Содержание
Детонация | это… Что такое Детонация?
(франц. détoner — взрываться, от лат. detono — гремлю)
процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью. Химическая реакция вводится интенсивной ударной волной (См. Ударная волна), образующей передний фронт детонационной волны. Благодаря резкому повышению температуры и давления за фронтом ударной волны химическое превращение протекает чрезвычайно быстро в очень тонком слое, непосредственно прилегающем к фронту волны (рис. 1, 2).
Энергия, освобождающаяся в зоне химической реакции, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне. Д., т. о., представляет собой самоподдерживающийся процесс.
Возбуждение Д. является обычным способом осуществления Взрывов. Д. в заряде взрывчатого вещества создаётся интенсивным механическим или тепловым воздействием (удар, искровой разряд, взрыв металлической проволочки под действием электрического тока и т.
п.). Сила воздействия, необходимого для возбуждения Д., зависит от химической природы взрывчатого вещества. К механическому воздействию чувствительны, например, так называемые инициирующие взрывчатые вещества (гремучая ртуть, азид свинца и др.), которые обычно входят в состав капсюлей-детонаторов, используемых для возбуждения Д. вторичных (менее чувствительных) взрывчатых веществ.
В однородном взрывчатом веществе Д. обычно распространяется с постоянной скоростью, которая среди возможных для данного вещества скоростей распространения детонационной волны является минимальной. В детонационной волне, распространяющейся с минимальной скоростью, зона химической реакции перемещается относительно продуктов реакции со скоростью звука (но со сверхзвуковой скоростью относительно исходного вещества). Благодаря этому волны разрежения, возникающие при расширении газообразных продуктов химической реакции, не могут проникнуть в зону реакции и ослабить бегущую впереди ударную волну. Д., отвечающая указанным выше условиям, называется процессом Чепмена — Жуге; соответствующая ей минимальная скорость распространения принимается в качестве характеристики взрывчатого вещества (см.
табл.). Давление, которое создаётся при распространении детонационной волны в газообразных взрывчатых смесях, составляет десятки атмосфер, а в жидких и твёрдых взрывчатых веществах измеряется сотнями тысяч атмосфер.
При определённых условиях во взрывчатом веществе может быть возбуждена Д., скорость распространения которой превышает минимальную скорость Д. Так, взрыв заряда твёрдого взрывчатого вещества, помещённого в газообразную взрывчатую смесь, порождает в смеси ударную волну, интенсивность которой во много раз превосходит интенсивность волны, отвечающей режиму с минимальной скоростью. В результате в газовой смеси распространяется детонационная волна с повышенной скоростью. В этой волне, в отличие от процесса Чепмена — Жуге, зона химической реакции движется относительно продуктов реакции с дозвуковой скоростью. Поэтому по мере удаления такой волны от места её возникновения ударная волна постепенно ослабевает (сказывается влияние волн разрежения) и скорость распространения Д.
снижается до минимального значения.
Детонационную волну с повышенной скоростью распространения можно также получить в неоднородном взрывчатом веществе при движении волны в направлении убывающей плотности. Ещё одним примером распространения Д. со скоростью, превышающей минимальное значение, может служить сферическая детонационная волна, сходящаяся к центру. Скорость волны с приближением к центру возрастает. В центре такая волна в течение короткого интервала времени создаёт давление, во много раз превышающее величину, характерную для режима Чепмена — Жуге.
Устойчивый процесс Д. не всегда возможен. Например, волна Д. не может распространяться в цилиндрическом заряде взрывчатого вещества слишком малого диаметра (разлёт вещества через боковую поверхность вызывает прекращение химической реакции прежде, чем вещество успеет заметно прореагировать). Минимальный диаметр заряда, в котором возможен незатухающий процесс Д., пропорционален ширине зоны химической реакции.
В газообразных взрывчатых смесях распространение Д. возможно лишь при условиях, когда концентрация горючего газа (или паров горючей жидкости) находится в определённых пределах. Эти пределы зависят от химической природы взрывчатой смеси, давления и температуры. Например, в смеси водорода с кислородом при комнатной температуре и атмосферном давлении волна Д. способна распространяться, если концентрация (по объёму) водорода находится в пределах от 20% до 90%.
Исследование волны Д. в газах показывает, что при понижении начального давления химическая реакция приобретает характер пульсаций. Неравномерное протекание реакции вызывает искажения движущейся впереди ударной волны (рис. 3). Наконец, при достаточно низком давлении осуществляется режим так называемой спиновой Д., при котором на фронте детонационной волны возникает излом, вращающийся по винтовой линии (рис. 4). Дальнейшее снижение давления приводит к затуханию Д.
Кроме Д.
, во взрывчатом веществе возможен др. тип волны химической реакции — Горение. Волны горения всегда распространяются с дозвуковой скоростью (обычно значительно меньшей, чем скорость звука в исходном веществе). Движение волны горения обусловлено сравнительно медленными процессами теплопроводности (См. Теплопроводность) и диффузии (См. Диффузия). При некоторых условиях горение может перейти в Д.
Во многих случаях, например при горении топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания или реактивного двигателя, при горении пороха в стволе артиллерийского орудия и др., Д. недопустима. В связи с этим подбираются такие условия горения и химический состав используемых веществ, чтобы возникновение Д. с характерным для неё чрезвычайно резким повышением давления было исключено.
Скорости v детонации некоторых взрывчатых веществ
————————————————————————————————————————————————
| Вещество | v, м/сек |
|————————————————————————————————————————————————|
| 2Н2+02 (газовая смесь) …………………….
| 2820 |
|————————————————————————————————————————————————|
| CH4+2O2 (газовая смесь) ………………….. | 2320 |
|————————————————————————————————————————————————|
| CS2+3O2 (газовая смесь) ………………….. | 1800 |
|————————————————————————————————————————————————|
| Нитроглицерин, СзН5(ОNО2)3 (жид- | 7750 |
| кость, плотность d=l,60 г/см3) ………….
.. | |
|————————————————————————————————————————————————|
| Тринитротолуол (тротил, тол), | |
| C7H5(NО2)3СНз (твёрдое вещество, | 6950 |
| d=1,62 г/см3) ……………………………….. | |
|————————————————————————————————————————————————|
| Пентаэритриттетранитрат (ТЭН) | |
| С5Н8(ONO2)4 (твёрдое вещество, | 8500 |
| d=1,77 г/см3) ……………………………….
. | |
|————————————————————————————————————————————————|
| | |
| Циклотриметилентринитроамин (гексоген), | 8850 |
| C3H6O6N6 (твёрдое ве- | |
| щество, d=l,80 г/см3) ……………………….. | |
————————————————————————————————————————————————
Лит.
: Зельдович Я. Б., Компанеец А. С., Теория детонации, М., 1955; Щёлкин К. И., Трошин Я. К., Газодинамика горения, М., 1963; Компанеец А. С., Ударные волны, М., 1963.
К. Е. Губкин.
Рис. 1. Схема детонационной волны: А — фронт ударной волны; заштрихованная область — зона хим. реакции. Стрелкой показано направление распространения волны.
Рис. 2. Мгновенная фотография распространяющейся (сверху вниз) волны детонации в цилиндрическом заряде взрывчатого вещества: АА — фронт детонации; ВВ — взрывчатое вещество; ПВ — разлетающиеся газообразные продукты взрыва.
Рис. 3. Фотография следов, оставленных фронтом волны детонации на закопченной пластинке, помещенной на торце трубы. В трубе прошла детонация смеси водорода с кислородом (2H2 + O2) при начальном давлении 300 мм рт.
ст.
Рис. 4. Фотография распространяющейся в трубе спиновой детонации (в газовой смеси). Фотографирование производилось через щель, параллельную оси трубы, на движущуюся плёнку. Вращающийся по винтовой линии излом на фронте волны периодически появлялся перед щелью.
Детонация
Детонация – это процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии (тепла) и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью.
Химическая реакция вводится интенсивной ударной волной, образующей передний фронт детонационной волны. Благодаря резкому повышению температуры и давления за фронтом химическое превращение протекает с постоянной скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе, и в очень тонком слое, непосредственно прилегающем к фронту волны. Энергия, освобождающаяся в зоне превращения, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне, т.
е. обеспечивает самоподдерживающийся процесс. Благодаря высокой скорости детонации (в газовых смесях 1000-3500 м/с, в твердых и жидких взрывчатых веществах — до 9000 м/с) давление в газообразных взрывчатых смесях составляет десятки атмосфер, а в жидких и твердых телах достигает нескольких сотен тыс. атмосфер. При расширении сжатых продуктов детонации происходит взрыв. Этим объясняется огромное разрушающее действие подобных процессов.
В однородном веществе детонация распространяется с постоянной скоростью, которая среди возможных для данного вещества скоростей распространения детонационной волны является минимальной. В такой волне зона химической реакции перемещается относительно продуктов реакции со скоростью звука (но со сверхзвуковой скоростью относительно исходного вещества). Скорости детонации некоторых взрывчатых веществ представлены в табл.
Благодаря этому волны разрежения, возникающие при расширении газообразных продуктов химической реакции, не могут проникнуть в зону реакции и ослабить бегущую впереди ударную волну.
Минимальная скорость распространения детонации принимается в качестве характеристики взрывчатого вещества. Энергия, выделяемая в зоне химической реакции, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне.
Скорости детонации
Вещество | ν, м/сек |
2Н2 + О2 (газовая смесь) | 2820 |
СН4 + 2О2 (газовая смесь) | 2320 |
CS2 + 3О2 (газовая смесь) | 1800 |
Нитроглицерин, C3H5(ОNО2)3 (жидкость, плотность d=1,60 г/см3) | 7750 |
Тринитротолуол (тротил, тол), C7H5(NО2)3CH3 (твердое вещество, d=1,62 г/см3) | 6950 |
Пентаэритриттетранитрат (ТЭН) C5H8(ОNО2)4 (твердое вещество, d=1,77 г/см3) | 8500 |
Циклотриметилентринитроамин (гексоген), C3H6О6N6 (твердое вещество, d=1,80 г/см3) | 8850 |
Виды детонации
При анализе чрезвычайных ситуаций, связанных с проявлением детонации, различают несколько видов процесса.
Физическая детонация — процесс, возникающий при смешении жидкостей с разными температурами, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой.
Детонационный взрыв — при котором воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходят в результате сжатия и нагрева ударной волной, когда ударная волна и зона химической реакции следуют неразрывно друг за другом с постоянной сверхзвуковой скоростью.
Дефлаграционный взрыв — при котором нагрев и воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходит в результате диффузии и теплопередачи, когда фронт волны сжатия и фронт пламени движутся с дозвуковой скоростью.
Возбуждение детонации является обычным способом осуществления взрывов. Детонация в заряде взрывчатого вещества создается интенсивным механическим или тепловым воздействием (удар, искровой разряд, взрыв металлической проволочки под действием электрического тока, и т.
п.). Сила воздействия, необходимого для возбуждения детонации, зависит от химической природы взрывчатого вещества. К механическому воздействию чувствительны, например, так называемые инициирующие взрывчатые вещества (гремучая ртуть, азид свинца и др.), которые входят в состав капсюлей-детонаторов, используемых для возбуждения детонации вторичных (менее чувствительных) взрывчатых веществ.
При определенных условиях во взрывчатом веществе может быть возбуждена детонация, скорость распространения которой превышает минимальную скорость, указанную в приведенной выше таблице. Так, взрыв заряда твердого взрывчатого вещества, помещенного в газообразную взрывчатую смесь, порождает в смеси ударную волну, интенсивность которой во много раз превосходит интенсивность волны, отвечающей режиму с минимальной скоростью. В результате в газовой смеси распространяется детонационная волна с повышенной скоростью. В этой волне зона химической реакции движется относительно продуктов реакции с дозвуковой скоростью.
Поэтому по мере удаления такой волны от места ее возникновения ударная волна постепенно ослабевает (сказывается влияние волн разрежения) и скорость распространения детонации снижается до минимального значения. Детонационную волну с повышенной скоростью распространения можно также получить в неоднородном взрывчатом веществе при движении волны в направлении убывающей плотности. Еще одним примером распространения детонации со скоростью, превышающей минимальное значение, может служить сферическая детонационная волна, сходящаяся к центру. Скорость волны с приближением к центру возрастает. Устойчивый процесс детонации не всегда возможен. Например, волна детонации не может распространяться в цилиндрическом заряде взрывчатого вещества слишком малого диаметра (разлет вещества через боковую поверхность вызывает прекращение химической реакции прежде, чем вещество успеет заметно прореагировать). Минимальный диаметр заряда, в котором возможен незатухающий процесс детонации, пропорционален ширине зоны химической реакции.
В газообразных взрывчатых смесях распространение детонации возможно лишь при условиях, когда концентрация горючего газа (или паров горючей жидкости) находится в определенных пределах. Эти пределы зависят от химической природы взрывчатой смеси, давления и температуры. Например, в смеси водорода с кислородом при комнатной температуре и атмосферном давлении волна детонации способна распространяться, если концентрация (по объему) водорода находится в пределах от 20 до 90 %. Исследование волны детонации в газах показывает, что при понижении начального давления химическая реакция приобретает характер пульсаций. Неравномерное протекание реакции вызывает искажения движущейся впереди ударной волны. Наконец, при достаточно низком давлении осуществляется режим так называемой спиновой детонации, при котором на фронте детонационной волны возникает излом, вращающийся по винтовой линии. Дальнейшее снижение давления приводит к затуханию детонации.
В двигателях внутреннего сгорания детонация — быстрый, приближающийся к взрыву процесс горения топливной смеси в цилиндре карбюраторного двигателя, сопровождающийся неустойчивой работой (металлический стук в цилиндре), износом и разрушением деталей.
В результате детонации двигатель перегревается и его мощность падает. Детонация возникает, если топливо не соответствует конструкции или работе двигателя. Для каждого топлива существует определенная степень сжатия, при которой возникает детонация. Детонационную стойкость бензинов для бедных смесей характеризуют октановым числом, для богатых смесей — сортностью бензинов.
Детонационный взрыв и взрывное горение могут иметь разное назначение — причинять ущерб жизни и здоровью людей и животных, разрушать объекты инфраструктуры и повреждать окружающую среду, но и выполнять полезную работу по строительству тоннелей, каналов и дорог, по добыче полезных ископаемых и сносу строительных конструкций. Детонация является физической основой проведения специальных боевых операций. Одним из наиболее опасных проявлений детонации является использование ее разрушающего действия в большинстве террористических атак. Во многих случаях, например, при горении топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания или реактивного двигателя, при горении пороха в стволе артиллерийского орудия и другого, детонация недопустима.
В связи с этим подбираются такие условия горения и химический состав используемых веществ, чтобы возникновение детонации с характерным для нее чрезвычайно резким повышением давления было исключено.
Детонация и калильное зажигание
Источник: Детонация конденсированных и газовых систем. — М., 1986; Теория детонации. Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. — М., 1955.
Что такое детонация и 8 способов ее остановить!
| How-To
Детонация — ругательство в отношении хот-родов. Никто не любит говорить об этом, потому что, когда это происходит, это обычно означает, что произошла некоторая потеря внимания во время сборки двигателя или автомобиля.
К тому времени, как вы услышите характерный предсмертный хрип двигателя в муках детонации, повреждение, скорее всего, уже нанесено. Ответ заключается в том, чтобы предотвратить детонацию до того, как она произойдет, но если уже слишком поздно, есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы предотвратить повторение взрыва, но сначала немного предыстории.
Каковы симптомы детонации?
Детонация, иногда называемая детонацией или преждевременным зажиганием, представляет собой стук, который иногда можно услышать во время ускорения и открытия дроссельной заслонки. В отличие от обычного шума выхлопа, детонация представляет собой более высокий скрипучий звук, исходящий из моторного отсека. При детонации могут произойти серьезные внутренние повреждения, в том числе оплавление электродов свечи зажигания, растрескивание поршневых колец, расплавление или растрескивание поршней, забивание шатунных подшипников и разрушение прокладок головки блока цилиндров. Если вы слышите детонацию, немедленно уберите педаль газа или заплатите за последствия.
Повреждение от детонации происходит из-за того, что днище поршня, кольца и подшипники подвергаются сильному избыточному давлению в камере сгорания. Это избыточное давление возникает слишком рано, задолго до того, как поршень начнет движение вниз для рабочего такта. Это нарастание давления во время такта сжатия также выделяет огромное количество тепла — на самом деле, слишком много, чтобы система охлаждения двигателя могла своевременно рассеяться. Затем каждое последующее срабатывание этого цилиндра должно бороться с остаточным теплом от события детонации в предыдущем цикле, таким образом блокируя рабочее состояние этого цилиндра в неконтролируемой детонации.
Если у вас когда-либо случался стук в двигателе, вы уже знакомы с этим явлением. Если убрать ногу с педали газа, а затем снова нажать ее, стук в двигателе не улучшится; он остается там до тех пор, пока нежелательный источник воспламенения (тепло) в поврежденном цилиндре не исчезнет.
С другой стороны, если при определенном рабочем состоянии начало детонации происходит, например, за 15 градусов до верхней мертвой точки (ВМТ), она может не прекратиться до тех пор, пока событие воспламенения не будет задержано до 5 градусов ВМТ. Такое поведение называется детонационным гистерезисом, и ваш единственный реальный вывод здесь заключается в том, что кратковременное снятие газа (в надежде, что детонация исчезнет) является бесплодным усилием.
Что вызывает детонацию?
Тип повреждения двигателя, вызванный детонацией, происходит, когда источник тепла в среде сгорания воспламеняет топливно-воздушный заряд до инициирования системой зажигания двигателя. Важно понимать, что детонация является результатом нежелательного источника тепла (электрод свечи зажигания, край камеры сгорания, неровность литья), а не ошибки в программировании зажигания, хотя ваша программа зажигания может сыграть свою роль.
В двигателе с оптимизированными характеристиками пиковая мощность достигается, когда давление в цилиндре достигает максимума при правильном угле поворота коленчатого вала.
Когда шатун и кривошип расположены под углом 90 градусов друг к другу, поршень имеет наибольшее механическое преимущество перед коленчатым валом. Суть всего этого в том, что вам нужно мысленно проработать это событие в обратном направлении и найти подходящее время для воспламенения топливного заряда, чтобы пиковое давление возникало после того, как поршень пройдет верхнюю мертвую точку (ВМТ) и до того, как шатун и кривошип окажутся в положении. прямой угол. Несоблюдение этого требования может привести к повреждению, подобному тому, что показано выше на разрушенном поршневом кольце.
Когда давление в цилиндре достигает пика перед ВМТ, происходит что-то плохое. Почему? Это может быть одна или несколько из следующих причин: слишком низкое октановое число топлива, недостаточная система охлаждения, плохо спроектированная камера сгорания, слишком горячая свеча зажигания, слишком сильное статическое сжатие, слишком малое перекрытие между впускным и выпускным выступами кулачка, слишком бедное соотношение воздух/топливо, слишком большой предварительный нагрев всасываемого заряда или, в лучшем случае, неправильная кривая зажигания.
8 Способы уменьшения детонации
Если в вашем двигателе возникла детонация, вы можете предпринять ряд действий, чтобы предотвратить ее. Мы расположили их здесь в порядке сложности, от самого простого до самого серьезного, но имейте в виду, что часто детонация и создаваемые ею повреждения являются результатом плохо подобранной комбинации двигателей. Производители оригинального оборудования тратят тысячи часов на испытания двигателей в различных режимах работы, в то время как самостоятельные усилия могут упускать из виду важные аспекты, такие как качество движения смеси или тщательное рассмотрение времени срабатывания клапана. Эти вещи должны быть запаяны в конструкцию двигателя перед сборкой, а не закреплены бинтом постфактум.
Уменьшить опережение зажигания
Если вам повезет, ваша детонация будет вызвана не самовоспламенением от горячей точки в камере сгорания, а кривой зажигания, которая обеспечивает слишком большое базовое опережение зажигания.
Если это так, простое уменьшение базового времени приведет к прекращению детонации. Однако в большинстве случаев именно отключение подачи вакуума вызывает это состояние в первую очередь. В этом сценарии участвует новичок-энтузиаст, который отключает продвижение вакуума, а затем увеличивает базовое время для компенсации. Вся причина увеличения вакуума на стандартном двигателе заключается в том, чтобы обеспечить достаточное время опережения в условиях легкого дросселя, когда атмосфера за дроссельной заслонкой разрежена; двигателю требуется дополнительное время для создания давления в цилиндре до рабочего такта.
Повышение октанового числа топлива
Октановое число топлива является точным выражением его склонности к самовоспламенению. Чем выше число, тем больше его способность сопротивляться выключению света. По мере увеличения степени сжатия или наддува должно увеличиваться и октановое число топлива. Устранить детонацию двигателя можно так же просто, как использовать топливо с более высоким октановым числом.
В 1970-х и 1980-х годах, когда цены на топливо взлетели до небес, многие люди искали способы сэкономить деньги. Это часто принимало форму экономии на октановом числе топлива. К счастью для нас, с тех пор утекло много воды и производители разработали двигатели с улучшенными антидетонационными характеристиками. Такие вещи, как электронный впрыск топлива, замедление детонации и электроника определения октанового числа, сделали детонацию от топлива с низким октановым числом редким явлением. У вас старый автомобиль с детонацией, попробуйте использовать проверенное топливо с более высоким октановым числом.
Используйте более холодную свечу зажигания
Наконечник электрода свечи зажигания является основным источником самовоспламенения. Тепло может быстро накапливаться, и если ему некуда деваться, оно будет делать свое дело за счет заряда воздуха/топлива. Звучит довольно иронично, поскольку это то, что должна делать свеча зажигания, только вы хотите иметь контроль над , когда делает это.
По этой причине свечи зажигания рассчитаны на различные тепловые диапазоны, а их изоляторы тщательно разработаны для управления потоком тепла от электрода в головку блока цилиндров. Слишком горячая свеча будет удерживать слишком много тепла, вызывая детонацию. Часто достаточно заменить свечу на более холодный температурный диапазон, чтобы предотвратить нежелательную детонацию. Имейте в виду, однако, что слишком холодная свеча может вызвать противоположную проблему загрязнения, когда свеча вообще не может воспламенить заряд воздуха/топлива.
Оптимизация соотношения воздух/топливо
В современных двигателях с впрыском топлива достижение оптимального соотношения воздух/топливо редко является проблемой, так как кислородные датчики двигателя будут постоянно работать, поддерживая соотношение воздух/топливо в заданном диапазоне. идеальный диапазон в большинстве сценариев вождения. Однако более старым автомобилям с карбюратором может потребоваться помощь, особенно если детонация является регулярной проблемой.
Здесь проблема заключается в обедненной смеси, когда впрыск топлива или какая-либо другая калибровка приводят к тому, что в цилиндр поступает недостаточно топлива. В результате получается горячий двигатель, который быстро нагревается, что может вызвать детонацию. Лучший способ диагностировать детонацию в такой ситуации – установить широкополосный кислородный датчик и контролировать его в периоды высокой нагрузки двигателя. Бедная смесь при полностью открытой дроссельной заслонке может вызвать детонацию даже при передаточном отношении 13:1, и это должно указывать на то, что в цилиндр поступает недостаточно топлива. Вы должны убедиться, что ваш двигатель работает на богатой смеси — хорошее число, которое можно получить на полном газу для безнаддувного двигателя, — 12,5: 1.
Увеличить мощность охлаждения
Перегрев является основной причиной детонации, и часто одной из основных причин является система охлаждения, которая не справляется со своей задачей.
Если мощность вашего двигателя недавно была увеличена, но ваш радиатор все еще стоит на складе, возможно, пришло время для обновления в этой области. За исключением замены радиатора, лучший вентилятор, более эффективный кожух вентилятора или смачивающий агент охлаждающей жидкости могут иметь достаточный эффект для уменьшения или устранения детонации. Объяснение диагностики системы охлаждения выходит за рамки этой истории, но мы дадим вам один большой совет: сначала попотейте над мелочами. В гонке за производительностью часто такие мелочи, как уплотнение кожуха, работа термостата, включение муфты вентилятора или кавитация водяного насоса, приводят к детонации.
Уменьшить степень сжатия
Если вы зашли так далеко, а детонация все еще есть, у вас не будет другого выхода, кроме как приступить к внутреннему ремонту или изменению комбинации двигателей. Уменьшение степени сжатия — это самый простой способ прекратить детонацию, потому что давление в цилиндре и теплота — это, по сути, разные выражения одного и того же.
На протяжении многих лет мы приводили доводы в пользу увеличения степени сжатия для увеличения мощности, но чрезмерное применение этого совета может иметь непредвиденные последствия, если не будут предприняты надлежащие шаги (более высокое октановое число топлива, более качественное движение смеси, сплавы). головки блока цилиндров и электроника, предназначенная для защиты двигателя). Если не считать замены головок цилиндров и поршней, лучше всего начать с более толстого набора прокладок головки цилиндров и обработать камеры сгорания шлифовальной машиной, уделяя особое внимание острым краям.
Увеличить перекрытие кулачков кулачка
Высокопроизводительный распределительный вал с увеличенным сроком службы и подъемной силой — один из наших любимых способов повысить производительность двигателя, но иногда выбор кулачка может вызвать непреднамеренные проблемы. Более распространенной проблемой является кулачок, который слишком велик для сжатия, из-за чего фазы газораспределения слишком агрессивны для статической степени сжатия, и происходит потеря низких частот.
Иногда, однако, распределительный вал имеет большой угол разделения кулачков, который может задерживать слишком много заряда в цилиндре. Как узнать, что перекрытие слишком короткое? Быстрый тест давления запуска скажет вам: все, что превышает 180 фунтов на квадратный дюйм, является признаком того, что вы находитесь в области гоночного двигателя с высокой степенью сжатия, которому может потребоваться гоночное топливо. Хорошее, безопасное значение для традиционного уличного двигателя с насосным газом составляет от 150 до 170 фунтов на квадратный дюйм. Если давление проворачивания слишком высокое, вам нужен кулачок, который удерживает меньше воздуха/топлива в камере сгорания.
Улучшение движения смеси
Все исправления, которые мы упомянули до сих пор, являются тем, что я называю «нисходящими» исправлениями, что означает, что они больше похожи на повязку, чем на реальное лечение. Я обнаружил, что большинство случаев детонации можно отнести к режиму горения, который испытывает судьбу через портовый поток, который вызывает отделение топлива от воздуха.
Движение воздуха и топлива через отверстие, карман клапана и камеру сгорания является сложным, и если топливо не может равномерно смешиваться с воздухом в результате процесса, называемого завихрением (в случае четырехклапанного двигателя кувыркается), плохая производительность и последует детонация. Гашение — еще одно родственное действие, которое происходит как раз в тот момент, когда поршень достигает ВМТ. Заряд, застрявший между поршнем и крышкой головки блока цилиндров, выдавливается в открытую часть камеры сгорания в последний момент перед воспламенением, давая заряду последний шанс смешаться. Когда хорошая хореография завихрения и гашения не происходит, происходит детонация. Единственное правильное лекарство — это набор головок цилиндров, в котором реализованы последние усовершенствования движения смеси.
Непосредственный впрыск: (не)будущее детонации
Возможно, это скорее эпилог, чем лекарство от детонации, но производители оборудования безостановочно работают над этой проблемой, и они добились невероятных успехов, доступных нам.
прямо сейчас. Новейшие двигатели, выпущенные в Детройте (линейка силовых установок Ecoboost с непосредственным впрыском топлива Ford и Gen V LT1 от GM, и это лишь два из них) почти полностью устранили детонацию благодаря тому, что топливо не добавляется в уравнение до последнего возможного момента. Это просто в концепции, если не в механической конструкции, но когда в цилиндре нет топлива, трудно получить нежелательное событие, предшествующее воспламенению. В случае двигателей с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под давлением в тысячи фунтов на квадратный дюйм. В результате топливо может быть доставлено почти мгновенно и нацелено на область поршня, которая не может обеспечить достаточное количество тепла для предварительного зажигания.
Мы сильно упрощаем преимущества двигателя DI, которые выходят далеко за пределы устойчивости к детонации, но легко понять, почему эти двигатели могут иметь повышенную степень сжатия, которая уничтожила бы более ранние, если бы они работали на обычном откачиваемом газе.
Это факт, что мы быстро приближаемся к эре двигателей внутреннего сгорания, которые сделают детонацию делом прошлого, но мы все еще должны понимать это для наших любимых винтажных V-8!
Популярные страницы
лучших электромобиля — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить 909
Это внедорожники с лучшим расходом топлива
Популярные страницы
лучших электромобиля — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить 909
Это внедорожники с лучшим расходом топлива
Что такое детонация двигателя? — Блог AMSOIL
Термины «преждевременное зажигание» и «детонация двигателя» часто взаимозаменяемы для описания явления, которое вызывает детонацию двигателя.
В то время как преждевременное зажигание относится к раннему воспламенению топливно-воздушной смеси до срабатывания свечи зажигания, что такое детонация двигателя? Другое ненормальное сгорание, детонация двигателя , относится к самопроизвольному сгоранию оставшейся топливно-воздушной смеси в камере после того, как свеча зажигания инициирует нормальное сгорание .
В правильно работающем двигателе искровое зажигание обычно происходит за несколько градусов до достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). Этот тщательный расчет времени гарантирует, что направленная вниз сила взрыва топливно-воздушной смеси работает в тандеме с направленным вниз импульсом поршня, что приводит к оптимальной эффективности и мощности.
Однако детонация двигателя может быть вызвана избыточным теплом и давлением, что приводит к детонации двигателя. Компьютеры в современных автомобилях могут обнаруживать детонацию двигателя и компенсировать ее, регулируя синхронизацию двигателя.
Хотя это спасает ваш двигатель от самоуничтожения, производительность и экономия топлива могут пострадать.
Причины детонации двигателя
Хотя детонацию и детонацию двигателя может вызвать множество факторов, вот три наиболее распространенных.
1) Нагар
Нагар в камере сгорания может быть опасным, если он нагревается настолько, что воспламеняет остаточное топливо в результате сгорания, или если он засоряет форсунки и влияет на форму распыла, что приводит к чрезмерному остаточному топливу.
Хотя весь бензин, продаваемый в США, должен быть составлен с минимальной концентрацией присадок (LAC) моющих присадок, для прохождения испытаний требуется очень низкий уровень присадок. Низкий уровень моющих присадок в современном бензине позволяет накапливать отложения на критических компонентах топливной системы.
Очистка отложений топливными присадками AMSOIL
AMSOIL P.i.®
AMSOIL P.i. Performance Improver — это эффективный комплексный очиститель топливной системы с одним баком.
Более мощный, чем другие топливные присадки на рынке, P.i. эффективно очищает все, с чем соприкасается топливо, включая как портовые, так и прямые топливные форсунки, впускные клапаны и камеры сгорания, всего в одном единственном баке с бензином.
Купить AMSOIL P.i.®
Смазка для верхних цилиндров AMSOIL
Смазка для верхних цилиндров AMSOIL содержит моющие присадки, предназначенные для поддержания чистоты форсунок. В то время как AMSOIL P.i. Смазка для верхних цилиндров предназначена для разрушения и удаления стойких отложений в форсунках, которые могут снизить мощность и экономию топлива. Смазка для верхних цилиндров помогает сохранить чистоту форсунок и камеры сгорания. Использование его с каждым топливным баком помогает сохранить экономию топлива и прирост производительности, а также максимально увеличить срок службы компонентов.
Купить Смазка для верхней части цилиндра
2) Охлаждающая жидкость/система охлаждения
Перегрев двигателя с большей вероятностью приведет к детонации двигателя.
Проверьте уровень охлаждающей жидкости. Если мало, долейте. Если это не сработает, проверьте систему охлаждения, чтобы убедиться, что все в порядке. Следите за неисправным водяным насосом, отсутствующим кожухом вентилятора, слишком горячим термостатом или пробуксовкой муфты вентилятора.
Обеспечьте превосходную защиту системы охлаждения с охлаждающими жидкостями AMSOIL
Антифриз и охлаждающая жидкость AMSOIL для легковых автомобилей и легких грузовиков, а также антифриз и охлаждающая жидкость на основе пропиленгликоля обеспечивают превосходную теплопередачу и превосходную защиту от коррозии, замерзания и выкипания. Они обеспечивают максимальную защиту при экстремальных температурах и условиях эксплуатации.
Магазин AMSOIL Engine Coolant
3) Неподходящие свечи зажигания
Свечи зажигания не только производят искру, но и отводят тепло из камеры сгорания в головку. Они предназначены для работы в определенном тепловом диапазоне, и использование свечей зажигания, отличных от рекомендаций OEM, может привести к детонации двигателя.