Детонация в двигателе. Причины и пути решения — Полезные статьи

Беспричинное воспламенение и быстро сгорание топлива в цилиндре, называется детонацией двигателя. Это явление еще можно описать как взрывное горение. Причина, из-за которой происходит детонация топлива – это физика горения топливной смеси. В то время, когда нагрузка увеличивается, либо машина движется в гору, повышается и подача топлива, в результате этого получается обогащенная смесь, которая попадает в цилиндр, где высокая температура и давление.

Сгорание смеси происходит неоднородно, что приводит к образованию зоны не сгоревшей смеси, в которой происходят химические реакции. Когда давление и температура достигают критического значения, происходит самовоспламенение.

На проявление и характер детонации двигателя влияют следующие факторы:

• угол сжигания
• количество топлива
• структура топливной смеси
• конструкционные недостатки двигателя
• соотношение объема цилиндра и камеры сгорания

Состав смеси влияет на образование источников детонации, если он будет обогащенным, то это обязательно приведет к появлению в камере сгорания зон, где будут проходить окислительные процессы несгоревшего топлива. Увеличение угла зажигания приводит к перемещению давления в верхнюю мертвую точку, оно начинает расти, что приводит к детонации.

Октановое число бензина говорит о стойкости к взрывному горению, чем ниже число, тем активнее будут проходить окисления и повышается вероятность детонации. Кроме этого, причиной появления детонации двигателя могут стать дефекты конструкции, например камера сгорания имеет неправильную форму, либо цилиндр слишком большой.

Металлический стук, который появляется из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра, говорит о детонации двигателя. Нарушается масляный слой, что приводит к работе кривошипно-шатунного механизма всухую, двигатель начинает перегреваться и портятся детали. Соответственно падает мощность двигателя, а расход топлива наоборот увеличивается.

Чтобы побороть детонацию двигателя, применяется ускорение сгорания смеси и в тоже время, замедление всех реакций окисления. Добиться такого эффекта можно с помощью увеличения оборотов коленчатого вала, это поможет сократить время на процесс окисления несгоревших участков топливной смеси. Соответственно вероятность самовозгорания уменьшится.

Увеличение степени турбулентности в камере сгорания – еще один способ борьбы с детонацией в двигателе. Это достигается при максимальном завихрении потока смеси, что сокращает количество времени на прохождение пламени от источника к периферии. Добиться такого результата можно при использовании поршня со специальной формой верхней части.

Данные способы позволяют избавится от детонации в двигателе, что положительно отразится на моторесурсе. Наш автосервис в Твери предлагает услуги по диагностике и ремонту двигателя Вашего автомобиля.

почему происходит и как устранить

Начнем с того, что ряд неисправностей двигателя опытные автомеханики и сами водители могут определить по звуку работы ДВС. Как правило, появление «звона» при резком нажатии на газ на повышенных передачах или «бубнящий» звук после выключения зажигания не сильно пугает начинающих автолюбителей, однако зачастую это звук детонации двигателя.

При этом в ряде случаев такие звуки поголовно списывают на стук поршневых пальцев. Однако важно понимать, что зачастую дело не в пальцах, а в детонации, которая в скором времени может обернуться серьезными неприятностями и дорогостоящим ремонтом мотора.

Нужно учесть, что поршневые пальцы обычно стучат на сильно изношенных моторах, в которых уже давно имеются проблемы с поршнями, кольцами и т.д. При этом звонкие постукивания в относительно «свежем» силовом агрегате с нормальной ЦПГ никак не являются звуками ударов металла по металлу.

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах. Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах,  при резком нажатии на педаль газа в движении и т. д. Также мы рассмотрим, что  делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Содержание статьи

• Детонация двигателя: основные признаки
• Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя
• Как устранить детонацию двигателя

Детонация двигателя: основные признаки

Итак, детонация представляет собой неконтролируемый хаотичный процесс сгорания топлива, который больше похож на взрывы в цилиндре. Причем эти условные взрывы происходят несвоевременно (например, на такте сжатия, когда поршень еще движется вверх). В результате ударная волна и высокое давление становятся причиной сильнейших нагрузок на элементы ЦПГ и КШМ, буквально разрушая мотор.

Детонацию определяют не только по звуку, но и по ряду других признаков. Прежде всего, двигатель теряет мощность при нажатии на газ, также мотор может немного дымить в момент резкого нажатия на педаль акселератора серовато-черным дымом. Обычно сильная детонация сопровождается перегревом двигателя, на холостых и под нагрузкой работа ДВС может быть крайне неустойчивой, скачут обороты и т. д.

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

Специалисты выделяют несколько главных причин, по которым топливо детонирует в двигателе.

• Прежде всего, стоит сразу выделить использование низкооктанового бензина в агрегатах с высокой степенью сжатия. Если просто, октановое число бензина (
  АИ-92, 95 или 98) фактически указывает на его детонационную стойкость, а не на качество, как многие ошибочно полагают.

Использование топлива с неподходящим октановым числом для конкретного двигателя закономерно приводит к тому, что топливно-воздушный заряд детонирует при сильном сжатии. Еще добавим, что простые двигатели, которые не имеют ЭСУД и датчика детонации, подвержены большему риску.

• Закоксовка двигателя. Важно понимать, что современные моторы не только на иномарках, но и на отечественных авто сильно отличаются от аналогов времен СССР. В двух словах, если моторы на модели «Москвич» 2141 имели степень сжатия около 7 единиц и нормально работали на любом топливе, то сегодня агрегаты имеют от 9 до 11 и более единиц.

При этом уменьшение физического объема камеры сгорания в результате образования слоя нагара приведет к тому, что топливный заряд в цилиндре будет сжиматься сильнее, при этом появляется детонация. Если к этому добавить и низкое качество топлива на отечественных АЗС, тогда риски еще более возрастают.

• Нарушение процесса смесеобразования. В этом случае может начать детонировать слишком «богатая» смесь, в которой много топлива по отношению к количеству воздуха.

Отметим, что такая детонация может быть кратковременной и часто остается незамеченной для водителя, однако об отсутствии вреда для двигателя при этом говорить никак нельзя.

• Угол опережения зажигания (УОЗ). Простыми словами, угол зажигания определяет, в какой момент будет подана искра в камеру сгорания. Если учесть, что в норме топливо не взрывается, а горит, тогда становится понятно, что процесс сгорания также занимает некоторое время.

При этом важно сделать так, чтобы максимум давления газов на поршень, которые образуются в результате сгорания порции топлива, приходился именно на момент рабочего хода поршня. Только так можно эффективно передать через поршень энергию расширяющихся газов на коленвал.

Для этого искру можно подать немного раньше того момента, пока поршень дойдет до верхней мертвой точки (ВМТ). За это время топливо успеет воспламениться, а расширение газов и рост давления на поршень как раз произойдет в тот момент, когда поршень уже достигнет ВМТ и затем пойдет вниз.

При этом нужно понимать, что неправильная регулировка УОЗ (сдвиг момента воспламенения ближе к ВМТ), когда смесь воспламеняется практически тогда, когда поршень уже поднялся верхнюю мертвую точку, часто становится причиной появления детонации. Опять же, традиционно добавим к этому еще и низкое качество топлива.

• Конструктивные особенности камеры сгорания. Бывает так, что некоторые двигатели изначально склонны к детонации. В ряде случаев причиной является само устройство камеры сгорания, реализация ее охлаждения и т.д.

Еще виновником могут оказаться и поршни, у которых отмечен неудовлетворительный тепловой баланс (например, днище поршня утолщено ближе к центру, что заметно ухудшает качество отведения избытков тепла). Так или иначе, но риск возникновения детонации на подобных моторах намного выше.

• Перегрев двигателя. Если обратить внимание на предыдущий пункт, становится понятно, что повышение температуры в камере сгорания является причиной детонации. Вполне очевидно, что снижение эффективности работы системы охлаждения может привести к тому, что двигатель перегревается.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое датчик детонации двигателя. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и принципах работы указанного элемента.

В подобных условиях вполне вероятно возникновение детонации, при этом сама детонация также дополнительно приводит к локальным и общим перегревам. По этой причине детонация мотора в результате неисправной системы охлаждения особо опасна, так как силовой агрегат может быть не только сильно поврежден, но и в дальнейшем не подлежать восстановлению.

Как устранить детонацию двигателя

Итак, рассмотрев основные причины детонации мотора и разобравшись с тем, что это такое, можно перейти к тому, как избавиться от этого явления. Начнем со старых ДВС. В самом начале следует исключить перегрев мотора, а также заправку некачественным или неподходящим топливом, проверить свечи зажигания.

Далее, если на двигателе не установлен датчик детонации, тогда проявление ее признаков указывает на необходимость регулировки УОЗ. Для этого нужно уменьшить угол опережения зажигания, покрутив трамблер. Главное, добиться того, чтобы двигатель стабильно работал в режиме холостого хода.

Решение является временным, так как долго с уменьшенным углом зажигания ездить нельзя (прогорят выпускные клапана в результате роста температуры отработавших газов), но добраться до сервиса своим ходом вполне реально.

Однако во время езды нужно постоянно следить за тем, чтобы в двигателе не было характерного «звона». Еще на старый ДВС можно установить так называемый электронный октан-корректор, чтобы избежать манипуляций с трамблером. Еще добавим, как показывает практика, многие владельцы карбюраторных авто предпочитают установить электронное зажигание.

Что касается более современных двигателей, на инжекторных агрегатах штатно реализованы решения, позволяющие избежать или свести к минимуму риск детонации. Речь идет о датчике детонации двигателя (ДД), который фиксирует ее возникновение. Затем соответствующий сигнал поступает на ЭБУ.

Затем блок управления самостоятельно корректирует угол опережения зажигания с учетом тех данных, которые были получены от ДД. При этом возможность такой корректировки составляет, в среднем, сдвиг угла на 2 – 5 градусов. Если же избавиться от детонации таким способом не удается, ЭБУ фиксирует ошибку и прописывает к себе в память, на панели приборов может загореться «чек»,  двигатель переходит в аварийный режим и т.д.

То же самое происходит и тогда, когда сам датчик детонации вышел из строя или топливо оказалось слишком неподходящим, то есть контроллер попросту не способен убрать детонацию путем запрограммированного сдвига угла опережения зажигания.

Становится понятно, что в этом случае водителю на начальном этапе нужно начать с проверки датчика детонации, а также считать ошибки из памяти ЭБУ. Сделать это можно в рамках компьютерной диагностики двигателя. Также проверку можно выполнить и самостоятельно (при наличии специального диагностического адаптера-сканера в разъем OBD и смартфона/планшета или ноутбука с предварительно установленным программным обеспечением).

Что вызывает стук в двигателе? | Firestone Complete Auto Care

Если есть что-то, с чем все могут согласиться, так это то, что автомобили могут издавать странные звуки. Это может быть визг, стук или даже грохот и рев. Если звук ближе к «стуку», возможно, вы имеете дело с проблемами под капотом — проблемами, которые могут привести к повреждению двигателя, если их не решить. Читайте дальше, чтобы узнать, что вызывает детонацию двигателя и почему это действительно не шутки.

Что такое стук в двигателе?

Детонация возникает при неравномерном сгорании топлива в цилиндрах двигателя. Когда в цилиндрах правильный баланс воздуха и топлива, топливо будет гореть в небольших регулируемых карманах, а не все сразу. (Вспомните бенгальские огни, а не фейерверки.) После того, как каждый карман сгорит, он создает небольшой шок, зажигая следующий карман и продолжая цикл. Детонация в двигателе происходит, когда топливо сгорает неравномерно, и эти удары срабатывают в неподходящее время. Результат? Раздражающий шум и потенциальное повреждение стенок цилиндров и поршней вашего двигателя.

Что может быть причиной детонации двигателя?

Неисправные свечи зажигания

Что происходит: Свечи зажигания вашего двигателя создают электрическую искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь в цилиндре. Другими словами, свечи зажигания необходимы для запуска и работы двигателя! Как и другие детали вашего автомобиля, свечи зажигания со временем стареют и выходят из строя. Большинство производителей автомобилей рекомендуют устанавливать новые свечи зажигания примерно каждые 30 000 миль, но срок службы свечи зажигания зависит от состояния и типа свечи зажигания. Если вы не используете свечу зажигания, рекомендованную производителем, или ваши свечи зажигания знавали лучшие дни, это может быть причиной этого отвлекающего стука.

Почему это важно: Незамененные неисправные свечи зажигания могут привести к падению мощности двигателя и снижению расхода топлива. Ознакомьтесь с нашим удобным руководством по свечам зажигания, чтобы узнать больше об этих маленьких разрядах молнии.

Что делать: К счастью, замена свечи зажигания — довольно недорогое решение. Услуга Firestone Complete Auto Care включает в себя установку свечей зажигания Bosch Iridium, а также замену воздушного и топливного фильтров и очистку топливной системы. Регулярные настройки могут вернуть вашему автомобилю мощность и эффективность и потенциально положить конец детонации двигателя. Если вы не уверены, когда в последний раз заменялись свечи зажигания, запишитесь на прием в местный автосервис Firestone Complete Auto Care. Наши специалисты помогут вам определить, какая услуга по настройке подходит именно вам!

Низкооктановое топливо

Что происходит: Бензин имеет разное октановое число, поэтому у вас есть так много вариантов, когда вы подъезжаете к заправке. Чем выше октановое число топлива, тем большее сжатие оно может выдержать до воспламенения. Если ваш двигатель рассчитан на работу с высокооктановым топливом, использование обычного топлива может привести к повышенному шуму двигателя.

Почему это важно: Высокооктановое топливо, как правило, дороже обычного топлива. В то время как экономия нескольких долларов на заправке может показаться отличной причиной для использования обычного двигателя, стук в двигателе означает, что, возможно, пришло время потратить немного больше. Длительное использование неподходящего топлива может привести к повреждению двигателя и снижению расхода топлива. Когда вы получаете меньше миль на галлон — и потенциально платите за ремонт двигателя в будущем — более дешевый бензин не сэкономит вам никаких денег.

Что делать: Во-первых, проверьте руководство пользователя. Какой рекомендуемый тип топлива и используете ли вы его? При необходимости увеличьте октановое число при следующей заправке или используйте октановый усилитель для повышения производительности. Если это не помогает после нескольких заправок, ваша проблема может быть связана с чем-то другим.

Нагар

Что происходит: Все топливо, продаваемое в США, должно содержать детергенты для удаления нагара, чтобы предотвратить засорение цилиндров нагаром. К сожалению, некоторые отложения все еще образуются. Когда они это делают, остается меньше места для топлива и воздуха, что приводит к увеличению сжатия. Как вы узнали о топливе, изменение степени сжатия топлива может привести к неприятному стуку.

Почему это важно: Чрезмерное накопление углерода может привести к проблемам в процессе сгорания и повредить цилиндры вашего двигателя. В результате снижение производительности также может привести к снижению расхода топлива или перегреву. Заметили тему?

Что делать: Профессиональная чистка баллонов. Компания Briggs and Stratton, производитель двигателей, рекомендует на всякий случай проверять цилиндры на наличие нагара каждые 100 часов работы. Если у вас мало времени и опыта, не стесняйтесь привезти свой автомобиль в местный сервисный центр Firestone Complete Auto Care для осмотра и настройки. Наши специалисты помогут вернуть вашему двигателю прежнюю форму!

Прекратите стук в двигателе в комплексной автосервисной службе Firestone

Если стук в двигателе вашего автомобиля поставил вас в тупик, зайдите в ближайший сервисный центр Firestone Complete Auto Care и позвольте нашим специалистам разобраться в причинах шума. В зависимости от вашего автомобиля, рекомендаций производителя и пробега, техническое обслуживание может быть именно тем, что нужно вашему автомобилю. Решение может быть таким же простым, как базовая замена свечи зажигания, или может потребоваться более глубокая регулировка. Запишитесь на прием онлайн уже сегодня! Пришло время снова сделать ваше вождение плавным и тихим.

6 причин стука в двигателе

Перейти к основному содержанию

13 июня 2019 г.

Тук-тук. Кто здесь? Это ваш двигатель, дающий вам понять, что где-то под капотом есть проблема. Если ровный гул, к которому вы привыкли, исходит от вашего двигателя, заменяется повторяющимся постукиванием или звоном, который становится громче и быстрее по мере ускорения, это классический признак детонации двигателя. Но «стук в двигателе» может описывать множество различных шумов, каждый из которых может быть вызван всевозможными отдельными проблемами. Выяснить источник детонации двигателя может быть сложно! Чтобы помочь вам начать работу, мы перечислили ниже шесть наиболее распространенных причин детонации двигателя. Если вам нужно решить эту проблему, обратитесь к профессионалам в сервисный отдел Capitol Toyota. Наши дружелюбные консультанты по обслуживанию, квалифицированные специалисты и хорошо оборудованные помещения означают, что мы можем позаботиться о вашей Toyota лучше, чем кто-либо другой в Салеме. Знаешь, как говорят: не стучи, пока не попробуешь!

6. Детонационный стук: слишком низкое октановое число

Во-первых, нам нужно знать, что такое детонационный стук. Когда ваш двигатель работает ровно, топливно-воздушная смесь сгорает в одном контролируемом взрыве внутри каждого цилиндра. Детонационный стук — это стук, который вы услышите, когда топливно-воздушная смесь в цилиндрах детонирует более чем в одном месте за раз. Части воздушно-топливной смеси могут начать воспламеняться слишком рано. Когда эти мини-огненные шары сталкиваются, они издают стук.

Если в вашем автомобиле настроен двигатель, рассчитанный на работу с высокооктановым топливом, вы можете столкнуться с детонацией двигателя, если заправите его топливом со слишком низким октановым числом. Топливо с высоким октановым числом сгорает более равномерно и устойчиво к детонации. Итак, если вы заливаете в свой автомобиль обычный неэтилированный бензин, который требует топлива премиум-класса, это может быть источником вашего стука. Обязательно ознакомьтесь с руководством пользователя, чтобы узнать, какое октановое число подходит для вашего автомобиля.

5. Детонационный стук: неправильный выбор времени

В большинстве современных автомобилей синхронизация двигателя, т. е. момент зажигания свечи зажигания, контролируется компьютером. Но если по какой-либо причине искра не зажигается точно в то время, когда должна, это может вызвать многократные детонации в цилиндре, что приведет к детонации двигателя.

4. Детонационный стук: обедненная топливно-воздушная смесь

Проблемы с датчиками кислорода, топливными форсунками, топливным насосом или датчиком массового расхода воздуха могут привести к обеднению топливно-воздушной смеси в двигателе. Бедная воздушно-топливная смесь – это смесь, в которой недостаточно топлива и слишком много воздуха. Без достаточного количества топлива в каждом цилиндре смесь не будет сгорать достаточно быстро, что приведет к множественным детонациям — это детонация в двигателе.

3. Детонационный стук: неисправный датчик детонации

К счастью, стук в двигателе не является частой проблемой современных автомобилей, потому что соотношение воздух/топливо, топливные форсунки и синхронизация контролируются компьютером. Есть даже датчик детонации, который определяет детонацию в двигателе и сообщает об этом блоку управления двигателем, чтобы он мог решить проблему автоматически.

Это, естественно, означает, что неисправный датчик детонации может привести к детонации двигателя. Если вы ездите на современном автомобиле с детонацией в двигателе, проверка датчика детонации является важной частью диагностического процесса.

2. Стук шатуна: изношенные подшипники

Другим типом стука в двигателе является стук шатуна. Когда поршни движутся вверх и вниз в двигателе, они вращают коленчатый вал, который в конечном итоге передает мощность на колеса. Подшипники штока способствуют плавному движению поршня, но со временем они могут изнашиваться или выходить из положения. По мере износа подшипников поршни начинают стучать по коленчатому валу, создавая очень похожий стук. Чтобы устранить эту проблему, вам могут понадобиться новые подшипники или другие работы с поршнями или коленчатым валом — деталями, расположенными глубоко в двигателе, а это означает, что ремонт может занять много времени.