- Detonacja to najczęstszy typ nieprawidłowego spalania w silnikach z iskrowym zapłonem.
- Metaliczne dźwięki, przegrzewanie, spadek mocy, czarny dym, wzrost zużycia paliwa.
- Uszkodzenia: pęknięcie głowicy, rozerwanie, stopienie zaworów i świec.
- Najważniejsze czynniki spalania: stopień sprężania, kształt komory, położenie świecy, stan ścianek.
Avant de lire l’article complet, nous tenons à préciser qu’il se réfère à un phénomène qui ne se produit que dans les voitures à allumage par étincelle, essence ou GPL. Si vous conduisez une voiture diesel, cet article n’est pas pour vous.
Nieprawidłowe spalanie paliwa może wystąpić z powodu zjawiska detonacji lub zapłonu wtórnego, a dokładniej wtórnej iskry. W obu przypadkach nieprawidłowe spalanie może poważnie uszkodzić silnik i części pomocnicze.
Spalanie detonacyjne to najczęstszy typ nieprawidłowego spalania, który może wystąpić w silnikach z zapłonem iskrowym (benzyna, LPG). Detonacja ma miejsce z powodu pewnych zmian warunków, takich jak: zwiększenie stopnia sprężania silnika, zmiana paliwa, itd.
Jakie są objawy silnika, w którym występują zjawiska detonacji?
Zewnętrznymi objawami detonacji są metaliczne dźwięki w cylindrach, nadmierne nagrzewanie się silnika, nagły spadek mocy, pojawienie się czarnego dymu z wydechu i znaczący wzrost zużycia paliwa.
Jeśli dużo jeździ się samochodem, w którym występują te objawy, zużycie silnika wzrasta i mogą wystąpić poważne uszkodzenia, takie jak: pęknięcie lub rozerwanie głowicy tłoka, stopienie zaworów wydechowych, itd.
Jeśli znajdziesz się w takiej sytuacji, samochód musi zostać naprawiony tak szybko, jak to możliwe.
Spalanie z zapłonami wtórnymi to drugi typ nieprawidłowego spalania, który może wystąpić w samochodach benzynowych, kiedy mieszanka powietrzno-paliwowa zapala się nie tylko przez iskrę elektryczną wywołaną przez świecę zapłonową, ale także przez wtórne źródło, na przykład żarzący się punkt lub bardzo gorąca powierzchnia.
Jeśli zapłon wtórny występuje przed zapłonem przez świecę, mamy do czynienia z przedwczesnym zapłonem, a jeśli po, mówimy o zapłonie wtórnym.
Przedwczesny zapłon mieszanki prowadzi do gwałtownego działania, zmniejszenia mocy i zwiększenia zużycia paliwa, ale również możliwego wystąpienia zjawiska detonacji. Działanie silnika z zjawiskami zapłonu wtórnego prowadzi do uszkodzenia tłoka poprzez stopienie jego głowicy w środku lub na obrzeżach. W rzadkich przypadkach może dojść do stopienia centralnej elektrody świecy zapłonowej.
Zjawiska detonacji i zapłonu wtórnego silnie wpływają na silnik. Dlatego ważne jest, aby znać czynniki wpływające na spalanie i zapłon w silnikach z zapłonem iskrowym.
Spalanie jest wpływane przez wiele czynników, które można podzielić na czynniki konstrukcyjne, funkcjonalne i stanowe. Najważniejsze są czynniki konstrukcyjne: stopień sprężania, kształt komory spalania, położenie świecy zapłonowej, natura i stan ścianek komory spalania.
Stopień sprężania. Zwiększenie stopnia sprężania determinuje wzrost temperatury i ciśnienia na końcu sprężania, tym samym przyczyniając się do zwiększenia prędkości rozprzestrzeniania się czoła płomienia, co prowadzi do skrócenia czasu trwania procesu spalania.
Wraz ze wzrostem stopnia sprężania wzrasta efektywność cieplna cyklu silnika, a ekonomiczność się poprawia. Jednakże, wzrost stopnia sprężania jest ograniczony przez wystąpienie zjawiska detonacji.
Optymalny stopień sprężania dla dzisiejszych samochodów benzynowych wynosi od 10 do 11, z wyjątkiem samochodów wyścigowych, których stopień jest wyższy.
Kształt komory spalania. Im bardziej kompaktowa komora spalania, tym krótsza jest odległość, którą musi pokonać płomień, a całkowity czas spalania w cylindrze jest krótszy.
Czynniki funkcjonalne
Prędkość obrotowa silnika. Wraz ze wzrostem prędkości, zmniejsza się ryzyko wystąpienia detonacji, ze względu na wzrost turbulencji i większą prędkość rozprzestrzeniania się czoła płomienia.
Warunki termiczne silnika. Im wyższa temperatura, tym bardziej wzrasta temperatura mieszanki końcowej, co ułatwia jej samozapłon i zwiększa intensywność detonacji.
Uwaga! Detonacja jest silnie wpływana przez jakość paliwa. Paliwo, które łatwiej się utlenia, ma większą skłonność do detonacji.
Im wyższa liczba oktanowa, tym większa odporność paliwa na samozapłon i mniejsza skłonność do detonacji.
Źródło: Fratila Gheorghe; Fratila Mariana; Samoila Sterian; Automobile Construction, entretien et réparation, Editura Didactica e Pedagogica, Bucarest, 2011, ISBN: 978-973-30-2857-4, Pag. 37-38-39-40