Преждевременное воспламенение

Преждевременное воспламенение

Эта проблема дала о себе знать совсем недавно, но уже успела наделать много шума в Сети, породив жаркие споры среди автомобилистов и экспертов о причинах ее возникновения и способов устранения. Суть проблемы заключается в следующем: в результате особого вида детонации, которая возникает из-за раннего зажигания, происходит поломка поршня почти на всех турбированных двигателях типа GDI-Turbo, TFSI с непосредственным впрыском топлива.

Данное явление, ставшее для технологов полной неожиданностью, получило в инженерной среде название Low Speed Pre Ignition (LSPI), что в переводе на русский означает «преждевременное воспламенение смеси в цилиндре». Уникальность этого явления заключается в том, что разрушение поршня происходит, когда двигатель работает, как правило, на небольших нагрузках, к примеру, при движении машины по трассе.

Чтобы выяснить причину проблемы, специалисты провели целый ряд испытаний. В результате выяснилось, что причиной уничтожения поршней стало моторное масло. Его пленка просачивается под поршневые кольца, а высокие температура и давление порождают детонацию.

Но все же давайте разберемся в этом вопросе подробнее и выясним, как избежать поломки автомобиля? И начнем с азов…

Основы работы двигателя

Не будем углубляться в другие детали работы ДВС, а рассмотрим лишь тот момент, который нам интересен на данном этапе. И касается он работы поршня.

Его начальное положение — в верхней мертвой точке. Именно в этот момент происходит открытие впускного клапана. Поршень начинает движение вниз, засасывая в цилиндр крошечную смесь бензина, смешанного с воздухом. Это такт впуска.

На следующем этапе, когда поршень достигнет нижней мертвой точки цилиндра, закроется впускной клапан, и поршень начнет движение вверх. Таким образом, топливно-воздушная смесь оказывается в «ловушке», постепенно сжимаясь. Это сжатие впоследствии сделает взрыв мощнее. В тот момент, когда поршень достигнет пика своего поднятия, свеча зажигания выдает искру напряжением более десятка тысяч Вольт, чтобы воспламенить смесь. Происходит детонация, бензин в цилиндре взрывается, толкая поршень вниз с невероятной силой.

Поршень вновь достигает дна, открывается выпускной клапан. Поршень уже по инерции начинает движение вверх. В этот момент через выпускные клапаны из цилиндра выходит отработанная смесь топлива и воздуха. Затем новый цикл и т.д.

Таковы вкратце основы работы двигателя. Но, чтобы нам разобраться в сути проблемы, следует знать, что каждое воспламенение воздушно-топливной массы должно всегда происходить в строго определенный интервал времени. Это всего лишь миллисекунды, но они очень важны для бесперебойной работы двигателя.

Как уже было сказано выше, воспламеняет смесь свеча зажигания. Она же следит и за интервалом воспламенения. А теперь представьте, что в синхронизации воспламенения топлива происходит сбой. Что-то пошло не по «уставу», двигатель начинает разогреваться, горючее воспламеняется раньше, чем эту функцию выполнит свеча зажигания. При таких условиях топливо в буквальном смысле сгорает взрывным методом. Происходит детонация, которая наносит всем частям цилиндровой группы серьезный урон.

Но не стоит пугаться. Детонация в двигателях автомобиля — это настолько изученное явление, что беспокоиться о ней не стоит. К тому же, двигатели современных автомобилей оснащены системами, способными предотвратить появление данного явления. У вашего автомобиля другой враг — LSP. И вот его следует бояться.

Что такое LSPI?

Прежде всего, следует запомнить, что этот враг коварен и опасен. Он действительно может превратить двигатель вашего автомобиля в груду металла. И враг этот – LSPI или преждевременное воспламенение смеси в цилиндре.

Здесь нужно пояснить, что Low Speed Pre Ignition и детонация — это два разных явления, вызванные разными причинами. По мнению Скотта Линдхольма, эксперта по глобальному применению продуктов смазочных материалов Shell, «детонация может контролироваться при помощи топливного октанового числа и расчетом появления искры». Другое дело — LSPI. Природа происхождения данного явления, несмотря на все старания инженеров, «не очень хорошо понята и может произойти спонтанно» .

Ясно пока одно: и типичная детонация, и LSPI возникают из-за сбоя интервала воспламенения смеси бензина в цилиндрах. Но детонация появляется, когда двигатель работает на высоких оборотах и под большой нагрузкой, а LSPI может случиться при минимальной нагрузке и при очень низких оборотах. Замечено, что особенно восприимчивы к данному явлению турбированные двигатели с непосредственным впрыском топлива (GDI-Turbo, TFSI), которыми в последнее время автопроизводители предпочитают оснащать автомобили.

Что происходит с двигателем при LSPI?

Если говорить о последствиях преждевременного воспламенения, то внутренности двигателя вашего автомобиля за довольно короткий промежуток времени будут переработаны в металлический фарш. Печально, но это факт.

Скотт Линдхольм, исследуя проблему, поясняет: «Эффект от Low Speed Pre Ignition можно услышать. Это громкий хлопок под капотом. Многие списывают этот взрыв на очень сильную детонацию. Однако из-за сбоя синхронизации зажигания и тяжести последствий некоторых событий повреждению двигателя было положено начало. Преждевременное воспламенение смеси приводит к значительно большему повышению давления в цилиндрах — до 200 бар и выше. Эти параметры значительно превышают параметры, возникающие при традиционной детонации двигателя. Днища поршней могут треснуть, кольца могут сломаться и испортить гильзы, даже головка блока цилиндров может треснуть».

«Мы даже видели оторванные куски поршней, находившиеся между верхней частью поршня и головкой цилиндра», – уверяет эксперт.

Читайте также:
Кого чаще останавливает ДПС

Что становится причиной преждевременного воспламенения смеси в цилиндре?

Сколько автомобилей уже пали жертвами LSPI, сказать сегодня трудно, поскольку такой статистики никто не ведет. Но если бы эта проблема была единичной и рядовой, автопроизводители вряд ли обратили бы на нее внимание. А между тем, проблемой преждевременного воспламенения смеси в цилиндре занимаются уже несколько команд специалистов.

Скотт Линдхольм возглавляет команду Shell. Его группа пришла к выводу, что причиной явления LSPI становятся «небольшие [горячие] масляные брызги, которые разлетаются с поршневых колец при развороте верхнего кольца, предоставляя возможность появления второго источника зажигания, кроме искры от свечи зажигания. Струя топлива при впрыске ударяет в стенку цилиндра, отбивая небольшие капли смеси топлива с маслом, что провоцирует раннее воспламенение. Также на это влияют продукты износа в камере сгорания и ухудшение свойств моторного масла, повышение кислотного числа».

Иными словами, предположения специалистов Shell сводятся к следующему: в цилиндры могут попадать посторонние капли очень горячего моторного масла, которые и инициируют преждевременное воспламенение топлива. Таким образом возникает эффект LSPI.

Как избежать эффекта LSPI?

Несмотря на то, что специалисты установили причину возникновения LSPI только теоретически, им известны некоторые условия, при которых появляется это явление. Инженеры рекомендовали автовладельцам несколько способов, как избежать разрушительных последствий LSPI.

Способ 1. Перепрограммировать компьютерную систему управления, отвечающие за управление двигателем.

Линдхольм уверяет, что применил данный способ на собственном авто, оснащенном двигателем TGDI. «Калибровки двигателя очень сложны, но у производителей оборудования есть полное понимание того, какие условия могут вызвать повреждение двигателя, а какие помогут этого избежать», – говорит он.

«Этот вариант действительно решает проблему, – добавляет эксперт, – но придется смириться с потерей топливной эффективности и продуктивности работы мотора».

Кстати, Ford в свое время уже провел по всему миру (Россия не стала исключением) отзывную кампанию. По ней была перекалибрована прошивка программного обеспечения двигателей выпускаемых концерном авто.

Способ 2 куда менее затратный для автовладельцев, но на его применение потребуется время. Специалисты предлагают приобрести специальное моторное масло для своего «железного коня». В его рецептуре должно значиться, что данный продукт минимизирует вероятность преждевременного воспламенения топлива LSPI.

Скотт Линдхольм утверждает: «Рецептура моторного масла может помочь снизить тенденции к LSPI». И над этим сегодня идет работа. Такое масло, по его словам, будет способно устранить или, по крайней мере, уменьшить причину возникновения феномена Low Speed Pre Ignition. На это уйдет год-два.

Тем же путем — разработкой новой рецептуры моторных масел — идут в настоящее время несколько компаний из Японии, Соединенных Штатов и Германии.

P.S. Стоит отметить, что феномен Low Speed Pre Ignition до конца не изучен. И по этому поводу все еще идут жаркие дискуссии как в научном мире, так и среди специалистов-практиков. Мнений много, но ясно одно: причиной непроизвольных вспышек в камере сгорания, вопреки расхожему мнению, является воспламенение разжиженного топливом масла, которое попадает в камеру сгорания через систему принудительной вентиляции картера из–за потери герметичности колец, а также, в большинстве случаев, через турбину.

Разжижение масла приводит к резкому снижению температуры его самовоспламенения, что, в конечном итоге, приводит к неконтролируемым, произвольным вспышкам в камере сгорания при нормальных рабочих температурах.

Таким образом, специалисты компании BG настоятельно рекомендуют применять технологии, позволяющие ограничить попадание масла в камеру сгорания и поддерживать работоспособность масляной и топливной системы, а также системы принудительной вентиляции картера (PCV).

Помните, что профилактика – дешевле ремонта!

Преждевременное зажигание (LSPI): проклятие современных двигателей

Преждевременное воспламенение смеси в малообъемных моторах: симптомы, как защититься

Преждевременное воспламенение топливной смеси – явление крайне неприятное для двигателя внутреннего сгорания. Оно может убить любой двигатель, современный или старый, с удивительной быстротой, но чем меньше рабочий объем мотора, тем быстрее выйдет из строя такой ДВС. Давайте разберемся в технических нюансах явления и возможности предотвращения дорогостоящей поломки.

В зарубежных источниках феномен называют аббревиатурой LSPI (Low Speed Pre-Ignition), или «преждевременное воспламенение на низких оборотах».

Почему раннему зажиганию подвержены малообъемные моторы?

Большая мощность, меньший объем, высокое давление наддува – при так называемом даунсайзинге двигателя производители автомобилей пытаются подстроиться под все более строгие требования ЕС по выбросам и растущий спрос на высокопроизводительные моторы.

Лучшей иллюстрацией такого стремления являются такие автомобили, как Ford Fiesta ST , который снимает колоссальные 200 л. с. со своего 1,5-литрового трехцилиндрового бензинового двигателя, модели Volkswagen, пару хот-хэтчей Seat, Renault и других автопроизводителей из Старого Света. Мощности, динамика разгона и скорости у таких моделей высокие, но есть нюансы их использования в плане работы моторов.

Читайте также:
Целесообразно ли покупать незамерзайку у частных продавцов

Подобные модели роднятся одним малозаметным, но важным нюансом – все они используют турбированные бензиновые моторы, и неважно, какие аббревиатуры придумывают автопроизводители для них: TSI, TFSI, EcoBoost или TCE, суть от этого не меняется – в основе лежит малообъемный силовой агрегат, редко превышающий по кубатуре 2.0 литра.

Придерживаясь стратегии поддержания низкого потребления топлива и минимизации вредных выбросов, при этом они не экономят на производительности. Однако это может иметь разрушительные последствия, потому что именно эти двигатели стараются совместить несовместимое: малый объем и высокую мощность. Такое сочетание снижает ресурс моторов, но также может иметь последствия куда более непредсказуемые и по-настоящему разрушительные.

Поэтому нет ничего удивительного, что в мастерских все чаще можно встретить автомобили с повреждением двигателей, вызванным явлением, которое встречается только в сложных бензиновых агрегатах с непосредственным впрыском топлива: LSPI. То самое преждевременное воспламенение.

В худшем случае последствия такого «предварительного зажигания» могут привести к серьезному повреждению двигателя.

Какие моторы подвержены этому явлению в первую очередь?

Явление LSPI прежде всего затрагивает бензиновые двигатели с высокой степенью сжатия и прямым впрыском. Особенно когда моторы непрогретые, но нагрузка на них дается высокая, а обороты при этом низки. Чаще всего это проявляется при преодолении крутого уклона.

Одной из общепризнанных технических причин этого является следующее: форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания. В результате у бензина остается мало времени для перехода в газообразное состояние и смешивания с воздухом в цилиндре (необходимого условия для нормальной работы мотора), который поступает в камеру сгорания через впускной клапан. Начинается постепенное накапливание несгоревшего топлива на стенках цилиндров.

Эта «чрезмерная смазка», по мнению некоторых автомехаников , иногда даже желательна в фазе прогрева мотора (хотя по классике конденсация излишнего топлива приводит к разжижению и смывке моторного масла, что снижает его защитные функции, и повышенному износу движущихся частей двигателя).

Явление проявляется, когда бензино-воздушная смесь конденсируется на стенках цилиндров на еще холодных стенках камеры сгорания. Однако это также может означать, что отдельные капли топлива не сгорают, откладываются и накапливаются – часто непосредственно в форсунке впрыска. Вот здесь и может подстерегать опасность.

Она проявляется особенно в те моменты, когда двигатель еще не работает при рабочей температуре, а камеры сгорания не прогрелись. В частных случаях это может даже привести к тому, что остатки топлива закупоривают канал форсунок и бензин больше не может впрыскиваться и распыляться оптимально, что в итоге приводит к тому, что двигатель работает на обедненной смеси.

Но это полбеды – хуже, когда в камере сгорания скапливается значительное количество топлива. Оно выпадает в осадок и начинает самопроизвольно возгорать под воздействием тепла, выпускаемого при работе мотора.

В результате топливо может воспламениться даже без искры свечи зажигания и задолго до фактической точки зажигания, начинается самопроизвольное воспламенение топлива.

Дополнительным минусом можно назвать обильное оседание сажи в цилиндрах и на поршнях, что ведет только к ухудшению общей ситуации.

Еще одна причина, по которой происходит преждевременное сгорание топлива, – осадок моторных масел. Масло очень низкой вязкости (например, SAE 0W-16, 0W-20) используется во многих бензиновых двигателях с высокой степенью сжатия. Оно вызывает минимальное сопротивление в работе мотора, что приводит к экономии топлива, но в результате моторное масло может оказать медвежью услугу. Оно может осесть на большой площади цилиндра и начать впитывать несгоревшие остатки топлива.

Недостаток этого следующий: масляно-топливная смесь воспламеняется намного быстрее чистого бензина.

Официальная версия: точных причин преждевременного воспламенения не знает никто

фото: Liqui Moly

Причины LSPI до конца не выяснены. Производители масел, в частности Liqui Moly или Tunap, исследуют это явление и пытаются выяснить его предысторию. Эксперты сходятся во мнении, что LSPI является проблемой, вызванной сжатием.

А пока технологи думают, высокомощные, но малообъемные моторы продолжают страдать от преждевременного разрушения. LSPI происходит задолго до точки воспламенения, то есть задолго до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки. Поэтому неконтролируемый взрыв происходит, когда идет такт сжатия. Это создает огромное давление, которое разрушает поршни, а уже его осколками убивает мотор.

В чем разница между LSPI и детонацией?

Стук или звон, который многим знаком по классическим автомобилям, также является неконтролируемым сгоранием топлива. Именно поэтому многие механики ставят знак равенства между преждевременным воспламенением на малых оборотах и детонацией.

Впрочем, оба явления отличаются в некоторых нюансах:
  • Детонация в основном распознается по характерному звону двигателя и обычно предотвращается системой контроля детонации (она сдвигает время зажигания на более позднее). LSPI часто не воспринимается водителями акустически, потому что это происходит очень неравномерно. Также ее нельзя избежать, переместив момент зажигания;
  • В отличие от детонации, LSPI происходит не на высоких скоростях, а на более низких диапазонах скоростей и оборотах. Кроме того, преждевременное зажигание обычно происходит, когда двигатель холодный;
  • LSPI обычно гораздо сильнее действует на мотор, чем детонация. При этом явлении на мощных малолитражках происходит серьезно более мощный взрыв топлива (его воспламенение);
  • LSPI возникает задолго до фактической точки зажигания воздушно-топливной смеси, в тот момент, когда поршень все еще находится на пути к верхней мертвой точке (ВМТ), то есть в тот момент, когда давление продолжает расти. Детонация же обычно происходит, когда поршень уже прошел ВМТ и камера сгорания снова становится больше, снижая давление.
Читайте также:
Расшифровка VIN Kia – вся информация в маленькой табличке + Видео

Каковы последствия?

Сломанный поршень. Поршень разрушен преждевременным воспламенением

LSPI наносит серьезный ущерб в долгосрочной перспективе. То, какими могут выглядеть последствия, будет варьироваться от полученных нагрузок: от трещин в поршневых кольцах до сломанных турбин и полностью пришедших в негодность компонентов двигателя.

Как вы можете защитить себя от LSPI, если владеете малообъемным, но мощным автомобилем?

  • Избегайте движения на низких оборотах мотора и в те моменты, когда двигатель холодный;
  • Регулярно меняйте масло. Особенно если вы ездите на небольшие расстояния, а морозы в вашем районе часты;
  • В Европе разработаны масла, которые предотвращают LSPI. Они соответствуют стандарту API «SN Plus» . Лишь немногие производители уже изменили свои технические характеристики для замены масла, поэтому владельцы автомобилей с турбированными малолитражными двигателями должны обратить на это внимание и самостоятельно приобрести новый стандарт моторных масел для двигателей;
  • С правильными присадками двигатель может быть очищен от остатков топлива и масел. Тем не менее важно обращаться с присадками осторожно, так как легко можно сделать хуже. Для многих производителей несанкционированное использование добавок может повлиять на гарантию. Лучше осведомиться об их использовании в специализированной мастерской.

Турбо маслом не испортить?

Первое, что приходит на ум, когда видишь такую рекомендацию: нас опять «разводят»! А почему нет? Популярность турбомоторов растёт — их ставят даже на относительно недорогие машины. А значит маркетологам очень тяжело устоять перед соблазном и не придумать что-то специфическое. Однако статистика неисправностей заставляет задуматься. Именно в двигателях с высоким давлением в конце такта сжатия и непосредственным впрыском возникает одно неприятное явление, которое приводит к серьёзным поломкам. Наблюдаемый эффект не зависит от производителя и марки автомобиля.

Непонятное явление уже успело стать массовым, удостоившись персонального имени — LSPI (Low-speed pre-ignition). Иногда его ещё называют SPI (Stochastic pre-ignition). В обоих случаях речь идёт о нежелательном раннем зажигании.

LSPI — теория и практика

Почему эффект LSPI проявляется именно на турбомоторах с непосредственным впрыском топлива? У них из-за конструктивных особенностей намного меньше времени отводится на смесеобразование, в отличие от моторов с распределённым впрыском (во впускной трубопровод). Ведь у бензина есть возможность перемешаться с воздухом только в камере сгорания. Причём особенно плохо «перемешивание» идёт на низких оборотах (отсюда и Low-Speed — низкоскоростное).

Итак, на малых оборотах впрыснутое в камеру сгорания топливо лишь частично смешивается с воздухом, остатки в виде капель оседают на стенках цилиндра. Точнее, на масляной плёнке, смазывающей стенки цилиндра. При сгорании этого бензомасляного коктейля образуется нагар из сажи и химически активных веществ. И частицы этого нагара как раз и служат детонатором для бомбы разрушительной силы.

Под действием высокой температуры частицы нагара самовоспламеняются и поджигают основной заряд топливовоздушной смеси. И происходит это раньше, чем свеча даст искру: то есть до того, как поршень приблизится к верхней мёртвой точке. В этом и заключается основная опасность преждевременного зажигания. Ударная волна от сгорания смеси толкает поршень, который по инерции ещё идёт вверх. От чрезмерных нагрузок разрушаются не только детали шатунно-поршневой группы, но порой даже блок и его головка.

Причина возникновения LSPI ясна. Однако при чём тут масло? Многочисленные исследования доказали, что именно правильно подобранная рецептура масла помогает предотвратить LSPI. И скорректировав состав пакета присадок, можно «лишить бомбу детонатора». Нагар по-прежнему будет образовываться, но его соединения утратят возможность самовоспламеняться.

Рецепт и лекарство

Одним из первых озаботился новыми требованиями к моторным маслам концерн GM. Это не единственный случай, когда американский гигант становится законодателем «моды» — вспомните, например, жидкость Dexron для автоматических коробок передач и гидроусилителей руля.

Установив, что состав пакета присадок может как провоцировать возникновение LSPI, так и предотвращать его, GM совместно с производителями присадок разработал соответствующий допуск DEXOS 1 GEN2. Масло с таким допуском можно безбоязненно заливать в моторы, склонные к LSPI.

Чуть позже группа автопроизводителей — Ford, Toyota, Mitsubishi, Honda, Nissan и Mazda — обратились в Американский институт нефти API (American Petroleum Institute) с просьбой создать собственный стандарт масел для легковых автомобилей с турбомоторами. В итоге с 1 мая 2018 года API ввёл в действие новую спецификацию — API SN Plus.

Читайте также:
Сигнальная лампа температуры двигателя

Спецификация API SN Plus создавалась как раз для предотвращения эффекта LSPI. Требовалось внести коррективы в рецептуры присадок моторных масел под специфику работы турбомоторов с непосредственным впрыском топлива. При формировании нового присадочного комплекса учитывали, что кальций как компонент моющих присадок серьёзно усиливает эффект LSPI, и его заменили на магний. А цинк снижает вероятность взрыва, и его количество увеличили. Основное изменение — добавление теста на преждевременное воспламенение смеси в цилиндре. Кроме того, изменена методика тестов на окислительную стойкость, чистоту поршней, совместимость с системами снижения токсичности, защиту от отложений и от низкотемпературного износа клапанов, а также на топливную экономичность. При этом тесты на испаряемость, стабильность на сдвиг и защиту ­турбокомпрессоров не поменялись.

Готовый рецепт

Примером моторного масла, полностью соответствующего стандарту API SN Plus и обладающего допусками DEXOS 1 GEN2, является Motul 8100 Eco-lite 5W30. Это стопроцентная синтетика, специально разработанная для мощных бензиновых моторов, оснащённых турбонаддувом и непосредственным впрыском. Высокотемпературная вязкость HTHS (High Temperature High Shear Rate) такого масла составляет всего 2,9 мПа∙с — что позволяет отнес­ти его к энергосберегающим продуктам. Данное масло рекомендовано для применения в автомобилях Chrysler, Dodge, Ford, Honda, Hyundai, Infinity, Kia, Lexus, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Suzuki, Subaru и Toyota с бензиновыми моторами. Само собой, предварительно необходимо свериться с инструкцией к автомобилю. Последнее слово всегда остаётся за производителем машины.

API SN Plus обладает обратной совместимостью с предыдущим API SN. Иными словами, масла более высокой группы качества можно использовать в автомобилях прежних лет выпуска с менее жёсткими требованиями к расходным материалам. Важно, что в турбомоторах с непосредственным впрыском топлива, произведённых до 2018 года, применение нового стандарта спецификации API SN Plus крайне желательно.

Как уже отмечалось, масло с изменённым пакетом присадок может выступать катализатором процесса LSPI, но оно не является единственным необходимым условием для его возникновения. Скорее всего, новые моторы будут проектировать с максимально возможными предосторожностями от возникновения подобного эффекта. Однако до той поры фактически единственным лекарством от подобных неприятностей будут служить только специальные моторные масла стандарта API SN Plus и обладающие ­допуском DEXOS 1 GEN2.

Преждевременное воспламенение смеси в двигателе (LSPI): Что это такое и как его не допустить

Осторожно: таинственное явление (LSPI) может разорвать двигатель автомобиля на кусочки

Сегодня мы поговорим об одном крайне важном явлении, которое может проесть дыру в вашем семейном бюджете. Чтоб не томить вас предисловием, сразу опишем суть дела.

Проблема появилась в поле зрения инженеров, технологов и ученных не очень давно и очень неожиданно. Ее наблюдали почти на всех турбированных двигателях с непосредственным впрыском топлива типа GDI-Turbo. Суть явления – поломка поршня из-за особого вида детонации, происходящей из-за раннего зажигания.

Феномен был назван Low Speed Pre Ignition «LSPI», на русский переводится как «преждевременное воспламенение смеси в цилиндре». Уникальность явления заключается в том, что уничтожение поршня происходит, когда двигатель находится не под нагрузкой и работает на не очень больших оборотах (тривиальный пример – движение на автомобиле по трассе).

Проведенные многочисленные испытания показали, что причиной стало моторное масло, а точнее присадки, которые туда добавляют. Пленка масла просачивается под поршневые кольца и под высоким давлением и температурой детонирует, разрушая тем самым поршень.

Если вы хотите узнать о природе явления больше, а также узнать, как его избежать, добро пожаловать в статью.

Глубоко внутри двигателя вашего автомобиля, крошечная искра от свечи зажигания воспламеняет впрыснутый точно измеренный в объеме бензиновый туман множество раз за секунду.

Взаимодействие искры с топливовоздушной смесью приводит к серии контролируемых микровзрывов, которые происходят внутри цилиндра двигателя.

Двигатель вашего автомобиля чудесным образом превращает силу от этих маленьких взрывов в крутящий момент, благодаря которым автомобиль может начать движение. Теперь вы знаете основы того, как работает двигатель.

Чтобы двигатель внутреннего сгорания продолжал работать без сбоев и должным образом, эти крошечные микровзрывы (воспламенение воздушно-топливной смеси) обязаны происходить, каждый раз в строго определенное время. Ни раньше ни позже. Речь идет о миллисекундах. За контроль над временем воспламенения смеси в бензиновом двигателе отвечает свеча зажигания.

Но иногда, происходит сбой в синхронизации воспламенения бензина в цилиндрах. В таком случае последствия могут быть самыми непредсказуемыми и печальными для двигателя.

Чтобы произошел контролируемый микровзрыв бензина, требуется тепло искры свечи зажигания — но свеча зажигания не является единственным источником тепла внутри цилиндров работающего мотора. Иногда, когда что-то идет не так, внутри двигателя становится слишком горячо, бензин воспламеняется вне очереди, прежде чем свеча пустит инициирующую возгорание искру.

В этой ситуации топливо сгорает взрывным методом. Оно действительно в буквальном смысле взрывается и наносит урон повышенными нагрузками всем частям цилиндропоршневой группы. Как вы поняли этот давно изученный феномен работы мотора называется детонацией. Данная проблема реально может превратить внутренности вашего двигателя в кучу металлолома, но речь сегодня пойдет не совсем об этом, поскольку, к счастью, детонация вполне предсказуемое и давно изученное явление. Его настолько хорошо изучили, что современные двигатели оснащены системами, которые вообще предотвращают ее появление.

Читайте также:
Убираем царапины с авто простыми средствами

Если вы владеете современным автомобилем, который вовремя обслуживается и работает на качественном бензине, с правильным октановым числом, детонация – это не то, о чем вам стоит беспокоиться.

Что такое преждевременное воспламенение смеси в цилиндре (Low Speed Pre Ignition «LSPI»)?

Исследователи выяснили, что у детонации есть куда более опасный враг современного автомобилиста, который может очень быстро, в буквальном смысле, уничтожить двигатель на вашем автомобиле.

Явление называется «преждевременным воспламенением смеси в цилиндре» (LSPI), и оно серьезно и разрушительно. Напуганы? Эксперты, вроде Скотта Линдхольма, специалиста по глобальному применению продуктов смазочных материалов Shell (Global Product Application Specialist для Shell Lubricants), еще не до конца понимают, что точно вызывает, но первые рекомендации по правилам защиты мотора они дать могут.

«Классическая детонация и LSPI – два разных события, вызванные двумя различными явлениями», — объясняет Линдхольм. «Типичная детонация может контролироваться при помощи топливного октанового числа и расчётом появления искры и очень предсказуема. LSPI (преждевременное воспламенение смеси в цилиндре) все еще не очень хорошо понята и может произойти спонтанно».

Детонация происходит на более высоких оборотах и под более высокой нагрузкой, когда двигатель разогрет и упорно крутит маховик. Но LSPI может произойти на очень низких оборотах и при гораздо более легкой нагрузке. Второе явление также случалось в рабочем диапазоне, где у современных двигателей наиболее высокая топливная экономичность. В отличие от детонации, LSPI очень непредсказуемо.

Какие двигатели восприимчивы преждевременному воспламенению смеси в цилиндре?

Явление было замечено, как мы говорили ранее, на многих современных двигателях. В зоне риска стремительно распространяющаяся порода небольших турбированных моторов и двигателей с прямым впрыском топлива (TGDI).

В наши дни становится все труднее найти автомобиль, который не питался бы от этого типа двигателя, так как многие автопроизводители переключаются на силовые агрегаты с прямым впрыском топлива и оборудуют их турбинами, чтобы сократить расход топлива.

Пояснение: Многие новые автомобильные двигатели могут быть подвержены разрушительному явлению.

Что делает LSPI с двигателем?

Что происходит с двигателем, когда начинается преждевременное воспламенение? Точно ничего хорошего.

Специалист Shell объясняет: «Эффект от LSPI можно услышать как громкий взрыв (хлопок под капотом), который большинство списывают на очень сильную детонацию. Однако, из-за сбоя синхронизации зажигания и тяжести последствий некоторых событий, повреждению двигателя было положено начало.

Преждевременное воспламенение смеси приводит к значительно большему повышению давления в цилиндрах чем при традиционной детонации двигателя, до 200 бар и выше. Днища поршней могут треснуть, кольца могут сломаться и испортить гильзы, даже головка блока цилиндров может треснуть. Мы даже видели оторванные куски поршней, находившиеся между верхней частью поршня и головкой цилиндра».

Простыми словами, явление можно назвать автомобильным эквивалентом мини бомбы, детонирующей в двигателе, за короткий промежуток времени превращая внутренние части мотора в металлический фарш.

Как можно избежать проявления данного явления?

Дело здесь в следующем. Хотя инженеры все еще точно не знают природу возникновения разрушительного феномена, они знают конкретные условия, при которых проявляется LSPI, в рабочем диапазоне GDI турбодвигателей.

Первое предполагаемое решение проблемы

Путем перепрограммирования компьютерных систем управления, которые приводят в действие двигатель, этих условий можно постараться избежать.

«…контролируется тщательной калибровкой рабочих параметров OEM-производителем, чтобы избежать условий, в которых инициируется разрушительное явление», — объясняет Линдхольм.

В подтверждение действенности проводимых автопроизводителями настроек, Линдхольм приводит в пример личный автомобиль оборудованным двигателем TGDI, поскольку автопроизводители успешно калибруют программное обеспечение двигателя, чтобы избежать работы в опасной зоне LSPI.

«Калибровки двигателя очень сложны и точны, и у изготовителей оборудования есть полное понимание того, какие условия двигателя могут вызвать повреждение через неблагоприятные условия, поэтому они удостоверяются, что можно избежать этих условий», — говорит он.

Минусом такого решения проблемы можно считать снижение продуктивности работы мотора и топливной эффективности.

Второе предполагаемое решение проблемы

Вторая мера, которую может предпринять уже сам автовладелец самостоятельно, приобрести для своего автомобиля специальное моторное масло (выбор которого, правда пока не велик). Чтобы понять для чего это нужно, требуется понимание природы появления преждевременного воспламенения.

К примеру, в описании к моторному маслу Ravenol DXG 5W-30, написано, что рецептура масла минимизирует вероятность преждевременного воспламенения топлива LSPI (LowSpeedPre-Ignition). https://ravenol26.ru/shop/motornoe-maslo-ravenol-dxg-5w-30-sn-ec-sm-rc-ilsac-gf-5/

Чем вызывается преждевременное воспламенение смеси в цилиндре?

Поскольку счет сломанных таким образом автомобилей по всему миру идет уже по всей видимости на сотни (на самом деле точной статистики не представлено, это всего лишь предположение, поскольку, если бы поломок было меньше, автопроизводители не обратили бы на это столь пристального внимания, а если бы больше, меры были бы более кардинальными) и сломанные автомобили разбросаны по разным уголкам планеты, вопросом параллельно друг с другом занялись несколько команд специалистов примерно с 2012 года.

Читайте также:
Как узнать есть ли техосмотр

Одна из них принадлежит Shell, и она возглавляется Линдхольмом. Вот что им удалось выяснить:

«Одна из теорий заключается в том, что небольшие [горячие] масляные брызги разлетаются с поршневых колец при развороте верхнего кольца, представляя возможность появления второго источника зажигания, кроме искры от свечи зажигания. При этом рецептура моторного масла может помочь снизить тенденции к LSPI”, — говорит специалист.

Схожая теория с иным механизмом действия звучит следующим образом: Струя топлива при впрыске ударяет в стенку цилиндра, отбивая небольшие капли смеси топлива с маслом, что провоцирует ранее воспламенение. Так же на это влияют продукты износа в камере сгорания и ухудшение свойств моторного масла, повышение кислотного числа.

Говоря простым языком – эта теория предполагает, что посторонние капли чрезвычайно горячего моторного масла могут попадать в цилиндры, инициируя внезапное воспламенение бензина, в результате чего проявляется феномен LSPI.

Спецы из Шелл утверждают, что работа над составами моторного масла кажется многообещающей идеей. «Несмотря на то, что мы не знаем точную причину LSPI, — сказал он, — мы знаем, что рецептура моторного масла может помочь уменьшить или устранить ее [причину] в тестах, которые мы сейчас проводим».

Один из этих тестов был совместно разработан и спонсируется Ford, который является одним из многих автопроизводителей, в большом количестве предлагающий двигатели TGDI на большинстве фирменных автомобилей.

P.S. Ford даже проводил отзывную компанию по миру, которая затронула Россию. По ней было перекалибрована прошивка программного обеспечения двигателем.

При помощи экспериментов, эксперты из Shell намерены доразработать новые марки моторных масел, что окончательно сведет на нет непредсказуемое поведение турбированных минимоторов.

Масло Shell GF-6 как раз станет новой спецификацией моторного масла, которое разрабатывается для решения проблемы. По данным Shell, оно должно быть представлено через год или два.

Помимо Shell, разработкой и доводкой новой рецептуры уже несколько лет занимаются компании из Японии, Германии и Штатов. В том числе Chevron с начала 2010-х годов, RAVENOL (есть информация, что в марках моторного масла RAVENOL EFE 0W-16, RAVENOL ECS 0W-20, RAVENOL SFE 5W-20, данная проблема решена).

Что такое компрессия, детонация и преждевременное воспламенение смеси

Существует несколько способов оценить работоспособность двигателя без его разборки. Наиболее простым и распространенным является измерение компрессии. В этой статье мы рассмотрим, что это такое. Также расскажем о смежных процессах – детонации и преждевременном воспламенении.

  1. Что такое компрессия
  2. Компрессия в бензиновых и дизельных двигателях
  3. Проверка компрессии в цилиндрах
  4. Что такое детонация
  5. Причины возникновения детонации
  6. Октановое число бензина
  7. Конструктивные особенности двигателя
  8. Условия эксплуатации двигателя
  9. Преждевременное воспламенение
  10. Последствия детонации
  11. Как предупредить детонацию

Что такое компрессия

Компрессия двигателя – это давление, создаваемое поршнем в конечном цикле сжатия в верхней мертвой точке. Часто это понятие путают со степенью сжатия или считают их одним и тем же. Но это совсем не так. Степень сжатия это неизменная величина, которая показывает, во сколько раз сжимается в цилиндре топливовоздушная смесь при перемещении поршня от нижней мертвой точки (НМТ) до верхней мертвой точки (ВМТ).

Проверка компрессии

Компрессия и степень сжатия являются разными величинами, но они связаны друг с другом. Если степень сжатия – это постоянный параметр, то компрессия может меняться в зависимости от износа поршневой группы, качества топлива и по другим причинам. В свою очередь, от уровня сжатия будет зависеть и компрессия.

Компрессия в бензиновых и дизельных двигателях

Для разного типа двигателей есть свои нормы компрессии. Чтобы узнать норму компрессии бензинового четырехцилиндрового двигателя, нужно значение степени сжатия умножить на коэффициент для бензиновых двигателей. Обычно все эти параметры можно найти в технической документации автомобиля. Как правило, для бензиновых силовых агрегатов этот коэффициент равен 1,2 – 1,3.

Например, степень сжатия равна 11. Рассчитываем компрессию: 11*1,2 = 13,2. Показатель от 7 до 13 атмосфер считается нормой.

Этот параметр для дизельных силовых установок будет намного выше, так как в дизельных моторах больше степень сжатия, соответственно, выше и компрессия. Нормой для дизеля считается 25 – 33 атмосферы.

Проверка компрессии в цилиндрах

Замерить компрессию в каждом цилиндре можно с помощью прибора, который называется компрессометр. Это можно сделать самому, но нужно соблюсти определенные условия и иметь в наличии:

  • компрессометр;
  • полностью заряженный рабочий аккумулятор;
  • рабочий стартер;
  • свечной ключ.

Измерение компрессии в цилиндре

Компрессометр имеет специальный переходник, который устанавливается вместо свечи зажигания. Двигатель прокручивается стартером. Данные с прибора фиксируются в течение нескольких секунд, пока стрелка не перестанет расти. Такая процедура проделывается с каждым цилиндром. Чтобы получить более точные данные, нужно провести замеры на холодном и прогретом двигателе.

Читайте также:
Документы не для ДПС

Вполне нормально, если показатели отличаются от заявленных производителем. Это происходит из-за износа поршневой группы и других деталей. Нормой считается расхождение в районе 10%. Стоит обратить внимание также на соотношение показателей в разных цилиндрах, они также не должны сильно отличаться.

Компрессия в дизельных моторах намного выше, так как степень сжатия больше. Условия замера компрессии в дизельном двигателе:

  • отключить топливный насос;
  • иметь заряженный аккумулятор и рабочий стартер;
  • выкрутить одну форсунку;
  • установить компрессометр на место форсунки.

Если показатели давления в цилиндрах ниже установленной нормы на 10-12%, то это может привести к следующим последствиям:

  • увеличение расхода топлива;
  • увеличение расхода масла;
  • появление нагара в камере сгорания, токсичность;
  • большее давление картерных газов.

Главной причиной низкого давления является износ поршневой группы или плохая герметичность клапанов. Подлежат замене гильзы, поршневые кольца или же проводится ремонт места сопряжения клапанов и головки блока цилиндров.

Низкая компрессия в дизельных двигателях проявляется выхлопом синего дыма. Недостаточное сжатие и, как следствие, температура не позволяет сгорать солярке полностью. Неправильно выставленное зажигание, неподходящее октановое число топлива и компрессия может привести к возникновению детонации.

Что такое детонация

При нормальном сгорании топливно-воздушная смесь сгорает в цилиндре в течение всего рабочего хода поршня от ВМТ до НМТ. За счет этого плавно совершается работа по движению поршня вниз и чтобы этот процесс медленного сгорания максимально эффективно отработал, требуется смесь вовремя поджечь. Детонация двигателя представляет собой произвольное самовоспламенение смеси взрывного характера, что приводит к возникновению ударных волн. В нормальных условиях скорость распространения пламени после сгорания составляет 30 м/с, а при детонационном возгорании она доходит до 2000 м/с. Ударная волна ударяет о стенки цилиндра, вызывая характерный металлический стук. Его часто приписывают стуку пальцев поршня, хотя они тут ни при чем.

Правильное и неправильное сгорание топлива

При стандартном режиме работы топливно-воздушная смесь воспламеняется, когда поршень почти достигает верхней мертвой точки. Нормальный угол опережения зажигания при этом 2-3 градуса. После завершения сгорания поршень идет в обратную сторону, получая необходимый толчок.

При детонации воспламенение начинается ещё в середине такта сжатия. Происходит преждевременное воспламенение смеси. Ударная волна идет в противоход поршню, подвергая его и цилиндр сильнейшим перегрузкам.

Причины возникновения детонации

Причин возникновения взрывного возгорания может быть несколько:

  • октановое число бензина;
  • конструктивные особенности двигателя;
  • условия эксплуатации.

Октановое число бензина

В бензиновых двигателях возгорание топлива происходит от искры свечи системы зажигания. Октановое число бензина показывает его устойчивость к детонации. Чем выше октановое число, тем сильнее можно сжать топливовоздушную смесь без риска детонации. А чем выше степень сжатия, тем больше мощность двигателя.

Каждый двигатель настроен на определенное октановое число. Если рекомендуется использовать бензин с октановым числом 95, а залить 92, то при нагрузках будет происходить детонация.

Некачественное топливо с добавлением примесей для повышения октанового числа также может вызывать детонацию.

Конструктивные особенности двигателя

Детонация двигателя может появляться вследствие особенностей конструкции двигателя и его характеристик. Среди них можно выделить следующие:

  • форма камеры сгорания;
  • имеющийся наддув;
  • форма днища поршня;
  • местоположение свечей зажигания;
  • степень сжатия.

Чем больше двигатель способен сжать топливо, тем больший риск детонации. Наличие наддува также требует использовать высокооктановый бензин.

Условия эксплуатации двигателя

Детонацию может вызвать неправильный выбор режима езды. Так, например, если двигаться на высокой передаче в гору с малой скоростью, то незамедлительно произойдет детонация. Поступает слишком много топлива, чем необходимо для этого режима движения поршней.

Преждевременное воспламенение

После детонирования низкооктанового бензина на стенках цилиндра остается нагар. Он может вызвать так называемое преждевременное воспламенение (калильное зажигание) смеси. Воспламенение идет не от разряда свечи, а от раскаленного электрода или частички нагара на такте сжатия. Момент воспламенения при этом неуправляем. Происходит снижение мощности, так как часть работы идет на сжатие уже сгоревших газов. Двигатель также может какое-то время работать после отключения зажигания.

Последствия детонации

Систематическое возникновение этого явления наносит ущерб двигателю. Страдает не только поршневая группа, но и полностью головка цилиндров и кривошипно-шатунный механизм. Длительное воздействие может вывести ДВС из строя. Также возникает сверхповышенная температура в камере сгорания (до +3700 градусов). Это приводит к прогоранию прокладки ГБЦ и днища поршня, коррозии зеркала цилиндров.

Как предупредить детонацию

В инжекторных двигателях устанавливается датчик детонации. Этот небольшой прибор улавливает колебания, определяет детонацию и корректирует зажигание при необходимости. Прибор посылает сигнал блоку управления, который затем передает его системе. Корректируется подача топлива и угол опережения зажигания. Располагается датчик детонации обычно между вторым и третьим цилиндром.

Нужно помнить, что самым действенным способом борьбы с детонацией является использование рекомендованного автопроизводителем высококачественного топлива.

Как понять, что аккумулятор в автомобиле пора менять

  • 262
  • 17
  • 134k
  • 211
  • 16
  • 118k
Читайте также:
Какие документы и справки необходимы для получения водительских прав?

Калькулятор расчета тока утечки в автомобиле

Расчет допустимой утечки тока в автомобиле | Онлайн калькулятор

Аккумуляторная батарея подвержена естественному износу в результате выкипания электролита, сульфатации и разрушения активных пластин. В нормальных условиях эксплуатации эти процессы происходят медленно и аккумуляторы служат в автомобилях по 3–5 лет.

При редких непродолжительных поездках, дополнительной нагрузке и без своевременного обслуживания ресурс АКБ сокращается, что приводит к падению емкости, пускового тока и невозможности запуска двигателя. Чаще всего проблемы проявляются в холодное время года из-за увеличения нагрузки на батарею и снижения эффективности её зарядки.

О том, как умирает аккумулятор автомобиля, какие признаки указывают на это и как понять, когда пора менять АКБ на автомобиле – расскажем в этой статье.

Основной признак, что аккумулятор в автомобиле пора менять — быстрое падение напряжения даже под небольшой нагрузкой во время стоянки (при условии, что ток потребления в этом режиме в пределах нормы – не выше 80 мА). Даже если напряжение подсевшего АКБ удалось поднять до 12,7 В с помощью зарядного устройства, но после установки на автомобиль и стоянки более 12 часов оно вновь просаживается до 12,5 и ниже — меняйте. В противном случае в какой-то момент (зачастую морозным утром) не сможете запустить двигатель. Но есть и другие показатели и тесты, которые помогут определить, стоит ли покупать новый АКБ.

Симптомы умирающего аккумулятора — когда стоит заглянуть под капот

Признаки износа аккумулятора на авто обычно наиболее явно проявляются при запуске двигателя и при повышении нагрузки на бортовую сеть. Некоторые из них могут указывать как на исчерпание ресурса самой батареи, так и просто на падение уровня заряда из-за неисправности генератора или повышенного энергопотребления, вызванного неправильной работой оборудования.

Основные симптомы умирающего аккумулятора автомобиля:

Симптомы уставшей АКБ на примере Lada Vesta: видео

  • стартер с трудом приводит в движение маховик, в особенности при низкой температуре, обороты явно замедляются при удержании ключа или кнопки запуска более 2–3 секунд;
  • сильно падает яркость свечения ламп фар и освещения салона при заглушенном моторе, а после старта скачкообразно растет;
  • аккумулятор садится в ноль после 12-часовой стоянки;
  • обороты холостого хода падают при включении дополнительных потребителей, а при включении кондиционера иногда глохнет мотор;
  • включение потребителя (габариты и фары, аудиосистема, компрессор для подкачки колес) на стоянке с заглушенным двигателем вызывает заметную просадку напряжения АКБ;
  • при заглушенном двигателе стеклоочистители, стекла и люк с электроприводом движутся слишком медленно и с трудом.

При выявлении описанных симптомов необходимо заглянуть под капот и осмотреть АКБ. Явные признаки выхода аккумулятора из строя и их причины перечислены в следующем разделе.

Признаки и причины умирающего аккумулятора на автомобиле

Исчерпавший свой ресурс аккумулятор может отказать в любой момент. Помимо того, что машина может не запуститься при похолодании или после нескольких коротких поездок, возможно разрушение корпуса АКБ с вытеканием электролита, сбои в бортовой электронике из-за перепадов напряжения и т. д. Кроме того, существенно повышается нагрузка на генератор. Заметив признаки умирающего аккумулятора, необходимо принять меры для устранения причин их появления, после чего зарядить батарею или заменить её.

Признаки умирающего автомобильного аккумулятора и их причины:

Срок службы АКБ зависит от ее типа:

  • обычные свинцовые сурьмянистые и малосурьмянистые – около 3–4 года;
  • гибридные и кальциевые – около 4–5 лет;
  • AGM – 5 лет;
  • гелевые (GEL) – 5–10 лет.

Признаки износа аккумулятора автомобиля могут появиться и раньше при коротких пробегах, частых запусках, большом количестве дополнительного оборудования, например, нештатной мультимедийной системе с усилителями и динамиками большей мощности, либо неисправностях, приводящих к недостаточному заряду или переразряду. В то же время в хороших условиях и при своевременном обслуживании АКБ может прослужить в 1,5–2 раза дольше положенного срока.

Как проверить, нужно ли менять аккумулятор

Однозначно на необходимость замены автомобильного аккумулятора указывают лишь повреждение корпуса, разрушение или замыкание пластин. В остальных случаях можно попробовать продлить срок службы батареи, попытавшись зарядить ее и проведя испытания. Для предварительной оценки износа автомобильного аккумулятора перед тестированием нужно:

    Измерить напряжение. На исправной АКБ с нормальным остаточным ресурсом оно должно быть не ниже 12,6 В при измерении спустя 3 часа после зарядки. Более низкие значения свидетельствуют о критическом износе, а если вольтаж не достигает 11 В, то есть вероятность КЗ одной из ячеек.

Плотность электролита в зависимости от температуры и уровня заряда, нажмите для увеличения

Сульфат свинца на пластинах АКБ, нажмите для увеличения

Достоверно выявить износ аккумуляторов автомобилей можно с помощью диагностического оборудования или тестов.

Тест 1: Испытание штатной нагрузкой

Узнать остаточный ресурс аккумулятора только по внешним признакам и напряжению не всегда возможно. Более правильный подход – испытание под нагрузкой. Самый простой способ определить умирающий аккумулятор – нагрузить его штатными электроприборами. Для теста необходимо:

  1. После подзарядки или длительной поездки подождать от 1–2 часов до нормализации напряжения на АКБ.
  2. Включить свет фар.
  3. Подождать около 30 минут.
  4. Запустить мотор снова.
Читайте также:
Как узнать есть ли техосмотр

Если АКБ еще исправная, а мотор в порядке, то он запустится с первой попытки, стартер будет крутить бодро. При изношенном аккумуляторе пуск окажется затрудненным (или вовсе невозможным) и должно быть слышно, как стартер работает «в натяг», его обороты проседают.

Тест 2: Проверка нагрузочной вилкой

Быстро определить, что аккумулятор пора менять, можно с помощью нагрузочной вилки. Тест проводится на заряженной батарее в таком порядке:

Тест АКБ нагрузочной вилкой: видео

  1. Подключить нагрузочную вилку ненагруженным выводом и измерить напряжение разомкнутой цепи (НРЦ).
  2. Подключить нагрузочную вилку вторым выводом и измерить напряжение под нагрузкой большим током.
  3. Выдержать вилку подключенной около 5 секунд и проследить за изменениями напряжения на ее шкале или экране.

В хорошем состоянии заряженная АКБ должна выдавать 12,6–13 В без нагрузки. После подключения вилки напряжение будет проседать и по величине просадки можно приблизительно оценить степень износа. На полностью исправной автомобильной батарее 55–75 А*ч должно происходить падение не ниже 10,5–11 В.

Если аккумулятор «уставший», но еще пригодный к работе, то напряжение в нагрузке составит 9,5–10,5 В. Если значения падают ниже 9 В, то такую АКБ вскоре придется заменить.

Характер изменения показаний – второй показатель износа. Если под нагрузкой напряжение на приборе стабильно или даже немного растет, то батарея исправна. Постоянное снижение вольтажа свидетельствует, что АКБ уже изношена и не держит нагрузку.

Тест 3: Измерение емкости нагрузкой

Емкость аккумулятора измеряется в А_ч и указывается на АКБ. Это значение получают путем разрядки батареи нагрузкой 0,05C или 5% от номинальной емкости, то есть 2,5 А для 50 А_ч или 5 А для 100 А*ч. Необходимо зарядить АКБ, а затем действовать в следующем порядке:

  1. Измерить НРЦ заряженной и отстоявшейся несколько часов батареи.
  2. Подключить нагрузку соответствующей мощности в 0,05C (для легковой АКБ подойдет лампочка на 12 В до 30–40 Вт).
  3. Оставить АКБ с нагрузкой на 5 часов.

Зависимость напряжения от степени разряда АКБ, нажмите для увеличения

Если лампа потребляет 3,3 А, а батарея емкостью 60-65 А_ч за 5 часов разрядилась на 40%, то Cост.=3,3_5_100/40=41,25 А_ч, что свидетельствует о наличии заметного, но еще приемлемого износа. Такая АКБ будет работать, только в сильный мороз возможны трудности запуска.

Тест 4: Измерение внутреннего сопротивления

Еще один способ, позволяющий понять, что аккумулятор на авто умирает, состоит в измерении внутреннего сопротивления АКБ.

Проверка аккумулятора профессиональным прибором Fluke BT510

Сделать это можно прямым и косвенным методом:

  • Прямой. Используется специальный тестер, любительский (например, YR1035) или профессиональный (например, Fluke BT510), который напрямую указывает значение внутреннего сопротивления.
  • Косвенный. Величина внутреннего сопротивления определяется по падению напряжения при известной нагрузке.

Для косвенного расчета сопротивления понадобится мультиметр или вольтметр и нагрузка с известным током потребления. Лучше всего подходит автомобильная лампочка мощностью 60 Вт.

Как проверить ресурс аккумулятора путем расчета сопротивления:

  1. На заряженной и отстоявшейся батарее измеряется НРЦ.
  2. К аккумулятору подключается нагрузка, которая выдерживается до стабилизации напряжения – обычно около минуты.

Расчет внутреннего сопротивления аккумулятора: видео

Для примера возьмем АКБ на 60 А*ч и пусковым током 600 А, заряженную до 12,7 В. Её теоретическое сопротивление Rтеор.=12,7/600=0,021 Ом или 21 мОм.

Если перед НРЦ составило 12,7 В, а при замерах после нагрузки – 12,5 В, в примере это будет выглядеть следующим образом: Rпр.=(12,7-12,5)/5=0,04 Ом или 40 мОм. По итогам измерений можно рассчитать пусковой ток АКБ с учетом износа по закону Ома, то есть I=12,7/0,04=317,5 А (от заводских 600 А)

Если до замеров напряжение составляло 12,65 В, а после – 12,55, то Rпр.=(12,65-12,55)/5=0,02 Ом или 20 мОм. Это сходится с теоретическими 21 мОм, и по закону Ома получаем I=12,67/0,021=604 А, то есть батарея в идеальном состоянии.

Еще один способ расчета внутреннего сопротивления АКБ – с помощью измерения его напряжения при двух разных нагрузках. Он изложен на видео.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Как понять что аккумулятор старый?

Определить, что аккумулятор сильно изношенный, можно по 4 признакам:

  • срок службы АКБ превышает 5 лет (дата выпуска указана на крышке);
  • двигатель запускается с трудом даже в теплую погоду, ощущается падение оборотов стартера;
  • бортовой компьютер постоянно указывает на необходимость зарядить аккумуляторную батарею;
  • 3 часа стоянки с включенными габаритами и заглушенным двигателем достаточно, чтобы двигатель стартовал с большим трудом или вообще не запустился.

Какие признаки, что аккумулятор в автомобиле пора менять?

О критическом износе автомобильного аккумулятора свидетельствуют:

  • высокая скорость зарядки и разрядки;
  • повышенное внутреннее сопротивление;
  • напряжение АКБ очень быстро падает под нагрузкой;
  • стартер плохо крутит даже в теплую погоду;
  • корпус имеет трещины, на стенках или крышке видны подтеки электролита.

Как проверить аккумулятор на пригодность?

Быстро проверить аккумулятор на пригодность можно с помощью нагрузочной вилки. Напряжение под нагрузкой не должно падать ниже 9 В. Более достоверная проверка проводится путем измерения внутреннего сопротивления при помощи специальных приборов или прикладываемой нагрузки и сравнения фактического значения с эталонным.

Как определить износ аккумулятор с помощью зарядного устройства?

Продвинутые зарядные устройства для АКБ, такие как Berkut BCA-10, имеют режим тестирования и позволяют с его помощью определить пусковой ток, внутреннее сопротивление и оценить степень износа. Обычным ЗУ определить износ можно по косвенным признакам: активному газовыделению в одной из банок или напротив, его полному отсутствию в одном из отсеков, отсутствию падения тока по мере заряда постоянным напряжением, перегреву корпуса.

Жив ли ваш аккумулятор (или уже почти все): 5 признаков

— Ну что, брат?
— Что, что. Да вот, опять, понимаешь, аккумулятор.
— А я тебя предупреждал. Со старым аккумулятором — это не жизнь!

Из к/ф «Берегись автомобиля»

Средние сроки жизни батарей разных типов хорошо известны: у обычных 4–5 лет, для AGM заявляют 5–6 лет, а для сверхдорогих AGM TPPL — от 8 до 12 лет. Но это при определенных условиях эксплуатации: к примеру, регулярных и не слишком коротких поездках, что исключает постоянный недозаряд. В большинстве же случаев АКБ работает далеко не в идеальных условиях. А что делать тем, кто, к примеру, купил машину с пробегом и понятия не имеет, как за аккумулятором ухаживал прежний владелец? На этот случай «За рулем» подготовил подробную инструкцию, с помощью которой можно довольно точно определить реальное состояние батареи.

Пенсионный возраст

Самый простой способ предугадать кончину АКБ — не искушать судьбу и просто поглядывать на календарь. Конечно, хорошо известны случаи, когда обычная батарея выхаживает 7–8 лет и больше, но в целом это — исключения. Поэтому если возраст вашей батареи уже превысил заявленный производителем срок службы, советуем сказать ей «Спасибо!» и поменять на новую, не дожидаясь неприятностей. Особенно в преддверии зимы, когда режимы эксплуатации АКБ приближаются к максимально тяжелым.

Плохо выглядит

Иногда на батарею достаточно просто посмотреть, чтобы не откладывать решение о покупке новой. Чаще всего имидж непоправимо страдает после замерзания электролита, когда лед уродует пластины, а то и корпус. Также встречаются и чисто механические повреждения вследствие ДТП. В таких случаях раздумывать нечего, даже если АКБ еще подает признаки жизни.

Вяло и тускло

Догадаться, что батарее плохо, можно при пуске машины. Если индикаторы на панели или салонное освещение при этом заметно притухают, а стартер еле-еле крутит коленчатый вал, то АКБ явно не в себе. Конечно, виноваты могут быть и окислившиеся клеммы, и, скажем, элементарная недозарядка батареи вследствие отрицательного энергобаланса, но в любом случае это повод выяснить причину подобной «вялости». И если клеммы хорошо затянуты, а режим поездок вполне позволяет АКБ подзаряжаться в пути, то очень может быть, что батарее просто пора на покой.

Замеры показали…

Для автовладельца, имеющего в хозяйстве тестер, грех не воспользоваться им для оценки реального здоровья батареи. Нужно всего лишь измерить напряжение на клеммах аккумулятора — при этом отключать его от бортсети автомобиля не нужно. При этом так называемое Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) должно составлять примерно 12,6–12,7 В. Только не нужно себя обманывать: промежуток времени между остановом двигателя и замером должно составлять несколько часов — не меньше. В противном случае циферки будут явно завышенными.

При НРЦ менее 12,3 В батарею обязательно надо подзаряжать. Кстати, пускать мотор в таком состоянии она может и отказаться — нужно внешнее зарядное устройство. Если и после подзаряда ситуация кардинально не изменится — увы, готовьте деньги на новую. Особенно это касается ситуаций, когда НРЦ падает ниже 10,5 В. Стартстопные батареи еще могут это выдержать, а вот простые смертные имеют право помереть.

Временно исполняющий обязанности

Довольно частая ситуация в современном автомире: на автомобилях с режимом «старт-стоп» вместо дорогостоящей батареи AGM установлена обычная «плебейка». Причина, как правило, одна: бедность, реже — жадность владельца. Если он всякий раз отключает режим «старт-стоп», то батарея, конечно, какое-то время послужит, но в реальных ситуациях этого обычно никто не делает. А поскольку простая батарея не рассчитана на глубокие разряды, она может помереть гораздо раньше предначертанного ей срока. Поэтому при первых признаках «хандры» владелец должен понимать: скорее всего он уже угробил бедную батарейку…

Всех, кто хочет поделиться своими способами оценки остаточного ресурса АКБ, приглашаем это сделать!

  • Недорогие российские зарядки для аккумуляторов вы найдете в ассортименте нашего интернет-магазина.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: