Датчик детонації

Датчик відстежує появу детонації — руйнівного для двигуна процесу, що виникає у випадку некоректного складу паливо-повітряної суміші.

Принцип дії датчика детонації

Датчик детонації входить в систему управління уприскуванням палива двигуна внутрішнього згоряння. Саме показаннями датчика детонації керується блок управління двигуном при розрахунку необхідного для одного робочого циклу кількості палива.

Чим детонація шкідлива?

Детонація - надмірно швидке, має характер вибуху, згоряння паливо-повітряної суміші в циліндрі двигуна внутрішнього згоряння. Основні симптоми детонації - металевий тріск у верхній частині двигуна, вібрація, перегрів. Детонація надзвичайно шкідлива, так як із-за різкого підвищення температури в камері згоряння можливо оплавлення і вихід з ладу деталей поршневої групи та клапанів у голівці блоку циліндрів.

При нормальній роботі запалювання паливо-повітряна суміш повинна займатися тільки в певний момент такту стиснення. Детонація починається, коли спалах відбувається значно раніше, ще в середині такту стиснення. Загоряння носить характер вибуху, так як паливо згорає за дуже короткий проміжок часу. Характерні звуки вибухів в циліндрах чути в моторному відсіку, і тиск в циліндрах стрімко зростає. Наслідком цього може бути руйнування деталей кривошипно-шатунного механізму і насамперед поршневої групи.

Як відбувається детонація?

При стисненні паливо-повітряна суміш сильно розігрівається. Коли між електродами свічки проскакує іскра, паливо запалюється. Горіння починається біля електродів свічки і далі поширюється в зовнішні шари.

При детонації фронт горіння, як і у випадку нормальної роботи, поширюється від центру до стінок циліндра. Однак це відбувається так швидко, що суміш запалюється не рівномірно, а згустками, у всьому об'ємі камери згоряння, і згоряє практично відразу. Відбувається стрибок температури і тиску, порівнянний з ударною хвилею. Концентрація тиску і температури відбувається в зоні поширення хвилі. Дійшовши до стінок циліндра, хвиля стикається з ними, і в цей момент в металі створюються величезні навантаження. Той звук, який ми чуємо і вважаємо симптомом детонації, і є дзвін, що виникає при ударі хвилі в металеві стінки циліндрів. Природно, блок циліндрів до пори до часу здатний витримувати ці навантаження, але поршень і компресійні кільця і тарілки клапанів зруйнуються досить швидко. До того ж, процес супроводжується різким стрибком температури, в результаті чого кільця можуть почати плавитися.

Причини виникнення детонації

Існує декілька причин виникнення детонації. Найчастіше вона виникає через застосування палива з низьким октановим числом. Яке саме паливо підходить для використання в двигуні, можна дізнатися з інструкції до автомобіля. Друга причина - застосування неякісного палива. Найчастіше виробники палива використовують хімічні добавки, які дозволяють підвищувати октанове число палива, підвищуючи його сорт (і ціну). Ця практика дуже небезпечна для двигунів, так як паливо, фактично, не відповідає своєму сорту. При його попаданні в камеру згоряння в ньому під впливом температури і стиснення можуть активізуватися хімічні процеси. Приміром, у паливній суспензії, що знаходиться в областях, куди фронт горіння ще не дійшов, може виникнути підвищена концентрація певних речовин, що володіють вибуховими властивостями.

Ризик придбати на заправці небезпечне паливо існує завжди, але на ділі найчастіше детонація виникає через порушення роботи запалювання, особливо, якщо іскра запалює суміш занадто рано, коли тиск і температура в камері згоряння занадто високі.

Є й інші причини. Існує, наприклад, поняття «детонаційна стійкість палива». Цей параметр може бути порушений при виготовленні бензину на заводі, і він же може змінюватися, якщо двигун дуже зношений, і в камеру згоряння проникає масло з картера, змішуючись з паливом і повітрям.

Існує загальне правило, яке слід пам'ятати власникам всіх автомобілях. Найбільше схильні до детонації двигуни невеликого обсягу, "розігнані" з метою "зняти" велика кількість кінських сил. З цією метою в їх камері згоряння збільшена ступінь стиснення, а значить, створена ситуація, в якій детонація може виникнути досить легко. Застосовувати в цих двигунах паливо з низьким октановим числом категорично не рекомендується. Ще більше схильні до цього явища турбовані двигуни, в яких ступінь стиснення підвищується в міру підвищення тиску в системі впуску.

Як датчик допомагає боротися з детонацією?

Сам по собі датчик з детонацією зробити нічого не може. Однак датчик детонації дозволяє, в прямому сенсі слова, "відчути" її і оперативно передати інформацію блоку управління.

Датчик, робота якого заснована на п'єзоефекті, встановлюється на блок циліндрів. У разі появи детонації блок починає вібрувати. Що знаходиться всередині датчика детонації п'єзоелектрична пластина стискається, і на її кінцях виникає різниця електричних потенціалів. Електронний блок управління двигуном інтерпретує зміна електричного сигналу як поява детонації. У відповідь комп'ютер змінює кут випередження запалювання, щоб змінити параметри згоряння паливо-повітряної суміші. Програма в блоці управління може змінювати кут випередження в досить широких межах, що дозволяє двигуну функціонувати на паливі з низьким октановим числом або на фальсифікованому паливі. Однак кожен автовласник повинен розуміти, що автоматичне коректування УОЗ має свої межі.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read