Детонация двигателя

Что это такое

Детонация двигателя – это неконтролируемое возгорание горючей смеси в камере сгорания. Этот процесс самопроизвольный и приводит к возникновению ударной волны, действующей на стенки цилиндра и поршневую группу. Возрастает нагрузка и на коленчатый вал, шатуны и вкладыши.

При самопроизвольном возгорании топливной смеси происходит взрыв, который отрицательно влияет на детали силового агрегара

В дизельном двигателе детонация возникает в случае неправильного впрыска дизтоплива. При уменьшении объёма температура поднимается. Её значение намного превышает температуру возгорания топливной смеси. Если сделать преждевременный впрыск, то топливо взорвётся до того, как поршень поднимется до верхней мёртвой точки.

Видео детонации двигателя

Как выглядит детонация в автомобильном двигателе, показано на видео:

https://youtube.com/watch?v=LBijnRTDYlM

Замена датчика

С тем, как проверить датчик детонации ВАЗ-2114 или любой другой модели, разобрались. Отметим, что этот датчик ремонту не подлежит и если он неисправен, то необходимо его заменить.

Замена датчика детонации ВАЗ-2114 – операция простая, но может быть затруднена плохим доступом к нему (16-клапанные моторы). Для смены же понадобиться всего лишь новый элемент и рожковый ключ соответствующих размеров.

Перед откручиванием крепежного болта следует предварительно отсоединить колодку с проводами. Затем болт выкручивается, снимается старый датчик, а на его место устанавливается новый и надежно фиксируется все тем же крепежным элементом. И только после этого подключается колодка с проводами.

Что представляет собой детонация силового оборудования

Если двигатель исправный, при его работе скорость циркуляции пламени составляет около 20 м в секунду. Если же происходит детонация, скорость распространения приумножается в несколько десятков раз: она может достигать до 2 тысяч м в секунду. В результате автомобилист слышит непривычный шум, напоминающий стук пальцев. Все потому, что детонация являет собой миниатюрные взрывы, от которых исходят волны, бьющиеся о поверхность цилиндров.

Нередко проявляется детонация двигателя при выключении зажигания. В данной ситуации даже заглушенный мотор продолжает функционировать. Зачастую в таком режиме двигатель работает несколько секунд, изредка подобная работа может длиться до 20 секунд.

Определение начала детонации

Когда в двигателе начинается детонация, то это хорошо слышно, потому как возникает сильный шум. Потому как последствия этого явления весьма нерадостны, то нужно как можно быстрее определить причину его возникновения. Для устранения неполадок следует изменить работу мотора, иначе детонация разрушит двигатель очень быстро.

Давление волны, которая происходит от вибрирования стенок цилиндра, создает характерный звук, благодаря которому можно определить начало детонации. Высота звуковой волны зависит от многих факторов и конфигурации двигателя автомобиля.

На холостом ходу это явление может случиться, если детали двигателя попали в условия повышенного нагрева. В этом случае даже при выключении зажигания, в двигателе коленчатый вал продолжает двигаться под воздействием энергии, топливо попадает в цилиндр и там нагревается до самовоспламенения.

Причины детонации двигателя

Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.

Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.

Неправильная эксплуатация двигателя

Детонация может проявиться и на полностью исправном моторе: например, при затяжном подъеме на неправильно выбранной передаче с одновременным нажатием на педаль акселератора. В таких условиях коленвал просто не может набрать нужные обороты и разогнать машину.

Зажигание

Некоторые автовладельцы делают угол опережения зажигания ранним, чтобы двигатель быстрее реагировал при нажатии на газ. Так оно и получается, но при этом смесь воспламеняется раньше времени и мотор детонирует, противодействуя движению поршня вверх. Кроме того, в рабочей камере начинает образовываться и накапливаться нагар, в результате чего она уменьшается в объеме и перегревается. Иногда отложения тлеют, делая процесс воспламенения смеси неконтролируемым.

Калильное зажигание и его влияние на детонацию

К детонации силовой установки может привести неграмотная замена свечей зажигания, когда эти детали устанавливаются с неверным калильным числом. Речь идет о явлении, похожим на детонацию, но не являющейся таковой. Калильное зажигание – всего лишь следствие раннего воспламенения смеси, в итоге которого мотор может работать некоторое время даже при выключении зажигания.

Вмешательство в работу ЭБУ

Зачастую владельцы машин стараются любыми методами сделать свое детище более экономным. Для этого производят перепрошивку ЭБУ, ее «чиповку» и иные манипуляции с электроникой блока. В итоге смесь обедняется, топлива действительно расходуется чуть меньше. Но при этом неизбежна детонация, приводящая к сокращению эксплуатационного ресурса двигателя.

Неверное октановое число бензина

Если сравнивать с дизелем, в бензиновой силовой установке смесь воспламеняется не от сжатия, а от электрической искры. При большом октановом числе топливо может сильнее сжиматься без появления детонации. Соответственно: использование горючее с низким параметром (отличающимся от требований производителя авто), неизбежно приведет к этому неприятному явлению. Также стоит учитывать, что не всегда этикетка на колонке АЗС соответствует содержимому ее цистерн. Т. е. если вы хотите заправляться качественным топливом, подбирайте соответствующую станцию. А как показывает практика, сделать это можно опытным путем.

Особенности конструкции

Своеобразие силового агрегата также может быть причиной образования детонации. На процесс ее образования влияют:

конфигурация камеры сгорания;
тип днища поршня;
степень сжатия двигателя;
наличие (отсутствие) турбонаддува.

Наибольшей степенью сжатия, следовательно, и риском детонации обладают турбированные моторы, работающие на бензине. Здесь топливо с низким качеством, имеющее нештатное октановое число, не только неуместно, но и опасно.

Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)

Особенность инжекторных двигателей – наличие элементов, способных контролировать работоспособность системы в любой момент. Ниже рассмотрены датчики, отказ которых ведет к появлению детонации:

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Его неисправность сопровождается провалами мощности и рывками при движении, разгоне, а также «плавающим» холостым ходом. Детонация в этом случае особенно ярко даст о себе знать, когда стиль вождения связан с постоянным «утоплением» педали газа в пол. Стоит заметить: индикатор на панели приборов Check Engine в подобной ситуации чаще всего не загорается.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Если он неисправен, мотор начнет перегреваться и ЭБУ об этом не будет «знать». Т. е. детонация будет проявляться только в критическом температурном режиме.
Датчик детонации (ДД). Выход его из строя – довольно редкое явление: чаще всего повреждаются подходящие к нему провода. Но если неисправен будет именно ДД, лампочка Check не загорится. Чтобы убедиться в неисправности датчика детонации, пустите и заглушите мотор. Затем снимите любую клемму с аккумулятора и через несколько секунд подсоедините снова. Пустите мотор: если детонация появится, но исчезнет до следующего старта, причина – в датчике. Он же может быть «виноватым», если силовая установка продолжает работать при выключенном зажигании.

Описание понятия и механизма детонации

Детонация возникает, когда давление на топливно-воздушную смесь (ТВС) выше нормы. В результате большего воздействия на педаль акселератора, в цилиндре повышается давление, и поршень не может достичь верхней точки своего движения. ТВС воспламеняется значительно раньше, создавая эффект ударной волны.

Выделяемое тепло распределяется по камере сгорания и поршню, создавая перегрев. Несгоревшая топливная смесь вступает в реакцию с деталями двигателя и может осаживаться на стенках в виде альдегидов или спиртов, провоцируя коррозию. В дальнейшем эти химические соединения могут усугублять детонацию.

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Самопроизвольные вспышки горючей смеси в камерах сгорания

Если в нормальном режиме воздушно-топливная смесь может сгорать и распространять фронт пламени со скоростью от 25 до 30 м/с, то во время детонационного процесса фронт распространяется со скоростью в 10–15 раз быстрее. А это уже больше похоже на разрушительный взрыв. Тем не менее детонацию часто путают с калильным зажиганием.

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Калильное зажигание возникает в следствии перегрева деталей камеры сгорания, в основном кокса и нагара на днище поршня, свечах и самой камере. Процесс происходит следующим образом: мы выключаем зажигание, но коленвал по инерции продолжает перемещать поршень вниз, всасывая топливо-воздушную смесь. Она воспламеняется не от искрообразования свечи, а от температуры перегретых деталей. Таким образом, процесс горения может продолжаться ещё несколько секунд, иногда до 10–12.

Калильное зажигание, или всё-таки детонация?

Калильное зажигание

Причинами калильного зажигания могут быть:

В карбюраторных двигателях подача топлива должна перекрываться сразу после выключения зажигания при помощи экономайзера принудительного холостого хода. Именно он может быть причиной нештатной подачи бензовоздушной смеси из-за подклинивания штока клапана. Это происходит потому, что шток может износиться или закоксоваться. Как правило, проблема устраняется чисткой клапана экономайзера принудительного холостого хода, его заменой.
В моторах с инжектором всей системой питания управляет электроника, поэтому причину нужно искать в первую очередь в неисправности датчиков холостого хода, электронном блоке управления двигателем.
В дизельных двигателях причиной калильного зажигания может быть неисправность форсунок, топливного насоса высокого давления, которые также подают солярку в камеру сгорания. В дизелях это чаще может происходит из-за изменения степени сжатия в следствии значительных отложений нагара и в этом случае, действительно, стоит говорить скорее о детонации, чем о калильном зажигании.

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Самопроизвольные вспышки горючей смеси в камерах сгорания

Если в нормальном режиме воздушно-топливная смесь может сгорать и распространять фронт пламени со скоростью от 25 до 30 м/с, то во время детонационного процесса фронт распространяется со скоростью в 10–15 раз быстрее. А это уже больше похоже на разрушительный взрыв. Тем не менее детонацию часто путают с калильным зажиганием.

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Калильное зажигание возникает в следствии перегрева деталей камеры сгорания, в основном кокса и нагара на днище поршня, свечах и самой камере. Процесс происходит следующим образом: мы выключаем зажигание, но коленвал по инерции продолжает перемещать поршень вниз, всасывая топливо-воздушную смесь. Она воспламеняется не от искрообразования свечи, а от температуры перегретых деталей. Таким образом, процесс горения может продолжаться ещё несколько секунд, иногда до 10–12.

Калильное зажигание, или всё-таки детонация?

Калильное зажигание

Причинами калильного зажигания могут быть:

В карбюраторных двигателях подача топлива должна перекрываться сразу после выключения зажигания при помощи экономайзера принудительного холостого хода. Именно он может быть причиной нештатной подачи бензовоздушной смеси из-за подклинивания штока клапана. Это происходит потому, что шток может износиться или закоксоваться. Как правило, проблема устраняется чисткой клапана экономайзера принудительного холостого хода, его заменой.
В моторах с инжектором всей системой питания управляет электроника, поэтому причину нужно искать в первую очередь в неисправности датчиков холостого хода, электронном блоке управления двигателем.
В дизельных двигателях причиной калильного зажигания может быть неисправность форсунок, топливного насоса высокого давления, которые также подают солярку в камеру сгорания. В дизелях это чаще может происходит из-за изменения степени сжатия в следствии значительных отложений нагара и в этом случае, действительно, стоит говорить скорее о детонации, чем о калильном зажигании.

Устройство детонации на Приоре

Датчик детонации на Приоре сделан в форме круга, в нем присутствует отверстие для подключений проводов. Внутри его, в специальном месте располагаются определенные нити, которые при возникновении детонации начинает выдавать импульсы. Нити выполнены из тоненького и довольно мягкого сплава, и пусть они защищены определенной субстанцией, бросать датчик с силой на пол ни в коем случае не рекомендуется.

Устройство детонации на Приоре

Где находится

Для более улучшенной чувствительности датчика детонации его установили на блоке мотора Приоры. Он присоединен на специальный выступ, а также площадку, которая располагается возле второго цилиндра. В этом месте шумы от процесса детонации сильнее всего. Это место располагается со стороны радиатора, чуть пониже самого двигателя.

Если Приора снабжена такими технологиями, в частности как гидроусилитель, кондиционер и многие др., то доступ к ним будет немного осложнен, но все-таки реален. Попросту сказать, доступ к нему имеется со стороны переднего бампера машины.

расположение датчика детонации

Признаки неисправности

Главными неисправностями в системе контроля детонации автомобиля являются:

Устройство вышло из строя.
Оборвался провод к нему.
Поломался разъём устройства.

Во всех этих случаях, устранить все этих неприятности является несложной задачей. Главное, уметь их правильно определять. Во всяком случае, в работе с автомобилем с ЭСУД, диагностика проблем, довольно сложный и ответственный участок ремонта. Исправить первые две проблемы потребует наличие под рукой следующего набора:

Тестер-мультиметра.
Контрольная лампочка.
Провода.
Изолента.
Кусачки или ножи.

Затем присоединяем мультиметр к 2 отверстиям разъёма и включаем зажигание. Если с цепью все хорошо, то тестер укажет напряжение до 5 Вольт. А если с показателями ничего не произошло, то возможно произошел обрыв цепи и его необходимо отыскать. Нужно отсоединить разъём с ЭБУ, просмотреть обе цепи. Найти обрыв и устранить его благодаря проводам и изоленте. Если же тестер показывает исправную цепь, то дело в датчике.

Ошибка датчика детонации

Если происходит обрыв сети, то появляется данная ошибка под кодом 0325. Во многих случаях причиной ошибки являются окислившиеся контакты. Но проблема также может находиться не в датчике и даже не в проводке: так что проверяйте ремень ГРМ, может он соскочил на пару зубьев – проверяйте метки.

Последствия

Детонация мотора приводит к укорачиванию жизненного ресурса двигателя. Такой силовой агрегат способен максимум пройти 100 000 километров, после чего блок цилиндров или головка блока просто развалятся.

Слишком сильная детонация приводит к мгновенному разрушению силового агрегата. Его просто разнесет на кусочки. Прокладка головки блока цилиндров разрушается первой. Она сможет вынести одну единственную детонацию, после чего прогорит и будет пропускать масло и антифриз.

Если вы долго использовали автомобиль с детонирующим двигателем, то следующие решения вас ожидают на станции технического обслуживания:

замена блока цилиндров;
смена коленчатого вала;
установка новой головки блока и поршневой группы.

Однако всех этих проблем можно избежать, если следить за движком, вовремя бывать на сервисном обслуживании. Необходимо менять масло раз в 7 тысяч километров, а бензин заливать только высококачественный АИ 95 на проверенных заправочных станциях.

Детонация как явление

Для предотвращения детонации двигателя на холостых оборотах нужно разобраться подробнее в этом явлении и как оно происходит. Для нормального сгорания топлива, необходимо оптимальное количество воздуха в камере сгорания, что в свою очередь может обеспечить отлаженный двигатель.

В дизельных двигателях это достигается путём сжатия смеси в конце такта, а в бензиновых для этого служит свеча зажигания и пламя от электродов мгновенно распространяется по окружности рабочей камеры. Пока возгорание достигнет дальних мест камеры, смесь может воспламениться самостоятельно, не дождавшись основного фронта пламени.

Появляется незначительная по своей силе волна, которая встретив основную рабочую смесь, мгновенно её воспламеняет. Собственно говоря, это именно та детонационная волна, достигающая скорости около 1000 м/с и создающая неприятный металлический звон. Это неприятное явление в большинстве своём не является причиной больших неприятностей, но если детонация очень сильная, то детали камеры сгорания разрушаются гораздо быстрее.

Ещё различают такой вид детонации, как «дизелинг

», это явление происходит при выключении зажигания. Вы выключили зажигание, а мотор не останавливается и продолжает работу, но какими-то дергаными движениями, обороты то увеличиваются, то падают и всё это напоминает самовозгорание топлива в дизельном двигателе, отсюда и такое странное название – «дизелинг». Он проявляется, когда вы при сильно загрязнённой системе подачи топлива почти полностью закручиваете винт количества.

В первичной камере

заслонка открыта полностью и выходит так, что система дозировки работает постоянно. В этом и скрывается причина детонации двигателя на холостых оборотах. От данного явления нельзя просто так отмахнуться, ваш двигатель может выйти из строя. При сильной детонации возникает дополнительное тепло, и перегрев мотора выходит из допустимых норм.

В этой ситуации при перегреве может разрушиться днище поршня и внутренняя поверхность цилиндра и прокладка головки блока цилиндров будет иметь сильные повреждения. Сильно увеличиться износ деталей кривошипно-шатунного механизма.

Риски и разновидности

Столкнуться с детонацией в жару и на газу, при холодном моторе и даже выключенном двигателе, как оказалось, не проблема. Но автомобилист должен понимать, с чем именно он имеет дело, и чем подобные явления могут обернуться.

Какую машину можно купить за 300000 новую и с пробегом

Фактически речь идет о сильном взрыве внутри двигателя. Как вы понимаете, ничего хорошего в нем нет. Это очень опасно для ДВС. Самая большая нагрузка приходится на цилиндры, что в итоге может повлечь за собой полный выход из строя всего силового агрегата. Первой обычно срывает прокладку ГБЦ. Поскольку она не может выдерживать повышенные нагрузки механического и термического типа, в лучшем случае при детонации придется ее заменить. Если ситуация более сложная, тогда выйдет из строя коленвал, головка блока, цилиндро-поршневая группа и пр.

Как вы понимаете, намеренного желания столкнуться с подобным нет ни у кого. Но порой не всем удается предотвратить возникновение такой ситуации.

Причем не так важно, какой автомобиль у вас в распоряжении. Это может быть старенький ВАЗ 2109, более свежая Лада Гранта, или вовсе какой-нибудь Фольксваген Пассат или Форд Экоспорт последнего поколения

Еще стоит учесть наличие 2 разновидностей детонации.

Допустимая. Большинство автомобилистов даже не замечают, когда она возникает. И в этом ничего страшного нет. Такая детонация актуальна в ситуациях, когда существенно повышаются обороты. Причем сразу же эффект взрыва пропадает. Подобное явление актуально в моторах с повышенным крутящим моментом, большим объемом двигателя и высоким уровнем мощности;
Недопустимая. Именно о ней и идет речь в рамках нашего материала. Проявляется в условиях повышенной нагрузки на мотор и высоких оборотах. Порой хватает буквально несколько секунд, чтобы мотор вышел из строя под воздействием детонации.

Думаю, теперь всем стало понятно, насколько это плохо, когда двигатель детонирует. Можно переходить к следующим вопросам.

Причины детонации двигателя

Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.

Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.