Установка двигуна на ВАЗ 2109
Для автомобіля ВАЗ 2109 основним силовим агрегатом служить двигун. Від його надійної роботи залежить термін експлуатації всього автомобіля і безпеку руху транспорту.
Поява дзвінкого металевого стуку, помітне зниження потужності, нестійкість в роботі двигуна, викиди з вихлопної труби чорного диму, зменшення температури відпрацьованих газів можуть вказувати, що сталася детонація двигуна на ВАЗ 2109. В статті пропонується познайомитися з її наслідками і методами боротьби своїми руками.
Детонація - це що
Самозаймання в камері згоряння горючої суміші, що має характер вибухової хвилі, являє собою процес детонації. Найчастіше вона з'являється під час різкого підвищення навантаження, наприклад, при русі в гору або при різкому прискоренні.
У цих ситуаціях водій, як правило, сильно збільшує тиск на педаль газу, що забезпечує подачу в циліндри двигуна багатій суміші. Після потрапляння в циліндри і заповнення всіх його обсягів багатою горючою сумішшю, починається дія високих температур і тиску.
У камері згоряння створення високого тиску сприяють дві причини:
- При русі поршня (см.Зачем потрібна заміна поршнів) вгору відбувається стиснення горючої суміші, що підвищує тиск,
- Після займання здебільшого горючої суміші хвиля полум'я створює фронт високого тиску в камері згоряння, що теж підвищує тиск в ній.
Висока температура і надлишковий тиск, діючи на скупчилася незгорілих горючу суміш, впливають на утворення активних сполук - альдегідів, перекисів, спиртів. Після досягнення критичної величини починають, між цими сполуками, відбуватися ланцюгові окислювальні реакції, що призводять до самозаймання суміші, яка має вибуховий характер.
У тому місці, де стався вибух, сильно збільшується температура і утворюється вибухова хвиля. Фронт її полум'я поширюється зі швидкістю до 2300 м / с. (При нормальному згорянні горючої суміші ця швидкість складає лише 30 м / с).
Велика швидкість руху вибухової хвилі створює умови, коли при ударі її об стінки камери згоряння і циліндри, створюється велика кількість вибухових хвиль. Вони будуть джерелами виникнення в циліндрах коливальних рухів, які викликають вібрації двигуна.
Детонація двигуна на ВАЗ 21093
Дзвінкий металевий стукіт, або «стук пальців», а теоретично - детонація, з'являється в результаті великої кількості повторюваних ударів об стінки циліндрів вибухової хвилі.
До чого може привести детонація
Помилково думати, що збільшення швидкості, з якою поширюється фронт полум'я, призводить до позитивного ефекту для підвищення потужності двигуна.
Все відбувається з точністю навпаки:
- Тривалість «життя» вибухових хвиль менше 0,0001 секунди. На такий же час підвищується на поршень тиск.
За такий короткий відрізок часу вплинути на збільшення потужності хвилі не встигають, а привести до більшої шкоди цього часу достатньо. - Вибухова хвиля після удару об стінки циліндрів з великою швидкістю руйнує масляну плівку, яка захищає поршневу групу двигуна від сухого тертя, зносу від корозії під впливом елементів продуктів згоряння.
- Досягає більш 70 кгс / см2 тиск фронту вибухової хвилі, може стати причиною механічного пошкодження деталей двигуна.
- Від численних ударів хвиль різко збільшується, від згорілих газів, віддача тепла до стінок циліндрів, а це призводить до перегріву агрегату, який стає причиною руйнування частини елементів двигуна: обгорають кромки поршнів, виходять зі ладу прокладки між блоком і головкою, псуються свічки запалювання.
Така зайва детонація двигуна ВАЗ 2109 значно зменшують моторесурс агрегату, а значить, збільшується вартість утримання автомобіля. Наслідки її добре видно на фото.
Які чинники впливають на появу детонації
Існує багато чинників, що сприяють появі детонації. Загальна риса для всіх - зменшення затримки у горючій суміші самозаймання її незгорілої частини, яка віддалена від свічки запалювання.
Іншими словами, створення в камері згоряння сприятливих умов для прискорення протікання окислювальних реакцій суміші для горіння.
Факторами, що впливають на детонацію можуть бути:
- Склад горючої суміші. При співвідношенні повітря - паливо 0,9 суміш, потрапляючи під великим тиском і високої температури, в камеру згоряння в її віддалених куточках формує осередки, де виникають окислювальні реакції, які є джерелами займання або детонаційного згоряння палива.
- Кут випередження запалювання. При збільшенні цієї величини, в процесі згоряння суміші, відбувається зрушення піку максимуму тиску ближче до ВМТ, що призводить до збільшення в камері згоряння тиску, що є основною причиною детонації.
- Октанове число палива. Зниження октанового числа палива збільшує вірогідність створення детонаційного згоряння суміші для горіння.
Пояснення цьому пов'язано зростанням до окислення хімічної активності палива при зменшенні його октанового числа. Тому «стук пальців» найбільш часто чути при використанні в двигунах 76-го бензину, які повинні працювати з 92 октановими числами. - Ступінь стиснення. Це відношення між об'ємом циліндра і обсягом камери згоряння.
При збільшенні ступеня стиснення збільшується тиск і температура в камері згоряння, що створює сприятливі умови для детонаційного згоряння палива.
Порада: У двигунах з високим ступенем стиснення потрібно використовувати високоетілірованний бензин.
- Конструкційні недоліки. До них відносяться:
- гірші умови охолодження незгорілої частини горючої суміші, яка далі віддалена від свічки запалювання;
- невдала конструкція камери згоряння уповільнює процес догорання суміші;
- погано відводиться тепло до стінок циліндра від центру поршня, наприклад, при нерівності днища поршня, коли тепла потрібно пройти більший шлях;
- великий діаметр циліндрів, при цьому погіршується відвід тепла, але і камера згоряння буде отримувати більше число віддалених зон від свічки запалювання. Це збільшить ймовірність виникнення вогнищ детонаційного згоряння суміші для горіння.
Як запобігти детонацію двигуна
На противагу факторам, які сприяють появі детонації, є і фактори, що створюють перешкоди її виникнення. Вони, найчастіше, прискорюють згоряння несгоревшего кількості горючої суміші у всьому фронті полум'я, який йде від іскри запалювання або уповільнюють процес окислювальних реакцій, що є джерелом самозаймання.
Інструкція вказує, що такими факторами можуть бути:
- Підвищення числа обертів силового агрегату. Це призводить до зменшення часу протікання окислювальних реакцій, що зменшує ймовірність самозаймання.
- Створення турбулізації або обертання в камері згоряння потоків суміші. При цьому прискорюється поширення від іскри запалювання фронту полум'я, що попереджає появу детонації.
- Зменшення шляху для проходження фронтом полум'я. Це пов'язано зі зміною конструкції вузла. Виражається доопрацювання в установці на один циліндр двох свічок запалювання або зменшенні діаметра циліндрів.