Двигун детонує під час розгону: як розпізнати детонацію і що робити у цьому випадку

Почнемо з того, що ряд несправностей двигуна досвідчені автомеханіки і самі водії можуть визначити звук роботи ДВЗ. Як правило, поява «дзвону» при різкому натисканні на газ на підвищених передачах або «бубнячий» звук після вимикання запалення не сильно лякає автолюбителів-початківців, проте найчастіше це звук детонації двигуна.

При цьому в ряді випадків такі звуки поголовно списують на стукіт поршневих пальців. Однак важливо розуміти, що найчастіше справа не в пальцях, а в детонації, яка незабаром може обернутися серйозними неприємностями та дорогим ремонтом двигуна.

Потрібно врахувати, що поршневі пальці зазвичай стукають на зношених моторах, в яких вже давно є проблеми з поршнями, кільцями і т.д. При цьому дзвінкі постукування у відносно «свіжому» силовому агрегаті з нормальною ЦПГ не є звуками ударів металу по металу.

В цьому випадку металевий дзвін з'являється внаслідок порушення процесу згоряння палива у циліндрах. Далі ми поговоримо про те, чому виникає детонація двигуна на холостих оборотах, при різкому натисканні на педаль газу в русі і т.д. Також ми розглянемо, що робити водієві для збереження моторесурсу та самого ДВЗ у справному стані.

Детонація двигуна: основні ознаки

Отже, детонація є неконтрольованим хаотичним процесом згоряння палива, який більше схожий на вибухи в циліндрі. Причому ці умовні вибухи відбуваються невчасно (наприклад, на такті стиснення, коли поршень рухається вгору). В результаті ударна хвиля і високий тиск спричиняють найсильніші навантаження на елементи ЦПГ і КШМ, буквально руйнуючи мотор.

Детонацію визначають не тільки по звуку, а й по ряду інших ознак. Перш за все, двигун втрачає потужність при натисканні на газ, також двигун може трохи диміти в момент різкого натискання на педаль акселератора сірувато-чорним димом. Зазвичай сильна детонація супроводжується перегріванням двигуна, на холостих і під навантаженням робота ДВЗ може бути вкрай нестійкою, скачуть оберти і т.д.

Чому виникає детонація в циліндрах двигуна

Фахівці виділяють кілька головних причин, через які паливо детонує у двигуні.

• Насамперед, варто відразу виділити використання низькооктанового бензину в агрегатах з високим ступенем стиснення. Якщо просто, октанове число бензину (АІ-92, 95 або 98) фактично вказує на його детонаційну стійкість, а не на якість, як багато хто помилково вважає.

Використання палива з невідповідним октановим числом конкретного двигуна закономірно призводить до того, що паливно-повітряний заряд детонує при сильному стисканні. Ще додамо, що прості двигуни, які не мають ЕСУД і датчика детонації, схильні до більшого ризику.

• Закоксування двигуна. Важливо розуміти, що сучасні мотори не тільки на іномарках, а й на вітчизняних авто сильно відрізняються від аналогів СРСР. У двох словах, якщо мотори на моделі «Москвич» 2141 мали ступінь стиснення близько 7 одиниць і нормально працювали на будь-якому паливі, сьогодні агрегати мають від 9 до 11 і більше одиниць.

При цьому зменшення фізичного об'єму камери згоряння в результаті утворення шару нагару призведе до того, що паливний заряд в циліндрі сильніше стискатиметься, при цьому з'являється детонація. Якщо до цього додати низьку якість палива на вітчизняних АЗС, тоді ризики ще більше зростають.

• Порушення процесу сумішоутворення. В цьому випадку може почати детонувати занадто «багата» суміш, в якій багато палива по відношенню до кількості повітря.

Зазначимо, що така детонація може бути короткочасною і часто залишається непоміченою для водія, проте про відсутність шкоди двигуну при цьому говорити ніяк не можна.

• Кут випередження запалення (КВЗ). Простими словами, кут запалення визначає, коли буде подано іскру в камеру згоряння. Якщо врахувати, що в нормі паливо не вибухає, а горить, стає зрозуміло, що процес згоряння також займає деякий час.

При цьому важливо зробити так, щоб максимум тиску газів на поршень, що утворюються в результаті згоряння порції палива, припадав саме на момент робочого ходу поршня. Тільки так можна ефективно передати через поршень енергію газів, що розширюються, на колінвал.

Для цього іскру можна подати трохи раніше, ніж поршень дійде до верхньої мертвої точки (ВМТ). За цей час паливо встигне спалахнути, а розширення газів і зростання тиску на поршень якраз відбудеться в той момент, коли поршень вже досягне ВМТ і потім піде вниз.

При цьому потрібно розуміти, що неправильне регулювання КВЗ (зрушення моменту займання ближче до ВМТ), коли суміш займається практично тоді, коли поршень вже піднявся верхню мертву точку, часто стає причиною появи детонації. Знову ж таки, традиційно додамо до цього ще й низьку якість палива.

• Конструктивні особливості камери згоряння. Буває так, деякі двигуни спочатку схильні до детонації. У ряді випадків причиною є пристрій камери згоряння, реалізація її охолодження і т.д.

Ще винуватцем можуть виявитися і поршні, у яких відмічено незадовільний тепловий баланс (наприклад, днище поршня потовщене ближче до центру, що помітно погіршує якість відведення надлишків тепла). Так чи інакше, але ризик виникнення детонації на подібних моторах набагато вищий.

• Перегрів двигуна. Якщо звернути увагу на попередній пункт, зрозуміло, що підвищення температури в камері згоряння є причиною детонації. Цілком очевидно, що зниження ефективності роботи системи охолодження може призвести до того, що двигун перегрівається.

У подібних умовах цілком ймовірне виникнення детонації, при цьому сама детонація також додатково призводить до локальних та загальних перегрівів. Тому детонація мотора в результаті несправної системи охолодження особливо небезпечна, так як силовий агрегат може бути не тільки сильно пошкоджений, але і надалі не підлягати відновленню.

Як усунути детонацію двигуна

Отже, розглянувши основні причини детонації мотора і розібравшись з тим, що це таке, можна перейти до того, як позбутися цього явища. Почнемо зі старих ДВЗ. На початку слід виключити перегрів мотора, а також заправку неякісним або невідповідним паливом, перевірити свічки запалювання.

Далі, якщо на двигуні не встановлено датчика детонації, тоді прояв її ознак вказує на необхідність регулювання КВЗ. Для цього потрібно зменшити кут випередження запалення, покрутивши трамблер. Головне, домогтися, щоб двигун стабільно працював у режимі холостого ходу.

Рішення є тимчасовим, так як довго зі зменшеним кутом запалення їздити не можна (прогорять випускні клапани в результаті зростання температури газів, що відпрацювали), але дістатися до сервісу своїм ходом цілком реально.

Однак під час їзди потрібно постійно стежити, щоб у двигуні не було характерного «дзвону». Ще на старий ДВЗ можна встановити так званий електронний октан-коректор, щоб уникнути маніпуляцій із трамблером. Ще додамо, як показує практика, багато власників карбюраторних авто воліють встановити електронне запалення.

Що стосується сучасніших двигунів, на інжекторних агрегатах штатно реалізовані рішення, що дозволяють уникнути або звести до мінімуму ризик детонації. Йдеться про датчик детонації двигуна (ДД), який фіксує її виникнення. Потім відповідний сигнал надходить на ЕБУ.

Потім блок управління самостійно коригує кут випередження запалення з урахуванням даних, отриманих від ДД. При цьому можливість такого коригування становить, в середньому, зсув кута на 2 – 5 градусів. Якщо ж позбутися детонації в такий спосіб не вдається, ЕБУ фіксує помилку і прописує до себе на згадку, на панелі приладів може спалахнути «чек», двигун переходить в аварійний режим і т.д.

Те саме відбувається і тоді, коли сам датчик детонації вийшов з ладу або паливо виявилося занадто невідповідним, тобто контролер просто не здатний прибрати детонацію шляхом запрограмованого зсуву кута випередження запалення.

Стає зрозуміло, що в цьому випадку водієві на початковому етапі потрібно почати з перевірки датчика детонації, а також помилки з пам'яті ЕБУ. Зробити це можна у межах комп'ютерної діагностики двигуна. Також перевірку можна виконати самостійно (за наявності спеціального діагностичного адаптера-сканера в роз'єм OBD і смартфона/планшета або ноутбука з попередньо встановленим програмним забезпеченням).