Почему происходит детонация в двигателе

Почему происходит детонация в двигателе

Что такое детонация двигателя внутреннего сгорания

Детонация двигателя явление не из приятных. Причины детонации мы разберем в конце статьи, а сначала давайте разберемся в том, что такое детонация, и что при ней происходит с двигателем.

Нормальное сгорание топлива в цилиндре, это химическое взаимодействие, протекающее в смеси паров бензина с воздухом. Для того чтобы процесс начался, мало просто перемешать горючее с воздухом в нужной пропорции, этому веществу необходимо еще дать необходимую энергию.

В дизельных двигателях для этого создается очень высокое давление на горючую смесь и температура в конце такта сжатия способствует воспламенению топлива. В бензиновых моторах смесь необходимо поджечь искрой, которая создается при помощи автомобильной свечи. Сформировавшееся пламя распространяется от электродов автомобильной свечи к стенкам всей камеры сгорания.

Пока фронт пламени идет от свечи зажигания к дальним зонам камеры сгорания, может произойти ее самовоспламенение до прихода огня. Несомненно, из-за этого возникает слабая ударная волна, которая встречает на своем пути подготовленное к воспламенению топливо.

От сжатия горючая смесь тут же воспламеняется. Проще говоря, эта волна и есть детонация, скорость ее распространения в цилиндре двигателя достигает порядка 1000 м/с. Это в несколько раз быстрее обыкновенного фронта огня. При этом вы можете слышать металлический звук.

Это явление проявляется, как правило, при средних и больших оборотах мотора. Слабая и кратковременная нагрузка не оказывает серьезного вредного воздействия. Кроме того, чем ближе обстоятельства сгорания в моторе к детонации, тем выше его КПД.

В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Последствия детонации двигателя

Сильная детонация губительно действует на детали камеры сгорания. По сути, детонация — это взрыв, и несложно догадаться, что вследствие этого происходит механическое разрушение деталей двигателя.

При длительной и сильной детонации может быть испорчен и поршень, и шатун, другие элементы КШМ. Так же негативному воздействию подвергаются клапаны и другие элементы ГРМ. И конечно же цилиндры подвергаются сильнейшему негативному воздействию.

Детонация двигателя при выключении

После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается. И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг». Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

Дизелинг появляется при некорректной регулировке холостого хода. В случае если система загрязнена и смесь обогащают принудительным способом, путем закручивания винта количества. Свыше меры приоткрывают заслонку первой камеры, при этом получается, что всегда работает главная дозирующая система. Это так же может служить причиной детонации на холостых оборотах.

Причины возникновения детонации в двигателе

Причиной детонации в современных двигателях, включая ВАЗ, чаще всего является низкое качество топлива и количество примесей в нем. Прежде чем ехать в сервис попробуйте сменить заправку. Если детонация не исчезнет, то необходимо проверить работу топливной системы с помощью компьютерной диагностики. Так же необходимо обратиться в сервис в том случае, если детонация сильная.

Помимо низкого качества топлива причиной детонации может стать:

  • низкое октановое число используемого топлива
  • грязный топливный фильтр
  • плохо работающие форсунки
  • неполадки в работе топливного насоса
  • неисправный кислородный датчик
  • использование неподходящих свечей зажигания
  • неисправность системы охлаждения двигателя
  • неисправность блока управления работой двигателя

То есть причин много, но большинство из них можно определить только лишь с помощью специального диагностического оборудования.

Что делать, если двигатель детонирует?

Детонация, как правило, возникает при определенных режимах работы двигателя, характеризующихся высокими оборотами двигателя и повышенной нагрузкой.

Это может быть резкий старт с места, движение в гору, движение с полной загрузкой и т.д.

Для борьбы с детонацией в современных двигателях используется специальный датчик, который так и называется датчик детонации. Он отслеживает параметры работы двигателя, и в случае появления детонации изменяет режим работы двигателя за счет изменения состава топливной смеси и параметров угла опережения зажигания.

Однако, если во время движения вы заметили, что двигатель детонирует, то первым делом необходимо изменить стиль вождения. Как можно плавнее нажимая на педаль газа старайтесь так же плавно трогаться, снизьте скорость движения, преодолевайте подъемы на пониженной (по сравнению с обычным режимом) передаче.

При первой же возможности залейте в бак гарантировано хороший бензин, купленный на официальной заправке того же Лукойла или BP. Если детонация не прекратится, то езжайте в сервис на диагностику.

Читайте также:  Замена цепи грм рено колеос

Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию они впитывали буквально с первых уроков автошколы, и она была одним из пунктов правильного вождения и обслуживания автомобиля. Характерный звук детонации, который в народе прозвали «стуком пальцев», каждый заучивал буквально с первых километров. Однако начинающие автомобилисты, которые лишь недавно вступили в ряды водителей, могут вообще не знать о таком явлении. Современные автомобили худо-бедно научились бороться с детонацией, и она перестала быть такой распространенной. Но в этом и опасность – сама детонация, как физическое явление, никуда не делась и в современных моторах, при возникновении она все равно наносит сильный вред двигателю, особенно, когда водитель не знает что это такое и как с ней бороться.

Что такое детонация?

Говоря научным языков, детонация – это произвольное самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя, которое имеет характер взрывной волны. Именно последний параметр отличает детонацию от других случаев самовозгорания смеси в цилиндрах (например, калильного зажигания). Основная проблема детонации не в том, что топливо-воздушная смесь воспламенилась не в «свое» время, а в том, что скорость распространения этого огня в 500-1000 раз больше чем в случае обычного «поджига» от свечи. Именно ударная волна и приводит ко всем негативным последствиям детонации.

Чтобы было понятно, о какой напасти идет речь, перечислим негативные моменты, которые детонация оказывает на двигатель.

1. Все элементы мотора получают перегрузки, что заметно сокращает их ресурс. Особенно страдают поршни и коленвал.

2. Из-за повышения температуры увеличивается риск прогара клапанов и прокладки головки блока.

3. Детонационная волна смывает масляную пленку со стенок цилиндров, что может привести к задирам.

Кстати, характерный звук при возникновении детонации это вовсе не стук пальцев, как принято считать, а удары взрывной волны от детонации по стенкам цилиндров. Если бы пальцы двигателя были настолько изношены, что издавали бы такие звуки, то владельцу этого мотора надо было бы думать не о детонации, а о капремонте.

Причины возникновения детонации

Понятно, что детонация это прежде всего самовоспламенение. Но почему смесь вообще самопроизвольно загорается? В идеальных условиях этого не происходит, однако стоит появиться нескольким дополнительным факторам и тепловая работа двигателя нарушается. И тут сразу жди детонацию.

1. Неправильное октановое число бензина. Двигатель проектируется инженерами под использование топлива определенного типа. Степень сжатия, форма камеры сгорания, сечение клапанов все это выбирается с учетом характеристик топлива. Если использовать бензин, у которого октановое число ниже, то все расчеты нарушаются, а топливо-воздушная смесь начинает детонировать. Это справедливо и для топлива с различными присадками, которое формально по ОЧ подходит. Кстати, у газа октановое число очень высокое, больше 100, поэтому при работе на газу детонация встречается очень редко.

2. Слишком раннее зажигание. Неправильный угол установки зажигания также один из факторов, которые приводят к детонации. Противоречие в том, что двигатель любит раннее зажигание, но его же любит и детонация, так что при настройке нужно найти компромисс, чтобы двигатель работал хорошо, но без детонации.

В карбюраторную эпоху этот навык оттачивали годами, ведь выставлять зажигание приходилось ориентируясь только на слух и ощущения. Инжекторная эпоха эти навыки нивелировала. Теперь зажиганием заведует электронный блок управления, а в самом двигателе встроен специальный датчик. При малейших намеках на детонацию, ЭБУ начинает регулировать угол зажигания. При этом нужно понимать, что его возможности небезграничны – и полностью компенсировать другие факторы ЭБУ не может. Вот почему даже в инжекторную эпоху детонация не является пережитком прошлого.

3. Обедненная топливно-воздушная смесь. Ситуация аналогичная зажиганию, раньше все регулировки были механические и неправильно настроенный карбюратор мог приводить к серьезной детонации, но теперь все в руках электроники, которая очевидных «косяков» не совершает. Не стоит забывать про случаи перепрошивки, когда мотор специально переводят на бедную смесь или проблемы с инжектором, из-за которых смесь в цилиндрах получается неправильной.

4. Неподходящие свечи. Использование свечей с характеристиками, которые отличаются от рекомендованных производителем, тоже может привести к детонации. Смесь сгорает не полностью и ее остатки начинают детонировать.

5. Нагар на стенках камеры сгорания. Закоксованность двигателя тоже один из факторов появления детонации. Слой отложений ухудшает теплоотвод, элементы двигателя сильно нагреваются и от них поджигаются остатки смеси.

6. Манера вождения. Детонация не любит высокие обороты, когда цилиндры быстро «проветриваются», а у несгоревшей смеси мало шансов где-то дополнительно воспламениться. Но детонация любит высокую нагрузку, топлива в цилиндры поступает много и сгорает оно не полностью. Из этого нетрудно сделать вывод – езда на низких оборотах со значительным нажатием педали газа это просто рай для детонации. Водители часто про это забывают – поднимаются в горку на высоких передачах, пытаются резко ускориться чуть ли не с холостых оборотов, не меняют момент переключения передач при увеличении загрузки. Все это способствует детонации. Правда, речь идет только о машинах с механическими коробками передач, «автоматы», вариаторы и «роботы» обычно настраивают, чтобы исключить такие режимы работы.

Читайте также:  Как часто подзаряжать автомобильный аккумулятор

Борьба с детонацией

Водитель, который не обращает внимание на детонацию, серьезно сокращает ресурс двигателя и приближает его ремонт. Закрывать глаза на регулярное появление детонации нельзя, стоит задуматься над причиной.

1. Владельцу карбюраторного авто нужно проверить зажигание и карбюратор. Зажигание можно диагностировать самому, для этого есть выработанная годами рекомендация. Разогнаться до 40 км/ч, включить 4 передачу (речь, конечно, только о механике) и нажать педаль газа в пол. В идеальной ситуации двигатель должен детонировать буквально пару секунд (если детонации совсем не будет значит зажигание слишком позднее), а потом перейти на нормальный режим работы. Карбюратор в домашних условиях настроить труднее, тут и опыт нужен, и газоанализатор, так что с этим вопросом лучше в сервис.

2. У инжекторных автомобилей появление детонации чаще всего связано с некачественным топливом. Попробуйте поменять заправку или использовать бензин с более высоким октановым числом.

3. Всем водителям, вне зависимости от типа двигателя, стоит оценить манеру вождения. Общая рекомендация – не «насиловать» двигатель на низких оборотах, а выбирать режим работы двигателя в зависимости от степени открытия дросселя. При постоянных стояниях в пробках есть рекомендация периодически раскручивать двигатель до отчески, чтобы сжигать образовавшийся нагар.

Как видите, бороться с детонацией не трудно, но эти простые меры помогут продлить жить двигателя и избавят водителя от многих проблем.

Детонация двигателя может произойти в любое время в любом автомобиле. И эта проблема знакома многим автолюбителям. При этом, впервые столкнувшись с ней, многие из водителей не знают, что делать в сложившейся ситуации. Детонация двигателя возникает в результате целого ряда причин. Рассмотрим подробнее, в результате действия каких факторов, появляется такое неприятное явление и какие существуют методы её устранения.

Что такое детонация двигателя?

В норме для начала процесса сгорания топлива необходимо не только перемешать топливо с воздухом в нужной пропорции, но и дать такой смеси необходимую энергию. В бензиновых двигателях эту энергию даёт искра от свечи зажигания. Бывают случаи, когда происходит самопроизвольное неконтролируемое возгорание воздушно-топливной смеси в цилиндрах двигателя. Этот процесс носит название «детонация».

Во время нормальной работы двигателя пламя распространяется со скоростью примерно 20-30 м/с, в результате детонации скорость распространения этого пламени увеличивается в десятки раз и составляет до 2000 м/с. В результате вы услышите металлический звук, который в простонародье называют «стуком пальцев». Этот звук возникает из-за того, что взрывные волны ударяются о стенки цилиндров. При детонации мощность двигателя существенно снижается, а топливный расход, наоборот, повышается.

Детонация способна происходить и при заглушённом моторе. В таком случае даже при выключении зажигания, мотор не перестаёт работать. Обычно, такая работа продолжается пару-тройку секунд, но иногда её длительность может достигать и 15–20 секунд. Нормального режима детонации не существует и, если в автомобиле происходит этот процесс, то необходимо принять все меры для его устранения.

Опасность, которую несёт детонация двигателя

По своей сути, рассматриваемый нами процесс, является взрывом, поэтому нетрудно понять, что в результате происходит разрушение двигателя. Цилиндры двигателя испытывают сильнейшую нагрузку, которая в конечном итоге приводит к поломке оборудования. Критическое повышение температуры в цилиндрах вызывает прогорание прокладки головки блока цилиндра, которая является первой деталью, приходящей в негодность в результате детонации.

Так как она может выносить только кратковременные термические и механические нагрузки. При самом плохом раскладе, детонация способна привести к необходимости замены коленчатого вала, головки блока, поршневой группы, блока цилиндров.

Детонация условно делится на допустимую и недопустимую.

Допустимую детонацию автолюбители часто даже не замечают. Она появляется при небольших оборотах и быстро завершается. Возникает она в двигателях, имеющих небольшой объем, большую мощность и высокий крутящий момент.

Недопустимая возникает на высоких оборотах при повышенной нагрузке. Даже проведя несколько секунд в таких условиях, двигатель автомобиля может получить очень сильное повреждение.

Читайте также:  Как проверить микросхему на работоспособность мультиметром

Видео о последствиях детонации:

Причины детонации

Как уже говорилось выше, причин существует очень много:

  • неудовлетворительное качество бензина;
  • несоответствие октанового числа бензина;
  • условия эксплуатации автомобиля;
  • грязный топливный фильтр;
  • ограниченные топливные инжекторы;
  • неисправные форсунки;
  • неправильная работа топливного насоса;
  • неверная подборка свечей зажигания;
  • плохой датчик О2;
  • особенности конструкции двигателя;
  • проблемы охлаждения мотора и пр.

Рассмотрим распространённые причины детонации при выключенном зажигании.

Несоответствие октанового числа бензина

В бензиновом двигателе воспламенение топлива происходит в результате выделения искры свечами зажигания. Октановое число является главнейшей характеристикой бензина. Чем оно больше, тем более устойчиво это топливо к детонации, т. е. тем больше можно сжать ТВС. Так, если залить в бак автомобиля, рассчитанного на использование бензина с октановым числом равным 95 и выше, бензин, имеющий октановое число 80, то очень вероятно, что двигатель начнёт детонировать, в том числе и при выключении зажигания.

Неудовлетворительное качество бензина

Бывает и так, что вы используете бензин с подходящим октановым числом, но детонация при выключении зажигания всё равно происходит. Причина в том, что недобросовестные владельцы АЗС пытаются самостоятельно увеличить значение октанового числа путём добавления в него сжиженного метана или пропана. Такая самодеятельность приводит к появлению низкокачественного топлива, которое и является причиной детонации. Так как метан и пропан быстро испаряются, а бензин, имеющий низкое октановое число, остаётся в топливном баке автомобиля. В результате самовоспламенения такого топлива, образуется нагар, который вызывает калильное зажигание (воспламенение топлива от образовавшегося нагара и раскалённых электродов), а двигатель не прекращает свою работу даже после того, как было выключено зажигание.

Конструктивные особенности двигателя

Детонация может возникнуть и по причине конструктивных особенностей двигателя, например, таких как:

  • конструкция камеры сгорания;
  • конструкция днища поршня;
  • степень давления;
  • размещение свечей зажигания и т. п.

Например, чем выше степень давления, тем двигатель более склонен к детонации.

Условия эксплуатации

Некоторые условия эксплуатации автомобиля также являются причиной появления детонации. Так, если автомобиль долго движется с невысокой скоростью и при повышенной передаче, то происходит повышенный нагрев деталей, что, в свою очередь, приводит к описываемому процессу, даже в случае выключенного зажигания.

Неверная подборка свечей зажигания

Часто автовладельцы пренебрегают советами производителей и приобретают не рекомендованные к использованию свечи зажигания, а более дешёвый вариант. Но свечи зажигания работают в максимально точных условиях и контролируют внутреннюю среду мотора. Поэтому неправильная их подборка приводит к повышению температуры нагрева ходовых частей, что является причиной детонации при выключении зажигания.

Видео о причинах детонации топлива

Методы устранения детонации при выключении зажигания

Рассмотрим основные методы устранения детонации.

Метод 1. В первую очередь обратите внимание на топливо, которое вы используете. Не стоит на нём экономить. Ведь чаще всего бывает, что чем оно дешевле, тем ниже его качество. Не стоит забывать поговорку: «Скупой платит дважды». Сэкономив несколько рублей на горючем, вы можете понести крупные расходы по ремонту двигателя автомобиля. Пользуйтесь услугами только проверенных АЗС с топливом высокого качества, с октановым числом рекомендованным производителем авто.

Метод 2. Произведите проверку угла зажигания. Преждевременное зажигание является причиной перегревания деталей и, как следствие, к детонации даже при выключении зажигания. Угол зажигания должен соответствовать норме.

Метод 3. Проверьте свечи зажигания и при необходимости произведите их замену.

Метод 4. Если ваш автомобиль долгое время используется с минимальной нагрузкой, то в камерах сгорания происходит накопление нагара, что может привести к детонации при выключении зажигания. Поэтому необходимо периодически давать высокую нагрузку на мотор (движение с высокими оборотами при повышенной передаче и динамичные разгоны).

Метод 5. Если во время детонации вы заметили зелёный или чёрный дым, выходящий из выхлопной трубы, значит поршни вашего автомобиля разрушились или находятся в процессе разрушения, а дым свидетельствует о выбросе алюминия через выхлопную трубу.

В такой ситуации следует заменить всю поршневую систему.

Метод 6. Ещё одним методом устранения детонации при выключении зажигания является уменьшение температуры в камере сгорания с помощью нагнетания воды или интеркулера. Охладитель забирает нагнетённый воздух и направляет его через несколько воздушных охладителей, благодаря чему температура понижается.

Если зажигание происходит вовремя, качество топлива высокое с соответствующим октановым числом, свечи в полном порядке, но детонация всё равно происходит, то возможной её причиной может быть перегрев. Часто случается, что мотор «дёргается» после выключения зажигания. В этом случае стоит проверить состояние термостата и количество охлаждающей жидкости. В случае неполадок с термостатом необходимо немедленно обратиться к специалистам.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector