Как избавиться от калильного зажигания

Как избавиться от калильного зажигания

Калина 1.6 8кл. 2008 г.в.Пробег при появлении проблемы 48 т.км.Блок Bosch 7.9.7(Е3).21114-1411020-40.Прошивка B104CR02.Все заводское.

Тяжело разгоняется.На четвертой передаче на 3000 об. почти не разгоняется(газ в пол).На слух треск похожий на детонацию.Разгон плохой во всем диапазоне оборотов,без подхвата.Если долго разгонять до 130 км/ч разгоняется(больше не пробовал).Расход город 10-11 (по БК)

Ошибок нет.
Метки,шпонки,шкив в порядке.
Клапана отрегулированы.
Компрессия 13-13-13-12,5.
Свечи без нагара.
Фильтры,свечи,провода поменяны.
МЗ проверенный пробовал ставить.
ДУ чистый.
Форсунки промыты Винсом(на стенде не проверялись),бак,рампа,сетки форсунок визуально чистые.
Бензонасос новый.(давление 3.8 стоя на месте)
ДМРВ (116) пробовал новый-лучше на низах разгонятся стала,газ в пол-проблема осталась.
ЛЗ выкручивал ездил без него,менял ЛЗ№1 и ЛЗ№2-лучше не стало.
ДПКВ менял.
ДПДЗ менял.
ДД менял.
ЭБУ сухой.
Инициализацию ЭБУ делал.
Передние стойки умерли(ДНД имеется)

Диагностику и логи делал с помощью K-Line адаптера от VSM,программой KWP_D.

Ездил на диагностику два раза — сказали все ок.

Уважаемые знатоки,подскажите,что еще проверять!

Бензонасос новый.(давление 3.8 стоя на месте) — это еще не показатель. на оборотах посмотрите, или в динамике под нагрузкой попробуйте посмотреть. только осторожно.

встречал китайские насосы с якобы нормальным давлением на ХХ, и заниженной производительностью под нагрузкой (давление и производительность разные вещи)

и про катализатор ни слова не упомянули. какое противодавление в системе выпуска?

На высоких оборотах происходит. Тема была на форуме. О калильном читал, чуть ли не в учебнике водителя 3-го класса.

🙂 Случайно во впуск не засосало тряпочки? (в гофру).

Добавлено через 6 минут

:bw: сетка ката тоже может быть.

Бензина много утекло,а проблема осталась.

Добавлено через 10 минут

Бензонасос новый.(давление 3.8 стоя на месте) — это еще не показатель. на оборотах посмотрите, или в динамике под нагрузкой попробуйте посмотреть. только осторожно.

встречал китайские насосы с якобы нормальным давлением на ХХ, и заниженной производительностью под нагрузкой (давление и производительность разные вещи)

и про катализатор ни слова не упомянули. какое противодавление в системе выпуска?

Бензонасос заменен чтобы его исключить из причин.После замены,разницы в поведении автомобиля не замечено.Маловероятно что производительность старого и нового совпала.

По катализатору:
к сожалению померять противодавление нечем.Сам понимаю необходимость этого,но пока ни на одной диагностике мне этого не сделали.Поэтому попытался "гаражным" методом определить исправность катализатора(ездил без ЛЗ)

Добавлено через 27 минут

Проверь фосунки на стенде и замеряй давление бензонасоса под нагрузкой:evil:

Добавлено через 3 минуты

Проверь фосунки на стенде и замеряй давление бензонасоса под нагрузкой на рампе форсунок:evil:

Раньше машинка летала.42 т.км. сентябрь 2011.Проблема появилась после зимы 48 т.км. май 2012.Из-за зимней езды не заметил, резко или постепенно появилась неисправность.

Добавлено через 45 минут

Форсунки Siemens 20734 оранжевые.
Увы,цифр сказать не могу.Не догадался у диагноста спросить.Он пробовал одну форсунку промыть чтобы определить,вдруг они все одинаково загрязнены?Или не отмылась,или чистая.

Добавлено через 58 минут

Сам такого оборудования не имею,на диагностиках этого не делали.
По поводу возможных проблем с ГРМ:регулировал клапана прошлой осенью в сервисе с заменой сальника РВ.Только если мастер поставил "чужой" шкив РВ.

Добавлено через 1 час 12 минут

Сцепление не буксует.

Добавлено через 1 час 15 минут

Кто понимает в логах,посмотрите, может что-то прояснится.В первом сообщении в архиве лежит лог в экселе.

Калильное зажигание от нагара

Калильное зажигание по своим проявлениям аналогично детонации топлива в цилиндрах. Оно возникает из-за значительных отложений копоти (сажи), т.н. нагара, на стенках цилиндра, поршне, на седлах клапанов, на самих клапанах, на юбках и электродах свечей. Принципиально то, что калильное зажигание имеет место лишь при значительных (толстых) отложениях сажи (калильное зажигание от нагретых элементов цилиндра будет рассмотрено ниже), поскольку тонкий ее слой хорошо охлаждается

металическими элементами цилиндра и не доходит до раскаленного состояния. К образованию сажи приводят и некачественный бензин (большое количество тяжелых фракций), и потеря двигателем компрессии из-за дефектов поршневых колец, когда масло появляется и горит над поршнем в цилиндре. С течением времени, достаточно продолжительным, при наличии указанных условий, сажа накапливается, все хуже и хуже охлаждаясь, и отдельные ее элементы раскаляются до такой степени, что в состоянии поджигать бензовоздушную смесь или ее остатки. Процесс этот весьма хаотичен, зажигание нарушается и носит бессистемный характер, работа двигателя становится неустойчивой, с хорошо слышимыми стуками. Переключаться на газ нельзя.

Калильное зажигание имеет место исключительно на двигателях, работающих только на бензине, особенно низкого качества, и, как правило, уже изрядно потрудившихся и имеющих значительный износ. При работе на газе калильное зажигание не известно. Автор с газом работает с 1977 года и ни разу, при работе двигателя на газе, не видел сажи и, соответственно, нагара ни на свечах, ни на поршнях, ни на элементах цилиндров двигателей, когда они вскрывались, будучи в ремонте.

При заводке и прогреве двигателя на бензине переход на газ осуществляется достаточно быстро, как правило, до достижения двигателем номинальной температуры (главное здесь – чтобы газовый редуктор хотя бы немного прогрелся). Газ, сгорая при более высокой температуре, чем бензин, выжигает толику сажи, если она выделяется (лишь при заводке двигателя на бензине), и поэтому не происходит ее накопления в камере сгорания цилиндра. Тонкий же слой сажи, если он осаждается на элементах цилиндра, имеет настолько большую поверхность охлаждения, что, при своей ничтожной массе, не может являться концентратором тепла, большего, нежели нагрет объект, на котором этот тонкий слой сажи отложился. А следовательно, он не может и что-либо поджигать, поскольку не находится в раскаленном состоянии.

Непринципиально, но все же, некоторые литературные источники относят к калильному зажиганию поджиг горючей смеси не только от раскаленного нагара, но и от сильно нагретых элементов камеры сгорания цилиндра. Однако для облегчения восприятия материала, его более четкого структурирования и, следуя другим литературным источникам, будем придерживаться приведенной формулировки калильного зажигания — от раскаленного нагара. Возгорание от сильно нагретых элементов камеры сгорания цилиндра будет рассмотрено ниже и особо, как наиболее реальная причина взрыва во впускном коллекторе на переходных режимах работы двигателя.

На автомобиле автора свечи, обследованные визуально в процессе проведения первого исследования силами испытательно-пожарной лаборатории МЧС по г. Москве, по общему мнению участников исследования (в нем принимали участие, помимо пожарных, приглашенные специалисты ряда профильных предприятий и организаций, в их числе кандидаты наук, а также технический директор профильного по "Вольво" автотехцентра) оказались в порядке. Правда сначала один из пожарных экспертов заявил, что на свечах копоть (сажа), однако он был беззаговорочно опровергнут в этом своем мнении специалистами. Свечи имели небольшой ровный налет светлокоричневого цвета, который является ни чем иным, как накипью (в бензине всегда присутствует вода), окрашенной присадками в бензине. Поэтому свечи и не были упомянуты в Заключении специалистов ИПЛ МЧС по г. Москве, как возможные источники взрыва и пожара. Отсутствие упоминания о них при том, что с ними в ходе исследования проводились определенные манипуляции, говорит о качестве Заключения и доброссовестности экспертов — специалистов ИПЛ МЧС по г.Москве.

Сбои зажигания

1. искра на свече появляется не в своем такте работы цилиндра

Это отклонение от нормы носит не эпизодический, а систематический характер и хорошо узнаваемо, особенно при заводке холодного двигателя. При этом последний "упрямо" не хочет поддерживать начинающуюся было работу цилиндров и еще на бензине может "раскрыть" свой сбой "выстрелами" в карбюратор или глушитель. Такое явление характерно для карбюраторных двигателей и, как правило, происходит по вине прерывателя-распределителя ("трамблера") или катушки зажигания ("бобины"). Однако, каждый автовладелец знает, что при наличии проблем с двигателем на бензине на газ переходить нельзя. Это в обязательном порядке должно быть отражено в Руководстве пользователя ГБО. В моем же конкретном случае двигатель в течении достаточно плотного дня (впрочем, как и ранее) заводился не один раз и в прогретом, правда, при больших интервалах времени, и совершенно остывшем состояниях (зима) и ни малейшего намека на сбой зажигания не проявлял. Двигатель заводился, как говорится, с полоборота.Таким образом вероятность этого фактора, как непосредственной причины взрыва во впускном коллекторе, да еще инжекторного двигателя, исчезающе мала и не может рассматриваться даже в качестве абстрактной истины.

2. искра на свече появляется в своем такте работы цилиндра, но запредельно рано

Это может иметь место из-за "болтания" прерывателя-распределителя (карбюраторные двигатели), когда он незакреплен, или из-

за выработки и износа его элементов, когда появляются недопустимые люфты. При этом вспышка в карбюратор может иметь место, в начале 2-го такта при открытом еще впускном клапане. Однако, как и в п.1, это проявляется и на бензине, работа двигателя на котором становится неустойчивой и вызывающей сильное беспокойство. Переходить на газ не стоит.

Другая возможная причина выброса пламени в карбюратор будет рассмотрена ниже.

3. пропуск или отсутствие искры на свече (для полноты картины, ибо в принципе может вызвать взрыв только в системе выхлопа).

Хотя и здесь возможен взрыв во впускном коллекторе, причем только на машинах с «холостой» искрой в конце фазы вентиляции. Об этом – ниже.

Такой сбой зажигания может проявиться в виде отсутствия искры на электродах свечи, эпизодического на карбюраторном двигателе (в зависимости от его оборотов при уменьшенном против нормы межконтактном зазоре прерывателя-распределителя) или постоянного, как на карбюраторном, так и на инжекторном двигателях. Но в этом случае какая-то часть порции несгоревшей топливоздушной смеси попросту будет уходить в выхлоп (что может вызвать "выстрелы"-"хлопки", тоже взрывы, в глушителе), а другая часть останется в камере сгорания. На следующем цикле работы в цилиндр поступит горючей смеси меньше на величину оставшегося ее количества от предыдущего цикла, он наполнится до нормы, так как превышения количества топлива в цилиндре над тем, что он может засосать, быть никак не может. При появлении искры на электродах свечи на втором такте увеличения оборотов двигателя не произойдет.

Здесь автор заочно дает ответ одному из специалистов-пожарных, когда тот предположил, что при заводке двигателя автомат перехода с бензина на газ сработал, как надо (взрыв произошел во время заводки "горячего" двигателя, когда при работающем стартере автомат нештатно перевел двигатель на газ). Будто бы из-за возможного пропуска искры на следующем цикле работы цилиндра к несгоревшей прежней порции горючей смеси, добавилась новая порция и т.д. А когда искра на свече возобновилась (может через несколько циклов), и двигатель завелся, то, как результат сгорания двойного или большего количества смеси (в зависимости от того, на каком после первого пропуска цикле искра появилась снова), резко увеличились обороты двигателя, что и привело к, получается, штатному срабатыванию автомата, запрограммированного на 2500 об./мин. Ответ : никакого увеличения оборотов двигателя против оборотов холостого хода не произойдет.

Здесь еще ответом обойден вопрос: а выдержит ли обгонная муфта стартера 2500 об/мин., на которых автомат переводит двигатель на газ. Вряд ли.

Таким образом речь идет именно о нештатной работе автоматического переключателя топлива, о сбое несертифицированного прибора, явной подделки, переведшего двигатель на газ при оборотах стартера под нагрузкой, на худой конец, на оборотах заведшегося двигателя, может быть несколько превышающих обороты холостого хода (? 800 мин -1 ), что и привело к взрыву (о причинах — впереди).

Описанное относится и к просто пропуску воспламенения горючей смеси по каким-либо причинам, поскольку пропуск воспламенения по своим проявлениям аналогичен пропуску искрообразования.

Объем работ по ТО

Для выполнения описываемых ниже процедур потребуются манометр с диапазоном измерения до 600 кПа, подходящий трехходовой штуцер и шланги.

Прежде чем отсоединять какие-либо компоненты системы питания необходимо сбросить давление топлива!

Сбрасывание давления в системе питания

1. Отвинтим винты и поднимем панель реле двигательного отсека по соседству с батареей. Снимем крышку и извлеките предохранитель топливного насоса на 15 А.

2. Запустим двигатель и оставьте его работающим на холостых оборотах до самопроизвольного останова. Для гарантии включим еще на десять секунд стартер.

Выключим зажигание и установим на место предохранитель топливного насоса.

Проверка внешних утечек топлива

1. Удостоверимся в наличии достаточного количества топлива в бензобаке.

2. На пять секунд включим зажигание.

3. Подождем тридцать секунд и вновь включим зажигание на пять секунд. Это поднимет давление в топливных линиях системы питания.

Осмотрим компоненты системы на наличие признаков утечек, особое внимание уделяя демпферу насоса, фильтру и штуцерным соединениям

Проверка давления топлива

1. Сбросим давление в системе и отсоединим отрицательный провод от батареи.

2. Отсоединим шланг подачи топлива от топливной магистрали.

3. При помощи отрезка топливного шланга и надежных хомутов установим трехходовой штуцер между шлангом подачи топлива и топливной магистралью.

4. Подсоединим к свободному ответвлению штуцера манометр с диапазоном измерения до 600 кПа. Удостоверимся, что все соединения способны выдержать предполагаемое давление.

5. Подсоединим отрицательный провод к батарее и проверьте систему питания на наличие признаков внешних утечек.

6. Запустим двигатель на три минуты на холостые обороты и замерим давление топлива, — оно должно равняться приблизительно 235 кПа.

7. Если давление топлива недостаточно, проверим проходимость топливного фильтра и линий подачи топлива. Также проверьте состояние сетчатого фильтра топливного насоса.

8. Если давление чрезмерно высоко, проверим правильность подсоединения вакуумных шлангов регулятора давления и проходимость линии возврата топлива. Если теперь давление придет в норму, проверим исправность функционирования электромагнитного клапана управления регулятором. Если давление по-прежнему чрезмерно высоко, заменим регулятор.

9. Отсоединим вакуумный шланг от регулятора давления топлива и удостоверимся в повышении давления приблизительно до 294 кПа. Если возрастания давления не произошло, заменим регулятор.

10. Подсоединим вакуумный шланг к регулятору давления и заглушим двигатель. Удостоверимся, что давление продолжает держаться в течение не менее пяти минут. В начале может иметь место небольшое снижение давления. Это нормально и не должно вызывать беспокойства.

11. Если давление не держится, действуем следующим образом:

11.1 Пережмем шланг возврата топлива на регуляторе давления. Если падение давления прекратится, заменим регулятор.

11.2 Если давление продолжает падать, снимем зажим с возвратного шланга и пережмем шланг подачи топлива на топливном фильтре. Если падение давления прекратится, устраним дефект контрольного клапана бензонасоса, либо заменим насос.

11.3 Если давление все равно продолжает падать, проверим на утечки инжекторы. Для этого снимем с двигателя топливную магистраль с инжекторами, не отсоединяя шланги подачи и возврата топлива, включим зажигание и произведем внешний осмотр инжекторов.

По завершении проверки сбросим давление в системе питания и снимем манометр и трехходовой штуцер.

Топливный фильтр заменяем согласно периодичности технического обслуживания через 30 000 км пробега автомобиля

Причины, характер калильного зажигания

Перед тем как подробно описать понятие «калильное зажигание», необходимо отметить два типа этого явления. В первом из них этот вид зажигания специально используется для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя, а второй тип принято считать опасным для нормальной работы силового агрегата. Поэтому стоит подробно рассмотреть оба процесса, дабы знать все причины возникновения опасного калильного зажигания; правильно определить первые признаки его появления, чтобы в дальнейшем обезопасить двигатель от непредвиденного выхода из строя.

Газообмен в теории

Начать стоит с того, что ранее для воспламенения топливной смеси в цилиндрах мотора не использовались искровые свечи, а была специальная, предварительно разогреваемая до определенной температуры, калильная трубка (головка). Подобная система уже давным-давно «канула в лету», и сегодня используется разве что на маломощных дизельных моторах. Калильное зажигание было полностью вытеснено искровым, и сегодня его ошибочно путают с детонацией. Но калильный тип воспламенения топливной смеси и ее детонация, абсолютно разные явления.

При возникновении процесса детонации происходит взрывное горение топлива с непременным появлением ударной волны. А калильное зажигание сопровождается нормальным сгоранием смеси, правда, с несколько ранним ее воспламенением.

Последствия неправильного момента зажигания

Заметим, что между калильным типом воспламенения и детонацией существует определенная взаимосвязь, а именно: в большинстве случаев появление детонации, характеризующееся повышенной тепловой нагрузкой на детали силового агрегата, приводит к возникновению калильного зажигания, которому свойственно раннее воспламенение топлива, что приводит к снижению мощности и перегреву двигателя. Калильное зажигание еще опасно тем, что мотор может продолжать работу даже после его выключения. И если вовремя этот процесс не устранить, двигатель может попросту выйти из строя.

Причины самопроизвольного возникновения калильного зажигания

Одной из его возможных причин принято считать низкое калильное число свечей зажигания, вызывающее их перегрев и возникновение этого явления. В таком случае бороться с подобной проблемой достаточно просто: необходимо остановить свой выбор на свечах, рекомендованных производителем авто и обладающими более высоким калильным числом. Правильно их подобрать поможет соответствующая таблица, которую можно найти в сети Интернет либо в автомобильных справочниках. Также эта таблица содержит информацию о взаимозаменяемости свечей и помогает сделать их правильный выбор под определенный тип мотора.

Помимо этого, калильное зажигание может быть вызвано перегревом выпускного клапана либо поршня. Причины этого:

• топливо с низким октановым числом;
• некорректная работа выпускного клапана;
• повреждения поршневой части;
• маломощный двигатель;
• неправильная регулировка выпускного клапана.

Также описываемое явление является следствием неправильно отрегулированного угла опережения зажигания, длительной работы силового агрегата при максимально допустимой нагрузке, забитой системы охлаждения. Говоря проще, факторы, которые негативно влияют на двигатель и вызывают его перегрев, приводят к появлению такого опасного явления как калильное зажигание.

Признаки появления калильного зажигания

Заметим, что на транспортных средствах, имеющих двигатель с большим рабочим ресурсом, причиной появления калильного воспламенения являются углеродистые отложения на стенках камеры сгорания. Чтобы полностью исключить появление опасного для силового агрегата явления, достаточно периодически очищать поверхности деталей от образовывающегося на них налета.

Более опытные владельцы автотранспорта определяют наступление опасного момента после выключения зажигания. При этом двигатель не глушится, а топливная смесь внутри его цилиндров продолжает детонировать при воспламенении. Вместе с этим на тахометре наблюдается повышенное число холостых оборотов, а мотор транспортного средства работает нестабильно, слышны сильные хлопки в области капота.

Как уберечь двигатель

Как только было замечено подобное явление, значит, силовой агрегат автомобиля нуждается в проведении капитального ремонта. В ходе его выполнения, выработавшие свой ресурс, маслосъемные колпачки и кольца поршней заменяются новыми. Без определенных знаний и наличия соответствующих инструментов самостоятельно отремонтировать двигатель не представляется возможным. Как правило, ремонт силового агрегата достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс, цена которого и сроки выполнения полностью зависят от износа составных частей и деталей. После его проведения появление этого опасного явления будет устранено, вместе с этим двигатель будет работать намного тише, исчезнут шумы и посторонние стуки.

Определив, что влияет на возникновение калильного воспламенения рабочей смеси, в завершении публикации стоит упомянуть о мерах профилактики:

1. Правильный выбор свечей зажигания, основанный на рекомендациях автопроизводителя. Свечи обязательно должны иметь предписанное калильное число.
2. Профилактика неисправности системы охлаждения силового агрегата, которая заключается в постоянном поддержании ее пропускной способности. Это означает, что все элементы системы должны находиться в чистоте, а патрубки не быть завоздушенными.
3. Следить за температурой двигателя и не допускать возникновение его перегрева.
4. Использовать только качественно топливо, которое имеет необходимо октановое число.
5. Выполнять периодическую проверку и регулировку угла опережения зажигания.
6. Контролировать состояние выпускного клапана и поршневых колец.
7. Не подвергать силовой агрегат чрезмерным нагрузкам без необходимой на то причины.

Соблюдение этих простых правил поможет продлить ресурс работы двигателя автомобиля и сэкономить кругленькую сумму в случае его поломки.

