Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Детонация двигателя: причины появления и способы устранения

Детонация двигателя: причины появления и способы устранения

Что такое детонация двигателя внутреннего сгорания

Детонация двигателя явление не из приятных. Причины детонации мы разберем в конце статьи, а сначала давайте разберемся в том, что такое детонация, и что при ней происходит с двигателем.

Нормальное сгорание топлива в цилиндре, это химическое взаимодействие, протекающее в смеси паров бензина с воздухом. Для того чтобы процесс начался, мало просто перемешать горючее с воздухом в нужной пропорции, этому веществу необходимо еще дать необходимую энергию.

В дизельных двигателях для этого создается очень высокое давление на горючую смесь и температура в конце такта сжатия способствует воспламенению топлива. В бензиновых моторах смесь необходимо поджечь искрой, которая создается при помощи автомобильной свечи. Сформировавшееся пламя распространяется от электродов автомобильной свечи к стенкам всей камеры сгорания.

Пока фронт пламени идет от свечи зажигания к дальним зонам камеры сгорания, может произойти ее самовоспламенение до прихода огня. Несомненно, из-за этого возникает слабая ударная волна, которая встречает на своем пути подготовленное к воспламенению топливо.

От сжатия горючая смесь тут же воспламеняется. Проще говоря, эта волна и есть детонация, скорость ее распространения в цилиндре двигателя достигает порядка 1000 м/с. Это в несколько раз быстрее обыкновенного фронта огня. При этом вы можете слышать металлический звук.

Это явление проявляется, как правило, при средних и больших оборотах мотора. Слабая и кратковременная нагрузка не оказывает серьезного вредного воздействия. Кроме того, чем ближе обстоятельства сгорания в моторе к детонации, тем выше его КПД.

В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Последствия детонации двигателя

Сильная детонация губительно действует на детали камеры сгорания. По сути, детонация — это взрыв, и несложно догадаться, что вследствие этого происходит механическое разрушение деталей двигателя.

При длительной и сильной детонации может быть испорчен и поршень, и шатун, другие элементы КШМ. Так же негативному воздействию подвергаются клапаны и другие элементы ГРМ. И конечно же цилиндры подвергаются сильнейшему негативному воздействию.

Детонация двигателя при выключении

После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается. И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг». Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

Дизелинг появляется при некорректной регулировке холостого хода. В случае если система загрязнена и смесь обогащают принудительным способом, путем закручивания винта количества. Свыше меры приоткрывают заслонку первой камеры, при этом получается, что всегда работает главная дозирующая система. Это так же может служить причиной детонации на холостых оборотах.

Причины возникновения детонации в двигателе

Причиной детонации в современных двигателях, включая ВАЗ, чаще всего является низкое качество топлива и количество примесей в нем. Прежде чем ехать в сервис попробуйте сменить заправку. Если детонация не исчезнет, то необходимо проверить работу топливной системы с помощью компьютерной диагностики. Так же необходимо обратиться в сервис в том случае, если детонация сильная.

Помимо низкого качества топлива причиной детонации может стать:

  • низкое октановое число используемого топлива
  • грязный топливный фильтр
  • плохо работающие форсунки
  • неполадки в работе топливного насоса
  • неисправный кислородный датчик
  • использование неподходящих свечей зажигания
  • неисправность системы охлаждения двигателя
  • неисправность блока управления работой двигателя

То есть причин много, но большинство из них можно определить только лишь с помощью специального диагностического оборудования.

Что делать, если двигатель детонирует?

Детонация, как правило, возникает при определенных режимах работы двигателя, характеризующихся высокими оборотами двигателя и повышенной нагрузкой.

Это может быть резкий старт с места, движение в гору, движение с полной загрузкой и т.д.

Для борьбы с детонацией в современных двигателях используется специальный датчик, который так и называется датчик детонации. Он отслеживает параметры работы двигателя, и в случае появления детонации изменяет режим работы двигателя за счет изменения состава топливной смеси и параметров угла опережения зажигания.

Однако, если во время движения вы заметили, что двигатель детонирует, то первым делом необходимо изменить стиль вождения. Как можно плавнее нажимая на педаль газа старайтесь так же плавно трогаться, снизьте скорость движения, преодолевайте подъемы на пониженной (по сравнению с обычным режимом) передаче.

При первой же возможности залейте в бак гарантировано хороший бензин, купленный на официальной заправке того же Лукойла или BP. Если детонация не прекратится, то езжайте в сервис на диагностику.

Что такое компрессия, детонация двигателя и на что она влияет

Увеличение коэффициента полезного действия (КПД) автомобильного двигателя весьма полезно с точки зрения его экономичности, но практически всегда заводит инженеров в конструкционный тупик. Так произошло и при попытках увеличения степени сжатия в цилиндрах. Бесконечно уменьшать объём камеры сгорания невозможно, ограничения накладывает применяемое топливо.

Что такое компрессия

Компрессия измеряется в единицах давления и представляет собой пиковое его значение в цилиндре при быстром подводе поршня к верхней мёртвой точке (ВМТ) в конце такта сжатия, когда клапаны закрыты, а утечкой через кольца можно пренебречь за счёт скорости процесса.

В отличие от степени сжатия, которая выражается в отношении рабочего объёма цилиндра к пространству камеры сгорания и является величиной безразмерной, не зависящей от технического состояния мотора, компрессия двигателя может меняться и зависеть от множества условий.

Поэтому именно она представляет большой интерес для оценки текущего положения дел в двигателе. Ведь горение смеси происходит не в абстрактном цилиндре нового мотора, а во вполне конкретных условиях, иногда далёких от идеала.

Чем отличается компрессия в дизельных и бензиновых ДВС

В дизельном моторе воспламенение смеси происходит за счёт тепла, выделяемого воздухом при его быстром и значительном сжатии. Температура поднимается настолько, что при впрыске даже тяжёлого дизтоплива в этот раскалённый газ оно мгновенно и надёжно загорается во всём объёме.

Бензиновый мотор работает иначе. Смесь подготавливается заранее, независимо от того, происходит ли это в цилиндре (так называемый прямой впрыск бензина) или ещё во впускном коллекторе, по ту сторону от клапана.

При нормальной работе воспламеняться самопроизвольно она не должна, поджигание происходит от электрической искры в свече зажигания. И не во всём объёме сразу, а только в ограниченной области искрового промежутка, откуда дальше и распространяется фронт пламени, поджигающий всю оставшуюся смесь.

Отсюда и различия в уровне компрессии. Если не брать в расчёт новейшие разработки ещё не пошедших в серию двигателей, то компрессия в дизелях значительно больше, примерно вдвое от бензиновых аналогов.

Читать еще:  Ява перебои в работе двигателя

Точные цифры привести невозможно, поскольку моторных технологий масса, а с появлением турбированных двигателей с большим избыточным давлением на впуске ситуация вообще сильно изменилась. Остался только общий принцип – при прочих равных условиях компрессия в дизеле должна быть выше, а ограничения в её росте существуют в обоих случаях.

Как проверить компрессию в цилиндрах

По определению понятия компрессии можно догадаться, как её измерить. Предварительно ДВС прогревается до высокой температуры 70-90 градусов.

Из цилиндра выворачивается свеча, а вместо неё вставляется наконечник жёсткого или гибкого армированного шланга, заканчивающегося манометром с подходящим пределом измерения давления.

После чего выполняется несколько процедур:

  • отключается топливный насос, для чего достаточно вынуть соответствующий предохранитель;
  • блокируется подача искры и топлива в цилиндры, например, снять разъёмы с модулей зажигания и форсунок;
  • наконечник шланга плотно фиксируется для предотвращения утечек, полностью нажимается педаль газа для освобождения пути воздуха на впуск, после чего включается стартёр;
  • как только показания манометра прекращают расти, данное финишное значение давления запоминается или записывается, это и будет означать компрессию в данном цилиндре.

Для каждого двигателя существует свой допустимый диапазон значения компрессии, зависящий от его конструкционной геометрической степени сжатия.

Среднее значение давление в бензиновом моторе составляет в районе — 10 кг/см² (в дизельном ДВС — 20 кг/см²).

Практический смысл имеет также разбег показаний между цилиндрами, поскольку все одновременно выходят из строя довольно редко.

Упомянутые выше утечки через кольца по мере износа начинают играть всё большую роль. Обычно компрессия уменьшается со временем, но случаются парадоксальные случаи так называемой масляной компрессии.

Масло поступает в цилиндр в таком количестве, что полностью заливает кольца, и компрессия может даже превысить показания нового мотора.

Что представляет собой детонация

В нормальном режиме смесь в бензомоторах горит достаточно медленно, и фронт пламени от свечи распространяется с небольшой скоростью порядка 50 м/с.

Однако при выполнении ряда условий эта скорость резко возрастает:

  • низкое качество антидетонационных свойств бензина, характеризуемых его октановым числом;
  • самовоспламенение по дизельному типу задолго до ВМТ;
  • высокая температура в цилиндре;
  • возникновение дополнительных нагретых очагов в камере сгорания;
  • неконтролируемое увеличение степени сжатия, например, при сильном нагаре;
  • низкие обороты при большой нагрузке;
  • слишком бедная, быстро сгорающая смесь.

Физическими свойствами детонации становятся быстрое, взрывное горение и распространение волны со скоростью звука. Причём эта скорость в условиях высокого давления и температуры значительно превышает её в нормальной обстановке.

Причины возникновения

Условия проявления детонации вызваны неисправностями мотора или пренебрежением к правилам его эксплуатации:

  • заправка некондиционным или неподходящим для данного мотора топливом;
  • перегрев двигателя;
  • езда на повышенных передачах с малыми оборотами и значительным нажатием на педаль акселератора;
  • установка слишком раннего зажигания на двигателях, где оно регулируется;
  • нагар в камере сгорания;
  • неисправность датчика детонации, не вызывающая выявления его ошибки со стороны блока управления;
  • чрезмерное обеднение смеси.

Полностью исправный двигатель, снабжённый электронной системой впрыска и заправленный положенным по инструкции горючим, не детонирует.

Признаки детонирования

Самое частое упоминание о детонации – это знаменитая фраза «пальцы стучат». Разумеется, никакие пальцы там не стучат, а характерный звук возникает от ударов волны с большой скоростью о днище поршня.

При сбросе газа, а также при равномерном движении на больших оборотах звон пропадает, хотя в особо тяжёлых случаях мотор может звенеть постоянно, что очень опасно для него, тем более, что при раскрутке звон плохо различим.

Последствия процесса

Разница между нормальным процессом и детонацией примерно такая же, как между горением артиллерийского пороха и взрывом бризантных веществ.

Первое выталкивает снаряд, а второе разрушает его вместе со стволом пушки. Примерно то же возникает и в цилиндрах двигателя.

Разваливаются и прогорают поршни, сокрушаются перегородки между кольцами, перегревается и искривляется головка блока. Ездить с детонацией категорически недопустимо.

Меры устранения и профилактика

Всё сводится к соблюдению простейших правил:

  • заправляться только проверенным бензином с заданным октановым числом;
  • вовремя менять масло, не дожидаясь отложений нагара;
  • следить за состоянием системы управления двигателем, проводя полную диагностику после появления сигналов об ошибках;
  • не допускать перегревов;
  • не ездить под нагрузкой на чрезмерно малых оборотах;
  • при увеличении расхода масла двигателем проверять компрессию и не откладывая принимать решение о ремонте мотора.

Актуальность борьбы с детонацией резко уменьшилась после прощания с карбюраторными моторами и повышением общей культуры обслуживания автомобилей.

Но знать об этом явлении нужно, тем более, что запас прочности у новых двигателей значительно меньше, чем был во времена постоянно «звенящих» от детонации моторов старых «Москвичей» и любителей ездить на «Жигулях», заливая «76й» бензин.

Особенно быстро детонация убьёт турбомотор, где и так конструкторы вынуждены снижать степень сжатия из-за высокого начального давления на впуске.

Вся правда про детонацию двигателя, причины возникновения и последствия

В данном случае речь идет о нарушении процесса плавного сгорания топливной смеси в рабочей камере двигателя. Что происходит при детонации? Выделяющаяся тепловая энергия превращается в микровзрыв с образованием ударной волны. Если при штатных условиях пламя распространяется со скоростью почти 30 м/сек, то при детонации этот параметр подскакивает до 2000 м/сек. Как говорится, оцените разницу!

Есть и иные моменты: в штатной ситуации смесь воспламеняется в тот момент, когда поршень чуть-чуть (на 2-3 градуса по углу опережения зажигания) не доходит до ВМТ. Если же мотор детонирует, бензин начинает сгорать еще раньше. В итоге образующаяся после микровзрыва сила начинает давить на поршень, когда он еще не поднялся вверх. Процесс сопровождается характерным металлическим стуком. Последствием подобного развития событий является резкое повышение нагрузок на цилиндро-поршневую группу, коленвал, вкладыши. Это означает, что мощность силовой установки упадет, а расход горючего увеличится.

Причины детонации двигателя

Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.

Критическая детонация свойственна форсированным двигателям, когда через несколько секунд работы мотор может потребовать немедленного капремонта.

Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.

Неправильная эксплуатация двигателя

Детонация может проявиться и на полностью исправном моторе: например, при затяжном подъеме на неправильно выбранной передаче с одновременным нажатием на педаль акселератора. В таких условиях коленвал просто не может набрать нужные обороты и разогнать машину.

Зажигание

Некоторые автовладельцы делают угол опережения зажигания ранним, чтобы двигатель быстрее реагировал при нажатии на газ. Так оно и получается, но при этом смесь воспламеняется раньше времени и мотор детонирует, противодействуя движению поршня вверх. Кроме того, в рабочей камере начинает образовываться и накапливаться нагар, в результате чего она уменьшается в объеме и перегревается. Иногда отложения тлеют, делая процесс воспламенения смеси неконтролируемым.

Читать еще:  Электронные индикаторы температуры двигателя
Калильное зажигание и его влияние на детонацию

К детонации силовой установки может привести неграмотная замена свечей зажигания, когда эти детали устанавливаются с неверным калильным числом. Речь идет о явлении, похожим на детонацию, но не являющейся таковой. Калильное зажигание – всего лишь следствие раннего воспламенения смеси, в итоге которого мотор может работать некоторое время даже при выключении зажигания.

Вмешательство в работу ЭБУ

Зачастую владельцы машин стараются любыми методами сделать свое детище более экономным. Для этого производят перепрошивку ЭБУ, ее «чиповку» и иные манипуляции с электроникой блока. В итоге смесь обедняется, топлива действительно расходуется чуть меньше. Но при этом неизбежна детонация, приводящая к сокращению эксплуатационного ресурса двигателя.

Неверное октановое число бензина

Если сравнивать с дизелем, в бензиновой силовой установке смесь воспламеняется не от сжатия, а от электрической искры. При большом октановом числе топливо может сильнее сжиматься без появления детонации. Соответственно: использование горючее с низким параметром (отличающимся от требований производителя авто), неизбежно приведет к этому неприятному явлению. Также стоит учитывать, что не всегда этикетка на колонке АЗС соответствует содержимому ее цистерн. Т. е. если вы хотите заправляться качественным топливом, подбирайте соответствующую станцию. А как показывает практика, сделать это можно опытным путем.

Особенности конструкции

Своеобразие силового агрегата также может быть причиной образования детонации. На процесс ее образования влияют:

  • конфигурация камеры сгорания;
  • тип днища поршня;
  • степень сжатия двигателя;
  • наличие (отсутствие) турбонаддува.

Наибольшей степенью сжатия, следовательно, и риском детонации обладают турбированные моторы, работающие на бензине. Здесь топливо с низким качеством, имеющее нештатное октановое число, не только неуместно, но и опасно.

Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)

Особенность инжекторных двигателей – наличие элементов, способных контролировать работоспособность системы в любой момент. Ниже рассмотрены датчики, отказ которых ведет к появлению детонации:

  1. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Его неисправность сопровождается провалами мощности и рывками при движении, разгоне, а также «плавающим» холостым ходом. Детонация в этом случае особенно ярко даст о себе знать, когда стиль вождения связан с постоянным «утоплением» педали газа в пол. Стоит заметить: индикатор на панели приборов Check Engine в подобной ситуации чаще всего не загорается.
  2. Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Если он неисправен, мотор начнет перегреваться и ЭБУ об этом не будет «знать». Т. е. детонация будет проявляться только в критическом температурном режиме.
  3. Датчик детонации (ДД). Выход его из строя – довольно редкое явление: чаще всего повреждаются подходящие к нему провода. Но если неисправен будет именно ДД, лампочка Check не загорится. Чтобы убедиться в неисправности датчика детонации, пустите и заглушите мотор. Затем снимите любую клемму с аккумулятора и через несколько секунд подсоедините снова. Пустите мотор: если детонация появится, но исчезнет до следующего старта, причина – в датчике. Он же может быть «виноватым», если силовая установка продолжает работать при выключенном зажигании.

Чем опасна детонация для ДВС

Главное последствие детонации – разрушительные нагрузки. В результате ее воздействия ломаются детали КШМ и ЦПГ: поршни, кольца, шатуны, быстро изнашиваются вкладыши – одним словом, элементы, нагруженные в максимальной степени даже при штатной работе двигателя. Другой неприятный момент – повышение температуры. Это вызывает постепенное разрушение зеркала цилиндров, клапанов и пробой прокладки ГБЦ.

Общий итог воздействия температурных и ударных нагрузок, вызванных детонацией, — преждевременный износ двигателя, серьезно сокращающий его моторесурс. Для обычного автовладельца наличие постоянной детонации означает внеплановый капремонт силового агрегата.

Как избежать детонации

Конструкторы постоянно бьются над решением проблемы детонации. Один из предложенных вариантов – применение силовых установок с форкамерно-факельной системой зажигания. Что это за «зверь»? В движках подобного типа применяются две рабочих камеры: предварительная и главная. В первой формируется обогащенная топливо-воздушная смесь, во второй – обедненная. Когда осуществляется воспламенение в предкамере, весь процесс перемещается в основную зону: в итоге детонация исключается.

Простейший способ избежать детонации – езда на сравнительно высоких оборотах, минимальное использование режима работы мотора «в натяг» и диапазоне до 2000 об/мин, что неизбежно ведет к образованию нагара на клапанах и днищах поршней.

Если рассмотреть современные инжекторные двигатели, то в них за описываемым явлением «наблюдает» ЭБУ. Как только пропорции воздуха и горючего в смеси начинают отличаться от нормы, происходит автоматическая корректировка зажигания: т. е. изменяется его угол. Однако бесконечно долго ЭБУ не сможет подстраивать параметры под конкретную ситуацию: постепенно форсунки будут все же засоряться и смесь станет чрезмерно обедненной. Если имеется бортовой компьютер, то он выдаст ошибку Р0324. Это как раз тот случай, когда необходимо проверить чистоту форсунок, т. к. ДД и подходящие к нему провода могут быть исправными.

Но что делать при условии нормальной работоспособности всех вышеперечисленных систем двигателя? Рекомендации просты: следует выбирать топливо, которое рекомендует производитель, и заправляться на АЗС, длительное время зарекомендовавшей себя с лучшей стороны. Тогда не будет необходимости покупать сомнительные присадки, которые согласно надписям на этикетке, якобы повышают октановое число бензина.

История детонации и современные моторы: можно ли лить АИ-92 вместо АИ-95?

Вопрос экономии в непростые времена актуален как никогда. Подъезжая к очередной АЗС и видя самую низкую цену напротив строчки АИ-92, так и хочется взять соответствующий пистолет. Но не для того, чтобы перестрелять нефтяных королей, а чтобы залить лишние 10 литров за те же деньги. Самые лояльные автопроизводители, кстати, используют адаптацию своих моторов под «92-й» как конкурентное преимущество. А что подразумевает эта самая адаптация и что будет, если лить не рекомендованный бензин?

Переделать мотор под использование бензина другой марки всегда было непросто. Но и не так уж сложно: в «Жигули» ставили вторую прокладку ГБЦ и перенастраивали карбюратор. Ну а современный водитель все больше надеется на умную электронику, когда хочет «обмануть систему» и залить вместо рекомендуемого АИ-95 более дешевый АИ-92. Давно ушли в прошлое времена, когда нужно было менять «фишку» под капотом, да и «звона пальцев», который на самом деле является звуковой волной от детонации, бьющей по блоку цилиндров, уже почти не слышно.

Нынешнее поколение водителей выросло в уверенности, что более дешевый бензин обернется максимум потерей мощности и небольшим увеличением расхода. Такое заблуждение присутствует даже в профессиональной среде: в официальных сервисах порой настаивают на том, что «92-й» бензин «чище», и рекомендуют использовать именно его, пугая прогарами поршней при работе на АИ-98 или загрязнением форсунок от присадок. Аргументация проста: датчики детонации на современных моторах способны предотвратить или сильно сгладить негативные последствия.

Подобная уверенность в большинстве случаев основана на неверном понимании сути работы систем управления двигателем, ведь их за «послекарбюраторную эру» сменилось уже несколько поколений.

Читать еще:  Что такое пропала компресия двигателя

Еще в семидесятые годы удалось создать достаточно надежные системы управления УОЗ (углы опережения зажигания) на основе вакуумного и центробежного корректора. Результирующая кривая опережения, разумеется, была не адаптивной, но при исправном состоянии двигателя угол зажигания почти всегда был близок к оптимальному, а недостатки системы управления нивелировались повышенным запасом прочности «железа».

Начало восьмидесятых годов ознаменовалось широким распространением микропроцессорных систем зажигания и появлением массовых систем управления впрыском, заменяющих карбюраторы. Сначала эти системы работали по старинке: отдельно система зажигания, отдельно система впрыска. Но к началу восьмидесятых они слились в одну систему — систему управления двигателем. Одной из первых и массовых систем на европейском рынке стала Bosch Moronic, вышедшая в 1979-м.

К концу девяностых почти все моторы управлялись едиными цифровыми блоками — ECU. Многие модели, например легендарный Mercedes W140, обзавелись интегрированными системами управления прямо в процессе производства (от связки EZL+Jetronic к Motronic 2). Во многом стимулирующим фактором для европейских производителей стало внедрение стандарта Euro 2 в 1995 году и связанная с ним модернизация моторов.

Штатная система управления двигателем в девяностые годы уже умела все то же самое, что умеют и современные авто: управлять оборотами холостого хода, смесеобразованием и зажиганием по сигналам датчиков положения коленвала, распредвала, температуры двигателя и воздуха, положения дроссельной заслонки, одного или нескольких лямбда-сенсоров и, разумеется, датчика детонации.

Системы также умели управлять вспомогательными функциями: фазовращателями, изменением геометрии впуска, EGR, вентиляторами системы охлаждения, клапанами адсорбера, турбонаддувом и прочим.

В условиях ограниченной вычислительной мощности упор в системах менеджмента был сделан на таблицы. В зависимости от показаний датчиков система управления выдавала нужные параметры на исполнительных устройствах управления двигателем. Схема оказалась достаточно удачной. Во всяком случае, по степени форсирования и удобства настройки системы управления начала девяностых не отстают от современных, а по удобству настройки в «гаражных» условиях даже опережают.

Детонация и ручная настройка угла зажигания для машин с такими системами управления двигателем для водителя стали чем-то далеким. Заводские калибровки с достаточным запасом обходят возможную зону детонации в расчете на изменение характеристик мотора со временем, плохое обслуживание и тому подобные факторы. А страхует систему управления датчик детонации, показания которого заставят ECU (блок управления двигателем) перейти в безопасный аварийный режим.

Моторы с подобными системами управления оказались очень устойчивы к изменению октанового числа топлива даже при наличии турбонаддува. И про детонацию владельцы большинства серийных автомобилей стали попросту забывать. Выбор между 95 и 92 бензином обычно рассматривался уже чисто с экономических позиций.

Развитие ECU поддерживалось значительным прогрессом в микроэлектронике, внедрением цифровой коммуникации между различными исполнительными блоками автомобиля и все более возрастающими требованиями к экологии.

Повышение уровня интеграции компонентов привело к значительному повышению сложности блоков управления и программного обеспечения. Проектирование систем стало слишком сложным для отдельных производителей. В 2003 году ведущие европейские автопроизводители создали AUTOSAR (Automotive Open System Architecture) — сообщество по разработке систем управления двигателей и сопутствующего оснащения автомобилей, призванное объединить усилия в этой области. Сейчас BMW, Bosch, Continental, Daimler AG, Ford, GM, PSA, Toyota и Volkswagen входят в это объединение, а их технические решения применяются на большинстве производимых в мире автомобилей.

В 1993 году вышла одна из самых первых систем управления с torque-management — управлением двигателем на основе данных о требуемом крутящем моменте, с полностью электронным управлением педалью акселератора, что ознаменовало новый шаг в развитии систем управления бензиновыми двигателями.

Отныне водитель посредством педали газа просто сообщал, сколько ему нужно тяги, а система управления двигателем старалась обеспечить нужные параметры.

В 1998 году Bosch представил свою систему управления Motronic ME7, также основанную на концепции torque-management. Дальнейший прогресс систем управления двигателем во многом определялся новыми требованиями экологичности, снижения расхода топлива и дальнейшего облегчения и увеличения КПД моторов.

Системы управления с torque-management стали массово использовать систему управления на основе физической модели. Это означает, что контроллер в режиме реального времени высчитывает необходимые данные, основываясь на показаниях ограниченного числа датчиков и математической модели двигателя.

Подобный подход позволяет проводить регулировку двигателя практически идеально, с точностью, недоступной системам, основанным на заранее скомпилированных трехмерных картах, в широком диапазоне рабочих температур и нагрузки. Разумеется, этот метод управления заметно затратнее и требует на порядок больше сил на разработку бортовой системы управления. Но именно для реализации таких эффективных алгоритмов и создавался AUTOSAR.

И удивительным образом на сцене опять появляется детонация. Новые двигатели с непосредственным впрыском имеют настолько точно работающую систему управления, что запас прочности их механической части уменьшен в несколько раз. И системы управления «научены» использовать потенциал двигателя на всю катушку постоянно, в чем им немало помогают современные автоматические трансмиссии, позволяющие максимально эффективно нагружать двигатель в любых режимах, а также системы охлаждения с несколькими режимами работы.

Каков итог?

К сожалению, адаптация современных сложных систем управления к заведомо неправильным условиям эксплуатации, например использованию бензина со значительно сниженным октановым числом, оказалась намного менее приоритетной задачей, чем возможность максимально эффективного использования высокооктанового топлива.

Непосредственный впрыск и новые системы управления не наделяют новые бензиновые моторы иммунитетом к детонации. Всегда присутствуют скачки нагрузки, недостаточно проработанные программистами режимы работы и просто граничные режимы, где от топлива требуется вся его устойчивость. А непосредственный впрыск работает в различных режимах, и от детонации и даже калильного зажигания он защищен лишь при малой и средней нагрузке и стабильных режимах работы двигателя. На высоких оборотах и нагрузке, когда не работают датчики детонации, мотор может выйти из строя очень быстро.

Сочетание неблагоприятных факторов при использовании недостаточно высокооктанового топлива лишь вопрос времени, так что не удивительно, что периодически возникают неприятные проблемы на отдельных моделях автомобилей, связанные с повреждениями поршневой группы, а ресурс моторов у владельцев, использующих «чистый» бензин, может оказаться в разы ниже ожидаемого.

От подобных бед не избавлены и обладатели машин с достаточно простыми двигателями с обычным распределенным впрыском и МКПП. Новые версии атмосферных двигателей зачастую имеют очень высокую степень сжатия и очень высокую рабочую температуру при малой и средней нагрузке. И по чувствительности к октановому числу не уступают турбомоторам с непосредственным впрыском.

Все чаще можно встретить случаи, когда нижний предел октанового числа, указанный на лючке бензобака и в руководстве по эксплуатации, в летний период не позволяет безопасно эксплуатировать двигатель. И потому в сложных режимах эксплуатации, в жару, при чередовании длительных пробок и динамичного передвижения, при спортивном вождении рекомендуется использовать топливо с максимальным рекомендуемым октановым числом или даже выше.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector