Александр хрулев детонация – Неправильное сгорание — Двигатель — Статьи о техническом обслуживании, эксплуатации и ремонте автомобиля

Неправильное сгорание — Двигатель — Статьи о техническом обслуживании, эксплуатации и ремонте автомобиля

Неправильное сгорание

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

СЕРГЕЙ САМОХИН

Какие нарушения процесса сгорания действительно возможны в современ­ном массовом двигателе? Какие они могут иметь последствия и как их рас­познать?

Злободневность этой темы определяется отсутствием ее правильного понимания у большей части населения, имеющего отношение к автотехнике.

С рядовых автолюбителей, как говорится, спрос невелик. Хуже, когда понимание отсутствует и у некоторых специалистов, которые профессионально занимаются ремонтом и даже экспертной деятельностью и дают заключения о причинах отказов ДВС.

Для обоснования своей (или той, что устраивает клиента) точки зрения некоторые используют в работе техническую литературу, которая была написана лет сорок и более тому назад. Конечно, физические основы рабочих процессов в ДВС остались неизменными, но конструкция и условия эксплуатации моторов кардинально изменились. Поэтому теория частично устарела, в каком-то смысле даже оторвалась от реальности и все в большей степени не согласуется с практикой. Несмотря на это, классическая книга остается авторитетом, на который сплошь и рядом ссылаются, по делу и нет.

 

Апофеоз

Вышел из строя двигатель 2,0 V6 Nissan Maxima: мотор «запятерил» и потерял мощность.

Владелец обратился в мастерскую, где ему сказали, что прогорел выпускной клапан, а виной тому плохой бензин. В пробе, взятой из топливного бака, действительно обнаружились некие отклонения от стандарта для автомобильных топлив.

К делу подключились эксперты, которые в один голос принялись клеймить топливную компанию, цитируя авторитетные теоретические источники. Их заключения пестрели фразами: «нарушение процессов сгорания», «неуправляемый процесс воспламенения», «пятикратное увеличение давления», «троекратное увеличение температуры деталей». И тут же — «сильное нарушение испарения бензина», «снижение скорости сгорания» и прогар выпускного клапана вследствие «догорания топлива на выхлопе».

Дефектовка двигателя также показала небольшой износ двух шатунных вкладышей.

«Разжижение масла несгоревшим топливом», — отреагировали эксперты.

После этого был вынесен окончательный вердикт: «Причина неисправности — в использовании топлива несоответствующего качества».

Однако при ближайшем рассмотрении выяснилось, что концентрация обнаруженных в бензине примесей была всего 2%, что лишь незначительно превышало норматив. Их фракционный состав примерно соответствовал керосину, т. е. легкому авиационному топливу. Присутствие примесей чуть снизило октановое число бензина, но оно осталось в пределах допуска для данного типа двигателя.

На самом деле наличие таких примесей никакого вреда двигателю нанести не могло. И уж тем более вызвать в процессе что-то неуправляемое. Ведь керосин — это не легковоспламеняющийся эфир, не правда ли?

Ларчик открывался просто: пробег двигателя оказался более 200 000 км. Для маленького мотора тяжелой машины представительского класса это приличная цифра — он оказался банально изношен самым что ни есть естественным образом. И «умер» вполне прогнозируемой естественной «смертью»…

С подобными историями приходится сталкиваться довольно часто.

Не переводятся умные головы, которые, всякий раз ссылаясь на теорию, допускают, что действительно возможно, чтобы процесс воспламенения стал неуправляемым, в результате чего давление в камере сгорания поднялось в пять раз, а скорость сгорания при этом уменьшилась.

Это возможно только в случае вольной трактовки отдельных положений теории, оторванных от контекста.

 

Слово теории

Теория рабочих процессов ДВС отмечает три вида нарушений сгорания топливовоздушной смеси.

Первый и наиболее часто встречающийся на практике — детонационное сгорание, или просто детонация. Несмотря на то что этот термин у всех на слуху, напомним суть явления детонации.

Нормальное сгорание заряда топливовоздушной смеси происходит в режиме турбулентного горения.

Фронт пламени, сформировавшийся в результате поджига смеси искровым разрядом свечи зажигания, распространяется по заряду со скоростью до 60-80 м/с, расширяясь и захватывая все новые области смеси. Этот процесс сопровождается ростом давления и температуры в камере сгорания. Его основная фаза, в которой сгорает 80-85% топлива, завершается уже после прохождения поршнем ВМТ, к моменту, когда давление в цилиндре достигает максимума.

Оставшаяся часть смеси, которая располагается в пристеночных слоях, где температура и турбулентность меньше, сгорает в фазе догорания.

Вследствие начавшегося расширения продуктов сгорания и увеличения теплоотдачи в стенки камеры давление в цилиндре падает. А температура какое-то время продолжает расти, так что на некоторых режимах работы двигателя температура остатков смеси может превысить порог их самовоспламенения.

К счастью, самовоспламенению предшествует временная задержка, необходимая для протекания так называемых предпламенных реакций. При нормальном режиме сгорания этого оказывается достаточно, чтобы избежать самовоспламенения — фронт пламени успевает поджечь остатки смеси «естественным» образом. Другое дело, когда задержка самовоспламенения оказывается намного меньше времени распространения фронта пламени. Тогда в несгоревшей части смеси, расположенной на периферии камеры сгорания, возникают очаги объемного воспламенения. Сгорание в них носит взрывной характер, оно порождает ударные волны, которые распространяются по камере сгорания с огромной скоростью (до 1500 м/с), в десятки раз превышающей скорость распространения фронта турбулентного пламени.

Проходя по камере сгорания, ударные волны, в свою очередь, повышают температуру остатков смеси, чем способствуют их самовоспламенению, и, многократно отражаясь от стенок камеры, вызывают звонкий металлический стук.

Но внешнее проявление детонационного сгорания — пустяк в сравнении с его «внутренними» последствиями. Сильная и продолжительная детонация может привести к механическим и термическим повреждениям деталей двигателя, находящихся в камере сгорания.

Чаще от детонации страдают детали цилиндропоршневой группы — поршни и кольца.

Поломки поршней по перемычкам между канавками колец, пожалуй, самое распространенное последствие детонации.

Наряду с механическими поломками на поверхности деталей могут отмечаться и следы эрозии — характерные мелкие каверны на днище поршней и стенках камеры сгорания.

