Детонация. Теория и реалии...
вывод темы на печать
← Предыдущая тема Следующая тема →
Страница 1 из 1
Новая тема Ответить на тему Сообщение
NWorker93
# 07 Сентября 2007 11:18
Итак еще раз об этом противном явлении - о детонации. Сначала хотелось бы понять сам термин детонация. Что это такое? Прочитав кучу источников если кратоко, то детонация - это самопроизвольное возгорание топлива, при котором скорость горения гораздо выше обычного, можно даже сказать, что происходит не горение, а взрыв.
Далее - из-за чего может возникнуть детонация? Как правило на ум могут прийти только две вещи - это высокая температура в камере сгорания или сильное давление смеси на отдельных участках камеры сгорания, особенно если увеличена СЖ или присутствует сильный нагар. Что получаем в итоге - сильный удар в дно поршня, сопровождаемый характерным звуком в отдельных случаях.
Далее подходим к самому интересному моменту. Казалось бы фраза "если детонация, то сделай зажигание попозже" уже никого не удивит. Вопрос - как влияет момент зажигания на все вышесказанное. Ответ - никак. А смысл в том, что мы, слыша "звон" принимаем его за детонацию, но это не так. Дело в том, что это явление имеет разную природу. "Звон" также имеет место быть в том случае, когда давление в камере сгорания уже достаточно велико в тот момент, когда поршень находится достаточно близко к ВМТ, что обусловлено как раз ранним зажиганием. Вследствии чего тоже получаем удар в дно поршня. Но как я уже раньше сказал природа данного явления различна. Так вот... к чему это вся я? А к тому, что считаю не совсем корректно называть данное явление "детонацией" во втором случае, а так же считать, что детонацию можно убрать сделав зажигание позже.
Прошу высказаться по этому поводу.
ИМХО.
Michail_09
# 07 Сентября 2007 12:20
Мои скудные познания позволяют несколько поправить.
Прав, что Д - горение смеси с много более высокими скоростями, чем расчитывалось разработчиками двигла. Неправ, что при Д обязательно имеет место самопроизвольное возгорание. Для этого есть спец термин - дизелинг - работа двигла без участия системы зажигания.
Коли самовозгорание не причем, то, уменьшив УОЗ, от Д все таки избавляются.
Звук - скорее не реальный звон поршня, пальца, и т.д., а многократное отражение фронта высокого давления от стенок камеры. Отсюда для каждого двигла он свой специфический, определяемый размерами камеры сгорания. Все могут спутать механические стуки и Д, в том числе и контроллеры. Поэтому в них имеется алгоритм для надежного выявления Д. А именно учет собстванного шума двигла и возможность регистрации всплесков в воротах где может появиться Д.
Отчего появляется, х.з. но вероятно изза обогащенной смеси при определенных условиях- давление, температура и х.з. что еще.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 12:31
Michail_09 писал(а):

Коли самовозгорание не причем, то, уменьшив УОЗ, от Д все таки избавляются.


Физику процесса можешь набросать? Типа если зажигание позже, то не происходит того то и того то потому то и т.п.
К тому же, все таки считаю что сам термин детонация говорит сам за себя - несвоевременное самовозгорание (взрыв) смеси в камере сгорания, вследствии чего как раз и возникает взрывная волна, отражающаяся от стенок камеры сгорания.

Да и еще... вопрос на засыпку. Вчера иду по улице и тетенька на новом иноавто пытается заехать на прилегающую территорию и внатяг видимо пошло у нее - такой звон стоял. Это что было?
К тому же, некоторые тут писали, что и зажигание крутили и бенз 95 лили все равно звон стоит на отдельных режимах.
Рена
# 07 Сентября 2007 13:17
NWorker93 писал(а):

Michail_09 писал(а):

Коли самовозгорание не причем, то, уменьшив УОЗ, от Д все таки избавляются.


Физику процесса можешь набросать? Типа если зажигание позже, то не происходит того то и того то потому то и т.п.


Я думаю поскольку возгорание произошло раньше по разным причинам (здесь и самовозгорание и возгорание без разницы), а тут ещё поршень не дошёл до ВМТ вот и получаем "встречный" удар по поршню. Разумеется если зажигание позднее удара встречного по поршню нет, нет и детонации.
u313
# 07 Сентября 2007 13:44
Рена писал(а):

NWorker93 писал(а):

Michail_09 писал(а):

Коли самовозгорание не причем, то, уменьшив УОЗ, от Д все таки избавляются.


Физику процесса можешь набросать? Типа если зажигание позже, то не происходит того то и того то потому то и т.п.


Я думаю поскольку возгорание произошло раньше по разным причинам (здесь и самовозгорание и возгорание без разницы), а тут ещё поршень не дошёл до ВМТ вот и получаем "встречный" удар по поршню. Разумеется если зажигание позднее удара встречного по поршню нет, нет и детонации.


+1 И у меня примерно такие же представления о детонации от раннего зажигания.
Ну а еще причины:
Низкооктановый бенз и как следствие конкретное детонирование раньше искры
Тлеющий нагар поджигающий смесь (получается тоже ранне зажигание).

А что касается "тетки на бордюр", то видимо в этот момент большое разряжение в коллекторе, УОЗ уводится сильно вперед, вот и детонация. Т.е. просто перегрузка двигателя и нештатный режим нагрузки.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 13:46
Рена писал(а):

Я думаю поскольку возгорание произошло раньше по разным причинам (здесь и самовозгорание и возгорание без разницы), а тут ещё поршень не дошёл до ВМТ вот и получаем "встречный" удар по поршню. Разумеется если зажигание позднее удара встречного по поршню нет, нет и детонации.


Фишка в том, что везде пишут, что детонация сопровождается сверхзвуковым горением смеси, когда скорость горения в несколько раз превышает нормальную, что и вызвает разрушение поршней. Но простите с какого перепугу чуть раннее зажигание будет способствовать такому развитию событий. Поэтому я и говорю, что в данном случае имеем обычный проивоход, который сопровождается приблизительно теми же симптомами, что и детонация (звон). Но по физическому смыслу данное явление ничего общего с детонацией не имеет. Или я опять не прав. Объясните плиз.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 13:52
u313 писал(а):

Низкооктановый бенз и как следствие конкретное детонирование раньше искры
Тлеющий нагар поджигающий смесь (получается тоже ранне зажигание).


Вот уже лучше. Это и есть детонация. Осталось только две непонятки.
Первое. При детонации все же топливо горит как обячно или аномально с высокими скоростями, как собственно везде и пишут.
Второе. Каким образом ранний поджиг смеси может вызвать аномальное горение топлива если такое имеет место быть?
Neitrino
# 07 Сентября 2007 13:52
Мне кажеться что в общем смысле детонация это когда момент горения смеси не совпадает с нужным положением поршня, то есть поршень ещ идет на сжатие а тут смесь горит и его обратно пихает, соответственно отодвинув угол даем сжать нормально смесь, а вообще надо копать почему низкооктановый бензин начинает быстрее гореть чем высоко октановый, про самовозгорание это редкий случай, я думаю вме-таки горит от свечи, но слишком быстро.
Neitrino
# 07 Сентября 2007 13:53
Мне кажеться что в общем смысле детонация это когда момент горения смеси не совпадает с нужным положением поршня, то есть поршень ещ идет на сжатие а тут смесь горит и его обратно пихает, соответственно отодвинув угол даем сжать нормально смесь, а вообще надо копать почему низкооктановый бензин начинает быстрее гореть чем высоко октановый, про самовозгорание это редкий случай, я думаю вме-таки горит от свечи, но слишком быстро.
Рена
# 07 Сентября 2007 13:55
NWorker93 писал(а):

что детонация сопровождается сверхзвуковым горением смеси, когда скорость горения в несколько раз превышает нормальную, что и вызвает разрушение поршней. Но простите с какого перепугу чуть раннее зажигание будет способствовать такому развитию событий. Поэтому я и говорю, что в данном случае имеем обычный проивоход, который сопровождается приблизительно теми же симптомами, что и детонация (звон). Но по физическому смыслу данное явление ничего общего с детонацией не имеет. Или я опять не прав. Объясните плиз.


Тут ещё один фактор - степень сжатия, чем выше СЖ, тем видимо выше скорость сгорания и если СЖ выше чем нужно для данного топлива то никакое позднее зажигание не поможет, по скольку от высокой СЖ топливо будет само возгораться, а где - не знаю, может и ВМТ, а скорее ещё до ВМТ.
Т.е получаем детонацию опять же до вмт, как и в случае с нагаром и т.п.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 13:58
Neitrino
Если бы детонация (назовем это так) зависела только от УОЗ, то однажды настроив зажигание мы проблем бы не имели, при условии нормального бензина. Но на изношенных двигателя с высоким уровнем нагара детонация начинает проявляться даже при нормальном зажигании.

Вообще к чему я все это. Не есть ли "звон" не что иное, как звонкий стук деталей ЦПГ при достаточно большом износе, что особо проявляется на больших нагрузках?
NWorker93
# 07 Сентября 2007 14:18
Все... почитал тут статейку. Все понял.
http://www.autocenter.uz/forum/index.php?s=4e0dcf12443fe09013eb3a6b4f7b55b0&showtopic=175&mode=threaded&pid=1179
Очень дельно, доступно и понятно... главное, что почти так, как я и предполагал. Единственный вопрос, ответ на который я тут нашел - почему возникает детонация при раннем зажигании.
Neitrino
# 07 Сентября 2007 14:19
Детона́ция мото́рных то́плив ? процесс чрезмерно быстрого сгорания топливной смеси в цилиндре ДВС из-за накопления органических пероксидов в топливной смеси. Вызывает металлический ?стук?, вибрацию, а также перегрев двигателя и др. Стойкость топлив к детонации повышают антидетонаторы (например, метил-трет-бутиловый эфир). (По мат википедии)

Что интересно этиловый спирт еще более стойкий к детонации чем бензины, а учитывая что гонеться довольно просто. то если бы не заговор нефтянщиков то ...
allexe_44
# 07 Сентября 2007 14:22
я думаю так:
детонация возникает - когда фронт окончания горения пламени препятствует обратному ходу поршня - происходит резкий удар по поршню. Причины могут быть различны - например низкооктаноовое топливо - смесь горит "медленно". Для этого необходимо или отодвинуть зажигание на "раньше" или изменить камеру сгорания "увеличить" дефорсировать двигатель, или изменить фазы открытия и закрытия клапанов. Самое интересное - что максимальное КПД двигателя именно на грани детонации, т.е. фронт пламени догорает в НМТ.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 14:30
allexe_44 писал(а):

детонация возникает - когда фронт окончания горения пламени препятствует обратному ходу поршня


Еще раз - детонация это процесс аномального горение топлива, когла скорость горения возрастает в 100 раз. Практически это не горение, а взрыв.
allexe_44 писал(а):

например низкооктаноовое топливо - смесь горит "медленно".


Мне казалось что чем ниже октановое число топлива, тем смесь горит быстрее.
allexe_44 писал(а):

Самое интересное - что максимальное КПД двигателя именно на грани детонации, т.е. фронт пламени догорает в НМТ.

Детонации может вообще и не быть, допустим при заправке топливом с очень высокой степенью детонационной стойкости. Наибольший КПД определяется исходя из положения поршня и максимального давления газов в камере сгорания. Для стокового двигателя 21083 это 12-15 градусов после ВМТ.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 14:45
Приведу цитаты из ссылок, данных мною выше...
Условием, устраняющим детонацию, является обеспечение минимальной удаленности всех точек поверхности камеры сгорания смеси от свечи зажигания. Кроме того, нужно учесть температуру стенок камеры сгорания. Объем смеси, сгорающий последним, должен распологаться в холодной части камеры сгорания. В первую очередь должна сгореть смесь, находящаяся в зоне с самой высокой температурой стенок, вблизи выпускного клапана. По этой причине стараются свечу расположить как можно ближе в выпусному клапану.
То есть по сути поджиг смеси в ВМТ, что соответствует 0 градусов УОЗ является самым безопасным с точки зрения возникновения детонации, т.к. все точки камеры сгорания минимально удалены от свечи зажигания. И наоборот, чем раньше мы поджигаем смесь, когда поршень еще не дошел до ВМТ, тем больше вероятность детонации, т.к. увеличивается расстояние до поршня от свечи зажигания.

Но тут есть одно НО. Как всем известно занижаяя УОЗ тем самым мы снижаем КПД горения смеси, т.к. учитывая скорость перемещения поршня максимальное давление в камере сгорания создается позднее чем 12-15 градусов после ВМТ. По сути часть газов просто вылетают в трубу.
wraithik
# 07 Сентября 2007 14:52
NWorker93
Есть горение, это сгорание топлива в течение Х секунд.
Есть взрыв, это сгорание топлива за У секунд. У намного меньше Х.
При детонации получается взрыв, который мгоновенно сжигает томливо создавая огромную ударную нагрузку, собственно она и опасна. При горении, давлении нарастает плавнее, поэтому удар как бы задемпфированный и растянутый по времени. Максимальные нагрузки снижаются. Зажигание ставят АФАИК раньше, чтобы смесь не упевала детонировать, а начанала гореть, до момента детонации.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 14:57
wraithik писал(а):

Зажигание ставят АФАИК раньше, чтобы смесь не упевала детонировать, а начанала гореть, до момента детонации.


Привет приехали (хотя я тоже так раньше считал)... Одни говорят, что нужно зажигание делать позже во избежании детонации, ты же говоришь, что раньше. Странно. То есть ты хочешь сказать, что смесь самовоспламеняется (взрывается) раньше, чем ее успевают поджечь? То есть по твоей логике имея высокофорсированный двиг УОЗ на нем нужно увеличить, т.к. от высокого сжатия смеси, что максимально достигается в ВМТ смесь взрывается. Еще более чем странно.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 15:01
Исходя из того, что написано по ссылке (хотя можно и оспорить) процесс детонирования возникает УЖЕ во время горения топлива.
Опять же приведу выдержку по ссылке...

Часть смеси, сгорающей первой в камере сгорания вблизи свечи, расширяется, образуя как бы огневой диск или сферу, при повышенной температуре и сжимает остаток еще не сгоревшей смеси. По этой причине температура и давление несгоревшей смеси постоянно увеличивается, и сама эта смесь оттеняется в места, отдаленные от свечи. Если давление и температура в оставшейся несгоревшей смеси приблизят скорость распространения фронта пламени к скорости звука, то произойдет мгновенное воспламенение всей оставшейся массы, что вызовет резкий скачок температуры и давления. Своего рода микро взрыв. Такой тип сгорания называется детаннационным, проявляющимся в виде характерного постукивания. Скорости при детонации достигают 3-4км/сек, т.е. превышают нормальное сгорание в 100 раз!
NWorker93
# 07 Сентября 2007 15:13
wraithik
Хотя я кажется понял, что ты хотел сказать. Детонация возникает от того, что смесь сильно сжата, а детонационная стойкость топлива мала, то есть при сильном сжатии происходит взрыв смеси. Поэтому имеем две противоположности.
С одной стороны если смесь поджечь очень рано, когда поршень не дошел до ВМТ (УОЗ велик), то есть вероятность получить детонацию из-за того, что поршень сильно удален от свечи зажигания.
С другой стороны, если СЖ достаточно велика и октановое число бензина не высоко, то при позднем УОЗ получаем детонацию (самовоспламенение, взрыв) топлива из-за сильного сжатия.
Michail_09
# 07 Сентября 2007 15:16
NWorker93 писал(а):

Все... почитал тут статейку. Все понял.
http://www.autocenter.uz/forum/index.php?s=4e0dcf12443fe09013eb3a6b4f7b55b0&showtopic=175&mode=threaded&pid=1179
Очень дельно, доступно и понятно... главное, что почти так, как я и предполагал. Единственный вопрос, ответ на который я тут нашел - почему возникает детонация при раннем зажигании.


Замечательная статья из которой следует, что в большинстве случаев, самовозгорания смеси, как я и писал, никакого и нет. Поэтому связь УОЗ с бездетонационным режимом вполне четкая.
Итак связь. Момент искры установлен таким образом, чтобы 80 % смеси воспламенилось ко времени, когда поршень достиг угла 10-12 град после вмт. Если эти соотношения нарушаются, то при позднем УОЗ будет просто потеря мощности, а при раннем УОЗ часть смеси детонирует, повышая температуру смеси, и с определенного момента наступает лавинообразное детонирование еще большего количества смеси. И вот тут грань тонкая в том чтобы лавинообразного эффекта не произошло. Возможно, что если энергия нашла выход не в простой рост температуры , что способствует детонации, а в преобразование в крутящий момент без значительного роста температуры то и детонация либо не возникает, либо не развивается лавинообразно. Условием возможного преобразования энергии в крутящий момент является положение поршня значительно ниже вмт. Дальше законы термодинамики.

Еще один замечательный вывод - нет четкой грани между режимом с детонацией и без детонации. Точнее эта грань весьма условна. То есть в режиме, близком к детонации (в общепринятом понятии), некоторая часть смеси все же детонирует, но это никак пагубно не сказывается. С ухудшением условий детонирует большая часть и это начинает заметно проявляться.
allexe_44
# 07 Сентября 2007 15:28
Michail_09 писал(а):

когда поршень достиг угла 10-12 град после вмт.



для улучшения вентиляции камеры сгорания.
И в остальном согласен на все 100% с вами.
NWorker93
# 07 Сентября 2007 17:14
allexe_44 писал(а):

для улучшения вентиляции камеры сгорания.


=)
Для наибольшего КПД от сгоревшей смеси.
Таблицы УОЗ думаю не для лучшей вентиляции создавались и значения там разные, как раз для достижения макс. давления газов когда поршень находится в положении 10-12 град. после ВМТ в зависимости от внешних условий.
Новая тема Ответить на тему
Показать сообщения:
Страница 1 из 1
Перейти:
ИНФОРМАЦИЯ ПО ИКОНКАМ И ВОЗМОЖНОСТЯМ

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы можете вкладывать файлы
Вы можете скачивать файлы

© 2007-2020 autolada.ru - автомобильный форум

По вопросам рекламы Поиск
  •  
  •