Детонация двигателя при выключении зажигания?

Довольно часто можно услышать или прочитать такое выражение — детонация двигателя после выключения зажигания. Что при этом имеют в виду? Нередки ситуации, в основном на карбюраторных двигателях (почему именно на них — будет рассказано ниже), когда по окончании поездки водитель поворачивает ключ зажигания, а двигатель не глохнет, или начинает дергаться, словно в припадке.

Вот это явление некоторые и называют детонацией. Правомерность этого термина рассматривается в предлагаемой статье.

Что такое детонация?

Для протекания рабочего процесса в двигателях внутреннего сгорания требуются 2 условия:

1. создание и подача в цилиндры горючей топливно-воздушной смеси;
2. последующее ее поджигание.

На дизелях смесь воспламеняется самостоятельно за счет высокой температуры, возникающей в камере сгорания в конце хода сжатия. В бензиновом двигателе ее нужно поджечь. Для этой цели используются свечи зажигания. Как происходит процесс воспламенения в нормальных условиях?

После подачи высокого напряжения между электродами свечи образуется искра, от которой загорается горючая смесь. Если посмотреть процесс сгорания в замедленной съемке, будет видно, что факел пламени проходит последовательно весь объем камеры сгорания от свечи до наиболее удаленных стенок со скоростью около 50 метров в секунду.

Однако в некоторых случаях процесс горения происходит по-другому. После того как фронт пламени начал распространяться, из-за высокой температуры происходит самопроизвольное воспламенение смеси в сжатом объеме. Возникает волна давления, еще более ускоряющая процесс воспламенения, в результате чего процесс горения разгоняется до сверхзвуковых скоростей (от 1 до 2-х километров в секунду).

Это похоже на взрыв, отсюда и металлические звуки, вызываемые ударной волной. Причем последняя вызывает механические повреждения деталей (поршни, кольца, клапаны).

Причины, вызывающие детонацию:

• высокая степень сжатия в цилиндрах;
• неподходящий сорт бензина или его низкое качество (недостаточное октановое число);
• слишком большой угол опережения зажигания;
• движение на низких оборотах двигателя;
• увеличение нагрузки;
• повышенный нагрев мотора;
• высокая температура атмосферного воздуха.

Детонация проявляется только в движении, отсюда можно сделать вывод: при выключении зажигания происходит не детонация двигателя, а что-то другое.

Дизелинг

Так называют рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя, протекающий подобно дизельному циклу. Как было сказано выше, детонация проявляется на работающем двигателе под нагрузкой. Значит, ее не может быть даже на холостых оборотах. Почему же не глохнет мотор с выключенным зажиганием?

Одна из причин этого феномена — чрезмерный нагрев двигателя при высокой степени сжатия в цилиндрах. После отключения зажигания коленчатый вал до полной остановки еще несколько секунд вращается по инерции, и время каждого такта увеличивается. Поскольку зажигание выключено, новых вспышек сначала нет.

В какой-то момент высокая температура воздушной смеси в течение увеличившегося промежутка времени приводит к такому нагреву смеси, что она самопроизвольно, при отсутствии искры, воспламеняется. То есть, воспламенение осуществилось по-дизельному. Коленчатый вал получил крутящий импульс и начал вращаться.

Однако с увеличением частоты вращения продолжительность такта сжатия сократилась, и смесь не успевает нагреться до температуры воспламенения. Вспышки прекращаются, и двигатель останавливается. Но тут снова увеличивается длительность времени сжатия, нагревшаяся смесь снова начинает воспламеняться, и так может продолжаться какое-то время.

Чаще всего двигатель все-таки останавливается сам. Если же этого не происходит, его нужно заглушить принудительно. Для этого достаточно включить передачу и отпустить педаль сцепления. При увеличившейся нагрузке мотор наконец заглохнет.

Дизелинг в общем-то — безобидный процесс. Вреда двигателю не приносит никакого, притом что случается довольно редко. Более того, это явление свидетельствует, что компрессия двигателя — отличная, — значит износа деталей шатунно-поршневой группы нет.

Калильное зажигание

Есть еще одно явление, приводящее к тому, что отключаемый двигатель продолжает работать. Это так называемое калильное зажигание, или «калилка», как говорят водители.

Суть его в том, что в рабочей камере некоторые детали (свечные электроды, кромка камеры сгорания в поршне, кромки выпускных клапанов) перегреваются до такой температуры, что играют роль запальной свечи. Двигатель с выключенным зажиганием продолжает работать как ни в чем не бывало.

Объясняется это тем, что воспламенение смеси происходит не от запальной свечи, а от наиболее горячей детали в камере сгорания. Вместо детали эту функцию может выполнять раскаленный слой нагара.

Есть некая аналогия со свечой накаливания в дизельном двигателе, однако в целом рабочий процесс происходит как и положено бензиновому мотору. В отличие от дизелинга, калильное зажигание весьма опасно тем, что его трудно заметить при движении, поскольку сопровождающие стуки заглушаются ревом мотора. А поскольку вызывается оно перегревом деталей двигателя, что само по себе должно насторожить, процесс этот, не будучи вовремя остановлен, приведет к еще худшим последствиям.

Результатом незамеченного калильного зажигания может быть: прогар или оплавление поршней, клапанных тарелок. Наименее опасный случай — оплавление свечных электродов.

Поэтому при подозрениях на «калилку» в первую очередь следует проверить свечи зажигания.

Дизелинг или калилка?

После теории можно «вернуться к нашим баранам». В начале статьи было сказано, что остановленный двигатель может работать только на карбюраторных движках. Объясняется это тем, что на дизельных и впрысковых моторах, как правило, имеется электромагнитный клапан отключения подачи топлива, работающий от ключа зажигания. После поворота ключа горючее в цилиндры не поступает, и «детонировать» больше нечему.

Как же узнать, в чем заключается причина, что двигатель после остановки якобы детонирует. Хотя, как было показано выше, термин «детонация» к этому случаю не подходит. На самом деле имеет место калильное зажигание, или дизелинг. Но что конкретно?

Уже было сказано, что «калилка» возможна как на работающем моторе, так и при выключенном зажигании. Что касается дизелинга, то он существует только на выключенном двигателе. Основные признаки двух явлений:

• Если после остановки мотора он работает словно в конвульсиях, то есть: схватит — заглохнет, схватит — заглохнет, — значит, имеет место дизелинг. Переменный характер вспышек обьясняется изменяющимся временем нагрева рабочей смеси для ее самовоспламенения.
• Признаком калильного зажигания является спокойная, ровная работа двигателя при выключенном зажигании. В этом случае вспышки инициируются раскаленными деталями двигателя, играющими роль свечей зажигания.

Выводы

1. Детонация в цилиндрах двигателя при его глушении — не что иное, как дизелинг, либо калильное зажигание.
2. Дизелинг — всего лишь курьезный момент, способный вызвать некоторое удивление водителя и свидетелей происходящего.
3. Что касается калильного зажигания — явление это опасное. Хорошо еще, если оно проявило себя при попытке остановки двигателя, и, заметив это, можно (и нужно!) принять меры к его недопущению в дальнейшем.