Возникновению детонации препятствуют различные факторы, увеличивающие задержку самовоспламенения и сокращающие время прохождения фронта пламени. Среди них можно отметить ограничение степени сжатия, уменьшение диаметра цилиндра, центральное расположение свечи зажигания или использование двух свечей, применение высокооктановых топлив, турбулизацию топливного заряда, улучшение охлаждения стенок камеры сгорания, увеличение частоты вращения и снижение нагрузки двигателя, а также уменьшение угла опережения зажигания. Последний успешно используют для борьбы с детонацией в системах  управления с обратной связью по сигналу датчика детонации.

Так что детонация сегодня — вполне контролируемый процесс, чтобы можно было ожидать от него чего-то сверхъестественного.

Подчеркнем главную особенность детонации — она возникает после воспламенения топлива искровым разрядом свечи зажигания. Так что «неуправляемый процесс воспламенения» — это не про нее.

Второй вид «неправильного» сгорания смеси — преждевременное воспламенение, или калильное зажигание.

Сам термин «калильное зажигание» говорит о том, что топливный заряд поджигается не искровым разрядом, а нагретыми (раскаленными) до высокой (более 700-800 °С) температуры участками поверхности камеры сгорания: электродом свечи, острыми кромками тарелки выпускного клапана, поршня, головки или частицами нагара.

Воспламененная калильным зажиганием смесь сгорает обычным образом. Беда лишь в том, что горение начинается преждевременно, как будто бесконтрольно увеличился угол опережения зажигания.

В результате пики давления и температуры в цилиндре смещаются по времени и могут наблюдаться еще до прихода поршня в ВМТ. При этом мотор теряет мощность, а детали цилиндропоршневой группы и камеры сгорания перегреваются, тем самым давая пищу для дальнейшего развития калильного зажигания — оно наступает все раньше и раньше.

Если не принять контрмер (не выключить зажигание), двигатель может в течение нескольких секунд выйти из строя — чаще всего из-за прогорания поршня.

Так вот оно — «нарушение процессов сгорания»? Значит, правы были эксперты?

Но не будем торопиться с выводами. Лучше вспомним то, о чем нередко забывают: калильное зажигание возникает только под нагрузкой, на высоких частотах вращения мотора. Именно на таких режимах в двигатель подается большое количество топлива, которое при сгорании выделяет значительное количество тепла. Иначе откуда взяться энергии, достаточной, чтобы не только накалить внутренности камеры сгорания, но и расплавить днище поршня?

Если же преждевременное воспламенение смеси происходит без нагрузки, калильное зажигание здесь ни при чем. Скорее всего, в этом виноват третий вариант нарушения сгорания.

В англоязычных источниках его называют dieseling, то бишь «дизеление». В отечественной технической литературе он носит более длинное название — «воспламенение от сжатия при выключенном зажигании».

Этот термин трудно произносимый, но точно отражающий суть явления.

Оно состоит в том, что хорошо прогретый двигатель после выключения зажигания не останавливается, а продолжает конвульсивно работать. Камера сгорания сильно разогрета, а частота вращения невысока — этого оказывается достаточно, чтобы смесь воспламенялась от сжатия.

В отличие от калильного зажигания «дизелинг» хотя и не очень приятен, но практически безопасен для двигателя. В цилиндр поступает настолько мало топлива, что прогореть ничего не может в принципе. Да и конвульсии мотора быстро прекращаются после нажатия на педаль газа… 

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 автомо-бильного 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 свечи.

Во-первых, в последнее время свечи зажигания стремительно эволюционировали в направлении расширения теплового диапазона. Это значит, что температура наиболее горячих частей свечи (кончика юбки изолятора и электродов) остается в допустимых пределах в случае значительного изменения температурного режима в камере сгорания.

Во-вторых, современные двигатели имеют весьма совершенную систему охлаждения камеры сгорания, обеспечивающую невысокую температуру стенок и практически исклю-чающую 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 XXI веке, близка к нулю.

Если механическая часть двигателя современной конструкции исправна, примерно такова же вероятность накопления критического количества нагара. 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 откопает «доисторические» свечи в дедушкином гараже. 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 одну-две 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. 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 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 вследствие нештатного контакта деталей повреждается стенка цилиндра.

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.

 

…да не знают, где 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, т. е. вблизи свечи зажигания.

При нарушении теплового контакта компрессионного кольца он оплавляется по периметру — там, где термическое воздействие детонации максимально, а отвод тепла затруднен.

Детонация коварна еще и потому, что ее проявления в разных цилиндрах могут быть неодинаковыми. 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 мало-вероятная.

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 обнаруживаются, 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.

Загадки процесса сгорания ч.2 / Ремонт двигателей

Мы рассмотрели процесс сгорания топлива и возможные его нарушения, возникающие при эксплуатации двигателя. Сегодня речь пойдет о детонации — одном из наиболее распространенным, опасных и одновременно загадочным явлений в двигателе.

Первыми с явлением детонации столкнулись конструкторы/ авиационным моторов еще в начале 20-го века, когда авиация, обогнав автомобильный транспорт, вышла на новый виток технического прогресса и стала использовать все более мощные и легкие двигатели. 
Попытки повысить мощность только за счет увеличения объема цилиндров естественно приводили к возрастанию массы/ и габаритов двигателей, что для самолетов неприемлемо. Можно было пойти по пути увеличения частоты вращения коленвала. Но в авиации свои законы — при очень быстром вращении винта скорость обтекания воздухом концов лопастей могла приблизиться к скорости звука. А в этом случае сила тяги винта неизбежно падает, даже несмотря на высокую мощность мотора. 
Оставался единственный выход — совершенствовать рабочий процесс, в том числе сгорание. И здесь ключевым параметром оказалась степень сжатия.

Зачем повышать степень сжатия?

О том, что степень сжатия — параметр для двигателя важный, свидетельствовали теория и практические результаты испытаний разных двигателей. Простейший анализ индикаторной диаграммы (в те времена уже прекрасно известной) однозначно показывал: увеличение степени сжатия дает рост давления в цилиндре в конце такта сжатия и при сгорании топлива. Значит, увеличивается площадь под кривой диаграммы (она же — работа цикла двигателя). Повышается и мощность, которая пропорциональна работе.

КПД двигателя и его экономичность тоже растут. А это хорошо и для автомобиля, и для самолета. Но испытания двигателей с высокой степенью сжатия показали, что на некоторых режимах они работали шумно, с характерным стуком, и быстро выходили из строя. Ломались поршни, поршневые кольца, прогорали стенки камер сгорания.

Стало ясно, что только за счет изменения геометрии камеры сгорания «чистого» повышения мощности двигателя не получить. И тогда вмешалась наука: были разработаны теории процесса горения, поставлены тысячи экспериментов, прежде чем появилась ясность в понимании того, что же на самом деле происходит в камере сгорания двигателя. И откуда берется этот стук, в конечном счете разрушающий двигатель.

В дальнейшем результаты исследований процесса сгорания, детонации и причин ее возникновения были перенесены с авиационных на автомобильные двигатели внутреннего сгорания.

Откуда берется стук?

Напомним, как развивается процесс сгорания. После образования искры между электродами свечи по объему камеры начинает распространяться фронт пламени. В реакцию горения вступают все новые и новые порции свежей топливо-воздушной смеси. В результате выделения тепла в камере быстро возрастает давление, достигая максимума.

Когда основная фаза сгорания заканчивается, начинается фаза догорания. К этому моменту в камере остается еще достаточно большое количество не вступившей в реакцию топливовоздушной смеси. Вот здесь-то нас и поджидают сюрпризы. Давление в камере сгорания сильно увеличилось — значит, повысилась и температура смеси, еще не вступившей в реакцию. При определенных условиях она может стать выше температуры самовоспламенения топлива. Но это еще полбеды, ведь для запуска реакции самовоспламенения требуется время. При нормальной работе двигателя быстрое продвижение пламени не приводит к самовоспламенению — для этого просто не хватит времени.

Настоящая беда дает о себе знать, если цилиндр двигателя имеет большой объем и габариты. Тогда длина пути и, соответственно, время распространения фронта пламени увеличиваются, создавая возможность для начала процесса самовоспламенения. В некоторых случаях может уменьшиться само время, необходимое для начала реакции самовоспламенения, — при неправильной установке зажигания, применении низкооктанового бензина и целом ряде других причин.

Возникшее в результате повышения давления и температуры самовоспламенение происходит не во фронте пламени, как нормальный процесс горения, а за его пределами, в части объема еще не горевшей смеси. Возникает самый настоящий взрыв — резкое, практически мгновенное выделение тепла и повышение давления в той области, где случилось самовоспламенение.

А дальше еще интересней. Как и во время всякого взрыва, образуется ударная волна. Распространяется она со скоростью, превышающей 1000 м/с (напомним, что фронт пламени «движется» намного медленнее — со скоростью не более 50-80 м/с). Во фронте ударной волны, движущейся по камере, не только давление, но и температура скачкообразно возрастают — чем не условия для воспламенения остатков негоревшей смеси?

На практике так и происходит: она воспламеняется со скоростью движения ударной волны. Эта волна, многократно отражаясь от стенок камеры сгорания, и вызывает характерный звонкий металлический стук при работе двигателя.

Описанное явление получило название «детонация», а процесс сгорания, сопровождаемый объемным самовоспламенением последних порций смеси с образованием ударных волн, — детонационным сгоранием (в иностранной литературе детонацию иногда даже обозначают термином knock — стук).

Если в камере сгорания установить датчик давления, то он зарегистрирует высокочастотную вибрацию, частота и амплитуда которой зависят от интенсивности детонации.

Детонация, особенно сильная, не только вызывает стук двигателя под нагрузкой, но и потерю мощности. А разрушение деталей из-за детонации — это вообще особая тема.

Как победили детонацию?

 

Многолетняя борьба за мощность моторов не прошла даром, тем более что велась она сразу по нескольким направлениям. Так появились высокооктановые марки авиационного и автомобильного бензина. А конструкторам удалось увеличить степень сжатия почти вдвое — от 5-6 в 20-30-х годах до 10-11 в наше время.

За счет каких ресурсов это было достигнуто? Для ответа на этот вопрос достаточно сравнить современный двигатель с его прародителем.

Первое, что бросается в глаза, — камера сгорания стала компактней, т.е. расстояние от свечи зажигания до самой удаленной точки камеры стало намного меньше. Значит, фронт пламени это расстояние проходит намного быстрее, и процессы самовоспламенения не успевают начаться.

Появились вытеснители — поверхности камеры, к которым поршень в ВМТ подходит практически вплотную. Образуется щель, из которой перед воспламенением часть топливовоздушной смеси вытекает с большой скоростью и «завихривает» (турбулизирует) основную массу смеси в камере. Турбулизация смеси препятствует самовоспламенению, одновременно ускоряя движение фронта пламени.

Заметно уменьшился диаметр цилиндра — ведь чем он меньше, тем меньший путь пройдет фронт пламени. На некоторых двигателях стали устанавливать по две свечи зажигания — с той же целью. Значительно усовершенствованы процессы впуска и выпуска, в несколько раз повышены максимальная частота вращения и, соответственно, мощность двигателей. Улучшены условия охлаждения стенок камеры сгорания и днища поршня, на многих двигателях применено масляное охлаждение поршней. Все это позволило снизить температуру смеси там, где обычно начинается самовоспламенение.

Появились, наконец, электронные системы управления углом опережения зажигания, в последние годы — с обратной связью по сигналу с датчика детонации.

Казалось бы, все сделано, чтобы предотвратить детонацию и ездить в свое удовольствие. Но нет, не получается: двигатели продолжают выходить из строя из-за детонации.

Чем опасна детонация?

Ударные волны, «гуляющие» по камере сгорания во время детонации, «бьют» по стенкам и элементам, установленным в камере, в первую очередь по поршню. Заметим, что удары являются не только механическими, но и тепловыми.

Это приводит в первую очередь к поломке перемычек между канавками колец на поршне. Удар вначале воспринимает верхнее компрессионное кольцо. Оно передает удар на перемычку, которая при сильной детонации способна треснуть и даже отделиться от поршня в течение всего нескольких минут работы двигателя.

Дальше события будут развиваться в зависимости от режима и времени работы двигателя. Очевидно, поломка перемычки на поршне вызовет резкое падение компрессии в этом цилиндре и значительное увеличение расхода масла. Если водитель этого не заметит или проигнорирует, ситуация продолжит развитие. Верхнее кольцо, потеряв тепловой контакт с поршнем, не сможет выполнять свою основную функцию — отводить тепло от нагретого поршня к более холодному цилиндру. Последующий перегрев поршня, сопровождаемый прорывом горячих газов из камеры сгорания, приведет к выгоранию верхней части поршня.

Иногда страдают и края днища поршня — ударные волны способны выбивать из него частицы металла. На поверхности образуются каверны, которые затем углубляются и расширяются. Разрушения при этом будут несколько схожи с теми, которые характерны для калильного. С той лишь разницей, что детонация больше «бьет» по краям поршня (там образуются ударные волны при самовоспламенении топлива), а калильное зажигание обычно сжигает поршень ближе к центру, там, где расположена свеча зажигания.

От детонации страдают и край окантовки прокладки, и выступающие элементы камеры сгорания, в том числе свеча зажигания. На привалочной плоскости головки блока вблизи окантовки детонация способна выжечь глубокие каверны, приводящие к потере герметичности и прогоранию прокладки ГБЦ. В дальнейшем такие повреждения головки удается устранить только с помощью сварки.

Реже встречается поломка поршневых колец. Верхнее кольцо из высокопрочного чугуна прекрасно противостоит детонации. Но если, к примеру, при ремонте использованы кольца сомнительного происхождения, они могут сломаться, и последствия будут почти такими же, что и при поломке перемычки на поршне.

Детонация вызывает и другие, менее заметные, но не менее серьезные дефекты. Например, ударные волны разрушают пленку масла на поверхности цилиндра, из-за чего износ верхней его части и поршневых колец заметно ускоряется. Да и вообще удары по поршню не проходят бесследно для соединений поршня с пальцем и шатунного вкладыша — с шейкой коленвала.

Кстати, канавка верхнего кольца при детонации тоже быстрее изнашивается, а иногда вообще разбивается. Известны также случаи деформации перемычек на поршне, при которых нижние кольца оказывались зажатыми, то есть теряли подвижность в канавках и, соответственно, работоспособность. Как видим, опасностей в детонации таится немало. И чтобы двигатель не пострадал, надо их избегать. А для этого хорошо бы знать…

Когда появляется детонация?

Она возникает, как известно, не на всех режимах работы двигателя. Например, на холостом ходу и малых нагрузках ее не будет — слишком мало давление в цилиндре, чтобы при сгорании могло произойти поджатие и самовоспламенение последних порций топливовоздушной смеси. Маловероятна детонация и при высоких частотах вращения. Время горения (распространения фронта пламени) здесь мало, процесс горения при этом более растянут по углу поворота коленвала, а нарастание давления идет с относительно меньшей скоростью. Из-за этого не хватает времени на развитие процесса самовоспламенения отдельных зон смеси.

Практика подтверждает эти рассуждения: детонация, как правило, возникает при больших нагрузках на малой и средней частоте вращения. Но режимы эти неизбежны при работе двигателя, поэтому важно знать факторы, влияющие на возникновение детонации и поддающиеся регулировке. Главными и первыми следует назвать угол опережения зажигания и октановое число бензина. Слишком раннее зажигание приводит к увеличению скорости нарастания давления и повышению его максимального значения, а низкое октановое число бензина гарантирует окисление (самовоспламенение) топлива при сравнительно низких температурах.

На появление детонации влияет и тепловой режим двигателя. Поскольку последние порции смеси, определяющие появление детонации, расположены у стенок цилиндра, высокая температура стенок дополнительно нагревает смесь, делая ее самовоспламенение более вероятным.

Вот почему при перегреве двигатель нередко «детонирует». Естественно, возникает вопрос…

Как избежать детонации?

Распознать ее можно по характерному стуку. Поэтому надо научиться слушать двигатель. Правда, на некоторых современных автомобилях услышать детонацию непросто — слишком хорошо изолирован салон. В этом случае слышен слабый детонационный «шелест», не характерный для нормального работающего мотора, но уловить его на слух здесь намного труднее.

Гарантия от детонации — правильная установка угла опережения зажигания и применение бензина с требуемым для данного двигателя октановым числом. Если же такое несоответствие обнаружилось (например, на АЗС бензин оказался «не той системы»), придется или исключить режимы больших нагрузок на низких и средних частотах вращения, или сдвинуть зажигание на более позднее (если, конечно, конструкция двигателя позволяет изменить угол опережения зажигания).

Иногда появлению детонации способствуют и совсем неожиданные факторы. К примеру, при ремонте головки блока пришлось снять большой слой металла с ее привалочной плоскости. Значит, степень сжатия увеличилась, и придется использовать бензин с более высоким октановым числом. Конечно, в подобной ситуации можно попробовать уменьшить угол опережения зажигания, но тогда возрастет опасность прогара выпускных клапанов: ведь при позднем зажигании температура выхлопных газов увеличится.

Поэтому бороться с детонацией лучше самыми простыми способами. И в первую очередь — содержать двигатель в исправном состоянии и применять соответствующее ему топливо.

Бензин как причина поломки — журнал «АБС-авто»

Бензин как причина поломки

Без сомнений, некачественное топливо – одна из самых часто встречающихся причин поломки автомобильного двигателя. Но при этом и одна из самых сложных для выявления. Так, с одной стороны, кажется, что «выловить» такую причину и принять меры «по недопущению» совсем нетрудно. Но с другой стороны, поскольку это часто встречающаяся проблема, то на некачественное топливо нередко пытаются «списать» почти все поломки и неисправности мотора. Что превращает эту проблему в источник большого числа спекуляций.

Ни для кого не секрет, что у нас в стране бензин не везде и не всегда «правильный». Поэтому после проведения анализа топлива при экспертизе неисправности двигателя нередко выясняется, что в бензине есть отклонения некоторых параметров от предписываемых стандартами значений. В таких случаях многие эксперты с криками «Эврика!» спешат объявить виновником плохое топливо. И даже пытаются подвести под свои выводы некую наукообразную теоретическую базу. Хотя самая примитивная логика говорит: да, действительно, у топлива есть какие-то минимальные отклонения – в каком-то знаке после запятой. Но все они не имеют никакого отношения к данной поломке.

То есть топливо бывает с отклонениями, и часто – но на нем среднестатистический двигатель может прекрасно работать. Простейшим подтверждением чему служат тысячи и тысячи автомобилей вокруг, включая и сотни тех, которые были заправлены тем же самым «неправильным» топливом – скорее всего, ни один из них не сломался, в противном случае большинство топливных компаний давно бы разорились.

Другое дело, когда топливо-то в баке отличное, а вот двигатель взял и сломался… Тогда ищи не ищи лишнюю молекулу, а если ее нет, то причину нахрапом не взять – тут думать надо…

Дело «мастера» боится?

Причин у любой поломки двигателя может быть много – и в том числе из-за топлива. Только, к примеру, не того, которое в баке сейчас, а того, что было залито давно. Когда прошло несколько заправок качественным бензином, и машина проехала сотни, а то и тысячи километров, «плохой» бензин из бака уже выработался. Но для двигателя полученной когда-то порции «бензинового зелья» вполне могло хватить, чтобы через многие километры вдруг взять и «умереть» в одночасье.

Очевидно, связать некачественное топливо и поломку в таком случае очень сложно. А может ли топливо вообще привести к таким последствиям? И как оно должно при этом сгорать, чтобы так повредить поршень? Тут у исследователей причин повреждения полет фантазии становится поистине безграничным. Иногда кажется, что «бред сивого мерина в лунную ночь» при сравнении с некоторыми их заключениями – просто скучная истина. Потому что «заморачиваться» серьезным исследованием причин и последствий поломки обычно никто не хочет – сложно, долго, а потому дорого. И если возникает какая-то непонятная ситуация, то обычно говорят: «Все понятно! Это некачественный бензин!».

Детонация вызывает развитие ударной волны в цилиндре — именно ее и слышит водитель.
Или не слышит…Детонация вызывает развитие ударной волны в цилиндре — именно ее и слышит водитель. Или не слышит…

Поразительно, но настоящие «мастера своего дела» могут назначить бензин виновником поломки вообще без каких-либо исследований – на то они и «мастера». Например, если бензин долго хранился в неисправном автомобиле, то параметры его изменились, и исследование бессмысленно, так так невозможно установить, что было в баке на момент поломки. Вот и хорошо – значит, бензин был некачественный! Или наоборот, будем исследовать бензин в баке через добрую пару лет хранения автомобиля после поломки и, найдя повышенное содержание смол (а как ему не быть повышенным – при таком длительном хранении?), не моргнув глазом назначим его же виновником. В зависимости от мастерства и фантазии. Все же и так понятно…

Хотя на самом деле – ничего не понятно. Но «списывается» все на топливо, поскольку сложности мало кому интересны.

Действительно, огромное количество повреждений и поломок двигателя никакого отношения к топливу не имеют. Оно просто не может создать именно такие поломки именно в этом месте данной детали – как говорят в таких случаях, признаки поломки противоречат предполагаемой причине. Но для некоторых «специалистов» это – не факт. Коленвал сломался? Топливо виновато, шибко горело! Вкладыш коленвала провернулся? Опять же оно, родимое – знаем-знаем, там же детонацией «настучало»!

Собственно, для того чтобы «отделить зерна от плевел», и стоит рассмотреть основные ситуации, когда топливо (а сегодня мы говорим только о бензине) может повредить двигатель, а когда не может. И что оно может действительно повредить.

Эта ужасная детонация

Самый распространенный на практике случай: залитый на АЗС бензин имел низкое октановое число и вызвал в двигателе детонацию.

Детонация – вроде бы известный, но на самом деле сложный в физическом смысле процесс. Попробуем в нем разобраться, чтобы понять его опасность и последствия.

Итак, при движении поршня к верхней мертвой точке за счет роста давления в объеме цилиндра растет и температура смеси. Плюс к этому идет подогрев смеси от горячих стенок цилиндра. В этот момент срабатывает свеча – начинает распространяться фронт пламени, температура и давление в цилиндре быстро возрастают. Однако при нагреве в процессе сжатия может оказаться, что на периферии цилиндра, в районе пристеночных слоев, температура смеси оказывается слишком высока – выше, чем температура самовоспламенения топлива.

В результате почти одновременно со «штатным» и сравнительно медленным сгоранием, обусловленным нормальным распространением фронта пламени от свечи зажигания, происходит взрыв перегретой смеси в наиболее удаленной от свечи зажигания зоне. Этот взрыв имеет объемный характер и инициирует распространение ударной волны навстречу фронту пламени, что в свою очередь вызывает воспламенение смеси при повышении давления и температуры во фронте ударной волны. Далее, проходя по камере сгорания, ударная волна несколько раз отражается от стенок цилиндра, что и вызывает тот самый приметный стук в цилиндре.

А вот и «классика» детонации — рухнувшие перемычки на поршнеА вот и «классика» детонации — рухнувшие перемычки на поршне

Но самое главное, ударная волна, действуя вместе со своими отраженными волнами, резко увеличивает нагрузку на детали двигателя, создавая в них нерасчетные дополнительные нагрузки – в основном на поршень (на его края), на поршневые кольца и перемычки между ними. А поскольку в этих местах (между первым и вторым кольцами) сечения сравнительно тонкие, именно там чаще всего и происходит поломка.

Но сама поломка от детонации отличается своей собственной «хитростью». Для того чтобы что-то сломалось, усилия от одиночного взрыва смеси не хватит – таких взрывов потребуются десятки и сотни тысяч. За это время произойдет накопление дефектов в микроструктуре материала, образование и развитие усталостной трещины и, наконец, усталостная поломка как финальный аккорд длинного (сотни и тысячи километров пробега) процесса разрушения. Вследствие такой большой продолжительности и будет разорвана во времени прямая связь между причиной (топливо, вызвавшее детонацию) и последствиями (поломка), сильно осложнив жизнь «мастерам»-экспертам.

Если же поломка поршня в результате воздействия детонации не произошла (такое встречается), то это совсем не значит, что повезло – детонационные взрывы на периферии камеры могут здорово перегреть поверхность поршня на краях вплоть до плавления и выгорания там металла.

Без детонации – никак?

Но если для поломки от детонации требуются десятки или даже сотни тысяч ударов и оборотов коленвала, то вполне очевидно, что пара-тройка одиночных ударов никак не смогут повредить поршень. То есть детонация – это не кувалда, которая ломает двигатель с одного удара. Ломает его количество ударов. Тогда надо понимать, что детонация – это никакая не «чума» для двигателя внутреннего сгорания, в чем совершенно убеждены наши «мастера»-эксперты, а вполне нормальный рабочий процесс. Важно только правильно им управлять.

Сказано – сделано. Именно так, «по детонации», и работает система управления двигателем. Как это происходит? При появлении детонации характерный стук регистрируется датчиком детонации – и происходит автоматическая регулировка угла опережения зажигания, длительности импульса на форсунку и другие действия, чтобы на следующем обороте коленвала «убрать» этот нежелательный для двигателя эффект.

Вот и получается, что наличие детонации является не вредным и фатальным, а напротив, совершенно необходимым условием работы системы управления современным двигателем. Разумеется, если это делается правильно. Более того, если детонация исчезает, то система управления просто «слепнет», не понимая, что ей делать. И начинает двигать угол опережения на более раннее зажигание – до тех пор пока детонация не появится или не сработают какие-то другие программные ограничения.

