Почему двигатель детонирует: Детонация в цилиндрах: причины, последствия, как бороться

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.

Перегрев двигателя: причины и методы борьбыНовый мотор ВАЗ-11182: как он попал на ЛаргусО чем стучит двигатель: определяем неисправности на слух

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.

6 самых надежных двигателей (из тех, что еще продаются)

• 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.

Перегрев двигателя: 9+ причин и все последствия

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

Мотор не тянет: полный список причин и что делать

• 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

Стоит ли переходить на 92-й? Эксперимент ЗР

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?

АИ-95 или АИ-92: каким топливом заправлять Лады, Рено и Ниссаны

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 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.

Что такое детонация двигателя? | Jiffy Lube

У автомобилей есть собственный язык. Они разговаривают с нами визгом, скрипом и лязгом. Если вы слышите стук двигателя, это означает, что ваш двигатель не в порядке и хочет, чтобы вы знали об этом! Не обращайте внимания на стук, и вам, возможно, придется столкнуться со снижением эффективности использования топлива (кто может себе это позволить?) и, возможно, с повреждением двигателя, ремонт которого может быть дорогостоящим.

ЧТО ТАКОЕ ДЕТОН В ДВИГАТЕЛЕ?

Детонация возникает, когда топливо сгорает в двигателе неравномерно. Когда все идет как надо, и в цилиндрах имеется правильная смесь воздуха и топлива, смесь сгорает контролируемым, прогрессивным образом. После того, как воздушно-топливная смесь каждого цилиндра сгорает, она должна создавать небольшую «ударную волну» в вашем двигателе. Когда эти «ударные волны» происходят вне очереди и более одной за раз, вы слышите стук в двигателе.

ЧТО ПРИЧИНА ДЕТАНТА В ДВИГАТЕЛЕ?

Хороший вопрос! Специалисты Jiffy Lube ^® знакомы с причинами детонации двигателя и предлагают три возможных объяснения и решения!

1. Неисправные свечи зажигания.

Свечи зажигания создают искру, которая воспламеняет упомянутую выше воздушно-топливную смесь. Поскольку они хорошо тренируются каждый раз, когда вы заводите машину, свечи зажигания естественным образом изнашиваются. Их долговечность может варьироваться в зависимости от типа свечи зажигания и вашего стиля вождения, но производители обычно рекомендуют устанавливать новые свечи зажигания каждые 30 000–100 000 миль пробега. (Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы узнать о конкретных требованиях вашего автомобиля.)

Почему это важно : Помимо детонации в двигателе, изношенные или неисправные свечи зажигания могут привести к снижению мощности двигателя и экономии топлива.

Что вы можете сделать : Свечи зажигания доступны по цене и легко доступны, поэтому их замена обычно не требует больших затрат времени и средств. На самом деле, замена свечей зажигания входит в услугу Jiffy Lube

® по настройке двигателя. Квалифицированные специалисты заменят ваши свечи зажигания на новые в соответствии с рекомендациями производителя вашего автомобиля. Если вы не уверены, как долго вы ездите с одними и теми же свечами зажигания, посетите Jiffy Lube. Регулярные настройки могут помочь восстановить мощность вашего автомобиля и эффективность использования топлива, а также помочь предотвратить превращение небольшой проблемы в дорогостоящий ремонт.

2. Топливо низкооктановое.
Бензин бывает с разным октановым числом. Число является мерой способности топлива сопротивляться преждевременному воспламенению. Вы хотите, чтобы топливо сгорело, но точно в нужное время, как мы объясняли выше в разделе «Что такое детонация в двигателе?» Чем выше октановое число, тем лучше для контролируемого постепенного горения. Если двигатель вашего автомобиля рассчитан на работу с высокооктановым топливом, и вы заменяете его более дешевым обычным топливом, вы можете вызвать преждевременное зажигание и детонацию двигателя.

Почему это важно : Для некоторых автомобилей рекомендуется использовать высокооктановый бензин. Водители часто предпочитают экономить деньги, заправляя свои баки менее дорогим обычным топливом. Это не лучший путь! Длительное использование неподходящего топлива может привести к детонации двигателя, а также к его повреждению и — будьте готовы — к снижению расхода топлива. Таким образом, водители, заботящиеся об экономии, могут вообще не экономить деньги в долгосрочной перспективе.

Что вы можете сделать : Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы убедиться, что вы используете рекомендуемый тип топлива для вашего автомобиля. (Если вы не можете найти руководство по эксплуатации, свяжитесь с Jiffy Lube, и технический специалист сможет получить доступ к этой информации для вас.) Если вы используете топливо с более высоким октановым числом или присадку для повышения вашу машину в Jiffy Lube. Этот стук может означать, что ваша машина говорит вам о более серьезной проблеме.

3. Углеродные отложения.
Все топливо, продаваемое в Соединенных Штатах, содержит моющие средства, которые поддерживают чистоту двигателя. К сожалению, нагар до сих пор может образовываться на цилиндрах. Эти отложения могут воздействовать на топливно-воздушную смесь, приводя к неполному сгоранию, что может вызвать (как вы уже догадались!) детонацию двигателя.

Почему это важно : Нагар может прервать процесс сгорания, что может привести к повреждению цилиндров двигателя. Помимо детонации в двигателе, вы можете заметить снижение расхода топлива и снижение производительности двигателя. Более серьезной является повышенная угроза перегрева двигателя из-за накопления углерода.

Что вы можете сделать : Очистите цилиндры (также известные как камеры сгорания). Если вы не разбираетесь в технике «сделай сам» — не у всех есть время или опыт для такого проекта — принесите свою машину в Jiffy Lube. Позвольте обученным специалистам выполнить полную настройку, удалив нагар, чтобы помочь вашему двигателю работать на оптимальном уровне.

Блог AAMCO | Стук в двигателе — о причинах и решениях читайте здесь!

Двигатель вашего автомобиля — невероятный образец современного оборудования. С того момента, как вы поворачиваете ключ в замке зажигания, его сложные детали работают в гармонии, обеспечивая мощность с точностью.

Моя машина одержима?

Когда осенняя погода начинает холодать, вы можете заметить незнакомые звуки при работе двигателя на холостом ходу. Эти таинственные звуки стука или стука могут придать вашему автомобилю навязчивый вид. Но не бойтесь! Есть несколько причин, по которым ваш двигатель издает такие звуки, и ни одна из них не связана с призраками или упырями.

8 причин, по которым двигатели автомобилей глохнут ночью

Если вы начинаете замечать стук, раскачивание или дребезжание в двигателе, это может быть связано с одной из следующих причин:

1. Низкий уровень масла

Первое, что нужно сделать, если ваш двигатель шумит, — это проверить уровень масла. Низкий уровень масла может вызвать различные проблемы, такие как повреждение подшипников и деталей. Это также может привести к тому, что гидравлические подъемники и натяжители рухнут и начнут щелкать, не открывая клапаны и не поддерживая правильное натяжение цепей ГРМ. Это приведет к пропуску зажигания и перегреву двигателя, что может привести к повреждению подшипников и других компонентов металл-металл.

Кроме того, неправильно подобранное масло также может вызвать проблемы. Вязкость масла должна быть правильной, чтобы обеспечить надлежащий поток. Масло неправильной вязкости вызывает проблемы со смазкой в ​​очень холодных условиях.

2. Низкий уровень охлаждающей жидкости

Если в вашем двигателе заканчивается охлаждающая жидкость, двигатель перегреется и начнет стучать и гудеть. Низкий уровень охлаждающей жидкости возникает либо из-за внешней утечки из шланга, из-за повреждения радиатора, либо из-за внутренней утечки из-за прокладки головки блока цилиндров или прокладки впускного коллектора. Охлаждающая жидкость в двигателе может вызвать серьезное повреждение подшипников, загрязняя и разбавляя масло, используемое для смазки двигателя. Перегрев двигателя может привести к деформации алюминиевых головок цилиндров и смещению седел клапанов, что приведет к серьезным повреждениям. Если вы видите пар или показания указателя температуры быстро поднимаются, немедленно остановите автомобиль и выключите двигатель. Следующим шагом является осмотр автомобиля профессиональным техником.

Кроме того, отсутствие надлежащей смеси охлаждающей жидкости и антифриза может привести к замерзанию охлаждающей жидкости в очень холодных условиях. Замерзшая охлаждающая жидкость может привести к растрескиванию блока или головок цилиндров из-за расширения воды. Этот тип повреждения может быть неустранимым, и замена двигателя является единственным возможным ремонтом.

3. Требуются новые свечи зажигания

Если ваши свечи зажигания загрязнены или изношены, они могут начать давать пропуски зажигания. Эти пропуски зажигания могут привести к несгоревшему топливу в некоторых цилиндрах, поскольку свечи не дают правильного искрового разряда и не сжигают топливо при каждом обороте. Это может звучать так, как будто ваш двигатель стучит.

4. Неправильное топливо

Другая распространенная проблема, связанная с детонацией двигателя, связана с использованием неподходящего типа бензина. Бензин премиум-класса имеет более высокое октановое число, чем обычный, поэтому, если вы случайно залили в бак бензин с октановым числом 87, когда ему нужно 94, это иногда может помешать полному сгоранию воздушно-топливной смеси. Это приведет к повышению давления в некоторых цилиндрах, которые не получают достаточного количества кислорода, из-за чего будет звучать так, как будто ваш двигатель гудит или стучит.

5. Накопление углеродистых отложений

Обычно детонация в двигателе возникает из-за скопления маслянистых нагаров внутри камеры сгорания. Это может быть вызвано сжиганием масла или неполным сгоранием из-за пропусков зажигания, которые покрывают поршни, головки цилиндров и другие части вашего двигателя отложениями. Если у вас старый автомобиль, возможно, пришло время проверить головку(и) цилиндров на предмет возможной замены или восстановления.

6. Изношенные подшипники коленчатого вала

Иногда плавность движения поршней внутри цилиндров нарушается из-за механической неисправности. Старые двигатели могут иметь изношенные подшипники коленчатого вала и шатуна, что вызывает стук при работе двигателя на холостом ходу. Детонация также может возникать, когда двигатель находится под нагрузкой, например, когда вы включаете передачу или поднимаетесь в гору.

7. Плохой ремень и натяжители ремня

Ремень — это похожее на резинку устройство, используемое для передачи мощности от шкива двигателя к различным компонентам автомобиля, таким как водяной насос, кондиционер и генератор переменного тока.

Стук в двигателе может быть результатом изношенного ремня и поврежденного или слабого натяжителя ремня, из-за чего он стучит о упор и может привести к срыву ремня со шкивов. Результатом может быть перегрев и внутреннее повреждение двигателя.

8. Поврежденный или сломанный коленчатый вал

Поврежденный или сломанный коленчатый вал приведет к тому, что ваш двигатель и автомобиль будут сильно стучать и трястись на холостом ходу, что является хорошим признаком того, что коленчатый вал может нуждаться в замене.

Стук, который останавливает вас на пути

Если вы слышите стук во время движения в любую погоду, как можно скорее сверните с дороги в безопасное место и выключите двигатель.