7 replies to this topic

[Mario]

Čovek je napisao, ja sam ubacio, a Google je preveo, moderatori editujte pravopis u drugom postu ako naletite na greške...


DETONATION
By Kevin Cameron The Cellar Dweller

I first encountered detonation back in 1966, and I didn't know what it was. Fortunately for me, it was a light case, and the only symptoms were small holes being eaten into the edges of a motorcycle cylinder head's squish band.

Later, pushing to higher compression, I would generate my share of pistons that were detonated away until their rings hung out into empty space. I would learn to look out for the tiny, ash gray flake of quenched aluminum on a spark plug, or in water-cooled engines, for the sudden and otherwise unexplained rise in engine temperature. And I would still be curious about those dusty holes, eroded into cylinder heads.

Books will tell you what Harry Ricardo learned back in 1918; that detonation is not the same as preignition. Preignition is lighting of the charge before the spark , by some hot object in the combustion chamber usually the overheated center wire of a spark plug whose heat range was too hot for the application. Preignition soon provokes detonation, so the confusion is understandable.

Detonation, by contrast, is self ignition of some of the last parts of the charge to burn the so-called "end gas" out at the edges of the combustion chamber after the spark has already ignited and mostly burned the charge. This self igniting endgas does not then burn normally, as a flame front spread by turbulence at the usual speed of a few tens of feet per second. This gas burns at the local speed of sound, which is very high because the temperature is high. This form of combustion, called detonation, forms a shock front, a sudden jump in pressure that propagates at thousands of feet per second.

When it hits parts, it hits hard. If we hear it al all, it is as a high, dry, irregular clicking, not unlike the reverberating sound of rocks struck under water. Detonation's pressure front can damage bearings by its hammering shock, but the real problem is what it does to an engine's natural, internal insulation.

In any situation in which gases move next to solid surfaces, there is a layer of significant thickness that remains largely stagnant because it is attached to the surface. In internal combustion engines, this boundary layer quite effectively shields the engine's metal internal surfaces from direct contact with combustion gas, keeping them cooler than they would otherwise be.

When detonation begins even light deto this boundary layer is scoured off by the impacting shock waves, and heat transfer from hot gas to cool metal accelerates. In only a very few detonating cycles, piston temperatures rise dramatically, and the rest of the parts exposed to combustion gas aren't far behind.

What is strange to many people is that as this happens, exhaust gas temperature falls. This seems odd because people associate detonation with heat, and heat with failure. But the fact is that as you jet an engine down, its exhaust temperatures peak, not when the mixture becomes lean (that is, too little fuel to react with all the oxygen in the air charge), but when the mixture is chemically perfect. Exhaust gas temperature falls when detonation begins because the engine's internal insulation is destroyed; that being so, some heat that would otherwise go out the exhaust is now being diverted into the piston, head, and cylinder walls. Because those parts are getting hotter, the exhaust gas becomes colder.

Those of us who began racing before water cooling arrived tend to think that engines get hotter the more we jet them down. With air cooling, this seems to be true, but isn't. The engine runs cool when it's rich because the extra fuel reduces peak flame temperature, and as we jet down towards chemically correct mixture, the engine runs hotter and hotter. Often, in a modified engine with high compression, this detonation begins even before we reach correct mixture and peak flame temperature. Then the engine really heats up. This leaves us with the idea that leaning down the mixture raises engine temperature, in a straightline relationship.

Now we know, from our experiences with water-cooled engines, that power, engine temperature, and exhaust gas temperature all rise as we jet down until we go beyond chemically correct mixture. When we do, power, engine temperature, and exhaust gas temperature all begin to fall again. We couldn't see this before, with air-cooling, because the power we were making was overwhelming the engines the engine's cooling ability. But it makes perfect sense because heat release in combustion depends upon finding enough oxygen so that each and every hydrogen and carbon in the fuel is completely reacted to form water and carbon dioxide. Any fuel left over is potential chemical energy unreleased which is why running lean makes less power. On lay well cooled engine that is not detonating, you can jet down until it starts to slow down.

Now back to detonation. The above explanation is the common one, but it leaves important questions unanswered. For example, why does detonating combustion travel at the local speed of sound, and not at normal burning speed? Why does the endgas auto ignite, rather than simply wait there like a stand of trees in the path of a forest fire? Understanding how this comes about helps to understand how the variables that affect detonation generate their effects and it helps to fend off the phenomenon that sets the upper limits on performance.

There are two basic forms of combustion, deflagration and detonation. In deflagration, the propagation of combustion is carried out by simple convection; the hot combustion gas heats what is ahead of it, raising its temperature to the ignition point. Because this process of heating what lies ahead takes time, it is relatively slow. The burning of a quiescent gasoline air vapor is in fact slow only a foot or so per second. Combustion in an engine cylinder is much faster than this because of turbulence, which so wrinkles the flame front that its area becomes hugely enlarged. This area, multiplied times the slow quiescent combustion speed, computes out to a very large volume combustion rate.

Detonation is a different animal, and not all gaseous mixtures will support detonation. It is a form of combustion in which the unburned material is heated to ignition at least partly by shock compression, as the detonation wave moves a the local speed of sound through the medium. This has to happen very quickly, so fuels with simple molecules or those with low stability lend themselves to this form of combustion. Now how does the endgas ignite by itself? It does so when its temperature is raised by any combination of effects to some critical value in the range of 900-1000 degrees F.

In a running engine, air is drawn in at some ambient temperature, and this air then begins to pick up heat from the hot internal engine surfaces it contacts. Finally it enters the actual cylinder, where is it heated by even hotter surfaces. Trapped there, it is heated again by the process of compression.

In this heating process, some little discussed chemical reactions begin to occur in the fuel. Called preflame reactions, these take the form of slow, partial breakdown of the least durable types of fuel molecule. Fuel hydrocarbons have three basic forms; straight carbon chains, branched chains, and ring structures. Temperature is a measure of average molecular activity, but there are always some gas molecules moving significantly faster than the others. These faster moving molecules hit and break some of the less durable fuel molecules, dislodging some of their more weakly bonded hydrogen atoms. This released hydrogen is very reactive (normally hydrogenous travel in bonded pairs, but his is atomic hydrogen) and instantly pairs with an oxygen from the air to form what is called a radical, a chemical fragment that is highly reactive because if contains and unpaired electron. Its attraction for the missing electron is so great that it can snap one out of other chemical species it happens to collide with, thereby breaking it down as well.

At some point in the compression stroke, the spark ignites the mixture and combustion begins. The burned gases, being very hot, expand against the still unburned charge, compressing it outward into the squish band. This compression rapidly heats the unburned charge even more, accelerating the preflame reactions in it. As a rule of thumb, the rate of chemical reaction doubles every seventeen degrees F. All this while, the population of reactive molecular fragments radicals is increasing in the unburned endgas. If this process of heating takes long enough, and reaches a temperature high enough, this population of radicals becomes great enough that its own reaction rate one radical creating more and more through further reactions accelerates into outright combustion. This is autoignition.

Now why does this heated, chemically changed endgas detonate instead of simply burning? The fuel in the endgas is no longer ordinary gasoline. The preflame reaction that have taken place in it have changed it into a violent explosive much like a mixture of hydrogen and air, or acetylene and oxygen. It is in a hair-trigger state, being filled with reactive fragments from preflame reactions. When it autoignites spontaneously, combustion accelerates almost instantly because the material is so easily ignited now. The combustion front accelerates to the local speed of sound, igniting the material it passes through simply by suddenly raising its temperature, through the shock wave it has now become.

STOPPING THE SHOW

Anything that contributes to lowering the temperature that the endgas reaches will make detonation less likely. Anything that slows the process of conversion from normal gasoline into a sensitive explosive, will make detonation less likely. Anything that speeds up combustion, so that is it completed before the conditions needed for detonation can develop fully, will make deto less likely.

Therefore the following will work;

(1) Lower intake temperature

(2) Lower throttle position, lower volumetric efficiency, or reduced turbo boost the less mixture that enters the cylinder, the less it is heated by compression.

(3) Lower intake pipe, crankcase, and/or cylinder, piston, or head temperatures. This year's Yamaha 250cc road race engine, for instance, has a copper cylinder head insert to conduct combustion heat away faster, resulting in a lower combustion chamber surface temperature.

(4) Lower compression ratio. The less you squeeze it, the less it is heated.

(5) A more breakdown resistant fuel, such as toluene or isooctane. If straight chain molecules are not present, the fuel will not be broken down so rapidly by preflame reactions.

(6) A negative catalyst something that will either pin down active radicals or convert them into something harmless. Tetraethyl lead, MMT, or other antiknock compounds are the medicine.

(7) Retarded timing shortens the time during which proknock reactions can take place.

(8) Incylinder turbulence or anything else that will speed up combustion (faster burning fuel such as benzene). This works by completing combustion before the time bomb of preflame reactions cooks long enough to cause autoignition.

(9) Higher engine rpm This simply shortens the time during which the mixture is held at high temp. In Honda experiments in the 1960's, they found that an engine's octane requirements began to decrease steadily over 12,000 rpm, and were under 60 octane up near 20,000. In a more accessible example, note that engines knock when they are "lugged" run at low rpm, wide open throttle and stop knocking promptly when you shift down a gear and let the engine rev up more. This stops deto by not allowing enough time for the reactions that cause it.

(10) Redesigning troublesome exhaust pipes. Some pipes give great numbers on the dyno, but can't be used because they cause seizures. They either simply overcharge the engine in some narrow rpm band (pushing it into detonation just as too much turbo boost would do), or back pump mixture from the header pipe that has picked up too much heat (this is why nobody heat wraps header pipes anymore).

(11) Avoiding excessive backpressure. Exhaust pipes always create back pressure, but the more there is, the higher the fraction of hot exhaust gas that will be unable to leave the cylinder during exhaust. Its heat, added to the fresh charge that next enters the cylinder, may push the engine over the line into detonation. Sometimes a one or two millimeter reduction in tailpipe ID will get you a couple of extra horsepower, but it may also push enough extra heat into the charge to make the engine detonate after a few seconds.

The number of ways of playing footsie with detonation is endless, but nothing works every time. This guarantees that we will never be bored, and will never run out of seized pistons

[Mario]

Detonacija
By Kevin Cameron podrum Dweller

Sam prvi put naišao detonacije natrag u 1966, a ja ne znam što je bilo. Srećom za mene, to je bio svjetlo slučaj, a jedini simptomi bili su rupice se pojede u rubove glave cilindra motor je mljackati bend.

Kasnije, gurajući na više kompresije, ja bih roditi moj udio klipova koji su detonirana daleko do njihove kolutove, obješen u prazan prostor. Ja bih naučiti paziti malen, pepeljasto siva pahuljica od ugasiti aluminija na svjećice, ili u vodeno hlađenje motora, za iznenadne i na drugi način neobjašnjenih porast temperature motora. A ja bi još uvijek biti znatiželjan o tim prašnjavim rupa, smanjilo na glave cilindara.

Knjige će ti reći što Harry Ricardo naučio natrag u 1918, da eksplozija nije isto što i preignition. Preignition je osvjetljenje puniti prije iskre, nekim vrućim predmetom u komori za izgaranje obično pregrijao centar žica svjećica čiji je toplinski raspon bio je previše vruće za primjenu. Preignition uskoro izaziva detonacije, pa je razumljivo konfuzije.

Detonacije, naprotiv, je self paljenja nekih od posljednjih dijelova zadužen za snimanje takozvane "end plina" se na rubovima ložišta nakon što je već zapalio iskru i uglavnom spalio naknade. Ovaj samo paljenje endgas ne spali onda normalno, kao i širenje plamena prednje strane turbulencija na uobičajene brzinom od nekoliko desetaka metara u sekundi. Ovaj plin gori na lokalnoj brzine zvuka, što je vrlo visok zbog visoke temperature. Ovaj oblik izgaranja, zove detonacije, oblici šoka ispred, nagli skok tlaka koja se širi na tisuće metara u sekundi.

Kad ga hitove dijelova, hitovi teško. Ako ćemo čuti al sve, to je kao visok, suh, nepravilna klikom, a ne za razliku eho zvuka od stijena udari pod vodom. Detonacije prednjoj tlak može oštetiti ležajeve po kovanje šok, ali pravi problem je što čini motor prirodne, unutarnje izolacije.

U bilo kojoj situaciji u kojoj plinova potez uz krute površine, nalazi se sloj značajnih debljine koja ostaje uglavnom stagnira, jer je vezan za površinu. U unutarnjim izgaranjem, to granični sloj prilično učinkovito štiti motor metalne unutarnje površine od direktnog dodira s izgaranjem plina, imajući ih hladnije nego što bi inače bile.

Prilikom detonacije započinje čak i svjetlost deto ovaj granični sloj je scoured off utječu udarni valovi, i prijenos topline od vrućih plinova za hlađenje metala ubrzava. U samo vrlo malo detonirajućih ciklusa, klipne temperature rastu dramatično, a ostatak dijelova izloženih izgaranja plina nisu daleko iza.

Što je čudno na mnoge ljude je da se to dogodi, ispušnih plinova temperatura pada. To se čini jer ak ljudi suradnik detonacije s toplinom, i topline s neuspjehom. No, činjenica je da kao što ste mlazni motor prema dolje, njegova temperatura ispušnih vrhuncu, a ne kada smjesa postane mršav (to jest, premalo goriva reagirati sa svim kisikom iz zraka naboj), ali kad smjesa je kemijski savršen. Ispušnih plinova temperatura pada kada počinje detonacije, jer unutarnja izolacija motora je uništen, da je to tako, neke topline koju bi inače izlaze ispušnih sada preusmjeravaju na klip, glavu i cilindar zidova. Budući da su oni dijelovi dobivanje hotter, ispušnih plinova postaje hladnije.

Oni od nas koji je počeo prije utrke hlađenje vodom stigla imaju tendenciju da misle da motori dobili hotter više smo ih jet dolje. Sa zračnog hlađenja, ovo čini se da je istina, ali nije. Motor radi hladan kad je bogat, jer dodatno gorivo smanjuje vrh temperature plamena, a kao što smo jet dolje prema kemijski ispravna smjesu, motor pokreće hotter i hotter. Često, u promjene motora s visokom kompresijom, ovo počinje još prije detonacije ne stignemo ispraviti smjesu i vrh temperature plamena. Tada se motor jako zagrijava. To nas ostavlja sa idejom da nagnut prema dolje smjesu podiže temperaturu motora, u odnosu straightline.

Sada znamo, iz našeg iskustva s vodenim hlađenjem motora, tu snagu, temperaturu motora i ispušnih plinova temperature porastu kao što smo svi jet prema dolje dok ne ići dalje kemijski ispravna smjesu. Kada smo svi mi, snagu, temperaturu motora i ispušnih plinova temperatura početi padati ponovno. Nismo mogli vidjeti ovo prije, s klima-hlađenje, jer smo bili snaga što je silan motora hlađenje motora sposobnost. No, čini savršenom smislu, jer toplina izgaranja u izdanju ovisi pronalaženje dovoljno kisika, tako da svaki vodika i ugljika u gorivu je potpuno reagirala je na obrascu vode i ugljičnog dioksida. Bilo gorivo preostao je potencijalni kemijske energije neobjavljenih zbog čega izvodi mršavih čini manje energije. On lezi dobro hlađen motor koji nije aktiviranjem, možete jet dok se ne počne da se uspori.

Sada nazad na detonacije. Iznad objašnjenje je jedan, ali to ostavlja važna pitanja bez odgovora. Na primjer, zašto detonirajućih izgaranja putuju na lokalnoj brzine zvuka, a ne na normalnu brzinu gorenja? Zašto endgas auto zapali, nego jednostavno čekati tamo kao stand stabala na putu šumskih požara? Razumijevanje odakle to dolazi pomaže shvatiti kako varijable koje utječu na detonacije stvaraju njihove efekte i to pomaže da se braniti od fenomena koji određuje gornje granice performansi.

Postoje dva osnovna oblika izgaranja, brzo sagorevanje i detonacije. U brzo sagorevanje, propagiranje izgaranja vrši jednostavnim konvekcija; vrućih plinova izgaranja zagrijava ono što je ispred njega, njegova podizanje temperature do točke paljenja. Budući da ovaj proces grijanja što je pred nama treba vremena, to je relativno spor. Spaljivanje nepokretan benzina zrak para se zapravo sporo samo pješice ili na taj način u sekundi. Izgaranje u motoru je puno brže od ovoga, jer turbulencije, koji je tako bore plamen ispred koje je ogromno područje postaje proširen. Ovo područje, pomnožen puta spore brzine izgaranja u stanju mirovanja, računa se da vrlo veliki volumen izgaranja stopu.

Detonacija je drugačija životinja, a ne sve plinovitih smjesa će podržati detonacije. To je oblik izgaranja u kojem neizgorjelog materijal se zagrijava za paljenje barem djelomično šok kompresijom, kao detonacije val pomiče je brzina zvuka kroz medij. To se mora dogoditi vrlo brzo, tako jednostavna molekula goriva ili onima s niskim stabilnost posuditi sebe da ovaj oblik izgaranja. Sada kako se endgas zapaliti sama od sebe? To čini tako kada je temperatura je uskrsnuo od bilo koje kombinacije efekata na neke kritične vrijednosti u rasponu od 900-1000 stupnjeva, F.

U motor trčanje, zrak se crtati na nekoj temperaturi okoline, a to zraku zatim počinje pokupiti topline s vrućeg unutarnjeg motora je površina kontaktima. Napokon ulazi stvarna cilindra, gdje se grije i površina hotter. Zarobljen tamo, to se zagrijava ponovno proces kompresije.

U tom procesu grijanja, neki malo raspravljalo kemijske reakcije počinju da se pojavljuju u gorivu. Zove reakcije preflame, te biti u obliku spore, djelomičnog sloma najmanje izdržljiva vrsta goriva molekule. Gorivo ugljikovodika imaju tri osnovna oblika, ravno ugljika lanci, razgranati lanci, i prsten strukture. Temperatura je mjera prosječne molekulne aktivnosti, ali uvijek postoje neki plin molekule kreću znatno brže od drugih. Te molekule brže se kreće hit i razbiti neke manje trajan molekula goriva, uklanjanjem nekim njihovim slabo vezanih vodikovih atoma. Ovo je objavljena vodik vrlo reaktivni (normalno hidrogenetsko putovanja u carinskim parovima, ali mu je atomski vodik) i odmah parova s kisikom iz zraka u obliku onoga što se naziva radikalnim, kemijski ulomak koji je vrlo reaktivan jer ako sadrži i nespareni elektron . Njegova privlačnost za nestalim elektron je tako velika da se može ugriz jedne od drugih kemijskih vrsta se dogodi da se sudaraju sa, čime je razbijanje kao dobro.

U nekom trenutku u kompresiju moždanog udara, iskra zapali smjesu izgaranja i počinje. Izgorjelo plinova, što je jako vruće, proširite protiv još neizgorjelog naknade, komprimirati ga van na mljackati bend. Ova kompresija brzo zagrijava neizgorjelog naknade čak i više, ubrzavajući preflame reakcije u njemu. Kao pravilo palca, brzina kemijske reakcije udvostručuje svakih sedamnaest stupnjeva, F. Sve to vrijeme, stanovništvo reaktivnih radikala molekularne fragmenata raste u neizgorjelog endgas. Ako ovaj proces zagrijavanja traje dovoljno dugo, i dosegne temperaturu dovoljno visoka, ova populacija radikala postaje velik dosta taj svoju jedan brzina reakcije radikalnih stvaranje više i više kroz daljnje reakcije na namah ubrzava sagorijevanje. Ovo je samopaljenje.

Sad zašto se ovaj zagrije, kemijski promijenio endgas eksplodirati umjesto da jednostavno gori? Goriva u endgas više nije obični benzin. Preflame reakcije koje su se dogodile u njoj su se promijenila u nasilne eksplozivna mnogo kao mješavinu vodika i zraka, ili acetilen i kisik. Nalazi se u dlaka-okidač države, bude ispunjen reaktivne ulomaka iz preflame reakcije. Kada je autoignites spontano, ubrzava sagorijevanje gotovo odmah, jer materijal je tako lako zapaliti sada. Izgaranja prednji ubrzanje do lokalne brzine zvuka, paljenje materijal prolazi kroz jednostavno tako naglo podizanje svoju temperaturu, kroz udarni val ona je sada postala.

STOPPING SHOW

Sve što doprinosi snižavanje temperature koja dostiže endgas će detonacije manje vjerojatno. Sve što usporava proces pretvaranja normalne benzina u osjetljive eksplozivne, učinit će detonacije manje vjerojatno. Sve što ubrzava sagorijevanje, tako da je ona završen prije uvjeta potrebnih za detonaciju možemo potpuno razviti, učinit će deto manje vjerojatno.

Stoga će raditi slijedeće;

(1) Donja unos temperaturu

(2) Donja gasa pozicije, niže volumetrijske djelotvornosti, ili smanjena turbo manje smjese koja ulazi u cilindar, manje se grije kompresijom.

(3) Donja usisnoj cijevi, karter, i / ili cilindar, klip, glava ili temperaturama. Ovogodišnji Yamaha 250cc ceste utrke motora, na primjer, ima bakra u glavi cilindra umetanje provoditi toplinu brže izgaranje, što rezultira nižim komori izgaranja površinske temperature mora.

(4) Niži omjer kompresije. Manje ćete ga provući, manje se zagrijava.

(5) kvar više otporni na gorivo, kao što su toluen ili izooktan. Ako je ravno lanac molekule nisu prisutni, gorivo neće biti raščlanjeni tako brzo po preflame reakcije.

(6) negativni katalizator nešto što će ili prikovati aktivne radikala ili ih pretvoriti u nešto bezopasno. Tetraetil olovo, MMT, ili druge nedetonirajući spojevi lijek.

(7) Usporena vrijeme skraćuje vrijeme tijekom kojeg proknock reakcije mogu odvijati.

(8) Incylinder turbulencije ili bilo što drugo što će ubrzati izgaranje (brže spaljivanje goriva kao što su benzen). To funkcionira tako da ispunite izgaranje prije nego što vrijeme bomba od preflame reakcija kuhara dovoljno dugo da uzrokuje samopaljenje.

(9) Najbolji okretaja motora To jednostavno skraćuje vrijeme tijekom kojeg se smjesa se održava na visokoj temp. U Honda eksperimenti u 1960's, pronašli su da motor oktanskog zahtjeva počeo padati stalno preko 12.000 o / min, i bili su mlađe od 60 oktana se u blizini 20.000. U dostupnijim primjer, imajte na umu da motori knock kada su "lugged" trčanje na niskim rpm, širokim otvorenim gasom i prestati kucati promptno kad shift gear down i neka rev up motora više. Ovo zaustavlja deto koje ne dozvoljava dovoljno vremena za reakcije koje uzrokuju.

(10) redizajna uznemiruje ispušne cijevi. Neke cijevi daju velikom broju na Dyno, ali ne može se koristiti jer uzrokuju napadaje. Oni su ili jednostavno preopterećenje motora u nekim uskim obrtaja bend (guranjem na detonacije kao previše turbo će učiniti), ili leđa pumpa smjesu od zaglavlja cijevi koji je pokupio previše topline (to je razlog zašto nitko topline oblozi cijevi komora više).

(11) Izbjegavanje pretjeranog protutlačne. Ispušne cijevi uvijek napraviti back tlak, ali tu je više, to je veći udio vrućeg ispušnog plina, koji će biti u mogućnosti da napuste cilindar za vrijeme ispuha. Njegova toplina, dodaje svježi naboj koji pored ulazi cilindra, može gurnuti preko linija motora na detonacije. Ponekad jedan ili dva milimetra smanjenje ispušnih cijevi IDENTIFIKACIJA htijenje dobiti te nekoliko dodatnih konjskih snaga, ali može gurati dovoljno dodatne topline u zadužen za upućivanje motora eksplodirati nakon nekoliko sekundi.

Više načina igranja flertovati sa detonacije je beskonačna, ali ništa ne radi svaki put. To jamči da nikada neće biti dosadno i nikada neće ponestati oduzete klipova.

[ALIEN SM]

Ovo je zlata vredna tema, koja objasnjava detonaciju kao pojavu koja je jedan od ogranicavajucih faktora daljem povecanju kompresije kod benzinaca...prava je steta sto GOOGLE prevodi tako kako prevodi...to je totalno neupotrebljivo...
neko bi trebao da odvoji sat- dva vremena za kvalitetan prevod...

[Mario]

pa hajde zajedno, ti prekopiraj, kreni da popravljaš, i ko još želi da se ubaci, evo ja prihvatam jedan deo...

[Lauda]

Svidio mi se tekst, pa sam odlucio da izdvojim sat - dva vremena da uradim i bolji prevod za ovo:

DETONACIJE
by Kevin Cameron "The Cellar Dweller"

Moj prvi susret sa detonacijama desio se 1966. godine i tada nisam uopste znao o cemu se radi. Na moju srecu tada sam dobro prosao, sa simptomima od par manjih rupica na rubovima glave cilindra (squish band).
Kasnije, gurajuci na vecu kompresiju, imao sam par klipova koji su stradali od detonacija gde su karike, doslovno, "visile u zraku". Naucio sam da pazim na znakove malih delova (kuglica) sagorelog alumijinuma na svecici ili na vodeno-hladjenim masinama na nagli, neobjasnjen, porast radne temperature. I jos uvek su me interesovale te sitne rupice unutar glave cilindra.
Knjige ce vam reci sta je Harry Ricardo naucio davne 1918. godine - da detonacije nisu isto sto i prerano predpaljenje (preignition). Prerano predpaljenje je zapaljenje mesavine (smese) pre okidanja svecice od strane nekog vrelog objekta unutar cilindra koji je u vecini slucajeva pregrijana elektroda svecice cija je toplotna vrednost prevelika za motor. Prerano predpaljenje ubrzo uzrokuje detonacije pa je konfuzija i opravdana.

Detonacije su samo-zapaljenje poslednjih delova smese, tkz. "end gas", koji se nalaze na ivicama komore za sagorevanje, glave cilindra, tkz. squish band nakon sto je svecica vec zapalila smesu i gde je vecina smese izgorila.
Ovo samo-zapaljenje smese ne sagoreva normalno, kao sto sagoreva normalno zapaljena smesa koja putuje brzinom od nekoliko desetina metara u sekudni. Samo-zapaljeni dio smese sagoreva na lokalnoj brzini zvuka, koja je veoma velika zato sto je temperatura velika.
Ovaj nacin sagorevanja, nazvan detonacija, formira udarni talas, odnosno nagli porast pritiska koji propagira na nekoliko hiljada metara u sekundi.
Kada ovaj talas udari dio, udari ga jako. Ako ga uopste budemo culi, bice definisan kao visoki, suvi, ton neregularnog kliktanja. Nesto slicno kao kad kamenom udaramo stenu pod vodom. Pritisak nastao od detonacije moze da osteti lezajeve od strane udarnog talasa koji nastane, ali pravi problem je kako to utice na prirodu motora, odnosno unutrasnju izolaciju motora (cilindra).

U svakoj situaciji u kojoj se gas pomera pored cvrstih povrsina, nalazi se sloj znacajne debljine koji stagnira iz razloga jer je povezan sa povrsinom. Kod motora sa unutrasnjim sagorevanjem, ovaj granicni sloj efektivno cuva metalnu povrsinu cilindra od direktnog kontakta sa sagorelim gasom, odrzavajuci manju temperaturu zidova cilindra nego sto bi inace bila.
Kada detonacija pocne, pa cak i malih razmera, ovaj zastitni sloj je unisten od strane udarnih talasa i prenos toplote sa vrelih gasova na hladan metal (zid cilindra) se naglo povecava. U samo nekoliko ciklusa detonacije, temperatura klipa se dramaticno povecava kao i ostalih delova koji su izlozeni sagorelom gasu.

Ono sto je cudno vecini ljudi jeste da kada se detonacije dese, temperatura izduvnih gasova opada. Ovo se cini cudnim zato sto ljudi detonacije asociraju sa toplotom, a toplotu sa otkazom - kvarom. Ali cinjenica je da kako stelujemo karburator diznama, temperatura izduvnih gasova se povecava, ne kada je mesavina (smesa) postane siromasna (to jeste, premalo goriva koje reaguje sa kiseonikom unutar cilindra), nego kada je smesa hemijski savrsena.
Temperatura izduvnih gasova opada kada detonacije pocnu zato sto je interna "izolacija" (sloj gasa koji cuva zid cilindra) cilindra unistena. Prema tome, dio toplote koja bi inace izasla na izduv se sada prenosi na klip, glavu cilindra i zidove cilindra. Sto se ti delovi vise greju, temperatura izduvnih gasova postaje manja (hladnija).

Oni koji su vozili trke pre nego sto je vodeno hladjenje postalo aktuelno, obicno misle da motor postaje topliji sto vise smanjimo diznu na karburatoru. Sa zracnim hladjenjem, ovo izgleda kao da je tacno ali nije. Motor radi hladnije, odnosno ima manju radnu temperaturu, kada je prebogata smesa, jer visak goriva smanjuje temperaturu sagorevanja i kako podesavamo diznu na karburatoru prema hemijski pravilnijoj smesi, motor radi na vecoj temperaturi.
Cesto, kod modifikovanih motora sa vecom kompresijom, detonacije znaju poceti i pre nego sto pogodimo dobar odnos smesu i pravilnu radnu temperaturu. Onda se motor bas puno zagreje. Ovo nas ostavlja sa idejom da siromaseci smesu, motor povecava radnu temperaturu u linearnoj vezi.

Znamo, iz iskustva sa vodeno hladjenim motorima, da snaga, temperatura motora i temperatura izduvnih gasova se povecava kada smanjujemo dizne dok ne predjemo prag pravilnog, hemijskog, odnosa smese. Kada predjemo prag, snaga, temperatura motora i temperatura izduvnih gasova pocnu da opadaju opet. Ovo nismo mogli da vidimo pre sa vazdusno hladjenim masinama, zato sto snagu koju smo pravili, odnosno imali je premasavala sposobnosti hladjenja motora.
Ali sve ima savrsenog smisla jer oslobadjanje toplote kod sagorevanja zasivi od dovoljne kolicine kiseonika tako da svaki molekul hidrogena i karbona u gorivu je potpuno pretvoren u formu vode i ugljen-dioksida.
Na dobro hladjen motor, kod koga nema detonacija, mozete smanjivati diznu dok ne pocne usporavati. (ovo sam preveo doslovno iz teksta)

Sada nazad na pricu o detonacijama. Objasnjenja iznad su standardna ali je daju odgovor na vazna pitanja. Na primer, zasto sagorela smesa kod detonacije putuje lokalnom brzinom zvuka, a ne normalnom brzinom kod sagorevanja? Zasto se smesa samo-zapali, nego da jednostavno ceka varnicu? Razumevajuci ova pitanja, pomaze da se razumiju i promenljive koje uticu kod detonacija i to sve pomaze da se odbranim od ovoga fenomena koji postavlja granice na performanse.

Postoje 2 osnovne forme sagorevanja: brzo sagorevanje i detonacija. Kod brzog sagorevanja, propagacija sagorevanja je izvedena jednostavnim prenosom toplote. Topli sagoreli gas greje sve sto je ispred njega, podizuci temperaturu do tacke zapalenja. Zbog ovakog procesa grejanja svega sto je ispred, on je relativno je spor.
Zapalenje cestica benzina u mirovanju je u sustini sporo pri brzini od samo nekoliko metara u sekundi. Sagorevanje u cilindru je dosta brze od ovoga zbog turbulencija koje se desavaju.

Detonacije su druga prica i ne sve gasovite mesavine ce podrzavati detonacije. Detonacija je forma sagorevanja kod koje se nesagoreli materijal (u nasem slucaju smesa) zagreje do tacke paljenja, delomicno uzrokvano usled udara kompresije, zbog cega se talas od detonacije krece pri lokalnoj brzini svetlosti kroz medijum, odnosno cilindar.
Ovo se mora desiti jako brzo, tako da gorivo sa jednostavnim molekulama ili onima koji imaju nizu stabilnost podnesu ovaj oblik sagorevanja. Postavlja se pitanje, kako se ovaj gas zapali sam? Desava se tako sto se temperatura poveca, bilo kojom kombinacijom efekata, do kriticne vrednosti i rasponu od 480 - 540 stepeni celzijusa.

Motor dok radi, vazduh se uvlaci na nekoj ambijentalnoj temperaturi i onda ovaj vazduh pocinje da se zagrejava primajuci toplotu od nekih vec zagrejanih internih delova. Konacno vazduh ulazi u cilindra gde se jos vise zagrejava od strane vec zagrejanih povrsina. Vazduh, zarobljen tamo, se jos dodatno zagrejava od strane kompresije.
U ovom procesu grejanja dolazi do odredjene hemijske reakcije u gorivu. Reakcije nazvane "stanje pred-zapalenja", one imaju formu sporog, delomicnog, raspada molekula goriva. Hidrokarbonati kod goriva imaju 3 osnovne forme: pravilne strukture karbora, razgranate strukture i prstenaste strukture. Temperatura je srednja mera akivnosti molekula ali uvek postoji par molekula goriva koje se krecu znacajno brze od drugih.
Ti molekuli koji imaju vecu brzinu kretanja udaraju od druge i lome se na manje "trajne" molekule, razdvajajuci veze nekih slabije vezanih atoma hidrogena. Ovako oslobodjen hidrogen je veoma reaktivan (normalni hidrogen putuje u parovima, ali ovde se radi o atomima hidrogena) i odmah se veze sa parom kiseonika iz vazduha formirajuci tkz. hemijski fragment koji je jako reaktivan jer sadrzi slobodan elektron u paru. Ovaj hemijski par, toliko zeljan da nadje para za slobodan elektron, moze da dovede do pucanja sturkture, sudarajuci se sa drugima sto dovodi do raspada strukture.

U nekom trenutku sabijanja smese (kompresija), svecica pali smesu i sagorevanje pocinje. Sagoreli gas, imajuci veliku temperaturu, siri se prema nesagorelom delu smese gurajuci ga u squish dio ispod glave cilindra. Ovaj nacin sabijanja dodatno zagrejava nesagorelu smesu, ubrzavajuci ranije pomenute hemijske reakcije koje se deavaju.
Kao neko pravilo, uzima se da brzina hemijskih reakcija se udupla na svakih 9 - 10 stepeni celzijusa. Sve ovo se desava dok populacija reaktivnih molekula fragmenata se povecava u nesagorelom delu smese. Ako ovaj proces zagrejavanja potraje dovoljno dugo i dostigne dovoljno veliku temperaturu, populacija radikalnih molekula postaje dovoljno velika da njihova sopstvena reakcija hemijskih veza ubrza dovoljno da izazove samo-zapaljenje.
Ovaj proces se naziva samo-zapaljenje.

E sada, zasto ovaj samo-zapaljeni gas detonira umesto da jednostavno izgori? Gorivo iz prethodne opisane faze samo-zapaljenja nije vise normalno gorivo. Reakcija pred-zapaljenje je uticala na to i promenila unutrasnju strukturu u dosta agresivniju, eksplozivnu, smesu slicnu smesi hidrogena i kiseonika. U ovom reaktivnom stanju okidanja, smesa se popunjava sa reaktivnim fragmetnim iz delova reakcije pred-zapaljenja.
Kada se ta, jako reaktivna smesa, samo-zapali brzina sagorevanja je gotovo instantna zato sto je smesa tako lako zapaljiva. Sagoreli gas krece se lokalnom brzinom zvuka, paleci materijal kroz koji prodje, povecavajuci temperaturu preko udarnog talasa koji pravi.

ZAUSTAVLJANJE

Sve sto pridonosi smanjenju temperature gasa iz prethodno opisane faze ce smanjiti sanse za detonaciju. Sve sto moze uticati na proces konverzije izmedju normalnih molekula goriva u jako osjetljive molekule goriva ce takodje smanjiti sanse za detonaciju. Sve sto moze ubrzati sagorevanje, tako da je zavrseno pre nego sto se razviju potrebni uslovi za pojavu detonacije, ce takodje smanjiti sanse za detonaciju.

Na osnovu ovoga navedenog iznad, mozemo izvuci par zakljucaka koji mogu uticati da se detonacije izgube:
1. Smanjiti temperaturu usisa (misli se na temperaturu vazduha?)
2. Smanjiti poziciju gasa, smanjiti volumetrijsku efikasnost ili smanjiti turbo boost - manje smese sto ulazi u cilindra je manje zagrejano kompresijom.
3. Smanjiti usisno grlo (valjda se na to misli), blokove, cilindra i/ili klip ili temperaturu glave cilindra. Ovogodisnja (nekada davno) Yamaha 250cc je na primer imala glavu cilindra od bakra da bi brze odvodila toplotu.
4. Smanjiti kompresiju. Sto manje stisnes, manje ce da se greje.
5. Otpornije gorivo na samo-zapaljenje, kao npr. dodavanjem aditiva za povecanje oktana (toluene, isooctane)
6. Smanjenjem ugla paljenja u retard poziciju.
7. Smanjenjem turbulencija koje se desavaju u cilindru u cilju povecavanja brzine sagorevanja.
8. Povecanjem obrtaja motora. Ovo jednostavno skracuje vreme za koje je smesa podlozna visokim temperaturama. U Honda eksperimentu 1960. godine, dosli su do zakljucka da potreba motora za oktanskom vrednoscu pocela da opada nakon 12000 obrtaja, pa su tako dogurali do svega 60 oktana na 20000 obrtaja.
9. Redizajn problematicnih auspuha. Neki auspusi su se pokazali dobrim na dyno testovima ali ne mogu se koristiti jer mogu dovesti do havarije. Oni jednostavno previse napune cilindar povratnom smesom u nekom uskom delu obrtaja (stvarajuci uslove za detonaciju kao sto bi turbo punjenje stvaralo) ili upumpavajuci smesu koja je usput pokupila veliku kolicinu toplote (zbog ovoga se vise cevi ne umotavaju u azbestne trake, valjda).
10. Izbegavati prevelik povratni pritisak (auspuh). Rezone stalno prave povratni pritisak ali sto je veci pritisak to je veci dio vrelog, sagorelog, gasa koji ce ostati zarobljen u cilindru koji u kombinaciji sa sveze usisanim vazduhom moze stvoriti detonacije. Nekada skracenjem milimetar ili dva cevi moze doneti koji konjsku snagu ali i veci povratni pritisak.

Broj igara koje se mogu igrati sa detonacijama je bezbrojan. Ovo je garancija da nam svakako nece biti dosadno i da nikada necemo imati manjka zaribanih klipova.


P.S Ne garantujem da je prevod 100%, ima manjih gresaka...mozda sam negdje fulao i sa terminima koje sam koristio pa bih molio moderatore da isprave sve greske na koje nalete. Pisao sam prevod u ekavici reda radi

[Lauda]

Sad sam vidio da se ne moze vise editovati post, naletio sam na par pravopisnih gresaka...nema veze.
Ono sto bih samo napomenuo jeste moj utisak da je ovo pisano bas davno, pa su neke stvari drugacije sada - kao npr. oktanska vrijednost goriva, kvalitetnije rezone, itd...posto se iz teksta moze vidjeti kako je onda bilo potrebno gorivno sa vise oktana, kako su neke rezone bilo "opasne" za montiranje, kako se preporucuju aditivi za gorivo koji povecavaju broj oktana. Barem ja sam tako skontao.

[Mario]

hvala .... pogledaću ja danas koliko stignem... edit je na nekom vremenskom intervalu,

[goggyso]

Veoma poučno, sad mi je jasno zašto mi je stock cilindar kliktao, što veći gas to glasnije, preteran stepen kompresije, klip je virio iz cilindra. (tako su ga sklopili u servisu).