Детонация двигателя — причины и последствия

Как избежать детонации двигателя

Чтобы избежать детонации двигателя, как и многих других проблем, связанных с эксплуатацией автомобиля, необходимо бережно к нему относиться. Также чтобы избежать детонации, необходимо заправлять автомобиль только на проверенных, прошедших сертификацию автозаправочных станциях и только топливом с октановым числом, соответствующим предписанию в инструкции по эксплуатации. Самым правильным вариантом будет наличие небольшой канистры с проверенной заправки в салоне автомобиля.

Если детонация возникает ввиду некачественного топлива, то машину необходимо заправить топливом с более высоким октановым числом, немного поездить и после устранения детонации заправить привычным видом топлива.

Следующая причина детонации является следствием первой причины. В любом автомобиле существует 2 типа топливных фильтров: грубой и мягкой очистки. При возникновении детонации необходимо заменить оба фильтра. Если после замены автомобиль работает тихо, то причины крылась именно в этом

Необходимо уделять особое внимание охлаждающей системы автомобиля, проверять уровень охлаждающей жидкости и вовремя ее менять. Также особое внимание стоит уделить радиатору и его очистке, а также обращать внимание на работу охлаждающего вентилятора

Важным моментом является контроль угла опережения зажигания. После регулировки следует разогнать автомобиль до 50 км/ч и резко нажать на педаль акселератора. Свечи и проводка автомобиля должны находиться всегда в исправном состоянии. Одной из причиной детонации двигателя может стать неправильная регулировка клапанов.

Причины возникновения детонационного процесса

Детонация может возникать как на горячем, так и на холодном двигателе, проявляться на большой нагрузке, при резком ускорении, реже на холостых оборотах, но достаточно часто после выключения зажигания. Взрывное сгорание топлива в цилиндрах происходит по различным причинам, которые сразу все сложно и перечислить, но стоит рассмотреть основные из них, и это:

• некачественное или несоответствующее октановому числу топливо, например, автомобиль заправлен девяносто вторым бензином вместо Аи-95;
• образование нагара, за счет него уменьшается объем камер сгорания, увеличивается степень сжатия, в результате снижается теплопроводность, происходит перегрев;
• неправильно подобранные по калильному числу свечи зажигания, также детонирование происходит, если свечи закоксованы, не дают нормальное искрообразование, в целом требуют замены;
• слишком ранний угол зажигания, из-за чего повышается давление в цилиндрах, соответственно, и температура;
• неправильно отрегулированные клапана (зажаты);
• обедненная топливовоздушная смесь, процесс происходит по причине того, что бедный состав сгорает медленно, и догорание уже происходит не от свечи зажигания, а в хаотичном порядке;
• перегрев мотора на холостом ходу;
• некорректная перепрошивка блока управления ДВС.

Также детонировать мотор может в силу особенностей конструкции (характерные для конкретной модели ДВС неисправности), в результате неграмотно проведенного ремонта. Допустим, во время выполнения ремонтных работ мастер решил отфрезеровать поверхность головки блока, тем самым уменьшив камеры сгорания, в итоге октановое число бензина перестало соответствовать новой, уже увеличенной степени сжатия.

Способы проверки исправности датчика детонации

Диагностику датчика можно произвести различными способами, в том числе, не имея специального диагностического сканера, наиболее простой вариант – снять деталь с двигателя, выполнить ее визуальный осмотр. На ДД не должно быть видимых следов прогара, трещин, сколов, окислившихся контактов, также обрыва подходящих проводов. Достаточно часто здесь встречается плохое соединение в штекере, поэтому на это следует обратить больше внимания. Датчики детонации бывают нескольких видов, наиболее распространенный из них – широкополосный, это деталь в виде толстой шайбы с отводом под контакты, и такой же тип, но с проводами в изоляции, в некоторых случаях ДД можно проверить на месте, без снятия элемента с ДВС.

Первый вариант проверки датчика:

• снимаем керамический элемент с движка;
• к контактам 1 и 2 подсоединяем мультиметр, выставляем на приборе предел 200 мВ;
• ударяем по датчику, или сдавливаем его, через 1-3 секунды мультиметр должен менять показания, если прибор не реагирует, проверяемая деталь, возможно, неисправна;

Однако у этого способа есть недостаток, так как не все датчики «прозваниваются» с помощью постукивания на вольтметре, в некоторых случаях (зависит от конкретной модели авто) уловить импульс можно только с помощью осциллографа. Еще минус – не до каждого элемента на машине легко добраться, чтобы произвести демонтаж детали, приходится много затрачивать времени, производить разборку.

Другой метод достаточно простой и эффективный, тем более что снимать ДД и замерять параметры не нужно:

• запускаем мотор, выставляем дроссельной заслонкой 1500-2000 об/мин (можно это делать с помощником, другой вариант – проложить какой-либо предмет между дросселем и регулировочным винтом);
• берем в руки гаечный ключ, во время работы ДВС стучим им по датчику детонации;
• если ДД работает исправно, при постукивании будет происходить заметное снижение оборотов.

При установке датчика нужно хорошо очистить его металлическую плоскость, также поверхность блока цилиндров для обеспечения надежного контакта, крепить лучше не болтом, а сажать на шпильку. Не помешает все металлические части обработать WD-40 или другим подобным составом, усилие затяжки гайки – 15-20 Н·м, перетягивать нельзя, иначе не исключена возможность срыва резьбы.

Еще способы проверки ДД – замеры сопротивления или емкости на контактах, для иномарок нормальным сопротивлением считается 500-600 кОм, емкость должна находиться в пределах 800-1500 pF. Сопротивление так же, как и напряжение, меняется при постукивании, при исправном датчике оно увеличивается до 800-1300 кОм.

Как устранить детонацию на бензиновом моторе

Чтобы не возникала детонация на бензиновом ДВС, следует придерживаться следующих правил:

• заливать в топливный бак бензин, рекомендованный заводом изготовителем, заправляться на проверенных заправках;
• не допускать перегрева двигателя, следить за температурой в охлаждающей системе по датчику на панели приборов;
• при увеличенном расходе масла производить ремонт поршневой группы, если расход относительно небольшой, как вариант можно попробовать произвести раскоксовку двигателя;
• устанавливать свечи с соответствующим калильным числом.

Если на приборном щитке загорается лампа диагностики Check Engine, и при этом движок детонирует, необходимо провести компьютерную диагностику. Наиболее частые ошибки, связанные с неисправностью ДД или его цепи:

• Р0327 – слабый сигнал;
• Р0328 – высокий уровень сигнала;
• Р0325 и Р0326 – повреждение электроцепи ДД.

Как устранить «стук пальцев» в жаркую погоду, вопрос волнует многих водителей, особенно, если при обычной температуре окружающей среды детонирования не возникает. Пожалуй, самое разумное решение в этом случае – заправка автомобиля топливом с более высоким октановым числом, ведь если заливать в бак вместо Аи-92 бензин Аи-95, хуже от этого точно не будет, зато детонационные стуки пропадут. Многое зависит от качества топлива, поэтому лучше заправляться на АЗС с хорошей репутацией.

Что такое детонация

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

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

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

Причины детонации двигателя

А источником всех бед, связанных с детонацией двигателя, есть прокладка между рулем и сиденьем. Сам водитель, заливая в бак низкооктановое месиво вместо положенного хорошего бензина, подписывает двигателю смертный приговор. Низкое октановое число бензина как раз и стает причиной детонации. Но бывают случаи, когда детонация просто проходит легкой дрожью по двигателю и исчезает. Ее даже не всегда удается заметить. Такое явление чаще всего возникает на дефорсированных двигателях и моторах небольшого объема — это ВАЗ 2114, 2110, 2109, 2108, двигатели старых конструкций, в системе управления которыми нет датчика детонации, ВАЗ 2101-2107, старые иномарки. Они-то и страдают от отечественного топлива непонятного состава в первую очередь. Попробуй объяснить Тойоте Королла 87-го года выпуска, что тот бензин, который плещется в ее баке, номинально имея октановое число 98, по факту недотягивает и до 95-го. А дело-то в малом. В степени сжатия.

Прокладка между рулем и сиденьем является причиной неприятностей с детонацией двигателя

Еще лет 50 назад Москвичи и Волги были практически всеядными и могли работать чуть ли не на керосине. Все объяснялось малой степенью сжатия в цилиндрах и низким уровнем форсировки. Степень сжатия у этих динозавров не превышала 6-7 единиц. Поэтому при необходимости они заводились и на керосине, разбавленном водой. Позже, когда с подачи итальянцев по всей стране начали меняться автомобильные стандарты, только появлялся в продаже невиданный бензин АИ 93. Благодаря Фиат 124 с его степенью сжатия 8,8, автомобилисты были вынуждены знакомиться с высокооктановым бензином. А те, кто лили в ВАЗ 2101 старый 76-й, незамедлительно меняли прогоревшие прокладки блоков цилиндров и поршневую с выгоревшими до дыр днищами поршней. Одно время пытались бороться с детонацией, искусственно разжимая двигатель. То есть уменьшали степень сжатия установкой более толстой прокладки головки, а заодно хотели сэкономить на более дешевом бензине. Но цена такой экономии — капремонт и низкий ресурс, поскольку двигатель не обманешь и он все равно съест столько топлива для достижения паспортной мощности, сколько этого требует физический процесс энергоемкости смеси. Современный двигатель имеет степень сжатия от 9 до 11 единиц и применение некачественного топлива очень быстро отучит экономить на бензине владельцев иномарок, особенно с тщательно заглушенным салоном. Но это не единственная причина появления детoнации в двигателе. Можно пунктирно очертить еще несколько:

1. Пропорция рабочей смеси. В определенных условиях, когда смесь переобогащена бензином, соотношение воздух/бензин примерно около 9.0. При малейшем увеличении нормативного давления в камере происходит детонация, это та самая, детонация, которая возникает незаметно, как микроинсульт, но действует разрушительно и беспощадно.
2. Значение угла опережения зажигания. Если сдвинуть пик возгорания смеси в сторону увеличения угла опережения, мы получим идеальные условия для появления детонации. А если к этому прибавить еще плохое топливо, подвинуть момент воспламенения смеси ближе к ВМТ, детонация неизбежна. Опять-таки в комплексе с низким качеством бензина.
3. Степень сжатия. О ней уже говорили, просто вспомним, что это отношение объемов цилиндра и камеры сгорания. Больше степень сжатия — выше градус горения, давление, при котором происходит процесс воспламенения.
4. Конструктивные просчеты в камере сгорания. Здесь мы бессильны что-либо предпринять радикально, но знать о конструкционных недостатках, которые ведут к явлению детонации в моторе, нужно.

В большинстве случаев это:

• неудовлетворительные условия охлаждения удаленных от места искрообразования участков;
• медленное догорание остатков смеси в силу конструктивных особенностей камеры;
• неудовлетворительный тепловой баланс поршня — утолщения днища ближе к центру увеличивает путь для отвода тепла;
• крупный диаметр цилиндра тоже не способствует охлаждению и создает новые участки на удалении от электродов свечей.

Детонация

Детонация может протекать только при определенном составе газовоздушной смеси. Так, смесь водорода с воздухом детонирует только при содержании водорода в смеси в пределах 27 — 35 %, а смесь ацетилена с воздухом — при содержании 6 5 — 15 % ацетилена.
 

Детонация может протекать только при определенном составе газовоздушной смеси.
 

Детонация — искажения, обусловленные непостоянством скорости движения звуконосителя при записи или при воспроизведении.
 

Детонация вызывает резкое уменьшение мощности и экономичности двигателя и действует разрушительно на ряд основных деталей. Борьба с детонацией прежде всего является борьбой за рациональную организацию сгорания топлива, в которой проблема подбора топлива играет решающую роль в качестве одного из наиболее эффективных методов уменьшения склонности двигателя к детонации. Чрезвычайная сложность явления детонации обусловила то, что, несмотря на огромное число исследований, посвященных этому явлению, природа его до сих пор еще не вполне установлена, как равно еще. Несомненно, что детонация представляет собою особый характер протекания сгорания в двигателе, сопровождающегося очень быстрым воспламенением горючей смеси и связанной с этим большой скоростью выделения тепловой энергии. Переход нормального сгорания в детонацию может быть связан не только с громадным увеличением скорости протекания реакций, но также и с изменением характера реакций сгорания. Процесс детонации включает одновременно достаточно быстрое протекание реакций, обусловливающих бурное выделение энергии, и связанные с этим физические явления, влияющие как на состояние рабочего тела, так и на протекание самих исходных реакций.
 

Детонация представляет собой процесс распространения в газе, жидкости или твердом теле экзотермического химического превращения в виде узкой зоны, движущейся относительно исходного вещества со скоростью, превышающей скорость звука. Эта зона названа детонационной волной. Быстрая реакция в зоне возбуждается не вследствие передачи тепла от прореагировавшего слоя вещества к непрореагировавшему, а путем ударного сжатия и соответствующего нагревания исходной среды, вызванного давлением продуктов реакции. Поэтому детонация возможна только в таких средах, продукты реакции которых занимают больший объем, чем исходное вещество.
 

Детонация вызывается самовоспламенением последней части рабочего заряда, до которой фронт пламени от свечи доходит в последнюю очередь.
 

Детонация в бензиновых двигателях проявляется наиболее часто в виде металлического звука различной силы, сопровождаемого перегревом и потерей мощности. Он возникает при медленном движении по плохим дорогам в жаркую погоду, при быстром разгоне или если велико опережение вспышки.
 

Детонация — химическое превращение взрывчатого вещества, сопровождающееся выделением энергии и распространяющееся в виде волны от одного слоя вещества к другому со сверхзвуковой скоростью.
 

Детонация — это быстрое завершение процесса сгорания в цилиндрах двигателя в результате самовоспламенения части рабочей смеси перед фронтом пламени, приводящее к появлению ударных волн, которые стимулируют сгорание всей оставшейся рабочей смеси со сверхзвуковой скоростью.
 

Детонация — это явление в двигателях, сопровождающееся стуками, скачкообразным изменением давления в цилиндрах, и обусловленное запаздыванием воспламенения топлива.
 

Детонация вызывается не только искрой, сю и сильными ударами.
 

Детонация не только вызывает понижение мощности, но и разрушительно действует на мотор. Охлаждение цилиндров производится проточной водой, отдающей теплоту воздуху ( рис. 528), или непосредственно воздухом.
 

Определение детонационной стойкости бензина

Детонационная стойкость бензина выражается в его октановом числе.

Октановое число бензина указывает на то, что данный вид топлива обладает такой же детонационной стойкостью, что и эталонная сравнительная смесь углеводородов — изооктана и нормального гептана. Так как изооктан имеет октановое число 100, а нормальный гептан — октановое число 0, то октановое число 80 означает, что детонационная стойкость бензина равна детонационной стойкости смеси из 80% (объемных частей) изооктана и 20% (объемных частей) нормального гептана. Детонационная стойкость растет с увеличением октанового числа.

Определение октанового числа выполняется на соответствующем испытательном стенде с использованием эталонного двигателя для оценки детонационной стойкости различных видов топлива. Эталонным в данном случае считается одноцилиндровый четырехтактный бензоиновый двигатель с термосифонной системой жидкостного охлаждения, в которой отсутствует помпа, а охлаждающая жидкость испаряется, и пар низкого давления конденсируется в радиаторе, а затем в виде конденсата возвращается в рубашку охлаждения. Степень сжатия двигателя во время испытаний может изменяться в границах между 4 и 18.

Существует два стандартизированных метода испытаний: исследовательский метод и моторный метод. Соответственно, результатами являются исследовательское октановое число бензина (ROZ) и моторное октановое число бензина (MOZ). Различия основных параметров обоих методов указаны в таблице.

Таблица. Различия параметров исследовательского и моторного методов

В моторном методе смесь воздуха и бензина нагревается позади карбюратора, а в исследовательском методе — воздух нагревается перед карбюратором.

Эталонный двигатель запускается и соединяется с большим электрическим генератором, в котором крутящий момент от эталонного двигателя возбуждает электрический ток, создающий тормозной момент. Измерение октанового числа всегда проводится в режиме сильной детонации при сгорании рабочей смеси. При этом коэффициент избытка воздуха регулируется так, чтобы получить детонацию максимальной интенсивности. Индуктивный датчик и электронный усилитель сигналов замеряют уровень детонации и выводят показания на дисплей специального прибора — детонометра. Компрессия двигателя настраивается таким образом, чтобы показания детонометра исследуемого бензина находились в середине шкалы прибора. Затем в систему питания вводятся две сравнительные смеси, чьи октановые числа различаются лишь на две единицы. Одна сравнительная смесь должна вызывать более сильную, а вторая более слабую детонацию, чем бензин. Посредством линейной интерполяции определяется и округляется до десятых долей октановое число бензина.

Один и тот же бензин, испытанный по моторному методу, имеет меньшее октановое число, чем выявленное по исследовательскому методу. Октановое число, определяемое по моторному методу, в современном бензине меньше примерно на 10 единиц, чем октановое число, определяемое по исследовательскому методу. Данная разница обусловлена тем, что соотношение олефинов и ароматических углеводородов в двух методах испытаний отличаются. На сегодняшний день исследовательское октановое число в бензине равно приблизительно 92, а в бензине высшего качества — 95 единиц. Октановое число, определяемое по исследовательскому методу, указывает на то, как ведет себя топливо при ускорении (детонация при разгоне).

Октановое число, определяемое по моторному методу, наоборот, указывает на поведение при большой нагрузке (детонация при высокой частоте вращения коленчатого вала).

Наряду с исследовательским и моторым октановыми числами существует также октановое число, определяемое по дорожному методу (SOZ). Оно определяется методом дорожных испытания транспортного средства согласно «модифицированному дорожному методу». В прогретый двигатель подаются различные сравнительные смеси из изооктана и нормального гептана. Автомобиль сначала ускоряется до максимальной скорости на прямой передаче, позволяющей плавное движение без рывков. Угол опережения зажигания регулируется до тех пор, пока не исчезнет детонация. В результате данные испытаний образуют базовую кривую, отображенную на рисунке.

Затем по тому же методу определяется установка зажигания, при которой начинается детонация, для исследуемого бензина. По базовой кривой определяется октановое число бензина по дорожному методу. Эта величина в различных двигателях будет иметь различные значения для одного и того же бензина.

Как убрать детонацию и методы профилактики

Выбор метода устранения детонации зависит от причины, которая вызвала этот процесс. В некоторых случаях чтобы от нее избавится приходится выполнить два и более действий. В общем случае методами борьбы с детонированием являются:

• Использование топлива с параметрами, рекомендованными автопроизводителем. В частности, это касается октанового числа (нельзя занижать его). Необходимо заправляться на проверенных заправках и не заливать в бак всякий суррогат. К слову, даже некоторые высокооктановые бензины имеют в своем составе газ (пропан или другой), который недобросовестные производители закачивают в него. Это повышает его октановое число, однако ненадолго, поэтому старайтесь лить качественное топливо в бак своего автомобиля.
• Установить более позднее зажигание. По статистике именно проблемы с зажиганием чаще всего являются причиной возникновения детонации.
• Выполнить раскоксовку, почистить двигатель, то есть, сделать объем камеры сгорания нормальным, без нагара и грязи. Это вполне можно сделать самостоятельно в гаражных условиях, с использованием специальных средств для раскоксовки.
• Выполнить ревизию системы охлаждения двигателя. В частности, проверить состояние радиатора, патрубков, воздушного фильтра (при необходимости заменить его). Также не забудьте проверить уровень антифриза и его состояние (если он давно не менялся, то лучше поменяйте).
• У дизелей нужно правильно выставить угол опережения впрыска топлива.
• Правильно эксплуатировать машину, не ездить на высоких передачах с малой скоростью, не перепрошивать ЭБУ с целью экономии топлива.

В качестве профилактических мер можно посоветовать следить за состоянием двигателя, периодически чистить его, вовремя менять масло, выполнять раскоксовку, не допускать перегрева. Аналогично поддерживать в исправном состоянии охлаждающую систему и ее элементы, вовремя меняйте фильтр и антифриз. Еще одна хитрость заключается в том, что периодически нужно давать двигателю поработать на повышенных оборотах (но без фанатизма!), делать это нужно на нейтральной передаче. При этом из двигателя под воздействием высокой температуры и нагрузки вылетают различные элементы грязи и мусора, то есть, он очищается.

Детонация обычно происходит на горячем двигателе. Кроме того, она более вероятна на моторах, которые эксплуатируются при минимальных нагрузках. Это связано с тем, что у них на поршнях и стенках цилиндров имеется много нагара со всеми вытекающими последствиями. И обычно двигатель детонирует на низких оборотах. Поэтому старайтесь эксплуатировать мотор на средних оборотах и со средними же нагрузками.

Отдельно стоит упомянуть про датчик детонации. Принцип его работы основан на использовании пьезоэлемента, который переводит механическое воздействие на него в электрический ток. Поэтому проверить его работу достаточно просто.

Первый метод — с помощью мультиметра, работающего в режиме измерения электрического сопротивления. Для этого необходимо отсоединить фишку от датчика, и вместо нее подключить щупы мультиметра

На экране прибора будет видно значение его сопротивления (в данном случае само значение не важно)

Далее с помощью гаечного ключа или другого тяжелого предмета ударить по болту крепления ДД (однако соблюдайте при этом осторожность, не переусердствуйте!). Если датчик исправен, то он воспримет удар как детонацию и изменит свое сопротивление, о чем можно будет судить по показаниям прибора

Через пару секунд значение сопротивления должно вернуться в исходное положение. Если этого не произошло — датчик неисправен

Если датчик исправен, то он воспримет удар как детонацию и изменит свое сопротивление, о чем можно будет судить по показаниям прибора. Через пару секунд значение сопротивления должно вернуться в исходное положение. Если этого не произошло — датчик неисправен.

Второй метод проверки более простой. Для этого нужно запустить двигатель и установить его обороты где-то на уровне 2000 об/мин. Открыть капот и с помощью того же ключа или небольшого молотка ударить по креплению датчика. Исправный датчик должен воспринять это как детонацию и сообщить об этом ЭБУ. Блок управления после этого даст команду на снижение оборотов двигателя, что можно будет явно услышать на слух. Аналогично, если этого не произошло — датчик неисправен. Этот узел ремонту не подлежит, и его нужно только менять целиком, благо, стоит он недорого

Обратите внимание, что при установке нового датчика на его посадочное место необходимо обеспечить хороший контакт между непосредственно датчиком и его системой. В противном случае он будет некорректно работать

Детонация мотора при выключении

Часто водители и собственники машин путают появление детонации на холодном двигателе с вибрацией или неустойчивой работой ДВС, все-таки взрывное воспламенение топливовоздушной смеси в основном происходит из-за чрезмерного давления в цилиндрах при повышенной температуре, а с подтраиванием мотора это не всегда связано. Причиной неустойчивой работы движка, особенно на холостом ходу, может быть:

• оборванные подушки двигателя или КПП;
• неисправность датчиков расхода воздуха или регулятора холостого хода;
• неотрегулированные (зажатые) клапана;
• обедненная смесь;
• пропуск искры на свечах зажигания;
• пробивающие высоковольтные провода;
• неисправный модуль зажигания.

Еще достаточно распространенное явление – детонирование мотора после выключения зажигания, проявляется это следующим образом:

• воспламенения топлива искрой не происходит, но коленчатый вал продолжает вращаться рывками с разной частотой;
• продолжительность такого цикла может быть от 2-3 до 20-30 секунд;
• коленвал может почти совсем остановиться, но затем не исключено повторение хаотичного вращения.

Самодетонация происходит из-за очень сильного перегрева двигателя, она наиболее характерна для карбюраторных ДВС, еще подобное явление имеет название «дизелинг». На инжекторах процесс такого рода возникает значительно реже, преимущественно по причине отказа ДД, в жаркую погоду, при запуске двигателя на холодную детонация не проистекает, слишком мала температура внутри цилиндров. Еще причины дизелинга – повышенное нагарообразование в цилиндрах, установка свечей с низким калильным числом на высокофорсированный мотор. Поэтому для устранения такого дефекта в некоторых ситуациях достаточно просто поменять свечи, подборку деталей рекомендуется выполнять в соответствии с рекомендациями изготовителей, для этого разработаны специальные таблицы подбора.

Значение датчика детонации в электронной системе двигателя

На карбюраторных ДВС практически не было никакой электроники, поэтому с детонационными процессами бороться было сложно, а корректировка угла зажигания производилась вручную. Датчики детонации стали применяться с появлением инжекторов, позднее ДД появились и на дизелях, оснащенных электронным управлением. Принцип работы этого устройства заключается в том, что оно, контролируя уровень взрывного воспламенения, передает соответствующий сигнал на электронный блок управления, и ЭБУ, согласно полученным данным, корректирует автоматически угол зажигания, делая его гораздо позднее.

Даже если происходит сильная детонация, гибкая корректировка позволяет максимально смягчить детонационный стук, свести его практически на «нет». Правда, при этом теряется и динамика, машина при разгоне начинает «тупить», но глобального разрушения поршневой группы, цилиндров и камер сгорания не происходит. ДД практически всегда размещается на блоке цилиндров ДВС, в точке самого высокого нагрева, представляет собой пьезоэлектрический элемент, улавливающий все шумы и стуки, преобразуя механическую энергию в электрический сигнал.

Что такое детонация двигателя

Детонация двигателя представляет собой неконтролируемый, самопроизвольный сбой процесса сгорания воздушно-топливной смеси в цилиндрах двигателя, что приводит к неравномерному горению. Когда начинается процесс детонации, в двигателе слышится металлический звук в кривошипно-шатунном механизме, может наблюдаться возрастание температуры, а также потеря мощности и увеличение топливного расхода.

Последствия детонации могут быть очень трагичны, за небольшой промежуток времени двигатель может полностью выйти из строя. В современных автомобилях на блоке цилиндров двигателя установлен датчик, который контролирует степень детонации. Датчик детонации входит в систему управления автомобилем, помогает экономить топливо и обеспечить максимальную мощность автомобиля.

Детонации подразделяются на два вида:

• допустимая (едва или малозаметная);
• критическая (появляющаяся постоянно при увеличении нагрузок на двигатель или на холостом ходу)

Способы предотвращения детонации

Громкий звук детонации в большинстве случаев можно услышать при работе холодного дизеля на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. В этом виновата большая задержка воспламенения, которая, как известно, уменьшается при увеличении давления и температуры. Детонация во время холостого хода не опасна для двигателя и исчезает при повышении нагрузки.

В двигателях с непосредственным впрыском дизельного топлива в воздух в камере сгорания детонацию можно устранить, уменьшив количество топлива, впрыскиваемого во время задержки воспламенения. Основное количество впрыскивается сразу после начала сгорания. Недостатком является невозможность полностью устранить выброс сажи, которая возникает, если у топлива перед воспламенением недостаточно времени для испарения и смешивания с воздухом. Когда температура и давление высоки и нет достаточного количества воздуха для сгорания, возникает реакция крекинга (расщепления молекул), которая приводит к образованию сажи. Сажа сгорает не полностью и попадает в отработавшие газы.

Детонационное сгорание топлива можно также устранить с помощью разделения камеры сгорания. Дизельное топливо впрыскивается в изолированную полость (предварительную камеру) в головке блока цилиндров.

Из-за недостатка воздуха там может гореть не всякое топливо. Вследствие предварительного сгорания в предварительной камере повышаются температура и давление. Топливо, которое не сгорело, через сужение попадает с большой скоростью в основную камеру сгорания, где и догорает до конца. Вследствие растяжения по времени процесса сгорания детонационный шум подавляется даже при использовании топлива с большой задержкой воспламенения. Правда, при этом наблюдается повышенный удельный расход топлива.

Наряду со способами смесеобразования, когда топливо впрыскивается в воздух, существует метод подачи топлива, разработанный в компании «MAN», при котором дизельное топливо впрыскивается так, что тонкой пленкой оседает на поверхности камеры сгорания. При использовании данного метода детонация не возникает, так как топливо сгорает в том объеме, в котором оно испаряется со стенки и смешивается с воздухом. Двигатели, работающие по данному принципу смесеобразования, называются многотопливными двигателями внутреннего сгорания, так в них можно использовать все виды топлива, от смазочного масла и дизельного топлива до бензина.

Производители горючего также прилагают старания, чтобы устранить детонацию. Дизельное топливо после нефтеперегонки имеет диапазон кипения 160-90 °С. Оно содержит много насыщенных углеводородов, которые легко воспламеняются. Плотность дизельного топлива составляет р — 0,83 г/ см3, а его удельная теплота сгорания Нu ~ 42000 кДж/кг. При добавлении присадок для ускорения сгорания воспламеняемость дизельного топлива еще больше увеличивается. Действие присадок заключается в том, что топливо воспламеняется непосредственно при попадании в горячий воздух, а при повышении температуры задержка воспламенения дизельного топлива уменьшается. Для этого достаточно добавить в дизельное топливо присадки для ускорения воспламенения в количестве 0,1-1 объемного процента.