Как избавиться от калильного зажигания

Москва 8 800 101 6229
Киев +38 096 163 2183
E-mail: написать

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук, директор моторного центра «АБ-Инжиниринг»
Сергей Самохин

«Какие нарушения процесса сгорания действительно возможны в современном массовом двигателе? Какие они могут иметь последствия и как их распознать?

Злободневность этой темы определяется отсутствием ее правильного понимания у большей части населения, имеющего отношение к автотехнике. С рядовых автолюбителей, как говорится, спрос невелик. Хуже, когда понимание отсутствует и у некоторых специалистов, которые профессионально занимаются ремонтом и даже экспертной деятельностью и дают заключения о причинах отказов ДВС. Для обоснования своей (или той, что устраивает клиента) точки зрения некоторые используют в работе техническую литературу, которая была написана лет сорок и более тому назад. Конечно, физические основы рабочих процессов в ДВС остались неизменными, но конструкция и условия эксплуатации моторов кардинально изменились. Поэтому теория частично устарела, в каком-то смысле даже оторвалась от реальности и все в большей степени не согласуется с практикой. Несмотря на это, классическая книга остается авторитетом, на который сплошь и рядом ссылаются, по делу и нет.

Вышел из строя двигатель 2,0 V6 Nissan Maxima — мотор «запятерил» и потерял мощность. Владелец обратился в мастерскую, где ему сказали, что прогорел выпускной клапан, а виной тому плохой бензин. В пробе, взятой из топливного бака, действительно обнаружились некие отклонения от стандарта для автомобильных топлив. К делу подключились эксперты, которые в один голос принялись клеймить топливную компанию, цитируя авторитетные теоретические источники. Их заключения пестрели фразами: «нарушение процессов сгорания», «неуправляемый процесс воспламенения», «пятикратное увеличение давления», «троекратное увеличение температуры деталей». И тут же — «сильное нарушение испарения бензина», «снижение скорости сгорания» и прогар выпускного клапана вследствие «догорания топлива на выхлопе». Дефектовка двигателя также показала небольшой износ двух шатунных вкладышей. «Разжижение масла несгоревшим топливом», — отреагировали эксперты. После этого был вынесен окончательный вердикт: «причина неисправности — в использовании топлива несоответствующего качества».

Однако при ближайшем рассмотрении выяснилось, что концентрация обнаруженных в бензине примесей была всего 2%, что лишь незначительно превышало норматив. Их фракционный состав примерно соответствовал керосину, то есть легкому авиационному топливу. Присутствие примесей чуть снизило октановое число бензина, но оно осталось в пределах допуска для данного типа двигателя. На самом деле наличие таких примесей никакого вреда двигателю нанести не могло. И уж тем более — вызвать в процессе что-то неуправляемое. Ведь керосин — это не легковоспламеняющийся эфир, не правда ли? Ларчик открывался просто — пробег двигателя оказался более 200 000 км. Для маленького мотора тяжелой машины представительского класса это приличная цифра — он оказался банально изношен самым что ни есть естественным образом. И «умер» вполне прогнозируемой естественной «смертью»…

С подобными историями приходится сталкиваться довольно часто. Не переводятся умные головы, которые, всякий раз ссылаясь на теорию, допускают, что действительно возможно, чтобы процесс воспламенения стал неуправляемым, в результате чего давление в камере сгорания поднялось в 5 раз, а скорость сгорания при этом уменьшилась. Это возможно только в случае вольной трактовки отдельных положений теории, оторванных от контекста.

Слово теории

Теория рабочих процессов ДВС отмечает три вида нарушений сгорания топливовоздушной смеси. Первый и наиболее часто встречающийся на практике — детонационное сгорание или просто детонация. Несмотря на то, что этот термин у всех на слуху, напомним суть явления детонации.

Нормальное сгорание заряда топливовоздушной смеси происходит в режиме турбулентного горения. Фронт пламени, сформировавшийся в результате поджига смеси искровым разрядом свечи зажигания, распространяется по заряду со скоростью до 60-80 м/с, расширяясь и захватывая все новые области смеси. Этот процесс сопровождается ростом давления и температуры в камере сгорания. Его основная фаза, в которой сгорает 80-85% топлива, завершается уже после прохождения поршнем ВМТ, к моменту, когда давление в цилиндре достигает максимума. Оставшаяся часть смеси, которая располагается в пристеночных слоях, где температура и турбулентность меньше, сгорает в фазе догорания. Вследствие начавшегося расширения продуктов сгорания и увеличения теплоотдачи в стенки камеры давление в цилиндре падает. А температура какое-то время продолжает расти, так что на некоторых режимах работы двигателя температура остатков смеси может превысить порог их самовоспламенения. К счастью, самовоспламенению предшествует временная задержка, необходимая для протекания так называемых предпламенных реакций. При нормальном режиме сгорания этого оказывается достаточно, чтобы избежать самовоспламенения — фронт пламени успевает поджечь остатки смеси «естественным» образом.

Другое дело, когда задержка самовоспламенения оказывается намного меньше времени распространения фронта пламени. Тогда в несгоревшей части смеси, расположенной на периферии камеры сгорания, возникают очаги объемного воспламенения. Сгорание в них носит взрывной характер, оно порождает ударные волны, которые распространяются по камере сгорания с огромной скоростью (до 1500 м/с), в десятки раз превышающей скорость распространения фронта турбулентного пламени. Проходя по камере сгорания, ударные волны, в свою очередь, повышают температуру остатков смеси, чем способствуют их самовоспламенению и, многократно отражаясь от стенок камеры, вызывают звонкий металлический стук.

Но внешнее проявление детонационного сгорания — пустяк в сравнении с его «внутренними» последствиями. Сильная и продолжительная детонация может привести к механическим и термическим повреждениям деталей двигателя, находящихся в камере сгорания. Чаще от детонации страдают детали цилиндропоршневой группы — поршни и кольца. Поломки поршней по перемычкам между канавками колец — пожалуй, самое распространенное последствие детонации. Наряду с механическими поломками на поверхности деталей могут отмечаться и следы эрозии — характерные мелкие каверны на днище поршней и стенках камеры сгорания.

Возникновению детонации препятствуют различные факторы, увеличивающие задержку самовоспламенения и сокращающие время прохождения фронта пламени. Среди них можно отметить ограничение степени сжатия, уменьшение диаметра цилиндра, центральное расположение свечи зажигания или использование двух свечей, применение высокооктановых топлив, турбулизация топливного заряда, улучшение охлаждения стенок камеры сгорания, увеличение частоты вращения и снижение нагрузки двигателя, а также уменьшение угла опережения зажигания. Последний успешно используют для борьбы с детонацией в системах управления с обратной связью по сигналу датчика детонации. Так что детонация сегодня — вполне контролируемый процесс, чтобы можно было ожидать от него чего-то сверхъестественного. Подчеркнем главную особенность детонации — она возникает после воспламенения топлива искровым разрядом свечи зажигания. Так что «неуправляемый процесс воспламенения» — это не про нее.

Второй вид «неправильного» сгорания смеси — преждевременное воспламенение или калильное зажигание. Сам термин — «калильное зажигание», говорит о том, что топливный заряд поджигается не искровым разрядом, а нагретыми (раскаленными) до высокой (более 700-800 С) температуры участками поверхности камеры сгорания: электродом свечи, острыми кромками тарелки выпускного клапана, поршня, головки или частицами нагара. Воспламененная калильным зажиганием смесь сгорает обычным образом. Беда лишь в том, что горение начинается преждевременно, как будто бесконтрольно увеличился угол опережения зажигания. В результате пики давления и температуры в цилиндре смещаются по времени и могут наблюдаться еще до прихода поршня в ВМТ. При этом мотор теряет мощность, а детали цилиндропоршневой группы и камеры сгорания перегреваются, тем самым давая пищу для дальнейшего развития калильного зажигания — оно наступает все раньше и раньше. Если не принять контрмер (не выключить зажигание), двигатель может в течение нескольких секунд выйти из строя — чаще всего из-за прогорания поршня.

Так вот оно — «нарушение процессов сгорания»? Значит, правы были эксперты? Но не будем торопиться с выводами. Лучше вспомним то, о чем нередко забывают: калильное зажигание возникает только под нагрузкой, на высоких частотах вращения мотора. Именно на таких режимах в двигатель подается большое количество топлива, которое при сгорании выделяет значительное количество тепла. Иначе откуда взяться энергии, достаточной, чтобы не только накалить внутренности камеры сгорания, но и расплавить днище поршня?

Если же преждевременное воспламенение смеси происходит без нагрузки, калильное зажигание здесь не причем. Скорее всего, в этом виноват третий вариант нарушения сгорания. В англоязычных источниках его называют dieseling, то бишь, «дизеление». В отечественной технической литературе он носит более длинное название — воспламенение от сжатия при выключенном зажигании. Этот термин трудно произносимый, но точно отражающий суть явления. Оно состоит в том, что хорошо прогретый двигатель после выключения зажигания не останавливается, а продолжает конвульсивно работать. Камера сгорания сильно разогрета, а частота вращения невысока — этого оказывается достаточно, чтобы смесь воспламенялась от сжатия.

В отличие от калильного зажигания «дизелинг» хотя и не очень приятен, но практически безопасен для двигателя. В цилиндр поступает настолько мало топлива, что прогореть ничего не может в принципе. Да и конвульсии мотора быстро прекращаются после нажатия на педаль газа.

Hарушения режима сгорания 2/3

Что такое калильное зажигание и каковы его причины? Почему расплавилась головка поршня за поршневыми кольцами? Что происходит, когда в дизельных двигателях с непосредственным впрыском топливная форсунка не поддерживает давление впрыска? Ответы содержатся в этой статье.

Прогары на головке и юбке поршня (двигатель с принудительным воспламенением смеси)

Описание повреждения

• На головке поршня имеется прогар за поршневыми кольцами.
• Юбка поршня не имеет задиров, лишь со стороны повреждения на юбку поршня попал материал поршня.

Оценка повреждения

Прогары в головке поршней двигателей с принудительным воспламенением смеси являются последствием калильного зажигания на поршнях с преимущественно ровным днищем и большими поверхностями сжимания. Калильное зажигание вызывается раскаленными деталями в камере сгорания, если их температура превышает температуру самовоспламенения газовой смеси.

Это в основном свеча зажигания, выпускные клапаны и oтложения масляного нагара на стенках камеры сгорания. В результате калильного зажигания головка поршня сильно нагревается в области поверхности сжимания. Из-за высокой температуры материал поршня становится мягким, и под действием силы инерции и проникающих в место повреждения отработавших газов происходит съем материала до маслосъемного поршневого кольца.

Возможныe причины

• Свечи зажигания с недостаточным калильным числом.
• Слишком бедная смесь и в результате этого повышенная температура сгорания.
• Поврежденные клапаны или слишком малый зазор в клапанном приводе, поэтому клапаны неправильно закрываются. От протекающих горячих отработавших газов клапаны начинают раскаляться. В первую очередь это касается выпускных клапанов, потому что впускные клапаны охлаждаются свежими газами.
• Раскаленные остаточные продукты сгорания на днищах поршней, головке блока цилиндров, клапанах и свечах зажигания.
• Неподходящее топливо со слишком низким октановым числом. Качество топлива должно соответствовать степени сжатия двигателя, т .е. октановое число топлива должно обеспечивать требуемую детонационную стойкость для двигателя во всех рабочих состояниях.
• Дизельное топливо в бензине и в результате этого понижение октанового числа топлива.
• Высокая температура двигателя или всасываемого воздуха из-за недостаточной вентиляции моторного отсека.
• Общий перегрев двигателя.

Прогары и отложения на головке поршня (дизельный двигатель)

Описание повреждения

Рис. 1:

• Полное разрушение головки поршня.
• Прогар жарового пояса до упрочняющей вставки для кольца.
• Задиры и повреждения на юбке поршня из-за расплавленного и истертого материала поршня.
• Частичное отсоединение упрочняющей вставки для кольца.
• Повреждения (следы ударов) во всех камерах сгорания из-за расплавления материала поршня и отсоединения частей упрочняющей вставки для кольца.

Рис. 2:

• Эрозионные прогары на днище поршня или на жаровом поясе в направлении впрыска струй форсунками.
• Отсутствие задиров на юбке поршня и в области поршневых колец.

Оценка повреждения

Повреждения такого рода возникают преимущественно в дизельных двигателях с непосредственным впрыском. В предкамерных двигателях они появляются только в том случае, если повреждена предкамера и в результате этого топливо впрыскивается также непосредственно в камеру сгорания.

Если в дизельном двигателе с непосредственным впрыском впрыскивающая форсунка соответствующего цилиндра не поддерживает давление впрыска, то колебания в топливопроводе высокого давления могут еще раз поднять иглу форсунки. Топливо снова впрыскивается в камеру сгорания. Если кислород исчерпан, то капли топлива протекают через камеру сгорания и попадают на днище поршня. Там они сгорают при высокой температуре, и материал поршня смягчается.

Под действием силы инерции и эрозии быстро протекающих отработавших газов отдельные частицы отрываются от поверхности (рис. 2) или происходит съем всей головки поршня (рис. 1).