Звон пальцев

По роду своей деятельности мне часто приходиться слышать такую расхожую фразу: "Пальцы застучали. Наверное, бензин дерьмо, может зажигание сделать попозже". Так что же там на самом деле застучало и в чем причина этого стука. Попробую внести некоторую ясность в этот вопрос.

Прежде всего, надо уяснить, что же такое камера сгорания и что в ней происходит. Камера сгорания - пространство в головке цилиндра, где тепло превращается в механическую работу. Подаваемая смесь топлива и воздуха сжимается во время хода поршня вверх и в определенный момент зажигается электрической искрой. Вот этот определенный момент и называется моментом зажигания. Существует также понятие опережение зажигания, измеряемое в градусах и показывающие опережение момента образования искры времени достижения поршнем верхней мертвой точки. Данная величина зависит от множества параметров, один из которых это октановое число бензина.

При правильно подобранном топливе и при правильном распределении смеси распространение пламени при сгорании топлива происходит со скоростью 10-30 м/сек. При такой скорости достигается максимальное использование тепловой энергии заключенной в топливе. Дело в том, что скорость горения напрямую зависит от октанового числа бензина, чем выше ОЧ тем скорость горения ниже и наоборот с уменьшением ОЧ скорость возрастает. С этим и связано, что при применении на одном и том же двигателе бензинов с разными октановыми числами требуется корректировка момента опережения зажигания, при понижении ОЧ в сторону уменьшения угла, а при повышении ОЧ в сторону увеличения угла опережения зажигания. Предположим, что двигатель, отрегулированный на топливе с ОЧ равным 92 начал работу с бензином, октановое число которого значительно ниже. Что происходит? Рабочая смесь воспламеняется раньше положенного для данного ОЧ и момент достижения максимальной тепловой энергии наступает раньше, чем поршень достигнет ВМТ, а движение поршня вверх все продолжается и значит, растет давление в камере сгорания. С ростом давления увеличивается температура. Вот и наступил момент, когда топливо начинает самовоспламеняться от чрезмерно возросшей температуры. Этот момент называется детонация.

Детонация - один из видов аномального горения топлива в камере сгорания. Детонационное сгорание топлива - сгорание, при котором пламя распространяется со скоростью 1500-2500 м/с, что в сотни раз превышает скорость распространения пламени при нормальном горении топлива в двигателе. Признаками детонационного сгорания топлива в двигателе являются: характерный металлический стук в цилиндрах, тряска мотора, перегрев головки цилиндров, падение мощности двигателя.

На рисунке номер один изображен график нормального сгорания топлива.

рис.1

Участок АВ - образование очага горения (сгорает до 10 % объема смеси от объема камеры сгорания). Участок ВС - распространение пламени, зависящее от распыления топлива и его скорости на входе в цилиндр. Продолжительность фаз АВ и ВС зависит:

• от состава смеси
• от октанового числа топлива
• степени сжатия, определяемой техническим состоянием двигателя
• мощностью искры.

За точкой С происходит плавное догорание смеси после прохода фронта пламени.

Детонация - взрыв, что приводит к тому, что ударная волна десятки раз за время движения поршня в НМТ отразится от поршня и головки цилиндров, вызывая при этом характерный звонкий металлический стук.

На рисунке номер два изображен график детонационного сгорания топлива.

рис.2

При детонации участок АС сокращается, и весь объем смеси сгорает практически одновременно. Максимум давления (точка С) смещается левее оси ординат и может оказаться вообще за осью. Тогда при этом поршень, не доходя до ВМТ, получает взрывной удар, при котором возможно повреждение поршней, колец. Типичный пример, когда верхнее кольцо срезает перемычку, ломает второе кольцо и перемычку под ним, зажимая маслоотражательное кольцо. Это все последствия нашего стука. Как говориться хороший стук всегда наружу выйдет. Но это тема другого разговора.

Так вот я и говорю: "Причем здесь пальцы?"

Маркелов Георгий