Датчик детонации: что это такое

Датчик детонации: что это такое

Детонация (детонационное сгорание) – отклонение от нормы в работе двигателя, выражающееся во взрывном характере воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах. В норме фронт пламени распространяется со скоростью 30 м/с, тогда как при детонации скорость может достигать 2000 м/с. Явление это нежелательное, так как вследствие ударного воздействия на цилиндры, поршни, головку блока и из-за очень высокой скорости распространения пламени способно вызвать серьезную поломку через 4-6 тыс. км пробега, а иногда намного раньше.

Итак, при детонации первыми под удар попадают газораспределительный механизм и цилиндропоршневая группа. Для предупреждения подобного используется специальный датчик. Рассмотрим подробнее, чем же вызывается детонация? Что такое датчик детонации? Каковы признаки его неисправности и способы проверки?

Так ли опасна детонация и что ее провоцирует?

В идеале топливная смесь начинает воспламеняться еще до достижения поршнем крайнего верхнего положения при угле опережения зажигания 2-3°, а завершающий этап воспламенения приходится на момент, когда поршень начинает возвратное движение, минуя верхнюю мертвую точку. Для детонации характерно преждевременное самовозгорание смеси уже в середине такта сжатия, еще до того, как возникает искра между электродами на свече. Так на поршень оказывается мощное противодействие, в результате чего силовая установка теряет мощность, а расход бензина увеличивается.

В случаях ДВС малого объема сравнительно высокой мощности и со значительным крутящим моментом детонация обнаруживается на низких оборотах и скоро исчезает. В форсированных двигателях она может возникать при ощутимых нагрузках на повышенных оборотах и причинить мотору вред буквально за считанные секунды.

Детонация объясняется рядом факторов, к которым относят:

  • несоответствие октанового числа рекомендуемому;
  • особенности устройства двигателя (величина сжатия, положение свечей, геометрия камеры сгорания и поршневого днища, наличие поддува и др.);
  • эксплуатационные условия (угол опережения зажигания, нагрузки, состояние камеры сгорания и др.).

Для чего нужен датчик детонации

В карбюраторных моторах для предотвращения детонации вручную проворачивают трамблёр, что несколько отодвигает момент зажигания. В современных бензиновых агрегатах откорректировать угол опережения вручную нельзя, поскольку за это отвечает электроника.

С целью предотвращения детонации между вторым и третьим цилиндром на блоке предусмотрен датчик, используемый как устройство контроля, работающее на основе пьезоэффекта. Во избежание ложных сигналов настроен он на восприятие шумов в диапазоне 25-75 Гц.

Датчик детонации на ВАЗ

Срединное положение датчика на блоке разрешает осуществлять высокоточную отладку работы всех цилиндров. Место для него определено дислокацией наиболее разогреваемой камеры сгорания, от которой и начинается распространение детонационного сгорания. Будь то двигатель поперечного или продольного положения датчик устанавливается немного ниже впускного коллектора и работает следующим образом:

  • механические импульсы создают напряжение на пьезоэлектрическом элементе, возрастающее по мере роста интенсивности колебаний;
  • когда напряжение превышает безопасный порог, устройство посылает сигнал о корректировке угла опережения зажигания;
  • датчик трансформирует механическое воздействие в постоянный электрический сигнал, посылаемый в основной блок управления, после чего система оптимизирует впрыск и обеспечивает более позднее зажигание;
  • в итоге силовая установка работает экономичнее, а мощность достигает заложенного максимума.

Читайте также: Что такое датчик ДПДЗ и какие функции он выполняет.

Признаки неисправности датчика детонации

О проблеме с датчиком сигнализирует индикатор на приборной панели. Он может загораться лишь эпизодически, когда нагрузка возрастает, либо гореть постоянно. Отсутствие импульса от датчика не препятствует работе двигателя и дальнейшей эксплуатации транспортного средства, однако это отрицательно сказывается на его динамике. На то, что с детонационным сигнализатором не все в порядке, могут указывать и другие косвенные признаки:

  • перегрев двигателя за короткое время, несмотря на невысокую внешнюю температуру;
  • потеря мощности и приемистости;
  • возникновение калильного зажигания;
  • ухудшение разгонных показателей;
  • увеличение потребления бензина;
  • чрезмерный нагар на свечах зажигания.

Читайте также: Что такое датчик ДПКВ и зачем он нужен.

Как проверить датчик детонации

Когда сканер расшифровки кода ошибки недоступен или посещение СТО невозможно, проверить датчик на исправность можно самостоятельно. При этом не следует забывать, что внутри детонационного датчика расположен чувствительный пьезоэлектрический кристалл, поэтому допускать его ударов и падений нельзя.

Проверка требует наличия мультиметра с диапазоном в тысячные доли вольта. В том, что прибор поддерживает рекомендуемый диапазон, следует убедиться до начала процедуры. Также полезно выяснить нормальный уровень сопротивления для датчика проверяемой марки автомобиля.

Проверка датчика детонации

Для проверки напряжения на контактах снятого с головки датчика мультиметр настраивается на милливольты, после чего его щуп «+» замыкается с управляющим контактом, а «-» – с массой проверяемого устройства. К использованию в роли щупа не рекомендуется старая проводка и проводники со скрутками. Лучше чтобы длина провода щупов была минимальной.

Подсоединенный к измерителю датчик зажимается в руке, которой следует выполнить несколько не слишком интенсивных ударных движений по любой поверхности или предмету, в результате чего мультиметр отобразит наличие или отсуствие напряжения. В альтернативном случае можно легонько постучать по центру свободно лежащего датчика чем-то металлическим. Ударные манипуляции вызывают в исправном датчике потенциал в пределах 40-150 мВ. Если же разность потенциалов полностью отсутствует, датчик детонации подлежит замене.

Источник:
http://avtonov.com/%D0%B4%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA-%D0%B4%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5/

Датчик детонации — назначение, типы, конструкция, где находится, как проверить

В этой статье описано всё, что необходимо знать о типах, принципе работы, функциях, методах диагностики и тестирования датчиков детонации. Мы разберём симптомы неисправных датчиков и расскажем подробные шаги и методы их обнаружения.

Что такое детонация?

В бензиновых двигателях для воспламенения топливовоздушной смеси используются свечи зажигания. Пламя непрерывно распространяется в топливовоздушной смеси.

Во время распространения пламени, если давление повышается ненормально, смесь в некоторых случаях будет возгораться самостоятельно, не дожидаясь достижения пламени, вызывая мгновенное взрывное возгорание. Это явление называется детонацией.

В то время как нормальная скорость распространения фронта пламени составляет около 30 м/с, при детонации пламя распространяется в десятки раз быстрее — до 2000 м/с.

Детона́ция (от фр. détoner — «взрываться» и лат. detonare — «греметь») — режим горения, при котором по веществу распространяется ударная волна.

Сгорание в двигателе — сложный процесс, поэтому требует довольно точной конструкции и контроля. Небольшая ошибка управления или отклонение от нормы вызовут ненормальное сгорание. Детонация — ненормальное сгорание.

Проще говоря, детонация — воспламенение смеси в ненужный момент времени (как правило раньше положенного) в неправильном месте.

Для чего нужен датчик детонации

Проще говоря, датчики детонации (ДД) — это датчики вибрации, которые хорошо подходят для обнаружения структурных акустических колебаний. Это может происходить при преждевременном зажигании или непреднамеренном возгорании смеси.

ДД это своеобразный микрофон, с помощью которого блок управления (ЭБУ) «слушает» двигатель. Датчик преобразует детонацию двигателя в электрический сигнал. Контроллер использует этот сигнал для противодействия детонации с помощью регулировки угла опережения зажигания.

Как только детонация обнаружена, ЭБУ будет постепенно задерживать зажигание до тех пор, пока детонация не будет устранена. После того, как детонация устраняется и не возникает снова, ЭБУ будет постепенно восстанавливать исходную синхронизацию зажигания. Это называется управление с замкнутым контуром и обратной связью.

Таким образом, датчик детонации — это специальный «микрофон» для ЭБУ, который выполняет роль обратной связи при регулировании момента зажигания.

Когда есть неисправность в ДД, вышеупомянутое управление с обратной связью не работает. Чтобы избежать повреждений, вызванных детонацией двигателя, ЭБУ сохранит соответствующий код неисправности и задержит опережение зажигания каждого цилиндра на определенное значение (Toyota задерживает на 8 °, Volkswagen — на 15 °). В это время снизятся мощность и экономичность двигателя.

Типы датчиков, конструкция

Датчики детонации бывают двух типов.

Узкополосные или резонансные

Такой тип датчика рассчитан на генерацию напряжения при колебаниях определенного диапазона частот. Т. е. пластина (ее вес, размер, крепление и т. д.) — обеспечивает требуемый уровень напряжения только в определенном диапазоне частот.

Всё это рассчитано под поршневую группу двигателя. Отсюда и разные номера датчиков на разных моторах — диаметр поршней отличается — датчики детонации тоже будут разные.

Широкополосные

Данные датчики регистрируют колебания в более широком диапазоне. Они дешевле, надёжнее, но обработка их сигнала более сложная.

Внутри ДД находится тороидальный пьезокерамический элемент с прикрепленной массой. Корпус реагирует на вибрацию, вызванную детонацией двигателя, в свою очередь вызывая движение в пьезокерамическом элементе, который генерирует электрический сигнал. Этот сигнал используется модулем управления двигателя.

Где находится датчик детонации

Датчик детонации установлен на блоке цилиндров или головке цилиндров (как показано на рисунке) ниже впускного коллектора.

В зависимости от конструкции ДД крепиться болтом к двигателю или вкручивается в него. Например, на 4-цилиндровом двигателе датчик обычно установлен между 2 и 3 цилиндром.

На четырехцилиндровых двигателях используется один датчик детонации, так как он может легко контролировать работу всех цилиндров. По мере увеличения количества цилиндров требуется больше датчиков.

Чаще всего датчики детонации разбиты на группы. Например, на шестицилиндровом двигателе датчик 1 может соответствовать цилиндрам 1–3, а датчик 2 — цилиндрам 4–6.

Признаки неисправности

Вот некоторые из наиболее распространенных признаков неисправности датчика детонации, на которые следует обратить внимание.

Контрольная лампа Check Engine

Один из первых симптомов, который вы можете заметить, — это загорание контрольной лампы Check Engine на приборной панели. Вы должны серьезно отнестись к этому раннему предупреждению и осмотреть свой автомобиль, прежде чем проблема усугубится.

Конечно, есть много причин, по которым может загореться Check Engine, и неисправный ДД — одна из них. Независимо от причины, вы не должны игнорировать её слишком долго, иначе это может иметь плачевные последствия для двигателя.

Громкие звуки из двигателя

Когда датчик детонации начинает работать со сбоями, вы слышите громкие звуки, исходящие от двигателя, которые напоминают стук. Чем дольше вы не решите эту проблему, тем громче будут эти звуки.

Этот шум возникает из-за неправильного воспламенения топливно-воздушной смеси внутри цилиндра.

Высокий расход топлива

Если вы заметили, что проезжаете меньше километров за 1 л, то причиной этому может быть неисправный датчик детонации. Опять же, есть много причин, по которым у вас может быть высокий расход топлива.

Но если есть другие симптомы в сочетании с увеличившемся расходом топлива, то это ещё один повод полагать, что ДД неисправен.

Плохое ускорение

Когда вы нажимаете на педаль газа, а автомобиль не ускоряется так же быстро, как раньше — возможно, неисправный датчик детонации мешает эффективному ускорению. Вы можете быть уверены в этом, если у вас уже проявляются три предыдущих симптома.

Машина дёргается

Худшие симптомы неисправного датчика проявляются при повреждении внутренних деталей двигателя. Если вы позволите этой проблеме обостриться, не заменив неисправный датчик детонации, ваш автомобиль начнет все больше дёргаться.

Может даже появиться запах гари, исходящий от двигателя и попадающий в салон. Любое дальнейшее использование автомобиля в таком состоянии может привести к выходу из строя всего двигателя.

Как проверить датчик детонации, пошаговое руководство

Если ДД выходит из строя, генерируется код неисправности P0324 (неисправность системы контроля детонации) и P0325 (неисправность датчика детонации). Ошибки можно считать самостоятельно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Читайте также  Проверка геометрии кузова автомобиля

Сигнал обратной связи от датчика детонации к ЭБУ обеспечивает наиболее оптимальное регулирование угла опережения зажигания, наилучшую производительность системы зажигания, а также предотвращает повреждение двигателя в результате детонации.

Напряжение сигнала переменного тока, генерируемое датчиком, изменяется в зависимости от уровня вибрации двигателя во время работы.

Если датчик детонации неисправен, выполните следующие действия для диагностики.

Шаг 1 — базовая проверка

  1. Проверьте, не поврежден ли датчик физически.
  2. Проверьте, правильно ли установлен датчик. Если момент затяжки крепления слишком сильный или слишком слабый, будет установлен диагностический код.
  3. Проверьте, нет ли на поверхности датчика заусенцев, повреждений и посторонних предметов.
  4. Датчик детонации следует держать вдали от шлангов, кронштейнов и проводки двигателя.
  5. Если что-то из этого не в порядке, разберитесь с неисправной деталью и переходите к седьмому шагу. Если всё нормально — переходите к следующему шагу.

Шаг 2 — посмотрите обороты двигателя сканером

  1. Подключите диагностический прибор к разъёму OBD-2.
  2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
  3. Выберите «Двигатель» / «Чтение потока данных» / «Сигнал датчика детонации 1».
  4. Запустите двигатель и доведите его до нормальной рабочей температуры.
  5. Диагностический прибор должен считывать нормальные обороты двигателя.

Шаг 3 — проверьте сопротивление внутреннего резистора

Данный шаг предназначен для датчиков с внутренним резистором. Зависит от модели автомобиля.

  1. Поверните ключ зажигания в положение «OFF».
  2. Отсоедините разъём проводов от датчика.
  3. Измерьте значение сопротивления внутреннего резистора (стандартное значение сопротивления: 49–100 кОм).
  4. Подсоедините разъем жгута проводов датчика.

Если значение сопротивления ненормальное, замените датчик детонации и перейдите к шагу 7. Если с сопротивлением всё нормально, переходите к следующему шагу.

Шаг 4 — проверьте напряжение от датчика

  1. Отключите зажигание.
  2. Отсоедините разъем от датчика.
  3. Открутите болт крепления, снимите датчик с двигателя.
  4. Возьмите электронный мультиметр и переведите его на измерение постоянного напряжения (DC), на минимальный предел измерения (200 mV).
  5. Подключите мультиметр к датчику, лучше использовать зажимы типа «крокодил».
  6. Возьмите гаечный ключ. Несильно постукивая по датчику, наблюдайте за изменением напряжения на мультиметре. Так же ДД можно зажать в тиски и ударять по ним, не боясь повредить датчик.

Если напряжение на мультиметре не изменяется, скорее всего датчик неисправен и требует замены.

Шаг 5 — проверьте проводку от датчика до ЭБУ

  1. Отключите зажигание.
  2. Отсоедините разъем от датчика.
  3. Отсоедините разъем жгута проводов ЭБУ.
  4. На монтажной схеме для своего автомобиля найдите контакты ДД на колодке проводов контроллера.
  5. Измерьте сопротивление 1 провода.
  6. Измерьте сопротивление 2 провода.

Сопротивление должно быть менее 0,5 Ом. Если прибор показывает «OL», значит в цепи есть обрыв, который нужно устранить.

Шаг 6 — проверьте цепь питания ЭБУ

  1. Проверьте цепь питания ЭБУ.
  2. Проверьте цепь заземления ЭБУ.

Шаг 7 — сбросьте ошибку OBD-2

  1. Подключите диагностический сканер.
  2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
  3. Удалите код неисправности.
  4. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу не менее 5 минут.
  5. Покатайтесь не менее 10 минут.
  6. Считайте ошибки с блока управления ещё раз, чтобы убедится, что неисправность не возвращается.

Видео о том, как проверить датчик детонации.

ДД используется для определения состояния детонации в двигателе. ЭБУ использует этот сигнал для управления моментом зажигания.

Датчик детонации обычно устанавливают на блоке или головке блока цилиндров. Датчики бывают узкополосные (резонансные) и широкополосные.

Проверка датчика детонации обычно включает в себя: считывание данных обратной связи датчика, проверку рабочего напряжения, проверку проводки между датчиком и ЭБУ, измерение сопротивления датчика и т. д.

Источник:
http://elm3.ru/wiki/datchik-detonacii

Датчик детонации: признаки неисправности, замена.

AutoOt.ru » Ремонт авто » Датчик детонации: признаки неисправности, замена.

Система управления двигателем – это сложный электронный механизм, частью которого является датчик детонации. Неполадки с датчиком не мешают работе двигателя, но влекут за собой неприятные последствия. Именно поэтому стоит изучить признаки неисправности датчика детонации, чтобы вовремя производить ремонт. Как это сделать, опишем ниже.

Что такое и для чего нужен датчик детонации?

Эта деталь встречается в автомобилях, где в качестве топлива используется бензин. Он предназначен для инжекторных типов двигателей. Располагается датчик на блоке цилиндров мотора. Это важная деталь системы управления, главной целью которой является контроль уровня детонации.

Давая ответ на вопрос, за что отвечает датчик детонации, нужно отметить, что благодаря ему реализуются следующие возможности автомобиля:

  • Экономия топлива.
  • Возможность двигателя развивать максимальную мощность.

Датчик контролирует систему завода автомобиля, регулирует его правильную работу.

Из каких основных элементов состоит датчик детонации?

Основные детали этого механизма – это:

  • Вибрационная пластина.
  • Электрический элемент типа пьезо.
  • Сигнальный провод.
  • Оплетка.

Где находится датчик детонации?

В зависимости от марки автомобиля, месторасположение датчика может меняться, но он всегда располагается именно на корпусе двигателя. Сама деталь очень маленькая, размером примерно со спичечный коробок.

Особенности установки детали

Важной особенностью установки датчика является наличие в автомобиле электронной системы зажигания. Если ее нет, то нет и датчика. На моделях старого типа датчик детонации не предусмотрен. Также не устанавливают его и на карбюраторных системах двигателя.

Замена датчика на Ваз, видео:

Работа датчика

На приборной панели автомобиля есть значок «Check» . С английского это переводится как проверка или контроль. Если он не активен, то датчик детонации исправен и работает, как положено.

Если активен, следует провести комплексную диагностику, так как далеко не всегда причиной будет именно датчик детонации. Самостоятельно диагностику можно сделать с помощью ODBII сканера.

Особенностью этого автосканера является диагностика не только двигателя, но и других узлов автомобиля (коробки передач, абс, трансмиссии и т.д.). Сканер достаточно прост в эксплуатации и имеет русифицированное ПО, что поможет с определением неисправности. На проблему с датчиком детонации укажут ошибки: P0325, P0326, P0327, P0328 .

Следующим шагом желательно будет стереть ошибки с помощью Scan Tool Pro и проверить, загорится ли «Check» снова, в случае чего детально осмотреть проводку и контакты на датчике, исключив возможность обрыва или окисления.

После следует приступить к проверке самого датчика с помощью мультиметра способом, описанным в следующие главе.

Принцип работы датчика детонации заключен в пьезомеханизме. Внутри датчика есть пластина с пьезо эффектом . При возникновении детонации, создается напряжение на входе и выходе, а двигатель при этом вибрирует. Иначе это называется созданием разности потенциалов. Если уровень напряжения на одном конце слишком превышен, датчик корректирует этот процесс.

Если по каким-либо причинам датчик сломается, на приборной панели загорится значок «Check» . Это будет означать лишь одно: необходим срочный ремонт или замена элемента.

Если электрическая цепь датчика не разорвана, но поломка существует, значок «Check» не загорится. Поэтому стоит иногда прислушиваться к своему автомобилю.

Как проверить датчик детонации?

К сожалению, датчик детонации тоже может сломаться. При этом человек без специальных знаний заметить это сможет только по горящему индикатору. Никаких других явных признаков замечено не будет. Автомобиль будет продолжать работать в том же режиме, заводиться без каких-либо признаков поломки.

В этот момент необходимо помнить, что этот прибор не является механическим, он часть электронной системы, поэтому и поломка считается электронной.

Неисправность датчика детонации может случиться по ряду различных причин, среди которых:

  • Произошла поломка внутри самого датчика.
  • Замыкание.
  • Оборвался сигнальный провод или экранирующая оплетка.
  • Поломка блока управления двигателя.

Таким образом, выявить поломку будет несложно. Для того чтобы определить ее, необходимо провести проверку.

Но те, кто не ищут легких путей, всегда смогут осуществить этот несложный процесс самостоятельно. Проверка самостоятельно происходит по следующей схеме:

  1. Во-первых, снимаем защиту в гараже. Работать предстоит непосредственно с блоком двигателя.
  2. Теперь исключаем обрыв сигнального провода и экранизирующей оплетки. Если он оборван или оборвана оплетка, нужно проверить крепление вилки и розетки датчика. Целостность оплетки нужно проверять обязательно.
  3. Если обрыв исключен, производят оценку самой розетки. Возможно, что ее соединение неисправно и требует замены.
  4. Обнаружить неисправности самого прибора можно с помощью вольтметра. При этом машина должна быть заведена и находиться на холостом ходу.
  5. Также нужно проверить состояние контактов устройства.

Производить проверку самостоятельно можно несколько иначе. Для этого необходим прибор мультиметр . Этот прибор очень часто встречается у автолюбителей.

Проверка датчика детонации мультиметром производится только после того, как он снят с двигателя. При проверке по нему стучат чем-нибудь металлическим. Этот способ является самым простым.

Выставляем диапазон в 200 мВ , положительный и отрицательный провод присоединяем к выводу датчика и к металлическому кольцу соответственно. Не стоит путать массу и сигнальный вывод! Теперь нужно ударить по нему чем-то металлическим, но не сильно. Датчик должен будет детонировать.

Можно проверить датчик другим прибором, который называется осциллограф . Он позволит более качественно изучить сигнал.

Теперь нужно не очень сильно постучать по датчику. Прибор покажет детонацию.

Если датчик детонирует, то он рабочий, и поломку нужно искать в другом месте. Но если определяется низкий уровень сигнала датчика детонации или сигнал отсутствует, то это является неисправностью.

Проверка датчика детонации, видео:

Симптомы неисправности датчик

Можно определить поломку датчика и без приборной панели. Но для этого нужен будет опыт и особый подход к своему автомобилю. Нужно знать его очень хорошо. Перечислим признаки, по которым можно понять, что прибор сломался, отсюда будет сразу ясно, на что влияет датчик детонации:

Если определить поломку самостоятельно, то недалеко и для самостоятельной диагностики датчика, а также замены его своими руками. В принципе, это несложно, но требует некоторого понимания процесса.

Замена датчика детонации

Если он требует замены, то необходимо в кратчайшие сроки приобрести новый прибор и установить его. Всех автолюбителей в первую очередь интересует цена нового устройства. Она невысокая и зависит от марки автомобиля и от того, в какой стране деталь произведена.

Самостоятельно можно проводить замену на остывшем двигателе, отключив минусовую клемму аккумулятора. Нужно добиться максимально удобного доступа к датчику, чтобы была возможность его снять. Дело в том, что это также зависит от модели авто.

Таким образом, датчик детонации – это простой прибор, между тем, очень нужный для электронной системы управления. Определить его неисправность несложно, проверить можно самостоятельно, даже в условиях сел и деревень.

Недорогим будет и произвести замену датчика. Неважно, будет это сделано у специалиста или же самостоятельно.

Источник:
http://autoot.ru/datchik-detonacii-priznaki-neispravnosti-zamena.html

Зачем нужен датчик детонации?

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания, при определенном стечении обстоятельств, возникает металлический стук. «Пальцы стучат», — говорят некоторые водители. На самом деле это явление называется детонацией и его возникновение крайне нежелательно, поскольку может привести к поломке мотора вследствие огромной скорости распространения фронта пламени (более 2000 м/с) и высоких ударных нагрузок на стенки цилиндров, поршень и головку блока. Чтобы контролировать уровень опасности, на блок цилиндров устанавливается датчик детонации.

Датчик детонации служит для контроля степени детонации при работе бензинового двигателя внутреннего сгорания. Датчик устанавливается на блоке цилиндров двигателя. Он является важным компонентом системы управления двигателем, т.к. позволяет реализовать максимальную мощность двигателя и обеспечить топливную экономичность.

Что такое детонация?

Детонация или правильно детонационное сгорание возникает, когда удаленная от свечи зажигания часть топливно-воздушной смеси вследствие поджатия фронтом пламени нагревается и самовоспламеняется с образованием взрыва. Детонация сопровождается акустическими признаками – металлическим стуком в кривошипно-шатунном механизме. Под степенью детонации понимается часть топливно-воздушной смеси, сгорающая с детонацией.

Читайте также  Как и чем обтянуть торпеду автомобиля (кожей, винилом или алькантарой) своими руками, инструкции по перетяжке с фото и видео - АвтоНоватор

Причинами детонации являются:

  • химический состав топлива (октановое число);
  • конструктивные особенности двигателя (степень сжатия, расположение свечей зажигания, форма камеры сгорания и др.);
  • условия эксплуатации (состав топливно-воздушной смеси, угол опережения зажигания, нагрузка на двигатель, нагар на деталях камеры сгорания и др.).

Последствием детонационного сгорания выступает повышенная теплоотдача элементов кривошипно-шатунного механизма, сопровождающаяся повышенным износом, поломками и разрушением. То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.

В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению. Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака? Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.

Как работает датчик детонации?

Принцип действия датчика детонации основан на пьезоэффекте. В конструкцию датчика включена пьезоэлектрическая пластина, в которой при возникновении детонации на концах возникает напряжение. Чем больше амплитуда и частота колебаний, тем выше напряжение. Когда напряжение на выходе датчика превышает заданный уровень, соотвествующий определенной степени детонации, электронный блок управления корректирует характеристику работы системы зажигания в сторону уменьшения угла опережения зажигания. Таким образом, достигается оптимальная характеристика работы системы для конкретных условий эксплуатации.

Датчик детонации воспринимает и преобразует энергию механических колебаний блока цилиндров в электрические импульсы. Датчик детонации непрерывно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а электроника отвечает изменением качественного состава рабочей смеси и угла опережения зажигания.

Существует определенный порог безопасности, если величина напряжения его превысит, то электронный блок управления отдаст команду на уменьшение угла опережения зажигания.

При неисправности датчика детонации (отсутствии сигнала) на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампа, двигатель при этом продолжает работать.

Поломка датчика детонации

При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.

На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.

Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.

Проверка датчика детонации

Основные симптомы, указывающие на то, что данное устройство вышло из строя:

  • падение мощности;
  • ухудшение разгонных характеристик и резкое увеличение «аппетита» двигателя;
  • дымный выхлоп.

При этом на панели загорается индикатор неисправности двигателя. Причем, он может, как гореть постоянно, так и загораться кратковременно при увеличении нагрузки.

Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности. Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.

В первую очередь необходимо выяснить, каким сопротивлением должен обладать исправный датчик на конкретной модели автомобиля или двигателя, поскольку у всех производителей эта величина разная. Если оно отличается от нормального, нужна замена.

Также можно проверить напряжение на электрических контактах датчика, для чего нужно отсоединить электрический разъем питания датчика и снять его с двигателя. После этого мультиметр переводится в режим измерения напряжения в милливольтах, его плюсовой щуп соединяется с сигнальным контактом, а минусовой – с массой датчика (отверстие, через которое проходит болт крепления к двигателю).

Проверка датчика детонации заключается в том, что датчик с присоединенными щупами зажимается в ладони, которой затем нужно несильно постучать по какой-нибудь поверхности. При ударах мультиметр должен фиксировать появление напряжения (обычно оно составляет порядка 30-40 мВ). Принцип прост: чем сильнее удар, тем большая разность потенциалов возникнет между электродами. Поскольку напряжение невелико, не каждый прибор способен его замерить, поэтому предварительно нужно убедиться, что имеющееся под рукой измерительное устройство рассчитано на подобные замеры. Полное отсутствие разности потенциалов свидетельствует о том, что датчик детонации неисправен.

Источник:
http://autostrong-m.ru/post/zachem-nujen-datchik-detonacii

Датчик детонации автомобильного мотора

Датчик детонации двигателя необходим для регистрации неправильного горения топливовоздушной смеси (ТВС). В случае неисправности ДД ECM (Engine Control Module) переводит мотор в аварийный режим, ограничивая мощность и скорость реакции на педаль газа. Рассмотрим признаки неисправности датчика, его устройство и способы диагностики.

Чем опасна детонация для двигателя?

Для эффективного преображения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движения коленчатого вала максимальное давление в камере сгорания на такте рабочего хода должно достигаться примерно на 15-20° после верхней мертвой точки (ВМТ). При этом топливно-воздушная смесь поджигается дуговым разрядом искры зажигания, а скорость распространения фронта пламени не превышается 30-40 м/с.

В случае излишнего нагрева воздуха в конце такта сжатия, появления в камере сгорания частиц с излишне высокой температурой, топливная смесь самовоспламеняется. Скорость распространения фронта пламени при этом достигает 2000 м/с. Такой взрывообразный характер детонации приводит к повышенной нагрузке на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Последствия детонации:

  • прогорание клапанов и поршня;
  • разрушение поршневых перегородок;
  • прогар прокладки головки блока цилиндров;
  • локальный перегрев поршней, стенок цилиндров и связанная с этим потеря эластичности поршневых колец;
  • ускоренный износ деталей ЦПГ. Взрывообразное горение разрушает масляную пленку, провоцируя сухое трение;
  • оплавление электрода свечи зажигания.

Причины детонирования топлива

  1. Несоответствие октанового числа бензина степени сжатия в двигателе.
  2. Низкое калильное число свечей зажигания. Самовоспламенение ТВС происходит от контакта с раскаленным электродом.
  3. Ранний угол опережения зажигания.
  4. Отложения в камере сгорания. При большом скоплении нагара на поршнях и клапанах уменьшается площадь камеры сгорания, что естественным образом ведет к увеличению степени сжатия. Детонация может появиться еще и вследствие контакта ТВС с перегретыми частичками масляных отложений.
  5. Слишком бедная смесь. Избыток воздуха ускоряет окислительную реакцию топлива с кислородом и повышает риск самовоспламенения смеси.

Принцип работы датчика детонации

Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.

Работа датчика основывается на характеристике пьезоэлектриков преобразовывать воздействующую на них механическую энергию давления в разность потенциалов на их противоположных сторонах. Ударная волна, возникающая при детонировании, приводит к вибрациям стенок двигателя и деформации пьезоэлемента. Изменение формы последнего провоцирует появление напряжения, которое используется как выходной сигнал датчика детонации. Величина напряжения прямо пропорциональна силе вибраций, воздействующих на чувствительный элемент.

В зависимости от типа электронной схемы, использующейся для усиления и преобразования сигнала, различают резонансные и широкополосные датчики. Первый тип измерителя предполагает превышение порогового уровня лишь на одной (резонансной) частоте детонирования. Такие датчики устанавливались на ранних версиях ВАЗовских моторах с инжекторной системой питания. В широкополосных измерителях амплитуда выходного напряжения превышает пороговый уровень в определенном диапазоне частот, возникающих в двигателе при детонации.

Устройство датчика детонации

Устройство широкополосного датчика детонации:

  1. Контактные шайбы, являющиеся выводами для регистрации напряжения.
  2. Пьезоэлемент.
  3. Инерционная масса, воздействующая при вибрациях на чувствительный элемент.
  4. Тарельчатая пружина, обеспечивающая прилегание инерционной массы к чувствительному элементу.
  5. Болт крепления.
  6. Корпус.
  7. Электрический разъем.


Устройство ДД резонансного типа:

  • корпус с резьбой;
  • пьезоэлектрический кристалл;
  • пружина;
  • шунтирующий резистор;
  • электрический разъем;
  • подвижная опора;
  • резистор.

Датчик детонации двигателя стоит непосредственно в блоке, вблизи одного из цилиндров. На V-образных моторах датчиков будет как минимум 2 – по одному на каждую ГБЦ соответственно.

Предохранительные меры

Сигнал с датчика подается в ECM. Детонация в двигателе является причиной для резкого отката угла опережения зажигания в сторону запаздывания. При следующих циклах работы мотора угол ступенчато уменьшается до тех пор, пока снова не будет зарегистрировано детонационное сгорание. Нередко, когда двигатель детонирует, происходит не только откат УОЗ (угол опережения зажигания), но и обогащение топливовоздушной смеси. Таким образом удается подстраиваться под изменяющиеся параметры работы, удерживая двигатель в зоне наибольшей эффективности.

Симптомы неисправности

В случае поломки датчика двигатель переходит в аварийный режим, выставляя поздний УОЗ. Неисправность датчика детонации проявляется потерей мощности, увеличенным расходом топлива, провалами при резком нажатии на газ. Если мотор по какой-то причине не переведен в аварийный режим, при движении под нагрузкой и попытках резких ускорений вы услышите характерный металлический дребезг.

Система самодиагностики

Поскольку датчик детонации влияет на исправность двигателя, ECM современных автомобилей имеет развитую систему самодиагности. ЭБУ двигателя не только регистрирует детонационное сгорание, но и «слушает» фоновый шум работающего двигателя. Если уровень шума с датчика детонации ниже порогового значения в течение 10 с и более, в энергонезависимой памяти ЭБУ регистрируется ошибка датчика. Каждому типу регистрируемой неисправности присваивается определенный код, который может быть считан диагностическим прибором.

Благодаря резистору, встроенному в схему управления, ECM способен определить обрыв цепи и короткое замыкание на массу. При этом возможна как неисправность датчика детонации, так и проблема с проводкой. Поскольку сигнал датчика важен не только для сохранения мотора, но и для контроля уровня токсичности выхлопных газов, ошибки по нему сопровождаются загоранием на приборной панели лампы Check Engine.

Проверка датчика детонации

Сигнал ДД представляет собой синусоиду с определенной частотой и амплитудой. Датчик не требует питания и не пропускает через себя ток, поэтому проверить его обычным мультиметром можно только на предмет обрыва встроенного шунтирующего резистора (защищает цепь от короткого замыкания).

Адекватная проверка датчика детонации возможна только с помощью осциллографа. Диагностировать датчики можно без снятия с автомобиля. Для этого подключитесь к сигнальному выводу и нанесите 3 точных удара металлическим предметом вблизи датчика. Сигнал должен быть без провалов и с четко выраженными затухающими колебаниями. Потеря сигнала свидетельствует о дребезге контактов внутри измерителя.

Видео: Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто

Особенности V-образных ДВС

В случае ошибки на один из датчиков детонации необходимо поменять их разъемы местами. Если доступ к датчикам затруднен, изучите электрическую схему. Вероятно, что провода от датчиков приходят на общий коннектор. Разъединив разъем, вы сможете обмануть ЭБУ двигателя, установив соответствующие перемычки между «папой» и «мамой».

Удалите ошибки с памяти ECM, запустите и прогрейте двигатель. Проведите тестовую поездку для возобновления кода неисправности (на приборной панели загорится Check Engine).

Читайте также  Зачем нужно обязательно выжимать сцепление «на автомате» перед запуском двигателя - Лайфхак

Если ошибка с Bank 1 изменилась на Bank 2 и наоборот, значит, проблем с проводкой от измерителя к блоку управления нет, а неисправность в самом датчике. В случае сохранения ошибки по одной и той же ГБЦ следует прозвонить проводку на предмет обрыва. Для этого воспользуйтесь мультиметром в режиме омметра. Один из щупов подключите к проводу разъема со стороны датчика, а второй к его ответной части, приходящей на ЭБУ. Проверьте, не замкнул ли сигнальный провод на массу. Для теста один из щупов подключите к сигнальному выводу разъема датчика, а вторым коснитесь массовой клеммы АКБ. Сопротивление незамкнутого провода должно быть больше 20 мОм.

Рекомендации по замене датчика

Поскольку датчик детонации двигателя нужен для регистрации вибраций стенок блока цилиндров, при его установке важно соблюсти рекомендованный производителем момент затяжки. Неплотное прилегание, грязь между привалочными плоскостями либо превышенное усилие затяжки приведут к искажению сигнала и возобновления ошибки.

Источник:
http://topmekhanik.ru/datchik-detonatsii-avtomobilnogo-motora/

Датчик детонации двигателя автомобиля и его назначение

Основным условием оптимальной работы двигателя автомобиля является нормальное сгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах мотора. А это зависит от двух основных условий – качества топлива и угла опережения зажигания. Двигатель, который работает на топливе с высоким октановым показателем и у него угол выставлен правильно обеспечивает максимальный выход мощности, экономичное потребление бензина (насколько это возможно) и обладает хорошей приемистостью.

Чем опасно детонационное сгорание и что его может вызвать?

Но если не соблюдается хоть одно из условий, то высока вероятность возникновения детонационного сгорания, которое в дальнейшем может стать причиной серьезных поломок. Суть данного сгорания сводится к тому, что часть топлива из-за ряда сложившихся факторов в камере сгорания самовоспламеняется. Причем происходит это до того, как между свечными электродами образуется искра, то есть смесь загорается раньше времени.

Особенностью детонационного сгорания является то, что оно подобно взрыву. Сгорание смеси происходит значительно быстрее и сопровождается увеличенным давлением и значительно большей температурой, чем при обычном процессе горения топливовоздушной смеси.

Результатом такого сгорания является оплавление днища поршня, прогорание его или клапанов. В общем, детонация в силовой установке способна нанести огромный вред и надобность в дорогостоящем и длительном ремонте.

Виной же появлению детонации может стать:

  • некачественный бензин с низким октановым числом.
  • особенности конструкции силовой установки (степень сжатия в цилиндре, форма камеры сгорания, положение свечи зажигания и т. д.);
  • изменение рабочих условий в цилиндрах (неправильный угол опережения зажигания, работа под нагрузкой, возникновение значительного слоя нагара, ухудшение качества топливовоздушной смеси).

Как с этим бороться?

Один из самых простых методов избавления от детонации – это изменение угла зажигания. Ведь этот параметр значительно влияет на работу силового агрегата. При позднем зажигании топливо не успевает полностью сгореть, что сказывается на мощности, приемистости, потреблению топлива. А при раннем угле зажигания как раз и появляется детонационное сгорание – топливо сгорает раньше времени, что приводит к появлению ударных нагрузок на поршневую группу и кривошипно-шатунный механизм.

В карбюраторных автомобилях от детонации избавлялись путем проворота трамблера, обеспечивая более позднее зажигание.

В современных инжекторных авто вручную изменить угол опережения невозможно, поскольку корректировка данного параметра выполняется электронной системой управления двигателем. По сути, автомобиль сам регулирует зажигание так, чтобы обеспечить максимальный выход мощности при минимально возможном потреблении топлива. Причем это достигается на немного раннем зажигании, когда угол устанавливается так, чтобы не возникало детонационного сгорания. Но как уже сказано, возникновение данного эффекта зависит от множества факторов.

Видео: Датчики детонации

Датчик детонации. Назначение и виды

Для того, что исключить вероятность возникновения детонации в двигателе в его конструкцию включен датчик детонации (ДД). Назначение у него всего одно – выявление появления детонации в цилиндрах и подачи сигнала об этом на блок управления. А тот в свою очередь просто уменьшит угол опережения (сделает зажигание более поздним) из-за чего детонационное сгорание пропадет.

Для своей работы датчик детонации использует одну из особенностей детонационного сгорания. Его появление сопровождается ударными нагрузками и как следствие – звонким металлическим стуком и усиленной вибрацией. Вот на это все и реагирует датчик. За основу работы датчика взят пьезоэффект, суть которого – преобразование механического действия в электрический импульс.

Датчики детонации бывают двух видов:

  1. Широкополосный;
  2. Датчик детонации резонансного типа.

Широкополосный датчик детонации

На многих автомобилях применяется широкополосный датчик. Он выполнен в виде массивной шайбы с выводами для подключения проводки. Закрепляется он непосредственно на двигателе при помощи болта. Такой по конструкции ДД применяется, к примеру, на инжекторных ВАЗ, Daewoo Lanos, Subaru Impreza и т. д.

Датчик детонации резонансного типа

Но есть и другой тип датчиков — датчик детонации резонансного типа. По конструкции они напоминают датчик давления масла, и он уже крепиться на двигателе при помощи резьбового штуцера. Такой элемент используется, к примеру, на автомобилях Toyota.

Конструкция и принцип действия датчика детонации

Поскольку первый вариант по конструкции встречается чаще, то именно его дальше и будем рассматривать.

Состоит он двух половинок корпуса – внешнего и внутреннего. В последнем проделано отверстие под крепежный болт. Внутри корпуса установлена пьезокерамическая шайба, соединенная с проводками, ведущими на контакты, изолятор и стальной грузик. На выводе проводов установлен регулировочный резистор.

Работает все так: при нормально установленном зажигании никакой детонации нет, а значит, отсутствует и повышенная вибрация. Грузик практически не воздействует на пьезоэлемент, поэтому он практически не вырабатывает электрический импульс, а если вырабатывает, то он незначителен и резистор его не пропускает.

При появлении детонационного сгорания вибрация силовой установки значительно возрастает, из-за чего и увеличивается воздействие грузика на пьезокерамическую шайбу, поэтому значение электрического импульса увеличивается. При достижении определенного значения, он пробивает резистор и поступает на электронный блок, а тот уже принимает меры, уменьшая угол опережения.

То есть все достаточно просто: вибрация повышается – угол понижается и зажигание становиться поздним, а при нем детонация не возникает. Несмотря на всю простоту принципа действия, этот датчик очень важен, поскольку защищает двигатель от негативных параметров работы.

Видео: Реакция датчика детонации на двигателе

Ещё кое-что полезное для Вас:

Признаки неисправности

Датчик детонации обладает несложной конструкцией, однако в его работе нередко появляются проблемы. Основным признаком нарушения является падение мощности силовой установки, увеличение потребление топлива.

Особенность проблем в работе датчика заключается в том, что такие признаки может давать также и системы питания и зажигания. Поэтому многие пытаются устранить неисправность путем регулировок, обслуживания и замены составных элементов данных систем, не обращая внимания на сам датчик.

Здесь все просто. Если ЭБУ выявит, что датчик детонации неисправен, то он перейдет в аварийную работу, то есть установит позднее зажигание, чтобы исключить возможность возникновения детонации. А отсюда и снижение мощности, и повышенный расход бензина.

Конечно, при обнаружении поломки ДД будет загораться «Check engine», указывая на неисправность.

Но есть особенность — не всегда контрольная лампа горит постоянно. При неисправности этого датчика возможно очень кратковременное загорание и только под нагрузкой, что не всегда заметно. К тому же, чтобы понять, в каком именно узле произошла неисправность, необходимо подключать сканер, что не всегда возможно. Далее нужно узнать код ошибки, а затем уже выявлять по нему, действительно ли причиной проблем с работой мотора является этот датчик.

Если сканера у вас нет, рекомендуем рассмотреть модель корейского производства Scan Tool Pro Black Edition.

К основным преимуществам данного девайса можно отнести совместимость с 99% автомобилей начиная с 1993 года выпуска и диагностику не только двигателя, но и других узлов автомобиля (вспомогательных систем ABS, ESP, коробки передач, трансмиссии и т.д.). Так же устройство показывает работу всех имеющихся датчиков (в т.ч. и датчика детонации) в режиме реального времени, VIN автомобиля, реальный пробег, версию ЭБУ и многое другое.
С помощью Scan Tool Pro можно выявить код ошибки, а затем уже определить, действительно ли причиной проблем в работе мотора является датчик детонации. О наличии неисправности будут свидетельствовать следующие коды ошибок: P0325, P0326, P0327, P0328.

Даже если сканер показал, что проблемы именно в ДД, еще не факт, что именно он сломался. Возможен и обрыв проводки, ведущей к нему, или же окисление контактов, что тоже может давать сбои в показаниях, поступающих на ЭБУ.

Проверка работоспособности и замена

Поэтому в обязательном порядке при появлении указанных признаков, проверяется работоспособность этого датчика детонации. А сделать это можно двумя способами.

  1. Первый заключается в замере сопротивления ДД. Для этого необходимо подключить к его выводам мультиметр, выставленный на проверку сопротивления с уровнем измерения до 2 кОм. После подключения на дисплей выведется значение сопротивления датчика. Затем необходимо несильно постучать по нему ключом или небольшим молоточком. Из-за ударов пьезоэлемент будет срабатывать, что привет к увеличению сопротивления. У исправного датчика значение должно повышаться при ударе и сразу же возвращаться к обычному значению. Если сброса сопротивления не происходит – датчик неисправен.
  2. Второй способ лучше, поскольку позволяет оценить исправность датчика на работающем двигателе, что дает более точную информацию о его состоянии. Для этого необходимо запустить мотор и установить 1500-2000 об/мин на тахометре. При этом обороты должны держаться стабильно и не плавать. Далее подбираемся к установленному на моторе датчику и ключом или молоточком наносим по нему несильные удары. Если устройство исправно, то он воспримет эти удары за детонацию и передаст сигнал на ЭБУ, а тот уже скорректирует угол. Из-за этого обороты двигателя понизятся, а после прекращения постукиваний, они вернутся до заданного значения.

Таким простыми способами можно проверить датчик детонации двигателя. Единственная проблема, которая может возникнуть при проверке или замене – это место расположения. У 8-клапанных двигателей обычно до него добраться несложно. А вот у моторов на 16 клапанов он обычно располагается под выпускным коллектором, поэтому доступ до него затруднителен.

ДД ремонту не подлежит, поэтому при выявлении его неисправности он просто заменяется. И сделать это было бы нетруддно, если бы ни неудобное его расположение. В некоторых случая добраться до него можно только из-под автомобиля.

Но сама замена – простая. Отсоединяется фишка с проводкой, а затем выкручивается болт крепления или сам датчик (зависит от его конструкции). После на место устанавливается новый элемент и подключается к проводке.

Источник:
http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/datchik-detonatsii-dvigatelya-avtomobilya-i-ego-naznachenie/