Вопрос

Как возникает стук в двигателе?

Представьте, что вы едете на мотоцикле по ровной дороге, которая постепенно поднимается в гору. Затем мотоцикл начинает замедляться, и звук 100-кубового бензинового двигателя меняется. Если вы не переключите передачу, двигатель заглохнет, но задолго до этого вы услышите отчётливый звенящий звук (металлический лязг) двигателя (этот звук почти одинаков для всех моделей бензиновых двигателей). Откуда исходит этот звук? От клапанов?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/2325/how-is-the-clanging-sound-produced-in-the-engine

5 Комментариев

  1. Другая часть статьи, на которую ссылается @Ларри, может немного прояснить ситуацию с акустикой:




    Когда несгоревшая топливовоздушная смесь за границей фронта пламени
    подвергается воздействию сочетания тепла и давления в течение определенного
    периода времени (превышающего период задержки используемого топлива), может
    произойти детонация. Детонация характеризуется мгновенным взрывным
    воспламенением по меньшей мере одного очага топливовоздушной смеси за пределами
    фронта пламени. Вокруг каждого кармана создается локальная ударная волна, и
    давление в цилиндре может резко превысить расчетные пределы.




    Эта ударная волна воздействует на внутренние стенки цилиндров (и клапаны). Хотя само по себе это воздействие может не сопровождаться отчётливым металлическим звуком, весь цилиндр и блок двигателя будут действовать как резонансная камера. Они будут звенеть (или дребезжать), как очень большой колокол необычной формы.



    Вы можете сымитировать тот же эффект: ударьте по камертону резиновым молотком. Камертон зазвенит, хотя вы могли бы подумать, что такой глухой удар не вызовет чистого звучания.


  1. Детонация или преддетонация. Это может произойти, если момент зажигания слишком ранний, октановое число топлива слишком низкое, нарушено соотношение воздух/топливо, что происходит при работе двигателя на холостом ходу (как вы и описали). Подробнее см. в Википедии, там же перечислены другие причины




    Топливно-воздушная смесь должна воспламеняться только от свечи зажигания и
    в определённый момент такта поршня. Пик
    процесса сгорания больше не происходит в оптимальный момент для
    четырёхтактного цикла. Ударная волна создаёт характерный металлический
    «стук», и давление в цилиндре резко возрастает. Последствия
    детонации двигателя варьируются от незначительных до полностью
    разрушительных.




    Из Википедии, свободной энциклопедии


  1. Спасибо, Боб, теперь я понял, как возникает металлический звук.
  1. @Martin.kv я не уверен, но сомневаюсь, что дело в клапанах, потому что это происходит на такте сжатия, когда клапаны уже закрыты. Камера сгорания — это закрытый металлический контейнер. Если вы подожжёте петарду и поместите её в консервную банку, то при взрыве раздастся металлический звук. Может, дело в этом?
  1. Спасибо, Ларри. Однако я до сих пор не совсем понимаю, КАК ударные волны создают металлический звон.
Вы уже ответили на этот вопрос