статьи   

15.01.2013 (№ 28) Советы бывалого

Звон поршневых пальцев или немного о детонации и других проблемах




-

Когда машина исправна это чудесно. Но как показывает жестокая правда жизни, даже хорошо отлаженный механизм, когда-нибудь, да и даст сбой, особенно если автомобиль не новый. Опытные автомобилисты могут легко определить проблему на слух, но если вы таковым не являетесь лучше на это не надеяться. Тем более что не каждый звук, доносящийся из под капота, является проблемой. Вот и попробуем разобраться в некоторых из них… 

Да, сбоев в работе двигателя избежать трудно, даже при постоянном и тщательном уходе. Недаром каждое изменение в «голосе» работающего движка должно вызывать беспокойство настоящего автомобилиста. Например, детонация не просто меняет тембр мотора, но может привести и к более серьезным неприятностям. Частенько ее путают со стуком клапанов, да и вообще не воспринимают серьезно и зря.

Чтобы разобраться, что это такое начнем с азов. Обычное горение топлива в цилиндре происходит  при смеси паров бензина и воздуха. Но чтобы эта смесь воспламенилась ей нужно создать соответствующие условия. В бензиновых двигателях таким катализатором является искра, в дизельных – высокое давление сжатия. От электродов свечи к стенкам камеры сгорания пламя распространяется со скоростью 50–70 м/с, пока топливо не сгорит полностью. Но так работает схема при «правильном» горении. В случае с детонацией все несколько иначе. Покуда пламеня распространяется от свечи зажигания к отдаленным зонам камеры сгорания, температура в этих участках повышается настолько, что может случиться ее самовоспламенение еще до прихода фронта огня.

Это создает небольшую ударную волну (т.е. резкий рост давления) и наталкиваясь на своем пути на хорошо подготовленное к воспламенению топливо, сдавливает его. От сокращения бензин тут же воспламеняется и подпитывает скачок добавочной энергией, что приводит к увеличению его мощности, ускоряя до сверхзвуковых скоростей. Другими словами детонация, это тандем, состоящий из ударной волны и преследующего его фронта пламени. Стремительность распространения волны детонации в цилиндре двигателя достигает 1000–1200 м/с – что во много раз превышает обычную скорость продвижения фронта пламени. Неспроста детонацию порой именуют «быстрым горением» и далеко не безопасным. Мощная детонация губительно воздействует на детали, составляющие камеру сгорания, причем преимущественно страдает поршень.

Когда волна детонации взаимодействует на них, мы можем услышать металлический звук высокого тона.

Если учесть, что основанием появления детонации является самовозгорание топлива в самых удаленных от свечи зонах, то естественно, чем больше диаметр цилиндра, тем выше вероятность ее появления. Именно поэтому есть необходимость снижать степень сжатия в двигателях с большим диаметром цилиндра.

По своей силе детонация может быть разной, но, как правило, она имеет место лишь нагрузках на двигатель выше среднего. Незначительная или непродолжительная детонация практически не оказывает вредного воздействия. Более того, КПД двигателя будет выше в том случае, если его настройки будут как можно ближе к условиям обеспечивающим детонации. Поэтому при такой оптимальной регулировке на некоторых режимах работы детонация все равно будет возникать, но слабая. Это вполне нормально, но как вы понимаете этот звук к «стуку пальцев» никакого отношения не имеет.

Вот поэтому возникает второй вопрос: как же отличить звук детонации от всех прочих? Первое, это момент появления. Детонация не возникает на пустом месте и связана с изменением внутренней среды камеры сгорания. Причиной тому может послужить заправка некачественным топливом, нарушение регулировки зажигания или даже  продолжительная езда по шоссе на последней передаче, но не на высокой скорости.

В последнем случае это связано с тем, что толщина слоя нагара в цилиндре становится больше обычного, соответственно степень сжатия возрастает, а отвод тепла наоборот уменьшается.

Второе, изменение нагрузки на двигатель. Наиболее подходящие обстоятельства для детонации формируются в двух случаях – при малых оборотах и предельной для этих оборотов мощности или при максимальной номинальной мощности движка на соответственных оборотах. Первый характерен, как правило, для двигателей с невысокой степенью сжатия. В этом случае детонация обычно слышна при резком увеличении нагрузки на пониженных оборотах. Кстати, на малых оборотах вполне допустима кратковременная детонация (три-четыре «стука») – это даже лучше, чем ее полное отсутствие.  Другой – для моторов, у которых степень сжатия достаточно высокая. В этом варианте детонация проявляется не только при резком росте нагрузки, но и при продолжительном движении со скоростью, близкой к максимальной, что особенно опасно.

Третий вариант - установления детонации по цвету выхлопных газов. Т.е. черный или зеленоватый дым из выхлопной трубы свидетельствует, что скорей всего детонация имела место. Способ этот плох тем, что вы определяете детонацию не по ее появлению, а по ее последствиям. Окрас выхлопного дыма свидетельствует о том, что алюминиевый поршень начал разрушаться и его частички вылетают в трубу.

Утешает лишь то, что довести двигатель до состояния настолько сильной детонации способен не каждый. В такой ситуации одной регулировкой уже дело не обойдется. Скорей всего придется менять поршни и кольца.

Но даже если, залив свежий бензин надлежащей марки выявилась слабая детонация, это еще не означает что нужно сразу лезть под капот и регулировать опережение зажигания.

Да и говорить о скверном качестве бензина тоже рановато. Может быть, на элементах камеры лежит слой нагара больше нормы.

Кстати, для борьбы с отложениями (нагаром) в мировой практике получили широкое распространение специальные добавки к бензину, которые периодически вливают в бак. У нас лишь ведутся разработки по созданию таких добавок. Пока же наиболее доступным средством борьбы с нагаром без разборки мотора остается «прожигание» камер сгорания при ускоренном движении по автомагистрали. В качестве профилактической меры полезно строить свои повседневные маршруты так, чтобы городская езда чередовалась со скоростным шоссе.

Поэтому необходимо проехаться минут двадцать-двадцать пять, избыток нагара понемногу выгорит, и диагностику нужно повторить. Безусловно, если детонация осталась, то нагар ни при чем, а значит, необходима регулировка.

Если вы убедились, что «дело – труба» и ваше вмешательство неизбежно, снизьте угол опережения зажигания и через несколько минут нормальной для вас езды проверку повторите. Если стуки пропали, можете расслабиться: это, в самом деле, была детонация, но вы с ней справились.

Но детонация это не единственная «причуда» автомобильного двигателя. Наверно многие сталкивались с такой ситуацией: остановившись, вы выключаете зажигание, а двигатель еще какое-то время дергается. Некоторые считают что это калильное зажигание, а другие часто путают с детонацией.

Попробуем разобраться в этом вопросе. Известно, что чем меньше нагрузка на двигатель, тем меньше давление и температура в цилиндре, поэтому детонации на холостом ходу нет и не может быть. Почему же при отсутствии искры бензиновый двигатель стопорится, хотя дизель функционирует вообще без искры и топливо там воспламеняется самостоятельно от высоких температур.

Фокус в том, что в дизелях степень сжатия намного выше.  В таком состоянии топливо нагревается до 500–600°С и воспламеняется самостоятельно без помощи искры. В бензиновых же моторах коэффициент сжатия ниже, поэтому и температура в цилиндре ниже. Кроме того, сама способность к самовоспламенению у бензина ниже, чем у дизтоплива, но она все-таки есть. По сути, бензин просто не успевает самовоспламениться. Вот и приходится помогать ему электрической искрой, которая поджигает бензин в необходимый момент. При выключении зажигания помогать некому. Конечно, если бы времени было больше, может быть бензин и успел бы зажечься сам.

Вот как раз здесь и таится истина. При отсоединении зажигания частота обращения коленчатого вала снижается и времени на «размышление» у бензина действительно становится больше, а значит, он успевает самовоспламеняться без помощи электрической искры. В результате этого увеличивается частота вращения коленчатого вала, потом опять пауза… и очередное воспламенение. Это может повторяться несколько раз. Вот почему после отключения зажигания двигатель автомобиля иногда продолжает дергать. Проистекающее в этот момент в цилиндре бензинового мотора очень смахивает на процесс самовоспламенения в дизеле. Поэтому такое явление и назвали «дизелинг». Как вы наверно уже поняли, ничего общего с детонацией этот процесс не имеет.

Дизелинг, конечно не всегда признак плохого (т.е. низкооктанового) бензина, хотя, конечно, на бензине с низким числом октана появление «дерганий» более вероятно.

Но если связи между детонацией и дизелингом (как было доказано выше) нет, то в чем отличие калийного зажигания, могут спросить не только новички. Опять нужно обратиться к сути процесса происходящего внутри цилиндра.

Калийное зажигание, это возгорание топлива от нагретых поверхностей свечи, выпускного клапана. А дизелинг – это воспламенение от сжатия, но вблизи тех же нагретых поверхностей, ведь там топливо прогревается больше.

Значит по сути это одно и тоже, парируете вы, – ан нет!

Дело в том, что понятие «калильное зажигание» означает аномалии в работе свеч, обнаруживающиеся при функционирующей свече зажигания, когда раскаленные части воспламеняют топливо раньше, чем надо, или не в том месте, где это необходимо. В конечном счете это может привести к перегреву поршня, оплавлению свечи или клапана или другим пагубным для двигателя последствиям. Вот почему истинного калильного зажигания следует опасаться. Дизелинг в этом плане практически безопасное явление.

Кстати, двигатели с «калильным» эффектом обычно работают вполне устойчиво на самых разнообразных режимах, и не «дергаются» циклически. И тому есть вполне логичное объяснение: одно из свойств калильного зажигания заключается в том, что, возникая у одного источника, оно приводит к еще большему его нагреву, и потому работа двигателя на калильном зажигании является более устойчивой. Дизелинг, в отличие от калильного зажигания, наоборот, непостоянен. Следовательно, вполне очевидно, что при «дерганье» мотора мы наблюдаем именно дизелинг.

Наиболее вероятной причиной калильного зажигания является перегрев свечи. Это случается, когда свеча по своей термической характеристике не соответствует конкретному двигателю. Источником этого неприятного явления также могут быть выпускной клапан или поршень. Им достаточна меньшая температура, чем у свечи, поскольку поджигающая способность зависит не только от степени нагрева, но и от величины поверхности детали. Чем больше площадь ее контакта со смесью, тем при меньшей температуре возникает калильное зажигание.

Самые подходящие условия для появления калильного зажигания - режим предельной мощности, когда дроссель открыт до конца, а обороты максимальные. Но для обычной эксплуатации автомобиля это нетипично, с таким режимом в основном имеют дело спортсмены или любители запредельного драйва.

Причинами, способствующими повышенному нагреву деталей в камере сгорания и, таким образом, возникновению калильного зажигания, являются: слишком раннее искрообразование; мощностной, обогащенный состав рабочей смеси и плохое охлаждение цилиндров.

Между прочим дизелинг в большей мере свойственен новым двигателям, чем старым. И в этом тоже есть определенный смысл. Ведь чем старше движок, тем ниже компрессия значит и давление, и температура в цилиндре меньше, а именно температура играет здесь главную роль.

Так что по дизелингу, можно судить о состоянии цилиндропоршневой группы. То есть если двигатель после выключения зажигания продолжает некоторое время дергаться, то значит, что ваш моторчик еще совсем не плохо себя чувствует. Но учтите, что отсутствие рывков при выключении зажигания никак не свидетельство выходя двигателя из строя. Дело тут состоит в том, что фактическая степень сжатия для конкретного двигателя по технологическим факторам может различаться от внесенной в паспорт.

Если она окажется большей, то дизелинг скорей всего даст о себе знать, если же в меньшую сторону толчков не будет.

К тому же в современных карбюраторах имеется специальный электромагнитный клапан, выключающий подачу топлива при отключении зажигания. В этом случае рывков не будет, т.к. гореть просто нечему.

В общем, если подвести краткий итог вышесказанному, то важно запомнить несколько простых вещей. Если во время активной езды по автомагистрали в двигателе прослушиваются какие-то непонятные стуки - это не детонация. Логичнее объяснить их самовоспламенением топлива из-за перегрева двигателя или обильного нагара в камерах сгорания. Если стуки появляются на переменных режимах, скажем, при городской езде, то не калильное зажигание тому виной. И, наконец, не нужно панически бояться вспышек в моторе после выключения зажигания.

Желаем вам удачи на дорогах!

 

Сана Шильдик.



Комментарии: обновить

к данной статье нет комментариев.
 


Добавить комментарий:
имя :

текст :

код :






   

Реклама
 Авторские статьи
Темпераментный Пегас
Темпераментный Пегас Появление спортивного автомобиля под названием Pegaso на парижском автосалоне 1951 года вызвало неод...

Необычные слова из мира автотюнинга
Необычные слова из мира автотюнинга Владельцы нестандартных машин общаются на своем особом языке. Предлагаем вам научиться их понимать.....

Совершенный спортседан. Porsche Panamera
Совершенный спортседан. Porsche Panamera Круто ли быть инженером Porsche? Чтобы ответить на этот вопрос, надо понять одну простую штуку: в ка...



 

Опрос
Как часто вы заходите к нам на сайт?
 




Ежедневно
2-3 раза в неделю
В среднем 1 раз в неделю
Не чаще 1 раза в месяц
Зашел сюда случайно...






Авто календарь