Интересную и познавательную статью в тему нарыл.
Цитата
АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук, директор моторного центра «АБ-Инжиниринг»
Теория утверждает, что в искровых ДВС возможны три вида нарушений сгорания топливовоздушной смеси: детонация, калильное зажигание и дизелинг. Для современного серийного двигателя опасность представляет только один из этой троицы. Остальные могут угрожать мотору только на бумаге.
Если рассудить здраво, дизелинг может происходить только при одном условии - после выключения зажигания в цилиндр должно поступать топливо. Такое было возможно только в "доисторических" карбюраторных двигателях или в карбюраторных моторах с неисправным электромагнитным клапаном холостого хода. Отсюда следует вывод: дизелинг давно "канул в лету". В современных впрысковых двигателях с электронным управлением такое явление имеет мизерную вероятность. Разве что активно "текут" несколько форсунок - случай весьма маловероятный, если не сказать, сомнительный. Выходит, что этот раздел теории сегодня не имеет никакого практического значения.
Мертвое зажигание
Раз уж мы начали критиковать теорию с конца, далее в списке нарушений сгорания значится калильное зажигание. Насколько оно опасно для современного массового автомобильного мотора - 4-цилиндрового атмосферного двигателя среднего литража и степени форсированности? Во всех теоретических изданиях в качестве "классических" провокаторов калильного зажигания упоминаются слишком "горячие" свечи зажигания и большое количество нагара на поверхностях камеры сгорания. Но насколько они актуальны?
Беремся утверждать, что сегодня при выборе свечей зажигания совершить фатальную ошибку, грозящую калильным зажиганием, практически невозможно. Даже если не иметь понятия о калильном числе и установить в двигатель первые попавшиеся под руку. Во-первых, в последнее время свечи зажигания стремительно эволюционировали в направлении расширения теплового диапазона. Это значит, что температура наиболее горячих частей свечи (электродов и кончика юбки изолятора) остается в допустимых пределах в случае значительного изменения температурного режима в камере сгорания. С другой стороны, современные двигатели имеют весьма совершенную систему охлаждения камеры сгорания, обеспечивающую невысокую температуру стенок и практически исключающую их перегрев. В-третьих, все массовые моторы теперь в общем и целом одинаковые - и по степени сжатия, и по литровой мощности. Поэтому применяющиеся в них свечи имеют примерно одинаковые калильные числа, что отражается на ассортименте магазинов. Максимум, что можно найти в продаже из свечей определенного конструктивного исполнения - это модели с калильным числом, на единицу больше или меньше рекомендованного. Если ошибешься - температура кончика изолятора свечи изменится на несколько десятков градусов. А для некоторых двигателей и это невозможно - особая конструкция свечи вообще не оставляет выбора. Значит, вероятность того, что свеча станет причиной калильного зажигания в массовом двигателе, произведенном в 21-м веке, близка к нулю.
Если механическая часть двигателя современной конструкции исправна, примерно такова же вероятность накопления критического количества нагара. Тем более что совсем старых моторов в эксплуатации все меньше и меньше. Напротив, качество моторных масел и бензина сегодня несоизмеримо лучше, чем было полвека назад. Да и нагар при тепловой напряженности теперешних моторов способен безболезненно выгорать с поверхностей. Не стояли на месте и системы управления двигателем - следуя требованиям экологических стандартов, они придирчиво контролируют параметры зажигания и качество смеси, а "в случае чего" незамедлительно сигнализируют о неисправностях.
Напрашивается вывод: сегодня владелец автомобиля с массовым мотором едва ли может реально столкнуться с калильным зажиганием. Разве что достанет "доисторические" свечи из дедушкиного гаража. Или начнет самостоятельно модернизировать свой двигатель - тюнинг, понимаете ли. Этот вывод подтверждают многие специалисты-практики, которые знают эту тему не из теории. Да, калильное зажигание случается, но… в другой технике. К примеру, при эксплуатации турбодвигателей и двухтактных моторов с воздушным охлаждением. Особенно, на спортивных соревнованиях.
Получается, что единственным злом современного мотора, вызванным нарушением сгорания смеси, остается детонация.
Слышали звон…
Теория отмечает множество факторов, неблагоприятное сочетание которых может спровоцировать детонацию. Если сделать поправку на современные реалии и абстрагироваться от нештатных ситуаций (отказ датчика детонации, ошибка в установке датчика положения коленвала, неэффективная работа системы охлаждения и т.д.), можно утверждать, что основная причина детонации - заправка бензином, октановое число которого значительно ниже рекомендованного для данного двигателя. Именно "значительно ниже" - если октановое число окажется меньше на 1-2 единицы, с двигателем ничего страшного не случится. У современного мотора есть запас по этому параметру, а диапазон регулирования системы управления достаточен, чтобы компенсировать это отклонение. В последнее время контроль качества топлива, худо-бедно, налаживается. Топливные компании следят за соответствием октанового числа бензина норме и не жалеют на это благое дело антидетонаторов. Так что количество повреждений двигателей в результате детонационного сгорания год от года уменьшается. И все же они случаются.
Детонационные процессы оказывают воздействие на все детали камеры сгорания, но больше всего "достается" поршню. Следы детонации проявляются там, где она происходит - на периферии камеры сгорания, по краям днища поршня. Если сила и продолжительность детонации были невелики, здесь можно обнаружить в лучшем случае лишь характерную эрозию поверхности, подвергавшейся действию ударных волн. Эрозия практически не влияет на работоспособность двигателя, но уже дает серьезный повод задуматься - вспомнить о коварстве детонации. Оно - коварство - заключается в том, что детонация может оказывать отложенное воздействие. Единичный пик давления во фронте ударной волны не может разрушить поршень, но действующая подобно отбойному молотку детонация снижает порог усталостной прочности металла. И чем больше циклов нагружения испытал поршень, тем в большей степени. В зонах концентрации напряжений (как правило, в углах канавок под поршневые кольца) накапливаются дефекты и образуются микротрещины. Со временем они растут, расширяются и "в один прекрасный момент" поршень может "дрогнуть" от обычных эксплуатационных нагрузок. В результате чаще всего происходит разрушение перемычки между первым и вторым компрессионными кольцами. Иногда повреждения затрагивают зону огневого пояса поршня и перемычку под вторым кольцом.
Интенсивная и длительная детонация ничего не откладывает "на потом" и быстро повреждает уплотнительный пояс поршня. Разрушение перемычки - опасная штука, которая редко ограничивается только лишь выкрашиванием небольшого куска поршня. Поломка перемычки нарушает уплотнение поршня и ощутимо увеличивает расход масла из-за возросшего выноса его капель в камеру сгорания. Одновременно с этим повреждается стенка цилиндра - вследствие нештатного контакта деталей.
Дальнейший ход событий - дело случая. В одном случае (когда мотор работает на низких и средних нагрузках) оставшиеся в теле поршня трещины вскоре могут привести к тому, что поршень развалится на части. В другом, если двигатель продолжительное время поработает в мощностном режиме, поршень начнет плавиться. Напомним, что следующая за уплотнением важнейшая функция компрессионных колец - отвод тепла от поршня. Так, через первое кольцо сбрасывается до 70%, а через второе - до 20% тепла, воспринимаемого поршнем. Поэтому, как только часть кольца "повисает в воздухе", теплосъем с днища поршня уменьшается. Температура в зоне повреждения резко увеличивается и на мощностном режиме достигает точки плавления.
… но не знают, откуда он.
Косвенное термическое последствие детонации в виде расплавленного поршня, скорее всего, и вводит многих в заблуждение. Кто-то приписывает этот результат калильному зажиганию, кто-то начинает думать, что сам процесс детонации сопровождается "троекратным увеличением температуры деталей". Ни то, ни другое неверно. В результате калильного зажигания поршень чаще прогорает, как и следует ожидать, в центре, то есть вблизи свечи зажигания. При нарушении теплового контакта компрессионного кольца он оплавляется по периметру - там, где термическое воздействие при детонации максимально, а отвод тепла в результате поломки нарушен.
Детонация коварна еще и потому, что ее проявления в разных цилиндрах могут быть не одинаковыми. Например, перемычка может быть повреждена только на одном из поршней. В таком случае нужно иметь в виду, что детонация "в отдельно взятом цилиндре", как и коммунизм в отдельно взятой стране - штука маловероятная. Если один из поршней двигателя поврежден детонацией, то, скорее всего, остальные также не избежали ее воздействия - просто дефекты пока не заметны глазу. Значит, чтобы вскоре снова не разбирать двигатель, нужно заменить всю поршневую группу. По идее, детонационные удары передаются не только на поршень, но и на "нижестоящие" детали КШМ, но для них это комариные укусы. На практике никаких повреждений поршневых пальцев, шатунов, вкладышей и т.д. от детонации не наблюдается, а если они и будут найдены, то с детонацией никак не связаны.
В заключение еще раз подчеркнем, что в явлении детонации нет ничего сверхъестественного и мистического, способного, ни с того, ни с сего, вызвать "пятикратное увеличение давления" или "троекратное увеличение температуры деталей". Сегодня это вполне объяснимый и контролируемый процесс. Причины, механизм воздействия и последствия детонации - понятны, известно, как с ней бороться - в конце-концов, достаточно просто ослабить давление ноги на педаль газа. Но самое главное - к детонации нужно относиться с пониманием. Причем, нужно это всем: и автовладельцам, и сервисменам, и экспертам.
