Преждевременное воспламенение (калильное зажигание).

Рис. 41. Индикаторная диаграмма при преждевременном воспламенении

Сильно нагретые детали в камере сгорания двигателя, если их температура превышает некоторые пределы (700 – 800°С), могут вызвать преждевременное воспламенение рабочего заряда (калильное зажигание) до момента подачи искры (рис. 41). Источником преждевременного воспламенения могут также служить раскаленные части нагара. От накаленных поверхностей образуется фронт пламени, аналогичный пламени от искры, но момент воспламенения оказывается неуправляемым. Если калильное зажигание возникает достаточно рано во время сжатия, то происходит снижение мощности вследствие дополнительной работы сжатия для уже сгоревших газов.

Преждевременное самовоспламенение представляет собой наиболее опасный вид нарушения процесса сгорания. Оно вызывает очень резкое повышение теплоотдачи в стенки вследствие повышения давленийя и температуры, т.к. успевшие сгореть газы сжимаются поршнем и время контакта со стенками возрастает. Это приводит к быстрому самоусилению калильного зажигания, оно начинается все раньше и раньше в такте сжатия. Опасность преждевременного воспламенения усугубляется тем, что внешне оно проявляется в виде глухих стуков, которые не всегда удается на общем фоне при работе двигателя на больших нагрузках.

Чаще всего источником преждевременного воспламенения являются сильно нагретые центральные электроды и юбочки изолятора свечей. Поэтому свечи следует подбирать в строгом соответствии с особенностями двигателя. Они должны обладать достаточно высоким «калильным числом» и в тоже время не должны быть «холодными» – температура центральных электродоа свечи при работе двигателя на холостом ходе не должна быть ниже 400°С во избежание их ококсования.

Последующее калильное зажигание

Рис 42. Совмещенные индика­торные

диаграммы двигателя с искровым зажиганием: 1 — при нормальном сгорании, 2 — при наличии последующего калильного воспламенения

В автомобильных бензиновых двигателях с высокими степенями сжатия ε, особенно при работе на топливах с антидетонационными присадками, в несгоревшей части заряда могут возникнуть очаги калильного зажигания уже после того, как началось распространение фронта пламени от искры. Источником такого воспламенения являются взвешенные в рабочем заряде раскаленные (тлеющие) частицы нагара, отложившиеся в камере сгорания в процессе длительной работы двигателя на малых нагрузках и холостом ходе. От таких частиц начинают распространяться дополнительные фронты пламени и скорость сгорания в конце периода основного горения возрастает.

Подобное нарушение в бензиновых двигателях («rumble» – грохот) характерно для двигателей с большим рабочим объемом, имеющих большой запас мощности и работающих в условиях городской езды на малых нагрузках большую часть времени.

Воспламенение от сжатия при выключенном зажигании

Подобное нарушение встречается нередко и заключается в том, что двигатель продолжает работать некоторое время на холостом ходу после выключения зажигания.

При достаточно высоких значениях степени сжатия (ε>8) при провертывании коленчатого вала нормально прогретого двигателя с прикрытой дроссельной заслонкой, температура в конце процесса сжатия достигает значений, достаточных для самовоспламенения смеси при частоте вращения n=300 – 400 об/мин.

Радикальным способом предотвращения данного нарушения – прекращение подачи топлива после выключения зажигания.