Что такое датчик детонации и за что отвечает в машине: неисправности и замена устройства

Что такое детонация в моторе?

Бензиновые двигатели рассчитаны на определенную скорость горения топливовоздушной смеси в цилиндрах, соответствующую степени сжатия. Когда горючее сжигается слишком медленно, мотор существенно теряет мощность. Если же скорость сжигания в камерах превышает расчетную, возникает детонационное горение – микровзрыв, сопровождающийся резким выделением большого количества энергии в закрытом пространстве.

Симптомы возникновения детонации – вибрация и звонкий стук поршневых пальцев, вызванный ударной волной из камеры сгорания. Причина – использование бензина с более низким октановым числом, нежели предусмотрено конструкцией двигателя. Как это происходит:

  1. Низкооктановая горючая смесь, рассчитанная на сжигание при давлении 8–9 Бар (условно), сжимается поршнем до 12 Бар.
  2. От искры смесь воспламеняется и начинает сгорать с высокой скоростью. Образуется ударная волна, ускоряющая сжигание, которое, в свою очередь, усиливает эту волну. Возникает детонация.
  3. Результат – сильнейший удар по днищу поршня, передающийся шатуну и коленчатому валу. Разрушительной вибрации подвергаются все движущиеся детали мотора.

Правильное и неправильное горение смеси в цилиндрах

Важно! Детонационное горение часто путают с эффектом «псевдодизель» – самопроизвольное воспламенение топлива без искры на электродах свечи.

Последнее возникает из-за образования в камерах дополнительных источников высокой температуры – раскаленного слоя нагара. Тогда смесь возгорается сама – от сжатия и контакта с этим источником. Двигатель продолжает работать даже с выключенным зажиганием.

Для чего нужен датчик детонации и его виды

На автомобилях с карбюраторными двигателями для предотвращения появления процесса детонации прокручивается трамблер. В результате момент зажигания немного смещается. В более современных силовых агрегатах регулировка угла опережения вручную не допускается, для этого используется электроника. Для недопущения воздействия ложных сигналов датчик детонации изначально настроен на восприятие шумов в диапазоне от 25 до 75 герц.

Все контроллеры разделяются на два типа — они могут быть резонансными либо широкополосными. Первые выполнены в виде бочонка, а вторые — в корпусе из шайбы с разъемом, к которому подключены два контакта.

Принцип влияния на зажигание и работы определяется видом контроллера:

  1. Регуляторы резонансного типа изначально настроены на частоту микровзрывов. Благодаря этому на внутренний блок управления они отправляют сигналы только при их обнаружении.
  2. Контроллеры широкополосного типа определяют и передают все помехи на микропроцессорный модуль. Последний выполняет обработку полученных импульсов и сам выявляет детонационный шум.

Пользователь Игорь Белов рассказал, за что отвечает датчик детонации и какие функции он выполняет в транспортном средстве.

Последствия выхода устройства из строя

В случае когда ДД ломается, происходит регулярное воздействие детонации на силовой агрегат автомобиля. Если не брать во внимание основные признаки, среди которых нарушение экономичности ДВС и снижение динамики, поломка вызовет серьезные последствия. Работа силового агрегата в условиях детонации приводит к быстрому разрушению составных элементов двигателя. Снижается срок его эксплуатации в целом. Это способствует оплавлению днища поршня, а также прогоранию его либо клапанных элементов.

Как проверить датчик детонации

  • Равной заменой рабочим датчиком.
  • Тестирование электронного блока на запущенном двигателе.
  • С помощью мультитестера.

Устройство датчика довольно надежное и простое, поэтому крайней необходимости в постоянном его обслуживании и контроле не требуется, кроме заводского брака или явных признаков поломки.

Признаки неисправности

  1. Повышенный расход топлива.
  2. Плохая приемистость.
  3. Загорается индикатор «Чек» на приборной панели.
  4. Часто возникающий звук детонации.
  5. Большая дымность выхлопных газов.
  6. Уменьшение мощности двигателя.

Датчик детонации

Основным признаком поломки датчика детонации является загорание индикатора ошибки на приборной панели. Исправность этого датчика или его поломка определяется электронным блоком, и при отсутствии сигнала необходимой формы и величины, компьютер переключается в режим тестирования фактора неисправности датчика. Если такая настройка не дает результата, то электронная система обогащает горючую смесь и одновременно снижает угол опережения зажигания.

Аналогичный порядок действий обусловлен необходимостью предотвращения выхода из строя газораспределительного механизма и последующее разрушение элементов поршневой группы.

Неисправный датчик детонации не способен остановить работу мотора, поэтому часто у многих водителей появляется вопрос о том, на что может влиять этот датчик, и нужен ли он вообще, если работоспособность силового агрегата сохраняется.

Его поломка делает функционирование автомобильного двигателя не оптимальной. Чтобы создать повышенную экономичность и эффективность мотора автомобиля, его главный режим подобран в интервале наименьшего обогащения топливной смеси. При наибольшем угле зажигания. Такие наиболее выгодные условия близки с режимом появления и развития горения топлива с детонацией.

С помощью контроля над детонацией удается подойти наиболее близко к границе, за которой оптимальное сгорание топлива переключится на детонационный режим, с быстрым последующим выходом двигателя из строя. Наиболее выгодная по экономии топливная смесь является такой смесью, которая горит с малым признаком возникновения детонации. Считывание датчиком явления детонации дает возможность точно откорректировать состав горючей смеси.

По принципу действия этот датчик аналогичен простому пьезоэлектрическому микрофону, который отрегулирован на некоторую частоту звука, который характерен только для детонации. В работающем моторе много деталей, создающих звук определенной собственной частоты. Чтобы предотвратить ложные срабатывания датчика на посторонние звуки, его чувствительный элемент – сенсор, настраивается на детонационную звуковую волну.

Для детонации характерен звук частотой от 25 до 75 герц. Другие звуки способны сказать о неисправностях вкладышей, поршней и пальцев двигателя.

Сильные металлические звуки, появляющиеся при первых симптомах детонации топливной смеси, проходя по металлическому блоку двигателя, доходят до пьезокристалла, встроенного в корпус, и вынуждают его колебаться в резонанс и генерировать на клеммах слабый электрический сигнал.

Действие датчика детонации заключается в получении от электронного блока сигнала определенной частоты и величины. При этом он оставляет его без изменений, и доказывает свою работоспособность. Когда пьезокристал срабатывает, то частота и величина сигнала повышаются, что позволяет микрокомпьютеру откорректировать характеристики работы двигателя. При этом сила сигнала на клеммах датчика непосредственно зависит от силы колебаний звука.

По устройству отличают два главных вида датчиков детонации:

  1. Широкополосные датчики.
  2. Резонансный вид датчика.

Первый вид устройства принимает несколько основных значений частоты сигнала. По ним он создает определенную величину и частоту сигнала для электронного блока. Второй вид настроен на другую определенную частоту, и выдает сигнал только при возникновении или совпадении резонанса с волнами звука, создающимися явлением детонации при сгорании топливной смеси.

Расположение

Где находится датчик детонации?

Устройство находится в блоке двигателя на крышке клапана, коллекторе или во впускной головке.

Двигатель

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.

датчик детонации резистивного типа

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.

Где найти датчик детонации?

Подавляющее большинство автовладельцев слышали о том, что в их машине есть датчик детонации, однако при этом значительная часть автовладельцев даже не представляет где его искать. И в случае возникновения неисправности именно недостаток этой информации может вызвать некоторые проблемы. В целом стоит отметить, что существует два типа датчиков, резонансные и широкополосные. Главным их отличием является принцип работы, но при этом конструктивное устройство никак не сказывается на месте расположения.

Ориентиром при поиске датчика детонации в подкапотном пространстве является масляный фильтр. Датчик детонации расположен чаще всего возле датчика масла. Однако, естественно, что в зависимости от модели транспортного средства, могут присутствовать индивидуальные особенности. Это значит, что в том случае, если у вас есть какие-либо сомнения или искомый элемент не удалось найти на привычном месте, разумно будет обратиться за помощью в инструкцию по эксплуатации вашей модели транспортного средства.

Зажиганием управляет процессор

В предыдущей главе нам удалось выяснить, что:

  1. «Скрутив» угол опережения зажигания «к минимуму», можно полностью исключить возникновение детонации;
  2. Постепенно повышая этот угол, можно повысить мощность. Но после превышения определённого значения бензин начинает детонировать;
  3. Чем октановое число будет выше, тем выше и пороговое значение, и наоборот.

Настройкой угла опережения в инжекторном моторе занимается контроллер. Причём, сам «порог», то есть предельное значение, он будет выявлять эмпирически. Появилась детонация – значит, порог пройден. А для того, чтобы идентифицировать саму детонацию, нужен «микрофон», то есть исправный пьезоэлектрический датчик.

Датчик детонации, его крепление

Модуль датчика крепится к блоку цилиндров

Крепить корпус датчика к двигателю тоже нужно правильно. Иначе смысла в его использовании не будет.

Подводим итог. Выше было полностью выяснено, для чего нужен датчик детонации двигателя. Дальше рассказывается о его устройстве, а также о последствиях выхода из строя.

Сломался датчик – ну, и что же?

Если двигатель завёлся только что, угол опережения будет выставлен на минимум. Затем значение постепенно повышается, но только до появления детонации. А если датчик был неисправен, контроллер поведёт себя так:

  1. Значение повысится к максимуму, затем будет выдержано определённое число тактов;
  2. Устойчивый сигнал с датчика не приходит – делается вывод о его неисправности;
  3. Угол опережения сразу переводится к минимальным значениям. Загорается лампа Check.

На первый взгляд, всё выглядит правильно – контроллер «вычислил» факт поломки. Но дело в том, что на шаге 1 мотор эксплуатировался в критическом режиме.

Чем больше будет запусков с неисправным датчиком, тем быстрее можно «убить» двигатель. Здесь всё очевидно, не так ли?

С неисправным датчиком детонации можно ездить сколько угодно. Критичным, как уже говорилось, будет именно число запусков.

Типичные неисправности

Читатель уже смог понять, как влияет датчик детонации на работу двигателя. Поломка этого датчика ни к чему хорошему не ведёт – мощность снижается, а каждый старт воспринимается мотором болезненно. Интересно то, что датчик детонации реагирует и на удары подвески, не отличая их от детонации топлива. И чтобы исключить «ложные срабатывания», устанавливают датчик неровной дороги (ДНД).

Датчик ДНД, крепление

ДНД жёстко крепится к кузову

О поломке датчика детонации говорит включение лампы Check. Если есть бортовой компьютер, пытайтесь расшифровать код:

  • P0324 – ошибки в системе регулирования по детонации;
  • P0325 – обрыв или замыкание контактов датчика;
  • P0326 – датчик выдаёт недостоверный сигнал;
  • P0327 – уровень сигнала слишком низкий;
  • P0328 – уровень сигнала слишком высокий.

Как видим, к неисправностям относится не только отсутствие сигнала, но и слишком высокая его амплитуда. Контроллеру нужно, чтобы сигналы с датчиков находились в определённых пределах. А иначе, по-видимому, система не будет анализировать форму этих сигналов, что равносильно полному отсутствию датчика.

Принцип работы

Принцип работы практических всех датчиков детонации основан на применении пьезоэлектрического эффекта. Пьезоэлектрический эффект – способность определенных материалов образовывать разность потенциалов при воздействии на него механических воздействий.

Большинство мужчин пользовались пьезозажигалками, и знают, что в них формируется нешуточная электрическая искра. Таких высоких напряжений в датчиках детонации не возникает, но полученного при этом сигнала достаточно для блока управления двигателем.

Сколько стоит датчик детонации для Ваз 2114

На автомобилях ВАЗ 2114 ранних годов выпуска стоит датчик Lada 21120385501001. Он имеет крайне низкую распространенность и из-за этого его цена высока и составляет 800-1300 рублей. Единственным часто встречаемым аналогом является General Motors 21120-3855010-01 со стоимостью  1600-1800 рублей.

Резонансный датчик

Широкополосный оригинальный ДД имеет артикул 21123855020. Его цена значительно ниже и составляет 100-160 рублей. Хорошие его аналоги представлены в таблице.

Широкополосный датчик

Таблица — Хорошие аналоги оригинального датчика детонации ВАЗ 2114

Производитель Артикул Примерная стоимость, рубль
Fenox SD10100O7 210-420
Decaro 2112-3855020 360-490
Самара 2112 3855020 200-250
Дорожная Карта 21123855020 260-380
ERA 550489 300-340

Аналог родного датчика детонации

Где находится датчик детонации

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

расположение датчика детонации на двигателе

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.

датчик детонации расположение

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.

два датчика детонации

Читайте подробнее: Что такое Банк 1 и Банк 2, Датчик 1 и Датчик 2 (Bank 1, Bank 2, Sensor 1, Sensor 2)

Симптомы неисправности датчика детонации

Как и при любой другой поломке, при выходе из строя обсуждаемого элемента автомобиль, естественно, начнёт «капризничать».

«Неисправности датчика детонации - признаки неисправности» фото - Neispravnosti datchika detonacii

Главными симптомами неисправности являются:

  1. Ощутимая потеря мощности двигателя. Автомобиль откровенно начинает работать «внатяжку», могут возникать проблемы при транспортировке грузов и пассажиров, а также при езде «в горку». Особенно заметно это явление становиться, если «погазовать» на холостом ходу, двигатель будет очень вяло откликаться на педаль.
  2. Автомобиль очень вяло набирает разгон. Такие последствия вытекают из предыдущего пункта и также являются достаточно заметными. Следует помнить, что потеря разгона вполне может подвести автолюбителя в ответственный момент и привести к непредсказуемым последствиям.
  3. Увеличение расхода топлива. Это обусловлено тем, что блок электронного управления не регулирует уровень угла зажигания.
  4. Много дыма при выхлопе. Естественно, что появление большого количества выхлопа может быть обусловлено большим количеством неисправностей, однако, не стоит оставлять данный фактор без внимания.
  5. Проявление эффекта детонации в двигателе. Самый яркий признак того, что стоит обратить внимание на то, насколько работоспособен данный элемент двигателя.
  6. Горение индикатора Check. Также показатель, говорящий о многих возможных неисправностях, однако если вместе с горением индикатора сочетается хоть один из вышеперечисленных факторов, можно будет обойтись даже без дорогостоящей диагностики.

Бортовой компьютер

О наличии проблем с датчиком детонации водителю сообщает бортовой компьютер. В некоторых случаях выводится только код ошибки. Расшифровав его, автовладелец может понять о происхождении неисправности ДД.

Сообщение об неполадке с датчиком детонации

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 и бортсети

Когда речь идет о замыкании бортсети, нужно в первую очередь отсоединить защитный чехол его розетки и при включенном зажигании проверить напряжение между розеткой и массой движка. Если оно пределах 12 В, то, отключив зажигание, проверьте, не произошло ли замыкание в цепи жгута и электропитанием системы управления. Что же насчет проверки на неисправности самого прибора, так тогда по нему необходимо просто постучать каким-либо не металлическим предметом (при этом двигатель должен работать на холостом ходу), а затем проверить с помощь вольтметра наличие сигналов.

На фото - проверка датчика детонации, automn.ru

В случае его неисправности следует обратиться в специализированный центр по ремонту, либо заменить прибор на новый. Проверка же блока осуществляется оценкой состояния его контактов.

Фото - проверка и снятие датчика детонации, autoprospect.ru

Таким образом, можно сказать, что существует довольно много причин, по которым может прийти в негодность датчик детонации, признаки неисправности при этом определить довольно просто, единственное, что потребуется для этого, так это немного времени и терпения. На этой оптимистичной ноте диагностику можно считать освоенной.

  • Автор: Егор
  • Распечатать
Оцените статью:

(6 голосов, среднее: 3.3 из 5)

Очистка ДД

Для устранения проблемы в работе ДД регулятор можно прочистить.

Наличие грязи на самом устройстве, а также на разъеме контроллера приводит к его некорректной работе. Для очистки используется обычная мелкозернистая наждачная бумага. С ее помощью вычищается внутренняя часть датчика и место его посадки.

Признаки неисправности, выявляемые омметром

Проверка сопротивления позволяет косвенно определить поломку ДД. Значение должно находиться в пределах от 1 до 10 МОм.

Проверка омметром

Влияние неисправного датчика детонации на отдельные процессы

Огромная опасность таится в том, что даже полная поломка датчика не становится причиной остановки двигателя. Он продолжает работать, но уже по искаженным параметрам, нанося непоправимый ущерб всей конструкции. Детали быстро изнашиваются, магистрали и чувствительные элементы покрываются копотью, выходят из строя многие детали, участники процесса.

Как только у вас возникли подозрения, устройте проверку исправности датчика.

Замена ДД

Чтобы поменять электронный регулятор, надо действовать так:

  1. От устройства отключается проводка с питанием, для этого отсоединяется фиксатор с разъемом.
  2. Производится демонтаж датчика из посадочного места. В зависимости от модели автомобиля процедура снятия может выполняться по-разному. Обычно устройство фиксируется с помощью шайбы, поэтому для демонтажа потребуется гаечный ключ.
  3. Когда элемент крепления откручен, контроллер извлекается из посадочного места. Производится установка нового регулятора. Устройство фиксируется, к нему подключается колодка с проводами.

Как очистить датчик

В Интернете имеется широкий спектр информации об очистке датчика. На некоторых форумах участники предлагают чистить его специальной жидкостью, такой как очиститель контактов. Тем не менее, этот механизм довольно хрупкий и может быть поврежден, если с ним обращаться неправильно. Лучше всего заменить механизм на новый.

Структура

С другой стороны, механизм детонации имеет специфический момент затяжки. Если крутящий момент изменится, это может повлиять на генерируемый сигнал. Поэтому необходимо знать, что такое затягивающий контакт, чтобы не повредить механизм при установке.

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.

Замена ДД

Сначала снимите с аккумулятора плюсовую клемму и отсоедините от ДД электрические провода. Теперь нужно открутить гайку ключом на «22» (возможно, понадобится ключ на «13» — все зависит от модели ДД) и снять деталь. Устанавливать необходимо в обратной последовательности. При этом проверьте, чтобы посадочное место было чистым. Усилие при затяжке (если у вас имеется динамометрический ключ) – 10-25 Н*м.

Видео по теме

Хорошая реклама

Как происходит появление детонации в авто Шевроле Нива

Как и любой автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания, Шевроле Нива может со временем испытывать проблемы с детонацией. А учитывая, что он в основном используется для преодоления препятствий и езды по бездорожью, то риски возрастают в несколько раз. Поэтому важно прислушиваться к работе двигателя под нагрузкой и при появлении металлического цокота посетить диагностику, чтобы со временем не получить ряд проблем:

  • разрушение головки цилиндра и кривошипно-шатунного механизма
  • прогорание прокладки головки блока цилиндров. Это происходит из-за того, что во время детонации рабочая температура двигателя значительно увеличивается
  • прогорание поршня. возникает в результате появлении коррозии дня поршня.

Проверка ДД мультиметром

Поэтому, двигаясь вверх на низких оборотах и выбранной повышенной передаче необходимо контролировать работу двигателя. Если давать повышенную нагрузку и способствовать возникновению детонации, то можно в итоге вывести из строя большое количество компонентов авто, что приведет к необходимости проведения дорогостоящего капитального ремонта.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...