ДЕТОНАЦИЯ. Детонация что это

ГРАВИТАЦИЯДетонация

Детонация. Откуда она возникает и что это за явление?  Что роднит детонацию с теплотой? Вот малый круг вопросов,  которые необходимо осветить в рамках статей о теплоте.

«Детонация – распространение со сверхзвуковой скоростью зоны быстрой экзотермической химической реакции, следующей за фронтом ударной волны». Такая классическая формулировка данного явления.

Детонация сопровождается распространением ударной волны и выделением большого количества теплоты.  Одним словом, детонация сопровождается разрушительными действиями и весьма опасна. Физическую мощь данного явления человечество испытывало на себе многократно.

Особенно опасна детонация в шахтах, где ударная волна, возникшая при вспышке метана, сбивает каменноугольную пыль со стен, пола и кровли выработки. Образуется пылевая завеса (воздушно-пылеугольная смесь), по которой может пойти фронт горения, поддерживающий ударную волну.

Но детонация опасна не только для человека, она опасна и для машин. Детонация моторных топлив в бензиновых двигателях внутреннего сгорания с карбюраторным впрыском приводит к его чрезмерно быстрому износу и выходу из строя. Если в двигателе слышны металлические стуки, водители их диагностируют как «стук клапанов» или «стук (звон) пальцев», на самом деле, это проявление детонации. Во многих трактатах пишут, что детонация может возникнуть из-за раннего зажигания, т.е. горючая топливная смесь сгорает еще до того момента, когда поршень еще не достиг ВМТ (верхней мертвой точки). Я не отношу данный процесс к детонации, хотя происходит ударное давление газа в противоход поршню, что и создает металлический звук. В данном случае возгорание топливной смеси возникает вследствие действия раннего зажигания.

Детонация, в чистом виде – это процесс возгорания топливной смеси без участия зажигания – дизелинг. Например, такое явление может возникнуть в случае перегрева двигателя. Водитель поворачивает ключ в замке зажигания в положение «выключено», а двигатель с повышенной вибрацией и на малых оборотах продолжает работать, на сленге водителей – это «калильное зажигание». Хочу сразу акцентировать, что калильное зажигание, например от светящегося нагара, это тоже не детонация. Двигатель в данном случае может устойчиво работать некоторое время за счет поджига от высокотемпературного нагара.

Детонация может возникнуть и при использовании низкооктанового бензина в двигателях с большой компрессией. В данном случае процесс возгорания горючей смеси возникает из-за ее перегрева и немного раньше, чем проскочит воспламеняющая искра. Происходит детонационный взрыв, который сопровождается ударной волной и металлическим звоном. В данном случае причиной детонации является, например, использование бензина А-76 вместо А-95. Если после выключения двигателя его еще «трясет», значит, он жив!

Детонация в ДВС достаточно хорошо исследована и в борьбе с ней выработано много методов борьбы. Это применение различных присадок к топливу, позднее зажигание, обогащение смеси, электронное управление и другие технические приемы.

Если в бензиновом двигателе с детонацией борются всеми доступными методами, то, примерно такой же двигатель внутреннего сгорания под названием «дизель» без детонации вообще работать не будет. Данный двигатель можно назвать детонационным, т.к. в нем отсутствует система зажигания, а горючая смесь воспламеняется от сильного сжатия и высокой температуры. Когда поршень сжимает воздух в цилиндре и уменьшает его в объеме в 16 – 20 раз, и доходит до положения ВМТ, подается импульс порции топлива, пары которого воспламеняются и сгорают вместе с воздухом. Данный цикл повторяется через два (двухтактный) или через четыре такта (четырехтактный двигатель).

Интересна история создания дизельного двигателя. Немецкий изобретатель Рудольф Дизель получил патент на новый двигатель 23 февраля 1893 года. Интересная дата для Советской Армии. Изобретатель предполагал, что его детище будет работать на каменноугольной пыли, очевидно, считая, что этим он поможет вычистить шахты Рурского бассейна, и избавит горняков от опасности детонационного взрыва. Первые опыты показали непригодность каменноугольной пыли в качества топлива из-за ее высоких абразивных свойств, а также золы, являющейся следствием сгорания. Возникли серьезные проблемы с дозировкой и подачей данного топлива в рабочий объем машины, в результате от пыли пришлось отказаться. Зато отличной альтернативой к использованию в качестве топлива выступили тяжелые фракции нефти.

Первое испытание опытного образца в 1893 году закончилось катастрофой. Произошел взрыв, машину разнесло на части, а сам изобретатель чудом остался жив. Вот она разрушительная сила детонации, а чтобы ее «приручить» требуется познать ее сущность. Дизель был упорным малым и не отступился от своей идеи. Второй экземпляр машины, запущенный через четыре года, проработал без перерыва 17 минут на нефтяном топливе.

Годом позднее на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был запущен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», который по существу уже был праобразцом современного дизельного двигателя. В честь изобретателя получил название «Тринклер-мотор».

В 1898 году некий Эммануэль Нобель приобрел лицензию на двигатель Дизеля и организовал массовое производство на механическом заводе «Людвиг Нобель» в Петербурге. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, после чего в Европе его стали называть «русский Дизель».

Еще одно направление поставило человечество себе на службу в использовании детонации. В 70-х годах прошлого столетия стало интенсивно развиваться новая технология получения искусственных "взрывных" алмазов. О высокой теплопроводности данного кристалла было сказано в предыдущей статье.

Алмазы проявили себя не только в ювелирных изделиях, но и в промышленности. Всевозможные напыления алмазных порошков на металлообрабатывающий инструмент, повышает его износостойкость в несколько раз, а производительность повышается на 50%. Алмазные порошки наносятся на дисковые пилы, фрезерный инструмент, сверла, буровые коронки, алмазные фильеры, напильники, надфили и пр. Шлифовальные алмазные порошки и пасты на их основе применяются для тонкой доводки поверхностей различных изделий, в том числе и ювелирных камней на гранильных фабриках.

Новая технология с использованием детонации (взрыва) позволяет синтезировать алмазы из графита. Под  действием высокого давления в ударной волне в нагружаемом образце происходит фазовый переход из графита в алмаз.

А как же возникает эта непонятная детонация, которая приводит к сокрушительному взрыву?  Читаем «Причины детонации».

Назад  Вперед

Детонация, причины детонации, калильное зажигание, теплота

gennady-ershov.ru

ДЕТОНАЦИЯ - это... Что такое ДЕТОНАЦИЯ?

dic.academic.ru

Как избежать детонации? | турбо.com

Детонация – что это такое, причины детонации, когда она происходит и как это определить.

Детонация. Многие автолюбители считают, что знаю, что это такое. Но всё же слишком часто мы наблюдаем явные признаки того, что совсем немногие на самом деле в курсе данного процесса. Пробитые прокладки головки, треснутые поршни, повреждённые вкладыши – эти серьёзные поломки являются результатом детонации внутри вашего двигателя.

Так что Вы должны сделать для того, чтобы не стать очередной жертвой детонации?

Детонация – что это такое, причины детонации, когда она происходит и как это определить.

Детонация. Многие автолюбители считают, что знаю, что это такое. Но всё же слишком часто мы наблюдаем явные признаки того, что совсем немногие на самом деле в курсе данного процесса. Пробитые прокладки головки, треснутые поршни, повреждённые вкладыши – эти серьёзные поломки являются результатом детонации внутри вашего двигателя.

Так что Вы должны сделать для того, чтобы не стать очередной жертвой детонации?

Перед тем, как Вы сможете предпринять соответствующие меры, важно понять, когда происходит детонация и как это определить…

Проявления детонации

Есть несколько ситуаций, когда детонация возникает при обычном режиме вождения.

Одна из наиболее частых причин детонации - это неправильная эксплуатация автомобиля водителем: вождение на передаче, которая слишком высока для данных оборотов двигателя и нагрузки. Это обычно происходит, когда водитель не беспокоится о переключении на пониженную передачу при выезде из-за поворота на низкой скорости, при подъёме в горку на повышенной передаче или при случайном переключении коробки передач в неверное положение.

В автомобилях, которые изначально выпускаются с форсированным двигателем, детонация может быть вызвана топливом с недостаточно высоким октановым числом. Обратите внимание на этикетки топлива внутри клапана заливной горловины топливного бака - если рекомендовано premium unleaded (аналог АИ-95), то это то, что Вы всегда должны заливать. В некоторые автомобили можно заливать только топливо с ультра высоким октановым числом (АИ-98) - твин-турбо Subaru Liberty B4 является тому примером.

Некоторые автомобили также очень чувствительны к условиям вождения. Если автомобиль длительно эксплуатируется в режиме холостого хода в условиях дорожного движения, возникающее в результате этого высокая температура воздуха на впуске, система наддува и тепло из-под капота могут привести к детонации при возобновлении движения. Это особенно заметно, когда датчик температуры воздуха на входе блока управления двигателем находится близко к началу впуска, а не во впускном коллекторе.

Это типичные ситуации, когда детонация может произойти в условиях обычной езды. Следующий вопрос: как Вы можете определить детонацию в этих условиях?

Детонация, как правило, характеризуется звуком металлических предметов, ударяющихся друг о друга ("тин-тин-тин"), также напоминает бренчание шариков, перекатывающихся в мешочке. В худшем сценарии развития событий, этот "тин-тин-тин" может продолжаться в течение нескольких секунд, пока водитель продолжает ехать в таком режиме, не осознавая, что происходит. С другой стороны, это может быть не более чем единичный "тин".

В любом случае следует помнить, что любое количество детонации плохо для вашего двигателя.

Кроме восприятия на слух, детонация может также быть обнаружена с помощью электронных устройств. Детонация может быть измерена различными способами, но наиболее распространенным является использование датчика, установленного на блоке двигателя. Этот датчик анализирует звуки, передающиеся через блок — специфическая частота детонации определяется среди множества других звуков двигателя.

Несколько комплектов автономных датчиков детонации доступны на вторичном рынке, но более простой подход - это подключить вход датчика детонации к блоку управления двигателем (если это возможно). На вторичном рынке имеются различные счётчики на основе фотодиодов, которые предназначены для подключения к проводке датчика детонации блока управления двигателем.

Что такое детонация?

Детонация двигателя происходит, когда топливовоздушная смесь воспламеняется в камере сгорания неконтролируемым образом, а не равномерно. Также широко используются термины "лёгкий стук" (слабая, едва наблюдаемая детонация) и "преждевременная детонация" (детонация, вызванная воспламенения заряда немного раньше полного воспламенения фронта пламени от свечи зажигания). "Стук пальцев" также считается синонимом.

Одно из определений стука - "нежелательный режим горения, который происходит спонтанно и эпизодически в двигателе, производящий резкие импульсы давления, связанные с вибрационным движением заряда и характерным звуком, из-за которого явление получило своё название". Если детонация происходит на протяжении более чем несколько секунд, эти внезапные изменения давления в цилиндре могут привести к повреждению двигателя. В худшем случае, поршни, кольца и даже сама голова могут очень сильно пострадать. Очевидно, что сильную детонацию непременно следует избегать! Отметим также, что чем выше мощность конкретного двигателя (т.е., л.с. на литр), тем больше вероятность повреждения при детонации.

Детонация - допустимая и неприемлемая

Мы говорили, что любое количество детонации плохо для двигателя, но всё же принято считать, что есть два типа детонации - допустимая и неприемлемая.

Допустимая детонация происходит на низких оборотах, едва слышна и длится в течение короткого промежутка времени. Этот тип детонации может случаться в различных серийных автомобилях - особенно там, где производитель стремится к достижению высокого крутящего момента при относительно небольшом объёме двигателя.

Неприемлемая детонация, как правило, происходит в модифицированных двигателях с высокой мощностью. Неприемлемая детонация происходит на высоких оборотах/при высокой нагрузке, а иногда длится несколько секунд - достаточно долго, чтобы вызвать массовые внутренние повреждения двигателя. Конечно, об этом типе детонации Вы должны быть очень хорошо осведомлены ...

