Стук шатунных вкладышей как распознать

Причины появления детонации

Описываемое явление в моторе автомобиля является самым разрушительным для любого транспортного средства. Поэтому необходимо постараться незамедлительно устранить эту неисправность. Причины появления детонации могут быть следующие:

• некачественное топливо;
• неисправность в топливном фильтрующем элементе;
• поломка форсунок;
• некачественный кислородный датчик;
• неисправности охлаждения мотора;
• неисправности в блоке управления мотором;
• неисправность в насосе, подающем топливо;
• инжекторы топлива с ограничениями;
• неверно выбранные свечи для зажигания.

Следует заметить, что любая из вышеизложенных причин появления неисправности относительна. Иными словами не существует опережение зажигания или безусловного времени, которые дают гарантию появления описываемого явления.

Также нет ни от чего не зависящих параметров, гарантирующих, что это явление не случится. Оснований для появления неполадки множество, но следует остановиться на основных из них.

https://youtube.com/watch?v=EX-92WcIj-k

Некачественное топливо — один из поводов появления детонации мотора, которое влечет за собой увеличение температуры внутри двигателя и повышение давления внутри цилиндров. Показателем качественности топлива является октановое число. Оно указывает на степень сжатия топлива, которую оно сможет перенести.

Чем больше октановое число, тем больше бензин устойчив к воспламенению. Этот показатель топлива еще называют антидетонационным индексом. Поэтому современные и сложные двигатели работают на более дорогом бензине. Изготовители автомобилей обычно советуют вид топлива, чтобы двигатель транспортного средства работал с наибольшей производительностью.

При низкой степени сжатия топлива, оно не будет сгорать полностью и налипнет на внутренние составляющие камеры. Такое налипание ведет к тому, что цилиндры начинают работать неправильно и появляется взрывное горение.

Любой вид топлива подвергается очистке до определенного уровня, но это не останавливает появление нагара. При появлении нагара и прочих отложений, объем цилиндра становится меньше и это усиливает сжатие топлива, которое влечет за собой появление детонации в моторе. Бороться с этой проблемой надо начиная с приобретения моющих присадок, а потом следует сменить топливо.

Использование неверно выбранных свечей зажигания также является причиной возникновения детонации мотора. Владельцы автомобилей зачастую, экономя средства, покупают более дешевые запчасти для своего транспортного средства, игнорируя рекомендации изготовителя.

Потому как свечи зажигания непосредственно влияют на внутреннюю работу мотора и их работа очень точная, то подобранные неверно свечи могут создать условия при которых бензин будет сжигаться неправильно. Такая работа свечей зажигания может наращивать сгорание в камере и повышать температуру рабочих частей, что непременно приведет к появлению детонации.

Описанные выше причины самые распространенные, но их устранение является наименее дорогим. Если при исправлении этих причин двигатель продолжает детонировать, то следует обратиться к профессионалам в автосервис.

Вопрос-ответ

Возможно, прочитав сотни форумов и перелопатив гору специальной литературы, читатель так и не найдёт ответ на свой вопрос. Но прежде чем везти авто на диагностику, можно ознакомиться с наиболее распространёнными вопросами, касающимися работы двигателей. Ответы здесь приводятся тоже:

В: Может ли детонация быть связана с появлением нагара?

О: В моторах с водяным охлаждением нагар образуется в любом случае. Толщина слоя всё время меняется, но контроллер нужен затем, чтобы подстраиваться под любые изменяющиеся условия. Что верно и для карбюраторных двигателей, если ими управляет блок ЭБУ.

В: Как влияет калильное число свечей на появление калильного зажигания?

О: Если установите «слишком холодную» свечу – получите нагар на электроде и на корпусе. Установка «горячих» свечей – случай более сложный. Если калильное число будет меньше рекомендованного, то не обязательно перегрев корпуса свечи приведёт к калильному зажиганию. Однако розжиг смеси раскалённой керамикой – процесс вероятный

На практике следует обращать внимание и на правильность выполнения монтажа (см. рис.).

В: Раньше возникала детонация на горячем двигателе

После смены заправки всё прошло. Наверное, неисправен контроллер?

О: Скорее неисправен датчик детонации, его проводка и т.д. Повысьте обороты до 3500 об/мин – лампа Check должна включиться сразу.

Иллюстрация ко второму вопросу приводится ниже:

Ошибки при монтаже свечей зажигания

Может быть, читатели дополнят список, оставляя грамотные комментарии и отзывы.

Последствия. Методы борьбы

Детонация карбюраторного двигателя сопровождается появлением металлического стука, особенно под нагрузкой. Многие воспринимают его как «звон пальцев» поршней, однако четкий звук, как будто происходит удар металла о металл, происходит из-за взрывной волны.

Последствия этого эффекта, если не предпринять мер – очень серьезны. Перегрев составляющих частей может привести к пробою головки блока. Отсутствие масляной пленки, которая разрушается из-за воздействия детонации, повышает трение и приводит к ускоренному износу элементов ЦПГ. И наконец, механическое воздействие ударной волны вместе с высокой температурой может стать причиной прогорания поршня, разрушения перемычек между кольцами, изгиба шатуна, подгорания тарелок клапанов.

Последствия детонационного сгорания смеси

Пробой прокладки ГБЦ

Прогар поршня

Прогар клапана

Особенности инжекторных моторовЭффективно бороться с этим эффектом на карбюраторных двигателях можно несколькими способами. В первую очередь при появлении детонации следует заменить топливо, особенно если перед этим осуществлялась заправка на станции с сомнительным качеством топлива. Если же топливо подозрений не вызывает, то стоит проверить зажигание и установить более поздний угол опережения путем проворота трамблера.

Причины детонации инжекторного двигателя идентичны карбюраторному, но у таких моторов имеется помимо металлического звона еще ряд признаков, указывающих на возникновение этого эффекта.

А все потому, что двигатель с такой системой питания является более совершенным. У него процессы смесеобразования и подачи смеси в цилиндры контролируется электронным блоком управления на основе показаний множества датчиков. Также он в зависимости от режима работы мотора еще и самостоятельно подбирает и устанавливает угол опережения. То есть, водитель самостоятельно установить зажигание уже не может.

Электронный блок способен отследить и появление детонации. Для этого все инжекторные моторы оборудованы датчиком детонации (ДД).

Датчик детонации

Этот датчик способен выявить появление детонационного сгорания, а ЭБУ на основе его данных уже примет меры. К примеру, если причина детонации двигателя ВАЗ-2109, оснащенного инжекторной системой питания, — некачественное топливо, и датчик уловил появление эффекта, ЭБУ просто уменьшит угол опережения зажигания и детонация прекратится.

Последствия детонации

Учитывая то, что данное явление представляет собой взрыв, не стоит рассчитывать на отсутствие последствий.

Если происходит детонация, мощность силового оборудования значительно уменьшается, а расход топлива существенно возрастает.

На цилиндры мотора воздействует колоссальная нагрузка, которая постепенно приводит к поломке, а иногда и к полному разрушению двигателя. В цилиндрах температура возрастает до критической отметки, следовательно, прогорает прокладка головки цилиндрового блока. Данный элемент – это первое, что страдает при возникновении детонации, так как он не способен противостоять долгосрочным механическим и термическим нагрузкам.

Детонация двигателя – это серьезная проблема, для устранения которой может потребоваться замена коленвала, блока цилиндров, головки блока и т. д.

Водители со стажем условно классифицируют данное явление на приемлемую и неприемлемую детонацию.

Приемлемая детонация практически незаметна, так как она возникает на незначительных оборотах и моментально завершается. Появляется она в моторах, не отличающихся большим объемом, при этом имеющих внушительную мощность и существенный крутящий момент.    

Неприемлемая детонация проявляется при больших оборотах и при солидной нагрузке. Всего несколько секунд проведенных силовым оборудованием в данных условиях способны нанести автомобилю опасные повреждения.

Признаки детонации

На слух детонация в двс определяется в виде тонкого металлического стука. Обычно она сопровождается ощутимым уменьшением мощности, неустойчивой работой мотора, его перегревом, временным выбросом черного дыма. Детонация как явление представляет собой самовоспламенение рабочей смеси в виде взрывной волны. Чаще всего она происходит при резком ускорении или езде под горку, при появлении нагрузки, когда водитель нажимает педаль в пол.

Нормальная работа двигателя

Возникновение очагов самоспламенения

Высокие температуры и давление воздействуют на богатую смесь в точках ее не сгорания появляются различные активные вещества. Объем их достигает некоторой критической величины. Они вступают в реакцию окисления и происходит самовоспламенение топливно-воздушной смеси. В точке взрыва резко повышается температура, а взрывная волна распространяется с очень большой скоростью. Ударяется о стенки цилиндров. Новые очаги провоцируют самовоспламенения. Поэтому в агрегате появляется множество взрывных волн. Они вызывают его вибрацию. Поэтому характерный стук является является следствием многократных ударов взрывных волн о стенки цилиндров.

Срок жизни отдельной взрывной волны составляет тысячные доли секунды. За это время она успевает нанести огромный ущерб. При ударе о стенки цилиндров, она разбивает масляную пленку. Как следствие, детали подвергаются трению «на сухую» и от коррозионного износа под влиянием продуктов сгорания. Кроме того, давление взрывной волны достигает огромных значений, что постепенно приводит к разрушению деталей. Также детонация провоцирует перегрев агрегата, который также очень губителен. В совокупности все эти негативные факторы очень сильно влияют на моторесурс двигателя.

Основные причины детонации двигателя

Факторами при которых появляется детонация в ДВС, являются условия благоприятные для быстрых окислительных процессов в камере сгорания.

1. Рабочая смесь в соотношении 9:1. Она способствует формированию в дальних уголках камеры сгорания очагов окислительных реакций.

2. Увеличение угла опережения зажигания.  Пик максимума давления сдвигается к верхней мертвой точке. Это  способствует увеличению давления в камере сгорания и появлению детонации.

3. Невысокое октановой число бензина. Дело в том, что активность горючего к окислению возрастает со снижением октанового числа.

4. Возрастание степени сжатия. Потому что моторы с высокой степенью сжатия должны работать на горючем с высоким октановым числом.

5. Конструкция камеры сгорания выполнена неудачно. Поэтому происходит плохой отвод тепла, слишком большой диаметр цилиндров и пр.

Методы борьбы с детонацией

Существуют методы, борьбы с детонацией. Все они основаны на ускорении догорания несгоревших частей в основном пламени двигателя. В следствии этого возможно также замедление окислительных реакций.

Первый фактор – увеличение оборотов. Потому что время прохождения окислительных реакций значительно сокращается и вероятность самовоспламенения уменьшается. Второй фактор – вращение (турбулизация) смеси в камере сгорания. Так как фронт пламени распространяется и детонация не наступает. Третий фактор – снижение пути фронта пламени. Практически это решается установкой двух свечей на цилиндр или меньшим диаметром последнего.

Для борьбы с детонацией авто производители разрабатывают различные конструкции камер сгорания. Например — форкамерный-факельная система зажигания автомобиля ГАЗ-3102.  Повсеместное применение электроники в автомобилестроении, позволило свести  к минимуму это явление. Ведь датчики постоянно следят за ситуацией внутри цилиндров и при появлении первых признаков детонации изменяют состав рабочей смеси и угол опережения зажигания. Кроме того, созданы современные двигатели, работающие на сверх бедных смесях (соотношение 40-50:1), что также исключает детонацию.

Основные причины детонации зависят от конкретных условий при которых детонация в двс возникает. Задача определить что именно не хватает двигателю для нормальной работы.

Способы проверки исправности датчика детонации

Диагностику датчика можно произвести различными способами, в том числе, не имея специального диагностического сканера, наиболее простой вариант – снять деталь с двигателя, выполнить ее визуальный осмотр. На ДД не должно быть видимых следов прогара, трещин, сколов, окислившихся контактов, также обрыва подходящих проводов. Достаточно часто здесь встречается плохое соединение в штекере, поэтому на это следует обратить больше внимания. Датчики детонации бывают нескольких видов, наиболее распространенный из них – широкополосный, это деталь в виде толстой шайбы с отводом под контакты, и такой же тип, но с проводами в изоляции, в некоторых случаях ДД можно проверить на месте, без снятия элемента с ДВС.

Первый вариант проверки датчика:

• снимаем керамический элемент с движка;
• к контактам 1 и 2 подсоединяем мультиметр, выставляем на приборе предел 200 мВ;
• ударяем по датчику, или сдавливаем его, через 1-3 секунды мультиметр должен менять показания, если прибор не реагирует, проверяемая деталь, возможно, неисправна;

Однако у этого способа есть недостаток, так как не все датчики «прозваниваются» с помощью постукивания на вольтметре, в некоторых случаях (зависит от конкретной модели авто) уловить импульс можно только с помощью осциллографа. Еще минус – не до каждого элемента на машине легко добраться, чтобы произвести демонтаж детали, приходится много затрачивать времени, производить разборку.

Другой метод достаточно простой и эффективный, тем более что снимать ДД и замерять параметры не нужно:

• запускаем мотор, выставляем дроссельной заслонкой 1500-2000 об/мин (можно это делать с помощником, другой вариант – проложить какой-либо предмет между дросселем и регулировочным винтом);
• берем в руки гаечный ключ, во время работы ДВС стучим им по датчику детонации;
• если ДД работает исправно, при постукивании будет происходить заметное снижение оборотов.

При установке датчика нужно хорошо очистить его металлическую плоскость, также поверхность блока цилиндров для обеспечения надежного контакта, крепить лучше не болтом, а сажать на шпильку. Не помешает все металлические части обработать WD-40 или другим подобным составом, усилие затяжки гайки – 15-20 Н·м, перетягивать нельзя, иначе не исключена возможность срыва резьбы.

Еще способы проверки ДД – замеры сопротивления или емкости на контактах, для иномарок нормальным сопротивлением считается 500-600 кОм, емкость должна находиться в пределах 800-1500 pF. Сопротивление так же, как и напряжение, меняется при постукивании, при исправном датчике оно увеличивается до 800-1300 кОм.

Число настоящих причин равно трём

Причин детонации инжекторного двигателя мы так и не назвали. Можно спокойно заливать любое топливо, даже с примесями, и можно полностью отключить датчик детонации – мотор будет продолжать работать, но ЭБУ соответствующим образом отрегулирует зажигание. К появлению устойчивой детонации ведут три фактора: работа на обеднённой смеси, калильное зажигание, перегрев стенок камеры сгорания. Последний из факторов вызывается только одной причиной – поломкой датчика температуры (ДТОЖ).

Датчики ДТОЖ автомобилей Lifan

Ниже перечислены датчики, исправность которых тоже важна.

Шпаргалка по отказам датчиков

Инжекторный бензиновый двигатель снабжён набором элементов, позволяющих контролировать работу системы в каждый момент времени. Все эти элементы называются датчиками. Перечислим те из них, отказ которых ведёт к появлению детонации:

• ДПДЗ, или датчик положения дроссельной заслонки. Симптомы отказа – снижение мощности, рывки и провалы при разгоне, а также неустойчивый холостой ход. Результат – работа двигателя на обеднённой смеси, но только при больших нагрузках. А детонация проявится, если управление ведётся в стиле «педаль в пол». Лампа Check Engine обычно не срабатывает.
• ДТОЖ, то есть датчик температуры тосола. Если мотор нагрет до критической температуры, блок ЭБУ должен об этом «знать». Угол опережения зажигания затем должен быть скорректирован. А иначе, и довольно быстро, начнётся устойчивая детонация.
• ДД, датчик детонации. Этот элемент выходит из строя редко, но может повреждаться проводка. При поломке именно датчика, а не при обрыве или замыкании проводов, лампа Check Engine не загорается на низких оборотах. Если неисправность уже есть, вызвать детонацию можно так: надо заглушить двигатель, скинуть и снова подключить клемму АКБ, выполнить старт. Детонация появится, а затем исчезнет до следующего запуска.

Ломается датчик ДТОЖ – получаем детонацию в критических режимах. А при поломке ДПДЗ детонация наблюдается на высоких оборотах. Появление и быстрое пропадание детонации – результат отказа ДД.

Переменный резистор воспринимает угол поворота заслонки

Микрофон, то есть пьезоэлемент, отслеживающий детонацию

Эксплуатация двигателя с неисправным датчиком заслонки – явление не редкое. Автовладельцы приводят доводы: контрольная лампа не включалась, рывки и провалы есть только при разгоне, а металлический призвук можно заметить не всегда. Кажется, надо менять бензин, а не датчик, а на самом деле – наоборот.

Чем грозит калильное зажигание

Допустим, свеча накаляется «до бела» и не остывает даже к следующему такту сжатия. Тогда воспламенение происходит раньше, чем появляется искра. Раннее зажигание, как мы знаем, всегда вызывает детонацию. Таким образом, её может вызвать и «калильное зажигание», о котором сейчас рассказывалось.

Очагами зажигания являются скопления нагара

Причин возникновения калильного зажигания может быть несколько:

1. Накопление на свечах большого количества нагара и копоти;
2. Выгорание «центрального электрода».

Собственно, это – всё, что можно сказать о ещё одном факторе, связанном с появлением детонации. Рассмотрим последний из них – проблему с форсунками.

Засорение форсунок и последствия

На самом деле, всегда действует правило: если засоряется любая форсунка (тут статья как её почистить), мощность двигателя снижается. Именно так работает ЭБУ, чтобы препятствовать детонации. Логика здесь в следующем: засоряется форсунка, смесь обедняется, возникает детонация. Срабатывает датчик, и ЭБУ выполняет регулирование, подстраивая все параметры под условия работы. Но такая «подстройка» вызывает снижение мощности и её нельзя проводить бесконечно.

Комплект форсунок после промывки ультразвуком

При достаточно высокой степени засорения блок ЭБУ не может исправить ситуацию: смесь поступает обеднённая, детонация идёт всё время. Может загореться и лампа Check Engine, а БК, если он есть, выдаст следующую ошибку – P0324.

Получается, с включённой лампой Check Engine, особенно когда ошибки связаны с детонацией, эксплуатировать двигатель нельзя. Но с другой стороны, ни обрыв, ни выход из строя самого датчика к фатальным последствиям не приводит. Лампа Check, притом, будет загораться во всех случаях. Что ж, лучше уметь распознавать детонацию на слух.

Детонация мотора при выключении

Часто водители и собственники машин путают появление детонации на холодном двигателе с вибрацией или неустойчивой работой ДВС, все-таки взрывное воспламенение топливовоздушной смеси в основном происходит из-за чрезмерного давления в цилиндрах при повышенной температуре, а с подтраиванием мотора это не всегда связано. Причиной неустойчивой работы движка, особенно на холостом ходу, может быть:

• оборванные подушки двигателя или КПП;
• неисправность датчиков расхода воздуха или регулятора холостого хода;
• неотрегулированные (зажатые) клапана;
• обедненная смесь;
• пропуск искры на свечах зажигания;
• пробивающие высоковольтные провода;
• неисправный модуль зажигания.

Еще достаточно распространенное явление – детонирование мотора после выключения зажигания, проявляется это следующим образом:

• воспламенения топлива искрой не происходит, но коленчатый вал продолжает вращаться рывками с разной частотой;
• продолжительность такого цикла может быть от 2-3 до 20-30 секунд;
• коленвал может почти совсем остановиться, но затем не исключено повторение хаотичного вращения.

Самодетонация происходит из-за очень сильного перегрева двигателя, она наиболее характерна для карбюраторных ДВС, еще подобное явление имеет название «дизелинг». На инжекторах процесс такого рода возникает значительно реже, преимущественно по причине отказа ДД, в жаркую погоду, при запуске двигателя на холодную детонация не проистекает, слишком мала температура внутри цилиндров. Еще причины дизелинга – повышенное нагарообразование в цилиндрах, установка свечей с низким калильным числом на высокофорсированный мотор. Поэтому для устранения такого дефекта в некоторых ситуациях достаточно просто поменять свечи, подборку деталей рекомендуется выполнять в соответствии с рекомендациями изготовителей, для этого разработаны специальные таблицы подбора.

Признаки появления детонации движка

В результате ударных нагрузок, возникающих при взрывах, появляются характерные звуки в виде звонкого стука, изменяется состав и цвет выхлопных газов, детали двигателя получают серьезные дефекты. Кроме ярких шумовых эффектов, имеются внешние признаки появления детонации:

• кратковременный выход черного дыма из выхлопной трубы;
• уменьшение температуры отработавших газов;
• кратковременная потеря мощности двигателя;
• потеря управления работой двигателя вследствие ее неустойчивости;
• критический перегрев элементов движка.

Элементы, входящие в состав силового агрегата, изготовлены с расчетом на работу при определенных значениях температуры и давления. Ударные нагрузки, возникающие при детонации, превышают все допустимые значения.

Детонационный эффект является наиболее опасным для транспортного средства. Он может возникнуть при неравномерном распределении воздуха и топлива внутри цилиндров, что приводит к внезапным неконтролируемым взрывам.

Для своевременного выявления данного дефекта нужно регулярно контролировать появление посторонних звуков и постукиваний, исходящих со стороны силового агрегата транспортного средства. Именно источники этих звонких сигналов нужно выявить и немедленно убрать причину их возникновения.

Детонация является потенциальной опасностью для движка, поэтому ее нужно постоянно держать под контролем. Она не должна присутствовать при нормальной работе двигателя. Даже небольшой шум в двигателе необходимо постоянно исследовать и убирать причины, вызвавшие его.

Многие автомобилисты сталкивались с таким опасным явлением, как детонация двигателя, причины которой необходимо максимально быстро обнаружить и устранить. Если рассматривать все проблемы двигателя, то детонация считается одной из наиболее значимых, независимо от вида транспортного средства. Но так уж сложилось, что многие владельцы автомобилей не в курсе, с чем может быть связано такое явление и к чему оно может привести. Подробнее о возможных причинах детонации двигателя и пойдет речь в данной статье.