Детонационное сгорание влияет на поршневые двигатели – те, на которых работают наши автомобили. О нем говорят, когда топливно-воздушная смесь не полностью сгорает в камере сгорания, но слишком рано или слишком поздно взрывается возле свечей зажигания. Это запускает цепную реакцию детонации, которую можно услышать за пределами двигателя в виде щелчка. Причин такой аномалии может быть много: от неисправных свечей зажигания до слишком высокой температуры двигателя. Однако чаще всего это низкооктановое топливо. В любом случае детонация наносит серьезный ущерб двигателю.
Что такое детонационное горение?
Процесс горенияДетонационное сгорание, также известное как детонация, является очень опасной аномалией сгорания для двигателя . При правильно функционирующем процессе сгорания топливно-воздушная смесь воспламеняется свечой зажигания непосредственно перед концом такта сжатия. Пламя, распространяющееся с постоянной скоростью около 30-60 м/с в камере сгорания, приводит к образованию большого количества выхлопных газов. Это приводит к значительному увеличению давления, вызывающему соответствующее движение поршня.
Между тем, при возникновении детонационного сгорания смесь воспламеняется возле свечи зажигания, которая сжимает оставшийся заряд в камере сгорания. В противоположном конце камеры происходит быстрое сгорание смеси, превышающее 1000 м/с – создается детонационная цепная реакция , нагружающая поршень, шатун и коленчатый вал как термически, так и механически. Именно это и является причиной характерного металлического щелчка, слышимого из-под капота при увеличении нагрузки на двигатель.
Последствия детонационного сгорания
Первое и самое очевидное последствие детонационного сгорания – снижение мощности двигателя. Но в перспективе эффект детонационного сгорания может вылиться в гораздо более серьезные неисправности, такие как прогар поршней и клапанов, повреждение головки и даже разрушение элементов системы очистки отработавших газов.
Какие могут быть причины детонационного горения?
Основная причина детонационного сгорания – некачественное топливо. Правило гласит, что чем выше октановое число топлива, тем медленнее и мягче сгорание. Низкое октановое число делает процесс сгорания коротким и бурным.
Другая причина – слишком высокая степень сжатия в цилиндре . Двигатели с высокой степенью сжатия должны использовать топливо с более высоким октановым числом, чтобы сгорание не было слишком внезапным и не вызывало дополнительного повышения давления.
Слишком раннее или слишком позднее зажигание также приводит к детонационному сгоранию. На неисправной свече зажигания искра может появиться до того, как давление в цилиндре упадет или когда поршень уже находится внизу и в камере остались остатки несгоревшего топлива. Чтобы предотвратить самовозгорание в такой ситуации, также стоит отрегулировать угол опережения зажигания, который должен располагаться примерно на 10 градусов позади верхней мертвой точки поршня.
Самовозгорание может произойти и в результате перегрева двигателя.
О чем следует позаботиться в автомобиле, чтобы избежать стуков?Для диагностики проблем сгорания на двигателе устанавливаются датчики детонации . Задача такого датчика – обнаружить вибрации двигателя на определенной частоте, свидетельствующие о нарушениях процесса сгорания. Сигналы, отправленные датчиком, собираются блоком управления и обрабатываются. Бортовой компьютер определяет, в каком цилиндре происходит детонационное сгорание, и корректирует сигнал зажигания или сохраняет информацию об ошибке в памяти. Затем на приборной панели появляется индикатор неисправности двигателя. Однако работа датчика нарушается при коротких замыканиях из-за коррозии или повреждения кабелей. Бывает и так, что при ремонте двигателя он установлен неправильно. Неисправный датчик детонации посылает неправильные сигналы или вообще их не регистрирует. В этом случае пришло время заменить его на новый.
Также важны ежедневные процедуры, такие как использование высококачественного топлива и масел. Регулярная замена моторного масла в соответствии с рекомендациями производителя поможет избежать образования опасных нагаров на стенках двигателя и свечах зажигания. Как уже упоминалось, неправильно работающие свечи зажигания могут стать причиной преждевременного или замедленного воспламенения смеси. Поэтому стоит время от времени проверять их состояние и также в этом случае следовать рекомендациям производителя автомобиля.
Наконец, необходимо позаботиться о системе охлаждения. Перегрев двигателя, который может быть одной из причин детонации, может возникнуть из-за слишком низкого уровня охлаждающей жидкости, утечки из негерметичной системы или повреждения термостата. Неисправности системы охлаждения приводят ко многим серьезным проблемам с двигателем, а как известно, профилактика лучше лечения.
Детонационное сгорание может привести к серьезным поломкам двигателя. Как и во многих других проблемах с автомобилем, чтобы их избежать, необходимо ежедневно ухаживать за всеми системами и регулярно обслуживать свой автомобиль.