С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Датчик детонации за что отвечает

Датчик детонации за что отвечает


Датчик детонации: неисправности, устройство, диагностика.

Датчик детонации (ДД) передает сигнал возникновения детонации на электронный блок управления (ЭБУ). Ответным действием ЭБУ является уменьшение угла опережения зажигания и обогащение топливно-воздушной смеси двигателя. В сущности датчик детонации отвечает за своевременное обнаружение детонирования смеси. Теперь вы знаете для чего нужен датчик детонации.

Детонация ‫в двигателе ― это взрывы топливно-воздушной смеси. Причин этому для бензинового двигателя может быть несколько. Вот некоторые из них:

  • низкое октановое число топлива;
  • обедненная топливно-воздушная смесь;
  • слишком раннее зажигание;
  • толстый слой нагара в камерах сгорания, увеличивающий степень сжатия двигателя.

Последствиями длительного воздействия этого процесса на двигатель чаще всего стают сломанные перегородки между канавками под кольца на поршнях. Это, в свою очередь, приводит к падению компрессии, и образованию задиров на зеркале цилиндров. Устраняются эти неисправности ремонтом цилиндро-поршневой группы двигателя, то есть расточкой и хонинговкой цилиндров, а также заменой поршней и колец. Из этого становится ясно зачем гасить детонацию.

Определить наличие детонации в двигателе можно по характерным дребезжащим металлическим звукам, которые многие водители путают сто стуком пальцев в шатуне.

Работа прибора основана на свойстве пластин из материалов, называемых пьезоэлектриками, преобразовывать механическую энергию давления приложенного к ним в разность потенциалов их противоположных сторон. Состоит такой датчик из корпуса с элементами крепления к двигателю, и пластины пьезоэлектрика внутри с клеммами, подключенными к ее противоположным торцам. Пластина деформируется под воздействием звуковых колебаний при детонации и преобразует энергию механических колебаний в электрические импульсы соответствующий частоты и амплитуды. Неисправности чаще всего связаны с обрывами выводов внутри корпуса. Несмотря на кажущуюся простоту дефекта, никто не пытается ремонтировать датчик, предпочитая ремонту замену.

Разновидности

Датчик детонации может быть либо резонансным (в виде цилиндра с одним контактом сверху), или широкополосным (похожий на толстую шайбу с двухконтактным разъемом).

Широкополосный датчик детонации преобразует все шумы двигателя в электрические колебания и передает их в ЭБУ для распознавания и принятия решения.

Резонансный настроен на частоту детонации двигателя и выдает сигнал только при совпадении частоты шума с его резонансной частотой.

Обратите внимание на то что широкополосные датчики не взаимозаменяемы с резонансными, даже если они изготовлены одной фирмой.

Конструкция датчика детонации (Mazda 3)

Признаки дефекта ДД

Симптомы неисправности:

  1. большой расход топлива;
  2. периодически возникающая детонация;
  3. включение индикатора «check engine» на щитке приборов;
  4. плохая приемистость;
  5. снижение мощности двигателя;
  6. повышенная дымность выхлопа.

Проверка датчика детонации будет уместна при появлении любого из этих признаков, особенно второго по счету. О том как проверить датчик детонации поговорим ниже.

Способы проверки

    1. Если ЭБУ конструктивно должен выдавать на ДД опорное напряжение, нужно с помощью вольтметра убедиться в том что оно доходит до него. Отсутствие опорного напряжения на его клемме будет говорить о том что неисправность заключена не в нем, а в проводке либо в формирователе опорного напряжения ЭБУ. Отсутствие опорного напряжения контроллер будет воспринимать как неисправность ДД и включит аварийный режим работы. В случае же неисправности проводки импульсы, генерируемые прибором, не дойдут до ЭБУ, потому что для их передачи используется тот же провод что и для подачи опорного напряжения. Результат будет мало чем отличаться от предыдущего случая.
    2. Измерение электрического сопротивления ДД. Но для того чтобы сделать вывод о наличии или отсутствии неисправности необходимо знать каким сопротивлением он должен обладать.
    3. Контроль способности генерации электрических импульсов в ответ на звуковое воздействие. Подключить к выходу снятого прибора вольтметр в режиме измерения переменного напряжения с пределом измерения 200 мВ и легонько постукать по нему отверткой вольтметр должен показать появление электрического напряжения. Если показания прибора останутся равны нулю, то можно с большой вероятностью предположить неисправность датчика.

Расчет резонанса двигателя

Если мотор вашего авто укомплектован резонансным датчиком, который вышел из строя. А вы по каким-то причинам хотите заменить его датчиком другой модели, то для этого необходимо знать резонансную частоту вашего двигателя. Ее можно рассчитать по эмпирической формуле:

Fрез = 900/(π * r), где π — 3,14… r — радиус поршня в миллиметрах, результат же получится в кГц.

Например, для силового агрегата с диаметром поршней 82 мм Fрез = 900/(3,14 * 41) = 6,99083 кГц или после округления 6,991 кГц.

Для замены нужно выбирать датчик с резонансной частотой как можно ближе к частоте резонанса двигателя. После того как датчик выбран нужно подогнать его электрическое сопротивление к значению «родного» датчика. Если сопротивление нового значительно больше, подпаяйте параллельно ему резистор сопротивлением как у старого. Если же сопротивление нового меньше, то подпаяйте последовательно с ним резистор номиналом равным разности сопротивлений старого и нового.

За что отвечает датчик детонации?

Датчик детонации (ДД) выглядит в виде монолитной конструкции, внутри которой, залит пьезоэлемент. Устанавливается на все двигатели с электронной системой подачи топлива.

Функция датчика заключается в регистрации детонации и передачи полученной информации на ЭБУ. Определение детонации необходимо для то чтобы компьютер управления задавал такой режим работы (корректируя угол зажигания), при котором детонация будет отсутствовать, поскольку ее последствия пагубно влияют на ДВС.

Устройство ДД

Датчик детонации двигателя состоит из корпуса, посредине которого отверстие для крепления к блоку двигателя, а также имеет электрический разъем для присоединения к проводке авто. Датчики различных марок авто могут значительно отличатся друг от друга. Например датчик детонации Тойота имеет кардинальные изменения по сравнению с датчиком детонации фирмы Ниссан, он больше напоминает датчик давления масла.

В основе датчика стоит пьезоэлектрический элемент при механическом воздействии на который, вырабатывается электрический импульс и регистрируется компьютером.

Где находится датчик детонации

Датчик находится на блоке ДВС, но на разных авто местоположения отличается, у кого-то спереди мотора в верхней его части, а на каком то двигателе сзади. Одно можно сказать точно, его перепутать с другими датчиками сложно, ведь прикручен и прилегает кругленький, не высокий пятак, непосредственно к блоку.

Так же стоит отметить, что если у вас карбюраторная машина, то искать его не стоит, ведь его попросту нет, поскольку устанавливается только на инжекторных двигателях. Кстати при его замене нужно соблюдать усилие затяжки (оно около 19 Нм), так как затяжка с чрезмерным усилием может привести к выходу его из строя.

Ремонт детонационного датчика невозможен, поскольку это не разборная деталь, по этому если проверка датчика детонации двигателя показала что он вышел из строя, его меняют новым.

Признаки неисправности датчика детонации

Первое на что стоит обратить внимание это на лампочку двигателя (check) ведь при выходе из строя датчика она загорится. Но поскольку значок чек энджин может гореть еще по множеству причин, нужно выделить именно признаки неисправности датчика детонации.

При их определении надо учитывать его задачу — контроль системы запуска двигателя и соответствующая реакция на его работу.

Поэтому основными признаками неисправного ДД будут:

  • троение на низких оборотах;
  • увеличенный расход топлива;
  • потеря мощности;
  • плохая динамика разгона.

При таких симптомах стоит проверить датчик цифровым мультиметром, в частности замерить какое он выдает напряжение при легких ударах по нем.

Так же при выходе из строя датчика, если считать ошибки, диагностическим оборудованием, на табло часто можно увидеть код ошибки P0328 — высокий уровень сигнала ДД или на авто ВАЗ, ошибка 0327 — низкий уровень сигнала детонации.

Симптомы неисправности датчика детонации и его диагностика

Диагностика и ремонт14 января 2018

В электронном управлении бензиновым мотором задействована группа датчиков, постоянно передающих информацию контроллеру. Но есть один дополнительный элемент, пребывающий в спящем режиме и подающий сигнал тревоги в определенный момент – когда в камерах сгорания детонирует воздушно-топливная смесь. Это явление сильно вредит деталям двигателя, значительно ускоряя износ поршней и головки цилиндров. Поэтому водителям, собственноручно ремонтирующим машины, желательно знать, как проверить датчик детонации при появлении характерных симптомов неисправности.

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.

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.

Как функционирует измеритель?

Постоянно работать в режиме детонации мотор неспособен – цилиндропоршневая группа разрушится очень быстро. Поэтому датчик детонации отвечает за обнаружение первичной ударной волны в камерах и оповещении электронного блока управления, который принимает дальнейшие меры по недопущению микровзрывов.

Уменьшить скорость горения смеси можно тремя способами:

  • понизить степень сжатия (раньше под головку цилиндров ставили дополнительные прокладки);
  • организовать вспышку на долю секунды позже, то есть, уменьшить угол опережения зажигания;
  • не заливать бензин с низким октановым числом и малой детонационной стойкостью.

Из перечисленных способов контроллеру доступен только один – корректировка угла опережения. Когда хозяин автомобиля заливает неподходящее либо некачественное топливо, в камерах образуется ударная волна от слишком быстрого сжигания. Датчик детонации находится снаружи на стенке блока цилиндров, регистрирует зарождающиеся микровзрывы и подает импульс напряжения блоку управления. Последний реагирует и уменьшает угол опережения – делает зажигание поздним.

Совместные действия контроллера и детонационного датчика позволяют сберечь детали двигателя, но ухудшают ездовые характеристики. Машина после заправки начинает «тупить» и расходовать больше бензина – это не симптомы неисправного датчика, а результат заливки низкооктанового топлива и признак корректной работы измерителя. Неполадка проходит сама, когда вы используете плохое горючее и заправите качественное.

Типы и устройство датчиков

Бензиновые моторы современных машин оснащаются двумя разновидностями измерителей детонации – резонансные и широкополосные. Первый, более распространенный тип, настроен на регистрацию ударных волн узкого диапазона, то есть, каждый элемент предназначен под конкретную модель двигателя. Широкополосные приборы отличаются универсальностью, но стоят дороже и встречаются реже.

Измерители действуют по одному принципу и состоят из таких элементов:

  • корпус с отверстием или шпилькой для крепления к блоку цилиндров;
  • вибрационная пластина;
  • элемент пьезоэлектрический;
  • изоляционный слой;
  • балластное сопротивление (на широкополосных приборах).

Алгоритм работы датчика прост: при возникновении детонации пластина вибрирует и воздействует на пьезоэлемент. Тот вырабатывает импульс высокого напряжения, передающийся контроллеру. Чем сильнее взрыв топливной смеси в камере, тем выше потенциал импульса. Блок управления делает зажигание более поздним и машина разгоняется медленнее, как бы сильно водитель ни нажимал педаль акселератора.

И наоборот, неисправность датчика детонации вызывает громкий перестук поршневых пальцев, поскольку контроллер не корректирует угол опережения под некачественное топливо. В данном случае исправность мотора зависит только от автолюбителя – насколько резко он станет нажимать газ.

Измеритель плотно прилегает к блоку цилиндров и не реагирует на другие вибрации двигателя, а только на детонационные процессы. Датчик считается очень надежным элементом и подчас служит дольше, нежели сам силовой агрегат. Многие автолюбители, эксплуатирующие машины в течение десятков лет, даже не слышали о его существовании.

Диагностика элемента

Четко выявить все признаки неисправности датчика детонации довольно сложно из-за «спящего» режима работы элемента. Если постоянно заправлять бак качественным топливом и бережно эксплуатировать автомобиль, то о вышедшем из строя приборе вы можете узнать нескоро.

Главный симптом неисправности – появление детонации как таковой. Если при резком нажатии на акселератор от мотора слышится звонкий стук поршневых пальцев, то электронный блок управления больше не корректирует зажигание. Скорее всего, проблема связана с датчиком.

Справка. Нередко случается, что отказ детонационного измерителя не могут определить специалисты станции техобслуживания. Здесь играет роль квалификация мастеров.

Первый способ диагностики производится «на слух» на работающем прогретом двигателе в такой последовательности:

  1. Обеспечьте доступ к элементу, чтобы к нему можно было прикоснуться рукой. При необходимости снимите воздушный фильтр и патрубок.
  2. Заведите мотор и оставьте работать на холостых оборотах коленчатого вала.
  3. Возьмите небольшой металлический предмет и аккуратно постучите по корпусу датчика, прислушиваясь к силовому агрегату.
  4. Если стук по прибору вызывает изменение в работе двигателя, элемент наверняка исправен. В противном случае прибор нужно демонтировать, чтобы проверить дополнительно.

Иногда вполне рабочий датчик откручивается в результате вибрации и плотно не прилегает к блоку цилиндров, а потому неспособен уловить детонацию. Убедитесь в надежности крепления прибора, прежде чем стучать по корпусу и делать выводы.

Более точная диагностика – проверка датчика детонации мультиметром. Способ основан на принципе действия приборчика – выработке электрического импульса пьезоэлементом от воздействия вибрационной пластины. Как диагностировать неполадку:

  1. Отключите жгут электропроводки и демонтируйте деталь с блока цилиндров.
  2. Настройте мультиметр на измерение максимального напряжения 200 мВ и подсоедините зажимы к выводам датчика.
  3. Возьмите небольшой рожковый ключ и постучите по корпусу элемента (без фанатизма), наблюдая за показаниями дисплея.
  4. В идеале должны наблюдаться скачки напряжения, измеряемые десятками милливольт. Чем сильнее удар, тем большее значение покажет рабочий датчик. Реакции нет – покупайте новую запчасть.

В процессе диагностики не забывайте об исправности передаточного звена – контактов и электропроводки. Если детонационный измеритель работоспособен, но стук пальцев при нажатии акселератора все равно прослушивается, прозвоните подводящий кабель и зачистите окислившиеся контакты.

Симптомы неисправности датчика детонации (ДД) и как его проверить

Водители со стажем прекрасно помнят, как детонировали Жигули при заправке плохим бензином либо бензином с пониженным октановым числом. Детонация двигателя проявляет себя в момент глушения ДВС. Некоторое время после выключения зажигания он продолжает неравномерно вращаться, «дергаться».

Во время движения автомобиля на некачественном бензине могут, как говорят водители, «стучать пальчики». Это также проявление эффекта детонации. На самом деле, это – далеко не безобидный эффект. При его воздействии возникают значительные перегрузки на поршни, клапана, головку блока цилиндров, двигатель в целом. В современных автомобилях для предотвращения детонирования двигателя в системах управления применяют датчики детонации (ДД).

Что такое детонация

Детонация двигателя – процесс произвольного воспламенения смеси бензин-воздух без участия искры зажигания.

Теоретически, если давление в цилиндре превысит предельно допустимое значение для смеси с бензином определенного октанового числа, происходит самовоспламенение. Чем меньше октановое число бензина, тем при более низкой компрессии возможен этот процесс.

Во время детонирования двигателя процесс самовоспламенения имеет хаотичный характер, нет единого центра возгорания:

Если построить зависимость давления в цилиндре от угла зажигания, она будет иметь вид:

На графике видно, что при детонации пиковые значения давления в цилиндре практически вдвое превышает максимальное давление при нормальном сгорании. Такие нагрузки могут привести к поломке двигателя, даже такой серьезной, как трещина в блоке.

Основные факторы, приводящие к возникновению эффекта детонации:

  • неправильное октановое число заправленного бензина;
  • увеличению вероятности проявления данного эффекта способствуют конструктивные особенности ДВС (степень сжатия, форма поршня, особенности камеры сгорания и другие);
  • особенности эксплуатации силового агрегата (температура окружающей среды, качество бензина, состояние свечей, нагрузка и др.).

Назначение

Основное назначение датчика детонации – вовремя обнаружить зарождение этого вредного эффекта и передать сведения электронному блоку управления двигателем для корректировки качества смеси бензин-воздух и угла зажигания для предотвращения опасного детонирования двигателя.

Видео — что из себя представляет ДД:

Регистрация факта данного эффекта ведется путем преобразования механических колебаний двигателя в электрический сигнал.

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.

Виды

Применяется два типа датчиков детонации: резонансные и широкополосные.

Конструкция широкополосных ДД, применяемых в автомобилях ВАЗ, других автомобилей зарубежного производства:

Широкополосные датчики крепятся на блоке цилиндров в непосредственной близости от зоны сгорания. Крепление имеет жесткий характер, чтобы не демпфировать ударные импульсы при нарушениях работы ДВС.

Пьезокерамический чувствительный элемент формирует электрический импульс достаточной для обработки блоком управления двигателем амплитудой в широком диапазоне частот.

Широкополосные датчики формируют сигнал, как во время выключения зажигания при остановке двигателя на малой частоте вращения, так и на больших оборотах во время движения.

На некоторых автомобилях, например Toyota, применяют резонансные датчики:

Такие ДД работают на малых оборотах двигателя, при которых за счет явления резонанса достигается наибольшее механическое воздействие на пьезоэлектрическую пластину, соответственно, формируется большой сигнал. Не случайно, в этих датчиках устанавливается защитный шунтирующий резистор.

Преимущество резонансных датчиков – фильтрация механических воздействий при движении по неровной дороге, посторонних механических стуках, не связанных с детонацией двигателя.

ДД резонансного типа устанавливаются на собственное резьбовое соединение, напоминают по форме датчики давления масла.

Признаки неисправности датчика детонации

Основной признак, свидетельствующий о неисправности датчика детонации – непосредственно проявление эффекта некорректной работы двигателя, описанного выше.

Во многих случаях это может быть причиной механического разрушения датчика, в частности, в момент удара при аварии, либо проникновение влаги в разъем или через трещину в зону пьезодатчика.

Если ДД начинает механически разрушаться, в процессе движения величина напряжения на его выводах может скачкообразно изменяться. Блок управления двигателя будет реагировать на скачки напряжения, как на возможную детонацию.

Видео — симптомы неисправности датчика детонации, где находится на Лада Гранта и как его заменить:

При самопроизвольной корректировке угла зажигания двигатель начинает дергаться, обороты плавать. Такой же эффект может возникнуть, если ослабло крепление датчика.

Как проверить датчик детонации

Компьютерная диагностика не всегда регистрирует неисправность датчика детонации. Обычно диагностика двигателя происходит в стационарном режиме на СТО, а детонация больше проявляется во время движения автомобиля при повышенных нагрузках (на повышенной передаче) либо в момент выключения зажигания, когда компьютерная диагностика в принципе невозможна.

Без снятия с авто

Есть метод диагностики датчика детонации без снятия со штатного места. Для этого запускают и прогревают двигатель, затем на холостых оборотах небольшим металлическим предметом постукивают по крепежному болту датчика. Если наблюдается изменение частоты вращения двигателя (меняются обороты), значит, ДД исправен.

Это немного опасный метод. Можно повредить сам ДД и блок цилиндров тоже.

Мультиметром

Самый надежный способ проверки работоспособности – демонтировать датчик, отсоединить от него разъем, подключить к его выводам мультиметр в положении измерения напряжения 2 Вольта.

Затем необходимо металлическим предметом постучать по нему. Показания мультиметра должны увеличиться с 0 до нескольких десятков милливольт (лучше проверить амплитуду импульсов по справочнику). В любом случае, если напряжение при постукивании увеличилось, датчик электрически исправен.

Еще лучше вместо мультиметра подключить осциллогаф, тогда можно точно определить даже форму выходного сигнала. Такую проверку лучше сделать на СТО.

Замена

В том случае, если есть подозрение на неисправность датчика детонации, его следует поменять. Вообще, они очень редко выходят из строя и имеют большой ресурс, зачастую превышающий ресурс двигателя. В большинстве случаев неисправность образуется как последствие аварии или демонтажа силового агрегата во время капитального ремонта.

Принцип работы датчиков детонации одинаков для каждого типа (резонансные и широкополосные). Поэтому иногда можно использовать устройство от других моделей двигателей, если не находится родной. Разумеется, если он подходит по посадочным данным и разъему. Допускается установка ДД, бывшего в эксплуатации, с разборки.

Советы

Некоторые автолюбители забывают о ДД, так как он редко напоминает о своем существовании, и его проблемы не вызывают таких последствий, как при неисправности, например, датчика положения коленвала.

Тем не менее, результатом неисправности этого устройства могут быть гораздо большие проблемы с двигателем. Поэтому при эксплуатации автомобиля следите, чтобы датчик детонации:

  • был надежно закреплен;
  • на его корпусе не было масляных жидкостей;
  • на разъеме не было следов коррозии.

Разбираемся какое масло лучше заливать в двигатель зимой для нашего климата.

Как проверить ДТОЖ мультиметром и какие нюансы при этом лучше знать.

Принцип работы датчика АБС http://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/kak-proverit-datchik-abs.html  и как его проверить на работоспособность.

Видео — где стоит датчик детонации ЗАЗ Ланос, Шанс,  Чери и как его проверить мультиметром, а также не снимая его с авто:

Может заинтересовать:

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости