Что такое детонация в автомобиле

6 августа 2019 0 Автор

Многие автомобилисты сталкивались с таким опасным явлением, как детонация двигателя, причины которой необходимо максимально быстро обнаружить и устранить. Если рассматривать все проблемы двигателя, то детонация считается одной из наиболее значимых, независимо от вида транспортного средства. Но так уж сложилось, что многие владельцы автомобилей не в курсе, с чем может быть связано такое явление и к чему оно может привести. Подробнее о возможных причинах детонации двигателя и пойдет речь в данной статье.

Детонация двигателя – что это?

Вместе с появлением на свет ДВЗ (двигателей внутреннего сгорания) появилась и детонация, представляющая собой процесс автоматического сжигания газа в камере сгорания. Раньше метода проверки действия детонации не существовало, поэтому люди полагали, что проблема кроется в зажигании. Но с начала 40-х годов появилась теория возникновения этого явления, а также методы обнаружения и дальнейшего устранения детонации.

Что называют детонацией двигателя

Двигатели современных автомобилей оснащены специальными датчиками, способными следить за уровнем опасности и контролировать его. Работа устройства заключается в восприятии механической энергии колебаний, поступающей от цилиндров, и преобразовании ее в электрический импульс. Этот датчик шлет в блок управления специальные сигналы, а контролем угла опережения зажигания, так же как и составом рабочей смеси занимается сам блок. Такая работа устройств улучшает максимальную мощность и повышает экономичность силового агрегата.

Чем она опасна?

Ошибочным считается заблуждение, что увеличение мощности и улучшение динамики двигателя происходит из-за прироста давления, вызванного высокой скоростью пламени, распространяющегося по цилиндрам. На деле все обстоит иначе – взрывная волна длится менее 0,0001 с. На такой же промежуток времени давление, воздействующее на поршень автомобиля, возрастает. Иными словами, взрывная волна никак не может повлиять на мощность двигателя за столь короткий временной промежуток.

Чистка радиатора автомобиля

Более детальную информацию об этом вы сможете найти здесь. Также вас заинтересует наша статья о раскоксовке маслосъемных колец.

При ударении о стенки цилиндров с большой силой эта волна может привести к разрушению масляной пленки, основная задача которой заключается в защите деталей от преждевременного износа из-за «сухого» трения. Волна способна создавать высокое давление (около 70 кгс/ см2), которого вполне достаточно для повреждения деталей двигателя. При этом возникает высокая температура, способствующая увеличению теплоотдачи к стенкам цилиндра от продуктов сгорания топливной смеси. Как результат, возникает перегрев двигателя – еще одно явление, не менее неприятное за детонацию.

Опасные последствия детонации

Об опасности перегрева силового агрегата, пожалуй, знает каждый водитель: свечи зажигания, кромки поршней, прокладка ГБЦ и другие уязвимые детали подвергаются разрушению под воздействием высокой температуры. Сочетание всех этих неисправностей может привести к более серьезным последствиям, влекущим за собой уменьшение эксплуатационного периода двигателя и появление необходимости проведения капитального ремонта.

Что при этом происходит

При появлении детонации водитель может услышать громкий шум. Из-за печальных последствий этого явления необходимо максимально быстро определить причину взрывного сгорания топливной смеси. Для устранения проблемы может помочь изменение работы двигателя, иначе детонация разрушит его очень быстро.

На заметку! Характерный громкий звук, который можно услышать при детонации, возникает из-за давления взрывной волны. В зависимости от габаритов камеры сгорания, а также от газа звуковая волна может меняться.

При работе автомобиля на холостом ходу также может произойти детонация двигателя, но только при определенных условиях – ТЗ должно работать в интенсивном режиме, чтобы детали его силового агрегата смогли достаточно нагреться.

Это явление может разрушить ваш двигатель

Даже выключенное зажигание не спасет двигатель от детонации, поскольку коленчатый вал все еще будет вращаться под влиянием энергии, в результате чего в цилиндры поступит топливо, которое из-за высокой температуры в камере сгорания нагреется и воспламенится.

Основные причины детонации

Независимо от типа двигателя, возникнуть детонация может по следующим причинам:

  • редкая замена расходных материалов;
  • неотрегулированные клапана;
  • появление нагара в цилиндрах;
  • использование низкооктанового топлива;
  • плохие свечи зажигания;
  • увеличенный угол опережения;
  • изношенный топливный фильтр.

Такие факторы могут стать причиной неисправности двигателя, после чего он перестанет нормально функционировать. Устранив их, вы сможете избавиться от детонации, а ваше авто будет работать, как раньше. Рассмотрим каждую из причин отдельно.

Расходные материалы

Люди, к сожалению, устроены так, что они всегда пытаются на чем-то сэкономить, причем иногда это затрагивает и машину. Такая экономия может привести не только в детонации, но и к необходимости проводить капитальный ремонт. Автомеханики не рекомендуют скупиться на покупку расходников и выполнять их замену вовремя. К тому же стоимость расходных материалов не самая высокая.

Во избежание проблем регулярно меняйте расходные материалы

Если вы покупаете дорогое масло за 3000 рублей, которое нужно менять через 15000 км пробега, то гораздо лучше будет приобрести более дешевый смазочный материал, например за 500 рублей, но менять его чаще. В итоге вы получите ценовую разницу, которая соответствует стоимости проведения полного ТО. Но все равно лучше менять масло немного раньше положенного срока, к тому же частое проведение ТО тоже положительно скажется на работе двигателя.

Смена расходных материалов включает в себя замену воздушного и топливного фильтра, замену масла. Каждый из этих элементов влияет на длительность и качество работы вашего авто. Даже если вы недавно провели замену расходников, то их все равно стоит поменять – возможно, раньше вы поставили низкокачественные детали, то есть подделку. После каждой замены нужно засекать километраж на спидометре, чтобы знать, сколько осталось до проведения планового ТО. Даже если это произойдет на 2000-3000 км раньше положенного, ваш автомобиль обязательно оценит эту заботу.

Читайте также:  Где находится концевик ручника

Регулировка клапанов

Причиной детонации двигателя могут стать и неотрегулированные клапана. Если это так, то вам, безусловно, повезло. Дело в том, что ремонт двигателя обходится очень дорого, в отличие от регулировки клапанов, которая стоит не больше 600 рублей. Речь идет об отечественных представителях автопрома: ВАЗ 2101, 2105, 2107 и так далее. Владельцам иномарок придется заплатить на порядок больше.

Обратите внимание на клапана, возможно они неотрегулированные

Качественное выполнение регулировки позволит устранить проблему детонации, разумеется, если причина заключалась в этом.

Появление нагара на стенках цилиндров

Двигатель устроен так, что без его вскрытия вы не сможете определить наличие нагара. А стоит эта процедура немало, поэтому в качестве разумной альтернативы можно использовать специальные присадки к горючему или просто поменять место заправки. Если после этого вы заметили улучшение в работе двигателя (из выхлопной трубы начнет валить черный дым), то присадки начали действовать.

Используйте специальные примеси для очистки блока цилиндров

Использование активных присадок очищают внутреннюю часть двигателя, а все сгоревшие остатки в итоге выходят через трубу.

Использование низкооктанового топлива

Использование плохого некачественного бензина или солярки тоже может привести к детонации. Эти два фактора связаны между собой. Объясняется это тем, что снижение октанового числа увеличивает его химической активности. Зачастую «стук пальцев» слышат те водители, которые заправляют свой автомобиль, к примеру, 76-м бензином, хотя производитель настоятельно рекомендует использовать лишь 95-й.

Некачественный бензин тоже может вызвать детонацию

Некачественные свечи

Существует много деталей, жалеть деньги на которые не стоит. К ним относятся свечи зажигания. Благодаря широкому выбору в автомагазинах водитель старается купить такие свечи, которые бы не сильно били по карману, поэтому выбор падает на «тех, что дешевле». Нельзя экономить на свечах, поэтому перед покупкой постарайтесь ознакомиться с рекомендациями производителей по поводу выбора свечей для вашей конкретной модели. Также можно «напороться» на подделку, поэтому стоит найти в интернете информацию о том, как правильно отличать подделку свечи зажигания от оригинала.

Никогда не экономьте на свечах зажигания!

Наличие детонации при движении и на холостом ходу – это уже серьезно. В таких случаях функциональность свечей можно проверить следующим способом. Сразу после того, как зажигание будет выключено, прислушайтесь к работе мотора: если он продолжает работать еще после этого, то детонация слишком сильная, она греет двигатель. Для решения проблемы обычной замены свечей будет недостаточно.

Увеличенный угол опережения

При увеличении данного параметра сгорание топлива сопровождается сдвигом отметки максимального показателя давления кверху, в сторону ВМТ (верхней мертвой точки) цилиндра. Из-за этого давление в камере сгорание подскакивает вверх, что вызывает детонацию. Исправить это можно, настроив угол опережения зажигания.

Выставить угол опережения можно самому или на СТО

Изношенный топливный фильтр

Зачастую этот пункт возникает после езды на низкокачественном топливе. В результате происходит забивание топливного фильтра пылью и грязью. Далеко не все водители утруждают себя заменой этого элемента, особенно если на машину уже не действует гарантия от производителя.

Замена топливного фильтра позволит предотвратить появление детонации двигателя

Ремонт аппаратуры топливной системы – это дорогая роскошь, но более неприятно это явление для владельцев инжекторных автомобилей. Старайтесь уделять больше вниманию топливному фильтру и при необходимости проводите его замену. Это позволит защитить вас от расходов на ремонт двигателя.

Как бороться с детонацией — полезные советы

Устранить детонацию двигателя будет намного проще, если придерживаться следующих советов:

  • если вы услышали характерные звуки в моторе после заправки, то, скорее всего, вы залили некачественное топливо. Постарайтесь как можно скорее его заменить;
  • периодически давайте своему железному коню максимальную нагрузку, чтобы избавиться от нагара, образовавшегося в цилиндрах. Разумеется, разогнать свое авто до предела за короткий промежуток времени сложно в городских условиях, поэтому выезжайте для этого за пределы города;
  • если вместе с детонацией вы заметили зеленый выхлоп, то это может говорить лишь об одном – повредились поршни, а их маленькие частицы вылетают с выхлопными газами. В таких случаях никакие регулировки не помогут, нужен ремонт;
  • детонация дизеля может также произойти из-за иглы форсунки (она запала). Если это так, то без посещения ремонтной станции вы не сможете обойтись.

Видео

В данном видео наглядно продемонстрированы наиболее основные причины детонации двигателя и способы их устранения. Наслаждайтесь просмотром.

Процесс, при котором происходит неконтролируемое самовозгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, называется детонация двигателя. Данный дефект является взрывом, он производит разрушительные действия на узлы и детали силовых агрегатов любого вида. В физическом смысле детонация представляет из себя разрушительную взрывную волну, созданную при избыточном давлении и сверхвысокой температуре топлива.

Описание детонации и ее последствий

Во время разгона автомобиля водитель давит на педаль акселератора, топливная смесь, попадая в цилиндры, испытывает воздействие очень высокого давления и температуры. Давление возрастает от перемещения поршня вверх и возгорания топлива от свечи накаливания. Пламя, расползаясь по камере сгорания, генерирует добавочное давление.

Под воздействием сверхвысокой температуры и возросшего давления остатки горючей смеси самовоспламеняются, создавая одну за другой взрывные волны со стремительным возрастанием амплитуды.

Возникает эффект неконтролируемой цепной реакции, в ходе которой пламя на огромной скорости давит на гильзу, обороты двигателя растут до бесконечности — движок идет вразнос, раскручиваясь самопроизвольно. Такую ситуацию трудно взять под контроль.

Последствия детонации двигателя выражены появлением следующих поломок:

  1. Срыв кромок поршней.
  2. Повреждение стенок цилиндров.
  3. Разрыв прокладки головки цилиндров.
  4. Поломка датчика дроссельной заслонки.

При стабильной работе мотора происходит равномерное сгорание топливной смеси с последующей передачей энергии на поршни.

Причины возникновения детонации при включении мотора на холодную

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

Читайте также:  Прямоточный глушитель плюсы и минусы

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

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

Корректировка работы двигателя при помощи электронного управления

Электронный блок управления (ЭБУ), установленный в автомобилях с инжекторным двигателем, регулирует параметры топливной смеси. При помощи ЭБУ производится коррекция угла опережения зажигания с вынужденным снижением объема впрыскиваемой топливной смеси.

Причины детонации частично исчезают, но в результате подобного регулирования мощность силового агрегата существенно снижается. При высоком уровне засоренности форсунок ЭБУ не всегда может осуществлять компенсирующие функции.

Детонация мотора после прогрева

Причины детонации прогретого мотора:

  • поломан датчик заслонки;
  • использование топлива, имеющего низкое октановое число;
  • неисправность и засор форсунок.

После восстановления или замены датчика заслонки двигатель готов к эксплуатации на любых, в том числе и на повышенных режимах. Узнать, есть ли детонация двигателя, причины ее возникновения на прогретом моторе, можно только под нагрузкой при включенной передаче.

Низкое качество топлива, пониженное значение его октанового числа является одной из основных причин, которые способствуют повышению температуры в камере сгорания и увеличению давления в топливных цилиндрах, приводящих к возникновению взрывов.

Чем выше данный показатель топлива, тем лучше оно противостоит самовоспламенению и детонации. Высокое значение октанового числа бензина — это антидетонационный индекс.

Влияние качества топлива и свечей зажигания

Детонация двигателя также может быть вызвана нарушением хрупкого баланса между двумя факторами:

  • качество свеч зажигания;
  • сила сжатия топлива.

Применение неверно подобранных свечей зажигания, может явиться причиной возникновения детонации в двигателе. Назначение данных приборов состоит в контроле внутренней среды двигателя, от точности срабатывания свечей зависит своевременность и качество сгорания топлива.

При нарушении режима сжигания топлива происходит наращивание температуры в камере сгорания и перегреву элементов силового агрегата, приводящее к детонации. Чтобы устранить появившийся дефект, необходимо сменить имеющиеся свечи зажигания на другой рекомендуемый вид.

Недостаточное сжатие топлива в цилиндрах приводит к неполному сгоранию смеси и прилипанию оставшихся компонентов к стенкам цилиндров в виде нагара. В зависимости от качества бензина и уровня очистки топлива происходит образование отложений нагара, что существенно уменьшает объем цилиндра и вызывает детонацию.

Для уничтожения вредных отложений применяются специальные присадки или производится замена марки топлива на другую.

Устранение детонации мотора

На появление детонации инжекторного двигателя влияют следующие параметры:

  1. Угол опережения зажигания.
  2. Обеднение топливной смеси.

Многих автовладельцев интересует, как устранить детонацию двигателя своими руками. Для того чтобы избавиться от взрывного горения горючих смесей, умельцы часто используют следующие приемы:

  1. Эксплуатация движка на более высоких передачах. При работе на высокой скорости сокращается время сгорания топлива на фоне максимального давления. Разгон автомобиля приводит к снижению вероятности появления детонации.
  2. Замена свечей зажигания.
  3. Увеличение влажности воздуха. Более влажный воздух существенно снижает температуру в камере сгорания.
  4. Использование охладителя воздуха интеркулера для снижения температуры воздуха перед нагнетанием его в цилиндры.
  5. Замена бензина на топливо, имеющее более высокое октановое число.
  6. Перемещение трамблера для изменения угла опережения зажигания в сторону уменьшения для стабильной работы карбюраторного двигателя на холостых оборотах.
  7. Торможение двигателя для опережения момента зажигания.

Применение метода корректировки положения трамблера используется на короткое время, чтобы добраться до ближайшей автозаправки и сменить топливо на более высокооктановый бензин. После этого трамблер необходимо установить в прежнее положение для обеспечения оптимального значения угла опережения.

Бывают случаи, когда автовладельцы осознанно производят корректировку угла опережения зажигания в сторону увеличения, обедняя горючую смесь. В результате происходит повышение динамических характеристик автомобиля, увеличивается крутящий момент. При проведении данной операции существенно возрастает вероятность появления детонации двигателя.

Устранение или уменьшение детонации двигателя является сложной задачей. Чтобы выявить настоящую причину возникновения взрывов внутри мотора, необходимо тщательно изучить принцип работы силового агрегата и понять, что способствует их появлению.

Признаки появления детонации движка

В результате ударных нагрузок, возникающих при взрывах, появляются характерные звуки в виде звонкого стука, изменяется состав и цвет выхлопных газов, детали двигателя получают серьезные дефекты. Кроме ярких шумовых эффектов, имеются внешние признаки появления детонации:

  • кратковременный выход черного дыма из выхлопной трубы;
  • уменьшение температуры отработавших газов;
  • кратковременная потеря мощности двигателя;
  • потеря управления работой двигателя вследствие ее неустойчивости;
  • критический перегрев элементов движка.

Элементы, входящие в состав силового агрегата, изготовлены с расчетом на работу при определенных значениях температуры и давления. Ударные нагрузки, возникающие при детонации, превышают все допустимые значения.

Детонационный эффект является наиболее опасным для транспортного средства. Он может возникнуть при неравномерном распределении воздуха и топлива внутри цилиндров, что приводит к внезапным неконтролируемым взрывам.

Для своевременного выявления данного дефекта нужно регулярно контролировать появление посторонних звуков и постукиваний, исходящих со стороны силового агрегата транспортного средства. Именно источники этих звонких сигналов нужно выявить и немедленно убрать причину их возникновения.

Детонация является потенциальной опасностью для движка, поэтому ее нужно постоянно держать под контролем. Она не должна присутствовать при нормальной работе двигателя. Даже небольшой шум в двигателе необходимо постоянно исследовать и убирать причины, вызвавшие его.

Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию они впитывали буквально с первых уроков автошколы, и она была одним из пунктов правильного вождения и обслуживания автомобиля. Характерный звук детонации, который в народе прозвали «стуком пальцев», каждый заучивал буквально с первых километров. Однако начинающие автомобилисты, которые лишь недавно вступили в ряды водителей, могут вообще не знать о таком явлении. Современные автомобили худо-бедно научились бороться с детонацией, и она перестала быть такой распространенной. Но в этом и опасность – сама детонация, как физическое явление, никуда не делась и в современных моторах, при возникновении она все равно наносит сильный вред двигателю, особенно, когда водитель не знает что это такое и как с ней бороться.

Читайте также:  Транспортные средства категории м в картинках

Что такое детонация?

Говоря научным языков, детонация – это произвольное самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя, которое имеет характер взрывной волны. Именно последний параметр отличает детонацию от других случаев самовозгорания смеси в цилиндрах (например, калильного зажигания). Основная проблема детонации не в том, что топливо-воздушная смесь воспламенилась не в «свое» время, а в том, что скорость распространения этого огня в 500-1000 раз больше чем в случае обычного «поджига» от свечи. Именно ударная волна и приводит ко всем негативным последствиям детонации.

Чтобы было понятно, о какой напасти идет речь, перечислим негативные моменты, которые детонация оказывает на двигатель.

1. Все элементы мотора получают перегрузки, что заметно сокращает их ресурс. Особенно страдают поршни и коленвал.

2. Из-за повышения температуры увеличивается риск прогара клапанов и прокладки головки блока.

3. Детонационная волна смывает масляную пленку со стенок цилиндров, что может привести к задирам.

Кстати, характерный звук при возникновении детонации это вовсе не стук пальцев, как принято считать, а удары взрывной волны от детонации по стенкам цилиндров. Если бы пальцы двигателя были настолько изношены, что издавали бы такие звуки, то владельцу этого мотора надо было бы думать не о детонации, а о капремонте.

Причины возникновения детонации

Понятно, что детонация это прежде всего самовоспламенение. Но почему смесь вообще самопроизвольно загорается? В идеальных условиях этого не происходит, однако стоит появиться нескольким дополнительным факторам и тепловая работа двигателя нарушается. И тут сразу жди детонацию.

1. Неправильное октановое число бензина. Двигатель проектируется инженерами под использование топлива определенного типа. Степень сжатия, форма камеры сгорания, сечение клапанов все это выбирается с учетом характеристик топлива. Если использовать бензин, у которого октановое число ниже, то все расчеты нарушаются, а топливо-воздушная смесь начинает детонировать. Это справедливо и для топлива с различными присадками, которое формально по ОЧ подходит. Кстати, у газа октановое число очень высокое, больше 100, поэтому при работе на газу детонация встречается очень редко.

2. Слишком раннее зажигание. Неправильный угол установки зажигания также один из факторов, которые приводят к детонации. Противоречие в том, что двигатель любит раннее зажигание, но его же любит и детонация, так что при настройке нужно найти компромисс, чтобы двигатель работал хорошо, но без детонации.

В карбюраторную эпоху этот навык оттачивали годами, ведь выставлять зажигание приходилось ориентируясь только на слух и ощущения. Инжекторная эпоха эти навыки нивелировала. Теперь зажиганием заведует электронный блок управления, а в самом двигателе встроен специальный датчик. При малейших намеках на детонацию, ЭБУ начинает регулировать угол зажигания. При этом нужно понимать, что его возможности небезграничны – и полностью компенсировать другие факторы ЭБУ не может. Вот почему даже в инжекторную эпоху детонация не является пережитком прошлого.

3. Обедненная топливно-воздушная смесь. Ситуация аналогичная зажиганию, раньше все регулировки были механические и неправильно настроенный карбюратор мог приводить к серьезной детонации, но теперь все в руках электроники, которая очевидных «косяков» не совершает. Не стоит забывать про случаи перепрошивки, когда мотор специально переводят на бедную смесь или проблемы с инжектором, из-за которых смесь в цилиндрах получается неправильной.

4. Неподходящие свечи. Использование свечей с характеристиками, которые отличаются от рекомендованных производителем, тоже может привести к детонации. Смесь сгорает не полностью и ее остатки начинают детонировать.

5. Нагар на стенках камеры сгорания. Закоксованность двигателя тоже один из факторов появления детонации. Слой отложений ухудшает теплоотвод, элементы двигателя сильно нагреваются и от них поджигаются остатки смеси.

6. Манера вождения. Детонация не любит высокие обороты, когда цилиндры быстро «проветриваются», а у несгоревшей смеси мало шансов где-то дополнительно воспламениться. Но детонация любит высокую нагрузку, топлива в цилиндры поступает много и сгорает оно не полностью. Из этого нетрудно сделать вывод – езда на низких оборотах со значительным нажатием педали газа это просто рай для детонации. Водители часто про это забывают – поднимаются в горку на высоких передачах, пытаются резко ускориться чуть ли не с холостых оборотов, не меняют момент переключения передач при увеличении загрузки. Все это способствует детонации. Правда, речь идет только о машинах с механическими коробками передач, «автоматы», вариаторы и «роботы» обычно настраивают, чтобы исключить такие режимы работы.

Борьба с детонацией

Водитель, который не обращает внимание на детонацию, серьезно сокращает ресурс двигателя и приближает его ремонт. Закрывать глаза на регулярное появление детонации нельзя, стоит задуматься над причиной.

1. Владельцу карбюраторного авто нужно проверить зажигание и карбюратор. Зажигание можно диагностировать самому, для этого есть выработанная годами рекомендация. Разогнаться до 40 км/ч, включить 4 передачу (речь, конечно, только о механике) и нажать педаль газа в пол. В идеальной ситуации двигатель должен детонировать буквально пару секунд (если детонации совсем не будет значит зажигание слишком позднее), а потом перейти на нормальный режим работы. Карбюратор в домашних условиях настроить труднее, тут и опыт нужен, и газоанализатор, так что с этим вопросом лучше в сервис.

2. У инжекторных автомобилей появление детонации чаще всего связано с некачественным топливом. Попробуйте поменять заправку или использовать бензин с более высоким октановым числом.

3. Всем водителям, вне зависимости от типа двигателя, стоит оценить манеру вождения. Общая рекомендация – не «насиловать» двигатель на низких оборотах, а выбирать режим работы двигателя в зависимости от степени открытия дросселя. При постоянных стояниях в пробках есть рекомендация периодически раскручивать двигатель до отчески, чтобы сжигать образовавшийся нагар.

Как видите, бороться с детонацией не трудно, но эти простые меры помогут продлить жить двигателя и избавят водителя от многих проблем.