Детонация. С этим явлением хотя бы раз наверняка сталкивался каждый автолюбитель. Металлический перезвон из под капота после резкого нажатия на педаль газа наверняка слышали многие. Особенно часто со «звоном пальцев» сталкивались те, кто начинал накатывать свой водительский стаж на автомобилях с карбюраторными двигателями.
При детонации рост давления в цилиндре происходит скачкообразно.
Тогда эта самая детонация в первую очередь ассоциировалась с топливом низкого качества. Точнее говоря, с топливом, чье октановое число ниже, чем следует. Ведь чем оно ниже, тем быстрее скорость горения бензина. А значит, и взрыв топливно-воздушной смеси происходит не с плавным нарастанием давления в камере сгорания, а значительно быстрее. Как следствие, поршень на такте сжатия «получает» по голове намного раньше и сильнее, чем это следует. Чтобы этого не произошло, поджигать такое топливо следует позже.
Правильно выставить угол зажигания, вращая трамблер, и тем самым устранить детонацию, мог далеко не каждый автолюбитель.
На карбюраторных двигателях «запаздывать» искру бывалые автолюбители заставляли при помощи трамблера. Вращая прерыватель-распределитель по часовой или против часовой стрелки, они на слух добивались такого момента, когда после резкого открытия дроссельной заслонки, на прямой передаче и при 60 км/ч «пальцы звякали» буквально пару раз. Такая установка зажигания считалась оптимальной.
Датчик детонации постоянно слушает мотор и корректирует зажигание во избежании детонации.
На современных автомобилях за своевременность воспламенения топливно-воздушной смеси уже отвечает электронный блок управления двигателем. Помогает ему в этом датчик детонации, который расположен на блоке двигателя и постоянно слушает мотор. Сам датчик детонации — не что иное, как пьезоэлектрический микрофон. В случае появления детонационных звуков он тут же выдает команду ЭБУ на коррекцию зажигания. В этом случае искра на свечах проскакивает позже, и детонация проходит. Но, как следствие, процесс горения топлива уже не оптимален и мощность двигателя падает. Впрочем, лучше потерять в мощности, чем при длительной детонации потерять мотор.
Кстати. Вопреки расхожему мнению, при детонации, звенят не поршневые пальцы. Звенит блок. Бьющиеся о стенки цилиндров при каждом такте сжатия ударные волны, появляющиеся в результате горения топливной смеси на сверхзвуковой скорости, и провоцируют этот характерный звук.
Толстый слой нагара на поршне и своде камеры сгорания уменьшает её объем и повышает степень сжатия, тем самым провоцирует детонацию.
Помимо низкооктанового топлива, причиной появления детонации в двигателе может стать и нагар. Во-первых, нарастая на поршнях и своде камеры сгорания, он может существенным образом уменьшить размер камеры сгорания и тем самым повысить степень сжатия двигателя. А чем выше степень сжатия, тем более высокооктановое топливо ему требуется. И может так случится, что в один из дней двигатель придется перевести на более дорогое топливо, нежели он потреблял ранее. В противном случае от детонации будет уже не избавиться.
Если нагара много, то при высоких температурах он может начать тлеть. Это наглядно демонстрирует поднесенная к нагару газовая горелка.
А еще нагар, если его слишком много, может тлеть в камере сгорания. И тогда он уподобляется раскаленным углям. При попадании на него топливно-воздушной смеси может произойти самопроизвольное ее воспламенение. Так, к примеру, вспыхивают угли на мангале от капающего с мяса жира. В этом случае воспламенение происходит не только не в то время, когда надо, но и не там, где надо. Такой вид самопроизвольного воспламенения топливно-воздушной смеси называют калильным зажиганием. И случается оно не только из-за неправильно подобранных свечей зажигания. Вывод: С нагаром нужно бороться.
При LSPI самопроизвольное воспламенение топливной смеси в камере сгорания может произойти либо от смеси топлива и масла, либо от отделившейся от жарового пояса раскаленной частички нагара.
Существует еще один вид неконтролируемого воспламенения топливной смеси. Именуется он Low Speed Pre-Ignition, что переводится как преждевременное воспламенение на малых оборотах. Характерен он лишь для турбированных двигателей с непосредственным впрыском и проявляется при резком переходе от низких оборотов к высоким. Например, при динамичном старте автомобиля со светофора. Из-за высокой степени сжатия и малого времени впрыска часть топлива не успевает смешаться с воздухом и локализуется в районе жарового пояса поршня. Смешиваясь там с маслом, топливо образует смесь, которая воспламеняется гораздо быстрее чистого топлива. Помимо этого поджечь топливо могут и отслоившиеся от жарового пояса частички раскаленного нагара. LSPI — явление коварное. Проявится оно может в любой момент. И в отличие от обычной детонации, предотвратить его не может даже датчик детонации. Разрушение двигателя происходит мгновенно.
Отколотая часть поршня и переломанные перегородки между поршневыми кольцами. Таков результат LSPI.
Следует заметить, что исследование этого явления выявило определенную закономерность. Выяснилось, что масла с большим содержанием кальция в качестве детергента (моющие присадки) значительно увеличивают вероятность появления LSPI. В то же время сокращение кальция с 2500 ppm до 1250 рpм и введение магниевых моющих присадок значительно снижает фактор появления данного вида самопроизвольного воспламенения к минимуму. А увеличение в масле молибдена и вовсе устраняет это явление. Результатом этого исследования впоследствии стало масло с SP пакетом присадок по классификации API.
В скором времени линейка моторных масел нашей компании также пополнится маслами на SP пакете. Такие масла не только обеспечивают современным форсированным двигателям высокий уровень защиты от износа, но и практически полностью исключает такое явление, как LSPI. Следите за нашими публикациями.
Наша страница на DRIVE2:
