Детонация двигателя и калийное зажигание - 5.0 RSV_OUTOF 5 RSV_BASEDON 2 RSV_VOTES

PLG_VOTE_USER_RATING20Детонация двигателя и калийное зажигание

PLG_VOTE_STAR_ACTIVEPLG_VOTE_STAR_ACTIVEPLG_VOTE_STAR_ACTIVEPLG_VOTE_STAR_ACTIVEPLG_VOTE_STAR_ACTIVE
 

Детонация в двигатели и калийное зажигание

    Многие автолюбители не раз сталкивались с выходом из строя двигателя автомобиля.

Одной из причин выхода из строя двигателя является детонация. В данной статье мы попытаемся разобраться с этим явлением.

Так что же такое детонация? 

Детонация Детона́ция (от фр. détoner - «взрываться» и лат. detonare — «греметь»). Если попытаться объяснить это доступным языком - то это аномальный для двигателя процесс горения смеси(бензин и кислород) при котором скорость волны достигает 1000-3000 метров в секунду.

 

 

 

Напомним о том что нормальная скорость волны горения не превышает 25-100 метров в секунды. Волна при такой высокой скорости не несет какую либо полезную работу, а лишь разрушает поршни, камеру сгорания, клапаны и создает избыточную нагрузку на Шатуно-поршневую группу.

Основные причины возникновения детонации

При изучении этого явления мною были рассмотрены многие статьи которые считают.

Основными причинами возникновения детонации принято считать некачественное топливо, форма камеры сгорания, угол зажигания.

1. Нагрузка на ШПГ

на мой взгляд основной причиной детонации является  нагрузка которая препятствует поршню преодолеть из ВМТ(верхняя мертвая точка) в положение НМТ (нижней мертвой точки).   

Данную зависимость можно построить исходя соотношения "Нагрузки на ШПГ (шатуно-поршневую группа)" на "количество оборотов двигателя"

 

Шатуно

 

D= N/S

где D - Вероятность появления детонации

N - Давление (Нагрузка на ШПГ (шатуно-поршневую группа) препядствующая преодолению поршня в НМТ)

S - Обороты коленчатого вала

В качестве примера можно рассмотреть Гидротрансформаторные автоматические коробки передач в которых трансмиссия не связана с двигателем механически. При нагрузка на ШПГ минимальна и практически отсутствует детонация даже при некачественном топливе.

Другими словами езда на более высоких оборотах снижает порог детонации. Езда на низких оборотах при больших нагрузках наоборот повышает склонность к возникновению детонации.

 

свой гарфик

2. Ранее зажигание

При ранних углах зажигания топливно воздушная смесь воспламеняется до того как Поршень поднимается в ВМТ (Верхняя мертвая точка).

При этом огненная волна и поршень двигаются друг другу,  давление растет и возникает детонация.

Современные двигатели имеют датчик детонации и при поступление сигнала детонации углы опережения зажигания уменьшаются.

3. Состав смеси.

Номинальный состав смеси колеблется в пределах 1/14 - 1/16. То есть на на 1г полива 16г воздуха.

 Состав бензиновой смеси

При уменьшении количества топлива ниже 1/16 мы получаем обедненную смесь и при которой склонность к детонации стремительно растет. 

4.  Октановое число. 

 Октановое число характеризует стойкость бензина к детонации на бедной смеси. Например А-95, А-98 и т.д., где «А» означает, что бензин автомобильный, а цифры указывают на октановое число по исследовательскому методу.

Стойкость к детонации увеличивается путем многократного гидрокрекинга с выделением различных фракций, одной из которых является бензин.

Далее более крупные молекулы углеводорода (CH) расщепляются на менее мелкие. После чего топливо насыщается водородом (H).

Но так делают в Европе, так же сказывается качество Российской нефти (Urals)

Подобного рода переработка крайне затратна и наши любимые Российские производители стараются прибегнуть к менее затратным видам переработки таким как:

а. Добавление тетроэтилсвинца - запрещен из за вредных выбросов. Так же вреден для форсунок и датчика кислорода. Образует черный нагар по всему тракту ДВС.

в. Добавление Фероцена - употребляют нечистые на руку производители. После недолгого употребления свечи зажигания, и кислородные датчики полностью выходят из строя из за плотного налета ярко рыжего цвета. Камера сгорания так же засоряется рыжим налетом. 

     Так же стоит отметить если использовать бензин с большим Октановым числом чем это предусмотрено конструкций двигателя, то и гореть бензин будет дольше, отдавая большее количество тепла. Следовательно детали двигателя будут перегреваться что приводит к возникновению калийного зажигания

 

5. Перегрев камеры сгорания. 

Наиболее нагретой частью камера сгорания являются:

Впускные клапана около 700 градусов Цельсия.

Выпускные около 500 градусов Цельсия.

Свечи зажигания нагреваются в пределах 500-600 градусов Цельсия.

При перегреве клапанов и свечи зажигания может появиться Калийное зажигание. О котором мы поговорим ниже

Для уменьшения температуры современные производители используют

  • Клапаны с натриевым наполнением,
  • Биметаллические клапаны, седла и клапаны  с добавлением меди, кремния итп
  • Бронзовые направляющие клапанов
  • Свечи зажигание с увеличенным калийным числом.

6. Степень сжатия

При увеличении степени сжатия стойкость к детонации уменьшается.

В следствии чего возникает необходимость увлечения октанового числа топлива.

Как показывает практика степень сжатия не является первоисточником повышения порога детонации.

  • К примеру двигатель Ибадулаева который увеличивает степень сжатия при этом исключает нагрузку на ШПГ в ВМТ за счет позднего зажигания.
  • Двигатели SkyActive Mazda, которые увеличивают степень сжатия пропорционально уменьшая температуру камеры сгорания.

skyactive

7. Недоход поршня из блока цилиндров

При недоходе поршня из блока целиндров бензовоздушная смесь плохо смешивается. 

Это приводит к тому что волна огня не достигает поршня, топливно воздушная смесь догорает не полностью. После чего возникают различного рода осадки (пероксиды итп) не стойкие к детонации.

Различного рода осадки залипают на блоке целиндров в местах недохода поршня и на прокладке ГБЦ при которых возникает калийное зажигание и детонация.

Так же при толщине прокладки ГБЦ-более 0.7мм происходит то же явление. 

Подобного рода явление частично компенсируется вытеснителями и формой камеры сгорания.

Оптимальный недоход поршня 0.3-0.5 мм

Многие "тюнинговщики" злоупотребляют толщиной прокладки для уменьшение степени сжатия при установки турбо - нагнетателя, что приводит к печальным последствиям. Уменьшение степени сжатия я рекомендую производить увеличением камеры сгорания.

 

Недоход поршня

8 .Калийное зажигание

Калийное зажигание так же является аномальным процессом горения при котором скорость волны сгорания достигает 300 метров в секунду. Калийное зажигание является тип горения при котором двигатель изнашивается в результате перегрева.

Особенностью калийного зажигания бензо-воздушной смеси является

  • огромное выделение тепла.
  • Изменение углов зажигание
  • Выделение осадков и пероксидов. 
  • Сопутствующая детонация.

Основной причиной калийного зажигания являются 

1. Перегрев камеры сгорания

2. Пропуски зажигания.

3. Засор камеры сгорания осадками 

Виды опасных осадков при возникновении калийного зажигания, некачественного топлива, а так же чрезмерного попадания масла в камеру сгорания:

 

  • Пероксиды (R-O-O-R)
  • гидропероксиды (R-O-O-H)
  • Первичные продукты окисления -  C-C перекись, С-Н - гидроперекись

Калийное зажигание само по себе очень вредное для двигателя явление более опасное чем детонация. Там где калийное зажигание - там и детонация.

На сегодняшний день отсутствуют какие либо измерительные приборы определяющие и диагностирующие калийное зажигание, что делает ее более опасной чем детонация.

Один из признаков наличия - дизеление при выключенном зажигании, а так же частый перегрев двигателя при исправной системы охлаждения двигателя.

 

9. Форм фактор свечи зажигания

При использовании свечи зажигания меньшего размера свеча зажигания недостаточно выходит наружу в камеру сгорания. при этом 

волна огня затухает раньше чем необходимо, в следствии бензо-воздушная смесь догорает не полностью. Что приводит к выделению пероксидов и прочих  смесей не стойких к детонации

фото свечи в ГБЦ

 

10. Обильные отложения в камере сгорания и на поршне.

Для уменьшения отложений необходимо время от времени ездить на полную нагрузку тем самым продувая камеру сгорания и выхлопную систему.

 

Автор:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 2016г ©