Значение детонации цилиндра renault
Обновлено: 05.07.2024
Беда с мотором: 4 причины и 5 последствий детонации
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.
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.
- 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.
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
- 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.
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
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?
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.
Детонация двигателя - причины и последствия
Детонация двигателя может привести к значительному износу таких деталей двигателя, как прокладка ГБЦ, элементов цилиндропоршневой группы, поршней, цилиндров и прочих деталей. Все это значительно уменьшает ресурс силового агрегата вплоть до полного выхода его из строя. При возникновении этого вредного явления необходимо как можно быстрее диагностировать причину, по которой возникла детонация и избавиться от нее. Как это сделать и на что обратить внимание — читайте далее.
Что такое детонация
Детонация — это нарушение процесса сжигания топливной смеси в камере сгорания, когда горение происходит не плавно, а взрывообразно. При этом скорость распространения взрывной волны увеличивается со стандартных 30…45 м/с до сверхзвуковых 2000 м/с (превышение скорости звука взрывной волной в том числе является причиной возникновения хлопка). При этом топливовоздушная смесь взрывается не от искры, идущей от свечи, а самопроизвольно, от высокого давления в камере сгорания.
Естественно, что мощная взрывная волна очень вредит стенкам цилиндров, которые перегреваются, поршням, прокладке ГБЦ. Последняя страдает больше всего и в процессе детонации взрыв и высокое давление ее банально сжигают (на сленге называется «выдувает»).
Детонация свойственна двигателям, работающим на бензине (карбюраторным и инжекторным), в том числе, оснащенных газобаллонным оборудованием (ГБО), то есть, работающих на метане или пропане. Однако чаще всего она возникает именно у карбюраторных машин. Дизельные моторы работают по иной схеме, и там другие причины возникновения этого явления.
Причины возникновения детонации двигателя
Как показывает практика, чаще всего детонация возникает на старых карбюраторных двигателях, хотя в некоторых случаях этот процесс может возникнуть и на современных инжекторных моторах, оборудованных электронным блоком управления. К причинам, по которым может возникнуть детонация, относится:
- Чрезмерно обедненная топливовоздушная смесь. Ее состав может воспламениться еще до того, как в камеру сгорания попадет искра. При этом высокие температуры провоцируют возникновение окислительных процессов, которые и являются причиной взрыва, то есть, детонирования.
- Ранее зажигание. При увеличенном угле зажигания процессы воспламенения топливовоздушной смеси начинаются еще до попадания поршня в так называемую верхнюю мертвую точку.
- Использование неподходящего топлива. Если в бак автомобиля был залит бензин с более низким октановым числом, чем это предписывает производитель, то велика вероятность возникновения процесса детонации. Объясняется это тем, что низкооктановый бензин более химически активен и быстрее вступает в химические реакции. Аналогичная ситуация будет, если вместо качественного бензина в бак будет залит какой-нибудь суррогат наподобие конденсата.
- Высокая степень сжатия в цилиндрах. Другими словами, закоксованность или иное загрязнение в цилиндрах двигателя, которое постепенно накапливается на поршнях. И чем больше нагара имеется в двигателе — тем выше вероятность возникновения детонации в нем.
- Неисправная система охлаждения двигателя. Дело в том, что если двигатель будет перегреваться, то давление в камере сгорания может расти, а это, в свою очередь, может стать причиной детонации топлива в соответствующих условиях.
Датчик детонации похож на микрофон
Это общие причины, характерные как для карбюраторных, так и для инжекторных моторов. Однако у инжекторного двигателя может быть еще одна причина — выход из строя датчика детонации. Он подает соответствую информацию на ЭБУ о возникновении этого явления и блок управления автоматически меняет угол зажигания с тем, чтобы избавиться от него. При выходе датчика из строя ЭБУ этого делать не будет. При этом на приборной панели активизируется лампочка Check Engine, а сканер выдаст ошибку детонации двигателя (диагностические коды P0325, P0326, P0327, P0328).
В настоящее время существует много разных вариантов перепрошивки ЭБУ с целью снизить расход топлива. Однако их использование — это не лучшее решение, поскольку нередки случаи, когда такая перепрошивка приводила к печальным последствиям, в частности, некорректной работе датчика детонации, то есть, блок управления двигателем попросту отключал его. Соответственно, если детонация таки случается, то датчик об этом не сообщает и электроника ничего не предпринимает для ее устранения. Также в редких случаях возможно повреждение проводки от датчика до ЭБУ. В этом случае сигнал также не доходит до блока управления и происходит аналогичная ситуация. Однако все эти ошибки легко диагностируются с помощью сканера ошибок.
Также существует ряд объективных факторов, влияющих на появление детонации в отдельных двигателях. В частности:
- Степень сжатия двигателя. Ее значение обусловлено особенностями конструкции ДВС, поэтому если мотор имеет высокую степень сжатия, то теоретически он более предрасположен к появлению детонации.
- Форма камеры сгорания и днища поршня. Это также конструктивная особенность мотора, и некоторые современные небольшие по объему, но мощные двигателя также склонны к детонированию (однако их электроника контролирует этот процесс и детонирование в них — это редкость).
- Форсированные двигатели. Обычно у них высокая температура горения топлива и высокое давление, соответственно, они также предрасположены к детонации.
- Турбированные моторы. Аналогично предыдущему пункту.
Что касается детонации на дизельных двигателях, то тут причиной ее возникновения может быть угол опережения впрыска топлива, низкое качество солярки, проблемы с системой охлаждения двигателя.
Также причиной возникновения детонации могут быть и условия эксплуатации машины. В частности, двигатель более подвержен этому явлению при условии, что машина едет на высокой передаче, однако с малой скоростью и оборотами мотора. При этом имеет место высокая степень сжатия, которая может спровоцировать появление детонации.
Еще некоторые автовладельцы стремятся уменьшить расход топлива, и для этого перепрошивают ЭБУ своих машин. Однако после этого возможно возникновение ситуации, когда бедная топливовоздушная смесь снижает динамику автомобиля, при этом увеличивается нагрузка на его мотор, и при повышенных нагрузках возникает риск возникновения детонирования топлива.
Какие причины путают с детонацией
Существует такое понятие под названием «калильное зажигание». Многие неопытные автолюбители путают его с детонацией, поскольку при калильном зажигании ДВС продолжает работать даже тогда, когда зажигание выключено. На самом деле при этом топливовоздушная смесь воспламеняется от нагретых элементов двигателя и к детонации это не имеет никакого отношения.
Еще одно явление, которое ошибочно считают причиной детонации двигателя при выключенном зажигании, называется дизелинг. Такое поведение характеризуется непродолжительной работой мотора после выключения зажигания при повышенной степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива. А это приводит к самопроизвольному воспламенению топливовоздушной смеси. То есть, воспламенение происходит как в дизелях, под высоким давлением.
Признаки возникновения детонации
Существует ряд признаков, по которым косвенно можно определить, что в двигателе конкретного автомобиля происходит детонация. Сразу стоит оговориться, что некоторые из них могут указывать на другие поломки в машине, однако все же имеет смысл и проверить наличие детонирования в моторе. Итак, к признакам относится:
- Появление металлического звука из двигателя при его работе. Особенно это актуально, когда мотор работает под нагрузкой и/или на высоких оборотах. Звук очень похож на тот, который происходит, когда ударяются друг о друга две железные конструкции. Звук этот как раз и вызван взрывной волной.
- Падение мощности двигателя. Обычно при этом двигатель работает не стабильно, может глохнуть при работе на холостых оборотах (актуально для карбюраторных машин), долго набирает обороты, у машины падают ее динамические характеристики (не разгоняется, особенно, если машина груженная).
Диагностический сканер Rokodil ScanX для подключения к ЭБУ авто
Тут же имеет смысл привести признаки выхода из строя датчика детонации. Как и в предыдущем списке, признаки могут указывать и на другие поломки, но у инжекторных машин лучше проверить ошибку при помощи электронного сканера (удобнее всего сделать это мультимарочным сканером Rokodil ScanX который совместим со всеми авто с 1993 г.в. и позволяет подключится к смартфону на iOS и Android по Bluetooth). Такое устройство даст возможность видеть показатели датчика детонации и других в режиме реального времени.
Итак, признаки выхода из строя датчика детонации:
- нестабильная работа двигателя на холостых оборотах;
- падение мощности мотора и в целом динамических характеристик машины (слабо разгоняется, не тянет);
- повышенный расход топлива;
- затрудненный пуск двигателя, при низких температурах это особенно заметно.
В целом же, признаки идентичны тем, которые возникают при позднем зажигании.
Последствия детонирования
Как указывалось выше, последствия детонации в двигателе автомобиля очень серьезные, и ни в коем случае нельзя затягивать выполнение ремонтных работ, ведь чем дольше ездить с этим явлением — тем большим разрушениям поддается двигатель и его отдельные элементы. Так, к последствиям детонирования относится:
- Сгорание прокладки ГБЦ. Материал, из которого она выполнена (даже самые современные), не рассчитан на работу в условиях повышенной температуры и повышенного давления, возникающих в процессе детонирования. Поэтому она очень быстро выйдет из строя. А пробитая прокладка ГБЦ повлечет за собой другие неприятности.
- Ускоренный износ элементов цилиндропоршневой группы. Это касается всех его элементов. И если двигатель уже не новый или на нем давно не проводили капитальный ремонт, то это может очень плохо кончиться, вплоть до его полного выхода из строя.
- Пробой головки блока цилиндров. Это случай один из самых сложных и опасных, но если долго ездить с детонацией, то его реализация вполне возможна.
Сгоревшая прокладка ГБЦ
Повреждение и разрушение поршня
- Прогорание поршня/поршней. В частности, его дна, нижней части. При этом зачастую его ремонт невозможен и его нужно будет только менять полностью.
- Разрушение перемычек между кольцами. Под воздействием высоких температуры и давления они могут разрушиться одними из самых первых среди других деталей двигателя.
Пробой головки блока цилиндров
- Изгиб шатуна. Тут аналогично, в условиях взрыва его корпус может поменять свою форму.
- Подгорание тарелок клапанов. Это процесс происходит очень быстро и имеет неприятные последствия.
Как видно из списка, последствия процесса детонации самые серьезные, поэтому нельзя допускать работы двигателя в ее условиях, соответственно, ремонт нужно выполнить как можно быстрее.
Как убрать детонацию и методы профилактики
Выбор метода устранения детонации зависит от причины, которая вызвала этот процесс. В некоторых случаях чтобы от нее избавится приходится выполнить два и более действий. В общем случае методами борьбы с детонированием являются:
- Использование топлива с параметрами, рекомендованными автопроизводителем. В частности, это касается октанового числа (нельзя занижать его). Необходимо заправляться на проверенных заправках и не заливать в бак всякий суррогат. К слову, даже некоторые высокооктановые бензины имеют в своем составе газ (пропан или другой), который недобросовестные производители закачивают в него. Это повышает его октановое число, однако ненадолго, поэтому старайтесь лить качественное топливо в бак своего автомобиля.
- Установить более позднее зажигание. По статистике именно проблемы с зажиганием чаще всего являются причиной возникновения детонации.
- Выполнить раскоксовку, почистить двигатель, то есть, сделать объем камеры сгорания нормальным, без нагара и грязи. Это вполне можно сделать самостоятельно в гаражных условиях, с использованием специальных средств для раскоксовки.
- Выполнить ревизию системы охлаждения двигателя. В частности, проверить состояние радиатора, патрубков, воздушного фильтра (при необходимости заменить его). Также не забудьте проверить уровень антифриза и его состояние (если он давно не менялся, то лучше поменяйте).
- У дизелей нужно правильно выставить угол опережения впрыска топлива.
- Правильно эксплуатировать машину, не ездить на высоких передачах с малой скоростью, не перепрошивать ЭБУ с целью экономии топлива.
В качестве профилактических мер можно посоветовать следить за состоянием двигателя, периодически чистить его, вовремя менять масло, выполнять раскоксовку, не допускать перегрева. Аналогично поддерживать в исправном состоянии охлаждающую систему и ее элементы, вовремя меняйте фильтр и антифриз. Еще одна хитрость заключается в том, что периодически нужно давать двигателю поработать на повышенных оборотах (но без фанатизма!), делать это нужно на нейтральной передаче. При этом из двигателя под воздействием высокой температуры и нагрузки вылетают различные элементы грязи и мусора, то есть, он очищается.
Детонация обычно происходит на горячем двигателе. Кроме того, она более вероятна на моторах, которые эксплуатируются при минимальных нагрузках. Это связано с тем, что у них на поршнях и стенках цилиндров имеется много нагара со всеми вытекающими последствиями. И обычно двигатель детонирует на низких оборотах. Поэтому старайтесь эксплуатировать мотор на средних оборотах и со средними же нагрузками.
Отдельно стоит упомянуть про датчик детонации. Принцип его работы основан на использовании пьезоэлемента, который переводит механическое воздействие на него в электрический ток. Поэтому проверить его работу достаточно просто.
Первый метод — с помощью мультиметра, работающего в режиме измерения электрического сопротивления. Для этого необходимо отсоединить фишку от датчика, и вместо нее подключить щупы мультиметра. На экране прибора будет видно значение его сопротивления (в данном случае само значение не важно). Далее с помощью гаечного ключа или другого тяжелого предмета ударить по болту крепления ДД (однако соблюдайте при этом осторожность, не переусердствуйте!). Если датчик исправен, то он воспримет удар как детонацию и изменит свое сопротивление, о чем можно будет судить по показаниям прибора. Через пару секунд значение сопротивления должно вернуться в исходное положение. Если этого не произошло — датчик неисправен.
Второй метод проверки более простой. Для этого нужно запустить двигатель и установить его обороты где-то на уровне 2000 об/мин. Открыть капот и с помощью того же ключа или небольшого молотка ударить по креплению датчика. Исправный датчик должен воспринять это как детонацию и сообщить об этом ЭБУ. Блок управления после этого даст команду на снижение оборотов двигателя, что можно будет явно услышать на слух. Аналогично, если этого не произошло — датчик неисправен. Этот узел ремонту не подлежит, и его нужно только менять целиком, благо, стоит он недорого. Обратите внимание, что при установке нового датчика на его посадочное место необходимо обеспечить хороший контакт между непосредственно датчиком и его системой. В противном случае он будет некорректно работать.
Значение детонации
Люди, кто шарит в данном вопросе, подскажите с чем связано разное показание детонации в разных цилиндрах, это нормально для наших авто и не париться или время чесать репу и грызть ногти?
Renault Megane 2011, 106 л. с. — наблюдение
Машины в продаже
Renault Megane, 2011
Renault Megane, 2014
Renault Megane, 2011
Renault Megane, 2012
Комментарии 19
Привет, выяснил что-нибудь про показания детонации?У меня вот так как то)3й столбик количество пропусков зажигания
Выяснил, если движок работает более менее равномерно, то эти показания практически ничего не значат, потомучто датчик детонации находится напротив определенного цилиндра и детонация может отличаться
У меня тоже через clip показывает большой разброс по цилиндрам. В третьем самое большое количество.
У меня у самого так. Еще на нескольких рено проверили. Тоже самое. По 3-му горшку идет нереальный всплеск. Видимо зависит от расположения датчика, он посреди блока стоит
О! Дельная мысль относительно третьего цилиндра и датчика.
А о чем они вообще говорят? Зачем они?
Я имею в виду — накопление этих данных.
ниже человек писал про корректировку эбу, но видимо Disa76 правильно подметил насчет нахождения датчика
Может в 3-м цилиндре много нагара на днище поршня или на головке блока, и раскаленный нагар воспламеняет смесь раньше чем свеча зажигания, вот и получается детонация (раннее зажигание).
Мне тоже это интересно.
Но, думаю, дело в том, что эти показания снимаются с датчика детонаций (ДД).
ДД. соответственно изменяет угол опрежения зажигания.
Сам факт приносит отрицательные плоды при длительной детонации.
ДД этого не позволяет. Само же по себе появление детонации неизбежно.
Это я так думаю. Никаких пояснений этого параметра не нашел.
Да, былоб интересно на другой такой же посмотрет, как ведут себя эти показания
Не понял я реплику толком.
У меня это так выглядит.
О, спасибо, еще у друга сегодня посмотрю, у него меган3 тоже
Мне кажется, что на это не стоит обращать внимания.
Смотри на скрине дату и время.
Есть еще, как видишь. параметр misfire. Он не нулевой.
А ошибка, которая говорит. что много пропусков зажигания не выскакивает.
Об этом здесь были разговоры.
Скорее всего это — статистика.
Пропуски зажигания говорят о качестве узлов системы зажигания.
А детонация — о манере езды и умении.
В третьем цилиндре у меня всю дорогу большое значение детонаций.
О чем это говорит? Я не знаю.
Может попробовать 95 залить?
Ха! Не смеши, а то у меня губы потрескаются.
Я заливаю или 95, тот, что покруче или 98
Понятно, просто я насчет детонации начал народ распрашиввть.т.к. Послкднее время заметил что двигатель не особо тихо работает.
Вот это (шум двигателя) выбрось из связки с детонацией.
Ее и услышать-то проблемно. Я на мегане и не слышал ни разу.
Ее проявления, думаю мгновенны. Одна — две вспышки.
И ДД это дело фиксирует, коллекционирует и принимает меры.
У меня на днях тоже эта мысль появилась. Думать стал, что эти параметры значат, о чем говорят.
Информации пока не нашел.
Относительно шума двигателя.
У меня тоже как-то, после запуска не очень хорошо работал. Какое-то тарахтение.
Фазорегулятор, клапан евонный… Разговоры об этом.
Подумал и вытащил клапан. Побрызгал на него и в него очистителем. Потряс немного, чтобы все вылетело.
Сеточки не порваны.
Да и поставил на место.
То ли это подействовало, то ли погода изменилась к теплу — не знаю.
Но, после запуска стал тише работать.
И обороты ХХ по тахометру, вроде стабильней стали.
Нужно решать проблемы по мере их поступления, а не самому себе их создавать. Машина едет отлично? Вот и отлично)
Что такое детонация в двигателе?
Что такое детонация в цилиндрах двигателя автомобиля?
Детонация – это аномальный процесс сгорания топлива в двигателе. Происходит в виде серии взрывов самовоспламенившегося топлива в его камерах сгорания. Сопровождается металлическими стуками, перегревом, потерей мощности.
При нормальной работе бензинового двигателя автомобиля процесс сгорания топлива в камерах сгорания происходит плавно: до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) проскакивает искра между электродами свечи зажигания, воспламеняя топливную смесь. Фронт пламени со скоростью 50-80 м/с распространяется по всему объему камеры сгорания. Давление газов на поршень при этом оптимальное. Соотношение нарастания давления к углу поворота коленчатого вала 1,5-2 бар/градус. Детали поршневой группы не испытывают перегрузки.
При самовоспламенении топлива «плавность» распространения фронта пламени нарушается. Происходит взрыв с последующей ударной волной до 2500 м/с. От нее начинаются взрывы по всей камере сгорания, порождая череду ударных волн. Скачком поднимается температура и давление в камере сгорания. Скорость детонационного сгорания очень высокая. При этом слышны удары этих волн – металлический стук при работе двигателя. Последствия такого механического и температурного воздействия на двигатель резко отрицательные, зачастую приводят к его капитальному ремонту.
Признаки детонации
- Дробный металлический стук высокого тона в двигателе при нажатии на педаль «газа».
Допускается кратковременная детонация при нажатии на педаль газа при движении автомобиля со скоростью 40-60 км/ч на прямом отрезке дороги. Возникновение стука на иных скоростях или при движении в гору свидетельствует о проблемах в работе системы зажигания двигателя или применении некачественного бензина.
- Перегрев двигателя.
Так как при наличии детонации температура в камерах сгорания резко возрастает, двигатель постоянно перегревается.
- Снижение мощности и приемистости двигателя.
Сопротивление движению поршней резко возрастает, так как давление в цилиндрах становится огромным.
Причины детонации
- Применение топлива с октановым числом не соответствущим данному двигателю.
На инжекторном двигателе подстроится под работу на топливе с низким октановым числом помогает датчик детонации. По сигналу с него блок управления ЭСУД изменяет угол опережения зажигания, чтобы сгладить детонацию и не потерять мощность.
- Нарушение угла опережения зажигания (слишком ранний).
Для карбюраторных двигателей. На инжекторном установкой угла опережения зажигания заведует блок управления ЭСУД.
- Нагар на стенках камер сгорания и клапанах.
Топливо самовоспламеняется вызывая детонацию, от раскаленного нагара.
- Применение свечей зажигания не соответствующих по калильному числу для данного двигателя.
Топливо самовоспламеняется от раскалившегося изолятора свечи зажигания.
Последствия детонации
Механические и тепловые нагрузки при детонации в двигателе огромны, как следствие страдает цилиндро-поршневая группа, кривошипно-шатунный и клапанный механизмы.
- Разрушаются перегородки поршней, сами поршни могут оплавиться.
- Разрушаются кромки тарелок клапанов.
- Выходят из строя шатунные вкладыши и пальцы поршней.
Как бороться с детонацией?
- Применять качественный бензин по октановому числу соответствующий своему двигателю.
- Применять свечи зажигания соответствующие по калильному числу данному двигателю.
- Точно выставить требуемый угол опережения зажигания, требуемый для конкретного двигателя.
Угол опережения выставляется на карбюраторных двигателях, на инжекторных это функция блока управления ЭСУД.
- Следить за исправностью элементов системы зажигания.
Неправильно работающие или вообще вышедшие из строя датчики вакуумного и центробежного опережения зажигания в трамблере карбюраторного двигателя сведут на нет все попытки правильно установить момент зажигания.
- Проверить правильность расположения установочных меток привода ГРМ двигателя.
В случае их смещения нарушаются фазы газораспределения и выставить правильный угол опережения зажигания будет невозможно.
- Применять моторные масла соответствующего качества.
Чтобы не образовывался нагар на стенках камер сгорания и днищах поршней двигателя.
Примечания и дополнения
- Иногда постоянную детонацию принимают за стук клапанов (при увеличенных тепловых зазорах). Поэтому прежде чем пытаться отрегулировать клапана стоит поменять бензин и отрегулировать момент зажигания.
- Так же детонация в народе имеет другое название: «пальцы поршней стучат». На самом деле к стуку поршневых пальцев это явление не имеет ни какого отношения.
Бить аккуратно, но сильно: что такое датчик детонации и как его проверить без сканера?
Есть в автомобиле такой датчик – датчик детонации. Многие знают, что он существует, некоторые даже скажут, что он каким-то чудесным образом как-то следит за детонацией (назначение датчика выдаёт его название). А что дальше? Как он это делает и что будет, если он вдруг перестанет работать? И как узнать, что он не работает? Всё намного проще, чем кажется.
Что такое детонация и зачем за ней следить
Все знают, что для работы двигателя внутреннего сгорания требуется то самое сгорание – воспламенение топливной смеси. Для этого в бензиновом моторе есть свеча зажигания, которая поджигает смесь в конце такта сжатия.
Обычная скорость распространения фронта пламени составляет 30-50 м/с. Но иногда возникает такая штука, которая правильно называется сгорание во фронте ударной волны. В этом случае скорость сгорания может возрастать до 2000 м/с. Складывается ситуация, когда нормального распространения фронта пламени уже нет – есть взрыв. А это и есть детонация.
С точки зрения физики выглядит довольно занудно, но если упростить, то можно сказать, что нарушается порядок сгорания топливно-воздушной смеси. При детонации фронт пламени даже не успевает дойти до краёв камеры сгорания, и смесь там самовоспламеняется под действием возрастающих температуры и давления.
При детонации возникает звук, услышав который, было принято говорить про «стучащие пальцы». Разумеется, поршневые пальцы во время детонации не стучат – не те там зазоры. Звенеть начинают сами стенки камеры сгорания.
Ещё иногда с детонацией путают совсем уж другое явление, при котором мотор не хочет останавливаться после выключения зажигания сразу, а иногда даже может прокрутить «в обратку» (конечно, речь идёт в первую очередь о старых карбюраторных моторах). Само собой, это не детонация, а калильное зажигание – явление, при котором топливно-воздушная смесь загорается сама по себе от слишком горячих деталей (например, от перегретых свечей зажигания с неправильно выбранным калильным числом). Впрочем, если детонация зашла слишком далеко и мотор от неё страдает со слишком завидной регулярностью, она вполне может вызвать калильное зажигание – детонация приводит к перегреву мотора.
Детонация – штука очень вредная. Она вызывает колоссальные ударные нагрузки на детали ЦПГ, она вполне может разрушить и поршневые кольца, и сами поршни. А если не обращать на неё никакого внимания, то и блок.
Подробно о причинах детонации рассказывать не буду – есть риск надолго уйти в сторону от датчика детонации и потонуть в болоте ньютонианства и менделеевщины. Если коротко, причин много: от плохого или «неправильного» бензина с низким октановым числом до кривой прошивки при чип-тюнинге. Впрочем, при очень кривом чип-тюнинге диагностику могут просто «порезать», и ошибки по датчику детонации не будет. Будет только звук. А ещё могут быть виноваты нагар на поршнях и в камере сгорания, бедная смесь, перегрев мотора или езда на слишком низких оборотах при высокой нагрузке.
Все современные моторы работают на грани детонации (как правило, при очень раннем угле опережения зажигания). В этом случае удаётся получить максимальный КПД. В эпоху трамблерных моторов с автоматами угла опережения зажигания добиться очень точного угла было сложно, поэтому тогда «пальцы стучали» часто.
Сейчас за угол опережения отвечает совсем небольшой датчик детонации, сигнал с которого позволяет позволяет изменять и этот угол, и при необходимости – состав топливной смеси.
Если датчик перестанет корректно работать, теоретически ничего страшного быть не должно: зажигание должно стать позже (в ЭБУ моторов такой отказ предусмотрен, и в случае, если ЭБУ потеряет сигнал, коррекция угла будет невозможной, но зажигание станет слишком поздним), детонации не будет, но ехать машина будет заметно хуже. Возможны и другие последствия: перегрев мотора, нагар на свечах, тот самый звук детонации, калильное зажигание, рост расхода бензина. Многое зависит от того, чем вызвана сама детонация. Если на моторе с прямым впрыском насмерть загажена камера сгорания, никакое смещение угла к позднему значению не спасёт. Ну и, конечно же, может загореться Check Engine. Что в этом случае делать?
Найти и обезвредить!
Разумеется, самый простой способ – это подключить сканер и считать ошибку. Но вряд ли у всех автолюбителей где-то в кладовке между дрелью и микроскопом лежит диагностический сканер (всякую ерунду из китайских магазинов я сканером не называю принципиально, хотя не отрицаю способность этой ерунды иногда что-нибудь показать). Поэтому попробуем обойтись без сложного оборудования.
Сначала надо этот датчик найти. Звучит смешно, но это так. Искать его нужно на блоке цилиндров. Проще всего дело обстоит с рядными «четвёрками»: датчик детонации обычно стоит ровно посередине блока между вторым и третьим цилиндрами. Там его и ищите, обычно – чуть ниже впускного коллектора. Такое расположение датчика на блоке позволяет ему «услышать» детонацию всех четырёх цилиндров, причём расположение мотора – продольное или поперечное – на положение датчика никак не влияет.
Широкополосный датчик тоже слушает звук, но он не сконцентрирован на какой-то определённой частоте, а просто передаёт в ЭБУ все стуки. А тот уже сам думает, детонация это или нет и что теперь делать.
Отличить эти датчики просто: к резонансному подходит один провод, к широкополосному – два.
Если ЭБУ понимает, что началась детонация, оно начинает изменять угол опережения, делая зажигание более поздним. Поменяет и послушает датчик. Есть детонация? ОК, ещё немного подвину. Пропала? Отлично, вот так и поедем!
Допустим, датчик удалось найти и даже снять с машины. Что дальше? Есть несколько простых способов его проверки, но я традиционно расскажу только о самом элементарном. Для этого понадобится мультиметр, который умеет измерять очень маленькое напряжение – тысячные доли вольта, милливольты (проверьте свой – у моего, купленного когда-то за 120 рублей, порога не хватает). Выставляем мультиметр в режим измерения напряжения, к корпусу датчика прикладываем «минус», а плюсовой щуп аккуратно прижимаем к разъёму управляющего контакта. Теперь нужно зажать датчик в кулаке и немного постучать кулаком по столу. Так как пьезоэлемент ушей не имеет, слышит он именно удары, и исправный датчик реагирует на них изменением напряжения. Изменения очень маленькие – приблизительно в пределах 150 мВ, а если стучать слабенько, то и вовсе 30-40. В этом случае (если хотя бы этот минимум есть) нужно стукнуть кулаком с датчиком чуть сильнее. Если напряжение в момент удара хотя бы немного скакнуло повыше, датчик исправен. Если же никакой реакции на удары нет, датчик, скорее всего, умер. Стучать по нему молотком в попытке его реанимировать смысла нет – больше шансов добить очень чувствительный пьезоэлемент, чем восстановить работоспособность датчика.
Теоретически можно ещё проверить сопротивление датчика, но для этого нужно знать точное значение сопротивления датчика с вашей машины. Удары как-то проще и надёжнее.
Что делать дальше?
Есть, конечно умельцы, которые эти датчики восстанавливают или подбирают похожий датчик от другой машины, «подпиливая» его по месту дополнительными резисторами и конденсаторами. Наверное, иногда другого выхода нет (ну, может, они ездят на Bugatti Veyron, и найти этот датчик быстро и дёшево не получается), но всё-таки лучший способ – поставить новый и успокоиться, благо стоит обычно недорого. К сожалению, в жизни бывают ситуации сложнее: датчик рабочий, а какие-то ошибки он не показывает.
Тут всё просто: надо проверять проводку. В ней тоже бывают «глюки», а показания датчика детонации для нормальной работы ЭБУ должны быть точными.
Ну и последнее. Иногда датчик детонации может сходить с ума от посторонних шумов, которых мотор издавать не должен. Цоканье гидрокомпенсаторов, «дизеление», трески фазовращателей, стук цепного ГРМ – все эти посторонние звуки иногда случайным образом датчик может посчитать детонацией. В этом случае должны насторожить ненормальные углы опережения зажигания, хотя сам датчик окажется исправным.
Как я уже говорил, датчик детонации – не та деталь, выход из строя которой остановит машину. Нет, ехать она будет. Но расслабляться не стоит, потому что если детонация есть, она убивает мотор очень быстро. Особенно современный мотор – небольшого объёма и с наддувом. Так что если есть какие-то подозрения, лучше сразу поехать в сервис.
Какие причины детонации инжекторного двигателя самые распространённые?
Точное определение слову «детонация», которое можно найти сейчас, есть в энциклопедии журнала «За рулём». Правда, там само определение называют «причиной», чтобы подчеркнуть важность явления детонации. Итак, детонация двигателя – это самовоспламенение топлива в тех зонах, которые наиболее удалены от свечи. Вот так, просто и понятно – никаких «взрывов» или «стука пальцев». Правда, в действительности детонация проявляет себя характерным металлическим призвуком. Его ещё можно назвать «цокотом». Причины детонации инжекторного двигателя рассматриваются дальше.
Что точно не может быть причиной детонации на «инжекторе»
До сих пор считалось, что детонацию топлива в двигателе могут вызывать три фактора:
- Низкое качество самого топлива;
- Слишком низкое октановое число;
- Неправильная установка угла опережения зажигания.
Интересно то, что к инжекторным моторам всё сказанное не относится. Угол опережения выставляется автоматически, причём подбирается он как раз под октановое число. Ну а грязное топливо, в котором есть сор, будет сгорать так же, как любое низкооктановое. Правда, косвенно его использование ведёт к засору форсунок, но проявится этот эффект далеко не сразу. В общем, все указанные пункты – не актуальны.
Форсунка, проработавшая с засорённым фильтром тонкой очистки
Ещё в 50-х годах при изучении детонации двигателя причины были найдены и озвучены:
- Используя топливо с фиксированным октановым числом, можно повышать угол опережения зажигания до строго определённого предела. Пройдя его, обычно наблюдают детонацию;
- Пусть угол опережения является постоянным. Будем постепенно уменьшать октановое число. Тогда можно будет получить детонацию, преодолев некий «порог качества». В общем, низкооктановый бензин – это плохо.
В конструкции инжекторных двигателей есть датчик детонации (ДД) (подробнее о нём написано здесь). Блок ЭБУ, в свою очередь, меняет угол опережения, отслеживая сигнал с этого датчика. Неисправность самого ДД тоже не будет фатальной – процессор, хотя и не сразу, понизит угол опережения до минимума. Мощность после этого снизится, но детонация будет исключена.
Когда датчик ДД выходит из строя, лампа Check Engine включается обязательно. До замены датчика лучше выполнять рекомендацию – число стартов двигателя нужно свести к минимуму. Просто, контроллер после включения не сразу понимает, что именно вышло из строя. Лучше перестраховаться.
Чем грозит появление нагара
Использование топлива с большим количеством вредных примесей ведёт к образованию нагара. Это – аксиома. Если же говорить о причинах детонации, нужно различать два понятия – нагар на поверхности цилиндра и отложения на корпусе свечи.
Поршни и поверхность цилиндров
- Автомобиль останавливают, уменьшают угол опережения зажигания, заводят двигатель снова. Регулировку производят только на трамблёре;
- На инжекторном двигателе трамблёра нет, а угол опережения регулирует блок ЭБУ. Вмешательство оператора не требуется – нужен лишь исправный датчик детонации. Но даже с испорченным датчиком вызвать детонацию не получится – система среагирует на наличие неисправности мгновенно и правильно.
Здесь не было сказано о нагаре на корпусе свечи. Его появление действительно представляет опасность – речь идёт о «калильном зажигании». Подробней об этом явлении рассказывается ниже.
Число настоящих причин равно трём
Причин детонации инжекторного двигателя мы так и не назвали. Можно спокойно заливать любое топливо, даже с примесями, и можно полностью отключить датчик детонации – мотор будет продолжать работать, но ЭБУ соответствующим образом отрегулирует зажигание. К появлению устойчивой детонации ведут три фактора: работа на обеднённой смеси, калильное зажигание, перегрев стенок камеры сгорания. Последний из факторов вызывается только одной причиной – поломкой датчика температуры (ДТОЖ).
Датчики ДТОЖ автомобилей Lifan
Ниже перечислены датчики, исправность которых тоже важна.
Шпаргалка по отказам датчиков
Инжекторный бензиновый двигатель снабжён набором элементов, позволяющих контролировать работу системы в каждый момент времени. Все эти элементы называются датчиками. Перечислим те из них, отказ которых ведёт к появлению детонации:
- ДПДЗ, или датчик положения дроссельной заслонки. Симптомы отказа – снижение мощности, рывки и провалы при разгоне, а также неустойчивый холостой ход. Результат – работа двигателя на обеднённой смеси, но только при больших нагрузках. А детонация проявится, если управление ведётся в стиле «педаль в пол». Лампа Check Engine обычно не срабатывает.
- ДТОЖ, то есть датчик температуры тосола. Если мотор нагрет до критической температуры, блок ЭБУ должен об этом «знать». Угол опережения зажигания затем должен быть скорректирован. А иначе, и довольно быстро, начнётся устойчивая детонация.
- ДД, датчик детонации. Этот элемент выходит из строя редко, но может повреждаться проводка. При поломке именно датчика, а не при обрыве или замыкании проводов, лампа Check Engine не загорается на низких оборотах. Если неисправность уже есть, вызвать детонацию можно так: надо заглушить двигатель, скинуть и снова подключить клемму АКБ, выполнить старт. Детонация появится, а затем исчезнет до следующего запуска.
