Для чего используется сигнал датчика детонации

Детонация (детонационное сгорание) – отклонение от нормы в работе двигателя, выражающееся во взрывном характере воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах. В норме фронт пламени распространяется со скоростью 30 м/с, тогда как при детонации скорость может достигать 2000 м/с. Явление это нежелательное, так как вследствие ударного воздействия на цилиндры, поршни, головку блока и из-за очень высокой скорости распространения пламени способно вызвать серьезную поломку через 4-6 тыс. км пробега, а иногда намного раньше.

Итак, при детонации первыми под удар попадают газораспределительный механизм и цилиндропоршневая группа. Для предупреждения подобного используется специальный датчик. Рассмотрим подробнее, чем же вызывается детонация? Что такое датчик детонации? Каковы признаки его неисправности и способы проверки?

Почему появляется детонация

Здесь можно выделить три основных причины, из-за которых двигатель начинает работать неустойчиво:

  • октановое число топлива: чем оно выше, тем меньше вероятность возникновения этого неприятного явления (качество горючего тоже важно);
  • конструктивные особенности мотора: агрегаты, имеющие большую степень сжатия, более склонны к детонации, и поэтому в них нужно применять горючее с октановым числом не меньше того, что указано в инструкции;
  • условия эксплуатации двигателя: неправильно выбранная передача, чрезмерная нагрузка на двигатель, неверный состав рабочей смеси — все это тоже приводит к детонации.

Где располагается ДД

На моторном блоке между 3-м и 2-м цилиндрами. Такой выбор не случаен: это наиболее горячее место двигателя и самое маленькое расстояние одновременно к двум цилиндрам. Место фиксации датчика обязательно ровное – чтобы исключить акустическое сопротивление.

Расположение датчика детонации

Чем опасно детонационное сгорание и что его может вызвать?

Но если не соблюдается хоть одно из условий, то высока вероятность возникновения детонационного сгорания, которое в дальнейшем может стать причиной серьезных поломок. Суть данного сгорания сводится к тому, что часть топлива из-за ряда сложившихся факторов в камере сгорания самовоспламеняется. Причем происходит это до того, как между свечными электродами образуется искра, то есть смесь загорается раньше времени.

детонация в двигателе

что такое детонация в двигателе

Особенностью детонационного сгорания является то, что оно подобно взрыву. Сгорание смеси происходит значительно быстрее и сопровождается увеличенным давлением и значительно большей температурой, чем при обычном процессе горения топливовоздушной смеси.

Результатом такого сгорания является оплавление днища поршня, прогорание его или клапанов. В общем, детонация в силовой установке способна нанести огромный вред и надобность в дорогостоящем и длительном ремонте.

Виной же появлению детонации может стать:

  • некачественный бензин с низким октановым числом.
  • особенности конструкции силовой установки (степень сжатия в цилиндре, форма камеры сгорания, положение свечи зажигания и т. д.);
  • изменение рабочих условий в цилиндрах (неправильный угол опережения зажигания, работа под нагрузкой, возникновение значительного слоя нагара, ухудшение качества топливовоздушной смеси).

Причины детонирования топлива

  • Несоответствие октанового числа бензина степени сжатия в двигателе.
  • Низкое калильное число свечей зажигания. Самовоспламенение ТВС происходит от контакта с раскаленным электродом.
  • Ранний угол опережения зажигания.
  • Отложения в камере сгорания. При большом скоплении нагара на поршнях и клапанах уменьшается площадь камеры сгорания, что естественным образом ведет к увеличению степени сжатия. Детонация может появиться еще и вследствие контакта ТВС с перегретыми частичками масляных отложений.
  • Слишком бедная смесь. Избыток воздуха ускоряет окислительную реакцию топлива с кислородом и повышает риск самовоспламенения смеси.

Виды датчиков

По спектральным характеристикам исторически их два – резонансный и широкополосный.

Для чего используется сигнал датчика детонации

В первом для повышения чувствительности используется ярко выраженная реакция на вполне определённые звуковые частоты. Заранее известно какой спектр выдаётся страдающими от ударной волны деталями, именно на них датчик конструктивно и настраивается.

Датчик широкополосного типа обладает меньшей чувствительностью, зато улавливает колебания разных частот. Это позволяет унифицировать приборы и не подбирать их характеристики под конкретный двигатель, а большая способность улавливать слабые сигналы не очень востребована, детонация обладает достаточной акустической громкостью.

Сравнение датчиков обоих типов привело к полному вытеснению резонансных ДД. В настоящее время применяются только двухконтактные широкополосные датчики тороидальной формы, закреплённые на блоке центральной шпилькой с гайкой.

От чего зависит появление детонации

В основе появление детонационного сгорания часто лежат три основных фактора:

  • Качество бензина и его октановое число. Чем выше октановое число, тем больше его детонационная стойкость.
  • Конструктивные особенности двигателя, которые выражаются в геометрии камеры сгорания, степени сжатия топливовоздушной смеси, положении свечей и т.д.
  • Условия эксплуатации мотора. В этом случае влияние оказывает текущая нагрузка на двигатель, нагар и степень изношенности мотора в целом.

Что такое детонационное сгорание и его последствия

Детонация в двигателе – это неконтролируемое возгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, приводящее к «минивзрыву». При нормальном сгорании топлива скорость распространения пламени составляет около 30 м/с, но при детонации она значительно увеличивается и уже может достигать 2 000 м/с. Такие нагрузки на цилиндры и поршневую группу могут привести к серьезной поломке уже через 5-6 тысяч километров пробега. Для предупреждения и контроля этого явления используется датчик детонации.

Для чего используется сигнал датчика детонацииНормальное сгорание топлива и сгорание с детонацией

Сбой

Если механизм поврежден, возникают следующие признаки неисправности датчика детонации:

  • детонация при ускорении;
  • низкий или нестабильный холостой ход;
  • потеря мощности двигателя;
  • звяканье;
  • включение индикатора проверки двигателя;
  • высокий расход топлива.

Отсоединение датчика детонации

Стук двигателя

Одной из наиболее распространенных неисправностей является срабатывание, особенно на высоких скоростях. Это может указывать на трещины или поломки, поэтому устройство необходимо заменить.

Ускоренный расход топлива

Когда механизм выходит из строя, то может произойти быстрое воспламенение топлива. В этом случае необходимо убедиться, что механизм не является причиной этого сбоя, проверив напряжение.

Сложность ускорения

Еще один из признаков, указывающих на повреждение, заключается в том, что при нажатии на акселератор двигатель медленно достигает желаемой скорости. Рекомендуется всегда проводить корректирующее обслуживание автомобиля и проверять механизм на наличие любых из упомянутых симптомов.

Неисправность датчика детонации приводит ко многим неприятным последствиям. Именно поэтому стоит изучить признаки неисправности. Когда в работе автомобиля появляются поломки и ошибки, всегда необходимо проверять, как работает устройство. Ремонт датчика не всегда целесообразен, поэтому может потребоваться замена датчика детонации.

Чем опасна детонация для двигателя?

Для эффективного преображения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движения коленчатого вала максимальное давление в камере сгорания на такте рабочего хода должно достигаться примерно на 15-20° после верхней мертвой точки (ВМТ). При этом топливно-воздушная смесь поджигается дуговым разрядом искры зажигания, а скорость распространения фронта пламени не превышается 30-40 м/с.

детонация топлива в камере сгорания двигателя

В случае излишнего нагрева воздуха в конце такта сжатия, появления в камере сгорания частиц с излишне высокой температурой, топливная смесь самовоспламеняется. Скорость распространения фронта пламени при этом достигает 2000 м/с. Такой взрывообразный характер детонации приводит к повышенной нагрузке на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Последствия детонации:

  • прогорание клапанов и поршня;
  • разрушение поршневых перегородок;
  • прогар прокладки головки блока цилиндров;
  • локальный перегрев поршней, стенок цилиндров и связанная с этим потеря эластичности поршневых колец;
  • ускоренный износ деталей ЦПГ. Взрывообразное горение разрушает масляную пленку, провоцируя сухое трение;
  • оплавление электрода свечи зажигания.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий