Всі без винятку автомобілі ВАЗ, починаючи від моделі 2101 і закінчуючи сучасними версіями, оснащуються бензиновими силовими установками, які є більш пріоритетними у всіх автомобільних виробників.
Нормальне функціонування будь-якого бензинового мотора забезпечується низкою чинників - дотриманням правильної пропорції паливо-повітряної суміші, якістю бензину, відповідним кутом випередження запалювання, станом ЦПГ. У разі невідповідності хоча б одного з цих факторів можлива поява такого негативного ефекту як детонація.
Детонація - що це таке
Детонація - це просто неправильне згоряння суміші. Але якщо вчасно не вжити заходів, то детонація двигуна ВАЗ може мати сильні негативні наслідки. Особливість цього ефекту криється в самозаймання горючої суміші за рахунок впливу високих температур і тиску в циліндрах.
При нормальній роботі двигуна згоряння горючої суміші проходить в три етапи.
- Індукційний, проходить на підході поршня до верхньої мертвої точки. При цьому етапі відбувається початок виникнення вогнища полум'я від іскри, який в подальшому формує фронт полум'я, причому все це супроводжується неінтенсивним наростанням тиску в камері згоряння.
- Формування та проходження фронту полум'я по камері згоряння, в результаті чого основна маса суміші згоряє, і супроводжується це все різким зростанням тиску і температури.
- Догорание залишків суміші, які залишилися за фронтом, а також знаходяться біля стінок циліндра. Ось між переходом від другого етапу до третього і можливе виникнення детонації. Висока температура і тиск, який виникає при другому етапі, призводить до появи швидкоплинних хімічних реакцій в незгорілої суміші, в результаті чого вона займається. Таке горіння відбувається дуже швидко (до 1200 м / с) і у вигляді вибуху, що супроводжується утворенням ударних хвиль, що мають руйнівний характер.
Ці хвилі приводять до руйнування пристінкових шарів газів, що забезпечує підвищення теплообміну, через що стінки циліндрів і інші складові ЦПГ перегріваються. Також вибухова хвиля руйнує масляну плівку стінок, в результаті чого підвищується тертя між циліндрами і кільцями. Детонація має і механічний вплив на елементи поршневої групи - різке зростання тиск призводить до появи ударних навантажень на днище поршня, клапана, стінки циліндрів, приводячи до їх пошкоджень.
На малюнку показано, як відбувається нормальне і детонационное згоряння палива.
Зліва - нормальне згоряння; праворуч - детонационное згоряння
Причини виникнення
Якщо розглядати цей ефект тільки на двигунах автомобілів ВАЗ, то виникнути він може на будь-якому з них - і морально застарілому моторі моделі 2106, і сучасної установці тієї ж версії 2114 і ін.
Є певні причини виникнення детонації ВАЗ, і вони такі:
- Невідповідність пропорцій горючої суміші. У надмірно збагаченої горючої суміші після попадання в циліндр через вплив високих температур у віддалених куточках камери згоряння можливе виникнення окислювальних процесів, які і є першопричиною детонації;
- Порушення кута випередження запалювання. При збільшенні кута всі процеси в циліндрах проходять ще до підходу його до ВМТ. Звідси і високий тиск з температурою, і поява хімічних реакцій з частиною суміші.
- Октанове число. Чим воно нижче, тим вище ймовірність появи детонації. Пояснюється це все тим, що низькооктановий бензин більше схильний до вступу в реакції.
- Високий ступінь стиснення. Підвищення цього параметра вище норми призводить до збільшеним показниками тиску і температури в циліндрах, які і є каталізаторами появи реакцій.
Всі описані фактори появи такого ефекту однакові для всіх бензинових моторів, тому причини детонації карбюраторного двигуна ті ж, що і інжекторного.
Детонація і краплинне запалювання
Бувають випадки, коли виникає детонація при виключенні запалення ВАЗ-2106 або будь-який інший версії. Тобто, силова установка продовжує самостійно працювати навіть після того як припинена подача іскри. Тут теж відбувається процес самозаймання, але проходить він кілька з інших причин. Таке займання походить від якихось надмірно нагрітих елементів ЦПГ. Цей ефект називається «краплинне запалювання», і це вже не детонація двигуна ВАЗ-2106. Не варто плутати ці два поняття, оскільки вони абсолютно різні.
Наслідки. методи боротьби
Детонація карбюраторного двигуна супроводжується появою металевого стуку, особливо під навантаженням. Багато хто сприймає його як «дзвін пальців» поршнів, однак чіткий звук, як ніби відбувається удар металу об метал, відбувається через вибухової хвилі.
Наслідки цього ефекту, якщо не вжити заходів - дуже серйозні. Перегрів складових частин може призвести до пробою головки блоку. Відсутність масляної плівки, яка руйнується через вплив детонації, підвищує тертя і призводить до прискореного зносу елементів ЦПГ. І нарешті, механічний вплив ударної хвилі разом з високою температурою може стати причиною прогорання поршня, руйнування перемичок між кільцями, вигину шатуна, підгоряння тарілок клапанів.
Наслідки детонаційного згоряння суміші
Пробій прокладки ГБЦ
Особливості інжекторних моторовЕффектівно боротися з цим ефектом на карбюраторних двигунах можна декількома способами. В першу чергу при появі детонації слід замінити паливо, особливо якщо перед цим здійснювалася заправка на станції з сумнівною якістю палива. Якщо ж паливо підозр не викликає, то варто перевірити запалювання і встановити більш пізній кут випередження шляхом проворота трамблера.
Причини детонації інжекторного двигуна ідентичні карбюраторному, але у таких моторів є крім металевого дзвону ще ряд ознак, що вказують на виникнення цього ефекту.
А все тому, що двигун з такою системою харчування є більш досконалим. У нього процеси сумішоутворення і подачі суміші в циліндри контролюється електронним блоком управління на основі показань безлічі датчиків. Також він в залежності від режиму роботи мотора ще й самостійно підбирає і встановлює кут випередження. Тобто, водій самостійно встановити запалювання вже не може.
Електронний блок здатний відстежити і поява детонації. Для цього всі інжекторні мотори обладнані датчиком детонації (ДД).
Цей датчик здатний виявити появу детонаційного згоряння, а ЕБУ на основі його даних вже вживе заходів. Наприклад, якщо причина детонації двигуна ВАЗ-2109, оснащеного инжекторной системою харчування, - неякісне паливо, і датчик вловив поява ефекту, ЕБУ просто зменшить кут випередження запалювання і детонація припиниться.
Датчик детонації, принцип його роботи
Конструктивно всі датчики детонації однакові і в їх основі лежить п'єзоефект, тобто механічна дія перетворюється в електричну. І чим більше механічний вплив, тим більше енергії датчик здатний виробити.
Основною складовою цього датчика є п'єзоелемент, який від механічного впливу виробляє електричний струм. При нормальному режимі роботи цей датчик виробляє електроімпульси невеликої сили, які не пропускаються резистором, наявному в конструкції.
Під час виникнення детонації, ударні навантаження і вібрація значно зростають, тому посилюється вплив на п'єзоелемент. При досягненні певної сили струму, яку виробляє датчик, відбувається пробій резистора і імпульс надходить на ЕБУ, що і є для нього сигналом, що потрібно вживання заходів для усунення з'явився неправильного згорання.
Оскільки ДД працюють за одним принципом, то схема датчика детонації ВАЗ-2110 така ж, як і на моделях 2107, 2109 (інжекторні версії), 2114 і т. Д.
Схема підключення ДД
Ознаки несправності датчика детонації (ДД)
Відзначимо, що несправність ДД може вплинути на працездатність силової установки. Справа в тому, що якщо ЕБУ виявить, що він не працює, то він переведе роботу мотора в аварійний режим, при якому буде встановлено пізніше запалювання, щоб повністю виключити можливість виникнення детонаційного згоряння.
Ознаки несправності датчика детонації ВАЗ-2110 такі:
- Нестабільна робота двигуна на ХХ;
- Падіння потужних показників двигуна;
- Підвищення витрат на бензин;
- Утруднений пуск двигуна;
Загалом, все те, що є наслідком пізнього запалювання. Ознаки несправності датчика детонації ВАЗ-2114 або будь-який інший инжекторной моделі ВАЗ - ідентичні.
Але такі ознаки можуть давати не тільки ДД, а й інші датчики, які відповідають за роботу системи живлення, тому важливо знати, як перевірити датчик детонації ВАЗ-2110. В іншому випадку, можна довго шукати причину неправильної роботи мотора. Часто автовласники не звертають уваги саме на ДД, грішачи на інші елементи.
Де шукати і як перевірити датчик детонації
Для того, щоб перевірити його, необхідно ще знати, де знаходиться датчик детонації ВАЗ-2110. Тут все просто, щоб він міг ефективно вловлювати вібрації, його помістили на блок циліндрів. Місце його розташування багато в чому залежить від конструктивних особливостей самого мотора.
На 8-клапанних моторах він розташований зазвичай в зоні прямої видимості і дістатися до нього зазвичай легко. Тому визначити, де знаходиться датчик детонації на ВАЗ-2107 (інжектор), нескладно. Він встановлений з боку випускного колектора і являє собою масивну шайбу і йде до неї проводкою і закріплену на двигуні за допомогою болта.
А ось на 16-клапанних моторах місце установки дещо інше, ніж розташування датчика детонації на ВАЗ-2107 (інжектор). Через те, що головка блоку значно масивніший, датчик розташували нижче - під випускним колектором, тому доступ до нього обмежений, і часто до нього дістатися можна тільки з-під авто на естакаді або оглядовій ямі.
І хоч місце розташування ДД може дещо відрізнятися через конструкції мотора, але підключення його завжди ідентично. Так, схема підключення датчика детонації ВАЗ-2109 з інжекторним двигуном, така ж, як і на моделі 2114.
Перевірка датчика детонації ВАЗ-2110 може виконуватися двома способами.
Перший з них має на увазі наявність тестера, перекладеного на замір опору (рівень виміру - до 2 кОм).
Перевірка датчика детонації тестером
Для перевірки всього лише слід від'єднати колодку з проводкою від ДД і до контактів датчика підключити тестер. Потім слід наносити легкі удари ключем по болту кріплення ДД і стежити за показаннями на дисплеї тестера.
Після підключення на дисплей виведеться певне значення опору датчика. У момент удару по болту, опір буде різко зростати, але потім повертатися до старого показником. Якщо цього не відбувається (опір не піднімається, або; не повертається) датчик несправний і вимагає заміни.
заміна датчика
З тим, як перевірити датчик детонації ВАЗ-2114 або будь-який інший моделі, розібралися. Відзначимо, що цей датчик ремонту не підлягає і якщо він несправний, то необхідно його замінити.
Заміна датчика детонації ВАЗ-2114 - операція проста, але може бути утруднена поганим доступом до нього (16-клапанні мотори). Для зміни ж знадобитися всього лише новий елемент і ріжковий ключ відповідних розмірів.
Перед відкручуванням кріпильного болта слід попередньо від'єднати колодку з проводами. Потім болт викручується, знімається старий датчик, а на його місце встановлюється новий і надійно фіксується все тим же кріпильних елементом. І тільки після цього підключається колодка з проводами.