Czym jest spalanie stukowe i detonacyjne?

Spalanie to naturalny proces występujący w większości rodzajów silników. Jednak niekiedy pojawiają się anomalie mogące poważnie uszkodzić jednostkę napędową. Jedną z nich jest spalanie stukowe. Dowiedz się, czym jest oraz jakie mogą być jego przyczyny. Przekonaj się, jakie skutki może wywołać.

• Co to spalanie stukowe?
• Spalanie detonacyjne — jakie może mieć skutki?
• Spalanie stukowe — przyczyny
• Spalanie stukowe — objawy
• Jak chronić auto przed spalaniem detonacyjnym?
• Zapobiegania spalaniu stukowemu — to musisz wiedzieć
• Czujnik spalania stukowego — w jaki sposób wykrywa anomalię?
• Spalanie stukowe — objawy uszkodzenia czujnika
• Spalanie stukowe — zapamiętaj!

Co to spalanie stukowe?

Zastanawiasz się, co to jest spalanie stukowe? Nazywane także detonacyjnym, jest anomalią procesu spalania, która może mieć bardzo poważne konsekwencje dla prawidłowej pracy jednostki napędowej. To zjawisko jest związane z silnikami tłokowymi. Dochodzi do niego, gdy mieszanka paliwa i powietrza nie jest w całości spalana w komorze. W efekcie wybucha ona za szybko lub za późno. 

Prawidłowe spalanie polega na tym, że mieszanka paliwa oraz powietrza zapala się dzięki iskrze wytworzonej przez świecę zapłonową. Płomień rozchodzi się po komorze i skutkuje powstaniem sporej ilości gazów spalinowych. W efekcie zwiększa się ciśnienie, a tłok zostaje wprawiony w ruch. 

Spalanie stukowe powoduje zapalenie mieszanki w pobliżu świecy. Skutkuje to sprężeniem ładunku pozostałego w komorze. Spalanie odbywa się z prędkością 1000 m/s, co wywołuje detonacyjną reakcję łańcuchową. 

Spalanie detonacyjne — jakie może mieć skutki?

Nieprecyzyjny proces spalania mieszanki wywołuje falę uderzeniową, która przemieszcza się po komorze spalania z ogromną prędkością. Wpływa to negatywnie na następujące elementy silnika:

• tłok,
• wał korbowy,
• korbowód.

Cały układ korbowo-wałowy jest nadmiernie obciążony i narażony na wysokie ciśnienie oraz temperaturę. Spalanie stukowe, które jest lekceważone, prowadzi do poważnych konsekwencji. Największe zagrożenia to:

• wypalenie dziury w tłoku,
• pęknięcie wału korbowego,
• uszkodzenie zaworów,
• uszkodzenie głowicy.

Silnik narażony na spalanie stukowe może być narażony także na wiele innych awarii, których usunięcie może być kłopotliwe oraz kosztowne. 

Spalanie stukowe — przyczyny

Jak już wiesz, anomalią pracy silnika jest spalanie stukowe. Przyczyny tego zjawiska mogą być bardzo różne. Na jego pojawienie się wpływa przede wszystkim wartość oktanowa paliwa. Jeśli jest ona większa, to mieszanka jest spalana łagodniej i dłużej. Zbyt mała liczba oktanów może wywoływać spalanie stukowe. Inne przyczyny wywołujące tę anomalię to:

• nieprawidłowy skład mieszanki paliwowej,
• przegrzewania silnika,
• niewłaściwe wyregulowanie kąta wyprzedzenia zapłonu.

Za zapłon mieszanki paliwowej w silniku z zapłonem iskrowym odpowiada świeca zapłonowa. Następnie funkcję tę przejmuje reszta układu zapłonowego. Jeśli iskra pojawi się za wcześnie lub za późno, benzyna i powietrze wybuchają w niewłaściwym momencie. Timing zapłonu jest bowiem podstawowym czynnikiem odpowiadającym za optymalną pracę silnika. Zbyt wczesny zapłon (tzw. przedwczesny zapłon) lub zbyt późny zapłon rzeczywiście skutkuje spalaniem mieszanki w nieodpowiednim momencie cyklu pracy silnika, co może prowadzić do spadku wydajności, zwiększonego zużycia paliwa, uszkodzeń mechanicznych, a nawet tzw. spalania stukowego (detonacji).

Moment wytworzenia iskry, a więc kąt wyprzedzenia zapłonu powinien być odpowiednio wyregulowany. Maksymalne ciśnienie spalania powinno znajdować się około 10 stopni za górnym martwym położeniem tłoka. Co dzieje się, gdy do silnika dostarczane jest paliwo o niższej liczbie oktanów? Wtedy kąt wyprzedzenia zapłonu powinien być nieco większy. Jeśli nie zostanie prawidłowo wyregulowany, może dojść do spalania stukowego. Będzie to efektem zbyt wczesnego zapłonu mieszanki przy dużym ciśnieniu w cylindrze. 

Niekontrolowana detonacja może być także wywołana przegrzewaniem silnika, gdy osiąga on zbyt wysoką temperaturę. 

Spalanie stukowe — objawy

Spalanie stukowe objawia się charakterystycznymi metalicznymi dźwiękami wydobywającymi się spod maski. Są one wynikiem fali uderzeniowej odbijającej się od ścianek cylindra. Jeśli Twój samochód zaczął wydawać niepokojące dźwięki, których do tej pory nie słyszałeś, koniecznie skontaktuj się z doświadczonym mechanikiem. Przeprowadzi on oględziny i oceni, czy w komorze silnika nie dochodzi do spalania stukowego. 

Jak chronić auto przed spalaniem detonacyjnym?

Producenci samochodów montują w nich specjalne czujniki spalania stukowego. Elementy te wychwytują drgania silnika świadczące o problemach ze spalaniem. Czujnik wysyła sygnał do jednostki sterującej, która ustala, którego cylindra to dotyczy. Komputer pokładowy, w celu usunięcia spalania detonacyjnego, koryguje sygnał zapłonu lub zapisuje informacje o wykrytym błędzie w pamięci. Jeśli w Twoim samochodzie jest taki czujnik i dojdzie do anomalii pracy jednostki napędowej, na desce rozdzielczej zobaczysz kontrolkę informującą o awarii silnika. 

Zapobiegania spalaniu stukowemu — to musisz wiedzieć

Każdy właściciel pojazdu powinien podejmować działania mające na celu ograniczenie ryzyka pojawienia się spalania stukowego. Przede wszystkim należy zadbać o systematyczną wymianę oleju silnikowego zgodnie z zaleceniami producenta samochodu. Może to pomóc w zapobieganiu powstawania nagarów na świecach oraz ścianach silnika. Warto także od czasu do czasu sprawdzić, czy świece nie uległy zużyciu lub awarii. Pozwoli to uniknąć problemów związanych ze zbyt szybkim lub za późnym zapłonem mieszanki paliwowej.

Trzeba pamiętać także o dbaniu o układ chłodniczy. Przegrzewanie silnika również może doprowadzić do spalania stukowego. Warto więc systematycznie sprawdzać poziom płynu chłodniczego, szczelność przewodów oraz prawidłowość pracy termostatu. Takie działania prewencyjne mogą zmniejszyć ryzyko pojawienia się spalania stukowego i jego skutków.

Czujnik spalania stukowego — w jaki sposób wykrywa anomalię?

Czujnik spalania stukowego to niewielki element elektroniczny umiejscowiony w bloku silnika. Na niego są przenoszone drgania, które towarzyszą tej anomalii. Jest to możliwe dzięki przetwornikowi piezoelektrycznemu przekształcającemu amplitudy dźwięków na napięcie elektryczne. Czujniki składają się z elementów wykonanych z materiałów takich jak m.in. kwarc czy turmalin. Charakteryzują się one określonymi właściwościami umożliwiającymi wytwarzanie ładunków elektrycznych.

Aby czujnik spalania stukowego działał prawidłowo, musi być skalibrowany zgodne z parametrami pracy jednostki napędowej. Jest to bardzo ważne, gdyż w przeciwnym razie może on nie spełniać swojej funkcji. 

Spalanie stukowe — objawy uszkodzenia czujnika

Może zdarzyć się, że czujnik spalania stukowego nie działa poprawnie w wyniku awarii tego elementu. Jest to niebezpieczne zjawisko, które może wpływać na pogorszenie pracy jednostki napędowej i zwiększać ryzyko jej narażenia na tę anomalię. W nowoczesnych samochodach zaawansowane systemy elektroniczne szybko wychwytują awarię i informują o fakcie kierowcę.

O tym, że doszło do uszkodzenia czujnika spalania stukowego, najczęściej świadczą:

• wysyłanie nieprawidłowych sygnałów,
• pojawienie się kontrolki Check Engine na desce rozdzielczej,
• pojawienie się kodu awarii w pamięci komputera pokładowego.

Jeśli w Twoim samochodzie pojawi się któryś z tych problemów lub kilka z nich, udaj się do warsztatu, gdzie zostanie sprawdzony czujnik.

Spalanie stukowe — zapamiętaj!

Każdy kierowca powinien być świadomy tego, co to jest spalanie stukowe. To anomalia pracy silnika nazywana także detonacyjną. Polega ona na zapłonie w nieodpowiednim czasie, co skutkuje powstaniem fali uderzeniowej wywołującej charakterystyczne stuki pod maską. Jest to niebezpieczne zjawisko, które może być niebezpieczne dla silnika i powodować jego poważne uszkodzenie.

Spalanie stukowe najczęściej jest wywoływane stosowaniem paliwa z niewłaściwą liczbą oktanów oraz niepoprawnie wyregulowanym kątem wyprzedzenia zapłonu. Przyczyną może być także przegrzewanie silnika lub przestawienie wałka rozrządu. 

W samochodach stosuje się czujniki spalania stukowego wykrywające tę anomalię. Na ten element są przekazywane drgania, które jej towarzyszą. Czujnik przekazuje informacje do komputera pokładowego, który koryguje sygnał zapłonu lub zapisuje kod błędu. 

Warto dbać o komorę silnika poprzez regularną wymianę oleju silnikowego. Zapobiega to powstawaniu niebezpiecznych nagarów. Należy także pamiętać o systematycznym uzupełnianiu płynu chłodniczego, który zapobiega przegrzaniu silnika.