Уверен, даже начинающие автовладельцы слышали это пугающее словечко - "детонация двигателя". И по обыкновению, предлагаю вам не забивать себе голову различными байками и домыслами с форумов, а разобрать сей вопрос подробно. Поэтому, для начала чуть-чуть теории.
Чуть-чуть теории
Как известно, свеча зажигания (в качестве примера сегодня рассмотрим бензиновые двигатели) поджигает топливо-воздушную смесь. Но до этого волнующего момента, поршень идет вверх, завершая такт сжатия. Когда же поджиг произошел, поршень, толкаемый стремительно сгораемыми газами, идет обратно вниз - это такт рабочего хода. В идеале, момент образования искры примерно совпадает с достижением поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). Почему я говорю "примерно"? Потому что есть еще такая штука как угол опережения зажигания (УОЗ). Этим "углом", с помощью электронного блока управления (а на старых машинах - механически) как раз и регулируется либо более ранний поджиг для высоких оборотов, либо обычный (за несколько градусов коленвала до ВМТ) - для средних и низких. Очевидно, что такое отклонение по углу (проще говоря - моменту) зажигания должно лежать в строго заданных конструкторами мотора пределах. А вот когда смесь воспламеняется слишком рано - и возникает детонация.
Другими словами, детонация - это хаотичное и незапланированное горение смеси в цилиндре еще ДО того момента, как ее поджигает свеча.
Далее предлагаю разделить наше повествование на две части.
Часть 1: почему детонация - это плохо?
Как уже говорилось выше, поршень идет вверх, сжимая рабочую смесь, которая затем воспламенится разрядом свечи. И если на высоких оборотах даже поджечь ее чуть незадолго до самой верхней точки - это допустимо. Дело в том, что на больших оборотах поршни двигаются с огромной скоростью и высокой инерцией, поддерживаемой маховиком. И давление только-только начавших расширение газов, которые станут на него давить сверху, не успеет достичь той силы, чтобы сколь-нибудь значительно его замедлить. Зато появляется положительный момент: пик давления горящего заряда придется аккурат на тот момент, когда поршень пойдет от верхней точки "на снижение" - вниз, уже тактом рабочего хода. Соответственно, получаем оптимальную эффективность при данных оборотах.
Но что будет если поджечь смесь еще раньше? Правильно. Успевшая как следует расшириться от взрыва, она начнет воздействовать на поршень противоходом уже куда мощнее - то есть, намного раньше, чем он достигнет ВМТ. И получаем такую картину: поршень еще вовсю стремится вверх, а набравшие силу газы пытаются резко его остановить. Возникающие ударные нагрузки и значительное повышение температуры в цилиндре крайне негативно воздействуют на весь кривошипно-шатунный механизм. В конечном итоге, поездив с хорошей детонацией определенное количество километров, вполне реально поиметь осыпавшиеся в камеру сгорания свечи, прогоревшие поршни или оборванные шатуны. Полагаю, последствия таких явлений описывать излишне.
Часть 2: из-за чего же она возникает?
Логично предположить, что намеренно поджигать смесь слишком рано блок управления не будет (хотя, гаражным "тюнинхерам" подвластно всё). Поэтому, если глобально, то детонация возникает всего по трем причинам:
- Низкооктановое топливо. Точнее, когда октановое число бензина значительно меньше предусмотренного для данного двигателя. А что такое октановое число? Если на пальцах, то это устойчивость к воспламенению. Условно говоря, 76-й бензин вспыхнет куда как охотнее, чем 98-й (а не наоборот, как многие думают). Например, если в высокооборотистый и "горячий" (то есть с высокой степенью сжатия) двигатель, рассчитанный хотя бы на 95-й, залить 76-й бензин, то он просто будет самовоспламеняться. Из-за чего? А из-за того что в процессе сжатия, следуя законам физики, газы сильно нагреваются. И когда поршень резко и сильно начинает сжимать смесь бензина, не рассчитанного на такие "издевательства", то она просто самовоспламеняется еще до поджига свечой. Итог уже описан выше: возникает детонация. А вот 95-й как раз "дотерпит" до момента поджига свечой, и заряд сгорит так как задумано.
- Слишком бедная смесь. То есть, когда воздуха очень много, а бензина очень мало. Например, в случае засорения форсунок или чрезмерной подачи воздуха из-за поврежденного датчика положения заслонки.
Казалось бы, при чем здесь бедная смесь, ведь должно быть наоборот - бензина-то мало! Но не всё так очевидно.
Дело в том, что бензин, впрыскиваемый в камеру сгорания в виде мелкодисперсного тумана, выполняет роль охладителя, частично испаряясь на горячих стенках камеры, клапанах и поршне. Тем самым, понижается температура смеси и она опять же "терпит" до момента поджига свечой. А вот если обороты большие, а заряд очень скуден на долю топлива в нём, риск детонации повышается. Конечно, если бензина не будет совсем, просто воздух не загорится. Но детонация - такая неприятная штука, которая возникает как раз на пограничных режимах работы мотора и ловить ее не так-то просто. Именно поэтому любой блок управления имеет арсенал борьбы с этим явлением. В том числе есть датчик, который так и называется: "датчик детонации". Функционировать он может по-разному: особо продвинутые алгоритмы даже анализируют уровень ионизации газов в камере сгорания (SAAB), но как правило, датчик просто "слушает" стуки специальным пьезоэлементом (да-да, те самые детонационные стуки о которых столько страшилок). Но суть одна: как можно быстрее определить слишком раннее воспламенение и скорректировать его составом смеси и/или углом опережения зажигания.
- Слишком высокая температура в камере сгорания. Когда даже "правильный" бензин не выдерживает до конца такта сжатия и смесь начинает взрываться сильно раньше. Как и в предыдущем случае, причин может быть множество: забитый вентилятор, неэффективная работа помпы, низкий уровень охлаждающей жидкости, и еще куча факторов. Кстати, кому интересно - подробный ликбез по причинам перегрева мотора я уже проводил чуть ранее.
И напоследок. Каждый второй "вася", который осилил замену масла собственными руками, считает теперь что круче него моториста свет еще не знал. И спешит сразу же поставить диагноз по звуку мотора, записанного на кнопочный "сименс" и сто раз пережатый ютубами. Чего я только в сети не слышал, трактуемого как: "да у тебя детонация шпарит, ты чего!"... И штатную работу клапана адсорбера, и стрекот гидрокомпенсаторов, и даже обычное тарахтение сцепления при трогании... Смех!
Что в итоге?
Данная статья ни в коем случае не может охватить все нюансы явления детонации, да и не пытается. Это оставим профессиональным диагностам и мотористам (эх, где бы их найти еще...) Просто в очередной раз хочу простым языком объяснить суть вещей, которые большинство не только не понимают сами, но и путают других. А потом из-за такого вот сарафанного радио, когда один глупость сказал, а все остальные подхватили - вполне полезные изначально ресурсы и форумы превращаются в трудночитаемую помойку из абсурдных мнений и глупых мифов. Не уподобляйтесь, друзья.
Надеюсь, кому-то было полезно!
Всем хорошего бензина и поменьше стуков в моторе!
P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.
