Toyota причины детонации двигателя

Toyota причины детонации двигателя

Детонация на двигателях 3S-FE может возникнуть по разным причинам. Главное вовремя ее установить и устранить. Указанное явление может привести к необходимости проведения капитального ремонта силового агрегата. Рассмотрим причины возникновения и процесс детонирования на силовых агрегатах 3S-FE.

Toyota причины детонации двигателя

Замена ДД на моторе 3S-FE

Заменить датчик детонации на силовом агрегате 3S-FE не требует наличия специальных навыков и длительного времени. Предварительно понадобиться ослабить болты крепления переднего колеса с правой стороны.

После этого машина поднимается домкратом и отсоединяется рулевой наконечник от поворотного кулака. Это позволит получить пространство для демонтажа ДД.

В дальнейшем потребуется выполнить следующие действия:

  • в получившейся нише, найти датчик детонации 3S-FE, можно при помощи фонарика. Его особенностью является фишка с одним контактом. Ее необходимо отсоединить;
  • датчик откручивается при помощи торцевой головки на 27 и трещотки. Возможны проблемы со срыванием его с места. В этом случае, понадобиться использовать дополнительный рычаг;
  • выкрутить ДД до конца и установить новый.

Toyota причины детонации двигателяРасположение ДД на моторе 3S-FE

Процедура монтажа нового датчика на двигатель 3S-FE выполняется в обратном порядке.

Детонация ДВС

Не корректный процесс воспламенения в силовом агрегате 3S-FE возникает из-за нарушения нормального цикла сгорания топливной смеси в цилиндрах. Подаваемое в камеру сгорания топливо, сгорает слишком быстро, что способствует формированию большого количества энергии. Она приводит к образованию ударной силы, которая препятствует нормальному движению поршня.

Детонация происходит при воспламенении топливной смеси в тот момент, когда поршень еще не отработал цикл сжатия.

Время нормального воспламенения топливовоздушной смеси должно совпадать с моментом подхода поршня к верхней мертвой точке.

При этом распространение образовавшегося пламени в цилиндре должно осуществляться со скоростью 30 м/с. Процесс детонации в моторе 3S-FE сопровождается увеличением указанного показателя до 2000 м/с.

Toyota причины детонации двигателя

Из-за чего может детонировать двигатель

Выделяются две основные причины возникновения детонации моторов 3S-FE:

  • не соблюдение рабочих режимов эксплуатации силового агрегата;
  • применение бензина низкого качества.

Toyota причины детонации двигателяДатчик детонации на моторе 3S-FE

Нарушение эксплуатации двигателя, чаще всего, проявляется при его работе под нагрузкой. В этом случае, требуется правильно совмещать обороты коленчатого вала с соответствующей передачей.

В противном случае, работа мотора будет сопровождаться проявлением звонких металлических стуков. Ещё одним фактором, способствующим образованию детонирования, является раннее зажигание.

Данный фактор сопровождается воспламенением топлива до момента возврата поршня в верхнюю мертвую точку. Это приводит к образованию противодействующей силы относительно движения поршня.

Сильное влияние на формирование детонации оказывает состояние камеры сгорания. Наличие сильного нагара приводит к сокращению объема, что увеличивает степени сжатия, а также повышению температуры внутри цилиндра. При эксплуатации мотора 3S-FE со свечами зажигания с не подходящим калильным числом, также может проявиться неверное воспламенение.

Toyota причины детонации двигателяДатчик 3S-FE одноконтактный, сигнал может идти только от него к ЭБУ мотора

Контроль над соотношением подаваемой топливовоздушной смеси ведется электронным блоком управления. Заводские настройки позволяют топливу сгорать за установленный промежуток времени. При внесении изменений в ЭБУ, посредством применения новой прошивки, со временем может возникнуть детонация двигателя.

От используемого бензина, также зависит вероятность не правильного воспламенения в моторе 3S-FE. В первую очередь, она может проявиться из-за несоблюдения октанового числа, прописанного заводом изготовителем. Но наблюдаются ситуации, когда владельцы выполняют требования по используемому бензину, а проблема все равно возникает. В этом случае, причиной является низкое качество топлива.

Последствия детонации

Процесс не верного воспламенения приводит к негативным последствиям для двигателя, которые могут сопровождаться его полным выходом из строя или существенным уменьшением ресурса. Среди них:

  • значительно теряется мощность;
  • увеличивается расход топлива;
  • уменьшается ресурс кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы;
  • увеличивается температура.

Toyota причины детонации двигателя

Ударная волна, возникающая в результате несвоевременного сгорания смеси, приводит к нарушению масляной пленки внутри цилиндров. Это сопровождается увеличением трения между поршнем и цилиндром, что влечет за собой нарушение температурного режима двигателя. В результате постоянного перегрева, общего или локального, может произойти прогорание прокладки головки блока или расплавление поршня.

Принцип работы ДД

Главной конструктивной частью датчика детонации является дискообразный пьезоэлемент. Он предназначен для преобразования механической энергии в электрическую, при проявлении установленной частоты колебаний.

В тех случаях, когда в результате детонации возрастет частота колебаний силового агрегата, и она сравняется с уставкой пьезоэлемента, он начнет обтекаться током. Это будет зафиксировано электронным блоком управления.

Датчик напрямую вкручивается в мотор 3S-FE, имея соединение с ЭБУ одним проводом.

Видео

Видео Двигатель Обслуживание Своими руками Toyota причины детонации двигателя

Вам также может понравиться

Почему возникает детонация двигателя после выключения зажигания: причины и устранение

Точное определение слову «детонация», которое можно найти сейчас, есть в энциклопедии журнала «За рулём». Правда, там само определение называют «причиной», чтобы подчеркнуть важность явления детонации.

Итак, детонация двигателя – это самовоспламенение топлива в тех зонах, которые наиболее удалены от свечи. Вот так, просто и понятно – никаких «взрывов» или «стука пальцев». Правда, в действительности детонация проявляет себя характерным металлическим призвуком.

Его ещё можно назвать «цокотом». Причины детонации инжекторного двигателя рассматриваются дальше.

Причины детонации дизельного двигателя

При нормальной работе ДВС смесь возгорается, когда поршня находится в верхней точке ВМТ, при опережении угла зажигания в 2 – 3 °. Догорание смеси продолжается и после ВМТ при движении поршня в обратную сторону. Расчетная скорость перемещения языка пламени равна 30 м/сек. Во время взрыва данный параметр резко возрастает, достигая значения 2 тысячи метров за одну секунду.

Детонация двигателя возникает при:

  • постоянном движении машины;
  • возрастании нагрузок;
  • при работе на различных передачах;
  • в т. ч. на холостом ходу.

  Почему машина заводится и сразу глохнет: основные причины

Она вызвана нарушениями параметров при сгорании топлива. Плавный процесс мгновенно сменяется сильным взрывом, что приводит к негативным последствиям:

  • разрушения поршней, цилиндров;
  • деталей кривошипно-шатунного механизма;
  • резкое возрастание температурного режима;
  • уменьшение мощностных характеристик;
  • возрастание потребления горючего.

Наиболее частые причины детонации двигателя:

  1. Нарушение регулировок.
  2. Некачественное смешение горючего с кислородом.
  3. Недостаточная эффективность охлаждающей системы.
  4. Нарушение эксплуатационных требований.
  5. Применение бензина низкого октанового числа.
  6. Конструктивные недоработки двигателя.

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.

Последствия детонации двигателя

Для осуществления разгона транспортного средства, водитель резко вдавливает педаль газа.

При попадании топлива в условия с повышенным давлением, сверхвысокими температурами, происходит воспламенение.

Внутри камеры генерируется дополнительное давление, создается взрывная волна с возрастающей амплитудой, возникает цепная реакция, не поддающаяся контролю, коленвал вращается с огромной скоростью.

Детонация приносит огромные разрушения элементам двигателя:

  1. Срываются и обламываются кромки поршней.
  2. Нарушается целостность цилиндров, разрушаются стенки.
  3. Прокладка головки ГБЦ полностью разрывается.
  4. Датчики дроссельные выходят из строя.

Влияние особенностей эксплуатации на силу детонации

Даже в исправном механизме велика вероятность, что произойдет детонация двигателя при разгоне или при эксплуатации машины с повышенными нагрузками. Топливо начинает детонировать при длительных подъемах, особенно если скорость превышает установленную передачу. Выражаясь иначе, водитель не должен давить на газ при преодолении подъема, пока не осуществит переход на понижение скорости.

В это время коленчатый вал имеет низкие обороты, не хватает мощности на подъем автомобиля в гору. В общее звучание работающего двигателя добавляются отчетливые детонационные стуки, вызванные высокочастотной взрывной волной.

Топливовоздушные смеси вызывают детонацию при недостаточном охлаждении и неисправностях в системе:

  • преждевременное раннее зажигание;
  • перегревание мотора;
  • наличие большого количества нагара в камерах;
  • закоксованность стенок цилиндров, приводящая к увеличению степени сжатия.

Интересно: Известны случаи, когда мастера тюнинга искусственно устраивают раннее преждевременное зажигание. Этим способом пытаются улучшить реакцию движка на нажатие педали газа при работе на уменьшенных оборотах. Смесь воспламеняется раньше, чем поршень достигает ВМТ, т. е. препятствует его движению. Здесь главное – не допустить перегрева.

Если накопилось много нагара, объем камеры резко уменьшается, а значит степень сжатия возрастает. Вредные отложения способствуют значительному повышению температурного режима .

Случается, что нагар тлеет, в результате чего смесь самовоспламеняется в самый неподходящий момент (эффект калильного зажигания). Это неконтролируемое явление – детонация двигателя при выключении зажигания.

При несанкционированном возгорании топлива двигатель несет серьезный ущерб, его моторесурс значительно сокращается.

Дизелинг или калилка?

После теории можно «вернуться к нашим баранам». В начале статьи было сказано, что остановленный двигатель может работать только на карбюраторных движках.

Объясняется это тем, что на дизельных и впрысковых моторах, как правило, имеется электромагнитный клапан отключения подачи топлива, работающий от ключа зажигания.

После поворота ключа горючее в цилиндры не поступает, и «детонировать» больше нечему.

  Сравнение деталей и характеристик двигателей 21126 и 21124

Как же узнать, в чем заключается причина, что двигатель после остановки якобы детонирует. Хотя, как было показано выше, термин «детонация» к этому случаю не подходит. На самом деле имеет место калильное зажигание, или дизелинг. Но что конкретно?

Читайте также:  График с характеристиками двигателей ваз

Уже было сказано, что «калилка» возможна как на работающем моторе, так и при выключенном зажигании. Что касается дизелинга, то он существует только на выключенном двигателе. Основные признаки двух явлений:

  • Если после остановки мотора он работает словно в конвульсиях, то есть: схватит — заглохнет, схватит — заглохнет, — значит, имеет место дизелинг. Переменный характер вспышек обьясняется изменяющимся временем нагрева рабочей смеси для ее самовоспламенения.
  • Признаком калильного зажигания является спокойная, ровная работа двигателя при выключенном зажигании. В этом случае вспышки инициируются раскаленными деталями двигателя, играющими роль свечей зажигания.

Детонация при запуске двигателя

Холодный инжектор при запуске может детонировать при поступлении обедненного топлива в цилиндры. Как правило, это обусловлено засорением отверстий распыляющих форсунок. При их засоре топливо подается в ненадлежащем объеме.

После прогрева детонация исчезает. Чтобы избавиться от негативного эффекта, рекомендуется регулярно проверять и очищать топливные фильтры. Засорение форсунок считается серьезным дефектом, избавиться от которого трудно без демонтажа.

Ранее зажигание

Другая причина, по которой может происходить детонация может являться ранее зажигание.

Настройки зажигания таковы, что происходит слишком раннее возгорание воздушно-топливной смеси, что ведет к перегреву и провоцирует внутренний перегрев двигателя и деталей, приводя тем самым к процессу детонации.

Для устранения такой детонации, нужно отрегулировать зажигание, проверить его угол. Причина детонации может быть в свечах зажигания.

  • Читайте по теме: Регулировка зажигания ВАЗ 2105.
  • Если они не соответствуют по своим техническим характеристикам, рекомендованным производителем двигателя, либо просто являются некачественными.
  • Для этого необходима их проверка и при необходимости замена.

Детонация дизельного двигателя

В отличие от инжекторов, в дизелях топливо не поджигается, оно самовоспламеняется при впрыске в цилиндр с раскаленным сжатым воздухом.

Если объем горючего превышает установленную величину, в камере сгорания развивается ударная волна.

Детонация двигателя на холостых оборотах сопровождается громким звуком, считается, что данный эффект не представляет опасности и постепенно исчезает с увеличением нагрузки.

Причины детонации дизельного двигателя на холостых оборотах – задержка возгорания топлива. Этот временной промежуток сокращается по мере возрастания температуры в системе.

Как снизить вероятность возникновения детонации:

  1. Уменьшить количество, впрыскиваемого горючего.
  2. Разделить камеры сгорания (предварительный отсек, рабочий).
  3. Впрыскивать топливо по методу MAN.
  4. Добавлять специальные присадки в дизтопливо, за счет которых происходит ускорение возгорания.

Детонация дизельного двигателя после выключения зажигания возникает по следующим причинам:

  • засорение отверстий форсунок;
  • отказ насоса ТНВД;
  • отложения нагара.

Свечи

Плохие свечи способствуют появлению детонации. За состоянием свечей надо следить регулярно.

  Volkswagen Passat 2000 – 2005, поколение B5 рест.

Третья распространённая причина – это использование свечей, не соответствующих требованиям производителя.

Водители, стремясь сэкономить, покупают отличные от рекомендованных производителем запчасти. Свеча зажигания помогает контролировать воспламенение горючей смеси. Неверно подобранные свечи изменяют рабочий объём камеры сгорания.

Температура деталей силового агрегата повышается. Поэтому неправильные свечи — источник возникновения детонации после отключения зажигания.

Перечисленные выше первопричины под силу устранить водителю самостоятельно без помощи мастеров со станции техобслуживания.

Подробнее о свечах на автомобили Лифан

Рекомендации опытных автомобилистов

При изготовлении автомобильных двигателей все детали имеют определенные параметры, рассчитанные на эксплуатацию в номинальных температурных режимах. При детонации двигателя транспортное средство подвергается ударным нагрузкам, превышающим допустимые значения. Неравномерное распределение горючего и кислородных масс приводит к неожиданным сильным взрывам.

Чтобы выявить и предотвратить случаи детонации, рекомендуется прислушиваться к равномерности звуков работающего двигателя. При выявлении нестандартных постукиваний, шумов, необходимо остановиться и выключить мотор. Далее нужно определить источник неизвестных звуков и попытаться ее устранить.

Во избежание разрушительных последствий, детонация должна быть под постоянным контролем. Главное помнить: при нормальной работе не должны возникать даже небольшие изменения в звучании мотора.

Некачественное топливо

  1. Если показатель октанового числа залитого топлива меньше, чем необходимо для данного двигателя, то процесс детонации неизбежен.

  2. При несоответствии октанового числа топлива (как правило, оно меньше чем нужно), происходит процесс его активного сгорания, этот процесс настолько быстрый, что сгорание напоминает небольшой взрыв внутри камер.
  3. К примеру, по инструкции положено заливать в бак бензин АИ-98, а водитель заливает АИ-95.

Происходит выделение большого объема тепловой энергии, и под давлением выброс энергии приводит к детонации, т.е. внутреннему микровзрыву, который ощущается водителем в виде детонационных толчков.

  • Кроме несоответствия октанового числа топлива, детонацию может вызвать просто некачественное топливо, которое произведено с нарушением всех требований и норм.
  • Некоторые водителя, чтобы не использовать более дорогое высокооктановое топливо, но при этом не допустить детонации двигателя, устанавливают более позднее зажигание.
  • По отзывам экспериментаторов, данное действие спасает ситуацию, так как топливная смесь начинает воспламеняться вовремя, полностью сгорает без выделения лишнего тепла и создания большего давления в цилиндрах.
  • Но каждый водитель делает это на свой страх и риск.

Двигатель детонирует во время разгона: как распознать детонацию и что делать в этом случае

Начнем с того, что ряд неисправностей двигателя опытные автомеханики и сами водители могут определить по звуку работы ДВС. Как правило, появление «звона» при резком нажатии на газ на повышенных передачах или «бубнящий» звук после выключения зажигания не сильно пугает начинающих автолюбителей, однако зачастую это звук детонации двигателя.

При этом в ряде случаев такие звуки поголовно списывают на стук поршневых пальцев. Однако важно понимать, что зачастую дело не в пальцах, а в детонации, которая в скором времени может обернуться серьезными неприятностями и дорогостоящим ремонтом мотора.

Нужно учесть, что поршневые пальцы обычно стучат на сильно изношенных моторах, в которых уже давно имеются проблемы с поршнями, кольцами и т.д. При этом звонкие постукивания в относительно «свежем» силовом агрегате с нормальной ЦПГ никак не являются звуками ударов металла по металлу.

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах. Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах,  при резком нажатии на педаль газа в движении и т.д. Также мы рассмотрим, что  делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Детонация двигателя: основные признаки

Итак, детонация представляет собой неконтролируемый хаотичный процесс сгорания топлива, который больше похож на взрывы в цилиндре. Причем эти условные взрывы происходят несвоевременно (например, на такте сжатия, когда поршень еще движется вверх). В результате ударная волна и высокое давление становятся причиной сильнейших нагрузок на элементы ЦПГ и КШМ, буквально разрушая мотор.

Детонацию определяют не только по звуку, но и по ряду других признаков. Прежде всего, двигатель теряет мощность при нажатии на газ, также мотор может немного дымить в момент резкого нажатия на педаль акселератора серовато-черным дымом. Обычно сильная детонация сопровождается перегревом двигателя, на холостых и под нагрузкой работа ДВС может быть крайне неустойчивой, скачут обороты и т.д.

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

Специалисты выделяют несколько главных причин, по которым топливо детонирует в двигателе.

  • Прежде всего, стоит сразу выделить использование низкооктанового бензина в агрегатах с высокой степенью сжатия. Если просто, октановое число бензина (
    АИ-92, 95 или 98) фактически указывает на его детонационную стойкость, а не на качество, как многие ошибочно полагают.

Использование топлива с неподходящим октановым числом для конкретного двигателя закономерно приводит к тому, что топливно-воздушный заряд детонирует при сильном сжатии. Еще добавим, что простые двигатели, которые не имеют ЭСУД и датчика детонации, подвержены большему риску.

  • Закоксовка двигателя. Важно понимать, что современные моторы не только на иномарках, но и на отечественных авто сильно отличаются от аналогов времен СССР. В двух словах, если моторы на модели «Москвич» 2141 имели степень сжатия около 7 единиц и нормально работали на любом топливе, то сегодня агрегаты имеют от 9 до 11 и более единиц.

При этом уменьшение физического объема камеры сгорания в результате образования слоя нагара приведет к тому, что топливный заряд в цилиндре будет сжиматься сильнее, при этом появляется детонация. Если к этому добавить и низкое качество топлива на отечественных АЗС, тогда риски еще более возрастают.

  • Нарушение процесса смесеобразования. В этом случае может начать детонировать слишком «богатая» смесь, в которой много топлива по отношению к количеству воздуха.

Отметим, что такая детонация может быть кратковременной и часто остается незамеченной для водителя, однако об отсутствии вреда для двигателя при этом говорить никак нельзя.

  • Угол опережения зажигания (УОЗ). Простыми словами, угол зажигания определяет, в какой момент будет подана искра в камеру сгорания. Если учесть, что в норме топливо не взрывается, а горит, тогда становится понятно, что процесс сгорания также занимает некоторое время.

При этом важно сделать так, чтобы максимум давления газов на поршень, которые образуются в результате сгорания порции топлива, приходился именно на момент рабочего хода поршня. Только так можно эффективно передать через поршень энергию расширяющихся газов на коленвал.

Для этого искру можно подать немного раньше того момента, пока поршень дойдет до верхней мертвой точки (ВМТ). За это время топливо успеет воспламениться, а расширение газов и рост давления на поршень как раз произойдет в тот момент, когда поршень уже достигнет ВМТ и затем пойдет вниз.

Читайте также:  Вой двигателя на малых оборотах

При этом нужно понимать, что неправильная регулировка УОЗ (сдвиг момента воспламенения ближе к ВМТ), когда смесь воспламеняется практически тогда, когда поршень уже поднялся верхнюю мертвую точку, часто становится причиной появления детонации. Опять же, традиционно добавим к этому еще и низкое качество топлива.

  • Конструктивные особенности камеры сгорания. Бывает так, что некоторые двигатели изначально склонны к детонации. В ряде случаев причиной является само устройство камеры сгорания, реализация ее охлаждения и т.д.

Еще виновником могут оказаться и поршни, у которых отмечен неудовлетворительный тепловой баланс (например, днище поршня утолщено ближе к центру, что заметно ухудшает качество отведения избытков тепла). Так или иначе, но риск возникновения детонации на подобных моторах намного выше.

  • Перегрев двигателя. Если обратить внимание на предыдущий пункт, становится понятно, что повышение температуры в камере сгорания является причиной детонации. Вполне очевидно, что снижение эффективности работы системы охлаждения может привести к тому, что двигатель перегревается.

В подобных условиях вполне вероятно возникновение детонации, при этом сама детонация также дополнительно приводит к локальным и общим перегревам. По этой причине детонация мотора в результате неисправной системы охлаждения особо опасна, так как силовой агрегат может быть не только сильно поврежден, но и в дальнейшем не подлежать восстановлению.

Как устранить детонацию двигателя

Итак, рассмотрев основные причины детонации мотора и разобравшись с тем, что это такое, можно перейти к тому, как избавиться от этого явления. Начнем со старых ДВС. В самом начале следует исключить перегрев мотора, а также заправку некачественным или неподходящим топливом, проверить свечи зажигания.

Далее, если на двигателе не установлен датчик детонации, тогда проявление ее признаков указывает на необходимость регулировки УОЗ. Для этого нужно уменьшить угол опережения зажигания, покрутив трамблер. Главное, добиться того, чтобы двигатель стабильно работал в режиме холостого хода.

Решение является временным, так как долго с уменьшенным углом зажигания ездить нельзя (прогорят выпускные клапана в результате роста температуры отработавших газов), но добраться до сервиса своим ходом вполне реально.

Однако во время езды нужно постоянно следить за тем, чтобы в двигателе не было характерного «звона». Еще на старый ДВС можно установить так называемый электронный октан-корректор, чтобы избежать манипуляций с трамблером. Еще добавим, как показывает практика, многие владельцы карбюраторных авто предпочитают установить электронное зажигание.

Что касается более современных двигателей, на инжекторных агрегатах штатно реализованы решения, позволяющие избежать или свести к минимуму риск детонации. Речь идет о датчике детонации двигателя (ДД), который фиксирует ее возникновение. Затем соответствующий сигнал поступает на ЭБУ.

Затем блок управления самостоятельно корректирует угол опережения зажигания с учетом тех данных, которые были получены от ДД.

При этом возможность такой корректировки составляет, в среднем, сдвиг угла на 2 – 5 градусов.

Если же избавиться от детонации таким способом не удается, ЭБУ фиксирует ошибку и прописывает к себе в память, на панели приборов может загореться «чек»,  двигатель переходит в аварийный режим и т.д.

То же самое происходит и тогда, когда сам датчик детонации вышел из строя или топливо оказалось слишком неподходящим, то есть контроллер попросту не способен убрать детонацию путем запрограммированного сдвига угла опережения зажигания.

Становится понятно, что в этом случае водителю на начальном этапе нужно начать с проверки датчика детонации, а также считать ошибки из памяти ЭБУ. Сделать это можно в рамках компьютерной диагностики двигателя.

Также проверку можно выполнить и самостоятельно (при наличии специального диагностического адаптера-сканера в разъем OBD и смартфона/планшета или ноутбука с предварительно установленным программным обеспечением).

Беда с мотором: 4 причины и 5 последствий детонации

Пришла весна — самое время прохватить на хорошей скорости. И услышать звонкие постукивания в бензиновом двигателе, поднакопившем за зиму нагара… Так вот ты какая, детонация!

Как звучит детонация?

Звук детонации напоминает частые звонкие удары по блоку цилиндров, примерно как если бы по нему стучали гаечным ключом среднего размера. Частота пропорциональна оборотам коленвала. Чаще всего детонация происходит в одном, самом нагретом цилиндре. На шоферском жаргоне прошлых лет детонацию называли звоном или стуком пальцев — но никакого отношения к поршневым пальцам природа возникновения звука не имеет.

Материалы по теме

Чем опасна?

Двигатель, работающий с сильной детонацией и большой нагрузкой, выходит из строя за считаные минуты. Повреждение вызывают как механические напряжения, так и сильный перегрев деталей.

Материалы по теме

  • Чаще всего страдает поршень — деталь, не имеющая непосредственного теплоотвода и изготовленная из сплава со сравнительно низкой температурой плавления.
  • Разрушаются перегородки между поршневыми кольцами.
  • Возможно подгорание и растрескивание тарелок клапанов, иногда наблюдается прогорание прокладки головки блока цилиндров.
  • Порой страдают свечи зажигания.
  • Детонация вызывает вибрацию двигателя, что ухудшает смазку трущихся поверхностей и даже может приводить к разрушению поршневых пальцев и шатунных вкладышей.

Как должно быть?

Рабочая смесь воспламеняется от свечи зажигания, после чего фронт пламени распространяется в камере сгорания со средней скоростью 20–30 м/с.

Это сопоставимо со средней скоростью поршня на номинальных оборотах, составляющей обычно около 15 м/с. ­Поэтому горение распространяется от свечи не в виде идеальной полусферы.

Большое влияние оказывают завихрения топливовоздушной смеси в цилиндре, которые при конструировании стараются сделать максимально мощными.

А как бывает?

Иногда спокойное, относительно медленное горение смеси превращается в быстрое и взрывообразное — детонацию. Резко увеличивается давление и растет плотность смеси — так возникает ударная волна. Отсюда и самое короткое определение детонации: это процесс сгорания, идущий во фронте ударной волны.

Материалы по теме

Толщина фронта соответствует всего нескольким длинам свободного пробега молекул. Резкое выделение энергии приводит к возбуждению рядом расположенных молекул, а потому распространение процесса идет очень быстро — со скоростью более 2000 м/с.

Мгновенное повышение температуры газа в ударной волне вызывает взрывную реакцию, энергия которой поддерживает распространение волны.

Когда эта волна — или волны, если мест самовоспламенения несколько — достигает поверхностей камеры сгорания, появляется характерный металлический стук.

При нормальной работе мотора фронт сгорания повышает давление в цилиндре — собственно, он на это и рассчитан. Он сжимает оставшуюся смесь до 50–60 бар, температура при этом составляет примерно 300˚ С.

 Если эти параметры превышены, то может возникнуть очаг детонации. Однако эти же параметры должны быть возможно бóльшими для повышения эффективности работы двигателя.

Поэтому оптимально настроенным двигателем считается такой, в котором сгорание завершается на грани детонации.

Основные причины детонации

Материалы по теме

  • Применение топлива, октановое число которого ниже рекомендованного производителем автомобиля. Тут возможны два варианта: либо владелец от жадности заливает, например, АИ‑92 вместо АИ‑95, либо его обжулили на АЗС.
  • Мотор неверно отрегулирован. Чаще такое встречалось на карбюраторных машинах, в которых легко было сбить угол опережения зажигания, разрегулировать состав топливной смеси и т. п. Наиболее склонна к детонации обедненная топливная смесь (при коэффициенте избытка ­воздуха α = 1,1 вместо единицы).
  • Степень сжатия повышена вследствие неумелого ремонта — фрезерования блока цилиндров или головки, установки тонкой прокладки.
  • Изношенность двигателя. Детонацию может спровоцировать моторное масло, попавшее в камеру сгорания, или нагар, накопившийся после зимы.

Детонационные разрушения поршня.

Детонационные разрушения поршня.

Когда бывает детонация

  • На очень малых оборотах — например, при парковке в жару хорошо прогретого автомобиля с ручной коробкой.
  • Когда мотору очень жарко: вы долго протолкались в пробке, после чего наконец-то дали интенсивный разгон.
  • При большой нагрузке на двигатель, например, при подъеме в гору на высокой передаче.

Заметьте, что любая автоматическая коробка передач облегчает жизнь мотора, не допуская его работы на низких оборотах, когда в процессе горения смеси хватает времени, чтобы образовался очаг самовоспламенения.

Что делать?

Сгладить остроту проблемы позволило повсеместное применение датчиков детонации. Они реагируют на высокочастотные колебания блока цилиндров, возникающие при детонационном сгорании. Пьезокерамический чувствительный элемент создает сигнал переменного напряжения.

Когда его амплитуда и частота показывают, что пошла вибрация стенки блока цилиндров, блок управления корректирует угол опережения зажигания в сторону более позднего, а также параметры подачи топлива.

Обычно датчик детонации устанавливают на наружной стенке блока цилиндров в середине, а если двигатель V‑образный, то на каждом ряду цилиндров.

Калильное зажигание и дизелинг

Материалы по теме

Иногда за детонацию ошибочно принимают другие явления. При «калильном зажигании» воспламенение происходит не от искры свечи зажигания, а от перегретой зоны в камере сгорания. Виноватыми могут быть неверно подобранные свечи или частицы нагара. Недаром же главной характеристикой свечи является калильное число, то есть способность отводить тепло от электродов и изолятора.

Другое явление — «дизелинг», то есть работа мотора после выключения зажигания, происходит от сжатия рабочей смеси в сильно разогретом моторе. Калильное зажигание носит устойчивый характер, «дизелинг» — кратковременный. Бороться со вторым намного проще: достаточно «отрубить» подачу топлива после выключения зажигания, как и сделано на всех современных моторах.

Детонация и… музыка!

В магнитофонную эпоху все любители музыки знали — нет дефекта противнее детонации! Так называли искажение звука в результате модуляции посторонним сигналом в диапазоне частот от 0,2 до 200 Гц. Вследствие неоднородного движения магнитной ленты звук как бы плавал — в литературе термину детонация эквивалентен составной термин wow and flutter (где wow — «медленная» детонация, или «плавание» звука, а flutter — «быстрая»). А еще детонацией называли фальшивое пение (от фр. detonner — «петь фальшиво»), при котором звук то и дело отклонялся от нужной высоты.

Как избежать детонации?

Материалы по теме

Главное правило — никогда не заправляться бензином с пониженным октановым числом.

Инженеры проектируют двигатели с определенным запасом, учитывая то, что реальное октановое число может оказаться чуть ниже заявленного.

Поэтому кратковременная езда на 92‑м вместо 95‑го, как правило, вреда не приносит. Но если заливать 92‑й постоянно, то вместо него однажды можно нарваться на условный «89‑й», и это уже будет смертельно.

Ну а если двигатель детонирует даже на заведомо нормальном бензине, не откладывайте визит на сервис.

  • На каких современных авто можно проехать 500 000+ км? Все семь моделей — тут.
  • Некачественный бензин, бесконечные путешествия по пробкам, постоянные перегревы мотора приводят к быстрому износу свечей зажигания. Проверяйте их чаще и меняйте по мере необходимости.
  • Всегда в продаже специальная и техническая литература, выпущенная издательством «За рулем».

Детонация двигателя

Перечень возможных неисправностей
Диагностика
Методы устранения
Недопустимо низкое октановое число бензина Заправляйте автомобиль топливом, рекомендованным заводом-изготовителем
Перегрев двигателя По указателю температуры охлаждающей жидкости Устраните причину перегрева (см. «Двигатель перегревается»)
Много нагара в камерах сгорания, на днищах поршней, тарелках клапанов Осмотр после снятия головки блока цилиндров Устраните причину нагарообразования (см. «Повышенный расход топлива»,«Повышенный расход масла»). Применяйте масла рекомендованной вязкости и по возможности с низкой зольностью
Используются свечи зажигания с несоответствующим калильным числом Используйте свечи, рекомендованные заводом-изготовителем
Перечень возможных неисправностей
Диагностика
Методы устранения
Мало масла в двигателе По указателю уровня масла Долейте масло
Неисправен масляный фильтр Замените фильтр заведомо исправным Замените неисправный масляный фильтр
Ослабла затяжка болта крепления шкива привода вспомогательных агрегатов Проверьте затяжку болта Зятяните болт предписанным моментом
Засорение сетки маслоприемника Осмотр Очистите сетку
Перекос, засорение редукционного клапана масляного насоса или ослабление пружины клапана Осмотр при разборке масляного насоса Очистите или замените неисправный редукционный клапан. Замените насос
Износ шестерен масляного насоса Определяется промером деталей после разборки масляного насоса (на СТО) Замените масляный насос
Чрезмерный зазор между вкладышами подшипников и шейками коленчатого вала Определяется промером деталей после разборки масляного насоса (на СТО) Замените изношенные вкладыши. При необходимости замените или отремонтируйте коленчатый вал
Неисправен датчик недостаточного давления масла Выворачиваем из отверстия головки блока цилиндров датчик недостаточного давления масла и устанавливаем вместо него заведомо исправный датчик. Если при этом сигнализатор погаснет во время работы двигателя, вывернутый датчик неисправен Замените неисправный датчик недостаточного давления масла
Перечень возможных неисправностей
Диагностика
Методы устранения
Неисправен термостат Проверьте исправность термостата Замените неисправный термостат
Недостаточное количество охлаждающей жидкости Уровень жидкости ниже метки «MIN» на расширительном бачке Устраните утечки. Долейте охлаждающую жидкость
Много накипи в системе охлаждения Промойте систему охлаждения средством для удаления накипи. Не используйте жесткую воду в системе охлаждения. Концентрированный антифриз разводите только дистиллированной водой
Загрязнены ячейки радиатора Осмотр Промойте радиатор струей воды под давлением
Неисправен насос охлаждающей жидкости Снимите насос и осмотрите узел Замените насос в сборе
Не включается вентилятор системы охлаждения Проверьте цепи включения вентилятора Восстановите контакт в электрических цепях. Неисправные предохранитель, реле, вентилятор системы охлаждения, датчик температуры, ЭБУ — замените
Недопустимо низкое октановое число бензина Заправляйте автомобиль топливом, рекомендованным заводом-изготовителем
Много нагара в камерах сгорания, на днищах поршней, тарелках клапанов Осмотр после снятия головки блока цилиндров двигателя Устраните причину нагарообразования (см. «Повышенный расход топлива», «Повышенный расход масла»). Применяйте масло рекомендованной вязкости и по возможности с низкой зольностью
Прорыв отработавших газов в систему охлаждения через поврежденную прокладку головки блока цилиндров В расширительном бачке ощущается запах отработавших газов и всплывают пузырьки Замените прокладку головки блока цилиндров. Проверьте неплоскостность головки блока цилиндров
Перечень возможных неисправностей
Диагностика
Методы устранения
Обрыв в датчике температуры охлаждающей жидкости или его цепи Датчик и цепи проверяются омметром Восстановите контакт в электрических цепях. Замените неисправный датчик
Не размыкаются контакты реле включения вентилятора Проверка тестером Замените неисправное реле
Неисправны ЭБУ или его цепи Проверьте ЭБУ или замените заведомо исправным Замените неисправный ЭБУ
Перечень возможных неисправностей
Диагностика
Методы устранения
Неисправен термостат Проверьте исправность термостата Замените неисправный термостат
Низкая температура воздуха (ниже –15 °С) Утеплите двигатель: закройте прорезь на переднем бампере непродуваемым материалом
Возможные причины неисправности
Поиск и устранение неисправности
Изношен наружный шарнир привода Снимите привод и проверьте шарнир. При необходимости за­мените шарнир или привод в сборе
Недостаток смазки в шарнире Осмотрите чехол. Снимите привод, проверьте шарнир. Зало­жите в шарнир новую смазку в достаточном количестве, заме­ните поврежденный чехол шарнира. При наличии люфта заме­ните шарнир или привод в сборе
Сильно изношен промежуточный подшипник Снимите скобу промежуточной опоры, проверьте люфт в под­шипнике. При необходимости замените промежуточный под­шипник
Возможные причины неисправности
Поиск и устранение неисправности
Изношен внутренний шарнир Замените шарнир или привод в сборе
Деформирован промежуточный вал Замените привод в сборе
Изношен промежуточный подшипник Снимите скобу промежуточной опоры, проверьте люфт в под­шипнике. Замените неисправный подшипник

Toyota Hilux. Неисправности аккумуляторной батареи

Аккумуляторная батарея разряжена Стартер не проворачивает коленчатый вал двигателя или проворачивает медленно, тускло горят лампы

Причина неисправности
Методы устранения
Автомобиль длительное время не эксплуатировался Зарядите батарею с помощью зарядного устройства или на другом автомобиле
Ослабло натяжение ремня Подтяните ремень привода генератора.
При выключенном двигателе работает много потребителей электроэнергии (головное устройство системы звуковоспроизведения и т. п.) Уменьшите количество потребителей, работающих от аккумуляторной батареи
Повреждение изоляции электрических цепей, утечка тока по поверхности батареи Проверьте ток утечки (не более 11 мА при отключенных потребителях), очистите поверхность батареи. Осторожно, кислота!
Неисправен генератор См. диагностику неисправностей генератора
Короткое замыкание между пластинами («кипение» электролита, местный нагрев батареи) Замените батарею

Toyota Hilux. Горит сигнализатор отсутствия заряда аккумуляторной батареи

Горит сигнализатор отсутствия заряда аккумуляторной батареи Напряжение бортовой сети автомобиля ниже 15 В

Причина неисправности
Методы устранения
Ослабло натяжение ремня привода генератора Подтяните ремень
Неисправен регулятор напряжения. Замените регулятор
Повреждены диоды выпрямительного блока Замените выпрямительный блок
Нарушено соединение выводов обмотки возбуждения с контактными кольцами, замыкание или обрыв в обмотке Припаяйте выводы, замените ротор генератора или генератор в сборе
Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на «массу» (при замыкании генератор воет) Проверьте омметром обмотку. Замените статор или генератор в сборе

Toyota Hilux. Напряжение бортовой сети автомобиля выше 15,1

Напряжение бортовой сети автомобиля выше 15,1 В
Причина неисправности
Методы устранения
Поврежден регулятор напряжения Замените регулятор напряжения

Toyota Hilux. Шум генератора

Шум генератора
Причина неисправности
Методы устранения
Повреждены подшипники генератора (визг, вой). Шум остается при отключении проводов от генератора и исчезает при снятии ремня привода Замените задний подшипник, передний подшипник с крышкой или генератор в сборе
Короткое замыкание в обмотке статора (вой). Шум исчезает, если отключить провода от генератора Замените статор или генератор в сборе
Короткое замыкание в одном из диодов. Шум исчезает, если отключить провода от генератора Замените выпрямительный блок

Toyota Hilux. Сигнализатор отсутствия заряда аккумуляторной батареи не загорается

Сигнализатор отсутствия заряда аккумуляторной батареи не загорается при включении зажигания
Причина неисправности
Методы устранения
Перегорел предохранитель F1 монтажного блока в салоне автомобиля Выясните и устраните причину перегорания. Замените предохранитель
Обрыв в цепи «выключатель зажигания — комбинация приборов» Проверьте провода от выключателя зажигания до монтажного блока и от монтажного блока до комбинации приборов
Не замыкаются контакты выключателя зажигания Проверьте тестером замыкание контактов. Замените контактную часть или выключатель в сборе

Toyota Hilux. Сигнализатор отсутствия заряда аккумуляторной батареи не загорается при включении зажигания и не горит при работе двигателя Напряжение бортовой сети автомобиля ниже 14,4 Вольт

Сигнализатор отсутствия заряда аккумуляторной батареи не загорается при включении зажигания и не горит при работе двигателя Напряжение бортовой сети автомобиля ниже 14,4 В
Причина неисправности
Методы устранения
Износ или зависание щеток, окисление контактных колец Замените щеткодержатель со щетками, протрите кольца чистой ветошью, смоченной в бензине
Поврежден регулятор напряжения Замените регулятор напряжения
Неисправен выпрямительный блок Замените выпрямительный блок
Нарушено соединение провода с выводом щеткодержателя. Восстановите соединение провода с выводом щеткодержателя
Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец Припаяйте выводы или замените ротор генератора или генератор в сборе

Toyota Hilux. При нажатии педали «газа» до упора в пол не включается режим kickdown

Возможные причины неисправности
Поиск и устранение неисправности
Низкий уровень жидкости в коробке передач Проверьте уровень жидкости по указателю, при необходимости долейте жидкость
Неисправна система управления двигателем Протестируйте систему управления двигателем (в сервисном центре). Замените неисправные элементы
Нарушена регулировка троса рычага выбора передач, неисправны датчик положения рычага выбора передач или электрические цепи Отрегулируйте привод (в сервисном центре), при необходимости замените неисправный трос. Проверьте датчик (в сервисном центре), замените неисправный датчик

Toyota Hilux. Двигатель пускается в других режимах кроме «Р» и «N»

Возможные причины неисправности
Поиск и устранение неисправности
Нарушена регулировка датчика разрешения пуска двигателя Отрегулируйте положение датчика (в сервисном центре)
Неисправна система управления двигателем Продиагностируйте систему управления двигателем (в сервис­ном центре), замените неисправные элементы
Нарушена регулировка троса рычага выбора передач Отрегулируйте привод (в сервисном центре), при необходимо­сти замените трос

Toyota Hilux. Рывки при переключении передач, автомобиль не двигается при включении режимов«D» или «R»

Возможные причины неисправности
Поиск и устранение неисправности
Низкий уровень жидкости в коробке Проверьте уровень жидкости по указателю, при необходимости долейте жидкость
Неисправен датчик положения рычага выбора передач Продиагностируйте датчик (в сервисном центре), замените не­исправный датчик
Неисправна система управления двигателем Продиагностируйте систему управления двигателем (в сервис­ном центре), замените неисправные элементы

Проверка датчика детонации

Троит двигатель 1-nz-fe | Причина и устранение

Датчик детонации. Где находится датчик детонации. (knock sensor)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector