Калильное зажигание это процесс перегорания топливной смеси при непрерывном контакте с нагретыми элементами двигателя. Подобное явление нередко происходит до самого момента появления искры от свечей зажигания, перерастая в процесс горения, который невозможно проконтролировать.
Существует два типа подобного явления. В первом случае такой вид зажигания используют для воспламенения смеси специально, а во втором – принято считать опасным для работы всего агрегата. Необходимо достаточно подробно рассмотреть эти процессы, чтобы точно знать, какими могут быть причины возникновения.
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.
Что такое детонация?
Для протекания рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания требуются 2 условия:
- создание и подача в цилиндры горючей топливно-воздушной смеси;
- последующее ее поджигание.
На дизелях смесь воспламеняется самостоятельно за счет высокой температуры, возникающей в камере сгорания в конце хода сжатия. В бензиновом двигателе ее нужно поджечь. Для этой цели используются свечи зажигания. Как происходит процесс воспламенения в нормальных условиях?
После подачи высокого напряжения между электродами свечи образуется искра, от которой загорается горючая смесь. Если посмотреть процесс сгорания в замедленной съемке, будет видно, что факел пламени проходит последовательно весь объем камеры сгорания от свечи до наиболее удаленных стенок со скоростью около 50 метров в секунду.
Однако в некоторых случаях процесс горения происходит по-другому. После того как фронт пламени начал распространяться, из-за высокой температуры происходит самопроизвольное воспламенение смеси в сжатом объеме. Возникает волна давления, еще более ускоряющая процесс воспламенения, в результате чего процесс горения разгоняется до сверхзвуковых скоростей (от 1 до 2-х километров в секунду).
Это похоже на взрыв, отсюда и металлические звуки, вызываемые ударной волной. Причем последняя вызывает механические повреждения деталей (поршни, кольца, клапаны).
Причины, вызывающие детонацию:
- высокая степень сжатия в цилиндрах;
- неподходящий сорт бензина или его низкое качество (недостаточное октановое число);
- слишком большой угол опережения зажигания;
- движение на низких оборотах двигателя;
- увеличение нагрузки;
- повышенный нагрев мотора;
- высокая температура атмосферного воздуха.
Детонация проявляется только в движении, отсюда можно сделать вывод: при выключении зажигания происходит не детонация двигателя, а что-то другое.
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.
Как бороться
Каждый водитель должен понимать, что основной причиной детонации является топливо, а точнее – некачественное топливо. Поэтому при появлении этой проблемы необходимо первым делом проверить бензин. При необходимости заправляйте авто у проверенных поставщиков. Знайте, чем дешевле топливо, тем велик шанс, что оно абсолютно не качественное. Иногда лучше переплатить символическую сумму, чтобы завтра не столкнуться с проблемой.
Также нужно отрегулировать зажигание, если это необходимо. Если при раннем зажигании ничего не меняется, попробуйте еще раз его отрегулировать, поставьте в нейтральное положение. Возникновение также возможно и при небольших нагрузках, но при длительной эксплуатации. В этом случае на стенках цилиндра образуется слой нагара, из-за которого происходит увеличение сжатия и снижение отвода тепла. Чтобы такого не происходило, желательно проводить диагностику: хотя бы один раз в месяц давать мотору нагрузку (разогнать машину до высокой скорости на несколько минут). Желательно это делать за пределами города.
Необходимо также проверить свечи зажигания. Но тут нужно помнить, что свечи для вашего автомобиля были рекомендованы производителем машины, поэтому тут нужно прислушиваться к их мнению. В противном случае, вам вскоре придется опять возвращаться к ремонту автомобиля.
Иногда детонация может сопровождаться зеленым или черным потоком дыма из выхлопной трубы. Это свидетельствует о том, что поршни разрушаются или уже разрушились и происходит выброс частей алюминия черед эту трубу. В данном случае, регулировка не поможет. Тут нужно заняться заменой всей поршневой группы.
Итак, вы проверили каждую возможность, и все равно не смогли выяснить, откуда растут ноги? Иногда случается так, что причиной может быть перегрев двигателя. Вам нужно проверить жидкость для охлаждения и выяснить состояние термостата. В том случае, когда и тут все в порядке, лучшим советом будет отправиться в ближайшую станцию технического обслуживания.
Хочется думать, что в этой статье каждый узнал что-то новое и полезное для себя. Чтобы никогда не сталкиваться с подобной проблемой берегите своего коня, не заправляйте его на непроверенных АЗС и иногда делайте диагностику всех его систем и узлов. Удачи!
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.
Значение датчика детонации в электронной системе двигателя
На карбюраторных ДВС практически не было никакой электроники, поэтому с детонационными процессами бороться было сложно, а корректировка угла зажигания производилась вручную. Датчики детонации стали применяться с появлением инжекторов, позднее ДД появились и на дизелях, оснащенных электронным управлением. Принцип работы этого устройства заключается в том, что оно, контролируя уровень взрывного воспламенения, передает соответствующий сигнал на электронный блок управления, и ЭБУ, согласно полученным данным, корректирует автоматически угол зажигания, делая его гораздо позднее.
Даже если происходит сильная детонация, гибкая корректировка позволяет максимально смягчить детонационный стук, свести его практически на «нет». Правда, при этом теряется и динамика, машина при разгоне начинает «тупить», но глобального разрушения поршневой группы, цилиндров и камер сгорания не происходит. ДД практически всегда размещается на блоке цилиндров ДВС, в точке самого высокого нагрева, представляет собой пьезоэлектрический элемент, улавливающий все шумы и стуки, преобразуя механическую энергию в электрический сигнал.
Дизелинг
Так называют рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя, протекающий подобно дизельному циклу. Как было сказано выше, детонация проявляется на работающем двигателе под нагрузкой. Значит, ее не может быть даже на холостых оборотах. Почему же не глохнет мотор с выключенным зажиганием?
Одна из причин этого феномена — чрезмерный нагрев двигателя при высокой степени сжатия в цилиндрах. После отключения зажигания коленчатый вал до полной остановки еще несколько секунд вращается по инерции, и время каждого такта увеличивается. Поскольку зажигание выключено, новых вспышек сначала нет.
В какой-то момент высокая температура воздушной смеси в течение увеличившегося промежутка времени приводит к такому нагреву смеси, что она самопроизвольно, при отсутствии искры, воспламеняется. То есть, воспламенение осуществилось по-дизельному. Коленчатый вал получил крутящий импульс и начал вращаться.
Однако с увеличением частоты вращения продолжительность такта сжатия сократилась, и смесь не успевает нагреться до температуры воспламенения. Вспышки прекращаются, и двигатель останавливается. Но тут снова увеличивается длительность времени сжатия, нагревшаяся смесь снова начинает воспламеняться, и так может продолжаться какое-то время.
Чаще всего двигатель все-таки останавливается сам. Если же этого не происходит, его нужно заглушить принудительно. Для этого достаточно включить передачу и отпустить педаль сцепления. При увеличившейся нагрузке мотор наконец заглохнет.
Дизелинг в общем-то — безобидный процесс. Вреда двигателю не приносит никакого, притом что случается довольно редко. Более того, это явление свидетельствует, что компрессия двигателя — отличная, — значит износа деталей шатунно-поршневой группы нет.
Последствия детонирования
Как указывалось выше, последствия детонации в двигателе автомобиля очень серьезные, и ни в коем случае нельзя затягивать выполнение ремонтных работ, ведь чем дольше ездить с этим явлением — тем большим разрушениям поддается двигатель и его отдельные элементы. Так, к последствиям детонирования относится:
- Сгорание прокладки ГБЦ. Материал, из которого она выполнена (даже самые современные), не рассчитан на работу в условиях повышенной температуры и повышенного давления, возникающих в процессе детонирования. Поэтому она очень быстро выйдет из строя. А пробитая прокладка ГБЦ повлечет за собой другие неприятности.
- Ускоренный износ элементов цилиндропоршневой группы. Это касается всех его элементов. И если двигатель уже не новый или на нем давно не проводили капитальный ремонт, то это может очень плохо кончиться, вплоть до его полного выхода из строя.
- Пробой головки блока цилиндров. Это случай один из самых сложных и опасных, но если долго ездить с детонацией, то его реализация вполне возможна.
- Прогорание поршня/поршней. В частности, его дна, нижней части. При этом зачастую его ремонт невозможен и его нужно будет только менять полностью.
- Разрушение перемычек между кольцами. Под воздействием высоких температуры и давления они могут разрушиться одними из самых первых среди других деталей двигателя.
- Изгиб шатуна. Тут аналогично, в условиях взрыва его корпус может поменять свою форму.
- Подгорание тарелок клапанов. Это процесс происходит очень быстро и имеет неприятные последствия. Как видно из списка, последствия процесса детонации самые серьезные, поэтому нельзя допускать работы двигателя в ее условиях, соответственно, ремонт нужно выполнить как можно быстрее.
