Детонация двигателя: причины, как устранить, последствия, видео

≪

Неконтролируемое воспламенение топливно-воздушной смеси способно привести к разрушению деталей цилиндропоршневой группы. В статье рассмотрим, что такое детонация двигателя, причины, которые ее провоцируют, и последствия.

Горение топливно-воздушной смеси

Невозможно понять, почему происходит детонация, без представления о нормальном воспламенении топливно-воздушной смеси (далее ТПВС):

за несколько градусов до ВМТ свеча подает искру, воспламеняя ТПВС;
фронт пламени начинает расходиться от электрода, где был первоначальный очаг, к стенкам камеры сгорания;
если угол опережения зажигания (далее УОЗ) был подобран верно, то примерно к 10º после ВМТ в камере сгорания образуется максимальное давление горения. В этот момент поршень занимает позицию, при которой воздействие энергии на плечо сформирует максимальную вращательную силу кривошипа.

Несмотря на то что поджигание смеси происходит до ВМТ, следовательно, на поршень действует замедляющая его энергия, положительная сторона гораздо более значительна. Ведь самый важный момент – приложить усилие к поршню в момент, когда рычаг позволит получить максимальный крутящий момент. Именно плавное возгорание смеси позволяет достигнуть такого эффекта.

Определение

Детонация двигателя – самопроизвольное воспламенение ТПВС, характеризующееся высокой скоростью распространения фронта пламени. Как вы можете теперь увидеть, «детон» имеет противоположную нормальному горению природу.

Основная характеристика детонационного воспламенения – скорость распространения волны (в этом случае очень удачно сравнение со взрывной волной). После подачи искры средняя скорость розростания горения 20-30 м/с. Скорость взрывной волны в момент, когда топливо детонирует, достигает 2000 тыс. м/с.

Разумеется, ничем хорошим для двигателя это не кончиться. Ударная волна «сносит» очаг воспламенения, спровоцированный свечей зажигания, ударяясь о стенки камеры сгорания. Взрывная волна создает резонирующее воздействие, которое проявляет себя звонким звуком во время работы двигателя. Именно по этому звуку можно понять, что в одном либо сразу нескольких цилиндрах происходит детонирование.

Природа возникновения

С тем, что такое детонация двигателя, мы разобрались. Но что служит предпосылкой для ее возникновения?

Детонирует в камере сгорание не только топливо, но и масло, которые при неполном сгорании топливно-воздушной смеси остаются в камере сгорания. Вернемся к процессу горения. Во время начала воспламенения топливно-воздушной смеси от искры, пропорционально распространению фронта пламени, происходит повышение давления в камере сгорания. Также неминуемо повышается температура. В этот момент на периферии, то есть в полости камеры сгорания, куда еще не дошла волна горения смеси, начинаются предпламенные реакции. Иными словами, молекулы бензина начинают распадаться под действием температуры и давления. Распавшиеся частицы топлива очень легко поджечь. Поэтому, если в каком-то месте камеры сгорания температура слишком высока, это провоцирует самопроизвольное воспламенение частиц топлива.

Теперь нам ясны причины детонации двигателя. Но почему скорость ударной волны в процессе детонации намного больше той, что мы имеем после подачи искры? В гражданском двигателе давление в надпоршневом пространстве в момент достижения поршнем ВМТ – порядка 12 атм. Распространяющийся от искры фронт пламени, приводит к увеличению давления оставшейся полости. Поэтому давление, к примеру, около верхней стенки цилиндра может достигать 50-60 Атм. Именно поэтому скорость самовоспламеняющихся частиц гораздо больше тех, которые поджигаются искрой.

Причины

Факторы, провоцирующие появление детонации:

несоответствие октанового числа топлива;
несоответствие степени сжатия. Если вследствие проведения ремонтных работ, была увеличена степень сжатия, то заправка прежней маркой бензина может привести к детонации. Допустить такую оплошность очень легко, если шлифовать ГБЦ либо сам блок, а затем установить прежнюю по толщине прокладку ГБЦ. Если вы не хотите «умертвить» мотор, к вопросу степени сжатия стоит подходить очень серьезно. Учтите, что детонация двигателя может проявляться в жаркую погоду либо в определенном диапазоне оборотов;
УОЗ. Слишком ранний угол может привести к «паразитному» давлению в некоторых местах камеры сгорания, что приведет к самопроизвольным взрывам;
неправильное соотношение топлива и воздуха. Детонация мотора может возникнуть как в случае обедненной смеси, так и при переобогащении;
нагар в камере сгорания. Образование отложений способствует закреплению частиц, которые после такта выпуска не покидают камеру сгорания. Сохраняя высокую температуру, они способствуют появлению в цилиндре детонации. Большое количество нагара приводит к заполнению полезного объема камеры сгорания, что может привести к появлению детонации.

Методы борьбы

Учитывая приведенные выше причины детонации, вам нужно следить за состоянием систем питания и зажигания. А также помнить о правилах выбора бензина.

Важнейшие составляющие топлива: изооктан и гептан. Изооктан, на противовес гептану, чрезвычайно устойчив к детонации. Именно соотношение изооктана к гептану и называют октановым числом бензина. Для большинства водителей выбор топлива стоит между АИ 92 либо АИ 95. Так вот 95 либо 92 и есть тем самым соотношением (к примеру, 92% изооктана и 8% гептана). Заправлять автомобиль нужно лишь той маркой бензина, которая рекомендована заводом-изготовителем. На рынке вы можете найти «Октан-корректор» либо «Октан-Бустер». Предназначение этих средств – повысить детонационную устойчивость топлива.

Среди прочих рекомендаций – периодически крутить двигатель до высоких оборотов. Постоянная езда «внатяг» либо работа двигателя в диапазоне до 2 тыс. км приводит к ускоренному образованию нагара.

Последствия

К основным поломкам можно отнести:

прогорание либо частичное оплавление поршня, вследствие аномально большой температуры. Также может произойти поломка перегородок между кольцами. Устранить неисправность поможет дорогостоящая капиталка;
ускоренный износ ЦПГ. Детонация разрушает масляную пленку на стенках цилиндра, что приводит к сухому трению поршней;
прогорание выпускных клапанов;
перегрев двигателя;
повышение температуры турбины, что может привести к ее поломке;
высокая температура стенок цилиндра и поршня требует от колец проводить через себя большее количество тепла. Слишком высокая температура пагубно влияет на эластичность колец;
оплавление электрода. Ситуация редкая и случается лишь в крайне запущенном состоянии.

Любителям экономить

Если вы заправляете современный автомобиль 92 бензином, в надежде сэкономить, то вас приятно удивит информация о системе зажигания инжекторного двигателя. Регистрируя возникновение детонации, ЭБУ «отодвигает» УОЗ. Такие меры помогают устранить детонацию, но приводят к потере динамических характеристик автомобиля. Соответственно, повышается расход, что сводит на нет все попытки экономии.

Тюнерам

Также будьте аккуратны с расчетами при форсировании мотора. В особенности детонации подвержены неправильно построенные турбированные моторы. Но не обходит стороной эта проблема и атмосферные ДВС. На отечественных просторах есть любители устанавливать 16-клапанные ГБЦ в моторы с поршневой от 8-клапанных двигателей. Многие даже не подозревают, что 16-клапанные Вазовские моторы имеют масляное охлаждение поршней. Поэтому установка одной лишь ГБЦ чревата увеличением температуры в цилиндре.

Езда внатяг

Движение внатяг – езда под нагрузкой на повышенной передаче. Случается такое, когда водитель резко добавляет газ, будучи на повышенной передаче, когда обороты двигателя не превышают 2500 тыс. Спровоцировать такую ситуацию может затяжной подъем, при котором водитель не сбрасывает скорость, а сильнее нажимает на педаль.

Езда внатяг, особенно на турбированном ДВС с малым объемом, создает благоприятные условия для возникновения детонации. Именно поэтому от такого способа вождения лучше отказаться.

Датчик детонации

Именно этот сенсор регистрирует посторонние резонансные частоты в цилиндре. Ориентируясь на показания датчика детонации, ЭБУ принимает решение о корректировании УОЗ. Если двигатель в исправном состоянии, а в баке правильный вид топлива, то поломка датчика не приведет к появлению детонации. Просто теперь ЭБУ не сможет адекватно реагировать на появление столь негативного явления.

Материалы: http://autolirika.ru/teoriya/detonaciya-dvigatelya-prichiny.html

2 ≫

Большинство автолюбителей ни разу в жизни не сталкивались с проблемой детонации двигателя. Однако данная проблема является одной из самых серьезных в обслуживании и уходе за автомобилем. Чтобы разобраться в причинах и методах устранения детонации двигателя, необходимо знать, что представляет собой данное явление.

Здесь вы видите, куда устанавливать датчик детонации 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)

Для предотвращения подобного рода явлений, необходимо знать причины детонации двигателя. К ним относятся:

Некачественное топливо;
Использование топлива с низким октановым числом;
Засорившийся топливный фильтр;
Неправильно функционирующие свечи зажигания;
Некорректная работа топливного насоса;
Сломанный кислородный датчик;
Проблемы, связанные с управлением или охлаждением двигателя.

Двигатель может детонировать также при следующих причинах:

Слишком раннее зажигание;
Перегрев мотора;
Наличие нагара на стенках цилиндра.

Существует большое количество причин детонирования двигателя, и все они являются относительными. Не существует никаких параметров, которые доказывают, что данное явление произойдет или не произойдет с тем или иным автомобилем. Самыми частыми причинами являются низкое октановое число топлива, нагар на стенках цилиндра и неправильно функционирующие свечи зажигания.

Октановое число топлива, которое по-другому называют антидетонационным индексом, — показатель степени сжатия переносимости бензина. Другими словами, чем выше показатель, тем меньше шанс возгорания топлива. Именно поэтому более мощным двигателям автомобилей требуется более дорогое топливо. В инструкции эксплуатации определенной модели автомобиля содержится предписание для использования того или иного вида топлива. Использование топлива, неподходящего для данной модели, приводит к раннему зажиганию. Соответственно, топливо сгорает раньше.

Давайте разбираться, что такое крутящий момент двигателя автомобиля.

Также возможен вариант, когда топливо полностью не сгорает, а остается на стенках камеры. Такие накопления являются причиной сбоя в работе цилиндров, и, как следствие, причиной горения. На сегодняшний день не все виды топлива имеют хорошую очистку, что является причиной отложения нагара. Для того, чтобы избежать детонации по этой причине, нужно приобрести моющие присадки и сменить место заправки автомобиля.

Использование самых дешевых свечей сгорания в целях экономии также может стать одной из причин детонации. Свечи сгорания обеспечивают работу внутренней среды двигателя. Установка неподходящих свечей вызывает неправильное сжигание топлива, что приводит к наращиванию сгорания и увеличению температуры двигателя.

Детонация сильно влияет на работу всех систем автомобиля и приводит к:

1. Потери мощности мотора

2. Раннему износу запчастей

3. Перегреву двигателя и износу поршней и цилиндров

4. Выходу из строя прокладки под головкой цилиндров

Чтобы устранить детонацию двигателя, необходимо четко определить ее причину. Детонация никогда не возникает просто так, а является причиной некорректной работы автомобиля. Если после заправки двигатель начал детонировать, то причина кроется в качестве топлива, от которого необходимо срочно избавиться и заправить автомобиль другим топливом. Если причиной все же стал нагар в цилиндрах, то рекомендуется примерно один раз в неделю разгонять двигатель до максимально возможной скорости, чтобы дать мотору экстремальную нагрузку. Достаточно буквально двух-трех минут. Если речь идет о детонации дизельного двигателя, и автовладельцем был замечен черный или зеленый выброс, это означает, что поршни уже разрушены. Остается только произвести замену поршневых деталей. Как уже было ранее сказано, неправильно выбранные свечи зажигания также вызывают детонацию. Свечи необходимо менять строго по предписанию инструкции по эксплуатации, а также не приобретать самые дешевые варианты.

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.

Итак, в данной статье были определены основные причины возникновения детонации, а также описаны ключевые моменты, как избежать данного неприятного явления. Но если все же такая ситуация произошла, то всегда есть способы устранения неполадок работы автомобиля. Основным советом является пожелание проходить техническое обслуживание строго в соответствии с сервисной книгой, вовремя менять все запчасти и детали, которые вышли из строя, а также не скупиться в целях экономии на дешевые аналоги. Всегда выгоднее выбрать сертифицированную продукцию, которая заслуженно является лучшей, а значит, помогает обеспечить безопасную и бесперебойную работу автомобиля.

Выбираем кроссовер

Новости

Расходные материалы

Люди, к сожалению, устроены так, что они всегда пытаются на чем-то сэкономить, причем иногда это затрагивает и машину. Такая экономия может привести не только в детонации, но и к необходимости проводить капитальный ремонт. Автомеханики не рекомендуют скупиться на покупку расходников и выполнять их замену вовремя. К тому же стоимость расходных материалов не самая высокая.

Во избежание проблем регулярно меняйте расходные материалы

Если вы покупаете дорогое масло за 3000 рублей, которое нужно менять через 15000 км пробега, то гораздо лучше будет приобрести более дешевый смазочный материал, например за 500 рублей, но менять его чаще. В итоге вы получите ценовую разницу, которая соответствует стоимости проведения полного ТО. Но все равно лучше менять масло немного раньше положенного срока, к тому же частое проведение ТО тоже положительно скажется на работе двигателя.

Смена расходных материалов включает в себя замену воздушного и топливного фильтра, замену масла. Каждый из этих элементов влияет на длительность и качество работы вашего авто. Даже если вы недавно провели замену расходников, то их все равно стоит поменять – возможно, раньше вы поставили низкокачественные детали, то есть подделку. После каждой замены нужно засекать километраж на спидометре, чтобы знать, сколько осталось до проведения планового ТО. Даже если это произойдет на 2000-3000 км раньше положенного, ваш автомобиль обязательно оценит эту заботу.

Регулировка клапанов

Причиной детонации двигателя могут стать и неотрегулированные клапана. Если это так, то вам, безусловно, повезло. Дело в том, что ремонт двигателя обходится очень дорого, в отличие от регулировки клапанов, которая стоит не больше 600 рублей. Речь идет об отечественных представителях автопрома: ВАЗ 2101, 2105, 2107 и так далее. Владельцам иномарок придется заплатить на порядок больше.

Обратите внимание на клапана, возможно они неотрегулированные

Качественное выполнение регулировки позволит устранить проблему детонации, разумеется, если причина заключалась в этом.

Появление нагара на стенках цилиндров

Двигатель устроен так, что без его вскрытия вы не сможете определить наличие нагара. А стоит эта процедура немало, поэтому в качестве разумной альтернативы можно использовать специальные присадки к горючему или просто поменять место заправки. Если после этого вы заметили улучшение в работе двигателя (из выхлопной трубы начнет валить черный дым), то присадки начали действовать.

Используйте специальные примеси для очистки блока цилиндров

Использование активных присадок очищают внутреннюю часть двигателя, а все сгоревшие остатки в итоге выходят через трубу.

Использование низкооктанового топлива

Использование плохого некачественного бензина или солярки тоже может привести к детонации. Эти два фактора связаны между собой. Объясняется это тем, что снижение октанового числа увеличивает его химической активности. Зачастую «стук пальцев» слышат те водители, которые заправляют свой автомобиль, к примеру, 76-м бензином, хотя производитель настоятельно рекомендует использовать лишь 95-й.

Некачественный бензин тоже может вызвать детонацию

Некачественные свечи

Существует много деталей, жалеть деньги на которые не стоит. К ним относятся свечи зажигания. Благодаря широкому выбору в автомагазинах водитель старается купить такие свечи, которые бы не сильно били по карману, поэтому выбор падает на «тех, что дешевле». Нельзя экономить на свечах, поэтому перед покупкой постарайтесь ознакомиться с рекомендациями производителей по поводу выбора свечей для вашей конкретной модели. Также можно «напороться» на подделку, поэтому стоит найти в интернете информацию о том, как правильно отличать подделку свечи зажигания от оригинала.

Никогда не экономьте на свечах зажигания!

Наличие детонации при движении и на холостом ходу – это уже серьезно. В таких случаях функциональность свечей можно проверить следующим способом. Сразу после того, как зажигание будет выключено, прислушайтесь к работе мотора: если он продолжает работать еще после этого, то детонация слишком сильная, она греет двигатель. Для решения проблемы обычной замены свечей будет недостаточно.

Увеличенный угол опережения

При увеличении данного параметра сгорание топлива сопровождается сдвигом отметки максимального показателя давления кверху, в сторону ВМТ (верхней мертвой точки) цилиндра. Из-за этого давление в камере сгорание подскакивает вверх, что вызывает детонацию. Исправить это можно, настроив угол опережения зажигания.

Выставить угол опережения можно самому или на СТО

Изношенный топливный фильтр

Зачастую этот пункт возникает после езды на низкокачественном топливе. В результате происходит забивание топливного фильтра пылью и грязью. Далеко не все водители утруждают себя заменой этого элемента, особенно если на машину уже не действует гарантия от производителя.

Замена топливного фильтра позволит предотвратить появление детонации двигателя

Ремонт аппаратуры топливной системы – это дорогая роскошь, но более неприятно это явление для владельцев инжекторных автомобилей. Старайтесь уделять больше вниманию топливному фильтру и при необходимости проводите его замену. Это позволит защитить вас от расходов на ремонт двигателя.

Устранить детонацию двигателя будет намного проще, если придерживаться следующих советов:

если вы услышали характерные звуки в моторе после заправки, то, скорее всего, вы залили некачественное топливо. Постарайтесь как можно скорее его заменить;
периодически давайте своему железному коню максимальную нагрузку, чтобы избавиться от нагара, образовавшегося в цилиндрах. Разумеется, разогнать свое авто до предела за короткий промежуток времени сложно в городских условиях, поэтому выезжайте для этого за пределы города;
если вместе с детонацией вы заметили зеленый выхлоп, то это может говорить лишь об одном – повредились поршни, а их маленькие частицы вылетают с выхлопными газами. В таких случаях никакие регулировки не помогут, нужен ремонт;
детонация дизеля может также произойти из-за иглы форсунки (она запала). Если это так, то без посещения ремонтной станции вы не сможете обойтись.

В данном видео наглядно продемонстрированы наиболее основные причины детонации двигателя и способы их устранения. Наслаждайтесь просмотром.

Материалы: http://na-dorogu.ru/detonacija-dvigatelja-prichiny-i-sposoby-ustranenija/