15.03.2020

Как работает датчик детонации двигателя?

Датчик детонации: как проверить и поменять

Датчик детонации (ДД) непосредственно не влияет на работу мотора, но если он выйдет из строя, это может привести к печальным последствиям. Детонация — одна из главных угроз для силового агрегата. Она имеет огромную силу, и если система ее предупреждения будет работать некорректно, мотор перестанет функционировать уже через 6 000 км пробега. Чтобы этого не допустить, нужно знать все признаки неисправности датчика детонации и способы устранения поломки.

За что отвечает датчик детонации и на что он влияет?

Деталь устанавливается на автомобили с моторами, работающими на бензине. Это одно из основных звеньев системы управления. Назначение датчика — контроль над уровнем детонации. Применение компонента позволяет существенно экономить топливо, а силовой агрегат при этом начинает работать на полную мощность.

В карбюраторных моторах, чтобы предотвратить детонацию, трамблер прокручивают руками, что несколько замедляет процесс зажигания. В современных моторах ручная регулировка невозможна, так как за это отвечает электронная система. Контролирующий датчик настроен на определенный диапазон и работает на основе пьезоэффекта.

Устройство контролирует систему запуска мотора и отвечает за его корректную работу. Составляющие механизма – это:

пластинка вибрации;
электрокомпонент – наподобие пьезо;
контрольный провод;
обмотка.

Где находится ДД?

Сенсор закреплен на блоке, который может быть как из чугуна, так и алюминия. Расположен между 2-м и 3-м цилиндрами. Это самое «горячее» место в блоке, одинаково удалённое от обоих цилиндров. Место выбрано не случайно, ведь детонация начинается в самой горячей камере. Остальные цилиндры работают в условиях, приближенных к допустимой норме.

Датчик установлен на гладкой и ровной поверхности. Это позволяет исключить возможность искажения звука и понизить акустическое сопротивление. Корпус закреплен при помощи шпилечного соединения, которое обеспечивает его уверенное прилегание к установочному месту. Расположение может быть и другим — многое зависит от марки автомобиля – но установка всегда производится на корпус мотора. Размер детали не превышает размера спичечного коробка.

Как работает датчик детонации?

Принцип работы агрегата основан на пьезоэффекте. Сигнал постоянного тока поступает к нему от контроллера. Внутри сенсора находится специальный резистор, предназначенный для уменьшения напряжения. После того, как напряжение уменьшается в 2 раза, оно вновь поступает на контроллер. Электроток в это время уже имеет переменное значение. Возвратный сигнал передается по цепи, воспроизводящей опорное напряжение. Это становится возможным из-за того, что импульс приходит в виде постоянного электротока, а возвращается в виде переменного.

Сигнал воспроизводится в моторе во время детонационной вспышки. Его амплитуда зависит от мощности детонации. Если мотор функционирует в обычном режиме, на контроллер поступает обратный сигнал мощностью в 2,5В. В этом случае контроллер не изменяет режим работы мотора. Если же значение сигнала будет иным, произойдет изменение угла опережения зажигания. Делается это для частичного погашения детонации. Мотор в этот момент переключается на безопасный режим – благодаря тому же датчику.

Признаки неисправности датчика детонации

На панели приборов есть индикатор, который показывает состояние датчика детонации. Индикатор может гореть периодически, во время повышения нагрузки или постоянно. Если импульс отсутствует, непосредственно на работу силового агрегата это не влияет – но на динамике авто скажется обязательно.

Симптомы неисправности компонента таковы:

За окном автомобиля стоит холодная погода, а двигатель начал слишком быстро перегреваться.
Мощность мотора значительно уменьшилась.
Появилось калильное зажигание.
Автомобиль стал значительно хуже разгоняться.
Топливо стало потребляться в больших количествах. Иногда кажется, что бензин просто испаряется.
На свечах зажигания стало появляться намного больше нагара.
Значительно увеличивается детонация при увеличении скорости.

Чтобы точно определить причину поломки датчика, нужно иметь определенный опыт. Ничего сложного здесь нет, но важно понимать суть процесса функционирования узла.

Как проверить

Если компонент сломался, авто будет продолжать функционировать в прежнем режиме. Ярко выраженных симптомов неисправности может и не быть. Если произойдет поломка, она будет считаться электронной, так как прибор — часть электроники автомобиля.

