Датчик детонации автомобиля

Работа датчика детонации

Во время передать сигналы о возникновении и силе детонации призван датчик детонации.

Существуют две группы датчиков детонации:

— резонансно-детонационные

— широкополосные

Составными частями прибора являются: пластина вибрации, пьезо элемент, сигнальный провод и оплетка.

Размеры прибора не превышают размеры спичечного коробка. Помещается всегда на корпусе двигателя. Устанавливается только в инжекторных двигателях.

Он снабжен чувствительным пьезоэлектрическим элементом (чаше всего это пластина), на которой возникает напряжение в момент возникновения детонации. Оно меняется, в зависимости от амплитуды и частоты взрывной волны. Постоянно меняющиеся характеристики волны, приводят к колебаниям напряжения на пластине. Вся информация, непрерывным потоком, передается ЭБУ бортового компьютера, который постоянно их анализирует. Когда достигается допустимый порог детонации, ЭБУ начинает регулировку параметров зажигания, уменьшая угол ОЗ.

Типы

Обычно существует два способа обнаружения детонации или вибрации двигателя из-за нестабильного сгорания. Это может быть обнаружение по вибрации или измерению давления. Большинство датчиков детонации работают по методу вибрации. Они, в свою очередь, делятся на три типа в соответствии с механизмом обнаружения: индуктивные резонансные, пьезоэлектрические и не пьезоэлектрические резонансные датчики.

Индуктивные и пьезоэлектрические резонансные датчики

Резонансные датчики обнаруживают определенную частоту колебаний, потому что она имеет характеристики узкополосного отклика.

Нерезонансный пьезоэлектрический датчик

Он непосредственно измеряет вибрацию и имеет более широкую полосу пропускания. Поскольку частота пульсации имеет тенденцию незначительно изменяться в зависимости от скорости двигателя, этот класс датчиков работает лучше, чем резонансные. Вибрационные датчики обычно устанавливаются в блоке цилиндров или головке двигателя.

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.

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.

Как проверить датчик самостоятельно

Проверка датчика выполняется двумя способами. Для обоих требуется мультиметр, который соединяют с исходящими контактами устройства. В первом, переключив тестер на 200 милливольт переменного тока, постукивают по корпусу сенсора твердым предметом. Показания должны меняться. Их постоянство — признак неисправности.

Второй способ заключается в проверке сопротивления датчика детонации. Сопротивление должно соответствовать характеристикам бортовой сети автомобиля. Мультиметр переключают в режим проверки резисторов на 2000 кОм. Смотрят индикацию. Для ЗМЗ-406 сопротивление рабочего датчика должно составлять около 550 кОм.

Обязательно в том же режиме работы мультиметра проверяются входящие провода шлейфа для определения разрыва линии. В последнем случае сопротивление будет равно нулю.

Измерение сопротивления:

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.

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.

проверка датчика детонации

Мне нравится4Не нравится1

Проверка исправности датчика детонации

На примере датчиков ВАЗовских моделей, рассмотрим алгоритм процесса.

1. Подобраться к месту монтажа прибора можно снизу, поэтому поднимите машину на платформу смотровой ямы. Найдите датчик, отвинтите крепление к цилиндру, снимите со шпильки и достаньте из-под модуля.
2. Отсоедините провода от автомобиля, нажимая на фиксатор.
3. Для начала, устроить визуальный осмотр сигнального провода, устранить обрывы (если они есть). Затем проверить экранизирующую оплетку, также, соединить оборванные участки. Напоследок протестировать розетку на наличие в ней тока, и прочность ее крепления.
4. Присоедините к вольтметру, соблюдая полярность.
5. Детонацию можно имитировать легким постукиванием по корпусу датчика. На измерители должны фиксироваться скачки напряжения. Если стрелка не реагирует на постукивания, значит, датчик поломался.
6. Дополнительно измерьте сопротивление, оно должно быть бесконечно велико, если датчик исправен.
7. По результатам проверки примите решение о замене, либо о восстановлении датчика. После чего, ставим его обратно на место, соединяя со шпилькой, вкрутив гайку и соединив провода.
8. К выбору нового датчика отнеситесь серьезно. Помните о том, что это важная деталь, отвечающая за долговечность двигателя вашего авто. Выбирайте качественную и подходящую вашей машине марку производителя.
9. В иностранных моделях датчик помешен в охлаждающий тракт двигателя и залит этой жидкостью. Перед демонтажем, требуется слив ОЖ. Только после этого он выкручивается с посадочного места, отсоединяется аккумулятор.
10. Убедитесь, что двигатель достаточно холодный. Присоедините аккумулятор.
11. Вкрутите новую деталь, резьбовой частью, в его стандартное место. Не переусердствуйте, вкручивая, можно повредить датчик.
12. Залейте недостающую жидкость и, включив зажигание, чтобы проверить возможные утечки.

Проверку можно произвести, не снимая датчик с места. Необходимо просто подключить осциллограф к датчику и завести мотор

Также, нужно осторожно постукивать по корпусу металлическим предметом. График должен скакать как бешенный, если с датчиком все в порядке

Нужно всегда помнить, что игнорируя посылы датчиков о нарушениях происходящих процессов, вы подвергаете свой автомобиль определенной опасности. Результатом этого, неминуемо, станет ускоренное исчерпание заложенных ресурсов отдельных элементов и всей конструкции в целом. Устранение последствий всегда будет стоить дороже, чем его профилактика.

Для чего он нужен

Устройство используется для улавливания детонации, происходящей в камере сгорания. Его функция заключается в отправке сигнала на центральный компьютер, чтобы он мог регулировать время зажигания. Таким образом, компьютер влияет на зажигание и тем самым помогает избежать повреждения двигателя. Механизм обладает способностью генерировать сигнал некоторой вибрации, отличной от той, которая обычно вызывает детонирующий процесс горения. Цель состоит в том, чтобы достичь максимально возможной мощности двигателя, потребляя наименьшее количество топлива. Схема датчика очень проста. Есть двигатели, которые имеют более одного устройства, все зависит от электрической схемы управления, которая есть у двигателя.

Как проверить датчик детонации – виды поломок

Таким нехитрым термином называется устройство, отвечающее за определение момента появления детонации в движке, и является датчиком электронной системы, которая контролирует работу двигателя авто во время впрыска топлива. Его принцип работы основывается на пьезоэффекте. Таким образом, как только появляется детонация, немедленно возникает и вибрация в двигателе, что, в свою очередь, приводит к сжатию пьезоэлектрической пластины, находящейся в датчике. В результате этого на концах пластины возникает разность потенциалов.

К сожалению, данный прибор не является исключением и, как все детали автомобиля, иногда выходит из строя. В этом случае на панели управления загорается соответствующий индикатор, мотор, правда, работает в полную силу, и автомобиль будет ездить, как обычно. Так как датчик детонации является электронным устройством, то и, соответственно, основные неисправности, возникающие в нем, связаны именно с электроникой. Таким образом, этот прибор выходит из строя, если:

• произошел обрыв его сигнального провода;
• оборвалась экранирующая оплетка провода данного устройства;
• произошло замыкание на массу;
• или же замкнуло бортсеть одного из проводов датчика;
• могут возникнуть неисправности в самом приборе;
• кроме того, любые поломки блока управления движком также будут способствовать некорректной работе датчика.

Диагностика авто. Лямда, детонация и впрыск.

Мнение эксперта
Руслан Константинов
Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Датчик детонации представляет собой довольно примитивный прибор, но и он может выйти из строя. Заметить это можно только по индикатору на панели приборов, других явных признаков неполадок увидеть не получится. В работе двигателя не будет никаких отклонений. Выявить поломку непросто, т. к. датчик относится к электронным исполнительным механизмам. Проверить его несложно, если обратиться в ближайший автосервис, где с помощью сканера специалисты быстро определят неисправный датчик. Подобный сканер можно приобрести и в личное пользование, если есть такая необходимость.
Для тех же, кто не ищет лёгких путей и все делает своими руками, можно попробовать проверить датчик самостоятельно. Для этого понадобится вооружиться мультиметром.
Диагностика осуществляется только после снятия прибора с автомобиля. Мультиметр следует перевести в режим вольтметра. Положительный щуп подсоединяется к контакту датчика, а минусовой к металлическому кольцу. После этого по датчику нужно несильно постучать, если он в исправном состоянии то сдетонирует, о чём будут свидетельствовать показания на мультиметре.
Для более точной и качественной проверки потребуется осциллограф. При этом не потребуется снимать датчик, достаточно завести двигатель и подключить прибор. Далее при постукивании по датчику на приборе будет отображаться детонация (если он в исправном состоянии). Если сигнала нет, датчик следует заменить.

Проверяем датчик детонации

Поскольку поломка возникает в силу разных причин, придётся проверить несколько элементов системы. Осмотрите состояние проводов датчика, проверьте розетки жгута и вилки датчика. Оцените надёжность их соединений. Если тут всё в порядке — проверьте контакты розетки. Обнаружили повреждённые компоненты? Замените их. Также рекомендуется изучить состояние жгута. Выключите зажигание, отключите жгут от датчика и проверьте его омметром. Так вы узнаете, цела ли цепь.

Порой проблема кроется в состоянии экранирующей оплётки. В таком случае действуем следующим образом.

1. Смотрим, надёжно ли присоединены розетки жгута и вилки;
2. Изучаем каждый их компонент;
3. Проверяем, цела ли экранирующая оплётка.

Если причиной неисправности является замыкание на массу, действовать надо другим методом:

1. Отключаем от жгута весь блок, вместе с датчиком детонации;
2. Проверяем целостность цепи, ищем сильно изношенные места;
3. Выключаем зажигание и, используя омметр, исследуем место, в котором масса движка соединяется с цепью жгута.

Находим и демонтируем датчик

Замена датчика детонации

Периодичность работ по замене датчика детонации «десятки»:

1. Отсоединяем силовой отрицательный провод от АКБ.
2. Отсоединяет проводку изделия от колодки проводов.
3. Снимаем крепеж изделия и демонтируем его.
4. Чтобы активировать датчик детонации, необходимо постучать по корпусу изделия.
5. При исправном приборе изделие покажет скачкообразные значения разности потенциалов в лимитах от 40 до 200 мВ.

При необходимости возможно проведение замеров сопротивления внутреннего контура детали

Важно помнить, что это значение у приборов такого типа очень большое, стремящееся к бесконечности

При отсутствии хотя бы одного показателя (сопротивления или напряжения) надо покупать новое изделие и готовиться к замене датчика детонации ВАЗ 2110, так как других способов его реанимации не существует.

Снятие

Где в автомобиле находится датчик детонации ВАЗ 2114? Устройство находится внутри двигателя на 8 клапанов, рядом с цилиндрами или впускным коллектором, что означает, что его будет не так-то просто найти. Возможно, придется снять верхнюю часть двигателя, также называемую головкой и приступить к поиску.

После того как механизм будет найден и демонтирован, его необходимо очистить. Очистку разъема можно выполнять двумя способами: с помощью спирта в качестве чистящего средства или с помощью специального очистителя. Устройство можно поместить в пластиковый пакет и протереть спиртом или почистить чистящим средством. В обоих случаях результат будет практически одинаковым.

После очистки нужно дать механизму высохнуть в течение получаса, прежде чем устанавливать его обратно в двигатель. Также следует проверить, нет ли повреждений в проводке.

Как починить датчик детонации

Если датчик вышел из строя, его необходимо заменить. Стоимость услуги в автосервисах составит 1500-3000 с учетом работ по замене. Сам датчик стоит в пределах 700 рублей (цена зависит от марки транспортного средства и страны-производителя). Можно произвести замену самостоятельно.

Пошаговый порядок технологических операций по замене ДД

1. Дать остыть двигателю транспортного средства.
2. Скинуть минусовую клемму аккумулятора и демонтировать защиту двигателя.
3. Найти датчик и отключить контакты.
4. Выкрутить болт 12-м ключом и извлечь неисправный датчик.
5. Установить на его место новое устройство и надежно закрепить на резьбовое соединение.
6. Подключить контакты и собрать на место крышку двигателя.
7. Накинуть клемму и произвести пробный запуск.

При правильном и надежном соединении всех узлов двигатель заведется с первого раза, а посторонние звуки, которые возникали до этого, исчезнут.

Однако следует учитывать частотность и сопротивление:

1. Расчет резонансной частоты двигателя (если она не известна) производят по формуле Fрез = 900/(? * r) (кГц), где ? — 3,14…, r — радиус поршня в миллиметрах. Результат – резонансная частота двигателя. Показатель резонансной частоты нового датчика должен совпадать или быть приближенным по значению.
2. Сопротивление. Если у нового ДД оно отличается в большую сторону – параллельно датчику подпаивают резистор с сопротивлением, равным по значению старому датчику. При отклонении в меньшую сторону подпаивают последовательно резистор, равный разнице сопротивлений старого и нового датчиков.

Диагностика и замена ДД не представляет особого труда даже для новичков, поэтому при желании с этими нехитрыми действиями справится любой желающий. Что касается замены родного датчика на не родной, то брать ответственность за исправную работу агрегата придется на себя владельцу транспортного средства.

Как проверить ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ

Где находится датчик детонации и на что влияет

Обычно ДД устанавливается на резьбовом креплении к блоку цилиндров, около центрального цилиндра ближе к камерам сгорания. Такая его локация определена задачами, которые он призван выполнять.

Грубо говоря, датчик детонации представляет собой микрофон, улавливающий вполне определённые звуки, издаваемые бьющей о стенки камер сгорания детонационной волной.

Сама эта волна становится результатом аномального горения в цилиндрах с очень высокой скоростью. Разница между штатным процессом и детонационным такая же, как при работе выталкивающего порохового заряда в артиллерийском орудии и взрывчатого вещества бризантного типа, которым начинён снаряд или граната.

Порох горит медленно и толкает, а содержимое фугаса дробит и разрушает. Разница в скорости распространения границы горения. При детонации она выше во много раз.

Чтобы не подвергнуть поломкам детали двигателя, возникновение детонации надо вовремя заметить и пресечь. Когда-то можно было себе позволить ценой перерасхода топлива и загрязнения окружающей среды, дабы избегать детонирования смеси в принципе.

Постепенно моторные технологии достигли такого уровня, что все запасы были исчерпаны. Надо было заставить двигатель самостоятельно гасить возникающую детонацию. И мотору приделали «ухо» акустического контроля, которым и стал датчик детонации.

Внутри ДД имеется пьезоэлемент, способный преобразовывать акустические сигналы определённого спектра и уровня в электрические.

После усиления колебаний в блоке управления двигателем (ЭБУ) информация преобразовывается в цифровой формат и поступает на рассмотрение электронному мозгу.

Типовой алгоритм работы состоит в кратковременном отбросе угла на фиксированное значение с последующим пошаговым возвратом к оптимальному опережению. Какие-либо запасы тут недопустимы, поскольку они снижают эффективность двигателя, заставляя его работать в неоптимальном режиме.

https://youtube.com/watch?v=cjxQwpvtGqk

Отслеживание происходит в режиме реального времени на большой частоте, что позволяет быстро отреагировать на появление «звона», не давая ему нанести локальных перегревов и разрушений.

Синхронизировав сигналы с датчиками положения коленвала и распредвалов можно даже определить в каком именно цилиндре возникает опасная ситуация.

Признаки неисправности

При нормальной работе двигателя датчик детонации не выдаёт сигналов опасности и в работе системы управления никак не участвует. Программа ЭБУ выполняет все действия по своим зашитым в память картам данных, штатные режимы обеспечивают бездетонационное горение топливовоздушной смеси.

Но при существенных отклонениях температуры в камерах сгорания детонация может проявиться. Задача ДД – вовремя подать сигнал на парирование опасности. Если этого не происходит, то из-под капота раздаются характерные звуки, которые у водителей почему-то принято называть стуком пальцев.

Хотя на самом деле никакие пальцы при этом не стучат, а основной уровень громкости происходит от вибрации днища поршня, о который ударяется волна взрывного горения. Это и есть основной признак нештатной работы подсистемы контроля детонации.

Косвенными признаками станут заметная потеря мощности двигателя, рост его температуры, вплоть до появления калильного зажигания, и неспособность ЭБУ справиться с ситуацией в штатном режиме. Реакцией управляющей программы в подобных случаях станет зажигание лампочки «Check Engine».

Обычно ЭБУ осуществляет прямой контроль за деятельностью датчика детонации. Уровни его сигналов известны и хранятся в памяти. Система сравнивает текущую информацию с диапазоном допуска и при обнаружении отклонений одновременно с включением индикации запоминает коды ошибок.

Это различные виды превышения или снижения уровней сигнала ДД, а также полный обрыв его цепи. Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём.

Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём.

Если диагностического устройства у вас нет, рекомендуем обратить внимание на бюджетный мультимарочный автосканер Scan Tool Pro Black Edition

Особенностью данной модели корейского производства является диагностика не только двигателя, как в большинстве бюджетных китайских моделях, но и остальных узлов и агрегатов автомобиля (коробку передач, вспомогательные системы ABS, трансмиссию, ESP и т.д.).

Также данное устройство совместимо с большинством автомобилей, начиная с 1993 года выпуска, стабильно работает без потерь связи со всеми популярными диагностическими программами и имеет достаточно демократичную цену.

Детонация – что это такое

Детонация – это просто неправильное сгорание смеси. Но если вовремя не предпринять мер, то детонация двигателя ВАЗ может иметь сильные негативные последствия. Особенность этого эффекта кроется в самовоспламенении горючей смеси за счет воздействия высоких температур и давления в цилиндрах.

При нормальной работе двигателя сгорание горючей смеси проходит в три этапа.

1. Индукционный, проходит на подходе поршня к верхней мертвой точке. При этом этапе происходит начало возникновения очага пламени от искры, который в дальнейшем формирует фронт пламени, причем все это сопровождается неинтенсивным нарастанием давления в камере сгорания.
2. Формирование и прохождения фронта пламени по камере сгорания, в результате чего основная масса смеси сгорает, и сопровождается это все резким возрастанием давления и температуры.
3. Догорание остатков смеси, которые остались за фронтом, а также находящихся возле стенок цилиндра. Вот между переходом от второго этапа к третьему и возможно возникновение детонации. Высокая температура и давление, которое возникает при втором этапе, приводит к появлению быстротекущих химических реакций в несгоревшей смеси, в результате чего она самовоспламеняется. Такое горение происходит очень быстро (до 1200 м/с) и в виде взрыва, сопровождающееся образованием ударных волн, имеющих разрушительный характер.

Эти волны приводят к разрушению пристеночных слоев газов, что обеспечивает повышение теплообмена, из-за чего стенки цилиндров и другие составляющие ЦПГ перегреваются. Также взрывная волна разрушает масляную пленку стенок, в результате чего повышается трение между цилиндрами и кольцами. Детонация имеет и механическое воздействие на элементы поршневой группы – резкое возрастание давление приводит к появлению ударных нагрузок на днище поршня, клапана, стенки цилиндров, приводя к их повреждениям.

На рисунке показано, как происходит нормальное и детонационное сгорание топлива.

Слева – нормальное сгорание; справа – детонационное сгорание