Обратным хлопком называется воспламенение топливной
смеси во впускном коллекторе. Поэтому хлопки бывают
при работе двигателя не только на газе, но и на
бензине.
В топливных системах с центральной подачей топлива во
впускном коллекторе присутствует готовая топливная
смесь.
У топливных систем с распределенной подачей топлива
во впускном коллекторе присутствует лишь воздух,
а топливо подается к каждому цилиндру индивидуально.
Воспламенение готовой топливной смеси во впускном
коллекторе происходит в основном при случайном,
не синхронизированном с работой впускного клапана
срабатывании системы зажигания. Если в этот момент
в цилиндре присутствует топливная смесь, она
загорается. Если впускной клапан приоткрыт, пламя
от вспышки в цилиндре вырывается во впускной коллектор
и поджигает подготовленную в нем для впуска в цилиндры
топливную смесь.
Иногда хлопок вызывается прорывом пламени из
цилиндра во впускной коллектор через закрытый,
но неисправный (плохо прилегающий к седлу) впускной
клапан.
Поскольку любая, в том числе полностью исправная система зажигания характеризуется конечным значением вероятности сбоя, обратный хлопок - это явление, присущее всем топливным системам с центральным подводом топлива. Поэтому впускные коллекторы таких топливных систем имеют достаточный запас прочности и в них отсутствуют детали, которые могут быть повреждены в случае обратного хлопка.
Эжекторные газотопливные системы в общем характеризуются
центральным подводом газа. Поэтому им присущи обратные
хлопки. Вероятность хлопка определяется состоянием
системы зажигания и механизма газораспределения.
Впускные коллекторы систем с распределенной
подачей топлива не рассчитаны на
противостояние обратным хлопкам. Поэтому при установке
эжекторной газотопливной системы на автомобиль с
распределенным впрыском неизбежно возникает риск
повреждения штатной системы питания
обратным хлопком.
На рисунке схематично показан обратный хлопок во впускном коллекторе двигателя, оснащенного системой дискретного впрыска бензина и эжекторной газотопливной системой с центральным подводом газа.
Видно, что, если впускной коллектор - металлический,
то наиболее уязвимой деталью в случае хлопка
является заслонка датчика расхода воздуха. Видно также,
что прикрытая дроссельная заслонка экранирует
расположенные перед ней детали штатной топливной
системы от воздействия хлопка.
Чем сильнее открыта дроссельная заслонка, тем слабее ее
экранирующее действие и тем выше абсолютное давление во
впускном коллекторе (больше масса присутствующей в
коллекторе топливной смеси). Следовательно, чем сильнее
открыта дроссельная заслонка, тем разрушительнее
последствия хлопка.
Особый случай - обратные хлопки в некоторых моторах,
оснащенных системами зажигания, не имеющими механических
распределителей.
Классический вариант - система зажигания с двумя
катушками и двухканальным коммутатором, обслуживающая
четырехцилиндровый двигатель. В нее
конструктивно заложено "холостое" зажигание в каждом
из четырех цилиндров в конце такта выпуска (перед
началом такта впуска). Именно эта конструктивная
особенность позволяет некоторым последним моделям
"Жигулей" и "Волг" иметь только по две, а не по четыре
катушки зажигания и по одному, а не по два двухканальных
коммутатора.
На рисунке показано положение впускных и выпускных
клапанов во время "холостого" зажигания.
Видно, что в это время оба клапана открыты. Считается, что перекрытие открытых состояний клапанов улучшает наполнение цилиндров и очистку их от отработавших газов, а также предохраняет двигатель от перегрева (например: Вершигора В.А., Игнатов А.П. и др. "Переднеприводные автомобили ВАЗ". - М.: ДОСААФ, 1989, с.48, 49).
Разрушительные последствия обратного хлопка
уменьшают, монтируя на впускном коллекторе
устройство, называющееся "хлопушка" или "антихлоп" и
предназначенное для сброса возникающего при хлопке
избыточного давления.
Ни одна из существующих конструкций "хлопушек" не
гарантирует абсолютной защиты от
обратного хлопка.
Единственный хлопок в емком пластмассовом
впускном коллекторе гарантирует его разрушение.
Полного отсутствия обратных хлопков можно достичь, отказавшись от газотопливной системы с центральным подводом газа в пользу газотопливной системы с распределенным подводом газа.
Эжекторная газотопливная система
Система с распределенным подводом газа