Детонация двс


4 причины и 5 последствий детонации — журнал За рулем

Пришла весна — самое время прохватить на хорошей скорости. И услышать звонкие постукивания в бензиновом двигателе, поднакопившем за зиму нагара... Так вот ты какая, детонация!

КАК ЗВУЧИТ ДЕТОНАЦИЯ?

Звук детонации напоминает частые звонкие удары по блоку цилиндров, примерно как если бы по нему стучали гаечным ключом среднего размера. Частота пропорциональна оборотам коленвала. Чаще всего детонация происходит в одном, самом нагретом цилиндре. На шоферском жаргоне прошлых лет детонацию называли звоном или стуком пальцев — но никакого отношения к поршневым пальцам природа возникновения звука не имеет.

Материалы по теме

Чем опасна?

Двигатель, работающий с сильной детонацией и большой нагрузкой, выходит из строя за считаные минуты. Повреждение вызывают как механические напряжения, так и сильный перегрев деталей.

Материалы по теме

  • Чаще всего страдает поршень — деталь, не имеющая непосредственного теплоотвода и изготовленная из сплава со сравнительно низкой температурой плавления.
  • Разрушаются перегородки между поршневыми кольцами.
  • Возможно подгорание и растрескивание тарелок клапанов, иногда наблюдается прогорание прокладки головки блока цилиндров.
  • Порой страдают свечи зажигания.
  • Детонация вызывает вибрацию двигателя, что ухудшает смазку трущихся поверхностей и даже может приводить к разрушению поршневых пальцев и шатунных вкладышей.

Как должно быть?

Рабочая смесь воспламеняется от свечи зажигания, после чего фронт пламени распространяется в камере сгорания со средней скоростью 20–30 м/с. Это сопоставимо со средней скоростью поршня на номинальных оборотах, составляющей обычно около 15 м/с. ­Поэтому горение распространяется от свечи не в виде идеальной полусферы. Большое влияние оказывают завихрения топливовоздушной смеси в цилиндре, которые при конструировании стараются сделать максимально мощными.

А как бывает?

Иногда спокойное, относительно медленное горение смеси превращается в быстрое и взрывообразное — детонацию. Резко увеличивается давление и растет плотность смеси — так возникает ударная волна. Отсюда и  самое короткое определение детонации: это процесс сгорания, идущий во фронте ударной волны.

Материалы по теме

Толщина фронта соответствует всего нескольким длинам свободного пробега молекул. Резкое выделение энергии приводит к возбуждению рядом расположенных молекул, а потому распространение процесса идет очень быстро — со скоростью более 2000 м/с. Мгновенное повышение температуры газа в ударной волне вызывает взрывную реакцию, энергия которой поддерживает распространение волны. Когда эта волна — или волны, если мест самовоспламенения несколько — достигает поверхностей камеры сгорания, появляется характерный металлический стук.

При нормальной работе мотора фронт сгорания повышает давление в цилиндре — собственно, он на это и рассчитан. Он сжимает оставшуюся смесь до 50–60 бар, температура при этом составляет примерно 300˚ С. Если эти параметры превышены, то может возникнуть очаг детонации. Однако эти же параметры должны быть возможно бóльшими для повышения эффективности работы двигателя. Поэтому оптимально настроенным двигателем считается такой, в котором сгорание завершается на грани детонации.

Основные причины детонации

Материалы по теме

  • Применение топлива, октановое число которого ниже рекомендованного производителем автомобиля. Тут возможны два варианта: либо владелец от жадности заливает, например, АИ‑92 вместо АИ‑95, либо его обжулили на АЗС.
  • Мотор неверно отрегулирован. Чаще такое встречалось на карбюраторных машинах, в которых легко было сбить угол опережения зажигания, разрегулировать состав топливной смеси и т. п. Наиболее склонна к детонации обедненная топливная смесь (при коэффициенте избытка ­воздуха α = 1,1 вместо единицы).
  • Степень сжатия повышена вследствие неумелого ремонта — фрезерования блока цилиндров или головки, установки тонкой прокладки.
  • Изношенность двигателя. Детонацию может спровоцировать моторное масло, попавшее в камеру сгорания, или нагар, накопившийся после зимы.

Детонационные разрушения поршня.

Детонационные разрушения поршня.

Когда бывает детонация

  • На очень малых оборотах — например, при парковке в жару хорошо прогретого автомобиля с ручной коробкой.
  • Когда мотору очень жарко: вы долго протолкались в пробке, после чего наконец-то дали интенсивный разгон.
  • При большой нагрузке на двигатель, например, при подъеме в гору на высокой передаче.

Заметьте, что любая автоматическая коробка передач облегчает жизнь мотора, не допуская его работы на низких оборотах, когда в процессе горения смеси хватает времени, чтобы образовался очаг самовоспламенения.

Что делать?

Сгладить остроту проблемы позволило повсеместное применение датчиков детонации. Они реагируют на высокочастотные колебания блока цилиндров, возникающие при детонационном сгорании. Пьезокерамический чувствительный элемент создает сигнал переменного напряжения. Когда его амплитуда и частота показывают, что пошла вибрация стенки блока цилиндров, блок управления корректирует угол опережения зажигания в сторону более позднего, а также параметры подачи топлива. Обычно датчик детонации устанавливают на наружной стенке блока цилиндров в середине, а если двигатель V‑образный, то на каждом ряду цилиндров.

Калильное зажигание и дизелинг

Материалы по теме

Иногда за детонацию ошибочно принимают другие явления. При «калильном зажигании» воспламенение происходит не от искры свечи зажигания, а от перегретой зоны в камере сгорания. Виноватыми могут быть неверно подобранные свечи или частицы нагара. Недаром же главной характеристикой свечи является калильное число, то есть способность отводить тепло от электродов и изолятора.

Другое явление — «дизелинг», то есть работа мотора после выключения зажигания, происходит от сжатия рабочей смеси в сильно разогретом моторе. Калильное зажигание носит устойчивый характер, «дизелинг» — кратковременный. Бороться со вторым намного проще: достаточно «отрубить» подачу топлива после выключения зажигания, как и сделано на всех современных моторах.

ДЕТОНАЦИЯ И… МУЗЫКА!

В магнитофонную эпоху все любители музыки знали — нет дефекта противнее детонации! Так называли искажение звука в результате модуляции посторонним сигналом в диапазоне частот от 0,2 до 200 Гц. Вследствие неоднородного движения магнитной ленты звук как бы плавал — в литературе термину детонация эквивалентен составной термин wow and flutter (где wow — «медленная» детонация, или «плавание» звука, а flutter — «быстрая»). А еще детонацией называли фальшивое пение (от фр. detonner — «петь фальшиво»), при котором звук то и дело отклонялся от нужной высоты.

Как избежать детонации?

Материалы по теме

Главное правило — никогда не заправляться бензином с пониженным октановым числом. Инженеры проектируют двигатели с определенным запасом, учитывая то, что реальное октановое число может оказаться чуть ниже заявленного. Поэтому кратковременная езда на 92‑м вместо 95‑го, как правило, вреда не приносит. Но если заливать 92‑й постоянно, то вместо него однажды можно нарваться на условный «89‑й», и это уже будет смертельно.

Ну а если двигатель детонирует даже на заведомо нормальном бензине, не откладывайте визит на сервис.

  • На каких современных авто можно проехать 500 000+ км? Все семь моделей — тут.
  • Некачественный бензин, бесконечные путешествия по пробкам, постоянные перегревы мотора приводят к быстрому износу свечей зажигания. Проверяйте их чаще и меняйте по мере необходимости.
  • Всегда в продаже специальная и техническая литература, выпущенная издательством «За рулем».

почему происходит и как устранить

Начнем с того, что ряд неисправностей двигателя опытные автомеханики и сами водители могут определить по звуку работы ДВС. Как правило, появление «звона» при резком нажатии на газ на повышенных передачах или «бубнящий» звук после выключения зажигания не сильно пугает начинающих автолюбителей, однако зачастую это звук детонации двигателя.

При этом в ряде случаев такие звуки поголовно списывают на стук поршневых пальцев. Однако важно понимать, что зачастую дело не в пальцах, а в детонации, которая в скором времени может обернуться серьезными неприятностями и дорогостоящим ремонтом мотора.

Нужно учесть, что поршневые пальцы обычно стучат на сильно изношенных моторах, в которых уже давно имеются проблемы с поршнями, кольцами и т.д. При этом звонкие постукивания в относительно «свежем» силовом агрегате с нормальной ЦПГ никак не являются звуками ударов металла по металлу.

В этом случае металлический звон появляется в результате нарушения процесса сгорания топлива в цилиндрах. Далее мы поговорим о том, по каким причинам возникает детонация двигателя на холостых оборотах,  при резком нажатии на педаль газа в движении и т.д. Также мы рассмотрим, что  делать водителю для сохранения моторесурса и самого ДВС в исправном состоянии.

Содержание статьи

Детонация двигателя: основные признаки

Итак, детонация представляет собой неконтролируемый хаотичный процесс сгорания топлива, который больше похож на взрывы в цилиндре. Причем эти условные взрывы происходят несвоевременно (например, на такте сжатия, когда поршень еще движется вверх). В результате ударная волна и высокое давление становятся причиной сильнейших нагрузок на элементы ЦПГ и КШМ, буквально разрушая мотор.

Детонацию определяют не только по звуку, но и по ряду других признаков. Прежде всего, двигатель теряет мощность при нажатии на газ, также мотор может немного дымить в момент резкого нажатия на педаль акселератора серовато-черным дымом. Обычно сильная детонация сопровождается перегревом двигателя, на холостых и под нагрузкой работа ДВС может быть крайне неустойчивой, скачут обороты и т.д.

Почему возникает детонация в цилиндрах двигателя

Специалисты выделяют несколько главных причин, по которым топливо детонирует в двигателе.

  • Прежде всего, стоит сразу выделить использование низкооктанового бензина в агрегатах с высокой степенью сжатия. Если просто, октановое число бензина (
    АИ-92, 95 или 98) фактически указывает на его детонационную стойкость, а не на качество, как многие ошибочно полагают.

Использование топлива с неподходящим октановым числом для конкретного двигателя закономерно приводит к тому, что топливно-воздушный заряд детонирует при сильном сжатии. Еще добавим, что простые двигатели, которые не имеют ЭСУД и датчика детонации, подвержены большему риску.

  • Закоксовка двигателя. Важно понимать, что современные моторы не только на иномарках, но и на отечественных авто сильно отличаются от аналогов времен СССР. В двух словах, если моторы на модели «Москвич» 2141 имели степень сжатия около 7 единиц и нормально работали на любом топливе, то сегодня агрегаты имеют от 9 до 11 и более единиц.

При этом уменьшение физического объема камеры сгорания в результате образования слоя нагара приведет к тому, что топливный заряд в цилиндре будет сжиматься сильнее, при этом появляется детонация. Если к этому добавить и низкое качество топлива на отечественных АЗС, тогда риски еще более возрастают.

  • Нарушение процесса смесеобразования. В этом случае может начать детонировать слишком «богатая» смесь, в которой много топлива по отношению к количеству воздуха.

Отметим, что такая детонация может быть кратковременной и часто остается незамеченной для водителя, однако об отсутствии вреда для двигателя при этом говорить никак нельзя.

  • Угол опережения зажигания (УОЗ). Простыми словами, угол зажигания определяет, в какой момент будет подана искра в камеру сгорания. Если учесть, что в норме топливо не взрывается, а горит, тогда становится понятно, что процесс сгорания также занимает некоторое время.

При этом важно сделать так, чтобы максимум давления газов на поршень, которые образуются в результате сгорания порции топлива, приходился именно на момент рабочего хода поршня. Только так можно эффективно передать через поршень энергию расширяющихся газов на коленвал.

Для этого искру можно подать немного раньше того момента, пока поршень дойдет до верхней мертвой точки (ВМТ). За это время топливо успеет воспламениться, а расширение газов и рост давления на поршень как раз произойдет в тот момент, когда поршень уже достигнет ВМТ и затем пойдет вниз.

При этом нужно понимать, что неправильная регулировка УОЗ (сдвиг момента воспламенения ближе к ВМТ), когда смесь воспламеняется практически тогда, когда поршень уже поднялся верхнюю мертвую точку, часто становится причиной появления детонации. Опять же, традиционно добавим к этому еще и низкое качество топлива.
  • Конструктивные особенности камеры сгорания. Бывает так, что некоторые двигатели изначально склонны к детонации. В ряде случаев причиной является само устройство камеры сгорания, реализация ее охлаждения и т.д.

Еще виновником могут оказаться и поршни, у которых отмечен неудовлетворительный тепловой баланс (например, днище поршня утолщено ближе к центру, что заметно ухудшает качество отведения избытков тепла). Так или иначе, но риск возникновения детонации на подобных моторах намного выше.

  • Перегрев двигателя. Если обратить внимание на предыдущий пункт, становится понятно, что повышение температуры в камере сгорания является причиной детонации. Вполне очевидно, что снижение эффективности работы системы охлаждения может привести к тому, что двигатель перегревается.

В подобных условиях вполне вероятно возникновение детонации, при этом сама детонация также дополнительно приводит к локальным и общим перегревам. По этой причине детонация мотора в результате неисправной системы охлаждения особо опасна, так как силовой агрегат может быть не только сильно поврежден, но и в дальнейшем не подлежать восстановлению.

Как устранить детонацию двигателя

Итак, рассмотрев основные причины детонации мотора и разобравшись с тем, что это такое, можно перейти к тому, как избавиться от этого явления. Начнем со старых ДВС. В самом начале следует исключить перегрев мотора, а также заправку некачественным или неподходящим топливом, проверить свечи зажигания.

Далее, если на двигателе не установлен датчик детонации, тогда проявление ее признаков указывает на необходимость регулировки УОЗ. Для этого нужно уменьшить угол опережения зажигания, покрутив трамблер. Главное, добиться того, чтобы двигатель стабильно работал в режиме холостого хода.

Решение является временным, так как долго с уменьшенным углом зажигания ездить нельзя (прогорят выпускные клапана в результате роста температуры отработавших газов), но добраться до сервиса своим ходом вполне реально.

Однако во время езды нужно постоянно следить за тем, чтобы в двигателе не было характерного «звона». Еще на старый ДВС можно установить так называемый электронный октан-корректор, чтобы избежать манипуляций с трамблером. Еще добавим, как показывает практика, многие владельцы карбюраторных авто предпочитают установить электронное зажигание.

Что касается более современных двигателей, на инжекторных агрегатах штатно реализованы решения, позволяющие избежать или свести к минимуму риск детонации. Речь идет о датчике детонации двигателя (ДД), который фиксирует ее возникновение. Затем соответствующий сигнал поступает на ЭБУ.

Затем блок управления самостоятельно корректирует угол опережения зажигания с учетом тех данных, которые были получены от ДД. При этом возможность такой корректировки составляет, в среднем, сдвиг угла на 2 – 5 градусов. Если же избавиться от детонации таким способом не удается, ЭБУ фиксирует ошибку и прописывает к себе в память, на панели приборов может загореться «чек»,  двигатель переходит в аварийный режим и т.д.

То же самое происходит и тогда, когда сам датчик детонации вышел из строя или топливо оказалось слишком неподходящим, то есть контроллер попросту не способен убрать детонацию путем запрограммированного сдвига угла опережения зажигания.

Становится понятно, что в этом случае водителю на начальном этапе нужно начать с проверки датчика детонации, а также считать ошибки из памяти ЭБУ. Сделать это можно в рамках компьютерной диагностики двигателя. Также проверку можно выполнить и самостоятельно (при наличии специального диагностического адаптера-сканера в разъем OBD и смартфона/планшета или ноутбука с предварительно установленным программным обеспечением).

Читайте также

Детонация в двигателе. Причины и пути решения — Полезные статьи

 

Беспричинное воспламенение и быстро сгорание топлива в цилиндре, называется детонацией двигателя. Это явление еще можно описать как взрывное горение. Причина, из-за которой происходит детонация топлива – это физика горения топливной смеси. В то время, когда нагрузка увеличивается, либо машина движется в гору, повышается и подача топлива, в результате этого получается обогащенная смесь, которая попадает в цилиндр, где высокая температура и давление.

Сгорание смеси происходит неоднородно, что приводит к образованию зоны не сгоревшей смеси, в которой происходят химические реакции. Когда давление и температура достигают критического значения, происходит самовоспламенение.

 

 

На проявление и характер детонации двигателя влияют следующие факторы:

  • угол сжигания
  • количество топлива
  • структура топливной смеси
  • конструкционные недостатки двигателя
  • соотношение объема цилиндра и камеры сгорания

Состав смеси влияет на образование источников детонации, если он будет обогащенным, то это обязательно приведет к появлению в камере сгорания зон, где будут проходить окислительные процессы несгоревшего топлива. Увеличение угла зажигания приводит к перемещению давления в верхнюю мертвую точку, оно начинает расти, что приводит к детонации.

Октановое число бензина говорит о стойкости к взрывному горению, чем ниже число, тем активнее будут проходить окисления и повышается вероятность детонации. Кроме этого, причиной появления детонации двигателя могут стать дефекты конструкции, например камера сгорания имеет неправильную форму, либо цилиндр слишком большой.

Металлический стук, который появляется из-за взрывных ударов о внутренние стенки цилиндра, говорит о детонации двигателя. Нарушается масляный слой, что приводит к работе кривошипно-шатунного механизма всухую, двигатель начинает перегреваться и портятся детали. Соответственно падает мощность двигателя, а расход топлива наоборот увеличивается.

Чтобы побороть детонацию двигателя, применяется ускорение сгорания смеси и в тоже время, замедление всех реакций окисления. Добиться такого эффекта можно с помощью увеличения оборотов коленчатого вала, это поможет сократить время на процесс окисления несгоревших участков топливной смеси. Соответственно вероятность самовозгорания уменьшится.

Увеличение степени турбулентности в камере сгорания – еще один способ борьбы с детонацией в двигателе. Это достигается при максимальном завихрении потока смеси, что сокращает количество времени на прохождение пламени от источника к периферии. Добиться такого результата можно при использовании поршня со специальной формой верхней части.

Данные способы позволяют избавится от детонации в двигателе, что положительно отразится на моторесурсе. Наш автосервис в Твери предлагает услуги по диагностике и ремонту двигателя Вашего автомобиля.

Причины детонации двигателя и их устранение

Одной из важнейших и опаснейших проблем автомобилистов является детонация двигателя. Понятие детонации появилось вместе с двигателем внутреннего сгорания. Сегодня существует множество способов предотвратить самопроизвольный процесс воспламенения горючей смеси но, тем не менее ни один производитель не может дать полную гарантию отсутствия подобной проблемы.

Описание понятия и механизма детонации

Детонация возникает, когда давление на топливно-воздушную смесь (ТВС) выше нормы. В результате большего воздействия на педаль акселератора, в цилиндре повышается давление, и поршень не может достичь верхней точки своего движения. ТВС воспламеняется значительно раньше, создавая эффект ударной волны.

Выделяемое тепло распределяется по камере сгорания и поршню, создавая перегрев. Несгоревшая топливная смесь вступает в реакцию с деталями двигателя и может осаживаться на стенках в виде альдегидов или спиртов, провоцируя коррозию. В дальнейшем эти химические соединения могут усугублять детонацию.

Волна от взрыва в условиях высокой температуры распространяется по пространству камеры со скоростью до 1000–3000 м/с. В нормальных условиях сгорания топливно-воздушной смеси скорость волны достигает 20–30 м/с.

Причины детонации двигателя

Существует несколько основных причин, которые способствуют детонации:

  1. Состав топливно-горючей смеси. Чрезмерно обогащенная ТВС при воспламенении может создавать на стенках и углах камеры окислительные соединения, которые ведут к дальнейшей детонации двигателя. Чаще всего это случается с ТВС, у которой соотношение воздух/топливо равняется 9,0.
  2. Угол опережения зажигания. Если было произведено вмешательство в систему работы зажигания, есть большая вероятность повышения ударной нагрузки на поршни. Давление, оказываемое на смесь, вызывает ее самопроизвольное воспламенение.
  3. Октановое число. Вероятность «заработать» детонацию ДВС возрастает, если использовать бензин с низким октановым числом. Таким образом, автомобили, которые ездят на 75 бензине, вместо рекомендованного 92, больше подвержены детонации.
  4. Уровень сжатия. Сжатие – соотношение между объемами камеры сгорания и поршня. Увеличение показателя повышает температуру в цилиндрах и приводит к детонации. Чтобы избежать подобной проблемы, для автомобилей с высоким сжатием лучше использовать бензин с высоким содержанием октана. Проблемы топливного фильтра или топливный насос работает с перебоями.
  5. Недостатки в работе кислородного датчика из-за чего ТВС смешивается в неправильных пропорциях.
  6. Проблемы с охлаждением.

Последствия детонации

Когда технология сгорания топлива нарушается, в цилиндрах постоянно повышается температура. В результате первыми под удар попадают свечи зажигания, а затем клапаны и поршневые кольца.

Во время детонации на двигателе выгорает масляная пленка, которая должна защищать детали от чрезмерного износа. При долгосрочном отсутствии смазывающего вещества элементы цилиндропоршневой группы подвергаются излишнему механическому воздействию, что чревато залеганием колец и задирам на стенках камеры сгорания.

Помимо температурной нагрузки возникает постоянное давление от ударной волны, которая настигает все активные элементы двигателя. В первую очередь это отражается на кривошипно-шатунном механизме.

Сильнее всего от детонации страдают вкладыши коленчатого вала и шатуна.

Детонация двигателя после выключения зажигания

Помимо того, что ДВС детонирует после работы свеч и других механизмов, детонация может происходить при выключении замка зажигания. Это процесс происходит в среднем за несколько секунд, однако в редких случаях может достигать 20–30 секунд.

Чаще всего двигатель детонирует после отключения зажигания при неправильно подобранном топливе. Разное октановое число бензина предназначается для разных уровней сжатия. В таком случае, если бензин не соответствует требованиям автомобиля, то качества ТВС может быть недостаточно для обеспечения нормального механизма сгорания.

При активном воспламенении выделяется излишек тепла и энергии, который направлен в сторону двигателя.

Другой причиной детонации при отключении зажигания считается излишне раннее зажигание. Некоторые механики устанавливают его из побуждений повысить чувствительность к движению дроссельной заслонки. Однако часто не учитывают факт, что при такой настройке воспламенение ТВС происходит раньше в момент движения поршня к верхней точке. Отсутствие продуманной системы охлаждения усложняет отвод тепла от двигателя и вызывает перегрев.

Третьей причиной подобной проблемы считается неправильно подобранные свечи, или же их перебойная работа.

Конструктивные способы устранения детонации двигателя

Чтобы правильно устранить детонацию ДВС необходимо четко очертить причины проблемы. Если сразу после заправки нового топлива двигатель начал вибрировать и шуметь, можно определенно сказать, что причина детонации кроется в неподходящем октановом числе.

Лучше не экспериментировать и не доливать подходящий бензин к тому, что есть. Правильнее будет слить прежний и заправить тот вид топлива, который подходит к двигателю автомобиля.

Если же детонацию спровоцировал нагар в камерах сгорания, можно дать несколько минут проехать автомобилю на высоких оборотах. В качестве профилактики специалисты рекомендуют раз в неделю давать двигателю максимальную нагрузку.

В случае детонации дизельного мотора, автомобилист может обнаружить грязный зеленый или черный выхлоп. В таком случае проводить «спасение» уже бессмысленно, поскольку поршни полностью разрушены.

Если причина скрыта в неправильной работе свечей зажигания, необходимо полностью поменять комплект. В целом, детонация из-за свечей происходит достаточно редко но, тем не менее не стоит пренебрегать их своевременной диагностикой.

Кроме всего, необходимо следить за системой охлаждения двигателя и вовремя регулировать угол опережения зажигания.

Использование датчика детонации двигателя

С целью уменьшения вероятности возникновения детонации, на современных автомобилях устанавливают специальные датчики. Они крепятся около блоков цилиндров силового узла, и преобразовывают механическую энергию.

Внутри каждого датчика размещается пьезоэлектрическая пластинка, которая передает колебания к электронному блоку. После достижения показателя, близкого к детонации, контроллер изменяет угол опережения зажигания.

Датчик постоянно передает сигналы и следит за составом топливной смеси. В результате правильной настройки, он также помогает достичь более экономного расхода топлива.

Чтобы правильно оценить работу двигателя своего автомобиля и предостеречь его от детонации лучше советоваться с профессиональными мотористами, или ознакомиться с некоторыми роликами в сети:

Несмотря на то что детонация – крайне губительное понятие для двигателя, ее легко контролировать. Если не пренебрегать своевременным техническим осмотром и не экспериментировать с топливом – проблемы не возникнет. Необходимо всегда обращать внимание на «лишние» шумы и посторонние звуки в автомобиле, поскольку они являются индикатором работы узлов транспортного средства.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

Причины и признаки детонации двигателя

Опытные автовладельцы знакомы с детонацией в двигателе. Она появляется как в бензиновых двигателях, так и в дизельных. Этот процесс может вызвать серьёзные нарушения в работе силового агрегата, поэтому отслеживать её крайне важно. Ниже узнаем причины возникновения детонации и пути устранения, разберёмся, что это такое.

Что это такое

Детонация двигателя – это неконтролируемое возгорание горючей смеси в камере сгорания. Этот процесс самопроизвольный и приводит к возникновению ударной волны, действующей на стенки цилиндра и поршневую группу. Возрастает нагрузка и на коленчатый вал, шатуны и вкладыши.

При самопроизвольном возгорании топливной смеси происходит взрыв, который отрицательно влияет на детали силового агрегара

В дизельном двигателе детонация возникает в случае неправильного впрыска дизтоплива. При уменьшении объёма температура поднимается. Её значение намного превышает температуру возгорания топливной смеси. Если сделать преждевременный впрыск, то топливо взорвётся до того, как поршень поднимется до верхней мёртвой точки.

Видео детонации двигателя

Как выглядит детонация в автомобильном двигателе, показано на видео:

Признаки

Детонацию различают по таким признакам:

Для чего используют датчик детонации

Для контроля за опасной детонацией современный автомобиль оснащён датчиком. Он расположен на блоке силового агрегата. Каково же влияние датчика на работу двигателя? Его задача – преобразовывать энергию механических колебаний в электрические сигналы. В корпусе размещена пьезоэлектрическая пластина. Она выдаёт напряжение, пропорциональное амплитуде колебаний.

Показания датчика детонации позволяют регулировать состав горючей смеси и углы фаз зажигания

Датчик – это акселерометр, который постоянно отсылает в электронный блок управления двигателем (ЭБУ) импульсы. После обработки сигналов блок даёт команды для изменения состава смеси воздух-топливо либо смещения фазовых углов зажигания.

Если датчик вышел из строя, то ЭБУ не в силах полноценно контролировать работу двигателя и выставляет заведомо позднее зажигание. Такое решение позволяет перевести силовой агрегат в щадящий режим, но потребление топлива возрастает в 1,5–2 раза, а мощность резко падает.

Причины возникновения

Чаще всего детонация выражается при выключении зажигания (глушении) и на холостых оборотах. Разберёмся, какие причины могут привести к тому, что двигатель детонирует.

  1. Использование бензина с октановым числом ниже, чем предписывает производитель. Низкооктановое топливо подходит для старых автомобилей, степень сжатия в двигателях которых намного меньше. Современные силовые агрегаты требуют качественного топлива.
  2. Раннее зажигание. В некоторых автомобиля есть возможность выставления углов зажигания. Установка раннего срабатывания свечей приводит к лучшему управлению дроссельной заслонки, но, с другой стороны, становится причиной детонации. Выставляя преждевременное воспламенение смеси, моторист провоцирует возникновение ударной волны. Она действует на поршень, который двигается к верхней мёртвой точке, замедляя его. Двигатель сильно перегревается и быстро выходит из строя.
  3. Бедная горючая смесь. Отдельные любители экспериментов специально повышают содержание воздуха и уменьшают количество бензина. Этим они добиваются увеличение мощности двигателя. Обеднённая смесь также получается в результате неправильной регулировки силового агрегата. Бедная горючая смесь – третья распространённая причина неконтролируемого возгорания.
  4. Нагар в камере сгорания. Отложения на стенках приводят к уменьшению объёма камеры и повышению температуры блока цилиндров. Такие условия увеличивают вероятность детонации. Нагар появляется после использования топлива низкого качества.
  5. Свечи зажигания. Причина детонации двигателя – это ошибочно подобранные свечи.

Варианты решения

  • Заправляйте автомобиль топливом на проверенных автозаправках.
  • Не покупайте дизельное топливо с рук.
  • Для устранения причин используйте свечи, которые рекомендует производитель транспортного средства. Приобретайте свечи зажигания, предписанные технической документацией на авто.
  • Не экспериментируйте с установкой углов зажигания. Такие манипуляции чреваты быстрым износом двигателя.
  • После ремонта мотора тщательно проведите регулировки системы подачи топлива и зажигания.

Последствия на фото

Ниже приведена подборка фотографий, показывающая последствия самопроизвольного возгорания в бензиновых и дизельных двигателях. Чаще всего прогорает днище поршня и клапанов.

Детонация двигателя способна сжечь свечи зажигания
Самопроизвольное воспламенение выжигает внусные и выпускные клапана

Детонация убивает двигатель внутреннего сгорания
В первую очередь детонация действует на поршневую группу

Детонация опасна для всех типов двигателя. Плохое топливо – вот главный виновник её появления. При первых признаках постарайтесь побыстрее устранить причины, вызывающие неконтролируемое воспламенение горючей смеси. Игнорирование проблемы приведёт к дорогому ремонту силового агрегата.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Детонация дизельного двигателя, причины и последствия

Одна из проблем, с которыми иногда сталкиваются автовладельцы – это детонация двигателя, которая может произойти и на холостом ходу, и в других режимах работы силовой установки. Неполадка не только становится причиной серьезных поломок, но и нередко приводит к разрушению деталей мотора. Каковы причины детонации, какие двигатели больше всего подвержены столь опасному явлению, как уменьшить риск детонирования – все это и многое другое станет темой нашего сегодняшнего разговора.

Понятие детонации, как она происходит

Случается, что возгорание топливовоздушной смеси происходит до того, как свеча накаливания, находящаяся непосредственно в цилиндре, обеспечивает правильное воспламенение при низкой температуре воздуха. Это явление, которое сопровождается сильным горением солярки, и называют детонацией дизельного двигателя. 

Детонация дизеля, внешние проявления и причины

Читайте также: Турбонаддув грузовых дизельных автомобилей

Говоря о детонации дизельного двигателя и ее причинах, важно отметить следующее. Моментальное сгорание топлива вызвано тем, что весь объем топливной смеси воспламеняется одномоментно, а не постепенно. К тому же процесс запускается раньше, еще до расчетного угла оборота коленвала, когда поршень не достиг так называемой ВМТ. 

Загорание смеси топлива и воздуха фактически и является мини-взрывом, давление от которого воздействует на стенки цилиндра, а также на днище поршня, поднимающегося навстречу газам. Вследствие удара возникают звуковые волны, и становится слышен неприятный звон.

Помимо возникновения посторонних звуков во время работы силовой установки явным признаком детонации двигателя при разгоне является изменение цвета и состава выхлопных газов. К другим внешним признакам детонации необходимо отнести следующее:

  • снижение температуры выхлопных газов;
  • черный дым из выхлопной системы;
  • неустойчивая работа движка и как результат – потеря управления им;
  • кратковременное падение мощности;
  • критическое повышение температуры деталей мотора.

Причины возникновения мини-взрыва зависят от многих факторов, в частности, от того, в какой именно момент этот взрыв произошел. Так, к детонации при запуске двигателя обычно приводит обеднение топливной смеси из-за засоренности форсунок. Чтобы обнаружить засор, выполняют проверку всех фильтров в топливной системе. Обычно после прогрева нормальная работа восстанавливается, детонация прекращается.

К детонации дизельного двигателя при разгоне приводит:

  • вышедший из строя датчик заслонки;
  • топливо низкого качества;
  • уже упомянутая нами выше засоренность форсунок или их неисправность. 

Эксперты утверждают, что после возобновления работы датчика заслонки силовая установка работает нормально при любых условиях, в том числе и на повышенных оборотах. В таком случае определить наличие или отсутствие детонации можно только при выключенной передаче под большой нагрузкой. 

Мини-взрыв проявляется исключительно во время движения транспортного средства, детонация двигателя при выключении зажигания невозможна. Если водителя настораживают посторонние звуки или иные признаки неисправности, причины следует искать в другом, поэтому рекомендуется немедленно обратиться на СТО. 

Датчик детонации

Читайте также: Гидроудар двигателя - как происходит и как его избежать

Не так давно в продаже появилось устройство, именуемое датчиком детонации дизельного двигателя. Речь идет о специальной детали, которая мониторит уровень детонации во время работы ДВС. 

Устанавливают устройство обычно в блоке цилиндров.

Делают это для того, чтобы получить максимальную мощность силового агрегата и без ущерба для него добиться оптимальных показателей топливной экономичности. Датчик необходим для своевременной подачи на электронный блок управления сигнала о возникновении детонации, превысившей допустимый порог.

Как устранить детонацию в дизеле

Прежде чем устранять детонацию, важно определить причину ее возникновения. В подавляющем большинстве случаев это неправильный угол зажигания и обедненная топливно-воздушная смесь, вызванная некачественной соляркой. 

Для устранения детонации обычно делают следующее:

  • Эксплуатация мотора на более высоких оборотах, когда время сгорания топлива в сочетании с максимальным давлением заметно сокращается. 
  • Применение интеркулера, чтобы воздух перед попаданием в цилиндры охладился.
  • Использование качественной солярки.
  • Торможение силовой установки для опережения момента зажигания.

Последствия детонации

Закажите спецтехнику на нашем сайте: Аренда спецтехники в России

Во время детонации температура в камере сгорания поднимается до 3,5 тыс. градусов. Стремительно возрастает и давление, нагрузка на мотор становится критической. Особенно плачевно все это может закончиться для современных моторов, сделанных из сплава алюминия. Последствия детонации двигателей могут быть следующими:

  • перегрев и поломка деталей мотора;
  • потеря мощности;
  • разрушение перегородок в кольцах поршней;
  • выгорание прокладки, расположенной под блоком цилиндров.

В сложных случаях высок риск проворачивания КШМ, что ведет к вращению коленвала в противоположном направлении. В конечном итоге это ведет к разрушению узлов силовой установки и необходимости сложного ремонта. 

Заключение

Детонация двигателя – явление крайне неприятное, способное повлечь за собой плачевные последствия. Именно поэтому при появлении малейших признаков возникновения в дизельном моторе мини-взрывов необходимо обратиться в сервисный центр для обнаружения причины неисправности и своевременного ее устранения.

Детонация дизельного двигателя

Всего оценок: 7 Комментариев: 4 Просмотров: 9033

Автор статьи: Анатолий Горобцов / Дата публикации: 14-03-2021 / Обновлено: 07-04-2021

Поиск запроса "детонация дизельного двигателя" по информационным материалам и форуму

Детонация двигателя – причины и способы борьбы

Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию они впитывали буквально с первых уроков автошколы, и она была одним из пунктов правильного вождения и обслуживания автомобиля. Характерный звук детонации, который в народе прозвали «стуком пальцев», каждый заучивал буквально с первых километров. Однако начинающие автомобилисты, которые лишь недавно вступили в ряды водителей, могут вообще не знать о таком явлении. Современные автомобили худо-бедно научились бороться с детонацией, и она перестала быть такой распространенной. Но в этом и опасность – сама детонация, как физическое явление, никуда не делась и в современных моторах, при возникновении она все равно наносит сильный вред двигателю, особенно, когда водитель не знает что это такое и как с ней бороться.

Воспламенение смеси в цилиндрах

Что такое детонация?

Говоря научным языков, детонация – это произвольное самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя, которое имеет характер взрывной волны. Именно последний параметр отличает детонацию от других случаев самовозгорания смеси в цилиндрах (например, калильного зажигания). Основная проблема детонации не в том, что топливо-воздушная смесь воспламенилась не в «свое» время, а в том, что скорость распространения этого огня в 500-1000 раз больше чем в случае обычного «поджига» от свечи. Именно ударная волна и приводит ко всем негативным последствиям детонации.

Чтобы было понятно, о какой напасти идет речь, перечислим негативные моменты, которые детонация оказывает на двигатель.

1. Все элементы мотора получают перегрузки, что заметно сокращает их ресурс. Особенно страдают поршни и коленвал.

Поврежденный поршень из-за детонации

2. Из-за повышения температуры увеличивается риск прогара клапанов и прокладки головки блока.

Прогоревший клапан

3. Детонационная волна смывает масляную пленку со стенок цилиндров, что может привести к задирам.

Задир в цилиндре

Кстати, характерный звук при возникновении детонации это вовсе не стук пальцев, как принято считать, а удары взрывной волны от детонации по стенкам цилиндров. Если бы пальцы двигателя были настолько изношены, что издавали бы такие звуки, то владельцу этого мотора надо было бы думать не о детонации, а о капремонте.

Причины возникновения детонации

Понятно, что детонация это прежде всего самовоспламенение. Но почему смесь вообще самопроизвольно загорается? В идеальных условиях этого не происходит, однако стоит появиться нескольким дополнительным факторам и тепловая работа двигателя нарушается. И тут сразу жди детонацию.

1. Неправильное октановое число бензина. Двигатель проектируется инженерами под использование топлива определенного типа. Степень сжатия, форма камеры сгорания, сечение клапанов все это выбирается с учетом характеристик топлива. Если использовать бензин, у которого октановое число ниже, то все расчеты нарушаются, а топливо-воздушная смесь начинает детонировать. Это справедливо и для топлива с различными присадками, которое формально по ОЧ подходит. Кстати, у газа октановое число очень высокое, больше 100, поэтому при работе на газу детонация встречается очень редко.

2. Слишком раннее зажигание. Неправильный угол установки зажигания также один из факторов, которые приводят к детонации. Противоречие в том, что двигатель любит раннее зажигание, но его же любит и детонация, так что при настройке нужно найти компромисс, чтобы двигатель работал хорошо, но без детонации.

Угол опережения зажигания

В карбюраторную эпоху этот навык оттачивали годами, ведь выставлять зажигание приходилось ориентируясь только на слух и ощущения. Инжекторная эпоха эти навыки нивелировала. Теперь зажиганием заведует электронный блок управления, а в самом двигателе встроен специальный датчик. При малейших намеках на детонацию, ЭБУ начинает регулировать угол зажигания. При этом нужно понимать, что его возможности небезграничны – и полностью компенсировать другие факторы ЭБУ не может. Вот почему даже в инжекторную эпоху детонация не является пережитком прошлого.

3. Обедненная топливно-воздушная смесь. Ситуация аналогичная зажиганию, раньше все регулировки были механические и неправильно настроенный карбюратор мог приводить к серьезной детонации, но теперь все в руках электроники, которая очевидных «косяков» не совершает. Не стоит забывать про случаи перепрошивки, когда мотор специально переводят на бедную смесь или проблемы с инжектором, из-за которых смесь в цилиндрах получается неправильной.

4. Неподходящие свечи. Использование свечей с характеристиками, которые отличаются от рекомендованных производителем, тоже может привести к детонации. Смесь сгорает не полностью и ее остатки начинают детонировать.

5. Нагар на стенках камеры сгорания. Закоксованность двигателя тоже один из факторов появления детонации. Слой отложений ухудшает теплоотвод, элементы двигателя сильно нагреваются и от них поджигаются остатки смеси.

Нагар на стенках

6. Манера вождения. Детонация не любит высокие обороты, когда цилиндры быстро «проветриваются», а у несгоревшей смеси мало шансов где-то дополнительно воспламениться. Но детонация любит высокую нагрузку, топлива в цилиндры поступает много и сгорает оно не полностью. Из этого нетрудно сделать вывод – езда на низких оборотах со значительным нажатием педали газа это просто рай для детонации. Водители часто про это забывают – поднимаются в горку на высоких передачах, пытаются резко ускориться чуть ли не с холостых оборотов, не меняют момент переключения передач при увеличении загрузки. Все это способствует детонации. Правда, речь идет только о машинах с механическими коробками передач, «автоматы», вариаторы и «роботы» обычно настраивают, чтобы исключить такие режимы работы.

Борьба с детонацией

Водитель, который не обращает внимание на детонацию, серьезно сокращает ресурс двигателя и приближает его ремонт. Закрывать глаза на регулярное появление детонации нельзя, стоит задуматься над причиной.

1. Владельцу карбюраторного авто нужно проверить зажигание и карбюратор. Зажигание можно диагностировать самому, для этого есть выработанная годами рекомендация. Разогнаться до 40 км/ч, включить 4 передачу (речь, конечно, только о механике) и нажать педаль газа в пол. В идеальной ситуации двигатель должен детонировать буквально пару секунд (если детонации совсем не будет значит зажигание слишком позднее), а потом перейти на нормальный режим работы. Карбюратор в домашних условиях настроить труднее, тут и опыт нужен, и газоанализатор, так что с этим вопросом лучше в сервис.

2. У инжекторных автомобилей появление детонации чаще всего связано с некачественным топливом. Попробуйте поменять заправку или использовать бензин с более высоким октановым числом.

3. Всем водителям, вне зависимости от типа двигателя, стоит оценить манеру вождения. Общая рекомендация – не «насиловать» двигатель на низких оборотах, а выбирать режим работы двигателя в зависимости от степени открытия дросселя. При постоянных стояниях в пробках есть рекомендация периодически раскручивать двигатель до отчески, чтобы сжигать образовавшийся нагар.

Как видите, бороться с детонацией не трудно, но эти простые меры помогут продлить жить двигателя и избавят водителя от многих проблем.

С уважением, Александр Нечаев.

Что такое стук, детонация?

Почему детонационное сгорание?

Правильное название нежелательного явления, которое я здесь опишу, - детонационное горение. Однако термин «стук» прекрасно иллюстрирует его симптомы. Во время разгона, то есть увеличения нагрузки на двигатель, слышен из-под капота - характерный металлический стук для . Сегодня они практически отсутствуют или появляются очень редко, но в прошлом это было почти очевидным признаком неправильного зажигания.

Причины детонации

Чтобы понять, откуда берется детонация, важно понимать, что процесс сгорания во многом зависит от октанового числа топлива. Чем он больше, тем дольше и плавнее процесс горения. Чем он ниже, тем меньше время горения смеси.

Конечно, свеча зажигания и вся система зажигания отвечают за воспламенение бензина и воздуха в двигателе с искровым зажиганием. Достаточно, чтобы искра появилась слишком поздно или слишком рано, чтобы смесь взорвалась не в то время.

Угол опережения зажигания, точка, в которой возникает искра в свече зажигания, должен быть установлен таким образом, чтобы максимальное давление сгорания находилось примерно на 10 градусов выше верхней мертвой точки поршня. Если двигатель работает на топливе с более низким октановым числом, угол опережения зажигания должен быть немного больше.

Если оставить его без изменений, воспламенит смесь слишком быстро при слишком высоком давлении в цилиндре, что приведет к характерному детонации .Интересно, что детонация также может произойти, когда смесь воспламеняется слишком поздно и происходит самовозгорание несгоревших остатков топлива в удаленных частях цилиндра, когда поршень находится внизу. Тогда характерный стук вызывается отражением ударной волны от стенок цилиндра.

Избыточное давление и детонационное сгорание также являются типичными симптомами чрезмерной степени сжатия в цилиндре. Следовательно, двигатели с высокой степенью сжатия должны работать на топливе с более высоким октановым числом .В этом случае процесс горения будет более мягким и медленным. Нежелательная детонация также может произойти при достижении двигателем слишком высокой рабочей температуры (перегрев).

Таким образом, причины детонационного сгорания в немодифицированном и эффективном двигателе возникают только по двум причинам: неправильное октановое число топлива или плохо отрегулированное зажигание. Также бывает, что смещенный распределительный вал вызывает детонацию в цилиндре.

Однако в современных двигателях с датчиком детонации теоретически таких аномалий не должно быть, потому что датчик отвечает за устранение этого явления.

Итак, являются наиболее частыми причинами детонации:

  • датчик детонации поврежден,
  • неправильно отрегулирован угол опережения зажигания,
  • распредвал смещен в результате неправильной замены привода ГРМ,
  • слишком низкое октановое число топлива ,
  • слишком высокая степень сжатия,
  • высокая температура в цилиндре (неправильный состав смеси или перегрев двигателя).

К сожалению, детонационное сгорание является очень опасным явлением и может быстро вывести двигатель из строя.Типичный эффект детонационного горения - выгорание днища поршня. Двигатель перегревается и свечи зажигания разрушаются.

.

Что такое стук и каковы его симптомы?

Примерно с 2002 года все новые автомобили должны оснащаться так называемыми Датчик детонации. Корректирует угол опережения зажигания, чтобы исключить детонационное сгорание. Кроме того, существует проблема топлива хорошего качества, которое мы сейчас заправляем на станциях в большинстве случаев - загрязненное топливо с пониженным октановым числом может привести к аномалиям в камере сгорания.

Что такое детонационное горение и в чем оно проявляется?

В нормальных условиях топливно-воздушная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания в конце такта сжатия, и пламя распространяется по всей камере сгорания с постоянной скоростью примерно 30-60 м / с.Образующиеся выхлопные газы заставляют поршень соответственно двигаться.
При детонации смесь топлива и воздуха сильно воспламеняется от искры свечи, и в то же время не полностью сгорает в камере сгорания - она ​​взрывается слишком рано или слишком поздно, а также на слишком высокой скорости. Другими словами, смесь детонирует (отсюда и название детонационное горение - детонационное горение), и эффект представляет собой характерный металлический грохот, исходящий из-под капота.
Детонационное сгорание может иметь серьезные последствия, поскольку оно вызывает тепловую и механическую нагрузку на такие компоненты двигателя, как поршень или шатун. Очевидным признаком детонационного возгорания, помимо металлического звука, является также снижение производительности.
Детонационное сгорание может также произойти, когда двигатель начинает перегреваться. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы уровень охлаждающей жидкости был выше необходимого минимума, проверять систему охлаждения на герметичность и не недооценивать неисправный термостат.
Так как неправильно работающие свечи могут привести к преждевременному или слишком позднему воспламенению смеси, стоит проверить их состояние при посещении слесаря ​​и заменить их в соответствии с рекомендациями производителя. То же и с маслом - несвоевременная его замена может привести к образованию нагара на стенках свечей и, как следствие, к их более быстрому износу.
Конечно, самое главное - заправляться только качественным топливом, без загрязняющих веществ и на проверенных станциях.Грязное топливо или топливо со слишком низким октановым числом сгорает намного быстрее, чем высокооктановое топливо.

Ремонтный стук

Обычно, чтобы избавиться от проблемы, достаточно отрегулировать зажигание - как мы уже говорили, слишком раннее или слишком позднее зажигание смеси может привести к детонационному сгоранию. Следующим шагом будет ремонт или замена датчика детонации. Если этого недостаточно, необходим более глубокий анализ работы двигателя и диагностика неисправностей.

Закажите электронный журнал Auto Motor & Sport - скидка 30%!

Присоединяйтесь к нам на Facebook и будьте в курсе автомобильных новостей!

См. Также:

.90,000 Детонационное возгорание - причины и следствия

Детонационное сгорание может даже привести к заклиниванию двигателя. В чем причина этого? Как предотвратить детонационное возгорание?

Детонация или детонация - нежелательное явление в двигателе внутреннего сгорания. Он основан на преждевременном воспламенении топливовоздушной смеси (топливо и воздух воспламеняются в камере цилиндра до того, как свеча зажигания генерирует искру, необходимую для этого процесса).

Детонационное возгорание: причины

Причин этого явления много, но чаще всего неисправность кроется в низком качестве топлива . Чем ниже его октановое число, тем больше увеличивается риск его самовоспламенения. Высокооктановое топливо сгорает медленнее и равномернее, потому что у него очень небольшая склонность к неконтролируемому самовоспламенению.

См. Также: У каких дизелей есть форсунки, которые дешево ремонтировать? Какие бывают типы форсунок?

Детонация и октановое число топлива

Октановое число топлива говорит нам о его поведении по отношению к так называемомумодельное топливо. Если бензин горит в баллоне как чистый изооктан, его октановое число установлено на 100, если он ведет себя как гептан, то его число равно 0. В промежуточном диапазоне (0-100) исследуемый бензин имеет октановое число. как процент изооктана в топливе, состоящем только из изооктана и н-гептана (например, с октановым числом 95: бензин горит как топливо с 95% изооктана и 5% н-гептана).

Детонационное возгорание возникает тем чаще, чем ниже октановое число данного топлива.Топливо должно сгореть в камере цилиндра как можно быстрее. В то же время этот процесс должен происходить в наиболее удобное время для получения, среди прочего, высокая степень сжатия. Если топливо имеет низкое октановое число, преждевременное воспламенение топливовоздушной смеси происходит чаще в виде так называемого местное самовозгорание. Они вызывают быстрое увеличение давления, что приводит к образованию звуковых волн, известных как стучащие звуки.

Смотрите также: Когда заменять ремень ГРМ?

Детонационное сгорание: нагар

Причина детонации также возлагается на нагар в камере цилиндра.Он светится на стенках камеры сгорания и днище поршня, что является ключевым фактором неконтролируемого воспламенения топливовоздушной смеси. Интересно, что чем ниже качество топлива, тем больше нагара образуется при его сгорании. Таким образом, вы можете увидеть, насколько состояние двигателя зависит от качества топлива, на котором он работает.

См. Также: Выгорание нагара в двигателе - причины и возможные проблемы

Детонационное сгорание: угол опережения зажигания

Помимо качества топлива, также важна правильная установка угла опережения зажигания.Чем раньше воспламеняется топливо, тем больше риск нагружения поршневой системы и увеличивается вероятность детонационного сгорания. В свою очередь, слишком позднее зажигание может привести к перегреву двигателя (особенно выпускных клапанов), снижению его эффективности и даже заклиниванию приводного агрегата.

Чем ниже октановое число топлива, тем позже оно должно воспламениться!

Детонацию (стук) очень часто путают с неисправными клапанами или неправильной работой системы газораспределения.Поэтому, прежде чем мы решим отремонтировать их дорогостоящим способом, стоит проверить, не вызвана ли громкая работа двигателя плохим качеством топлива или неправильной настройкой зажигания. Неисправность часто бывает также на стороне свечей, которые, как нагар, могут загореться в двигателе. Правильная проверка проблемы поможет вам сэкономить много денег и времени, необходимых для ремонта автомобиля.

Вам нужен надежный контент и вы хотите быть в курсе последних событий - воспользуйтесь нашими инструментами >>

Комплексные инструменты 4.0 для бюджетных единиц: Бюджетная классификация INFORLEX, План счетов, Отчетность по бюджету

.

Детонационное возгорание - что это?

Детонационное сгорание - крайне нежелательное явление, которое происходит в двигателе внутреннего сгорания. Это происходит в случае преждевременного детонации топливовоздушной смеси. Это порождает целый каскад проблем, которые могут оказаться крайне разрушительными для всего силового агрегата.

Детонационное возгорание - почему оно возникает?

Чтобы понять причины возникновения детонационного сгорания, необходимо сначала понять принцип работы двигателя внутреннего сгорания и взаимосвязи, которые существуют между определенными факторами, влияющими на его работу.Как всем известно, в работающем двигателе, а точнее в его отдельных цилиндрах, постоянно происходят мини-взрывы топливно-воздушной смеси, которые вызваны искрой, идущей от свечи зажигания. Детонационное возгорание происходит, когда смесь взрывается независимо от искры. Другими словами, топливная смесь неадекватно реагирует на работу системы зажигания, что приводит к перекосу двигателя, что проявляется тупыми стуками, исходящими из цилиндра.

В чем проблема?

Если система зажигания работает исправно, а система впуска двигателя подает нужное количество воздуха, то, как нетрудно догадаться, главным виновником в этом случае должно быть топливо. Так оно и есть, точнее его слишком мало октанового числа. Это связано с тем, что время горения зависит от теплотворной способности дозы топлива. Зная количество октантов, рекомендованное для данного автомобиля, производитель двигателя также знает время его горения и, таким образом, может настроить систему зажигания на это значение.И все работает в идеальной гармонии, пока, конечно, не будет заправлено слишком мало октанового топлива. Казалось бы, плохое качество топлива исчерпывает тему детонационного горения, но причин его образования может быть еще несколько. Другой очень популярный - нагар на стенках цилиндров, то есть остатки некачественного топлива, которые не сгорели полностью. Такие остатки также могут вызывать детонацию .

Возможные последствия

Детонационное возгорание, хотя и очень характерно, часто путают с неисправностью клапана, ремонт которой чрезвычайно дорог.А также повреждение двигателя, которое может возникнуть в результате неотремонтированного детонационного сгорания. В крайних случаях они могут даже привести к разрыву цилиндра, который постоянно подвергается нехарактерным нагрузкам.


Твитнуть.

Мировое открытие в компании недалеко от Польши на LSPI - SPI самовозгорание детонационное детонационное сгорание

Феномен LPSI / SPI - самовоспламенение или последующее детонационное сгорание определенно привело к истечении срока службы миллионов двигателей

У вас есть бензиновый двигатель (также газовый), без наддува, с наддувом или гибрид?

Это важная информация для вас о фактическом КПД, долговечности и производительности вашего двигателя внутреннего сгорания!


Благодаря этому вы можете предотвратить ненужные и дорогостоящие поломки и в то же время повысить комфорт вождения, производительность и снизить расход топлива.

Независимо от того, какой у вас двигатель с искровым зажиганием (бензиновый или газовый)

  • с прямым, непрямым, многоточечным, одноточечным или карбюраторным впрыском
  • новый, который вы только что покинули автосалон или использовали с меньшим или большим пробегом
  • с наддувом или без наддува
  • вместимость меньше или больше
  • с системой LPG в паровой фазе, жидкой фазе или с плавлением (дополнительный впрыск бензина в сочетании с LPG)
  • последних стандартов выбросов или
  • времен бывшей автомобильной промышленности
  • или двигатель, в котором производитель якобы справился с проблемой, изменив спецификацию масла или выполнив обновление программы
  • или утверждает, что отрицательные явления, показанные ниже, не происходят там

Гибридные двигатели, несмотря на заверения производителей, могут генерировать очень высокие выбросы загрязняющих веществ из-за явлений самовоспламенения, чрезмерного трения и недостаточного сгорания смеси

определено в результате нашего всемирного открытия (подтверждено в декабре 2018 г.), в вашем двигателе наблюдаются очень негативные, деструктивные явления (независимо от того, чувствуете ли вы симптомы или нет):

  • Самовоспламенение в камере сгорания LSPI (Low Speed ​​Pre Ignition) и SPI (Speed ​​Pre Ignition)
  • Несоответствующее горение смеси
  • чрезмерное трение (одного масла недостаточно, чтобы значительно снизить коэффициент трения)
  • Ускоренная деградация моторного масла (в среднем в 3-10 раз)
  • перегрев моторного масла
  • Утечка лишнего бензина в масло
  • снижение внутренней (динамической) герметичности за счет отмывки маслом от стенок цилиндра, поршня и колец (поршень, кольцо, опорная поверхность цилиндра)
  • прогрессивное снижение эффективности (включая производительность) и долговечности из-за вышеупомянутых явлений (включая каталитическую систему выбросов)
  • Повышенная нагрузка на двигатель от холостого хода
  • Чрезмерный выброс загрязняющих веществ, в частности оксида углерода CO, твердых частиц
  • Обострение явлений при использовании топлива Премиум
  • для серийных двигателей
  • усиление вышеперечисленных явлений, снижение КПД с пробегом из-за несоответствия сервисных диапазонов

Актуальная правда и пропагандистская дезинформация в СМИ о явлениях LSPI или SPI (самовозгорание в камере сгорания)

Поршни трех разных двигателей повреждены в результате самовоспламенения, чрезмерного трения, недостаточного сгорания смеси

Для многих фото таких поврежденных поршней могут быть шокирующими, пугающими.С другой стороны, кто-то может подумать, сказать, что Audi RS6 или Nissan GTR - это спорткары, двигатели более «шустрые», такое бывает. Ко мне это не относится, потому что мой двигатель не такой мощный. Но что тогда делать снятием поршня с атмосферного двигателя 1.4 16V 95 л.с. с пробегом 20 000 км между ними?

сравнение показаний датчика детонации Ford Mustang 5.0 GT V8 в стандартной комплектации и после использования пакета LSPI / SPI & Friction Solution - слева в стандартной комплектации 246/400 справа после завершения пакета 117/101

В данном случае все три двигателя имеют совершенно разную конструкцию, используются в различных формах, с совершенно несопоставимыми характеристиками, и тем не менее «их жизнь» закончилась из-за одних и тех же негативных явлений.Такие экстремальные ситуации обычны для различных двигателей внутреннего сгорания, независимо от их мощности, назначения, формы использования или мощности двигателя.

Hyundai i40 1.4 Turbo Сравнение серий и через 6 часов после применения пакета LSPI / SPI & Friction Solution

Итак, что испытывает каждый пользователь в результате таких негативных явлений, как самовоспламенение, чрезмерное трение, неправильное сгорание смеси?

  • Превышение расхода топлива независимо от его значения в среднем 15-30% (при динамической езде даже на 50% больше)
  • значительно ускоряет деградацию моторного масла
  • более-менее интенсивный запах бензина, заметный после откручивания крышки маслозаливной горловины
  • Ухудшилась плавность работы двигателя, хуже культура его работы
  • возможных необъяснимых рывков при разгоне (все еще без ошибок на компьютере)
  • Задержка реакции двигателя на нажатие педали газа
  • Повышенный шум двигателя, начиная с холостого хода, который может давать эффект «металлической тяжелой работы двигателя».
  • Накопление большого количества сажи в конце выхлопной системы (в автомобилях с фильтром GPF чрезмерное количество сажи сталкивается с фильтром GPF и самим собой)

Как авторы мирового открытия, для некоторых людей, которые извлекают выгоду из вездесущей «посредственности» очень неблагоприятно, для тех людей, которые стремятся повысить эффективность и долговечность своих силовых установок, очень ценны, мы должны с сожалением сказать, что во многих публикациях в Интернете появляется все больше информации о феномене LSPI или SPI.К сожалению, они не содержат всей правды.


Они часто содержат лишь незначительную часть правды и ряд неверных, несовместимых с истинными фактами, среди прочего, к которым они в основном относятся:
  • Эти явления вызвала тонкая капля моторного масла
  • якобы изменение состава масла позволяет избавиться от проблемы
  • проблема касается двигателей с меньшим рабочим объемом
  • результат уменьшения размера
  • только с прямым впрыском
  • использование масла, подготовленного LSPI, решает проблему
  • использование присадки, например керамики + сокращение пробега до 10-15000 км устраняет проблему
  • Электроника
  • подготовлена ​​к реакции, обнаружению явлений LSPI / SPI
  • ASO может проверить, происходят ли явления
  • проблема не относится к двигателям
  • с непрямым впрыском.
  • самовоспламенение было детонационным сгоранием и детонационным сгоранием было самовоспламенение
  • В вашем двигателе таких явлений не бывает, потому что мы их настраиваем и ни у кого нет проблем.

Таким образом, они для различных целей содержат пропаганду, особенно дезинформацию, отсутствие ответов на «сложные» вопросы, так что вы действительно не знаете, что правда, а что ложь.

Переписка между пользователем автомобиля, в котором было доказано наличие таких негативных явлений, как LSPI / SPI, и уклончивым ответом импортера

Все это сделано для того, чтобы вы не предприняли соответствующих действий, например, против производителя, импортера, продавца, производителя масла, сборочного завода, производителя установки для сжиженного нефтяного газа и т. Д., И, в конечном итоге, приведет к «старению продукта - двигателя, привода», что ты используешь.

Электропитание через LPG, установленное в рыночной форме, значительно усиливает негативные явления, значительно сокращая срок службы и безопасность использования

Чтобы вы не отказывались от услуг по настройке и сборке LPG в компаниях, которые не обладают знаниями, технически совершенными технологиями в этой области.

Audi A4 3.2 FSI до и после нанесения пакета LSPI / SPI & Friction Solution на безнаддувный двигатель

Часто проводится теми, у кого нет необходимых знаний, кто использует цепляющую тему в маркетинговых целях, и теми, для кого правда означает большие проблемы, затраты, процессы.

Оказывается, у Modern Workshop хватило смелости изучить тему и в то же время опубликовать правду, описывая правду в редакционной статье (не спонсируемой) - Будущее двигателей внутреннего сгорания - урок из Ополе - полный статья здесь: Modern Workshop 6'2019 - Будущее двигателей внутреннего сгорания - урок паруса из Ополе


В то же время, уменьшение негативных явлений, использование наших пакетов чрезвычайно положительно сказывается на снижении выбросов загрязняющих веществ, что можно увидеть черным по белому на примере проведенных доработок, испытаний на двигателе. 1.3 Fly Turbo Euro 6d в Jeep Renegade

2019 года Jeep Renegade 1.3 Fly Turbo 150 KM Euro 6d - измерение выбросов загрязняющих веществ под нагрузкой в ​​условиях испытаний, серийный выпуск и внедрение пакета LSPI / SPI & Friction Solution

Поэтому, прежде чем вы узнаете о проблемах, их причинах и решениях, доступных для вашего двигателя, автомобиля, узнайте больше об очень разрушительном явлении, которое могут быть специально скрыты или преуменьшены производителями двигателей и автомобилей, производителями газовых установок, сборочными заводами и тюнинговыми компаниями. .

Так как же автомобили - двигатели на гарантии или негативные явления со скрытым дефектом?

Почему можно официально применить наш фирменный пакет LSPI / SPI & Friction Solution к автомобилю или двигателю, на который распространяется гарантия, даже если производитель в руководстве говорит, что использование неуказанного масла или присадок к маслу аннулирует гарантию? Потому что это скрытые дефекты, которые ухудшают эффективность, безопасность, долговечность и выбросы загрязняющих веществ.



Jeep Grand Cherookee Track Hawk заявленная мощность 707 л.с. - реальная мощность 550-560 л.с. - полный спектр диагностики нагрузки при проверке серьезности LSPI - явление SPI и выбросы загрязняющих веществ - выхлопные газы на уровне, представляющем угрозу для здоровья и даже жизнь для людей, управляющих выхлопными газами этого автомобиля

Во-первых, закон позволяет делать что-то лучше, улучшать, улучшать конкретную вещь, если это положительно влияет на безопасность и противодействует отрицательным последствиям

снижает негативные явления, риск (например, для двигателя, вспомогательного оборудования, привода и даже транспортного средства) или фактически влияет на гораздо более низкий уровень выбросов загрязняющих веществ.


Во-вторых, спецификация масла производителя, якобы для технических нужд двигателя

, на самом деле, во многих двигателях масло, соответствующее этой спецификации, не может обеспечить достаточно низкий с точки зрения эффективности, безопасности и долговечности коэффициент трения. Кроме того, на практике масло разлагается (его нужно менять) в 3-10 раз быстрее, чем прогнозирует производитель двигателя. Кроме того, система, показывающая пользователю время или расстояние от замены масла до замены масла, не показывает его фактическое состояние (физико-химический состав не проверяется), а данные являются результатом алгоритма, помещенного в компьютер.

Высокая температура масла 110 C - масло по данным производителя 0W20 сильно перегрето и не способно снизить коэффициент трения, в этом двигателе оно разлагается в 3 раза быстрее, чем указано на приборной панели

В-третьих, пропаганда дезинформации под руководством производителя, что они внедрили соответствующие масла, изменения для предотвращения явления и после проблемы

новых обновлений программного обеспечения (в том числе для предотвращения попадания бензина в масло) или изменений конструкции, например, разбрызгивание масла на поршни, новый мир и т. Д., И, таким образом, проблема была полностью решена - ВНИМАНИЕ - ЭТО ЖУЛЬНИЧЕСТВО!

Toyota Supra GR 3.0 TwimTurbo 340 км во время измерения и реализации индивидуального пакета LSPI / SPI & Friction Solution и Automatic Gerabox & Differential Solution

Таким образом, имеется полное техническое и юридическое обоснование внедрения пакетов LSPI / SPI & Friction Solution в новом автомобиле по гарантии после пробега «доработка и обкатка» (в случае ДВС 3000 км, в случае гибридных агрегатов 4000 км)

образец транспортной упаковки LSPI / SPI & Friction Solution

Когда стоит использовать пакет LSPI / SPI & Friction Solution?

Минимальный пробег при использовании наших фирменных пакетов LSPI / SPI Solution составляет 3000 км.В то же время это лучший пробег и очень хорошее время, чтобы позаботиться о гораздо большей эффективности и долговечности двигателя (в том числе, благодаря этому, его аксессуарам). Таким образом, начните экономить на топливе, наслаждаясь более низкой и лучшей культурой эксплуатации двигателя и его лучшей производительностью. Разумеется, его можно использовать на любом этапе работы двигателя, в том числе с большим пробегом, при условии, что двигатель не дошел до уровня ремонта.

Jeep Grand Cherooke SRT 6.4 Hemi - новый автомобиль на гарантии - восстановлен через 3 ступени минимизации самовоспламенения - индивидуальный пакет 90 л.с. и 110 Нм, а расход топлива снизился прим.5 литров на 100 км

Какие изменения в автомобиле без минимизации шагов усиливают самовоспламенение LSPI и SPI, чрезмерное трение, несоответствующее горение смеси:

Ford Mustang 2.3 Ecoboost - повреждение двигателя в результате настройки микросхемы, установка спортивной выхлопной системы, воздухозаборник K&N без предварительной минимизации негативных последствий

  • Использование неподходящего топлива, при этом слишком низкая или слишком высокая теплотворная способность, включая плотность
  • спортивные выхлопные системы, разработанные компаниями, людьми, не знающими о зависимости вышеупомянутых явлений, в частности, при использовании больших диаметров или изменениях уже в головке, выпускном коллекторе, турбокомпрессоре, включая спортивный катализатор, особенно после установки даунпайпа или с " заслонки », влияющие на изменение расхода
  • несоответствующие изменения в системах воздухозаборника, в том числе при покупке систем, якобы ориентированных на «всемирных и признанных» производителей
  • Неправильный подбор масел по качеству и вязкости, свечам зажигания по конструкции, КПД и теплоте
  • Чип-тюнинг
  • (силовые блоки, внешние контроллеры, настройка педали газа), как правило, электронная настройка выполняется без предварительного минимизации этапов - пакеты LSPI / SPI и Friction Solution, включая чрезмерное трение, недостаточное сгорание смеси (т. Е. Использование только масла или несоответствующих присадок без Применение подтвердило эффективность в этих областях нанотехнологий Panther P52 Engine Basic 3.0, Grafen, Racing или Motorsport
  • установка газовой установки в летучей или жидкой фазе (или в худшем случае для термоядерного синтеза, когда два топлива сжигаются одновременно сжиженный нефтяной газ + дополнительный впрыск бензина) в двигатель, в котором этапы минимизации и подготовки биотоплива имеют не введен
  • установка газовой установки сжиженного нефтяного газа, доступная на рынке и даже предположительно предназначенная или «заводская», в частности для двигателей, не подготовленных производителем двигателя для сжиженного нефтяного газа (для двухтопливного топлива) или уже оказывающих сильное негативное влияние на бензин
  • Изменения в системе охлаждения воздуха (другие воздухозаборники, «холодные воздухозаборники»), в том числе с наддувом, произведенные без учета явления самовозгорания, повышенного трения, недостаточного сгорания смеси
  • Несоответствующие интервалы технического обслуживания, включая замену масла, особенно в двигателях, где используется только моторное масло (соответствующие этапы нанотехнологий Panther P52)
  • Варианты заводской настройки
  • , выполненные в «готовом» виде - программы, загруженные, например, авторизованной СТО или блоком силового агрегата, без предварительного применения этапов минимизации на серийном уровне и выполнения настроек на основе данных о работе двигателя после внедрения фактически работающих, проверенных и испытанных ступеней, чтобы свести к минимуму явление самовозгорания и чрезмерного трения с правильными компонентами.


Выгоды от сведения к минимуму явления самовоспламенения, чрезмерного трения, недостаточного сгорания смеси, чрезмерного проникновения топлива, например бензина в масло, в виде пакетов LSPI / SPI и Friction Solution (преимущества также применимы к двигателям, работающим на СНГ и КПГ) ):

  • Повышение КПД двигателя, улучшение характеристик, включая мощность и крутящий момент (в зависимости от двигателя в диапазоне от 10% до даже 30%)
  • повышение эффективности, часто позволяющее технически полную настройку
  • во многих безнаддувных двигателях (более мощных с наддувом) производительность увеличивается с лучшим эффектом, чем настройка микросхемы
  • лучшая реакция на нажатие педали газа и очень заметный "световой" эффект двигателя
  • заметное снижение расхода топлива в среднем на 10-20%, а в двигателях с очень тяжелыми побочными эффектами до 20-30%
  • Более эффективное сгорание топлива, уменьшение количества топлива, попадающего в масло (относится к двигателям, в которых можно было эффективно улучшить систему зажигания)
  • значительно меньше деградации моторного масла (даже в 2-5 раз)
  • ниже температура моторного масла, в среднем на 5-20 ° C
  • намного более низкий уровень шума и вибрации, следовательно, меньшая нагрузка на двигатель и его аксессуары
  • Повышение экономической скорости в среднем на 15 и даже 35 км / ч
  • намного больше защиты двигателя, намного лучшая долговечность
  • за счет более стабильной работы двигателя, меньших вибраций, значительного увеличения долговечности двухмассовых систем, сцеплений, коробок передач
  • за счет более эффективной работы двигателя, лучшей работы автоматических коробок передач и более точной работы механических трансмиссий (эффект даже лучше при дополнительном использовании Nanotechnology Panther P52 серии Gearbox and Differential)
  • более плавная и эффективная работа систем подачи топлива, меньшая нагрузка на двигатель снижает нагрузку на топливную систему, в частности на системы прямого впрыска (еще лучший эффект, улучшенная работа, меньшее трение, значительно увеличенный срок службы при использовании Panther Fuel P2 Petrol или LPG для топливо)
  • более легкий запуск двигателя в любых условиях
  • значительно уменьшить или избавиться от проблем с ошибками, связанными с неправильным сгоранием смеси, и даже пропусками зажигания или детонационным сгоранием
  • Повышение долговечности компонентов, ограничивающих выбросы выхлопных газов (системы рециркуляции отработавших газов, катализаторы, фильтры GPF)
  • Значительное сокращение выбросов загрязняющих веществ - подтверждено нагрузочными испытаниями с помощью анализатора выбросов (включая, в частности: оксиды углерода - CO, HC - углеводороды, NOx - оксиды азота; PM - твердые частицы)
  • гораздо больше удовольствия от вождения с повышенной долговечностью привода, значительно меньшим расходом топлива, меньшими затратами и значительным сокращением собственного и другого отравления выхлопными газами

Диаграмма

измерения нагрузки на динамометр - видимый эффект самовозгорания в Kia Pro Ceed 1.6 T GDI 204 л.с.

Что если вы ничего не сделаете и оставите все как есть? Мы можем определить, что явление самовозгорания (LSPI / SPI), чрезмерное трение (одного масла недостаточно для смазки) способствует:

  • Чрезмерный расход топлива и трение при увеличении количества бензина в моторном масле
  • Неадекватное сгорание смеси, большие отложения нагара в выхлопе (также видны в конце выхлопной системы)
  • рывки, более громкая работа двигателя, повышенная вибрация двигателя
  • мигает ошибки, связанные со смесью (ошибки лямбда-зонда)
  • слишком высокий расход топлива, в том числе чрезмерное проникновение бензина в масло
  • ошибок с пропуском зажигания
  • большая коррекция зажигания
  • Повреждения поршней, клапанов, катализаторов, турбокомпрессоров
  • Повреждение, заед на пальцах шатуна
  • Задиры на поршнях, задиры на опорных поверхностях цилиндров
  • Трещины в опорных поверхностях цилиндров, колодки
  • Повреждения, перекосы, трещины в шатунах
  • Превышение проникновения топлива в масло
  • нет плавности при разгоне
  • с ухудшенными характеристиками АКПП,
  • сокращение срока службы двигателя и его принадлежностей, включая чрезмерные вибрации, рывки коробки передач и элементов трансмиссии
  • более быстрый износ например: двухмассовые системы или сцепления (из-за чрезмерной вибрации)
Полностью поврежденный двигатель Jeep Grand Cherokee SRT 6.4 Hemi из-за установки газовой установки в рыночном виде - автомобиль был продан новым с установкой LPG, установленной в ASO

Легко, но разумно, лучше предотвратить, чем чинить. Таким образом, чем раньше завод будет эффективно «улучшаться», тем выше будет достигнута эффективность, долговечность, производительность и экономия топлива.


Более подробную информацию о пакетах можно найти здесь - LSPI / SPI & Friction Solution, и после его прочтения, пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую - свяжитесь с


Для тех, кто хочет узнать больше.Что такое самовоспламенение LSPI / SPI и когда оно возникает?

Самовоспламенение (LSPI - Low Speed ​​Pre Ignition и SPI - Speed ​​Pre Ignition) вызывается рядом побочных явлений, которые инициируют воспламенение смеси топливо-воздух или топливо-масло-воздух без искры от свечу зажигания. Это также вызвано ошибками конструкции как самого двигателя, так и его принадлежностей, а также неадекватными расходными материалами (например, маслом) и чрезмерным трением. Он также производится в установке для сжиженного нефтяного газа, в которой используемая газовая смесь, особенно в летучей фазе (когда установка установлена ​​и регулируется в форме, принятой на рынке), или газовая смесь сжиженного нефтяного газа + дополнительный впрыск бензина имеет интенсивную тенденцию к самовоспламенение.

Honda 1.5 Turbo 182 KM - заводская проблема с чрезмерным попаданием бензина в масло - после 2 этапов LSPI / SPI Solution расход топлива на 1,1 литра на 100 км меньше - на 17 км больше

Таким образом, в автомобильном мире долгие годы использовались неточные данные о горении смесей, детонационном сгорании и использовании только моторного масла для смазки двигателей. Таким образом, создается множество причин чрезмерного расхода топлива, загрязнения окружающей среды, создания ненужных затрат или, при неблагоприятном совпадении, возможности вызвать потенциальную дорожную катастрофу.

Кроме того, на протяжении десятилетий инженеры использовали бензин для внутреннего охлаждения камеры сгорания до такой степени, что это неоднократно заставляло двигатель работать на негорючей смеси. Таким образом, бензин попадает в масло, он разлагает моторное масло намного быстрее (его нужно менять), расход топлива слишком высок, производительность двигателя оставляет желать лучшего, а срок службы двигателя сокращается, часто резко.


Джип Ренегат 1.3 измерения выбросов выхлопных газов в турбонагнетателе с запуском пакета LSPI / SPI Solution

Как это было в истории, что такое явление самовоспламенения LPSI или SPI, чрезмерное трение, недостаточное сгорание смеси, связано с детонационным «контактным» сгоранием (детонацией)

В течение многих-многих лет детонационное возгорание, также известное как «детонация», было отравой для многих пользователей серийных, спортивных и высокопроизводительных автомобилей. Совершенно не принималось во внимание, что существует такая вещь, как самовозгорание, которое мы назвали на пути к раскрытию истины как «мини-взрыв».


Между тем, механики удвоили усилия и потрудили своих «тюнеров», чтобы избежать повреждений (также на заводском уровне), живя верой в то, что слишком бедная смесь была причиной «дозаправки» путем изменения программы управления двигателем.Но «взрывы двигателя», повреждение поршней, клапанов, шатунов, а также разрушение целых двигателей преследовали весь рынок, и Motorsport это очень хорошо показал. Однако, как выяснилось, не только у автоспорта были и есть серьезные проблемы с этим.

Нагар в конце выхлопа на автомобиле с пробегом 6000 км

Что ж, на протяжении многих лет многие пользователи всех серийных и спортивных автомобилей, используемых на дорогах общего пользования, испытывали и испытывали «не до конца объясненные» отклонения в работе »своих двигателей, ухудшение запуска, неприятный запах выхлопа бензина, бензин в запах масла и это то же самое, любой отказ, сокращение срока службы или полное повреждение двигателей.

Более того, многие не знали, что вибрации двигателя, вызванные недостаточным сгоранием топлива и чрезмерным трением, сокращают срок службы их муфт, двухмассовых колес, подшипников в коробках передач или ухудшают работу, чрезмерное количество опилок в автоматических трансмиссиях.

Таким образом, они также испытали на себе последствия этого разрушительного явления, вызванного явлением самовоспламенения, чрезмерного трения и несоответствующего горения смеси. Более того, они не знали, что из-за LSPI, SPI (Low Speed ​​Pre Ignition и Speed ​​Pre Ignition), использования только моторного масла, их двигатели имеют гораздо более низкий КПД, долговечность, производят больше шума, имея меньше возможна производительность при сжигании гораздо большего количества топлива, чем следовало бы.

Lexus IS 200 T 2.0 Turbo - большое количество нагара - сажа в результате неправильного сгорания смеси, в том числе самовоспламенение

Эти пользователи, помимо бензиновых двигателей, включают пользователей транспортных средств, работающих на сжиженном / сжиженном природном газе. Именно на этих видах топлива явление Pre-Ingition - Knocking (детонационное возгорание) значительно возрастает, когда установка устанавливается в форме, распространенной на рынке.

Явление самовозгорания может привести к детонационному сгоранию, также является проклятием «тюнеров двигателя».Чтобы этого избежать, для предполагаемой безопасности добавляют топливо, устанавливая более богатую смесь. Однако этот, казалось бы, хороший ход на самом деле может способствовать возникновению агонии.

Ford Mustang GT 5.0 V8 Euro 6 при замерах под нагрузкой - проверка самовоспламенения и выбросов выхлопных газов

Это страсть Роберта, 6 лет напряженной работы по поиску причин «мини-детонации» привели к открытию мира

Наша команда, в частности Роберт Халики, автор технологии диагностики нагрузки, при поиске причин нарушения стабильности двигателей условно назвала наблюдаемое явление «мини-детонацией».Это было продиктовано установленными фактами, что ЭБУ реагирует на интенсивную частоту детонационного сгорания, активирует стратегию безопасности. С другой стороны, этих низких частот или «мини-взрывов» нет.

Первая официальная информация о том, что явления LSPI и SPI являются проклятием для производителей двигателей, появилась в 2016 году.

Однако вызывает недоумение то, что датчики детонации, расположенные на двигателе, не среагировали в случае ее возникновения.Таким образом, несмотря на «стратегию безопасности», введенную данным производителем, он был настроен на гораздо более низкую чувствительность.

Honda 1.8 140 КМ - в этих двигателях стоит серия повышенного самовоспламенения

Обоснованием этого является еще один факт, что производители двигателей сегодня не имеют окончательного решения для этого. Таким образом, они, конечно же, хотели избежать слишком частого включения индикатора «Check Engine» и увеличения количества жалоб со стороны пользователей.

Необходимость - мать изобретений... вот так приручили самовозгорание :-)

В 2016 году на ралли «Свидница» двигатель вышел из строя в нижнем диапазоне оборотов и стал лидером в классе Open 2WD. Глубокий анализ показал повреждение поршня из-за дефекта материала или, к сожалению, «мини-детонации». Хотя двигатель 1.4 JTej на рынке считается бронированным, существуют структурные причины самовоспламенения, которые Роберт тогда назвал мини-детонацией.



Этот факт побудил Роберта окончательно найти причины появления неудобных для результативной конкуренции «звуков, исходящих из камеры сгорания».

В подготовленный новый движок Роберт внес несколько исправлений, разработав специальную собственную стратегию управления им. Явление "мини-детонации" было уменьшено, но это все еще не позволяло Роберту хорошо выспаться. Предположения также касались используемого топлива, возможно, слишком низкого сопротивления детонации (топливо с октановым числом 102 - использовалось топливо с высокими характеристиками). Но в ходе дальнейшей работы это было исключено.

Во время исследования и регистрации данных для анализа работы двигателя

Сезон 2017 - очередные изменения и еще один важный шаг

На тест-драйве Роберт провел серию тестов, сделав еще одно шокирующее открытие.Что ж, двигатели с искровым зажиганием - бензин способен использовать от 30% до даже 50% топлива только для охлаждения камеры сгорания. Таким образом, в двигатель «заливается» столько топлива, чтобы избежать детонационного сгорания. Он разработал изменения прототипа, спроектировал элементы, детали, но на данный момент никто не мог произвести необходимые детали.

56 Barbórka Warszawska - Abarth 500 SuperStreet Maxi 1.4 Turbo, который, благодаря исключению самовозгорания, создает крутящий момент 480 Нм и 320-330 км

сезон 2018.С новым пакетом исправлений для нашего раллийного автомобиля, на этот раз названного Abarth 500 SuperStreet Maxi, прибыли некоторые интересные новости.

Что ж, была возможность сделать прототип элементов, которые можно было бы использовать в нашем движке. Каково было удивление Роберта, какая огромная радость, когда "мини-взрывы", которые он слышал, начали исчезать с измерительной аппаратуры. Таким образом, существенно повысился КПД двигателя, снизился расход топлива и диаметрально уменьшился шум двигателя.

Проверка масла через 3000 км, масло в критическом состоянии в двигателе с сильным самовоспламенением, недостаточным сгоранием смеси, повышенным трением

На тот момент ни Роберт, ни вся команда 44tuning Performance Center не подозревали, что он находится на пути к мировому открытию в области самовозгорания.

Наконец, введение последней версии нанотехнологии в тестовой версии - Panther P52 Racing 2.0, в настоящее время называемой Motorsport, внесение окончательных улучшений перед 56 Barbórka Warszawska 2018, которые исключили возникновение самовозгорания и даже с гораздо более высокой производительностью (при наддуве от 1-го.65 бар повышен до 2,3 бар) без детонационного возгорания.

Прошло 6 лет с момента открытия этого явления до его решения. Однако в калейдоскопическом темпе Роберт перевел этот опыт на «дорожное» использование.


Это привело уже в 2018 году при проведении технической экспертизы, выявившей причины проблем с бензиновыми и газовыми двигателями.Кроме того, это улучшило эффекты выполнения пакетов настройки для получения прироста мощности и крутящего момента и улучшения культуры работы за пределами общей технической осведомленности.

Во время испытаний новейших нанотехнологий и окончательных исправлений в течение 56 Barbórka Warszawska 2018

Немаловажно то, что за счет минимизации или устранения явления LSPI, SPI достигается значительное повышение эффективности двигателей, что приводит к снижению расхода топлива с 10 до 50%.Кроме того, он продлевает срок службы двигателей, снижает или устраняет расход моторного масла, сводит к минимуму или останавливает проникновение бензина в масло, значительно снижает вибрации и улучшает плавность крутящего момента и характеристики мощности.

Авторский список Роберта двигателей с явлением самовозгорания, чрезмерного трения, недостаточного сгорания смеси очень велик. К сожалению, с каждым днем ​​на нем растет больше двигателей.


На нем серийные двигатели, новые, которые только что выходят с заводов, где есть разрушительное явление в меньшей или серьезной степени.Есть также много старомодных двигателей, которые до сих пор используются как классика.

Вопреки распространенному мнению, что LPSI и SPI доступны в двигателях с прямым впрыском, в список включены многие двигатели с непрямым впрыском (одноточечный, многоточечный) или карбюраторами, в том числе работающие на СНГ и СПГ.

Позиция в журнале WRC

Возможно, все это сбивает с толку и трудно поверить в то, что небольшая группа из Ополе совершает очень важное открытие в мире.Но это факты. В жизни также случается, что люди, действующие с энтузиазмом и желающие добиться большего завтра, чем сегодня, являются авторами множества удивительных решений.

при замерах выхлопных газов - на фото Яцек Халики - брат Роберта

Сначала воспринимается «полушутя или полусерьезно, отвергается, принимается с большого расстояния», а позже оценивается даже более ранними оппонентами.

Новый Skoda Kodiaq 2.0 TSI 190 км - из-за явления самовоспламенения и чрезмерного трения может потерять до 15 км

Поэтому, как авторы обложки и одновременно многих решений, мы предлагаем покрытие по всему миру:

  • разработала пакеты LSPI / SPI & Friction Solution с возможностью покупки значительной части двигателей по почте и на основании полученной инструкции, сделанной вами или вашим механиком.
  • Диагностика нагрузки с измерениями и последующими этапами минимизации явления самовозгорания, разработанная в зависимости от потребностей данного агрегата
  • после этапов минимизации негативных явлений, технически полная настройка в индивидуальном виде «под заказ», сделанная таким образом, чтобы прекратить явления самовоспламенения, несоответствующего горения смеси, чрезмерного трения, несмотря на более высокие характеристики, было намного ниже, чем было в серии,
  • определение подходящих интервалов проверок, выбор расходных материалов (масла, нанотехнологии, свечи зажигания и т. Д.)
  • техническая экспертиза автомобилей, находящихся на гарантии, после которых производитель скрывает негативные явления, позволяющие, например, продлить гарантию, произвести ремонт, даже заменить автомобиль на автомобиль, не имеющий дефектов, или восстановить фактурную стоимость автомобиля. автомобиль,
  • проверка, экспертиза после тюнинга, изменений, сделанных в других компаниях, или изменений, сделанных на основе продуктов, доступных на рынке, потому что, например, установка спортивной выхлопной системы усиливает m.и в явлении самовоспламенения.

Профессиональный пакет для минимизации самовоспламенения в двигателе с Турбо + индивидуальный тюнинг в среднем 2-3 дня работы на автомобиле

Если вы хотите узнать больше, воспользуйтесь фирменной диагностикой нагрузки, чтобы узнать фактическое состояние вашего двигателя, включая степень LSPI и SPI, чрезмерное трение, чрезмерное попадание бензина в масло, свяжитесь с нами напрямую - свяжитесь с

Роберт Халицки - автор мирового открытия в области диагностики, возникновения, минимизации, устранения явления самовозгорания и в то же время правды об эффектах нанотехнологий Panther P52, применяемых везде, где есть нефть и для топлива

Мы также приглашаем производителей двигателей, автомобилей, импортеров, тюнинговые компании, производителей установок для сжиженного нефтяного газа (включая сборочные предприятия), компании, выполняющие ремонт двигателей, производителей компонентов двигателей, деталей тюнинга, а также автомастерские или авторизованные сервисные центры - контакт

В СТО 44 Tuning Performance Center

.

Жидкостная детонационная ракета. Детонационный двигатель

1

Рассмотрена проблема создания роторных детонационных двигателей. Представлены основные типы таких двигателей: роторно-детонационный двигатель Николса, двигатель Войцеховского. Рассмотрены основные направления и тенденции развития конструкции детонационных двигателей. Было показано, что современные концепции роторного детонационного двигателя в принципе не могут привести к практической конструкции, которая по своим свойствам лучше, чем существующие реактивные двигатели.Причина в том, что конструкторы хотят объединить в одном механизме генерацию волн, сгорание топлива и выброс топлива и окислителя. В результате самоорганизации ударно-волновых структур детонационное горение происходит в минимальном, а не максимальном объеме. Фактически достигаемый сегодня эффект - детонационное горение в объеме, не превышающем 15% от объема камеры сгорания. Выход виден в другом подходе - сначала создается оптимальная конфигурация ударных волн, а уже потом в эту систему подаются компоненты топлива и организуется оптимальное детонационное горение большого объема.

детонационный двигатель

роторный детонационный двигатель тонна

Войцеховский двигатель

круговой детонационный

вихревой детонационный

импульсный детонационный двигатель

1. Войцеховский Б.В., Митрофанов В.В., Топчиян М.Е., Структура фронта детонации в газах. - Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения АН СССР, 1963.

2. Усков В.Н., Булат П.В. К проблеме создания идеального диффузора для сжатия сверхзвукового потока // Фундаментальные исследования...- 2012 - № 6 (часть 1). - С. 178-184.

3. Усков В.Н., Булат П.В., Продан Н.В. История исследований нерегулярного отражения ударной волны от оси симметрии сверхзвуковой струи с созданием диска Маха // Фундаментальные исследования. - 2012 - №9 (часть 2). - С. 414-420.

4. Усков В.Н., Булат П.В., Продан Н.В. Обоснование применения модели стационарной конфигурации Маха к расчету диска Маха в сверхзвуковом потоке // Фундаментальные исследования. - 2012 - №11 (Часть 1).- С. 168-175.

5. Щелкин К.И. Неустойчивость горения и детонации газов // Успехи физических наук. - 1965 - Т. 87, вып. 2.– С. 273–302.

6. Николс Дж. А., Уилкмсон Х. Р., Моррисон Р. Б. Прерывистая детонация как механизм доверия // Реактивные двигатели. - 1957. - №21. - С. 534-541.

Роторные детонационные двигатели

Все типы двигателей с роторной детонацией (RDE) разделяют тот факт, что система подачи топлива соединяется с системой сгорания топлива в виде волны детонации, но тогда все работает как в обычном реактивном двигателе - жаровая труба и сопло.Именно этот факт положил начало такой активности в области модернизации. газотурбинные двигатели (ГТД). Заменить в газотурбинном двигателе только смесительную головку и систему зажигания смеси представляется привлекательной. Для этого необходимо обеспечить непрерывность детонационного горения, например, запустив детонационную волну по кругу. Николс одним из первых предложил такую ​​схему в 1957 году, затем разработал ее, а в середине 1960-х годов провел серию экспериментов с вращающейся детонационной волной (рис.1).

Регулируя диаметр камеры и толщину кольцевого зазора для каждого типа топливной смеси, можно выбрать такую ​​геометрию, чтобы детонация была стабильной. На практике соотношение между зазором и диаметром двигателя неприемлемо, и скорость распространения волны должна контролироваться путем управления подачей топлива, как описано ниже.

Как и в случае с импульсными детонационными двигателями, круговая взрывная волна способна выбрасывать окислитель, что позволяет использовать RDE при нулевых скоростях.Этот факт вызвал лавину экспериментальных и расчетных исследований ВДЭ с кольцевой камерой сгорания и самопроизвольным выбросом топливовоздушной смеси, перечислять которые здесь нет смысла. Все они построены примерно по одной схеме (рис. 2), напоминающей схему двигателя Николса (рис. 1).

Рис. 1. Схема организации непрерывной круговой детонации в кольцевом зазоре: 1 - детонационная волна; 2 - слой «свежей» топливной смеси; 3 - контактный зазор; 4 - диагональная ударная волна, распространяющаяся с током; D - направление движения детонационной волны

Рис.2. Типовой контур ВДЭ: V - скорость набегающего потока; V4 - расход на выходе из сопла; а - агрегат свежего топлива, б - фронт детонационной волны; в - приложенная косая ударная волна; г - продукты сгорания; p (r) - распределение давления на стенке канала

Разумной альтернативой схеме Николса может быть установка нескольких форсунок окисления топлива, которые нагнетают топливно-воздушную смесь в область непосредственно перед детонационной волной по некоторому закону при заданном давлении (рис.3). Регулируя давление и скорость подачи топлива в зону горения за детонационной волной, можно влиять на скорость его восходящего распространения. Это направление многообещающее, но основная проблема при создании таких ВДЭ заключается в том, что широко используемая упрощенная модель течения на фронте детонации совершенно не соответствует действительности.

Рис. 3. ДВС с регулируемым притоком топлива в зону горения. Роторный двигатель Войцеховского

Основные надежды в мире связаны с детонационными двигателями, работающими по схеме роторного двигателя Войцеховского.В 1963 году Б.В. Войцеховский по аналогии со спиновой детонацией разработал схему непрерывного горения газа за тройной конфигурацией ударных волн, циркулирующих в кольцевом канале (рис. 4).

Рис. 4. Схема непрерывного горения газа Войцеховского для тройной конфигурации ударных волн, циркулирующих в кольцевом канале: 1 - свежая смесь; 2 - смесь двойного сжатия за конфигурацией тройной ударной волны, область детонации

В этом случае стационарный гидродинамический процесс с горением газа ударной волной отличается от детонационной схемы Чепмена-Жуге и Зельдовича-Неймана.Такой процесс достаточно устойчив, его продолжительность определяется запасом топливной смеси и в известных экспериментах составляет несколько десятков секунд.

Схема детонационного двигателя Войцеховского послужила прототипом для многочисленных вращательно-вращательных испытаний детонационных двигателей, начатых за последние 5 лет. На эту модель приходится более 85% всех исследований. У всех них есть один органический недостаток - зона детонации занимает слишком мало от общей зоны горения, обычно не более 15%.В результате удельные показатели двигателей хуже, чем у обычных двигателей.

Причины неисполнения схемы Войцеховского

Большинство запусков двигателей с непрерывной детонацией связаны с развитием концепции Войцеховского. Несмотря на более чем 40-летнюю историю исследований, результаты фактически остались на уровне 1964 года. Доля детонационного горения не превышает 15% от объема камеры сгорания. Остальное - медленное горение в далеко не оптимальных условиях.

Одна из причин этого - отсутствие практической методики расчета. Поскольку течение является трехмерным, и в расчетах учитываются только принципы сохранения количества движения на ударной волне в направлении, перпендикулярном фронту детонации модели, результаты расчета наклона ударной волны к потоку горения продукты отличаются от экспериментально наблюдаемых более чем на 30%. Следствием этого является то, что, несмотря на многолетние исследования, различные системы подачи топлива и эксперименты с изменением пропорций компонентов топлива, было достаточно создать модели, в которых детонационное горение имеет место и длится 10-15 с.Ни повышение эффективности, ни преимущество перед существующими жидкостными ракетными двигателями и газовыми турбинами не исключены.

Анализ существующих схем RDE авторами проекта показал, что все предлагаемые в настоящее время схемы RDE по существу неработоспособны. Детонационное горение происходит и успешно поддерживается, но лишь в ограниченной степени. В остальном объеме наблюдается обычное медленное горение, в противном случае - за неоптимальной ударной волной, что приводит к значительной потере полного давления... Кроме того, давление также в несколько раз ниже необходимого для идеальных условий горения при стехиометрическом соотношении компонентов топливной смеси. В результате удельный расход топлива на единицу тяги на 30-40% выше, чем у обычных двигателей.

Но самая главная проблема - это сам принцип организации непрерывной детонации. Как показывают исследования непрерывной круговой детонации, проведенные в 1960-х годах, фронт детонационного горения представляет собой сложную структуру ударной волны, состоящую как минимум из двух тройных конфигураций (с конфигурациями тройных ударных волн.Конструкция с присоединенной зоной детонации, как и любая система термодинамической обратной связи, оставленная сама по себе, имеет тенденцию занимать положение, соответствующее минимальному уровню энергии. В результате тройные конфигурации и зона детонационного горения согласованы между собой, так что фронт детонации перемещается по кольцевому зазору с минимально возможным объемом детонационного горения. Это прямо противоположно цели разработчиков двигателей по детонационному сгоранию.

Для создания эффективного ДВД двигатель необходимо решить задачу создания оптимальной конфигурации тройной ударной волны и организации в ней зоны детонационного горения. Оптимальные структуры ударных волн необходимо создавать в самых разных технических устройствах, например в оптимальных диффузорах для сверхзвуковых воздухозаборников. Основная задача - максимально увеличить долю детонационного горения в объеме камеры сгорания с недопустимого тока 15% до не менее 85%.Существующие конструкции двигателей, основанные на проектах Николса и Войцеховского, не могут этого сделать.

90 072 Рецензенты: 90 073

Усков В.Н., доктор технических наук, профессор кафедры гидроаэромеханики Санкт-Петербургского государственного университета, математико-механический факультет в Санкт-Петербурге;

Емельянов В.Н., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой плазмогазодинамики и теплотехники БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург.

Задание получено 14.10.2013.

Библиографическая ссылка

Булат П.В., Продан Н.В. ОБЗОР КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ. РОТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ // Фундаментальные исследования. - 2013 г. - № 10-8. - С. 1672–1675;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32642 (дата обращения 29.07.2019). Обращаем внимание на журналы, издаваемые «Академией естественных наук».

Детонационные двигатели называются нормальными режимами работы, в которых используется детонационное сгорание топлива. Сам двигатель может быть (теоретически) чем угодно - двигателем внутреннего сгорания, реактивным двигателем или даже паровым двигателем.В теории. Однако до сих пор все известные коммерчески приемлемые двигатели с такими режимами сгорания топлива, в просторечии именуемыми «взрывом», не использовались из-за их ... гм ... коммерческой неприемлемости ...

Источник:

Какая польза от детонационного сгорания в двигателях? Сильно упрощая и обобщая, что-то вроде этого:

Преимущества

(1) Замена обычного горения на детонацию, в связи с особенностями газодинамики ударного фронта, увеличивает теоретически максимально достижимую полноту сгорания смеси, что позволяет повысить КПД двигателя и снизить расход примерно на 5-20%.Это касается всех типов двигателей, как двигателей внутреннего сгорания, так и реактивных.

2. Скорость сгорания части топливной смеси увеличивается примерно в 10-100 раз, а это означает, что теоретически возможно увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания за счет двигателя внутреннего сгорания (или удельной тяги на килограмм топлива). масса для реактивных двигателей) примерно столько же раз. Этот фактор также важен для всех типов двигателей.

3. Коэффициент актуален только для реактивных двигателей всех типов: поскольку процессы сгорания происходят в камере сгорания на сверхзвуковой скорости, а температура и давление в камере сгорания значительно возрастают, существует отличная теоретическая возможность умножения скорость потока.струйная струя из сопла. Это, в свою очередь, приводит к пропорциональному увеличению тяги, удельного импульса, эффективности и / или снижению веса двигателя и требуемого топлива.

Все три фактора очень важны, но они не революционные, а, так сказать, эволюционные. Четвертый и пятый факторы являются революционными и относятся только к реактивным двигателям:

4. Только использование технологии детонации позволяет создать реактивный двигатель (а значит, и на атмосферном окислителе!) Универсальный реактивный двигатель с допустимой массой, габаритами и габаритами. тяги, для практического и широкомасштабного освоения диапазона подводных, сверх- и гиперзвуковых скоростей 0-20Макс.

5. Только детонационные технологии позволяют извлекать скоростные параметры, необходимые для их обычного использования в межпланетных полетах, из химических ракетных двигателей (парового топлива-окислителя).

Пункты 4 и 5 теоретически открывают нам а) дешевый способ закрыть космическое пространство и б) способ пилотируемых взлетов к ближайшим планетам без необходимости создания чудовищных сверхтяжелых ракет-носителей весом более 3500 тонн.

К недостаткам детонационных двигателей относятся их достоинства:

Источник:

1.Скорость сгорания настолько высока, что чаще всего эти двигатели можно привести только в циклический режим: впуск-сгорание-выхлоп. Это снижает максимально достижимую мощность в литрах и / или тягу по крайней мере в три раза, что иногда делает эту идею неуместной.

2. Температура, давление и скорость их повышения в камере сгорания детонационных двигателей таковы, что исключают непосредственное использование большинства известных нам материалов. Все они слишком слабы, чтобы построить простой, дешевый и эффективный двигатель.Либо вам нужно целое семейство совершенно новых материалов, либо нужно применить еще не решенные дизайнерские приемы. У нас нет материалов, а усложнение конструкции часто снова лишает смысла всю идею.

Однако есть область, где необходимы детонационные двигатели. Это экономически выгодный атмосферный гиперзвук с диапазоном скоростей 2-20 Макс. Следовательно, борьба идет по трем направлениям:

1. Установление схемы двигателя с непрерывной детонацией в камере сгорания.Это требует суперкомпьютеров и нетривиальных теоретических подходов для расчета их гемодинамики. В этой области эти проклятые ватные куртки, как всегда, вышли на первый план, и впервые в мире они теоретически показывают, что непрерывное делегирование вообще возможно. Изобретения, открытия, патенты - весь бизнес. И начали изготавливать практичную конструкцию из ржавых труб и керосина.

2. Создавайте конструктивные решения, позволяющие использовать классические материалы. Проклятие Drunken Bear Quilted Jacket также было первым, кто изобрел и создал лабораторный многокамерный двигатель, который работал столько времени, сколько необходимо.Тяга такая же, как у двигателя Су27, а вес такой, что его держит в руках один (один!) Дедушка. Но так как водка сгорела, двигатель пока гудит. С другой стороны, гад работает настолько чисто, что его можно включить даже на кухне (где ватники его реально отрезали в перерывах между водкой и балалайкой)

3. Создание лишних материалов для будущих двигателей. Эта зона самая строгая и самая секретная. Информации о прорывах в ней у меня нет.

На основании вышеизложенного рассмотрим детонационные перспективы поршневого двигателя внутреннего сгорания... Как известно, при детонации в ДВС давление в камере сгорания классических размеров увеличивается, чем больше скорость звука. Сохраняя ту же конструкцию, невозможно заставить механический поршень, даже со значительными сопутствующими массами, двигаться в цилиндре с одинаковой скоростью. Ремень ГРМ в классической схеме тоже не может работать на этих скоростях. Поэтому с практической точки зрения прямая переделка классического двигателя внутреннего сгорания в детонационный двигатель не имеет смысла.Двигатель нуждается в переработке. Но как только мы начинаем этим заниматься, оказывается, что поршень в этой конструкции просто лишняя деталь ... Поэтому ИМХО двигатель внутреннего сгорания с детонацией поршня - это анахронизм.

Российская Федерация первой в мире успешно испытала жидкостный ракетный детонационный двигатель. Новая электростанция построена на НПО Энергомаш. Это успех для ракетно-космической отрасли России. Новости Федерального агентства научный обозреватель Александр Галкин .

Согласно официальному сайту Фонда перспективных исследований, тяга в новом двигателе создается управляемым взрывом при взаимодействии паров топлива и кислорода к керосину.

«Важность успеха этих испытаний для перспективной разработки конструкции отечественных двигателей трудно переоценить [...] За ракетными двигателями этого типа будущее», - сказал Владимир Чванов, депутат, генеральный директор и главный конструктор. НПО Энергомаш .

Следует отметить, что инженеры компании два года шли на успешные испытания новой силовой установки.Научно-исследовательские работы проводят ученые Новосибирского института гидродинамики. М.А. Лаврентьев из Сибирского отделения Российской академии наук и Московского авиационного института.

«Я считаю, что это новое слово в ракетостроении, и надеюсь, что оно будет полезно для российской космонавтики. Энергомаш в настоящее время - единственная структура, которая разрабатывает и успешно продает ракетные двигатели. Недавно для американцев изготовили двигатель РД-181, который по суммарной мощности слабее проверенного РД-180.Но дело в том, что в создании двигателей появилась новая тенденция - уменьшение веса бортового оборудования космических кораблей приводит к тому, что двигатели становятся менее эффективными. Это связано с уменьшением снимаемого веса. Так что удачи надо отдать ученым и инженерам Энергомаша, которые работают и в чем-то преуспевают. У нас тоже есть творческие головы », - уверен Александр Галкин.

Следует отметить, что сам принцип создания реактивной струи за счет контролируемых взрывов может поставить под вопрос безопасность будущих полетов.Однако не волнуйтесь, так как ударная волна закручивается в камере сгорания двигателя.

«Я уверен, что система гашения для новых двигателей будет изобретена, потому что в основном традиционные ракеты-носители, которые были разработаны Сергей Павлович Королев и Валентина Петрович Глушконь , также давали сильные колебания корпусу корабля. Но как-то победили, нашли способ погасить колоссальный шок. Здесь все будет так же », - резюмирует эксперт.

В настоящее время сотрудниками НПО Энергомаш проводятся дальнейшие исследования по стабилизации тяги и снижению нагрузки на несущую конструкцию электростанции. Как отмечают в предприятии, работа паров кислород-керосинового топлива и сам принцип создания лифта обеспечивают меньший расход топлива при большей мощности ... В будущем начнутся испытания полноразмерной модели, которые могут быть используется для запуска зарядов или даже космонавтов на орбиту планеты.

Biuro Projektów Eksperymentalnych Lyulka разработала, изготовила и испытала опытный образец детонационного двигателя с импульсным резонатором с двухступенчатым керосиновоздушным сгоранием.По данным ИТАР-ТАСС, средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а продолжительность непрерывной работы - более десяти минут. До конца этого года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный импульсный детонационный двигатель.

По словам главного конструктора ОКБ Люльк Александра Тарасова в ходе испытаний: режимы работы типовые для турбореактивных и реактивных двигателей. Измеренные значения определяли тягу, а удельный расход топлива был на 30-50 процентов лучше, чем у обычных реактивных двигателей.В ходе экспериментов новый двигатель многократно включали и выключали, а также антипробуксовочную систему.

На основе исследований, полученных в ходе тестирования данных, а также анализа схемотехники, КБ Люлька намеревается предложить разработку целого семейства импульсных детонационных авиационных двигателей ... В частности, коротко- Спасательные двигатели для беспилотных летательных аппаратов и ракет, а также авиационные двигатели могут быть созданы в крейсерском сверхзвуковом режиме полета.

В будущем, на основе новых технологий, двигателей для ракетно-космических систем и комбинированных энергетических установок, самолет, способный летать в атмосфере и выходить из нее.

По оценке ОКБ, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолета в 1,5–2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационного оружия может увеличиваться на 30-50 процентов. При этом доля новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше, чем у традиционных реактивных двигательных установок.

В марте 2011 года сообщалось, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя. Об этом тогда сказал Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в которое входит КБ «Люлька». О каком типе детонационного двигателя речь шла, Федоров не уточнил.

В настоящее время существует три типа импульсных двигателей - клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип действия этих силовых установок заключается в периодической подаче топлива и окислителя в камеру сгорания, где топливная смесь воспламеняется и продукты сгорания вытекают из сопла, образуя реактивный самолет... Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном сгорании топливной смеси, при котором фронт сгорания распространяется быстрее скорости звука.

Пульсирующий реактивный двигатель был изобретен в конце 19 века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в производстве, однако из-за особенностей сгорания топлива он ненадежен. Впервые двигатель нового типа серийно использовался во время Второй мировой войны на немецких маневровых ракетах Фау-1.Он был оснащен двигателем Argus As-014 компании Argus-Werken.

В настоящее время несколько крупных оборонных компаний в мире занимаются исследованиями по разработке высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы проводят французская компания SNECMA и американские General Electrical и Pratt & Whitney. В 2012 году Лаборатория военно-морских исследований США объявила о своем намерении разработать спин-детонационный двигатель для замены обычных газотурбинных силовых установок на кораблях.

Лаборатория военно-морских исследований США (NRL) намеревается разработать вращающийся детонационный двигатель (RDE), который в конечном итоге может заменить обычные газотурбинные двигательные установки на кораблях. Согласно NRL, новые двигатели позволят военным снизить расход топлива при одновременном повышении энергоэффективности системы привода.

В настоящее время ВМС США используют 430 газотурбинных двигателей (ГТД) на 129 кораблях. Ежегодно они потребляют топлива на 2 миллиарда долларов.По оценкам NRL, благодаря RDE военные смогут экономить до 400 миллионов долларов в год на топливе. RDE сможет генерировать на десять процентов больше энергии, чем обычный ГТД. Опытный образец RDE уже построен, но когда такие двигатели начнут поступать в парк, пока неизвестно.

RDE основывается на достижениях NRL, полученных во время разработки Pulse Detonation Engine (PDE). Работа таких силовых установок основана на устойчивом детонационном горении топливной смеси.

Двигатели со спиновой детонацией отличаются от импульсных тем, что детонационное сгорание содержащейся в них топливной смеси происходит непрерывно - фронт горения движется в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.

Пульсирующий детонационный двигатель прошел испытания в России

В ОКБ им. Люльки разработан, изготовлен и испытан опытный образец импульсного резонаторного детонационного двигателя с двухступенчатым керосин-воздушным сгоранием. По данным ИТАР-ТАСС, средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а время непрерывной работы превысило десять минут. До конца этого года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный импульсный детонационный двигатель.

По словам главного конструктора ОКБ Люлька Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивных и реактивных двигателей. Измеренные значения агрегатной линейки и удельного расхода топлива оказались 30-50 процентов. лучше, чем у обычных реактивных двигателей. В ходе экспериментов новый двигатель многократно включали и выключали, а также антипробуксовочную систему.

На основе исследований, полученных в ходе испытаний данных, а также анализа схемотехники КБ Люлька намерено предложить разработку целого семейства авиадвигателей с пульсирующей детонацией.В частности, для беспилотных летательных аппаратов и ракет могут быть разработаны маломощные двигатели, а также авиадвигатели со сверхзвуковым крейсерским режимом.

В будущем новые технологии могут быть использованы для разработки двигателей для ракетных и космических систем, а также подключенных силовых установок для самолетов, способных летать в атмосфере и выходить из нее.

По оценке ОКБ, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолета в 1,5–2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационного оружия может увеличиваться на 30-50 процентов.При этом доля новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше, чем у традиционных реактивных двигательных установок.

В марте 2011 года сообщалось, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя. Об этом тогда сказал Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в которое входит КБ «Люлька». О каком типе детонационного двигателя речь шла, Федоров не уточнил.

В настоящее время существует три типа импульсных двигателей - клапанные, бесклапанные и детонационные.Принцип действия этих силовых установок основан на периодическом поступлении топлива и окислителя в камеру сгорания, где топливная смесь воспламеняется, а продукты сгорания выходят из сопла, образуя струйную струю. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном сгорании топливной смеси, при котором фронт сгорания распространяется быстрее скорости звука.

Пульсирующий реактивный двигатель был изобретен в конце 19 века шведским инженером Мартином Вибергом.Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в производстве, однако из-за особенностей сгорания топлива он ненадежен. Впервые двигатель нового типа серийно использовался во время Второй мировой войны в немецких крылатых ракетах Фау-1. Он был оснащен двигателем Argus As-014 компании Argus-Werken.

В настоящее время несколько крупных оборонных компаний в мире занимаются исследованиями по разработке высокоэффективных импульсных реактивных двигателей. В частности, работы проводят французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney.В 2012 году Лаборатория военно-морских исследований США объявила о своем намерении разработать спин-детонационный двигатель для замены обычных газотурбинных силовых установок на кораблях.

Двигатели с вращающейся детонацией отличаются от пульсирующих тем, что детонационное сгорание содержащейся в них топливной смеси происходит непрерывно - фронт горения движется в кольцевой камере сгорания, в которой происходит постоянное обновление топливной смеси.

.

Детонационный двигатель. Детонационный ракетный двигатель Жидкостный ракетный двигатель

Biuro Projektów Eksperymentalnych Lyulka разработала, изготовила и испытала опытный образец детонационного двигателя с импульсным резонатором с двухступенчатым керосиновоздушным сгоранием. По данным ИТАР-ТАСС, средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а продолжительность непрерывной работы - более десяти минут. До конца этого года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный импульсный детонационный двигатель.

По словам главного конструктора ОКБ Люлька Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивных и реактивных двигателей. Измеренные значения определяли тягу, а удельный расход топлива был на 30-50 процентов лучше, чем у обычных реактивных двигателей. В ходе экспериментов новый двигатель многократно включали и выключали, а также антипробуксовочную систему.

На основании проведенных исследований, полученных в ходе тестирования данных, а также анализа схемотехники КБ Люлька намерено предложить разработку целого семейства импульсных детонационных авиационных двигателей... В частности, могут быть разработаны маломощные двигатели для беспилотных летательных аппаратов и ракет, а также авиадвигатели со сверхзвуковым крейсерским режимом.

В будущем на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированные силовые установки для самолетов, способных совершать полеты в атмосфере и за ее пределами.

По оценке ОКБ, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолета в 1,5–2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационного оружия может увеличиваться на 30-50 процентов.При этом доля новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше, чем у обычных реактивных двигателей.

В марте 2011 года сообщалось, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя. Об этом тогда сказал Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в которое входит КБ «Люлька». О каком типе детонационного двигателя речь шла, Федоров не уточнил.

В настоящее время существует три типа импульсных двигателей - клапанные, бесклапанные и детонационные.Принцип работы этих силовых установок основан на периодической подаче топлива и окислителя в камеру сгорания, где топливная смесь воспламеняется и продукты сгорания вытекают из сопла, создавая струйную струю. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном сгорании топливной смеси, при котором по фронту сгорания распространяется более высокая скорость звука.

Пульсирующий реактивный двигатель был изобретен в конце 19 века шведским инженером Мартином Вибергом.Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в производстве, однако из-за особенностей сгорания топлива он ненадежен. Во-первых, новый тип двигателя серийно использовался во время Второй мировой войны на немецких маневрирующих ракетах Фау-1. Они были оснащены двигателем Argus As-014 производства Argus-Werken.

В настоящее время несколько крупных оборонных компаний в мире занимаются исследованиями по разработке высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы проводят французская компания SNECMA и американские General Electrical и Pratt & Whitney.В 2012 году Лаборатория военно-морских исследований США объявила о своем намерении разработать спин-детонационный двигатель для замены обычных газотурбинных двигателей на кораблях. электростанции.

Лаборатория военно-морских исследований США (NRL) намеревается разработать вращающийся детонационный двигатель (RDE), который потенциально может заменить обычные газотурбинные двигательные установки на кораблях. Согласно NRL, новые двигатели позволят военным снизить расход топлива при одновременном повышении энергоэффективности системы привода.

В настоящее время ВМС США используют 430 газотурбинных двигателей (ГТД) на 129 кораблях. Ежегодно они потребляют топлива на 2 миллиарда долларов. По оценкам NRL, благодаря RDE военные смогут экономить до 400 миллионов долларов в год на топливе. RDE сможет генерировать на десять процентов больше энергии, чем обычный ГТД. Опытный образец RDE уже построен, но когда такие двигатели начнут поступать в парк, пока неизвестно.

RDE основывается на достижениях NRL, полученных во время разработки Pulse Detonation Engine (PDE).Работа таких силовых установок основана на устойчивом детонационном горении топливной смеси.

Ротационные детонационные двигатели Отличаются от пульсирующих двигателей тем, что детонационное сгорание содержащейся в них топливной смеси происходит непрерывно - фронт горения движется в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.

Фактически, вместо постоянного фронтального пламени в зоне горения создается детонационная волна, движущаяся со сверхзвуковой скоростью.В такой волне сжатия происходит детонация топлива и окислителя, процесс с точки зрения термодинамики на порядок увеличивает КПД двигателя за счет компактности зоны сгорания.

Интересно, что в 1940 году советский физик Я.Б. Зельдович предложил идею детонационного двигателя в статье «Об энергозатратном детонационном сгорании». С тех пор многие ученые из разных стран, то США, то Германия, то наши соотечественники взяли на себя инициативу.

Лето, август 2016Российским ученым впервые в мире удалось создать полноразмерный жидкотопливный реактивный двигатель, работающий по принципу детонирующего сгорания топлива. Наша страна окончательно утвердила мировой приоритет в развитии новейших технологий на долгие годы после перестройки.

Почему так хорошо? новый двигатель? Реактивный двигатель использует энергию, выделяемую при сжигании смеси при постоянном давлении и постоянном фронте пламени. Газовая смесь топлива и окислителя быстро увеличивает температуру во время горения, и столб пламени, выходящий из сопла, образует реактивную плоскость.

При детонационном горении продукты реакции не успевают разложиться, так как процесс идет в 100 раз быстрее, чем горение и давление резко возрастает, но объем остается неизменным. Высвобождение такого количества энергии может фактически разрушить двигатель автомобиля, поэтому этот процесс часто ассоциируется со взрывом.

Фактически, вместо постоянного фронтального пламени в зоне горения создается детонационная волна, движущаяся со сверхзвуковой скоростью.В такой волне сжатия происходит детонация топлива и окислителя, этот процесс с термодинамической точки зрения увеличивает КПД двигателя на порядок за счет компактности зоны сгорания. Именно поэтому специалисты так рьяно взялись за разработку этой идеи.

Обычный жидкостный ракетный двигатель, который на самом деле представляет собой большую горелку, представляет собой не камеру сгорания и сопло, а топливный турбонасос (ТНА), который создает такое давление, что топливо проникает в камеру.Например, в российском ракетном двигателе РД-170 для энергетических пусковых ракет давление в камере сгорания составляет 250 атм, а насос, подающий окислитель в зону горения, должен создавать давление 600 атм.

В детонационном двигателе давление создается самой детонацией, которая представляет собой бегущую волну сжатия в топливной смеси, где давление без TPA уже в 20 раз выше, а турбокомпрессоры не используются. Для ясности, американский шаттл имеет давление в камере сгорания 200 атм, а детонационному двигателю в этих условиях нужно всего 10 атм для подачи смеси - это как у Саяно-Шушенского велонасоса и ГЭС.

В данном случае детонационный двигатель не только проще и на порядок дешевле, но и намного мощнее и экономичнее обычного ракетного двигателя.

На пути к реализации проекта детонационного двигателя возникла проблема борьбы с детонационной волной. Это явление представляет собой не просто ударную волну со скоростью звука, но и детонационную волну, распространяющуюся со скоростью 2500 м / с, не происходит стабилизации фронта пламени, смесь обновляется с каждым импульсом, и волна запускается заново.

До этого российские и французские инженеры разработали и построили пульсирующие реактивные двигатели, но не за счет детонации, а за счет пульсации обычного сгорания. Характеристики таких ПУВРД были низкими, и когда конструкторы двигателей разработали насосы, турбины и компрессоры, пришла эра жидкостных реактивных и ракетных двигателей, а пульсирующий режим остался в стороне от прогресса. Проницательные умы науки пытались совместить детонационное горение с ПУВРД, но частота импульсов обычного фронта горения не превышает 250 в секунду, а фронт детонации имеет скорость до 2500 м / с, а частота импульсов достигает нескольких тысяч в секунду.На практике казалось невозможным реализовать с такой скоростью обновление смеси и инициирование детонации одновременно.

В США можно было построить такой импульсный двигатель с детонацией и испытать его в воздухе, но он проработал всего 10 секунд, но американские конструкторы остались в приоритете. Но уже в 60-х годах прошлого века советский ученый Б.В. Войцеховский и практически одновременно с ним американец из Мичиганского университета Дж. Николс придумали идею создания петли детонационной волны в камере сгорания.

Как работает детонационный ракетный двигатель?

Такой роторный двигатель состоял из кольцевой камеры сгорания с форсунками, расположенными по ее радиусу для подачи топлива. Волна детонации бегает белкой по кругу по окружности, горючая смесь сжимается и выгорает, выталкивая продукты сгорания через сопло. В вращающемся двигателе мы получаем частоту вращения волны в несколько тысяч в секунду, его работа аналогична работе ракетного двигателя на жидком топливе, только более эффективно за счет детонации топливной смеси.

В СССР и США, а затем и в России ведутся работы по созданию роторного детонационного двигателя непрерывного действия для понимания процессов, происходящих внутри, и для этого существует целая наука - физико-химическая кинетика. Для расчета условий незатухания волн требовались мощные компьютеры, которые были построены совсем недавно.
В России над проектом такого роторного двигателя работают многие научно-исследовательские институты и конструкторские бюро, в том числе предприятие по производству двигателей космической отрасли НПО Энергомаш.При разработке такого двигателя на помощь пришел Фонд перспективных исследований, потому что получить финансирование от Минобороны невозможно - только для того, чтобы дать им гарантированный эффект.

Несмотря на это, при испытаниях в Химках в Энергомаше зафиксировано постоянное состояние непрерывной спиновой детонации - 8 тысяч. оборотов в секунду на кислородно-масляной смеси. При этом детонационные волны уравновешивали колебательные волны, а теплозащитные покрытия выдерживали высокие температуры.

Но не обольщайтесь, это всего лишь демонстрационный двигатель, который проработал совсем недолго и о его свойствах пока ничего не сказано.Но самое главное, что возможность создания детонационного горения и в России была создана полноразмерная спиновая машина, которая навсегда останется в истории науки.

Видео: «Энергомаш» первым в мире испытал детонационный ракетный двигатель на жидком топливе

Sp. полезная модель № 67402 в 2007 году.

Сейчас я также разработал концепцию роторного двигателя внутреннего сгорания, в котором детонационное (взрывное) сгорание поступающего топлива может быть организовано с повышенным выделением (примерно в 2 раза) энергии давления и температуры выхлопных газов при поддержание работоспособности двигателя.Следовательно, при увеличении примерно в 2 раза тепловой КПД двигателя, то есть примерно до 70%. Реализация этого проекта требует больших финансовых затрат на его разработку, подбор материалов и изготовление прототипа. А по свойствам и применению это двигатель, который является в первую очередь авиационным двигателем, а также вполне пригоден для автомобилей, самоходной техники и так далее, то есть необходим на современном этапе развития технологий и экологии. требования.

Его основными преимуществами будут простота конструкции, экономичность, экологичность, высокий крутящий момент, компактность, низкий уровень шума даже без использования глушителя.Его высокая производственная мощность и специальные материалы гарантируют защиту от копирования.

Простота конструкции обеспечивается поворотной конструкцией, в которой все части двигателя совершают простое вращательное движение.

Экологичность и эффективность обеспечивают 100% мгновенное сгорание топлива в прочной, высокотемпературной (около 2000 ° C), неохлаждаемой, отдельной камере сгорания, закрытой на это время клапанами. Охлаждение такого двигателя происходит изнутри (охлаждение рабочего тела) с возможным попаданием порций воды в рабочую секцию перед выпуском последующих порций рабочего тела (выхлопных газов) из камеры сгорания, благодаря чему дополнительное давление получается порядок пара и полезной работы на рабочем валу.

Высокий крутящий момент даже на низких оборотах (по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания), обеспечивается большой и постоянный размер рычага рабочего тела, прилегающего к лопасти ротора. Этот фактор позволит любому наземному транспорту отказаться от сложной и дорогостоящей передачи или хотя бы значительно ее упростить.

Несколько слов о конструкции и работе.

Двигатель внутреннего сгорания имеет цилиндрическую форму с двумя лопастными секциями ротора, одна из которых предназначена для всасывания и предварительного сжатия топливно-воздушной смеси и является известной и работоспособной секцией обычного роторного компрессора; второй, рабочий, модернизированный роторный паровой двигатель Марциневского; а между ними расположена статическая система из прочного термостойкого материала, в которой отдельная камера сгорания, закрытая для горения, с тремя невращающимися клапанами, 2 из которых являются свободными, лепесткового типа, а один регулируется для уменьшения давление перед входом очередной партии ТВС.

Рабочий вал вращается вместе с крыльчатками и лопастями при работающем двигателе. Во входном сечении лопатка засасывает и сжимает ТВС, а при повышении давления выше давления в камере сгорания (после того, как давление в ней сброшено), рабочая смесь загоняется в горячую (около 2000 ° С) камера, воспламеняется искрой и сразу же взрывается. При этом впускной клапан закрывается, он открывает клапан выдоха, и необходимое количество воды впрыскивается в рабочую часть перед открытием. Получается, что очень горячие газы под высоким давлением выпускаются в рабочую часть, причем часть воды превращается в пар, а парогазовая смесь вращает ротор двигателя, одновременно охлаждая его.По имеющейся информации, уже существует материал, длительное время выдерживающий температуру до 10 000 градусов С, из которого необходимо сделать камеру сгорания.

В мае 2018 года подана заявка на изобретение. В настоящее время заявка рассматривается с точки зрения ее достоинств.

Это инвестиционное приложение предназначено для финансирования исследований и разработок, создания прототипа, доработки и доводки до рабочего образца. этот движок ... Со временем этот процесс может занять год-два.Варианты финансирования дальнейшей разработки модификаций двигателя для разных устройств могут и должны будут разрабатываться отдельно для его конкретных образцов.

Дополнительная информация

Реализация данного проекта является практической проверкой изобретения. Получение рабочего прототипа. Полученный материал может быть предложен всему отечественному машиностроению для разработки модели Транспортного средства с эффективным двигателем внутреннего сгорания на основе договоров с разработчиком и уплаты комиссионного вознаграждения.

Вы можете выбрать собственное наиболее многообещающее направление для разработки двигателя внутреннего сгорания, такое как создание авиационного двигателя для ALS и предложение готового двигателя, а также установка этого двигателя внутреннего сгорания для собственной разработки SLA, прототип которой находится в стадии разработки. строительство.

Следует отметить, что рынок частных самолетов в мире только начинает развиваться, но в нашей стране он находится в зачаточном состоянии. И среди прочего а именно отсутствие подходящего двигателя внутреннего сгорания тормозит его развитие. И в нашей стране с ее бескрайними просторами такие самолеты будут востребованы.

Анализ рынка

Реализацией проекта является получение совершенно нового и перспективного двигателя внутреннего сгорания.

Сейчас упор делается на окружающую среду, и в качестве альтернативы поршневому двигателю внутреннего сгорания предлагается электродвигатель, но энергия, которая ему нужна, должна где-то производиться и храниться.Львиная доля электроэнергии вырабатывается на комбинированных теплоэлектроцентралях, которые не являются экологически чистыми, что приведет к значительному загрязнению их помещений. А срок эксплуатации энергоаккумулятора не превышает 2-х лет, где хранить этот вредный мусор? Результат предложенной конструкции - эффективный и безвредный, а не менее важный, комфортный и привычный двигатель внутреннего сгорания. Достаточно залить в бак некачественное топливо.

Результатом проекта является перспектива замены всех поршневых двигателей в мире именно так.Это перспектива использования огромной энергии взрыва в мирных целях, и конструктивное решение этого процесса в двигателе внутреннего сгорания предлагается впервые. К тому же это относительно недорого.

Уникальность дизайна

Это изобретение. Впервые предложена конструкция, позволяющая использовать детонацию в двигателе внутреннего сгорания.

Во все времена одной из основных задач при проектировании ДВС было приблизиться к условиям детонационного горения, но не допустить его возникновения.

Каналы монетизации

Продажа лицензий на добычу.

Что на самом деле стоит за сообщениями о первом в мире детонационном ракетном двигателе, который будет испытан в России?

В конце августа 2016 года мировые информационные агентства разослали сообщение: на одном из стендов НПО Энергомаш в подмосковных Химках появился первый в мире полноразмерный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), работающий на детонирующем сжигании топлива -. К этому событию отечественная наука и техника тянутся уже 70 лет.Идея детонационного двигателя была предложена советским физиком Я. Б. Зелдовичем в статье «Об использовании энергии в процессе детонационного горения», опубликованной в Journal of Technical Physics в 1940 году. С тех пор по всему миру проводились исследования и эксперименты по практическому внедрению перспективной технологии ... В этой гонке умов вперед двинулись сначала Германия, затем США, а затем СССР. И теперь Россия закрепила за собой важный приоритет в мировой истории технологий.В последнее время наша страна редко могла этим похвастаться.

На гребне волны

Испытания жидкостного ракетного детонационного двигателя


Каковы преимущества детонационного двигателя? Традиционные жидкостные ракетные двигатели, а также обычные авиационные поршневые или турбореактивные двигатели используют энергию, которая выделяется при сгорании топлива. В этом случае в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя образуется стационарный фронт пламени, в котором сгорание происходит под постоянным давлением.Этот нормальный процесс горения называется дефлаграцией. В результате взаимодействия горючего и окислителя температура газовой смеси резко повышается и из сопла поднимается огненный столб продуктов сгорания, образуя струю струи.

Детонация тоже горит, но происходит в 100 раз быстрее, чем горение на обычном топливе. Этот процесс настолько быстр, что детонацию часто ошибочно принимают за взрыв, тем более что выделяется так много энергии, что, например, двигатель автомобиля, когда это явление происходит в его цилиндрах, может фактически сломаться.Однако детонация - это не взрыв, а вид горения настолько быстрого, что продукты реакции даже не успевают расшириться, поэтому этот процесс, в отличие от дефлаграции, протекает с постоянным объемом и быстро возрастающим давлением.

На практике это выглядит так: вместо неподвижного фронта пламени в топливной смеси внутри камеры сгорания создается детонационная волна, движущаяся со сверхзвуковой скоростью. Эта волна сжатия детонирует смесь топлива и окислителя, и этот процесс термодинамически намного более эффективен, чем обычное сжигание топлива.КПД детонационного горения выше на 25-30%, то есть при сжигании того же количества топлива получается большая тяга, а за счет компактности зоны горения детонационный двигатель теоретически на порядок выше обычного ракетные двигатели по мощности, потребляемой на единицу объема.

Одного этого было достаточно, чтобы привлечь самое актуальное внимание знатоков этой идеи. Ведь возникший застой в развитии мировой космонавтики, полвека находящейся на околоземной орбите, в первую очередь связан с кризисом ракетных двигателей.Кстати, есть еще кризис в авиации, которая не способна превзойти порог трех скоростей звука. Этот кризис можно сравнить с ситуацией с поршневыми самолетами конца 1930-х годов. Винт и двигатель внутреннего сгорания исчерпали свой потенциал, и только появление реактивных двигателей позволило выйти на качественно новый уровень высоты, скорости и дальности полета.

Детонационный ракетный двигатель

Конструкции классических жидкостных ракетных двигателей совершенствовались в течение последних десятилетий и практически достигли своих пределов.Их специфические свойства могут быть увеличены только до очень незначительных пределов в будущем - на несколько процентов. Поэтому мировая космонавтика вынуждена идти по широкому пути развития: для пилотируемых полетов на Луну необходимо создавать ракеты-носители-гиганты, а это очень сложно и безумно дорого, по крайней мере для России. Попытка преодолеть кризис с ядерными двигателями натолкнулась на экологические проблемы. Возможно, появление детонационных ракетных двигателей еще рано сравнивать с переходом от авиации к реактивной тяге, но они способны ускорить процесс освоения космоса.Кроме того, у этого типа реактивного двигателя есть еще одно очень важное преимущество.

90 121 ГРЭС в миниатюре

Обычный ракетный двигатель - это, по сути, большая горелка. Для увеличения его тяги и удельных свойств необходимо увеличить давление в камере сгорания. В этом случае топливо, которое впрыскивается в камеру через форсунки, должно подаваться под более высоким давлением, чем в процессе сгорания, иначе поток топлива просто не сможет проникнуть в камеру.Поэтому самым сложным и дорогим узлом в двигателе на жидком топливе является не видимая на видном месте сопловая камера, а блок топливного турбонасоса (ТНА), спрятанный внутри ракеты среди хитросплетений трубопроводов.

Например, самый мощный в мире ракетный двигатель РД-170, созданный для первой ступени советской сверхтяжелой ракеты-носителя "Энергия" тем же НПО "Энергия", имеет давление в камере сгорания 250 атмосфер. Это много. Но давление на выходе кислородного насоса, нагнетающего окислитель в камеру сгорания, достигает 600 атм.Для привода этого насоса используется турбина мощностью 189 МВт! Только представьте: колесо турбины диаметром 0,4 м развивает в четыре раза мощность атомного ледокола «Арктика» с двумя ядерными реакторами! В то же время ТНА представляет собой сложное механическое устройство, вал которого совершает 230 оборотов в секунду и должен работать в среде жидкого кислорода, где даже самая маленькая искра, но песчинка в трубопроводе, приводит к взрыв. Технологии создания такого ТНА - основное ноу-хау Энергомаш, владение которым разрешено российской компанией, и сегодня они продают свои двигатели для использования в американских ракетах-носителях Atlas V и Antares.В США альтернативы российским двигателям пока нет.

С детонационным двигателем такие трудности не нужны, поскольку давление для более эффективного сгорания обеспечивается самой детонацией, которая представляет собой волну сжатия, проходящую через топливную смесь. Во время детонации давление повышается в 18–20 раз без ТНА.

Для получения условий камеры сгорания детонационного двигателя, эквивалентных, например, условиям камеры сгорания жидкого топлива American Shuttle (200 атм), достаточно создать давление в топливе... 10 атм. Необходимый для этого агрегат по сравнению с ТНА классического жидкотопливного двигателя похож на велосипедный насос возле Саяно-Сушенской ГРЭС.

Это означает, что детонационный двигатель будет не только более мощным и экономичным, чем обычный двигатель на жидком топливе, но и будет на порядок проще и дешевле. Так почему же дизайнерам не давали этой простоты 70 лет?

Импульс хода

Основная проблема, с которой столкнулись инженеры - как бороться с детонационной волной.Дело не только в усилении двигателя, чтобы он выдерживал повышенные нагрузки. Детонация - это не просто ударная волна, а нечто более хитрое. Ударная волна распространяется со скоростью звука, а волна детонации со сверхзвуковой скоростью - до 2500 м / с. Он не создает стабильного фронта пламени, поэтому работа такого двигателя пульсирующая: после каждой детонации необходимо доливать топливную смесь, а затем запускать в ней новую волну.

Попытки создать пульсирующий реактивный двигатель были предприняты задолго до идеи взрыва.В 1930-х годах были предприняты попытки найти альтернативу поршневым двигателям при применении пульсирующих реактивных двигателей. Меня снова привлекла простота: в отличие от авиационной турбины, в случае с импульсным воздушно-реактивным двигателем (PUVRD), не требовалось ни компрессора, вращающегося со скоростью 40000 об / мин, ни нагнетания воздуха в ненасыщенную нижнюю часть камеры сгорания, ни турбины. работает при температуре газа выше 1000 ° С. В ПУВРД давление в камере сгорания вызывало пульсации при сгорании топлива.

Первые патенты на пульсирующий реактивный двигатель были получены независимо в 1865 году Шарлем де Луврье (Франция) и в 1867 году Николаем Афанасьевичем Телешовым (Россия). Первая осуществимая конструкция ПУВРД была запатентована в 1906 году русским инженером В.В. Караводин, построивший годом позже модельную установку. Из-за ряда недостатков установка «Караводин» не была реализована. Первым PUVRD, который был запущен на реальном самолете, был немецкий Argus As 014, основанный на патенте 1931 года, выданном мюнхенским изобретателем Полом Шмидтом.Argus создавался с расчетом на «оружие возмездия» - крылатую бомбу Фау-1. Похожая конструкция была создана в 1942 году советским конструктором Владимиром Челомеем для первой советской маневренной ракеты 10X.

Конечно, эти двигатели еще не взорвались, потому что в них использовались обычные пульсации сгорания. Частота этих пульсаций была невысокой, что при работе издавало характерный для пулемета звук. Особенности ПУВРД из-за прерывистого режима работы, работа в среднем была невысокой даже после того, как конструкторы в конце 1940-х справились с трудностями создания компрессоров, насосов и турбин, турбореактивных двигателей и ракетных двигателей на жидком топливе стали королями небо, а ПУВРД остался на периферии технического прогресса.

Интересно, что первые ПУВРД создавались немецкими и советскими конструкторами независимо друг от друга. Кстати, не только Зельдовичу пришла в голову идея детонационного двигателя в 1940 году. При этом такие же мысли высказывали Фон Нейман (США) и Вернер Деринг (Германия), поэтому в мировой науке модель использования детонационного горения получила название ZND.

Заманчиво было совместить ПУВРД с детонационным горением. Но фронт обычного пламени распространяется со скоростью 60-100 м / с, а частота его пульсаций в ПУВРД не превышает 250 в секунду.А фронт детонации движется со скоростью 1500-2500 м / с, поэтому частота пульсаций должна быть тысячи в секунду. На практике было сложно добиться такой скорости обновления смеси и инициирования детонации.

Тем не менее, были предприняты усилия по созданию действующих импульсных детонационных двигателей. Работа специалистов ВВС США в этом направлении увенчалась созданием демонстрационного двигателя, который впервые поднялся в воздух 31 января 2008 года на экспериментальном самолете Long-EZ.В историческом полете двигатель проработал ... 10 секунд на высоте 30 метров. Однако приоритет в этом деле остался за США, и самолет по праву занял свое место в Национальном музее ВВС США.

Между тем уже давно изобретена другая, гораздо более перспективная схема детонационного двигателя.

Как белка на колесе

Идея закруглить детонационную волну и заставить ее двигаться в камере сгорания, как белка в колесе, возникла среди ученых в начале 1960-х годов.ХХ века. Явление спиновой (вращательной) детонации теоретически предсказал советский физик из Новосибирска Б.В. Войцеховского в 1960 году. Практически одновременно с ним, в 1961 году, ту же идею высказал американец Дж. Николлс из Мичиганского университета.

Роторный двигатель или двигатель спиновой детонации представляет собой конструктивно кольцевую камеру сгорания, в которую топливо подается с помощью радиально расположенных форсунок. Детонационная волна внутри камеры движется не в осевом направлении, как в ПУВРД, а в круговом направлении, сжимая и сжигая топливную смесь перед собой и в конечном итоге выталкивая продукты сгорания из сопла так же, как мясо винт мясорубки выталкивает фарш наружу.Вместо частоты пульсаций получаем частоту вращения детонационной волны, которая может достигать нескольких тысяч в секунду, т.е. на практике двигатель работает не как импульсный, а как обычный жидкотопливный ракетный двигатель со стационарным сгоранием, но намного эффективнее, ведь детонация топливной смеси в нем действительно происходит ....

В СССР, как и в США, работы над роторным детонационным двигателем ведутся с начала 1960-х годов, но опять же, несмотря на кажущуюся простоту идеи, ее реализация потребовала решения сложных теоретических вопросов.Как организовать процесс, чтобы волна не промокла? Необходимо было разбираться в самых сложных физических и химических процессах в газовой среде. Здесь расчеты проводились уже не на молекулярном уровне, а на атомном уровне, где встречаются химия и квантовая физика. Эти процессы более сложные, чем те, которые происходят при генерации лазерного луча. Таким образом, лазер уже давно находится в эксплуатации, а детонационный двигатель - нет. Чтобы понять эти процессы, необходимо было создать новую фундаментальную науку - физико-химическую кинетику, которой 50 лет назад не существовало.А для практического расчета условий, при которых детонационная волна не исчезнет, ​​а станет самодостаточной, потребовались мощные компьютеры, которые появились только в последние годы. Это было основанием для практического успеха в сдерживании детонации.

Активная работа в этом направлении ведется в США. Эти исследования проводятся Pratt & Whitney, General Electric, НАСА. Например, исследовательская лаборатория ВМС США разрабатывает для ВМФ газовые турбины спинового действия.ВМС США используют 430 газотурбинных установок на 129 кораблях, потребляя ежегодно 3 миллиарда долларов топлива. Внедрение более экономичных газотурбинных детонационных двигателей (ГТД) позволит сэкономить огромные деньги.

Десятки научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро работали и работают над детонационными двигателями в России. Среди них НПО Энергомаш, ведущее предприятие по производству двигателей в космической отрасли России, со многими компаниями, с которыми работает банк ВТБ.Работы над двигателем детонационной ракеты велись более года, но для того, чтобы верхушка айсберга этой работы засияла под луной в виде успешных испытаний, необходимо организационное и финансовое участие пресловутого Фонд перспективных исследований (FPI). Именно ФПИ выделил необходимые средства для создания в 2014 году специализированной лаборатории «Детонация ЖРД». В конце концов, несмотря на 70 лет исследований, эта технология все еще остается «слишком многообещающей» для России, чтобы ее могли финансировать такие клиенты, как Министерство обороны, которым, как правило, нужен гарантированный практический результат.И до этого еще далеко.

Укрощение строптивой

Хочется верить, что после всего сказанного выше становится понятна та титаническая работа, которая появляется между строк краткого протокола испытаний, прошедших на Энергомаше в Химках в июле-августе 2016 года: волны с частотой около 20 кГц (частота вращения волны 8 тысяч оборотов в секунду) на парах горючего «кислород - керосин». Нам удалось получить несколько детонационных волн, уравновешивающих друг друга вибрационными и ударными нагрузками.Специально разработанные в Центре им. Келдыша теплоизоляционные покрытия помогли выдержать высокие температурные нагрузки. Двигатель выдержал несколько пусков с экстремальными вибрационными нагрузками и сверхвысокими температурами без охлаждения слоя стенки. Особую роль в этом успехе сыграло создание математических моделей и топливных форсунок, которые позволили получить смесь необходимой консистенции для возникновения детонации ».

Конечно, важность достигнутого успеха не стоит переоценивать.Был разработан только демонстрационный двигатель, который проработал относительно короткое время, и о его истинных характеристиках ничего не сообщалось. По данным НПО Энергомаш, детонационный ракетный двигатель увеличит тягу на 10% при сжигании того же количества топлива, что и обычный двигатель, а удельный импульс тяги должен увеличиться на 10-15%.

Разработка первого в мире полноразмерного ракетного двигателя с детонацией дала России важный приоритет в мировой истории науки и техники.

Но главный результат состоит в том, что возможность организации детонационного горения в жидкостном ракетном двигателе практически подтверждена.Однако до применения этой технологии на реальном самолете еще предстоит пройти долгий путь. Еще один важный аспект - еще один мировой приоритет в этой сфере, высокие технологии с тех пор закреплены за нашей страной: впервые в мире в России был запущен полноразмерный ракетный двигатель детонации, и этот факт останется в истории России. наука и технология.

На практическую реализацию идеи детонационного ракетного двигателя потребовалось 70 лет упорного труда ученых и конструкторов.

Фото: Фонд перспективных исследований

Общая марка материала: 5

ПОДОБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ПО НАЗВАНИЕМ):

Графен прозрачный, магнитный и фильтрует воду. Отец видео - Александр Понятов и AMPEX

.

Испытания детонационных двигателей

Фонд перспективных исследований

Научно-производственное объединение «Энергомаш» испытало модельную камеру жидкотопливного ракетного двигателя, тяга которого составляла две тонны.Об этом в интервью «Российской газете» бессменный главный конструктор ООО «Энергомаш» Петр Левочкин. По его словам, эта модель работала на мазуте и кислородном газе.

Детонация - это горение вещества, в котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука. В этом случае через вещество распространяется ударная волна, за которой следует химическая реакция с выделением большого количества тепла. В современных ракетных двигателях сгорание топлива происходит с дозвуковой скоростью; этот процесс называется дефлаграцией.

Сегодня детонационные двигатели делятся на два основных типа: импульсные и роторные. Последние еще называют отжимом. В импульсных двигателях короткие всплески возникают при сгорании небольших порций топливовоздушной смеси. При роторном горении смесь горит непрерывно, не удерживаясь.

В таких электростанциях используется кольцевая камера сгорания, в которую топливная смесь подается последовательно через клапаны, расположенные радиально. В таких силовых установках не пропадает детонация - волна детонации «циркулирует» по кольцевой камере сгорания, топливная смесь за ней успевает регенерироваться.Роторный двигатель впервые начали изучать в СССР в 1950-х годах.

Детонационные двигатели могут работать в широком диапазоне скоростей полета - от нуля до пяти чисел Маха (0-6,2 тысячи километров в час). Считается, что такие силовые установки могут производить большую мощность при меньшем потреблении топлива, чем обычные реактивные двигатели. В то же время конструкция детонационных двигателей относительно проста: в них отсутствует компрессор и множество движущихся частей.

Новый российский жидкостный детонационный двигатель разрабатывают совместно несколько институтов, в том числе Московский авиационный институт, Институт гидродинамики им.Лаврентьева, Centrum Keldysz, Центральный институт авиационных двигателей им. Баранова и механико-математического факультета МГУ. Разработку курирует Фонд перспективных исследований.

По словам Левочкина, при испытаниях давление в камере сгорания детонационного двигателя составляло 40 атмосфер. При этом установка надежно работала без сложных систем охлаждения. Одной из задач исследований было подтверждение возможности детонационного горения топливно-кислородно-масляной смеси.Ранее сообщалось, что частота детонации в новом российском двигателе составляет 20 килогерц.

Первые испытания жидкостного ракетного двигателя с детонацией летом 2016 года. Неизвестно, проходили ли с тех пор повторные испытания двигателя.

В конце декабря 2016 года американская компания Aerojet Rocketdyne подписала соглашение с Американской национальной лабораторией энергетических технологий на разработку новой газотурбинной силовой установки на базе роторного детонационного двигателя. Работы по созданию прототипа новой установки, завершение которой запланировано на середину 2019 года.

По предварительным оценкам, газотурбинный двигатель нового типа будет иметь как минимум на пять процентов лучший КПД, чем традиционные установки этого типа. При этом сами установки можно сделать более компактными.

Василий Сычев

.

Смотрите также