Ломается датчик ДТОЖ – получаем детонацию в критических режимах. А при поломке ДПДЗ детонация наблюдается на высоких оборотах. Появление и быстрое пропадание детонации – результат отказа ДД.
Эксплуатация двигателя с неисправным датчиком заслонки – явление не редкое. Автовладельцы приводят доводы: контрольная лампа не включалась, рывки и провалы есть только при разгоне, а металлический призвук можно заметить не всегда. Кажется, надо менять бензин, а не датчик, а на самом деле – наоборот.
Чем грозит калильное зажигание
Допустим, свеча накаляется «до бела» и не остывает даже к следующему такту сжатия. Тогда воспламенение происходит раньше, чем появляется искра. Раннее зажигание, как мы знаем, всегда вызывает детонацию. Таким образом, её может вызвать и «калильное зажигание», о котором сейчас рассказывалось.
Очагами зажигания являются скопления нагара
Причин возникновения калильного зажигания может быть несколько:
- Накопление на свечах большого количества нагара и копоти;
- Выгорание «центрального электрода» .
Собственно, это – всё, что можно сказать о ещё одном факторе, связанном с появлением детонации. Рассмотрим последний из них – проблему с форсунками.
Засорение форсунок и последствия
На самом деле, всегда действует правило: если засоряется любая форсунка (тут статья как её почистить), мощность двигателя снижается. Именно так работает ЭБУ, чтобы препятствовать детонации. Логика здесь в следующем: засоряется форсунка, смесь обедняется, возникает детонация. Срабатывает датчик, и ЭБУ выполняет регулирование, подстраивая все параметры под условия работы. Но такая «подстройка» вызывает снижение мощности и её нельзя проводить бесконечно.
Комплект форсунок после промывки ультразвуком
Код P0324 расшифровывают так: «ошибка регулирования по детонации». Но датчик ДД и его цепи могут оказаться исправными! Тогда, разумеется, нужно будет проверять форсунки.
Получается, с включённой лампой Check Engine, особенно когда ошибки связаны с детонацией, эксплуатировать двигатель нельзя. Но с другой стороны, ни обрыв, ни выход из строя самого датчика к фатальным последствиям не приводит. Лампа Check, притом, будет загораться во всех случаях. Что ж, лучше уметь распознавать детонацию на слух.
Основные признаки появления детонации
Говорят, детонация сразу распознаётся по характерному звуку – это цокот, звон, металлический стук. Очаги воспламенения находятся вдали от свечи, и в объёме камеры при повышенном давлении образуется взрывная волна. Внешне это проявляется так, будто изнутри по стенкам цилиндра ударяют молотком.
Зависимость давления от фазы, график
Кроме того, цвет выхлопа при возникновении детонации меняется – он становится тёмно-чёрным. Температура выхлопных газов тоже меняется, понижается. Но заметить эти явления будет сложно, а при кратковременном появлении детонации – практически нельзя. Говоря же об устойчивой детонации, нужно отметить, что вызвать её получается только под нагрузкой.
Нет смысла, открыв капот, пытаться «газовать» и следить при этом за выхлопом – скорее всего, эффект не проявится. Так же нет смысла слушать двигатель – ему нужна дополнительная нагрузка. Ну а расслышать «стук пальцев», когда ведётся управление на скорости, может мало кто.
На практике чаще используют только косвенные признаки – это провалы, перегрев и т.д. У нас они перечислены в главе о причинах.
Чем так уж плоха детонация на самом деле
Внутренняя поверхность цилиндра всегда защищена слоем масла. Взрывная волна, образуемая в ходе детонации, способна разрушить масляную плёнку. И уже это явление, то есть «стирание» масла в любом случае ведёт к перегреву. А дальше металл разрушается под влиянием следующих факторов: нагрев, повышенные ударные нагрузки.
Последствия детонации двигателя проявляются не сразу. Что как раз и представляет опасность: деталь разрушается постепенно, но очаг этого процесса – есть. Его сложно заметить, нельзя устранить. Помогает только замена.
Посмотрим теперь, какие детали страдают от детонации сильнее. Их список – небольшой:
- Прокладка между блоком двигателя и ГБЦ;
- Кромки поршней;
- Корпус свечей зажигания.
Кажется, детонация, даже если она возникает периодически, не может разрушить поршень. Но такое мнение легко опровергнуть:
Очень важен характер разрушений на поршнях
Если «снесло» именно кромку – мы видим результат детонации. А вот что может произойти с прокладкой ГБЦ:
Такое разрушение можно выявить, измеряя давление
В общем, список можно продолжить. Лучше перейдём к просмотру видео.
Видеозапись со звуком работающего двигателя
КАРКАСНЫЕ АВТОШТОРКИ НА МАГНИТАХ. Защита Вашего автомобиля от жары, посторонних взглядов и штрафов за тонировку. Кроме того защищают от насекомых в летнюю жару. Уникальная форма для каждой модели! Простая установка! Гарантия 3 года
Прочитал статью и к сожалению автор не до конца разобрался где кончается детонация и начинается калильное зажигание, а в видео ваш двиг уже убитое железо с характерным стуком изношенной цилиндро-поршневой группой,так как двигатель на холостых оборотах без нагрузки никогда не даст характерного стука ибо при увеличении угла опережения зажигания он просто заглохнет.
Читайте также: