Детонирует двигатель: Детонация двигателя: причины, способы устранения | SUPROTEC

Почему детонирует двигатель при глушении автомобиля

Исправное состояние мотора характеризуется ровной работой без лишних резких шумов. Любое отклонение от «нормы» не приветствуется – различные стуки и посторонние лязги указывают на критический режим работы деталей. Игнорировать такую симптоматику не рекомендуется – силовая установка может выйти из строя в самый неподходящий момент. Безответственность оценивается не мелкими расходами на диагностику, а крупными затратами на капитальный ремонт.

Содержание

Что такое детонация и как ее определить

 

Любой автолюбитель может столкнуться с тем, что детонирует двигатель при глушении автомобиля. Но не каждый расценит необычный звук с правильной стороны. Ликвидировав пробелы в вопросе неустойчивых режимов работы мотора, наступит ясность в понятии, допустимо ли это явление или нет.

Определение и суть

Детонация – это процесс горения топливно-воздушной смеси с критически высокой скоростью, приводящий к резкому повышению давления и температуры. Возникает явление на этапе резкого повышения давления в цилиндре и догорания смеси в пристеночных слоях во время такта сжатия.

Мгновенное сгорание подготовленных продуктов вызывает распространение в камере сгорания ударных волн со скоростью до 1 200 м/с. При кондиционном горении также возникают волны ударного характера, однако интенсивность их распространения не превышает 50 м/с.

При столкновении ударной волны с преградами в виде стенок цилиндров и поршней издается характерный детонационный стук. Мнение о том, что это стучат поршневые пальцы, не имеет под собой никакого основания.

Последствия

Чем опасна детонация – логически предположить можно исходя из определения явления. Вполне ясно, что действие ударных волн далеко не лучшим образом сказывается на работоспособности мотора:

• Повышение отдачи тепловой энергии в днище поршня и стенки камеры сгорания и попутный их перегрев.
• Разрушение межцилиндровых перегородок и поршней.
• Ликвидация масляного слоя на стенках цилиндра.

Признаки неисправности

Прежде чем разобраться, из-за чего происходит детонация, необходимо ее выявить. Проявляется нежелательное явление исключительно на работающем моторе. Отсюда следствие – при глушении или после выключения зажигания двигатель детонировать не может. Да и на холостых оборотах встретить ее довольно трудно, разве что при запуске на газу.

А вот под нагрузкой услышать металлические стуки можно. Особенно при разгоне в гору на повышенной передаче и малых оборотах. Ударная волна также противодействует ходу поршня вверх, что выражается в потере мощности и повышенном расходе топлива.

Зеленоватый или черный дым из выхлопной указывает на то, что дело худо. Неприятное явление имело место быть и уже закончилось. Несвоевременная фиксация факта привела к тому, что отколовшиеся части алюминиевых деталей вылетают через выпуск.

 

Основные причины и как их устранить

Стоит проанализировать и недавние изменения, повлекшие за собой возникновение сильных или легких стуков:

• Посещалась заправка и был залит некачественный или низкооктановый бензин. Руководствуйтесь рейтингом АЗС при выборе автозаправочной сети. В крайнем случае поможет присадка для повышения октанового числа.
• Система зажигания карбюраторного двигателя подвергалась регулировке. Детонация любит ранее зажигание, поэтому необходимо соблюдать баланс в регулировке угла опережения.
• «Инжектор» перепрошивался с целью повышения экономичности. Бедная смесь создает благоприятные условия для нестабильной работы.

Детонационный стук может проявляться на холодную или на горячую только при низкой частоте вращения коленчатого вала. На высоких же оборотах он возникает при резком изменении нагрузки или при движении на максимальной скорости.

К сведению. Нагруженные турбодвигатели более подвержены возникновению неустойчивых режимов, нежели атмосферные.

А может ли при глушении двигатель автомашины детонировать: разбираемся в аспектах

Причислять неравномерную работу двигателя или любой другой стук к проявлению детонации ошибочно. Чтобы не ошибаться, лучшим вариантом будет узнать, как звучит детонационный режим на практике. Например, посмотреть тематические видеофайлы.

Дизелинг

Как уже отмечалось, нежелательное явление может появиться исключительно на функционирующем моторе. Как же тогда квалифицировать работу силовой установки при выключенном зажигании? Ответ механиков краток – дизелинг. Природа его иная: самовоспламенение бензина, идентичное рабочему процессу дизельного двигателя.

Наверставшие базу знаний по бензиновому ДВС новички сразу же возразят, приведя пару аргументов «против»: высокооктановое топливо обладает плохой способностью к самостоятельному воспламенению, да и степень сжатия в бензомоторе меньше. Все это верно, но при остановке агрегата создаются благоприятные условия для дизелинга.

 

Исправный двигатель может якобы детонировать при глушении при двух условиях:

1. Подача топлива в цилиндры.
2. Низкие обороты коленвала.

На деле процесс выглядит таким образом. Заглушили силовую установку, частота вращения коленчатого вала падает, топливо подается. Время, отведенное на воспламенение смеси, увеличивается.

При таких условиях искры от свечи для поджигания топлива не нужно – достаточно постепенного увеличения давления и температуры. Отработав рабочий такт, обороты коленвала увеличиваются, самовоспламенение не происходит. Далее частота снова падает и дизелинг возникает вновь. И так несколько циклов «дерганья».

Вред или польза

В отличие от стука при качании рулем, ничего опасного в том, что двигатель неустойчиво работает после обесточивания, нет. Наоборот, наличие данного эффекта косвенно подтверждает хорошую герметичность камеры сгорания, что свидетельствует об общей исправности ДВС. Данное явление может происходить только на карбюраторных моторах, потому как на инжекторных силовых установках подача топлива прекращается с выключением зажигания.

Отсюда вывод – отсутствие подергивания после остановки агрегата вовсе не является признаком плохого состояния. К слову, правильно настроенный и ухоженный карбюратор защищает двигатель от появления дизелинга. Реализовано это с помощью электромагнитного клапана системы ЭПХХ, который в исправном состоянии перекрывает подачу горючки в цилиндры при выключении ДВС.

А не калильное ли это зажигание?

Бывалые шоферы часто заменяют понятие дизелинг на калильное зажигание (КЗ), что в корне считается неверным. Элементарные различия раскрывает определение КЗ – это воспламенение топливно-воздушной смеси от нагретого источника, которым может быть:

• Перегретая поверхность свечи.
• Выпускной клапан.
• Нагар.

Как уже определились, двигатель проявляет признаки детонации при глушении от самовоспламенения ТВС при ее сжатии (свечка обесточена). Калильное зажигание подразумевает наличие отклонений именно при работающей свече зажигания: нагретые поверхности или слой нагара воспламеняют смесь раньше, чем необходимо.

Последствия КЗ опасны. Оно может вызвать:

• Оплавление свечей.
• Перегрев поршней.
• Оплавление клапанов.

Примечательно, что «калильные» моторы работают устойчиво во всем диапазоне рабочих оборотов. Устойчивость объясняется тем, что у нагретого источника температура продолжает возрастать и поддерживаться.

Коротко о главном

После остановки двигателя детонации быть не может – это неустойчивое «дерганье» именуется дизелингом. Ничего опасного в себе это явление не несет. Причина его появления – поступление топлива в цилиндры при выключенном зажигании. Встречается, как правило, на карбюраторных двигателях с неисправным ЭМК.

Детонация возникает исключительно на работающем двигателе и сопровождается характерным металлическим звоном. Проявляется при движении на малых оборотах под нагрузкой, при трогании, после заправки низкооктановым бензином и вследствие неправильной установки угла опережения зажигания на карбюраторном моторе. На инжекторной силовой установке за последнее отвечает датчик детонации двигателя и ЭБУ.

Детонация двигателя: причины появления и способы устранения — Autodromo

Содержание

Что такое детонация двигателя внутреннего сгорания

Детонация двигателя явление не из приятных. Причины детонации мы разберем в конце статьи, а сначала давайте разберемся в том, что такое детонация, и что при ней происходит с двигателем.

Нормальное сгорание топлива в цилиндре, это химическое взаимодействие, протекающее в смеси паров бензина с воздухом. Для того чтобы процесс начался, мало просто перемешать горючее с воздухом в нужной пропорции, этому веществу необходимо еще дать необходимую энергию.

В дизельных двигателях для этого создается очень высокое давление на горючую смесь и температура в конце такта сжатия способствует воспламенению топлива. В бензиновых моторах смесь необходимо поджечь искрой, которая создается при помощи автомобильной свечи. Сформировавшееся пламя распространяется от электродов автомобильной свечи к стенкам всей камеры сгорания.

Пока фронт пламени идет от свечи зажигания к дальним зонам камеры сгорания, может произойти ее самовоспламенение до прихода огня. Несомненно, из-за этого возникает слабая ударная волна, которая встречает на своем пути подготовленное к воспламенению топливо.

От сжатия горючая смесь тут же воспламеняется. Проще говоря, эта волна и есть детонация, скорость ее распространения в цилиндре двигателя достигает порядка 1000 м/с. Это в несколько раз быстрее обыкновенного фронта огня. При этом вы можете слышать металлический звук.

Это явление проявляется, как правило, при средних и больших оборотах мотора. Слабая и кратковременная нагрузка не оказывает серьезного вредного воздействия. Кроме того, чем ближе обстоятельства сгорания в моторе к детонации, тем выше его КПД.

В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Последствия детонации двигателя

Сильная детонация губительно действует на детали камеры сгорания. По сути, детонация — это взрыв, и несложно догадаться, что вследствие этого происходит механическое разрушение деталей двигателя.

При длительной и сильной детонации может быть испорчен и поршень, и шатун, другие элементы КШМ. Так же негативному воздействию подвергаются клапаны и другие элементы ГРМ. И конечно же цилиндры подвергаются сильнейшему негативному воздействию.

Детонация двигателя при выключении

После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается. И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг». Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

Дизелинг появляется при некорректной регулировке холостого хода. В случае если система загрязнена и смесь обогащают принудительным способом, путем закручивания винта количества. Свыше меры приоткрывают заслонку первой камеры, при этом получается, что всегда работает главная дозирующая система. Это так же может служить причиной детонации на холостых оборотах.

Причины возникновения детонации в двигателе

Причиной детонации в современных двигателях, включая ВАЗ, чаще всего является низкое качество топлива и количество примесей в нем. Прежде чем ехать в сервис попробуйте сменить заправку. Если детонация не исчезнет, то необходимо проверить работу топливной системы с помощью компьютерной диагностики. Так же необходимо обратиться в сервис в том случае, если детонация сильная.

Помимо низкого качества топлива причиной детонации может стать:

• низкое октановое число используемого топлива
• грязный топливный фильтр
• плохо работающие форсунки
• неполадки в работе топливного насоса
• неисправный кислородный датчик
• использование неподходящих свечей зажигания
• неисправность системы охлаждения двигателя
• неисправность блока управления работой двигателя

То есть причин много, но большинство из них можно определить только лишь с помощью специального диагностического оборудования.

Что делать, если двигатель детонирует?

Детонация, как правило, возникает при определенных режимах работы двигателя, характеризующихся высокими оборотами двигателя и повышенной нагрузкой.

Это может быть резкий старт с места, движение в гору, движение с полной загрузкой и т.д.

Для борьбы с детонацией в современных двигателях используется специальный датчик, который так и называется датчик детонации. Он отслеживает параметры работы двигателя, и в случае появления детонации изменяет режим работы двигателя за счет изменения состава топливной смеси и параметров угла опережения зажигания.

Однако, если во время движения вы заметили, что двигатель детонирует, то первым делом необходимо изменить стиль вождения. Как можно плавнее нажимая на педаль газа старайтесь так же плавно трогаться, снизьте скорость движения, преодолевайте подъемы на пониженной (по сравнению с обычным режимом) передаче.

При первой же возможности залейте в бак гарантировано хороший бензин, купленный на официальной заправке того же Лукойла или BP. Если детонация не прекратится, то езжайте в сервис на диагностику.

Детонация | Лайкоминг

• База знаний

Что такое детонация?

Детонация – это внезапное сгорание или взрыв топливного заряда внутри цилиндра. При нормальном сгорании свечи зажигания воспламеняют топливный заряд, и топливо имеет постоянное и равномерное сгорание, поскольку поршень движется через рабочий ход, а химическая энергия эффективно преобразуется в механическую. Проще говоря, когда происходит детонация, топливный заряд быстро воспламеняется в результате неконтролируемого взрыва, вызывая ударную или ударную силу поршня, а не постоянный толчок. Легкая детонация может никак не проявляться в салоне самолета. Детонация от умеренной до сильной может быть замечена как неровность двигателя, вибрация или потеря мощности и, в конечном итоге, повреждение двигателя. Пилот всегда должен обращать внимание на неожиданно высокие температуры головки цилиндров (CHT) или температуры выхлопных газов (EGT), которые могут быть признаком детонации.

Что вызывает детонацию и как ее предотвратить?

Процесс сгорания внутри поршневого двигателя довольно динамичен, и многие факторы могут способствовать детонации. В этой статье будут затронуты некоторые из наиболее распространенных причин, а не краткий список.

Во-первых, давайте предположим, что самолет и двигатель заправлены правильно и что октановое число топлива соответствует или превышает октановое число двигателя. Инструкция по обслуживанию Lycoming 1070 содержит исчерпывающий список видов топлива, одобренных для наших двигателей, а также другую важную информацию.

С учетом того, что топливо является правильным выбором для двигателя, для пилота причиной детонации номер один является чрезмерное обеднение при высоких настройках мощности. Пилот всегда должен следовать указаниям утвержденного руководства по эксплуатации для правильных настроек наклона и мощности. Чтобы ознакомиться с рекомендациями Lycoming, обратитесь к текущим редакциям соответствующего руководства оператора Lycoming и Инструкции по обслуживанию 1094. Если пилот считает, что двигатель может детонировать, он или она может предпринять следующие действия.

• Увеличить моторную смесь.
• Уменьшите мощность до более низкого значения.
• Уменьшите или остановите набор высоты и увеличьте скорость движения вперед для лучшего охлаждения.

Для механика причиной детонации номер один будет любая проблема, которая может привести к неожиданной обедненной работе цилиндра. Чаще всего это вызвано частично засоренной форсункой или утечкой всасываемого воздуха. Каждый раз, когда топливные форсунки снимаются, их следует очищать и проверять поток. Во время проверок механик должен искать признаки утечки на впуске; обычно отмечается синим окрашиванием топлива на впускных трубах. Любые аномалии должны быть исправлены перед дальнейшим полетом.

Мы также видели случаи, когда треснувшие или иным образом поврежденные свечи зажигания создавали «горячие точки» в двигателе и происходила детонация. Вот почему никогда не рекомендуется использовать вилку, упавшую на твердый пол или иным образом поврежденную.

Двигатели Lycoming соответствуют требованиям FAA по запасу детонации или превосходят их. Следовательно, если двигатель обслуживается и эксплуатируется в соответствии с нашими опубликованными рекомендациями, в двигателе никогда не должно быть детонации.

Как мой механик или мастерская по капитальному ремонту двигателей узнают о детонации?

Детонация отрицательно влияет на двигатель. Легкая детонация может вызвать преждевременный износ подшипников и втулок. Сильная или продолжительная детонация может привести к повреждению головки блока цилиндров и поршней. В некоторых крайних случаях шатун может погнуться или сломаться, головка блока цилиндров может треснуть или выйти из строя, или могут сломаться посадочные поверхности поршневых колец.

 

При каждом снятии цилиндра ваш механик должен воспользоваться возможностью осмотреть цилиндр и поршни на наличие признаков неисправности. Вот некоторые вещи, которые можно проверить.

• Хотя это может выглядеть не очень хорошо, отложения свинца или отложения при сгорании являются нормальным явлением в двигателях Lycoming. Отсутствие этих отложений тоже не обязательно хорошо. Головка блока цилиндров и поршень должны быть проверены на «пескоструйный» вид. Отсутствие отложений или чистая головка и поверхность поршня могут указывать на детонацию. При использовании неэтилированного топлива отложения должны быть…
• Детонационные повреждения обычно проявляются на кромках поршней и на головке блока цилиндров между отверстиями для свечей зажигания и клапанами.

По дополнительным вопросам об уходе и техническом обслуживании вашего двигателя Lycoming обращайтесь в нашу службу технической поддержки по адресу: [email protected] или по телефону +1-800-258-3279.

 

Получите обмен

Воспользуйтесь нашей программой замены двигателя, чтобы заказать новый, восстановленный или капитально отремонтированный двигатель, чтобы получить больше эфирного времени и меньше времени простоя.

Что такое вращающийся детонационный двигатель и что он может означать для авиации?

Вращающиеся детонационные двигатели (РДЭ) были предметом теории и спекуляций на протяжении десятилетий, но до сих пор не перешли от теории к практическому применению. Но теперь похоже, что эти экзотические силовые установки вот-вот перейдут на действующие платформы.

Теоретически, вращающийся детонационный двигатель обещает быть намного более эффективным, чем традиционные реактивные двигатели, потенциально обеспечивая ракетным приложениям серьезное увеличение дальности и скорости. Это также может означать развертывание меньших по размеру вооружений, способных достигать таких же скоростей и дальности, как современные ракеты.

В авиастроении, например, в реактивных истребителях, вращающиеся детонационные двигатели могут иметь те же преимущества, что и ракеты, с точки зрения дальности и скорости, потенциально снижая требования к техническому обслуживанию. Истребители, в частности, полагаются на форсажные камеры, которые эффективно направляют топливо в поток выхлопных газов двигателя для дополнительной тяги. Это быстро истощает запасы топлива и снижает дальность полета истребителя. RDE потенциально могут обеспечить аналогичное увеличение тяги при значительном снижении расхода топлива.

Но где эта технология могла бы быть наиболее полезной, так это в питании будущих неатомных надводных кораблей ВМФ, обеспечивая повышенную мощность, дальность и скорость, а также оказывая серьезное благотворное влияние на итоговую прибыль бюджета ВМФ.

По теме: ВВС присматриваются к революционным новым двигателям для F-35

Использование мощности детонации

назад до 1950-е годы. В Соединенных Штатах Артур Николлс, почетный профессор аэрокосмической техники Мичиганского университета, был одним из первых, кто попытался разработать рабочий проект RDE.

В некотором смысле вращающийся детонационный двигатель является расширением концепции импульсных детонационных двигателей (PDE), которые сами по себе являются расширением пульсирующих реактивных двигателей. Это может показаться запутанным ( и, возможно, это ), но мы разберемся.

Пульсирующие реактивные двигатели  работают путем смешивания воздуха и топлива в камере сгорания, а затем воспламеняют смесь, выбрасывая ее из сопла быстрыми импульсами, а не при постоянном сгорании, как в других реактивных двигателях.

В импульсных реактивных двигателях, как и почти во всех двигателях внутреннего сгорания, воспламенение и горение воздушно-топливной смеси называется дефлаграцией , что в основном означает нагрев вещества до его быстрого сгорания, но с дозвуковой скоростью.

Импульсный детонационный  двигатель работает аналогично, но вместо дефлаграции он использует детонационный . На фундаментальном уровне детонация очень похожа на звук: взрыв .

В то время как дефлаграция связана с воспламенением и дозвуковым горением топливно-воздушной смеси, детонация является сверхзвуковой. Когда воздух и топливо смешиваются в импульсно-детонационном двигателе, они воспламеняются, создавая дефлаграцию, как и в любом другом двигателе внутреннего сгорания. Однако внутри более длинной выхлопной трубы мощная волна давления сжимает несгоревшее топливо перед воспламенением, нагревая его выше температуры воспламенения в так называемом переходе от дефлаграции к детонации (DDT). Другими словами, вместо того, чтобы быстро сжигать топливо, оно взрывает , создавая большую тягу из того же количества топлива; взрыв, а не быстрое горение.

«Процесс детонации — это более быстрое и эффективное извлечение энергии из вашего топлива с термодинамической точки зрения по сравнению с дефлаграцией», — сказал Ди Ховард, профессор гиперзвуковой и аэрокосмической техники, доктор Крис Комбс, Sandboxx News.

Детонация по-прежнему происходит импульсами, как и в пульсирующем реактивном двигателе, но импульсно-детонационный двигатель способен развивать транспортное средство до более высоких скоростей, которые, как считается, составляют около 5 Маха. Поскольку при детонации высвобождается больше энергии, чем при дефлаграции, детонационные двигатели более эффективны. — создание большей тяги при меньшем количестве топлива, что позволяет использовать меньшие нагрузки и большую дальность полета.

Анимация Pulse Detonation Engine предоставлена ​​Фредом Шауэром (AFRL/PRTS)

Ударная волна детонации распространяется значительно быстрее, чем волна дефлаграции, используемая современными реактивными двигателями, объяснил Trimble: до 2000 метров в секунду (4475 миль в час) по сравнению с 10 метрами. в секунду от дефлаграции.

В мае 2008 года Исследовательская лаборатория ВВС вошла в историю, построив первый в мире самолет с импульсным детонационным двигателем, используя самодельный самолет Scaled Composites под названием Long-EZ. Необычный франкен-самолет развил скорость выше 120 миль в час во время своего испытательного полета с летчиком-испытателем Питом Зибольдом на штурвале и достиг высоты от 60 до 100 футов. 900:10 Самолет Long-EZ с импульсно-детонационным двигателем совершает свой исторический первый полет. (Courtesy photo)

«Это потенциально может изменить правила игры с точки зрения эффективности использования топлива», — сказал Фред Шауэр из Управления силовых установок AFRL о PDE, приводящем в действие Long-EZ.

«Для сравнения, если бы мы использовали этот же двигатель с обычным сгоранием, мы бы создали менее трети тяги при том же расходе топлива. По сравнению с традиционными двигателями можно ожидать экономии топлива от 5 до 20 процентов».

В то время ВВС оценили, что улучшения в их двигателе PDE могут в конечном итоге разгонять самолеты до скоростей свыше 4 Маха и выше в сочетании с другими передовыми силовыми установками, такими как ГПВРД. Вращающийся детонационный двигатель мог бы быть еще более эффективным, но многие в академических и инженерных кругах задавались вопросом, можно ли когда-нибудь построить такой двигатель.

По теме: США объявляют об успешных испытаниях 3 гиперзвуковых ракет за 2 недели

Появление вращающегося детонационного двигателя

(Национальная лаборатория Ок-Ридж)

Вращающийся детонационный двигатель поднимает эту концепцию на новый уровень. Вместо того, чтобы волна детонации выходила из задней части самолета в качестве движущей силы, она распространяется по круглому каналу внутри самого двигателя.

Топливо и окислители добавляются в канал через маленькие отверстия, которые затем ударяются и воспламеняются быстро вращающейся детонационной волной. В результате получается двигатель, который создает непрерывную тягу, а не импульсы, но при этом обеспечивает повышенную эффективность детонационного двигателя. Многие вращающиеся детонационные двигатели имеют более одной детонационной волны, одновременно вращающейся вокруг камеры.

Как объясняет редактор отдела обороны Aviation Week & Space Technology Стив Тримбл, в RDE наблюдается увеличение давления во время детонации, тогда как в традиционных реактивных двигателях наблюдается полная потеря давления во время сгорания, что обеспечивает большую эффективность. На самом деле, двигатели с вращающейся детонацией даже более эффективны, чем двигатели с импульсной детонацией, которым требуется продувка и повторное наполнение камеры сгорания для каждого импульса.

«Теоретически RDE чем-то напоминает скачок от турбореактивных двигателей к турбовентиляторным в 1960-х годов, но для высокосверхзвуковых машин. Это должно дать вам большой скачок в удельном импульсе (он же топливная экономичность), и если вы сможете понять, как упаковать его таким образом, чтобы не сделать вещи значительно тяжелее или менее аэродинамическими, вы сможете получить хороший запас хода. извлеките из этого выгоду, — объяснил Тримбл.

Профессор Карим Ахмед, Университет Центральной Флориды

В 2020 году группа из Университета Центральной Флориды, работающая над Программой вращающихся детонационных ракетных двигателей в Исследовательской лаборатории ВВС, успешно построила и испытала первый в мире работающий вращающийся детонационный двигатель.

No related posts.