Детонация в двигателе внутреннего сгорания возникает при нарушении процессов сгорания в камере сгорания. Детонация сопровождается металлическим грохотом. Это может привести к повреждению двигателя.
Признаки детонации
Слышимая детонация в двигателе внутреннего сгорания производит мягкий металлический звук. Обычно это сопровождается заметной потерей мощности, неустойчивостью двигателя, перегревом и временным исчезновением черного дыма. Детонация – это явление, при котором смесь самопроизвольно воспламеняется в виде взрывной волны. Чаще всего это происходит при резком ускорении или движении на спуске, или когда водитель нажимает акселератор до пола.
Нормальная работа двигателя
Вспышка происходит
Высокая температура и давление воздействуют на богатую смесь в местах, где она не сгорает, и высвобождаются различные активные вещества. Их объем достигает определенного критического значения. В результате их реакции топливно-воздушная смесь самопроизвольно воспламеняется. В точке детонации температура быстро повышается, и ударная волна распространяется с очень высокой скоростью. Он ударяется о стенки цилиндра. Новые очаги вызывают спонтанное возгорание. Поэтому в устройстве возникает множество взрывных волн. Они вызывают вибрации. Таким образом, характерный стук является результатом воздействия нескольких взрывных волн на стенки цилиндра.
Время жизни одной взрывной волны исчисляется тысячными долями секунды. За это время он успевает нанести большой урон. Когда он попадает на стенки цилиндра, он разрушает масляную пленку. Затем эти детали подвергаются “сухому трению” и коррозионному износу, вызванному продуктами сгорания. Кроме того, давление ударной волны достигает огромных значений, постепенно разрушая детали. Детонация также вызывает перегрев устройства, что также очень разрушительно. Все эти негативные факторы в совокупности оказывают очень большое влияние на срок службы двигателя.
Основные причины детонации двигателя
Факторами, при которых возникает детонация в двигателе внутреннего сгорания, являются условия, способствующие быстрым окислительным процессам в камере сгорания.
1. рабочая смесь в соотношении 9:1. способствует образованию реакций окисления в отдаленных углах камеры сгорания.
2. увеличение угла опережения зажигания. Пиковое давление смещается к верхней мертвой точке. Это способствует повышению давления в камере сгорания и возникновению детонации.
3) Низкое октановое число бензина. Тот факт, что активность окисления топлива увеличивается по мере уменьшения октанового числа.
4. 4) Увеличение степени сжатия. Поскольку двигатели с высокой степенью сжатия должны заправляться топливом с высоким октановым числом.
5. камера сгорания плохо сконструирована. Отсюда плохой отвод тепла, слишком большой диаметр цилиндра и т.д.
Методы борьбы с детонацией
Существуют некоторые методы контроля детонации. Все они основаны на ускорении дожигания несгоревших частей в пламени основного двигателя. Следовательно, можно также замедлить реакцию окисления.
Первый фактор – это увеличение скорости. Так как время перехода реакции окисления значительно сокращается и снижается вероятность самовозгорания. Второй фактор – это вращение (турбулизация) смеси в камере сгорания. Потому что фронт пламени распространяется и детонации не происходит. Третий фактор – ограничение пути фронта пламени. Практически это решается установкой двух свечей зажигания на цилиндр или меньшим диаметром последних.
Для борьбы с детонацией производители автомобилей разрабатывают различные конструкции камер сгорания. Например, форкамерная система зажигания пламени в ГАЗ-3102. Широкое использование электроники в автомобильной промышленности позволило свести это явление к минимуму. Фактически, датчики постоянно отслеживают ситуацию в цилиндрах и изменяют рабочую смесь и угол опережения зажигания при первых признаках детонации. Кроме того, разработаны современные двигатели, работающие на сверхбедных смесях (соотношение 40-50:1), что также предотвращает детонацию.
Основные причины детонации зависят от конкретных условий, при которых происходит детонация в двигателе. Задача состоит в том, чтобы определить, чего именно не хватает двигателю для нормальной работы.
