Самыми распространёнными двигателями на данный момент являются дизельный и бензиновый. Последний появился на свет гораздо раньше, однако сейчас его популярность падает. Дизельные моторы более производительные и экономичные. Однако, чтобы мотор соответствовал этим двум требованиям, нужно уметь правильно его эксплуатировать. Нельзя допускать разнос дизельного двигателя. Сегодня мы рассмотрим, что это за процесс и почему он возникает.
Характеристика
Иногда вы слышите «дизель пошел в разнос». Что это значит? Разнос – это неконтролируемое увеличение оборотов коленвала двигателя, вне зависимости от положения педали акселератора. В большинстве случаев водитель не может управлять данным процессом. Коленвал вращается с большой скоростью, которая постоянно увеличивается.
Причины – ТНВД
Одна из основных причин данного явления – это неисправность топливного насоса высокого давления или рейки. В результате, горючее попадает в камеру сгорания без ограничений. Это неконтролируемый процесс. И чем больше его попадет в камеру, тем выше обороты двигателя. После этого газораспределительный механизм (зачастую, с цепным приводом) не успевает реагировать на эти изменения. В результате неправильных распределений фаз гнется коленчатый вал, впускные и выпускные клапаны. Последствия в большинстве случаев очень печальны. Что делать, если двигатель пошел в разнос?
Турбина
Дизель в разнос может пойти по разным причинам. Если это турбированный мотор, велика вероятность, что такое произошло именно из-за этого механизма. Данный элемент охлаждается за счет масла. Иногда происходят утечки. В результате механизм не в состоянии обеспечить наддув. Обороты двигателя непроизвольно увеличиваются. С их увеличением, масляный насос начинает быстрее качать смазку. В итоге она попадает в камеру сгорания. Из выхлопной трубы идет черный дым.
Почему только на дизелях?
Как показывает практика, в разнос уходит только дизельный двигатель.
Что делать далее?
Если вам или электронике удалось заглушить ушедший в разнос двигатель, ни в коем случае не заводите его повторно. Старайтесь покинуть место происшествия на эвакуаторе или буксире. Повторный запуск может спровоцировать усиленный разнос агрегата, заглушить который вы уже вряд ли сможете.
Как избежать неисправности?
Чтобы исключить серьезных последствий, нужно следить за работоспособностью ТНВД.
Регулятор
Регулировка ТНВД – обязательное мероприятие для каждого дизельного агрегата. Данный насос приводится в действие через редуктор от коленвала. Его работа зависит от текущих оборотов двигателя. Для их поддержания, используют центробежный регулятор. Что делать данный механизм? Благодаря ему производится автоматическая регулировка ТНВД. Устройство ограничивает подачу топлива при повышенных оборотах коленвала.
Дополнительна регулировка насоса
Если диагностика дизельных двигателей показывает, что приготовление смеси происходит неправильно, скорее всего, причина в ТНВД, и центробежный регулятор с этой функцией не справляется. Для этого используется специальный регулировочный стенд.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет данный процесс. Регулярный ремонт и своевременная диагностика дизельных двигателей позволяет снизить риск данной неисправности. Как видите, последствия могут быть самыми опасными, вплоть до взрыва силового агрегата. Поэтому если мотор стал не контролировано увеличивать обороты и пропала тяга, немедленно прекращайте подачу воздуха в цилиндр. На небольших автомобилях это можно сделать собственной рукой – ладонью прикрыть заборный шланг.
Разнос двигателя — нештатный режим работы электродвигателя или дизеля, а также в некоторых случаях газотурбинного двигателя, при котором происходит неуправляемое повышение частоты вращения выше допустимой [1] . Такой режим у дизеля обычно наблюдается после холодного пуска или при резком сбросе нагрузки. Физические принципы работы карбюраторного двигателя не позволяют ему войти в разнос. Из электродвигателей к разносу склонны двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением (к которым, в числе прочих, относятся тяговые двигатели многих локомотивов, трамваев и троллейбусов) — двигатели параллельного или независимого возбуждения и асинхронные двигатели имеют жёсткую характеристику, исключающую разнос. Однако двигатели параллельного или независимого возбуждения также могут уходить в разнос при обрыве цепи возбуждения. [2]
Содержание
Причины разноса [ править | править код ]
Основных причин разноса дизельного двигателя три: неисправность топливного насоса высокого давления, попадание большого количества масла в камеру сгорания через неисправный турбо нагнетатель и неисправность форсунок. Разнос электродвигателей происходит при резкой потере нагрузки, при неисправности системы управления или при неисправности обмоток независимого возбуждения.
Неисправность топливного насоса высокого давления [ править | править код ]
В отличие от бензиновых двигателей, в которых регулирование подачи топливо-воздушной смеси для изменения мощности и оборотов двигателя осуществляется дроссельной заслонкой, дизельные двигатели управляются изменением количества топлива, подаваемого топливным насосом высокого давления (ТНВД) в камеру сгорания. ТНВД приводится от распределительного вала, и его производительность напрямую задает скорость вращения двигателя. Для поддержания заданных оборотов применяется центробежный регулятор, ограничивающий объём впрыска при увеличении скорости вращения. В случае заклинивания рейки ТНВД разрывается цепь отрицательной обратной связи, в результате чего двигатель в зависимости от положения регулятора может либо заглохнуть из-за недостаточного количества топлива, либо уйти в разнос.
Захват масла [ править | править код ]
В большинстве транспортных средств вентиляция картера двигателя выведена во впускной коллектор. На сильно изношенном двигателе газы прорываются через стенки поршня из камеры сгорания в картер, подхватывают масляный туман из картера и выносят его во впускной коллектор. Дизельный двигатель может работать на моторном масле, так как оно содержит даже больше химической энергии, чем штатное дизельное топливо, поэтому обороты двигателя начинают расти. В результате увеличения оборотов растёт и количество масляного тумана, захватываемого из картера, и образуется положительная обратная связь. Такой разнос дизеля ещё опаснее, поскольку количество подхватываемого масляного тумана оказывается достаточным для работы вообще без подачи топлива и обороты растут бесконтрольно, так как все штатные способы регулирования воздействуют на подачу из ТНВД, что приводит к тяжёлым авариям. Для защиты от работы на масле на некоторых дизелях (автомобильном ЯАЗ-204, тяжёлом Д49, стоящем на тепловозах, кораблях, передвижных электростанциях, и др.) во впускном тракте установлена воздушная захлопка, закрывающаяся по сигналу от предельного выключателя.
Дизельный двигатель также может уйти в разнос при прогаре поршня или при неисправности турбины (разрушение уплотнений вала или излом самого вала). При этом масло накапливается в интеркулере, о чём не всегда вспоминают при ремонте — в результате отремонтированный двигатель может вновь уйти в разнос. Нежелательное моторное масло может также попадать во впускной коллектор из протекающих сальников турбокомпрессора, от превышения уровня масла в картере или из-за других механических проблем. В транспортных средствах или стационарных объектах, где используются газодизельные двигатели, потребляющие природный газ, утечка газа также может привести к разносу из-за попадания его в воздухозаборник двигателя [3] . Аналогичная проблема есть и в местах, содержащих угольную пыль, поэтому все машины с дизельными двигателями, работающие в угольных разрезах, обязательно имеют фильтр угольной пыли.
Разнос электрических двигателей [ править | править код ]
Разнос может возникать только у коллекторных электрических двигателей. У синхронных и асинхронных двигателей частота вращения всегда ограничена частотой тока питающей сети, а у бесколлекторных двигателей — управляющей электроникой. Происходит при резкой потере нагрузки: разрушение механической передачи (срезание приводной шпонки, обрыв приводного ремня), боксование колёс (на локомотивах), разрыв струи перекачиваемой жидкости (у электронасосов).
Разнос газотурбинных двигателей [ править | править код ]
У некоторых ГТД обороты не всех роторов контролируются регулятором оборотов, поэтому при разрушении компрессора низкого давления (обрыв лопаток, попадание птицы) приводящая его турбина низкого давления теряет нагрузку и может уйти в разнос. Возможна ситуация, когда обрыв вала от турбины к нагрузке произойдёт до точки, от которой приводится регулятор оборотов — например, у НК-8-2У обороты ротора высокого давления контролируются основным насосом-регулятором, обороты ротора низкого давления — ограничителем оборотов ОГ-8-4, приводимым через среднюю опору — то есть от задней опоры компрессора низкого давления. Поэтому многие современные двигатели оборудованы датчиками оборотов, стоящими непосредственно возле турбины (в «горячей зоне»), по данным с которых система защиты выключает двигатель при разносе последних ступеней турбины. [4]
Опасность разноса [ править | править код ]
Если не предпринимать каких-либо действий по выводу из разноса, двигатель приходит в негодность по одной из перечисленных причин:
- разрушение двигателя в результате повышенной механической нагрузки (центробежных сил);
- у дизеля — возгорание в выпускном коллекторе, перегрев и заклинивание двигателя;
- у электродвигателя — возникновение «кругового огня» вокруг коллектора.
Выведенный из разноса двигатель нуждается в капитальном ремонте, а иногда и вовсе не подлежит восстановлению. На летательном аппарате разрушение турбины может вызвать повреждение конструкции и аварию.
Вывод двигателя из разноса [ править | править код ]
Для вывода дизельного двигателя из состояния разноса необходимо срочно перекрыть подачу воздуха. Топливную магистраль перекрывать нежелательно, так как в случае попадания масла в цилиндр прекращение подачи топлива не поможет, а только отнимет время. Пытаться нагружать двигатель можно в машинах, у которых передача рассчитана на высокие нагрузки (на тепловозе). Включать высшую передачу и бросать сцепление на механической коробке передач бессмысленно, так как высокий крутящий момент дизеля разрушит трансмиссию [5] . На двигателях, оборудованных декомпрессионным механизмом (например, СМД-12, устанавливаемый на трактор ДТ-75) необходимо срочно ввести его в действие. На первых серийных советских дизельных грузовиках ЯАЗ-204 разнос двухтактного дизеля был весьма распространённым явлением, поэтому водители постоянно держали наготове ветошь, которую в случае разноса засовывали во впускной коллектор. Когда под рукой не было ветоши, в ход шли рукавицы и шапки-ушанки. Многие дизели имеют встроенные системы защиты от разноса.
Для вывода из разноса электрического двигателя необходимо немедленно отключить его от питающей сети.
Профилактика разноса [ править | править код ]
Профилактика разноса сводится к своевременному техническому обслуживанию: контролю работы ТНВД и центробежного регулятора, недопущению скопления масла во впускном тракте, своевременному ремонту цилиндро-поршневой группы, а также контролю состояния турбокомпрессора.
Что делать, если дизельный двигатель пошел в разнос?
Знаете ли вы уважаемые наши читатели, почему дизельные двигатели называют дьявольскими моторами? И при чем тут Сатана? Отвечаем. Самыми распространенными причинами довольно-таки предвзятого отношения некоторых людей к данному типу двигателей внутреннего сгорания, можно назвать работу данного ДВС работающего на дизельном топливе, который грохочет во время своей работы, сильно вибрирует, а также собирает внутри себя очень много сажи, которая выбрасывается могучим мотором из недр выхлопной трубы в атмосферу. Заметим, что в последнее время эти неприятные нюансы, которые когда-то накрепко были связанны с самими дизельными моторами, постепенно отходят на второй план. Все современные дизельные моторы в настоящее время стали на много экологичней и сильно полюбили окружающую нас природу. Однако существует еще одна причина такого неприятного отношения людей к дизельным двигателям. Кроется она в следующем, что такие двигатели в какой-то момент могут серьезно подвести водителя и пойти в разнос. Вот здесь-то и ляжет все поставленное на карту, и ваше здоровье, и даже ваша будующая жизнь! Этот двигатель у многих считается,- Истинной сатаной!
Вы безусловно могли когда-то слышать о таком непривычном явлении, как разнос дизельного двигателя, а возможно даже когда-то и имели не самый приятный опыт общения с этим явлением и с самим «взбесившимся» дизелем. Такое когда-то хоть и редко, но все же случалось, (чем дальше мы отходим от начала создания Рудольфом Дизелем своего первого опытного образца, тем реже встречается это явление), а вот чтобы наверняка сказать, что многим из вас никогда не доведется с этим явлением столкнуться, к сожалению, сегодня на сто процентов сказать нельзя. Так что давайте лучше будем во все оружии и вместе обуздаем по крайней мере, хотя-бы в теории, этот бесконтрольный дизельный мотор.
Мы постараемся как можно подробнее рассказать вам о том главном моменте, чем может быть вызвана данная проблема и связанные с ней риски, а также и о том, как можно будет побыстрее положить конец этой быстро развивающейся ситуации.
Что такое разнос дизельного двигателя?
Сначала короткая справка. Когда дизельный двигатель идет в разнос это означает следующее, что его обороты крайне быстро и бесконтрольно начинают возрастать и заходят за красную зону-черту на тахометре. Появляются, посторонний шум, черный дым, копоть, а иногда может пойти и пламя, и все это одновременно в качестве бонуса повалит из выхлопной трубы.
Каковы риски, если мотор пойдет в разнос?
Есть два пути развития ситуации. Один опасный, а другой очень неприятный.
Первый вариант. Если разнос мотора начинается во время движения, то автомобиль становится подобием разъяренного металлического мустанга, начинает бесконтрольно разгоняться, что в наихудшем случае может привести к аварии, все зависит от уровня водительского мастерства и мгновенного умения адекватно реагировать на экстремально развивающуюся ситуацию. Если с этим все в порядке, то и последствия не смогут выйти за грани разумного.
Второй пример. Если, данное происшествие приключилось на стоянке/парковке, в общем тогда, когда автомобиль работая стоял на нейтральном режиме, то мотор, выйдя на свои запредельные обороты в нештатном режиме работы, будет продолжать крутиться до полной своей остановки, из-за выхода его из строя. В зависимости от определенных условий он в буквальном смысле слова может снести себе «башню» сорвав таким образом головку блока, с последующим разбрасыванием всех своих внутренностей по ближайшей окружающей местности.
Поломки при разносе бывают серьезными, обычно они свюдятся к следующему:
Перегрев и заклинивание двигателя;
Разрушение двигателя в результате повышенной механической нагрузки;
На фоне этого может происходить возгорание в выпускном коллекторе.
Как избежать разноса двигателя?
Простой профилактикой самого дизельного мотора. Сводится она к следующему своевременному техническому обслуживанию, а именно: к контролю работы ТНВД и центробежного регулятора, к недопущению скопления масла во впускном тракте, к своевременной замене цилиндро-поршневой группы.
Что вызывает разнос дизельного двигателя?
Скорость работы бензинового двигателя регулируется при помощи дроссельной заслонки, которая пропускает большее или меньшее количество воздуха, которое попадет в цилиндры и сжигает большее или меньшее количество топлива. В соответствии с этим двигатель начнет выдавать то в минимальном, то в максимальном своем диапазоне, ту соответствующую и необходимую мощность. В дизельном двигателе количество воздуха не имеет ни каких ограничений, оно, как правило, регулируется количеством топлива, которое впрыскивается в цилиндры.
Таким образом, пока есть и подается воздух, а также, есть чему сгорать внутри самих цилиндров, дизельный двигатель будет продолжать работать до тех пор, пока один из этих компонентов не иссякнет. А для того, чтобы сжечь топливо ему необходимо как известно лишь только давление, то никаких искр, как в бензиновых моторах, появиться не должно.
Современные же дизельные двигатели более защищены от тех пороков, чтобы пойти в разнос, так как количество топлива в них строго рассчитывается и впрыскивается дозировано. Оно рассчитывается при помощи компьютера и зависит от множества факторов. Если даже вдруг, что-то случится с педалью газа (электронной педалью газа), то компьютер моментально «урежет» объем подаваемого топлива в соответствии с требуемым его количеством на холостом ходу, это произойдет тогда, когда вы нажмете на педаль тормоза. Будет достаточно всего полсекунды, даже доли секунды, чтобы бортовой компьютер просчитал сразу ситуацию и принял за вас единственно правильное и верное решение.
Однако, это все же не основное, неправильная работа педали акселератора является самой наименьшей из распространенных причин для этого явления. Вы должны уделить большее внимание другим причинам, а именно, горючим видам топлива, которые могут попасть в камеру сгорания помимо данного имеющегося ДТ.
Например, если автомобиль находится в области скопления природных газов или того же пропана, то это как раз и может вызвать разнос двигателя, и становится он только тогда, когда газ сам по себе улетучится или будет вручную перекрыта подача воздуха. Некоторые двигатели могут работать и на угольной пыли, и даже маслах. В качестве напоминания мы считаем, что вы должны об этом знать, когда был изобретен дизельный двигатель, как такового дизеля и топлива к нему, т.е. соляры, еще не существовало, тот двигатель работал только на растительном масле.
Говоря о маслах требуется сразу сказать, что это и была та самая и наиболее частая причина, от чего начинал «беситься» дизельный двигатель. Вам наверно сразу захочется спросить, кто же в здравом уме будет заливать масло во впускной коллектор двигателя, но. не надо уважаемые автолюбители забывать и о том, что для своей правильной работы двигатель обязательно должен потреблять довольно большое количество масла.
Да, никто и не скрывает, что моторное масло является самым большим и опасным врагом, и оно может попасть в цилиндры двигателя только двумя способами, первым – через турбокомпрессор, вторым – через трубку вентиляции картера.
Как вы наверно знаете, что турбокомпрессор вращается со скоростью равной тысячам оборотов в минуту. Это необходимо для того, чтобы загонять большее количество воздуха в двигатель. Чтобы дорогостоящая деталь не сломалась сразу же, после первого запуска двигателя, для этого используется масло, для смазки рабочей группы турбокомпрессора и сохранении температуры в норме.
И если со временем герметичность нарушается, то вместе с воздухом, который нагнетается турбиной, туда будет попадать и масло, а значит, что сгорание начнет происходить быстрее и интенсивнее, двигатель, начнет набирать обороты и крутиться все быстрее и быстрее, пока смазка полностью не иссякнет или не произойдет конкретного саморазрушения. В любой позиции ничего хорошо от этого не ждите.
Плохая герметизация делает возможным доступ моторного масла в сам двигатель, через вентиляцию картера. Картер соединен шлангами с впускным коллектором, это сделано для вентиляции масляных паров во время работы двигателя. Если поршневые кольца износились, стали старые, они не полностью герметизируют камеру сгорания при возгарании дизельного топлива. Давление начинает просачиваться в картер и выталкивать в цилиндр больше образующихся паров, происходит просто какой-то замкнутый круг.
Точно так же все происходит и при поступлении чрезмерного количества моторного масла в двигатель, что приводит к той же ситуации.
Если неисправен ТНВД (Топливный насос высокого давления). Топливный насос приводится в движение от коленчатого вала двигателя, через редуктор, его производительность напрямую зависит от скорости вращения вала двигателя. Для поддержания заданных оборотов двигателю применяется центробежный регулятор, который ограничивает подачу топлива при увеличении скорости вращения.
Если рейку ТНВД заклинит, это может привести к двум последствиям, в первом случае – мотор заглохнет, во втором – он пойдет в разнос.
Как остановить разнос?
Чтобы остановить разнос дизельного двигателя, вам придется либо сокращать топлива, либо перекрыть подачу воздуха. Однако, если вы столкнулись с этим во время движения, то повышение механической нагрузки для вас станет первоочередной и необходимой задачей, чтобы нормализовать работу двигателя.
В любом случае лучше убедитесь, что такие действия являются безопасными.
Мы понимаем, что это звучит вроде как глупо в столь экстремальной ситуации, но все же, постарайтесь не терять головы.
Далее мы опишем для своих читателей общее правило по руководству, но сделаем это лишь теоретическое. Использование этого руководства на практике и тем-более при самых различных обстоятельствах, может и не привести владельцев авто к желаемому результату.
Если разнос дизеля все же начался, когда вы едите за рулем на автомобиле, вы непременно должны почувствовать неожиданное ускорение. Снимите ногу с педали акселератора и нажмите на тормоз – постарайтесь следить за автомобилем следующим за вами сзади, насколько он близок к вам, это необходимо для того, чтобы не допустить столкновения. Ни в коем случае не ставьте двигатель машины выше своей собственной жизни (или жизни других). Пусть он орет во всю мощь и выходит на невообразимые в тот момент обороты, поставьте сразу скорость на нейтраль, автомобиль перестанет разгоняться, и после этого начинайте прижиматься к обочине.
Самое главное – не паникуйте, если у вас автоматическая коробка передач, то большинство из этих АКПП позволит вам выбрать нейтральную передачу и остановиться прямо на ходу.
Вам стало трашно что-либо предпринимать после того, как вы остановились, и тем-более после того, как вы воочию видите, что происходит? Не пугайтесь, пусть двигатель работает, рано или поздно он израсходует все горючее или просто сломается из-за катализаторного процесса поступающего в цилиндры масла. Вы тем временем лучше вызывайте экстренные службы. И пожалуйста постарайтесь предупредить других участников дорожного движения о произошедшей нештатной ситуации.
Постарайтесь в этой ситуации не бояться, а сразу действовать. Самым первым, быстрым и надежным способом заглушить двигатель, для вас станет использование огнетушителя, который вы обычно должны всегда возить в вашем автомобиле. Хватайте его и тут-же открывайте капот, далее распылите все содержимое огнетушителя прямо возле впускного клапана. Вы не знаете где он находится? Тогда начинайте разбрызгивать все содержимое огнетушителя по всему подкапотному пространству. СО2 заменит вам тот необходимый воздух, который необходим для сгорания топлива. Все это и должно привести к остановке двигателя. Этот метод работает и в таких случаях, когда легковоспламеняющиеся газы начинают просачиваться и попадать в атмосферу вокруг самого автомобиля.
Если причина в том, что масло попало во впускной коллектор, это должно вызвать огромные клубы дыма, которые будут выходить из выхлопной трубы. Если дым начнет накрывать весь автомобиль, то в этот момент лучше отойти от него подальше и тут-же позвонить в экстренные службы по телефону 112.
Если у вас в машине нет огнетушителя? Существует еще один способ сократить подачу воздушного питания в двигатель. Надо вручную блокировать поступление воздуха, взять кусок какой-либо тряпка или вроде куска фанеры. Если вы закрыли впускной клапан, а двигатель все еще продолжает работать, то это значит, что воздух просачивается где-то по периметру и этого вполне достаточно для сгорания топлива в цилиндрах.
С механической коробкой передач можно поступить таким образом. Надо поставить ее на самую высокую передачу, далее нажать на тормоз и резко отпустить сцепление. Это должно дать большое сопротивление и двигатель должен заглохнуть.
Надеемся, что у вас все получиться.
Что делать после того, как вы остановили дизельный двигатель?
Даже тогда, когда вы все сделали правильно и быстро и остановили работу двигателя, то ни при каких обстоятельствах НЕ ЗАПУСКАЙТЕ его снова. Если эта проблема застала вас на дороге, то оставьте ваш автомобиль в безопасном месте, включите аварийку и вызовете эвакуатор. Машину нужно отвезти в автосервис, где детально изучат ситуацию и определят причину недуга.
Если ваш автомобиль встал посередине дороги и мешает проезду другого транспорта, то все равно, опять же поставьте его на аварийные сигналы или попытайтесь откатить на обочину НЕ ЗАВОДЯ МОТОРА !
На нашем видео выше наглядно показано все то, что может происходить при разносе двигателя, а также, каким образом некоторые опытные автомобилисты смогли остановить вышедший из повиновения мотор. И еще одна мера предосторожности о которой мы хотим сообщить, а именно, если вы попытаетесь остановить подачу воздуха в двигатель прямо через турбонагнетатель (как сделал американец на втором видео), то будьте пожалуйста предельно осторожны, не попадите случайно пальцами в ротор турбины!