Преждевременное воспламенение (Калильное зажигание)

Этот вид нарушения протекания сгорания возникает вследствие преждевременного, до подачи искры, самовоспламенения топлива от перегретых поверхностей камеры сгорания или перегретого нагара на этих поверхностях. Перегретыми поверхностями могут быть выпускные клапаны, отдельные участки головки цилиндра, днища поршня. Чаще всего источником самовоспламенения являются центральный электрод свечи зажигания или тлеющий нагар (такой вид самовоспламенения называют калильным зажиганием). Внешними проявлениями преждевременного воспламенения являются:

снижение мощности двигателя;

увеличение удельного расхода топлива;

перегрев двигателя;

в карбюраторных двигателях при выключении зажигания двигатель продолжает некоторое время работать;

при калильном зажигании может быть слышен глухой гул.

Признаки преждевременного самовоспламенения похожи на признаки детонационного сгорания, но здесь отсутствуют металлические стуки.

Индикаторные диаграммы двигателя: 1– при нормальной работе; 2 – при преждевременном воспламенении

Калильное зажигание может возникать при открытии дроссельной заслонки после длительной работе двигателя на холостом ходу с отложением нагара. При переходе к большим нагрузкам нагар перегревается, отдельные его частички могут отслаиваться от стенок, и в период газообмена в результате обдува нагара свежим зарядом они могут начинать тлеть. В процессе сжатия могут создаться условия, при которых горючая смесь преждевременно самовоспламенится. По мере выгорания нагара достаточно быстро калильное зажигание прекращается.

Преждевременное самовоспламенение от перегретых поверхностей имеет свойство самоусиления. По мере перегрева двигателя самовоспламенение наступает все раньше, температура деталей двигателя растет. Длительная работа двигателя в таком режиме может привести к оплавлению или прогару днища поршня.

Для снижения вероятности преждевременного самовоспламенения необходимо исключить работу двигателя на режимах, способствующих отложению нагара (температурный режим, состав горючей смеси), форма камеры сгорания не должна иметь острых кромок, применять соответствующие по калильному числу свечи зажигания.

Калильное число – условное число, характеризующее интенсивность охлаждения центрального электрода и юбки его изолятора. В зависимости от тепловой напряженности рабочего процесса конкретной модели двигателя калильное число примененной в нем свечи зажигания должно быть вполне определенным. Это связано с тем, что температура указанных элементов свечи зажигания на всех режимах работы двигателя должна быть в пределах 400 - 800^°С. При более низких температурах происходит отложение на них сажи и масляного нагара (возможность самовоспламенения или замыкания межэлектродного зазора), а при более высоких они становятся источником преждевременного самовоспламенения.

Промышленностью выпускаются свечи зажигания с разными значениями калильных чисел. В России выпускаются свечи зажигания с калильными числами 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26. Маркировка российских свечей зажигания содержит их калильное число и конструктивные особенности. Например: А 17 ДВ-10. Первой в обозначении стоит буква “А”, что означает резьбу М14х1,25. Затем может стоять буква “К” - коническое посадочное место или М - малогабаритная свеча; если буквы нет, то плоское уплотнительное седло. Далее указывается (условно) калильное число свечи (по ГОСТ 2043-74 это 8, 11, 17, 20, 23, 26). Чем выше число, тем “холодней” свеча, т.е. выше интенсивность охлаждения. Позиция после калильного числа предназначена для указания длины резьбовой части: “Д” - резьбовая часть имеет длину 19 мм, “Н” - 11 мм; если таких букв нет, то длина резьбы 12 мм. На следующей позиции ставят букву “В”, если тепловой конус изолятора выступает из корпуса внутрь камеры сгорания. Отсутствие этой буквы соответствует конусу, утопленному в корпус. Далее могут быть цифры, указывающие на особенности конструкции свечи. Например, А17ДВ и А17ДВ-10. Первая свеча для автомобилей ВАЗ-2101- 07, вторая для ВАЗ-2108-09 и имеет усиленные, более долговечные электроды, о чем говорит цифра 10.