Что такое детонация двигателя? Чем она опасна? Как, и почему возникает детонация?

Детонация… Звучит так красиво, что-то типа нация детей — дето-нация… Но нет, это слово, к сожалению, никак не связано с детьми. Для автомобилиста появление детонации — это всегда неприятности, о которых не ведает подавляющее большинство автомобилистов, и наверное, все 100% наездников.

Сегодня, дорогие друзья, расскажу о том, что такое детонация о причинах ее возникновения, а также последствиях детонации для силового агрегата. Поехали!

Как проявляется детонация?

Представьте себе частые звонкие удары металлического характера по мотору, которые напрямую зависят от частоты вращения коленвала. Это напоминает удары металла об металл, например гаечным ключом по блоку цилиндров. Возникает это явление не просто так, и, как правило, связано с теми или иными неисправностями. Когда-то детонацию ошибочно связывали со стуком пальцев, однако пальцы здесь абсолютно не причем, а сам стук возникает по другим причинам.

Как происходит детонация?

Детонация — это, грубо говоря, «гремящий взрыв», именно так это слово и переводится, с французского — взрываться, и латинского — греметь. Детонация — это нарушение процесса воспламенения ТВС (топливовоздушной смеси) в камере сгорания. А именно, когда ТВС воспламеняется взрывообразно, а не равномерно. Сама взрывная волна превышает допустимый порог, и сопровождается громким хлопком. Главной причиной детонации является то, что топливная смесь не воспламеняется от искры, а взрывается самопроизвольно, в результате высокого давления в камере сгорания.

При каких обстоятельствах может проявляться детонация?

• Наиболее вероятно появление детонации на низких оборотах, а также в жаркую погоду на прогретом моторе с ручной коробкой передач. Почему именно на «механике»? Потому что коробка «автомат», практически исключает возможность работы мотора на низких оборотах.
• Детонация возможна в летний зной, когда температура окружающей среды очень высокая и после длительного движения в «тянучке» вы выехали на трассу и решили пришпорить своего стального коня.
• Когда мотору тяжело, например во время движения в гору или с прицепом, или с прицепом в гору, вероятность появления детонации достаточно велика.

Чем это опасно?

Опасна детонация двигателя тем, что очень быстро способна разрушить детали силового агрегата. Мотор имеющий сильную детонацию, под нагрузкой, за какие-то минуты может получить серьезные повреждения и сильный перегрев деталей. Первым под удар попадает поршень, который, по сути, никак не защищен от ударов и перегрева. У него, в принципе нет теплоотвода, а сам материал, из которого он изготовлен имеет относительно низкую температуру плавления. Происходит разрушение перегородок между поршневыми кольцами, множественные задиры в камерах сгорания, а также прогар клапанов, и растрескивание их тарелок. Возможны и другие последствия, например прогар прокладки ГБЦ и разрушение свечей зажигания.

Кроме прочего, из-за детонации возникает вибрация, ухудшающая смазку трущихся деталей, в отдельных случаях возможно разрушение поршневых пальцев и вкладышей шатунов. Ударная волна и резкое повышение температуры, воспламенившихся газов, сопровождается высвобождением большого количества разрушительной энергии. В момент, когда волна самопроизвольного воспламенения сталкивается со стенками камеры сгорания, возникает характерный металлический стук, который и является неотъемлемой составляющей детонации.

Во время нормальной работы двигателя, фронт сгорания повышает давление в цилиндре, сжимая остаток ТВС до 50-60 бар, при температуре ~300 ˚С.  Когда эти значения превышают допустимую границу, возникает детонация. В это же время, подобные условиях необходимы для повышения КПД двигателя, однако разница лишь в том, что инженеры настраивают мотор таким образом, чтобы он работал на безопасной грани, после которой возникает детонация.

Почему это происходит? О причинах детонации!

1. Среди распространенных причин, по которым возникает детонация, можно выделить использование низкооктанового топлива, на двигателях, которым оно противопоказано. То есть, это тот случай, когда автопроизводитель рекомендовал заправляться топливом с конкретным октановым числом, ниже которого нельзя опускаться, а владелец, либо по незнанию, либо преследую экономию заливает более низкооктановое топливо. Например, 92-й бензин вместо 95-го или 98-го. Возможен и третий вариант, когда на АЗС по тем или иным причинам заправили не тот бензин, который вам необходим. Тут есть где разогнаться фантазии, начиная от непреднамеренной ошибки заправщика, до умышленного надувательства клиентов, или продажи некачественного топлива под видом качественного.
2. Вторая причина, по которой возможна детонация — неправильная настройка двигателя. Такое явление характерно для старых карбюраторных движков, на которых довольно просто было сбить все настройки, в сущности, угол опережения зажигания и регулировку состава ТВС. Наиболее вероятна детонация на обедненной топливной смеси, когда в ней воздуха больше, чем топлива.
3. Третья причина — высокий износ мотора, который берет масло, может стать причиной детонации. Моторное масло, попадая в цилиндры может спровоцировать взрывообразное воспламенение ТВС, как говорится, со всеми вытекающими.
4. Причина номер «четыре». Повышение степени сжатия (специально или случайно). Такое бывает в случае, когда проводятся ремонтные работы над блоком цилиндров, например, когда фрезеруется плоскость блока или его головки.
5. Неподходящая слишком тонкая прокладка также может вызвать определенные проблемы связанные с повышением степени сжатия и возникновением детонации как следствия этой ошибки.

Как избежать появления детонации?

Начнем, пожалуй, с того, что об этом уже позаботились автопроизводители, оснастив современные моторы специальными датчиками, которые так и называются — датчики детонации. Они устанавливаются снаружи блока цилиндров, примерно посредине, если мотор рядный и по одному на каждый ряд цилиндров, в случае если мотор V-образный. Задача этих датчиков реагировать на колебания блока цилиндров, которые возникают во время сгорания ТВС. Чувствительный элемент датчика образует сигнал переменного напряжения и когда он фиксирует изменения высокочастотной амплитуды, что в переводе на человеческий язык означает — появление вибрации стенок блока цилиндров. Получая такие данные, электронный блок управления (сокр. ЭБУ), производит корректировку угла опережения зажигания, делая его более поздним, и в это же время, изменяя характеристики подачи топлива.

Второй момент — не провоцируйте сами возникновение детонации, для этого достаточно соблюдать рекомендации автопроизводителя, касательно топлива. Если низкооктановое топливо было залито единожды и по ошибке, то возможно большого вреда для мотора не будет. Но если владелец регулярно заправляет топливо с более низким октановым числом допустим 92-й, преследуя экономию, то в один не прекрасный момент можно попасть на плохой 92-й, в котором октановое число будет еще ниже. В таком случае существуют все шансы на то, чтобы возникла детонация со всеми ее вытекающими последствиями.

Если же мотор «с мозгами» работает на вполне нормальном топливе, которое соответствует требованиям автопроизводителя начинает «болеть» детонацией, в таком случае выход один — обратиться к специалистам для диагностики и устранения этой проблемы. Чем раньше вы обнаружите детонацию, и чем быстрее обратитесь за помощью, тем менее разрушительными будут последствия, для двигателя и вашего кошелька.

Рекомендую: Видеоверсия статьи!