Причины детонации инжекторного двигателя: признаки и возможные последствия

Причины детонации двигателя

Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.

Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.

Неправильная эксплуатация двигателя

Детонация может проявиться и на полностью исправном моторе: например, при затяжном подъеме на неправильно выбранной передаче с одновременным нажатием на педаль акселератора. В таких условиях коленвал просто не может набрать нужные обороты и разогнать машину.

Зажигание

Некоторые автовладельцы делают угол опережения зажигания ранним, чтобы двигатель быстрее реагировал при нажатии на газ. Так оно и получается, но при этом смесь воспламеняется раньше времени и мотор детонирует, противодействуя движению поршня вверх. Кроме того, в рабочей камере начинает образовываться и накапливаться нагар, в результате чего она уменьшается в объеме и перегревается. Иногда отложения тлеют, делая процесс воспламенения смеси неконтролируемым.

Калильное зажигание и его влияние на детонацию

К детонации силовой установки может привести неграмотная замена свечей зажигания, когда эти детали устанавливаются с неверным калильным числом. Речь идет о явлении, похожим на детонацию, но не являющейся таковой. Калильное зажигание – всего лишь следствие раннего воспламенения смеси, в итоге которого мотор может работать некоторое время даже при выключении зажигания.

Вмешательство в работу ЭБУ

Зачастую владельцы машин стараются любыми методами сделать свое детище более экономным. Для этого производят перепрошивку ЭБУ, ее «чиповку» и иные манипуляции с электроникой блока. В итоге смесь обедняется, топлива действительно расходуется чуть меньше. Но при этом неизбежна детонация, приводящая к сокращению эксплуатационного ресурса двигателя.

Неверное октановое число бензина

Если сравнивать с дизелем, в бензиновой силовой установке смесь воспламеняется не от сжатия, а от электрической искры. При большом октановом числе топливо может сильнее сжиматься без появления детонации. Соответственно: использование горючее с низким параметром (отличающимся от требований производителя авто), неизбежно приведет к этому неприятному явлению. Также стоит учитывать, что не всегда этикетка на колонке АЗС соответствует содержимому ее цистерн. Т. е. если вы хотите заправляться качественным топливом, подбирайте соответствующую станцию. А как показывает практика, сделать это можно опытным путем.

Особенности конструкции

Своеобразие силового агрегата также может быть причиной образования детонации. На процесс ее образования влияют:

конфигурация камеры сгорания;
тип днища поршня;
степень сжатия двигателя;
наличие (отсутствие) турбонаддува.

Наибольшей степенью сжатия, следовательно, и риском детонации обладают турбированные моторы, работающие на бензине. Здесь топливо с низким качеством, имеющее нештатное октановое число, не только неуместно, но и опасно.

Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)

Особенность инжекторных двигателей – наличие элементов, способных контролировать работоспособность системы в любой момент. Ниже рассмотрены датчики, отказ которых ведет к появлению детонации:

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Его неисправность сопровождается провалами мощности и рывками при движении, разгоне, а также «плавающим» холостым ходом. Детонация в этом случае особенно ярко даст о себе знать, когда стиль вождения связан с постоянным «утоплением» педали газа в пол. Стоит заметить: индикатор на панели приборов Check Engine в подобной ситуации чаще всего не загорается.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Если он неисправен, мотор начнет перегреваться и ЭБУ об этом не будет «знать». Т. е. детонация будет проявляться только в критическом температурном режиме.
Датчик детонации (ДД). Выход его из строя – довольно редкое явление: чаще всего повреждаются подходящие к нему провода. Но если неисправен будет именно ДД, лампочка Check не загорится. Чтобы убедиться в неисправности датчика детонации, пустите и заглушите мотор. Затем снимите любую клемму с аккумулятора и через несколько секунд подсоедините снова. Пустите мотор: если детонация появится, но исчезнет до следующего старта, причина – в датчике. Он же может быть «виноватым», если силовая установка продолжает работать при выключенном зажигании.

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Для борьбы с детонацией инженеры в разное время использовали определенные конструктивные решения. Такие решения направлены на максимально эффективное и быстрое сгорание заряда топлива во фронте пламени, полноту сгорания от искры, замедление окислительных процессов, в результате которых происходит неконтролируемое воспламенение.

Необходимо добавить, что в целях противодействия детонации могут быть увеличены обороты двигателя, в результате чего сокращается время на протекание окислительных реакций и снижается вероятность самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Еще одним инженерным решением выступает турбулизация. Потоки смеси в камере сгорания благодаря конструктивным особенностям получают определенное вращение, фронт пламени от искры распространяется быстрее. Также противостоять детонации помогает уменьшение того расстояния, которое проходит фронт пламени. Для сокращения пути цилиндр может быть выполнен с меньшим диаметром, а также возможна установка еще одной свечи зажигания.

Отдельно стоит отметить форкамерно-факельное зажигание, которое в свое время было призвано эффективно бороться с детонацией. Моторы с форкамерой конструктивно предусматривают наличие двух камер: предкамеру и основную камеру. Принцип работы состоит в том, что в малой камере создается обогащенная смесь, а в основной находится обедненная. После воспламенения смеси в предкамере фронт пламени воспламеняет смесь в основной камере, исключая возможность детонации.

На современных моторах детонации активно противостоит электроника. Появление микропроцессорных блоков управления двигателем (ЭБУ) позволило в автоматическом режиме изменять угол опережения зажигания (УОЗ) на основании показаний от датчиков, а также динамично вносить коррективы в состав горючей смеси.

Детонация двигателя при выключении зажигания

Достаточно распространенным явлением во время эксплуатации бензиновых и дизельных ДВС является то, что детонация двигателя проявляется уже после выключения зажигания. Двигатель в этом случае дергается, так как коленвал успевает сделать еще несколько оборотов.

Такая детонация двигателя после выключения зажигания может быть вызвана двумя явлениями:

дизелинг;
калильное зажигание;

В первом случае, который характерен для бензиновых агрегатов, имеет место кратковременная или продолжительная работа мотора в результате повышения степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива, что приводит к самостоятельному воспламенению топливно-воздушной смеси. Во втором случае горючее в цилиндрах может самопроизвольно воспламеняться после выключения зажигания от контакта с раскаленными поверхностями или тлеющим слоем нагара в камере сгорания.

Детонация при запуске двигателя

Детонация при запуске двигателя возникает при поступлении в один или несколько цилиндров обедненных топливовоздушных смесей. Причиной обеднения смеси является засоренность специальных распылителей — форсунок.

При появлении засоров, нарушается расчетная величина объема подаваемого топлива. Чтобы установить причину появления засорения, необходимо произвести проверку фильтра грубой очистки, а также фильтров каждой форсунки.

Холодный мотор после прогрева часто восстанавливает свою работу, и детонация двигателя прекращается.

Детонация двигателя ВАЗ

Все без исключения автомобили ВАЗ, начиная от модели 2101 и заканчивая современными версиями, оснащаются бензиновыми силовыми установками, которые являются более приоритетными у всех автомобильных производителей.

Нормальное функционирование любого бензинового мотора обеспечивается рядом факторов – соблюдением правильной пропорции топливовоздушной смеси, качеством бензина, соответствующим углом опережения зажигания, состоянием ЦПГ. При несоответствии хоть одного из этих факторов возможно появление такого негативного эффекта как детонация.

Навигация по записям

Преимущества ГБО на УАЗ Патриот

Откуда идет стук в моторе: как узнать

Специалисты диагностируют проблемные узлы по характеру стука, его тональности и области локализации. Для диагностики широко используется стетоскоп. Также можно самостоятельно изготовить приспособление для прослушивания стуков в двигателе. Для решения задачи потребуется стальной прут, к которому нужно припаять металлическую банку. Днище такой емкости будет эффективно играть роль мембраны. Для определения причины стука конец прута прикладывается к различным участкам диагностируемого ДВС, тогда как банка плотно прислоняется к уху.

Тональность звука является косвенным признаком, так как на разных моторах стук может проявляться звонче или глуше. Например, условный стук коренных подшипников коленвала на 1.4- литровом корейском авто вполне может быть более звонким и легче прослушиваться сравнительно со стуком шатунов на 3.0- литровом немецком автомобиле. Зачастую индивидуальные конструктивные особенности каждого двигателя могут выступать причиной разного по звуковой окраске стука, при этом поломка может быть одинаковой.

Если говорить о диагностике по характеру стука двигателя, тогда стоит выделить постоянный стук, периодическое постукивание с той или иной частотой, а также эпизодическое проявление стука. В последнем случае стоит понимать удары, которые возникают неравномерно.

Стук в двигателе обычно связан с оборотами мотора, то есть с частотой, на которой вращается коленвал. Чем быстрее крутится двигатель, тем выше частота стука. Указанная частота может как совпасть с частотой вращения коленчатого вала, так и отличаться. Также стоит отметить, что звук может становиться более или менее интенсивным (отличаться по силе) зависимо от режима работы ДВС.

Например, с ростом числа оборотов и нагрузки на мотор происходит закономерное увеличение нагрузок на подвижные детали кривошипно-шатунного механизма и ГРМ. В этом случае изношенные элементы будут стучать сильнее сравнительно с работой мотора в режиме холостого хода

На данном этапе при диагностике важно определить, происходит ли усиление стука с увеличением оборотов. Зачастую для этого требуется опыт, так как необходимо прослушивать стук на фоне общего возрастающего шума работающего агрегата

Параллельно с этим необходимо отдельно учитывать то, что давление масла в системе смазки двигателя также возрастает с ростом оборотов. Само моторное масло в отдельных случаях выступает «демпфером», а сам стук может стать менее интенсивным даже при условии увеличенной нагрузки на двигатель. По этой причине важным параметром является температура ДВС. Мотор может сильно стучать на горячую, так как масло разжижено. При этом на холодную стук может почти не проявляться. Бывает и обратная ситуация, когда двигатель отчетливо стучит на холодную, но после выхода на рабочую температуру шумы исчезают или минимизированы.

Хочу кататься, или как все же сдать на права?

Что такое детонация?

Для протекания рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания требуются 2 условия:

создание и подача в цилиндры горючей топливно-воздушной смеси;
последующее ее поджигание.

На дизелях смесь воспламеняется самостоятельно за счет высокой температуры, возникающей в камере сгорания в конце хода сжатия. В бензиновом двигателе ее нужно поджечь. Для этой цели используются свечи зажигания. Как происходит процесс воспламенения в нормальных условиях?

После подачи высокого напряжения между электродами свечи образуется искра, от которой загорается горючая смесь. Если посмотреть процесс сгорания в замедленной съемке, будет видно, что факел пламени проходит последовательно весь объем камеры сгорания от свечи до наиболее удаленных стенок со скоростью около 50 метров в секунду.

Однако в некоторых случаях процесс горения происходит по-другому. После того как фронт пламени начал распространяться, из-за высокой температуры происходит самопроизвольное воспламенение смеси в сжатом объеме. Возникает волна давления, еще более ускоряющая процесс воспламенения, в результате чего процесс горения разгоняется до сверхзвуковых скоростей (от 1 до 2-х километров в секунду).

Это похоже на взрыв, отсюда и металлические звуки, вызываемые ударной волной. Причем последняя вызывает механические повреждения деталей (поршни, кольца, клапаны).

Причины, вызывающие детонацию:

высокая степень сжатия в цилиндрах;
неподходящий сорт бензина или его низкое качество (недостаточное октановое число);
слишком большой угол опережения зажигания;
движение на низких оборотах двигателя;
увеличение нагрузки;
повышенный нагрев мотора;
высокая температура атмосферного воздуха.

Детонация проявляется только в движении, отсюда можно сделать вывод: при выключении зажигания происходит не детонация двигателя, а что-то другое.

Так называют рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя, протекающий подобно дизельному циклу. Как было сказано выше, детонация проявляется на работающем двигателе под нагрузкой. Значит, ее не может быть даже на холостых оборотах. Почему же не глохнет мотор с выключенным зажиганием?

Одна из причин этого феномена — чрезмерный нагрев двигателя при высокой степени сжатия в цилиндрах. После отключения зажигания коленчатый вал до полной остановки еще несколько секунд вращается по инерции, и время каждого такта увеличивается. Поскольку зажигание выключено, новых вспышек сначала нет.

В какой-то момент высокая температура воздушной смеси в течение увеличившегося промежутка времени приводит к такому нагреву смеси, что она самопроизвольно, при отсутствии искры, воспламеняется. То есть, воспламенение осуществилось по-дизельному. Коленчатый вал получил крутящий импульс и начал вращаться.

Однако с увеличением частоты вращения продолжительность такта сжатия сократилась, и смесь не успевает нагреться до температуры воспламенения. Вспышки прекращаются, и двигатель останавливается. Но тут снова увеличивается длительность времени сжатия, нагревшаяся смесь снова начинает воспламеняться, и так может продолжаться какое-то время.

Чаще всего двигатель все-таки останавливается сам. Если же этого не происходит, его нужно заглушить принудительно. Для этого достаточно включить передачу и отпустить педаль сцепления. При увеличившейся нагрузке мотор наконец заглохнет.

Дизелинг в общем-то — безобидный процесс. Вреда двигателю не приносит никакого, притом что случается довольно редко. Более того, это явление свидетельствует, что компрессия двигателя — отличная, — значит износа деталей шатунно-поршневой группы нет.

Как бороться

Каждый водитель должен понимать, что основной причиной детонации является топливо, а точнее – некачественное топливо. Поэтому при появлении этой проблемы необходимо первым делом проверить бензин. При необходимости заправляйте авто у проверенных поставщиков. Знайте, чем дешевле топливо, тем велик шанс, что оно абсолютно не качественное. Иногда лучше переплатить символическую сумму, чтобы завтра не столкнуться с проблемой.

Также нужно отрегулировать зажигание, если это необходимо. Если при раннем зажигании ничего не меняется, попробуйте еще раз его отрегулировать, поставьте в нейтральное положение. Возникновение также возможно и при небольших нагрузках, но при длительной эксплуатации. В этом случае на стенках цилиндра образуется слой нагара, из-за которого происходит увеличение сжатия и снижение отвода тепла. Чтобы такого не происходило, желательно проводить диагностику: хотя бы один раз в месяц давать мотору нагрузку (разогнать машину до высокой скорости на несколько минут). Желательно это делать за пределами города.

Необходимо также проверить свечи зажигания. Но тут нужно помнить, что свечи для вашего автомобиля были рекомендованы производителем машины, поэтому тут нужно прислушиваться к их мнению. В противном случае, вам вскоре придется опять возвращаться к ремонту автомобиля.

Иногда детонация может сопровождаться зеленым или черным потоком дыма из выхлопной трубы. Это свидетельствует о том, что поршни разрушаются или уже разрушились и происходит выброс частей алюминия черед эту трубу. В данном случае, регулировка не поможет. Тут нужно заняться заменой всей поршневой группы.

Итак, вы проверили каждую возможность, и все равно не смогли выяснить, откуда растут ноги? Иногда случается так, что причиной может быть перегрев двигателя. Вам нужно проверить жидкость для охлаждения и выяснить состояние термостата. В том случае, когда и тут все в порядке, лучшим советом будет отправиться в ближайшую станцию технического обслуживания.

Хочется думать, что в этой статье каждый узнал что-то новое и полезное для себя. Чтобы никогда не сталкиваться с подобной проблемой берегите своего коня, не заправляйте его на непроверенных АЗС и иногда делайте диагностику всех его систем и узлов. Удачи!

Детонация или самовоспламенение смеси

По неопытности можно перепутать эти два явления.

Самовоспламенение смеси происходит в результате сильного перегрева двигателя. При этом в конце такта сжатия температура топливной смеси становиться выше нормы, и она не контролировано вспыхивает.

Так же если двигатель сильно закоксован, то горячий нагар на его стенках в результате соприкосновения с топливной смесью может воспламенить ее.

Чтобы разделить эти два явления нужно заглушить двигатель отключив зажигание. Если мотор глохнет не сразу, то скорее всего внутри него происходит такое явление, как детонация.

Способы устранения детонации

Выше описаны самые наиболее встречающиеся причины появления детонации в моторе и само понятие этого явления, а теперь следует рассказать о том, какие существуют методу устранения этой неполадки в автомобиле. Увеличение скорости сможет помочь уменьшить вероятность взрывного горения топлива, потому как она делает меньше время его сжигания. Огромное давление снижается, и топливо не подвергается повышению температуры.

Для примера можно привести случай, если водитель едет по прямому участку дороги с горы. Когда автомобиль начинает подниматься на гору, то его скорость снижается и можно услышать детонацию мотора. Поэтому, чтобы придать ускорение автомобилю, водитель переключается на более низкую передачу и придавая ускорение автомобилю убирает это явление.

Риск появления описываемой неисправности уменьшает увеличение влажности. Содержащаяся в воздухе вода влияет на понижение температуры сгорания топлива. Самые распространенные уловки, которые используют водители, чтобы получить максимальную производительность двигателя без детонации следующие:

Применение наиболее качественного бензина;
Торможение, чтобы опередить зажигание;
Понижение температуры горения топлива.

Этого можно достигнуть, используя интеркулер или нагнетанием воды. Охладитель получает воздух и отправляет его в воздушные охладители, которые снижают температуру. Описываемая проблема далеко не новая в сфере эксплуатации транспортных средств и изготовители автомобилей всячески старались снизить или вовсе устранить появление детонации на протяжении долгого времени.

Intercooler автомобильный

Это довольно непростой процесс, включающий в себя большое количество разнообразных факторов. Для того чтобы понять работу двигателя, следует обрести понимание появления детонации и изучить, способствующие ей стадии.

Нужно постоянно обращать внимание на все нестандартные звуки и шумы в двигателе, потому как именно они смогут помочь определить появление детонации и должны быть устранены в кратчайшие сроки. Хотя это явление весьма опасно для мотора автомобиля, но им нетрудно управлять, главное понять причину появления неисправности

comments powered by HyperComments

Первопричины возникновения прецедента

Разобравшись в особенностях понятия «детонации», его практическом разрушающем влиянии на функциональность мотора, стоит переходить к поиску факторов, провоцирующих подобное явление. Факторов, в результате которых в двигателе может произойти детонация, имеется множество, хотя большинство из них и считаются косвенными, приводят к негативным последствиям в комплексном влиянии. Причины детонации двигателя являются идентичными для всех видов силовых агрегатов, зачастую заключаются в следующем:

Заправка низкооктанового топлива или горючего плохого качества.
Коксование мотора компонентами горения.
Эксплуатация свечей зажигания, не соответствующих требованиям завода изготовителя авто.
Сбои в процессе смесеобразования.
Перегревы силового агрегата.
Неисправность охладительной системы мотора.
Некорректность работы форсунок или топливного насоса.

Каждый из указанных факторов может стать первоисточником возникновения детонации, провоцируя появление дополнительных проблем в возгорании топливной смеси, что повлечёт некорректность функционирования мотора

При появлении детонации важно разобраться, что происходит в двигателе, определить точный источник неисправности на старте его прогрессирования, когда ликвидация проблемы имеет несложный и не затратный характер. Стук в моторе может быть вызван не только его детонированием, но и другими проблемами, не связанными с этим прецедентом

Если причины детонации инжекторного двигателя можно определить посредством специального датчика, установленного на авто с завода, то своевременная фиксация проблемы на карбюраторных моделях авто зависит непосредственно от внимательности владельца и его умения «слышать» машину. Рассмотрим более подробно самые популярные причины некорректного возгорания топливной смеси, знание которых поможет предотвратить множество проблем с работоспособностью машины и её конкретных рабочих узлов.

Заниженный октановый показатель горючего

Нередко желание хоть как-то сэкономить на обслуживании машины автовладельцем выливается в метод заправки транспорта в пунктах сомнительного происхождения. Такой метод экономии позволяет заправиться недорогим горючим, качество которого не соответствует стандартам международного класса. В результате потребитель заливает в машину обеднённую смесь или жидкость с уменьшенным октановым показателем, что непосредственно обуславливает функциональность мотора, провоцируя детонацию двигателя и не только. В паспорте автомобильного средства производитель указывает технологические особенности топлива, которое должно использоваться при эксплуатации машины. Заправка машины, смесью с октановым числом на несколько порядков ниже, чем рекомендует производитель, провоцирует подъём рабочей температуры агрегата под нагрузкой, а также повышение давления в ДВС. Причина неисправности в этой ситуации заключается в преждевременном зажигании, что провоцирует более продолжительное горение топлива. Этот процесс происходит по причине заниженного сжатия цилиндров, и провоцирует последующий фактор детонации, заключающийся в образовании нагара на поверхностях элементов ДВС.

Нагарообразование на внутренних поверхностях цилиндра

Накопления на внутренних стенках компонентов ДВС провоцируются преимущественно продолжительным использованием некачественного топлива и отсутствием систематического обслуживания мотора согласно регламенту. Появление отложений в форме нагара на стенках цилиндров влечёт за собой уменьшение их рабочего объёма, что провоцирует, соответственно, возрастание сжатия топливной смеси с последующей её бесконтрольной возгораемостью. Как результат, перспективы появления детонации в моторе значительно возрастают.

Некорректно подобранные свечи зажигания

Приобретение недорогих свечей, не соответствующих критериям, указанным заводом изготовителем, может выступать причиной возникновения несанкционированного воспламенения топливной смеси в ДВС. Свечи по своему предназначению исполняют роль контроллера зажигающего момента горючего в камере сгорания. Дефектные или не соответствующие требованиям автопроизводителя свечи могут провоцировать уменьшение рабочих объёмов цилиндра с последующим увеличением сжатия смеси, ростом температурных показателей двигателя. Все эти явления в комплексном сочетании провоцируют некорректное воспламенение топливной смеси и детонационные процессы. Когда в преимущественных проявлениях наблюдается детонация двигателя после выключения зажигания, водителю необходимо проверить свечи на работоспособность, заменить их, если они не соответствуют параметрам, указанным в регламенте эксплуатации машины.