То есть сама по себе детонация не является причиной поломки, поскольку нормальный двигатель рассчитан на ее появление. Скажем больше – в нормально работающем двигателе она просто должна быть. И точка.

так выгладит не вполне характерный пример разрушения поршня
в результате детонации — каверны буквально «съели» металл на краяхтак выгладит не вполне характерный пример разрушения поршня в результате детонации — каверны буквально «съели» металл на краях

Но что происходит, если в бак залить низкооктановый бензин? Сразу появляется детонация? Ничего, это – вполне нормальное явление, и система управления начинает в штатном режиме уменьшать угол опережения зажигания. Но через несколько оборотов коленвала угол становится «на упор»: уменьшить его уже нельзя, поскольку программных возможностей нет. А детонация остается – и вот это является опасным режимом работы двигателя. Который даже фиксируется в памяти блока управления – там записывается соответствующий код ошибки.

Возможно, кто-то услышит эту детонацию. А возможно, и не услышит: сегодня звукоизоляция автомобилей находится на довольно высоком уровне. И вот здесь кроется вся сложность и опасность ситуации: например, водитель приглушил музыку в салоне, услышал стук – и принял меры. Но оказалось, что уже поздно: усталость металла сделала свое «черное дело», и какой-то из поршней уже сломан. Причем до момента наступления поломки ничто, как говорится, «не предвещало»…

Иногда на краях поршня, там, где и возникают детонационные взрывы, может появиться эрозия – и поверхность будет буквально «изъедена» кавернами. Такой эффект наблюдается чаще на турбированных двигателях. На «атмосферниках» эрозия не успевает проявиться: раньше рушатся перемычки колец, двигатель теряет компрессию, резко возрастает расход масла, и эксплуатацию такого двигателя прекращают, потому что он уже явно неисправен.

Некоторые «мастера»-эксперты убеждены: детонация настолько зла, что рушит все подряд, даже свечи зажигания. Аргумент, надо сказать, «так себе» – как бедной свече повредиться, если детонация возникает в самом дальнем «углу» камеры, наиболее удаленном от свечи? И нужны уникальные условия, чтобы такое повреждение все-таки произошло…

Та же история и с клапанами: во время возникновения детонации они закрыты и, как говорится, «и в ус себе не дуют», лежат спокойно в седле. Конечно, если они не герметичны, то их может «пристукнуть» и даже «прижечь», но в ином случае им ничего такого явно «детонационного» не грозит.

Вкладыши коленвала, конечно, тоже испытывают некие удары от детонации, однако она «бьет» через большое количество деталей: поршень, палец, шатун. И чтобы повредить вкладыш, необходим удар такой зубодробительной силы, который впору сравнить с ударом кувалды даже не по, а через наковальню – такой разрушил бы всю шатунно-поршневую группу, прежде чем смог бы достать до вкладыша. Возможен ли такой удар на практике, предоставим решить читателю самостоятельно в качестве «домашнего задания».

«Чума» XXI века – масляная?

Как известно, при работе двигателя попадание топлива в масло совершенно неизбежно. И ничего удивительного в этом нет: когда топливо-воздушная смесь впрыскивается во впускной коллектор (в двигателе с распределенным впрыском) или попадает сразу в цилиндры (в двигателе с непосредственным впрыском), то часть неиспаренного топлива в виде небольшого количества мелких капель неизбежно останется на стенках цилиндра. А поскольку цилиндры имеют не идеальную зеркальную поверхность, а заданную шероховатость с рисками (так называемый «хон»), то кольца при движении поршня вверх пропустят мимо себя часть топлива – и на последующем ходе поршня вниз оно теми же кольцами будет сброшено в картер.

Этот процесс может развиваться крайне быстро: при скорости 60 км/ч всего 1 км пробега за 1 мин – и 3000 оборотов двигатель сделал. А допустим, автомобиль проехал 100 км, тогда двигатель совершил уже 300 тыс. оборотов! И если за один оборот коленвала в картер попадают (в виде капель, паров) какие-то доли миллиграмма топлива, то после такой не слишком длительной эксплуатации разговор может идти уже о граммах и даже килограммах…

Разрушение поршневых колец — еще
один явный признак низкого качества
топливаРазрушение поршневых колец — еще один явный признак низкого качества топлива

И все бы ничего, поскольку бензин быстро испаряется и выходит из картера через систему вентиляции туда, куда ему и положено – обратно во впускную систему и цилиндры двигателя. Если бы не одно «но» – взаимодействие топлива с моторным маслом при определенных условиях может запустить целую цепочку «нештатных» химических реакций и оказаться для этого масла фатальным. То есть попадание топлива в масло может в конечном счете привести к поломке двигателя. Почему?

В течение многих лет эффект очевидного и неизбежного попадания топлива в масло не вызывал никаких проблем. Однако в последние годы с повышением степени сжатия в цилиндрах современных двигателей и изменением рецептуры масел появилась проблема, которая напрямую связана с качеством бензина и его взаимодействием с моторными маслами. Это критическое изменение свойств моторного масла вплоть до загустевания масла и превращения в мазеобразную, иногда практически резиновую, субстанцию, быстро получило в народе заслуженное прозвище – масляная «чума».

…Однако более подробно об этой проблеме мы здесь говорить не будем – о ней можно прочитать, перевернув еще одну страницу.

  • Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Детонация — Энциклопедия журнала «За рулем»

Детонация — сгорание топливо-воздушной смеси с очень высокой скоростью, приводящей к резкому повышению температуры и давления, что может привести к разрушению деталей двигателя

Известно, что процесс сгорания рабочей смеси в цилиндре начинается еще до подхода поршня к верхней мертвой точке (ВМТ). Первая фаза его (индукционный период) протекает без интенсивного нарастания давления. При этом из начального очага, возникающего от искры, формируется фронт пламени. Вторая фаза начинается непосредственно перед подходом поршня к ВМТ, и ее характеризует резкое нарастание давления в цилиндре. Третья фаза — догорание оставшейся за фронтом пламени части заряда и его более холодного пристеночного слоя. Конечно, граница между фазами обозначена условно, и принято считать, что вторую фазу от третьей отделяет момент максимального давления в цилиндре. Именно тогда, как правило, и возникает детонация. Высокие давление и температура еще не сгоревшей части смеси способствуют возникновению в ней быстрых окислительных реакций до подхода фронта пламени.

Подготовленная уже к воспламенению часть смеси сгорает почти мгновенно, вызывая распространение по камере сгорания ударных волн, движущихся со скоростью до 1200 м/с, то есть быстрее звука. При этом ударные волны, разрушая пристеночный слой газов, вызывают повышение отдачи тепла в стенки камеры сгорания и днище поршня, их перегрев, нарушение масляного слоя на стенках цилиндра. Если не прекратить работу двигателя на режиме детонации, то это неизбежно приведет к общему перегреву мотора и его отдельных деталей, местным разрушениям поверхности камеры сгорания и днища поршня, их оплавлению, поломке перемычек между канавками поршневых колец, износу верхнего пояса цилиндра и колец.
Разрушения могут возникнуть не только в зоне очага детонации, но и там, где ударная волна воспламеняет остатки еще не сгоревшей части заряда, находящиеся в относительно холодной зоне камеры сгорания. Этим объясняются случаи прогара прокладки между головкой и блоком цилиндров на участке, соединяющем соседние камеры, или у впускных клапанов.
Детонационные волны могут способствовать появлению в камере сгорания взвешенных частиц нагара, отслоившегося от поверхности поршня или головки цилиндров. При этом появляются характерные «нерегулярные стуки» от возникновения очагов калильного зажигания, и на короткий период детонация прекращается. Однако после выгорания и выброса из цилиндров этих частиц нагара она возобновляется.


Подробнее:
О физической сущности детонации, о том, как его предотвращают, а если оно возникло, то распознают и устраняют, рассказывает кандидат технических наук А. ДМИТРИЕВСКИЙ
«1983 №4»

О сущности процесса горения и его аномалиях, о возможности диагностировать эти явления и делать необходимые выводы рассказывает кандидат технических наук Б. БАСС
1987 №8

Какими последствиями чревата эксплуатация мотора на неподходящем бензине, как избежать этих бед, рассказывает наш давний автор кандидат технических наук А. ДМИТРИЕВСКИЙ
1993 №9
…продолжение статьи

Статья из журнала «За рулем» 2004 №6 «За рулем 2004/6»

Взрыву вопреки — Авторевю

Что позволяет современным бензиновым двигателям работать без особых проблем на топливе с разным октановым числом? Откуда такая всеядность — и почему нынешние двигатели почти равнодушны к детонации?

Детонация стала самым страшным врагом инженеров сразу после изобретения двигателя внут­реннего сгорания в XIX веке. Для большей отдачи увеличивали степень сжатия, вслед за которой росли давление и температура смеси в цилиндре в конце такта сжатия, — и после подачи искры топливовоздушная смесь детонировала. То есть воспламенялась практически мгновенно по всему объему камеры сгорания: этакий мини-взрыв, разрушающий детали двигателя.

Проблему усугубило появление наддува: сперва на авиационных моторах (в годы Первой мировой войны), а затем и на автомобильных. Чем выше давление в цилиндре, тем больше мощность — но и склонность к детонации тоже возрастает. Конструкторам пришлось уменьшать степень сжатия и применять высокооктановый бензин, но этого было недостаточно.

Oldsmobile F-85 Jetfire 1962 года — первый серийный легковой автомобиль с турбомотором: степень сжатия у двигателя V8 объемом 3,5 л уменьшать не стали, но применили систему впрыска воды (схема справа). Мощность по сравнению с атмосферником увеличилась со 188 до 218 л.с., крутящий момент — с 312 до 408 Нм

Oldsmobile F-85 Jetfire 1962 года — первый серийный легковой автомобиль с турбомотором: степень сжатия у двигателя V8 объемом 3,5 л уменьшать не стали, но применили систему впрыска воды (схема справа). Мощность по сравнению с атмосферником увеличилась со 188 до 218 л.с., крутящий момент — с 312 до 408 Нм

Оставалось регулировать угол опережения зажигания. Ведь чем позже проскакивает искра, тем медленнее растет давление в цилиндре, да и его пик меньше — а значит, снижается вероятность детонации.

Но вот незадача: мощность двигателя при этом тоже уменьшается. Так что в предельных режимах — например, на взлете, когда необходима максимальная отдача, — с детонацией боролись… с помощью обычной воды! Ее впрыскивали во впускной коллектор, она испарялась в камере сгорания, снижая температуру топливовоздушной смеси, — и предотвращала детонацию.

Тем временем химики тоже не сидели без дела. В 1921 году сотрудники компании General Motors Чарльз Кеттеринг и Томас Мидгли обнаружили, что добавление химического соединения под названием тетраэтилсвинец в бензин существенно повышает его антидетонационную стойкость — иными словами, увеличивает октановое число. Через пару лет в GM вместе с компанией DuPont наладили промышленное производство этой добавки к бензину под маркой Этил — намеренно не упоминая слова «свинец». Ведь этот тяжелый металл вызывает опасные отравления.

Экологи начали бить тревогу с конца 60-х годов, а в 1973 году в американском Агентстве по защите окружающей среды (EPA) подготовили первый акт о запрете этилированного топлива. Но его дешевизна и усилия лоббистов химичес­кой и автомобильной промышленнос­ти были настолько велики, что заметно уменьшить использование тетраэтил­свинца в Штатах удалось только к началу 90-х. Помогло то, что тетраэтилсвинец «отравлял» каталитическое покрытие сот нейтрализаторов и препятствовал их внедрению в качестве систем очистки отработавших газов.

Toyota Crown Turbo 1980 года с системой контроля детонации при помощи резонансного пьезодатчика. Рядная двухлитровая «шестерка» M-TEU с турбонаддувом и впрыском топлива развивала 147 л.с. и 211 Нм

В конце концов тетраэтилсвинец запретили. В США — с 1996 года, в Евросоюзе — с 2000. У нас этилированный бензин нельзя производить и распространять с 2003 года. К сожалению, в слаборазвитых государствах, таких, как Алжир, Ирак, Северная Корея и Афганистан, это ядовитое топливо все еще в ходу.

Да и не был этилированный бензин панацеей — двигателисты не оставляли попыток придумать иное средство для борьбы с детонацией. Например, на купе Oldsmobile F-85 Jetfire 1962 года турбомотор (!) V8 3.5 мощностью 218 л.с. с высокой даже по нынешним меркам степенью сжатия 10,25:1 был оснащен сис­темой впрыска смеси воды и метанола! Спирт был нужен, для того чтобы защитить систему от замерзания в холодное время года. В 1978 году аналогичный впрыск воды применила и шведская компания Saab, выпустившая ограниченной серией трехдверку 99 Turbo S.

Но эти модели были настоящим эксклюзивом, а большинство автолюбителей в 60-е и 70-е годы боролись с детонацией самостоятельно.

Как? Прислушиваясь. Зазвучал знакомый «металлический» детонационный звон — значит, либо на улице стало очень жарко (высокая температура окружающего воздуха — верный союзник детонации), либо бензин в баке ненадлежащего качества. Нужно было открыть капот и подкрутить специальное регулировочное колесико на трамблере — так называемый октан-корректор — в сторону уменьшения угла опережения зажигания. Если водитель все делал правильно, то детонация исчезала. А заводская настройка угла опережения зажигания, разумеется, была очень мягкой: чтобы даже в тяжелых условиях, например, в жарком климате и при полной загрузке автомобиля, исключить риск детонации.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

Хрулев — АвтоЭкспертиза.ру

Александр Хрулев

Хрулев Александр Эдуардович, 1956 г.рождения, образование высшее (Московский авиационный институт, факультет «Двигатели летательных аппаратов», 1979г.), специальность по образованию «Инженер-механик по двигателям ЛА», кандидат технических наук (1985г.), старший научный сотрудник по специальности «Тепловые двигатели».

Стаж работы по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» (теория, конструкция, эксплуатация и ремонт) – 29 лет, из них экспертом – 11 лет. В настоящее время руководит цехом механической обработки (ремонта) деталей автомобильных двигателей Специализированного моторного центра (СМЦ) «АБ-Инжиниринг», является начальником Бюро моторной экспертизы и Генеральным директором ООО «АБ-Эксперт». Российский представитель ведущих зарубежных компаний-производителей станочного оборудования для ремонта автомобильных двигателей – AMC-SCHOU (Дания), ROBBI, SERDI Srl (Италия), GUYSON (Англия).

Обозреватель специализированного автомобильного журнала «Автомобиль и сервис» по тематике автомобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), автор книги «Ремонт двигателей зарубежных автомобилей» (изд-во «За Рулем», 1999, 440с.) и более 150 статей по данной тематике. Имеет 4 свидетельства на изобретения по конструкции автомобильных и авиационных двигателей. Член Союза журналистов России с 2000г.

В 2012г. прошел обучение по программе повышения квалификации судебных экспертов НП «Палата Судебных Экспертов», специальность «Исследование транспортных средств, в том числе, с целью их оценки». Участвовал в научно-практических конференциях «Актуальные проблемы автотехнической судебной экспертизы» 29.10.2011г. и «Судебная экспертиза в современных условиях, перспективы развития и подготовка кадров», 19-20.05.2012 г.

Член Некоммерческого Партнерства «Палата Судебных Экспертов», имеет Сертификат соответствия Системы добровольной сертификации негосударственных судебных экспертов Палаты судебных экспертов (№ 002532 от 22 февраля 2012 г. протокол №60), член НП «Объединение Судебных Экспертов» (Свидетельство №043 от 27.12.2011г.). Ранее (с 16.05.2003г. по 02.07.2012г.) состоял в Регистре системы добровольной сертификации автотехнических экспертов МАДИ. Действительный член НП СРО «Национальное Объединение Судебных Экспертов» (Протокол №2 от 27.02.2012).

За время экспертной работы (по 2014 г.) выполнил свыше 40 судебных экспертиз с участием в судебных процессах, а также более 100 досудебных экспертиз по исследованию причин неисправностей и поломок в автомобильных двигателях.

Хрулёв, Анатолий Николаевич — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Хрулёв.

Анато́лий Никола́евич Хрулёв (род. 3 июня 1955 года, Наро-Фоминск, Московская область) — российский военачальник. Начальник Генерального штаба Вооружённых Сил Республики Абхазия — первый заместитель министра обороны Республики Абхазия с 2015 года, генерал-полковник ВС Абхазии. Командующий 58-ой армией (2006—2010), генерал-лейтенант[1].

1976 год — окончил Ташкентское высшее танковое командное училище имени маршала бронетанковых войск П. С. Рыбалко.

1989 год — окончил Военную академию бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Р. Я. Малиновского.

2003 год — окончил Военную академию Генерального штаба Вооружённых Сил Российской Федерации.

2003 год — 2006 год — начальник штаба ОА СибВО.

До 2006 года — заместитель командующего войсками Северо-Кавказского военного округа[2].

С 4 апреля 2006 года по 4 мая 2010 года — командующий 58-й общевойсковой армией Северо-Кавказского военного округа. Уволен в запас по достижении предельного возраста пребывания на военной службе в звании генерал-лейтенанта[3].

В мае 2015 года назначен начальником Генерального штаба Вооружённых Сил Республики Абхазия — первым заместителем министра обороны Республики Абхазия.

Ранение в ходе Войны в Южной Осетии (2008)[править | править код]

В ходе войны в Южной Осетии 9 августа 2008 года был тяжело ранен и госпитализирован во Владикавказ. Заместитель начальника Генерального штаба Вооружённых Сил РФ генерала Анатолия Ноговицына[4] сообщил следующее:

«Армейская колонна, во главе которой находился генерал Хрулёв, подверглась артиллерийскому обстрелу с грузинской стороны. Командующий армией получил осколочные ранения и был госпитализирован во Владикавказ».

По другой версии, армейская колонна, в которой передвигался А. Н. Хрулёв, была разгромлена отрядом спецназа ВС Грузии[5]. Спецкор газеты Комсомольская правда Александр Коц, ставший свидетелем боя, пишет[6]:

Мы ехали в Цхинвали на БТРе командующего 58-й армией в колонне из 30 боевых машин… Вдруг я увидел у подбитого танка двух грузин. Потом пригляделся: за каждым столбом — грузины с автоматами, пулеметами. Сказал сидящему рядом бойцу: «Грузины». Он истошно закричал: «Грузины!» Колонна остановилась. «К машинам!», — крикнул командующий. Мы подбежали к БТРу, но тут началась пальба…<…> колонна стала разъезжаться в разные стороны, растянувшись километра на полтора. Мы решили бежать в обратную сторону за отъезжавшим БТРом, в сторону от города. Впереди бежал генерал[7].

Во время этого боя были также ранены члены съёмочной группы.

Генерал и журналисты были доставлены в военный госпиталь Владикавказа и прооперированы[8].

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о