Причины неприемлемой детонации

Как уже упоминалось, неприемлемая детонация, как правило, характерна только для модифицированных автомобилей. Давайте рассмотрим некоторые из распространенных причин, которые мы уже наблюдали ...

Установка опережения зажигания — хороший способ для тюнеров увеличить чувствительность к открытию дроссельной заслонки и крутящий момент, но это однозначно связано со значительным риском. Если зажигание происходит слишком рано в цикле движения поршня, волна давления может воспламенить воздушно-топливную смесь в различных частях камеры сгорания, что станет причиной детонации.

Обратите внимание, что чрезмерно агрессивная установка опережения зажигания является, вероятно, наиболее распространённой причиной детонации в модифицированных автомобилях.

Еще одна распространенная практика в кругах тюнеров - это обеднение заводского соотношения воздух-топливо для достижения более высокой мощности двигателя. Вообще-то, завод предусматривает эксплуатацию двигателя на богатой смеси по очень хорошей причине - для контроля температуры горения. При обеднении горючей смеси и повышении температуры горения шанс возникновения детонации резко увеличивается.

Температура воздуха на впуске важна во всех двигателях - безнаддувных и с наддувом. В случаях, когда наружный воздушный фильтр был установлен под капотом, в двигатель на впуске попадает воздух, температура которого, возможно, на 40 градусов Цельсия выше, чем должно быть. Это тепло воздуха на впуске часто является дополнительной причиной детонации в модифицированных автомобилях.

В случае двигателя с наддувом, значение температуры воздуха на впуске нельзя переоценить. Температура впускного воздуха из турбокомпрессора может превышать 110 градусов по Цельсию - и это абсолютное убийство для двигателя. Поэтому жизненно необходимо правильное промежуточное охлаждение и/или водяной впрыск.

Степень сжатия двигателя также играет важную роль при возникновении детонации.

В двигателе без наддува степень сжатия, как правило, установлена на соотношении около 10.5:1 для того, чтобы двигатель работал на обычном неэтилированном топливе (АИ-92). Для степеней сжатия около 13:01 можно использовать высокооктановое топливо (АИ-95 или АИ-98). Имейте в виду, что если у Вас мощный двигатель со слишком высоким коэффициентом сжатия, Вам постоянно придётся искать временные решения проблемы детонации.

В случае двигателя с наддувом статический коэффициент сжатия, как правило, находится между 7.0 и 9.5:1. Этот относительно низкий статический коэффициент сжатия необходим для дополнительной массы воздуха, которая наддувается в камеру сгорания турбиной или нагнетателем. Этот воздух на впуске (т.е. добавочное давление) увеличивает эффективную степень сжатия двигателя.

Количество добавочного давления, которое может выдержать двигатель до детонации, во многом зависит от статической степени сжатия. Если статический коэффициент сжатия является относительно высоким (что помогает сохранить мощность двигателя без наддува), рамки для дополнительного давления ограничены.

Существуют некоторые другие причины детонации в модифицированных двигателях, но перечисленные здесь, как правило, являются наиболее распространенным. Неудачный дизайн камеры сгорания раньше был распространенной причиной детонации, но это, как правило, не проблема для автомобилей с современным дизайном двигателя.

Примечание: высокооктановое неэтилированное топливо (АИ-95 или АИ-98) рекомендуется для любого слегка модифицированного двигателя. Сэкономленные деньги просто не стоят риска при заправке обычным бензином (АИ-92 и ниже).

xn--90a0aehf.com

• 
  Аукционы автомобили из сша
• 
  На каких заправках качественное дизельное топливо
• 
  Шкода фабия история модели
• 
  Авто полироль для фар
• 
  Автомобиля инструкция
• 
  Авто комиссар
• 
  Как получить кредит на машину
• 
  Как поменять сальники клапанов не снимая головки
• 
  Как заводить автомобиль
• 
  Течет антифриз что делать
• 
  Значки на панели ваз 2114 что означают