autofakty.pl

Spalanie stukowe – co to jest?

Spalanie stukowe I autofakty.pl Źródło: materiały multimedialne firmy NGK z serwisu youtube

Spalanie stukowe, zwane też spalaniem detonacyjnym – to groźny proces, zaburzający przebieg suwu rozprężania. Spalanie stukowe (detonacyjne) może doprowadzić do zniszczenia silnika.

Spalanie stukowe objawia się metalicznymi odgłosami z silnika, przy dużych obciążeniach (jazda z większą szybkością, gwałtowne dodanie gazu). Są one określane jako stuki albo metaliczne dzwonienie. Poza tym objawem spalania stukowego jest osadzanie się sadzy na końcówce układu wydechowego i jasny nalot na elektrodach świec zapłonowych.

Do spalania stukowego dochodzi w silnikach benzynowych i silnikach wysokoprężnych. Najczęściej zjawisko to występuje w starszych samochodach.

Jak pracuje silnik podczas spalania wewnętrznego?

Praca silnika spalinowego przebiega w bardzo precyzyjny sposób, a sam silnik wykorzystuje cztery suwy (ssania, sprężania, rozprężania i wydechu). Każde zaburzenie ma wpływ na właściwą pracę oraz trwałość jednostki napędowej i jej elementów. Spalanie stukowe zaburza właściwy przebieg trzeciego suwu – rozprężania, zwanego też suwem pracy.

W silniku, który pracuje prawidłowo, mieszanka paliwowo powietrzna zapala się od iskry, generowanej przez świecę zapłonową, przed końcem suwu sprężania. Płomień rozprzestrzenia się równomiernie po całej komorze spalania z prędkością od 30 do 60 m/s. Ze względu na dużą ilość gazów spalinowych, ciśnienie wzrasta do 60 kg/cm2, co wywołuje ruch tłoka, napędzający wał korbowy. Cały proces trwa około jednej tysięcznej sekundy.

W przypadku zaistnienia zjawiska spalania stukowego, dochodzi do zapłonu mieszanki paliwowo powietrznej, kiedy tłok nie znajduje się jeszcze w odpowiedniej pozycji (nie zakończył ruchu do góry). Dochodzi do tego na skutek działania wielu czynników (o nich dalej).

Proces spalania stukowego

Spalanie mieszanki paliwowo powietrznej, przy spalaniu stukowym, następuje z ogromną prędkością. Powstaje fala uderzeniowa o prędkości 1000 m/s, co jest powodem stuku. Dochodzi też do potężnego wzrostu ciśnienia i ponadnormatywnego wzrostu temperatury (nawet o 300 st. Celsjusza, do 900 st. Celsjusza) w komorze spalania. W tłok, który nie zakończył jeszcze ruchu do góry, uderza potężna siła. Powoduje ona obciążenie mechaniczne i cieplne tłoka, korbowodu i wału korbowego.

Skutki zaistnienia spalania stukowego

Spalanie stukowe może doprowadzić do takiego zniszczenia silnika, że jego naprawa będzie nieopłacalna.

Efektem spalania stukowego może być wypalona dziura w tłoku, pęknięty wał korbowy,albo inne, poważne uszkodzenia silnika.

Czujnik spalania stukowego I autofakty.pl Źródło: Bosch Autoparts

Co wywołuje spalanie stukowe (detonacyjne) w silnikach benzynowych?

Spalanie stukowe w silnikach wysokoprężnych

Powodem, który wywołuje spalanie stukowe w silnikach wysokoprężnych, jest zbyt szybkie odparowywanie paliwa w komorach spalania, przed momentem zapłonu. Powodem może być też zbyt wysoka temperatura silnika i zły skład mieszanki paliwowo powietrznej.

Jak producenci samochodów i paliw zapobiegają zjawisku spalania stukowego?

Nowoczesne silniki wyposażane są w jeden piezoelektryczny czujnik spalania stukowego, zapobiegający występowaniu zjawiska spalania stukowego. Czujnik jest przymocowany do kadłuba silnika. Ma niewielkie rozmiary i jest połączony przewodem z komputerem silnika. Spalanie stukowe wywołuje drgania mechaniczne silnika. W dużym uproszczeniu, przetwornik czujnika wykrywa je i przetwarza na odpowiednie napięcie prądu, wysyłając sygnał do komputera.Komputer ECU analizuje sygnały z czujnika. Na ich podstawie określa, w którym cylindrze dochodzi do spalania stukowego. Komputer reaguje, korygując wyprzedzenie kąta zapłonu.

Benzyna wzbogacana jest chemicznymi dodatkami, zwiększającymi liczbę oktanową.To tzw. antydetonatory lub środki przeciwstukowe. Obecnie stosuje się etanole, ETBE, toluen i kumen.

Zapobieganie spalaniu stukowemu w silnikach benzynowych

Zapobieganie spalaniu stukowemu w silnikach wysokoprężnych

Exit mobile version