать, но их можно легко контролировать и удерживать в безопасных пределах с помощью датчиков и ответственной настройки.Для начала это помогает понять, что происходит внутри камеры сгорания, чтобы вызвать этот деструктивный свистящий звук.

Что это такое
В зависимости от нагрузки двигателя и настройки, свеча зажигания загорается в диапазоне от 45 градусов до 5 градусов перед верхней мертвой точкой (ВМТ) такта сжатия и воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Во время нормального цикла сгорания фронт пламени расширяется от точки воспламенения к стенкам цилиндра и днищу поршня, этот процесс горения может занять до 90 градусов вращения коленчатого вала для полного сгорания.Детонация определяется как любое самовозгорание, происходящее после того, как процесс горения уже начался, и не зависит от начального фронта пламени. Это неконтролируемое событие может происходить из любого места в камере и обычно вызвано высокими температурами или давлением в цилиндре.

Что он делает
Теперь, когда у вас есть базовое представление о детонации и двух его основных причинах (тепло и давление), мы можем поговорить о связанных с ним повреждающих эффектах. Повреждение вызвано не энергией, высвобождаемой при детонации, а скорее скоростью высвобождения энергии (энергетический потенциал такой же, как и при нормальном цикле сгорания).Детонацию часто считают эквивалентом удара молотком по верхней части поршня.

Как это обнаружить

Слева: Датчик детонации, обычно встречающийся на автомобилях EFI. Справа: электронные детекторы, обычно используемые тюнерами.

При возникновении детонации можно услышать звуковой свистящий звук. В вашем среднем двигателе EFI обнаружение детонации зависит от использования одного или нескольких датчиков детонации, установленных в определенных местах на двигателе.Эти датчики представляют собой тип микрофона, который откалиброван для улавливания определенного диапазона частот, который, как известно, связан с детонацией. Когда датчик обнаруживает достаточно большое количество детонаций, ЭБУ начинает замедлять опережение зажигания или добавлять больше топлива, в зависимости от используемого ЭБУ.

Эти частоты детонации будут различаться в зависимости от конструкции двигателя и также должны быть откалиброваны тюнером после модификации тяжелого двигателя.
Австралийская компания по управлению двигателями на вторичном рынке Haltech создала отличное видео, объясняющее этот процесс калибровки:

Профессиональные тюнеры часто полагаются на использование детонационных баллончиков (детонационных баллончиков) для обнаружения событий детонации в сильно модифицированных двигателях.Эти дет-банки могут быть как электронными, так и механическими, в первом случае используется микрофон для передачи звука через пару наушников, а во втором — только медное крепление и трубку для передачи звука, улавливаемого медью, на наушники. Бидоны Det также могут помочь ускорить процесс повторной калибровки датчика детонации.

Как им управлять
При настройке двигателя есть два основных источника тепла и давления: подача топлива и угол опережения зажигания.

Момент зажигания для управления давлением
При настройке угла опережения зажигания вы должны помнить о том, насколько вы его опережаете — большее время не всегда означает большую мощность.Идея состоит в том, чтобы рассчитать время искры в нужный момент до ВМТ, чтобы обеспечить достаточно времени горения для достижения пикового давления в цилиндре в оптимальной точке ВМТ.

Заводская карта угла опережения зажигания от JDM Mitsubishi Evo X 2008 года выпуска (Degrees BTDC). Обратите внимание на то, что по мере увеличения нагрузки и числа оборотов опережение уменьшается. Приложения с наддувом имеют тенденцию работать с более низкой пиковой синхронизацией из-за повышенного давления в цилиндре, связанного с принудительной индукцией.

Превышение опережения зажигания приведет к слишком раннему возникновению искры, в результате чего давление в цилиндре будет расти быстрее, чем может распространяться фронт пламени.Это создаст два источника давления в цилиндре, работающих одновременно (ход поршня и сгорание), в результате чего давление и температура в цилиндре превысят точку самовоспламенения несгоревшего топлива, все еще оставшегося в цилиндре, что мгновенно сгорит. Это самовозгорание является событием детонации и является одной из наиболее частых причин выхода из строя поршня, штока и подшипника.

Примеры отказов подшипников из-за детонации. Слева: усталость промежуточной футеровки на основе меди в трехметаллических подшипниках.Справа: Локальный чрезмерный износ из-за деформации шатуна от детонации.

Заправка топливом для контроля температуры
При настройке двигателя топливо используется как форма контроля температуры. Добавление большего количества топлива создает более богатую смесь и охлаждает камеру, а удаление топлива выжимает смесь и добавляет больше тепла.

Haltech предлагает отличную аналогию, которая поможет вам понять этот процесс. «Думайте об этом, как о выпечке торта. Когда вы закончите выпечку, откройте духовку и вытащите пирог, чтобы он остыл.Температура воздуха внутри духовки составляет 180 градусов по Цельсию, поэтому и пирог, и стальная форма для выпечки имеют температуру 180 градусов, но при этом, когда вы кладете руки на 180 градусов воздуха, вы не обжигаетесь. Однако металлическая форма для торта наверняка обожжет руки, как и сам торт через пару секунд ».

Что вы хотите убрать из этого, так это то, что воздух — ужасный проводник тепла, потому что воздух на 180 градусов в духовке не обожжет вас, как форма для торта при той же температуре. Топливо намного лучше проводит тепло, поэтому, в общем, чем больше топлива вы добавляете, тем больше тепла будет отводиться от стенок цилиндров, поршней, клапанов и т. Д.

Заводская топливная карта EDM Mitsubishi Evo X 2008 года (масштабируется для AFR). Обратите внимание на то, что по мере увеличения нагрузки и числа оборотов увеличивается заправка (богаче). Двигатели с наддувом обычно требуют по крайней мере на 10% более богатой топливной смеси для борьбы с детонацией, вызванной повышенными температурами цилиндров, создаваемыми принудительной индукцией.

Однако можно добавить слишком много топлива, особенно в зонах с низкой нагрузкой, таких как холостой ход или круиз, и вы можете вызвать стук или даже расплавить поршень, если вы слишком обеднены при более высоких нагрузках. Задача тюнеров — откалибровать несколько различных компонентов двигателя (MAF, VE, VVT, Boost, заправка, синхронизация зажигания и т. Д.) для достижения наиболее эффективных целей заправки и опережения зажигания для двигателя и его конкретных модификаций.

Заключение
Детонация может вызвать катастрофический отказ двигателя, если ее не остановить. Вот почему большинство современных двигателей включают в себя функцию отказоустойчивости в заводской настройке, чтобы замедлить опережение зажигания или добавить топлива, когда датчик детонации обнаруживает слишком большое количество детонаций.

4 причины и 5 последствий детонации — журнал За рулем

КАК ЗВУЧИТ ДЕТОНАЦИЯ?

Чем опасна?

Как должно быть?

А как бывает?

Основные причины детонации

Когда бывает детонация

Что делать?

Калильное зажигание и дизелинг

ДЕТОНАЦИЯ И… МУЗЫКА!

Как избежать детонации?

Детонация двигателя: что это такое?

Основные причины детонации

Эксплуатация двигателя

Октановое число бензина

Особенности конструкции ДВС

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Детонация двигателя при выключении зажигания

Детонация двигателя и возможные последствия

откуда она берется, чем опасна и как с ней бороться

Многие полагают, что современному двигателю, обвешанному датчиками, никакие детонации не страшны: электроника всё вытянет.Но это, к сожалению, не так.

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

Как предотвратить (не допустить) детонацию двигателя.

| БиДжи Россия

Датчик детонации для чего служит

Лада 2111 1.6i › Бортжурнал › Проверка датчика детонации, за что он отвечает, как работает и его неисправности

Датчик детонации, для чего нужен и как проверить

От чего зависит вероятность появления детонации

Как работает датчик детонации

Поломка датчика детонации

Проверка датчика детонации

Датчик детонации двигателя (устройство, неисправности и проверка)

Чем опасна детонация для двигателя?

Причины детонирования топлива

Принцип работы датчика детонации

Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.

Устройство датчика детонации

Предохранительные меры

Симптомы неисправности

Система самодиагностики

Проверка датчика детонации

Видео: Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто

Особенности V-образных ДВС

Рекомендации по замене датчика

признаки неисправности, проверка работы и замена устройства

Где находится датчик детонации и на что влияет

Виды датчиков

Признаки неисправности

Как проверить датчик детонации

Измерение напряжения

Измерение сопротивления

Проверка датчика на разъеме ЭБУ

Проверка осциллографом

Проверка на рабочем двигателе

Замена датчика детонации

Для чего нужен датчик детонации двигателя

Роль датчика детонации — в подробностях

Почему датчик детонации перестает быть полезным

Что будет без датчика

Как осуществляется замена

устройство, неисправности, основные функции и предназначение датчика детонации двигателя

Устройство ДД

Где находится датчик детонации

Признаки неисправности датчика детонации

Как выбрать датчик детонации | Новости автомира

Собранная инфа о датчиках детонации и их проблемах — Toyota 4Runner, 3.0 л., 1993 года на DRIVE2

Подробно о том, для чего нужен датчик детонации двигателя

Расположение и функциональные принципы

Если датчик вышел из строя

Как самостоятельно проверить датчик?

Чем опасна неисправность датчика детонации

что он делает, признаки неисправности, как заменить

Как проверить датчик детонации

Где находится датчик детонации

Способы проверки работоспособности

Косвенные признаки неисправности

Проверка датчика со снятием

Порядок снятия

Как заменить датчик детонации