Из за чего происходит детонация в двигателе: Детонация двигателя: причины, способы устранения | SUPROTEC

Детонация в двигателе. Причины и пути решения — Полезные статьи

 

Беспричинное воспламенение и быстро сгорание топлива в цилиндре, называется детонацией двигателя. Это явление еще можно описать как взрывное горение. Причина, из-за которой происходит детонация топлива – это физика горения топливной смеси. В то время, когда нагрузка увеличивается, либо машина движется в гору, повышается и подача топлива, в результате этого получается обогащенная смесь, которая попадает в цилиндр, где высокая температура и давление.

Сгорание смеси происходит неоднородно, что приводит к образованию зоны не сгоревшей смеси, в которой происходят химические реакции. Когда давление и температура достигают критического значения, происходит самовоспламенение.

 

 

На проявление и характер детонации двигателя влияют следующие факторы:

• угол сжигания
• количество топлива
• структура топливной смеси
• конструкционные недостатки двигателя
• соотношение объема цилиндра и камеры сгорания

Состав смеси влияет на образование источников детонации, если он будет обогащенным, то это обязательно приведет к появлению в камере сгорания зон, где будут проходить окислительные процессы несгоревшего топлива. Увеличение угла зажигания приводит к перемещению давления в верхнюю мертвую точку, оно начинает расти, что приводит к детонации.

Октановое число бензина говорит о стойкости к взрывному горению, чем ниже число, тем активнее будут проходить окисления и повышается вероятность детонации. Кроме этого, причиной появления детонации двигателя могут стать дефекты конструкции, например камера сгорания имеет неправильную форму, либо цилиндр слишком большой.

Металлический стук, который появляется из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра, говорит о детонации двигателя. Нарушается масляный слой, что приводит к работе кривошипно-шатунного механизма всухую, двигатель начинает перегреваться и портятся детали. Соответственно падает мощность двигателя, а расход топлива наоборот увеличивается.

Чтобы побороть детонацию двигателя, применяется ускорение сгорания смеси и в тоже время, замедление всех реакций окисления. Добиться такого эффекта можно с помощью увеличения оборотов коленчатого вала, это поможет сократить время на процесс окисления несгоревших участков топливной смеси. Соответственно вероятность самовозгорания уменьшится.

Увеличение степени турбулентности в камере сгорания – еще один способ борьбы с детонацией в двигателе. Это достигается при максимальном завихрении потока смеси, что сокращает количество времени на прохождение пламени от источника к периферии. Добиться такого результата можно при использовании поршня со специальной формой верхней части.

Данные способы позволяют избавится от детонации в двигателе, что положительно отразится на моторесурсе. Наш автосервис в Твери предлагает услуги по диагностике и ремонту двигателя Вашего автомобиля.

Детонация в бензиновом двигателе автомобиля

1. СТО «Авто-Юпитер»
>>
2. Блог автослесаря
>>
3. Детонация в бензиновом двигателе

Детонация в двигателе – это самопроизвольное воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. Ударная волна, которая возникает при детонации может достигать скорости до 2000 м/с, это многократно превышает стандартную скорость распространения пламени до 50 м/с при исправном силовом агрегате. Характерный металлический звук возникает из-за резкого возрастания давления в цилиндре при неправильном сгорании топливно-воздушной смеси.

Воспламенение ТВС в исправном двигателе

Работа бензинового двигателя устроена таким образом, что на такте сжатия топливно-воздушная смесь воспламеняется при помощи свечи зажигания верхней мертвой точке поршня. От дугового разряда свечи распространяется фронт пламени, который равномерно распространяется по стенкам камеры сгорания. Для каждого из цилиндров рассчитывается по углу поворота кривошипа коленчатого вала угол опережения зажигания.

В исправном двигателе высвободившееся энергия от воспламенения ТВС воздействует на поршень приблизительно на 10° после верхней мертвой точки поршня. При таком фронте распространения пламени детали цилиндро поршневой группы не испытывают ударных нагрузок и достигается максимальное КПД.

Воспламенение ТВС при детонации

При детонации изначально воспламенение топливно-воздушной смеси инициируется свечой зажигания. Но из-за избыточного давления и высокой температуры возможно самопроизвольное воспламенение топливной смеси. Результатом становится второй, почти «параллельный» процесс воспламенения внутри цилиндра. Вследствие чего сталкиваются два фронта распространения пламени из-за такого столкногвения может возникнуть калильное зажигание.

Перегретая зона в камере сгорания является наиболее вероятной точкой возникновения калильного зажигания. Разогретые отложения продуктов сгорания могут воспламенить ТВС, когда поршень находится еще на ранней стадии такта сжатия, далеко от верхней мертвой точки. Ударные нагрузки губительно будут воздействовать на детали цилиндра поршневой группы и кривошипно-шатунный механизм.

По каким причинам возникает детонация в двигателе?

В современных автомобилях с инжекторы двигателем данная проблема не так распространена, как в карбюраторных.

Основные причины возникновения детонации:

• Использование бензина с низким октановым числом. Топливо с низким октановым числом воспламеняется при меньшей степени сжатия 7,0 бензин марки А-76. Современные автомобили работают на бензине с высоким октановым числом, что позволяет ему воспламенятся при высшей степени сжатия 9,0 бензин марки АИ-95. Также эта проблема возникает при заправке некачественным бензином.


• Обедненная топливно-воздушной смесь. Состав такой смеси воспламеняется до поступления дугового разряда от свечи зажигания за превышенного содержания воздуха и недостаточного количества топлива. Высокие температуры в цилиндре стимулируют появление окислительных процессов, являются причиной преждевременного воспламенения.


• Ранее зажигание. При увеличенном угле зажигания процесс воспламенения начинается во время движения поршня к верхней мертвой точке. Фронт распространения пламени, вызванный преждевременным воспламенением топливно-воздушной смеси, воздействует ударной нагрузкой на поршень, который не достиг верхней мертвой точки.


• Закоксованность камеры сгорания. Со временем на стенках цилиндра может образоваться слой отложений. Большое количество отложений приводит к возрастанию рабочей температуры в камеры сгорания, что приводит к самовоспламенению топливно-воздушной смеси.


• Свечи зажигания. Также причиной детонации может стать и перегретый электрод свечи зажигания. Для предотвращения данного сценария, необходимо устанавливать свечи зажигания, которые рассчитаны для вашего автомобиля с правильной температурной нагрузкой. Также свечи должны устанавливаться с верным моментом затяжки. Калильное число свечи должно точно соответствовать рекомендованному числу для вашего двигателя.


• Неисправная система охлаждения. В перегретом силовом агрегате возрастает давление в цилиндрах, что приводит к самовоспламенению топливно-воздушная смеси.

От данной проблемы инжекторные двигателя с электронной системой подачи топлива оберегает датчик детонации. Датчик применяется для выявления некорректного горения ТВС в бензиновом двигателе. Случае выявления детонации датчик передает информации на электронный блок управления двигателя. В свою очередь ЭБУ сдвигает момент опережения зажигания на более раннюю стадию, что позволяет устранить проблему.

Если датчик выходит из строя или его параметры выходят из заданного диапазона на приборной панели загорается световой индикатор Check Engine. При проведении компьютерной диагностики сканер считает одну из ошибок P0325, P0326, P0327, P0328.

Основные признаки детонации в двигателе

По некоторым особенностям нестабильной работы автомобиля можно предположить, что в его цилиндрах происходит детонация. Некоторые из признаков также могут указывать и на другие поломки.

Во Время работы из подкапотного пространства доносится звук ударения металла об метал. Особое внимание стоит обратить если данный звук слышете при высоких оборотах или вовремя работы под нагрузкой.

Ощутимое падение мощности. При таких признаках двигатель начинает нестабильно работать, глохнет на холостых оборотах. Данный признак особенно актуален для автомобилей с карбюраторным двигателем. Увеличивается время, за которое автомобиль набирает обороты, особенно если он груженый

Поломки, которым приводит детонация

Длительная эксплуатация автомобиля с детонацией приводит к дорогостоящему ремонту, в некоторых случаях и замене силового агрегата. Тут все просто дольше ездите на неисправном автомобиле сильнее разрушается двигатель.

Особо разрушительное влияние оказывается на блоки из алюминиевых сплавов. Для старых чугунных блоков цилиндров это явление тоже пагубно влияет, но они более ремонтно пригодные.

• Прогорание прокладки ГБЦ. Даже самые современные материалы из которых изготавливаются прокладки ГБЦ не устойчивы к высоким температурам вызванных детонации до 3700 ℃.


• Повреждения поршня. Разрушение перемычек между кольцами поршня, данная поломка может возникнут самой первой из-за ударных нагрузок и высокой температуры. Прогорание или оплавление поршня.


• Изгиб шатуна. За ударные нагрузки может меняться геометрия детали.


• Повреждение клапанов. От ударных нагрузок и воздействия высокой температуры клапана могут разрушатся, прогорать.


• Повреждение ГБЦ. Если долго игнорировать проблему, это может привести к самым тяжелым поломкам и дорогостоящим в ремонте повреждению головки блока цилиндров.

Все вышеперечисленные неисправности двигателя являются очень серьезными и дорогостоящими в ремонте их необходимо устранять незамедлительно!

Что может сделать самостоятельно?

Заправляйтесь бензином, который рекомендует автопроизводитель. Стараться избегать сомнительных автозаправок, которые могут торговать поддельным бензином, который не будет соответствовать необходимым требованиям сжатия.

Для предотвращения образования нагара в камере сгорания, который препятствует отводу тепла и увеличивает степень сжатия. Необходимо регулярно на короткое время разогнать свой автомобиль до максимальной скорости. Кстати требования скоростного режима 50 километров в час очень сильно способствуют образования нагара. Выезжайте иногда на трассу дайте автомобилю подышать.

Детонация и предварительное зажигание

Избегайте ненужного повреждения двигателя

Детонация и предварительное зажигание — два уникальных состояния, которые могут серьезно повредить авиационный двигатель. Силы и сильный нагрев, возникающие в результате возникновения любого из них, обычно требуют полной разборки и ремонта двигателя.

Чтобы понять сходства, различия и причины того и другого, требуется понимание того, как именно топливо сжигается в двигателе для развития мощности. Любой, кто когда-либо наблюдал, как воспламеняются осевшие пары топлива, видел, как фронт пламени плавно продвигается от очага воспламенения к внешним краям, где горючие пары достигают точки разбавления, которая останавливает горение. Именно так топливо должно сгорать в поршневом двигателе, чтобы развивать мощность без ущерба. Детонация относится к состоянию, при котором удаленные карманы в топливно-воздушной смеси сильно взрываются из-за повышения давления после обычного воспламенения. Предварительное зажигание относится к состоянию, когда в камере сгорания существует либо несвоевременная искра, либо другой источник воспламенения, что позволяет горению начаться задолго до искры с обычным временем. Предварительное зажигание и детонация часто могут накладываться друг на друга, обычно из-за детонационного повреждения, вызывающего преждевременное зажигание.

Детонация

Детонация отличается тем, что она не может произойти до срабатывания свечи зажигания. Когда искра начинает гореть внутри цилиндра, ожидается, что фронт пламени будет равномерно проходить через цилиндр, создавая тепло и равномерное давление, чтобы толкать поршень вниз. Когда начинается горение, давление в баллоне быстро растет. Если детали камеры сгорания горячее, 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. Чрезмерное тепло может быть вызвано неправильным охлаждением, высокой компрессией из-за чрезмерных отложений в камере сгорания, обедненной смесью, опережающим синхронизацией и многим другим. Когда он ограничен одним цилиндром, наиболее вероятным виновником является частично забитая топливная форсунка. Это позволяет одному цилиндру работать намного меньше, чем другим. Утечки на впуске также могут привести к обеднению смеси, но обычно их замечают при работе с низким давлением во впускном коллекторе, когда симптомы утечки становятся гораздо более очевидными. Детонация, вызванная низкооктановым топливом, с большей вероятностью повлияет на несколько цилиндров, поскольку способствующий фактор присутствует во всех цилиндрах. Детонацию может быть трудно, если вообще возможно, обнаружить пилоту из кабины.

Детонация может произойти за некоторое время до того, как произойдет серьезное повреждение, или может очень быстро перейти в серьезную поломку в зависимости от ее серьезности. Незначительная детонация может вызвать повреждение, которое со временем, вероятно, перерастет во все более серьезное состояние. Это происходит на дальних участках камеры сгорания и в результате обычно вызывает наибольшее повреждение кромок поршней. Это вызывает быстрое повышение температуры на краях поршня, что может привести к последующей детонации и повреждению кромок колец. Это также может вызвать преждевременное зажигание из-за горячих точек. Как только это происходит, поврежденная кромка поршня подвергается сильному нагреву и давлению, что может привести к прожиганию отверстия в углу поршня. Утечка продуктов сгорания, проталкивающихся через разорванные кромки колец, также вызывает подгорание на кромке поршня, которое быстро приводит к выходу из строя уплотнения между камерой сгорания и картером.

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание определяется как воспламенение, которое начинается до того, как оно должно произойти, перед обычной искрой с синхронизацией по времени. Предварительное зажигание может происходить само по себе или в результате детонации. Горячие точки от детонации, свечи зажигания с неправильным температурным диапазоном и тлеющие нагары от обедненных смесей являются распространенными причинами преждевременного зажигания. Углеродные отложения обычно не накапливаются, когда бедная смесь является хронической, но нормальные отложения могут быстро нагреваться до температуры свечения, когда топливная форсунка внезапно частично засоряется. 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, так как воспламенение горючей смеси становится более трудным при повышении давления. Это вызывает сильную нагрузку на двигатель и может быстро прожечь дыру в поршне, чаще всего посередине. Преждевременное зажигание вызовет внезапную потерю мощности, так как пораженный цилиндр работает против нормального вращения двигателя. Сильный нагрев возникает при сжатии горючей смеси. При сгорании не извлекается мощность, в результате чего вся тепловая энергия поглощается частями цилиндра.

Серьезные повреждения в результате детонации или преждевременного зажигания. Как только уплотнение между поршнем и картером нарушено, повышение давления в картере может вытолкнуть картерное масло за борт, вызывая дополнительные повреждения из-за масляного голодания. Загрязнение двигателя и сильное напряжение потребуют его полной разборки. Все детали должны быть проверены на предмет загрязнения, а все детали, находящиеся под напряжением, должны быть надлежащим образом проверены на целостность методом неразрушающего контроля.

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

Свяжитесь с нами сегодня!

Request Engine Quote

Как преодолеть длительную детонацию двигателя в Audi

Проблема, которая может возникнуть с вашей моделью Audi , это детонация двигателя . Детонация, также известная как детонация , представляет собой стук , который исходит от двигателя, когда воздух и топливо в камере сгорания нагреваются и сжимаются до тех пор, пока они не достигнут состояния, известного как температура самовоспламенения и давление . Когда это происходит, происходит самовозгорание, независимое от фронта пламени .

• Двигатели Audi сконструированы таким образом, чтобы свести к минимуму риск детонации. Однако ваш Audi может столкнуться с детонацией, если он запрограммирован неправильно.
• Детонацию можно контролировать с помощью соответствующей настройки. При детонации двигателя необходимо обратиться за помощью к профессионалам, специализирующимся на автомобилях Audi.
• Продолжительная детонация может привести к повреждению деталей двигателя Audi. Это может вызвать треснутые поршневые кольца , расплавленные электроды свечи зажигания , сплющенные шатунные подшипники , треснувшие поршни и прокладки головки блока цилиндров .

Причины детонации двигателя

Каждый раз, когда вы испытываете детонацию двигателя, это может быть вызвано перечисленными ниже причинами:

• Слишком высокая компрессия
• Слишком опережающее время зажигания
• Перегрев двигателя
• Бедная топливная смесь
• Недостаточное октановое число топлива

Как преодолеть детонацию двигателя

Детонация иногда возникает по вышеуказанным причинам, но ее можно контролировать следующими способами:

• Оптимизация соотношения воздух-топливо: Хотя у вашего Audi отличная система впрыска топлива , может быть калибровка , вызывающая нехватку топлива в цилиндре . В этом случае тепло накапливается быстрее и может вызвать детонацию.
• Уменьшение угла опережения зажигания: Ваш Audi может испытывать детонацию, когда угол опережения зажигания слишком опережает. Чрезмерно опережающее время приводит к тому, что искры воспламеняются раньше, в результате чего давление в цилиндре нарастает быстрее, чем скорость фронта пламени. В этом случае угол опережения зажигания вашей Audi потребуется уменьшить, чтобы остановить детонацию. Если это не удается, необходимо отсрочить синхронизацию или перекалибровать кривую опережения распределителя , чтобы контролировать детонацию двигателя.
• Выдувание нагара: Одна вещь, которая может вызвать детонацию в вашем Audi, это углеродистые отложения , скапливающиеся в камере сгорания и на верхней части поршней. Отложения углерода увеличат общую степень сжатия и создадут изоляцию , замедляющую передачу тепла из камеры сгорания. Нагар также является признаком проблемных направляющих клапанов , сломанных поршневых колец или грязного масла .
• Повышение октанового числа топлива: более высокие октановые числа топлива может противостоять детонации.
• Повышение охлаждающей способности: Если ваш Audi испытывает детонацию, одной из причин может быть перегрев. Система охлаждения может быть основной проблемой, из-за которой она не обеспечивает достаточного охлаждения вашего двигателя. Неэффективное охлаждение также может произойти, когда вы увеличиваете мощность двигателя, но не модернизируете систему охлаждения.
• Степень сжатия: Пониженная степень сжатия может помочь вам преодолеть детонацию в двигателе Audi. Это можно сделать с помощью поршни низкого сжатия , более короткие штоки , декомпрессионные пластины и толстые прокладки головки блока цилиндров . Когда вы посещаете специалистов с проблемой детонации, они могут определить это после проведения тщательной диагностики .
• Использование более холодных свечей зажигания: Если вы хотите избежать потенциальной детонации, рассмотрите возможность использования свечей зажигания с более холодным тепловым диапазоном. Слишком горячая свеча может удерживать большой напор, что может вызвать детонацию двигателя.
• Улучшение движения смеси: Состояние обедненной смеси может быть причиной детонации вашего Audi. Это происходит, когда топливо неравномерно смешивается с воздухом из-за утечки воздуха , засорения форсунок карбюратора или забитых топливных фильтров . Бедное состояние может привести к тому, что ваш автомобиль будет испытывать грубый холостой ход . Эту проблему следует решить как можно скорее, чтобы избежать возможных повреждений от детонации. Ваш специализированный механик Audi внесет соответствующие коррективы, чтобы решить проблему.

Ремонт двигателя от Das European Autohaus

Ваш двигатель Audi имеет сложные компоненты, с которыми может справиться только квалифицированный механик. Попытка самостоятельно устранить проблему с детонацией может привести к дальнейшему повреждению двигателя .