Поломка устройства может возникнуть по самым разным причинам – например, из-за неисправности самого прибора, замыкания системы или обрыва сигнального провода. Что провести самостоятельную диагностику, нужно определить, где находится датчик. В руководстве по эксплуатации авто есть информация об этом.

Далее начинаем снимать крепление. Откручиваем гайку на шпильке. Электроразъем отключаем и убираем в сторону. Со шпильки снимается корпус устройства. Проверка датчика детонации осуществляется при помощи двух проводов — сигнального и массы. Помните, что внутри устройства хрупкий пьезоэлектрический кристалл. Конечно, система предусматривает определенную защиту в виде компенсаторов, но от сильного механического воздействия она не спасет. Разбирать датчик не стоит, так как герметичность корпуса нарушать недопустимо.

Проверять лучше мультиметром. На его проводах не должно быть скруток. Лучше использовать прибор с короткими проводами. Щуп минуса подключается к отверстию датчика, расположенному в центре, а плюсовой — к разъему управления. Если прибор исправен, индикатор мультиметра покажет скачек электричества в 40-150 мВ.

Читать еще: Что значит ресурс двигателя?

Если устройство неисправно, активности не будет. Можно провести проверку несколькими устройствами — тогда не останется сомнений, что процедура проведена корректно. После диагностики проводится замена дефектного сенсора.

Замена датчика детонации

Если сенсор не работает, его необходимо заменить — других вариантов здесь нет. Стоит устройство недорого, найти его можно в любом специализированном магазине. Конечно, цена зависит от марки и модели машины, но в целом она невысока. Замену устройства можно провести и самостоятельно, но при отсутствии навыков и опыта лучше обратиться к мастерам. Они возьмут за работу 2-3 тыс. рублей.

Перед заменой надо дать мотору остыть и обесточить автомобиль, отключив минусовую клемму аккумуляторной батареи. На некоторых автомобилях устройство расположено таким образом, что снять его получится без усилий.

Для демонтажа устройства понадобится ключ на 12 — им отворачивается крепежный болт. Дальше устройство отключается и вынимается. На его место ставится новый датчик. Сборка происходит в обратном порядке.

Покупая новый датчик, смотрите на то, чтобы его каталожный номер совпадал с номером старого компонента. Тогда ЭБУ будет работать полностью корректно. Не покупайте устройства от китайских производителей — стоят они, конечно, дешевле, но экономия наверняка выйдет боком.

Датчик детонации — это очень важный и вместе с тем несложный прибор, заменить который можно, не прилагая особых усилий. Важно вовремя определить неисправность, чтобы не нанести вред автомобилю ездой с неисправным сенсором.

Как проверить и поменять датчик детонации автомобиля

Статья о проверке и замене датчика детонации автомобиля — устройство, назначение, диагностика датчика, алгоритм работы. В конце статьи — видео о проверке ДД.

Содержание статьи:

Назначение датчика детонации
Принцип действия датчика детонации, достоинства и недостатки
Диагностика: как понять, что датчик детонации неисправен
Как починить датчик детонации
Видео о проверке датчика детонации

Проблема металлического стука в бензиновом двигателе транспортного средства время от времени заботит каждого автолюбителя. Так называемый стук пальцев – не что иное, как детонация — начало самопроизвольного воспламенения горючей смеси в цилиндрах, которая приобретает характер взрывной волны и способна вывести мотор из строя.

Частью защитной системы двигателя является датчик детонации — его устанавливают на блок цилиндров. Что это такое и как проверить его исправность?

Назначение датчика детонации

ДД воспринимает и преобразует механическую энергию, которая образуется за счет колебаний в блоке цилиндров и преобразует ее в электрические импульсы. Импульсы передаются на ЭБУ, и ответственная за это программа электроники изменяет качественный состав рабочей смеси.

ДД резонансного типа реагирует непосредственно на частоту микровзрывов, передавая сигналы контролеру только в случае его обнаружения. Такие ДД характерны для машин старого образца. В современных автомобилях устанавливают широкополосные ДД, ведь они реагируют на весь спектр шумов в двигателе и передают информацию ЭБУ, который анализирует сигналы и выбирает способы устранения неисправности.

Основные элементы резонансного ДД:

Резьбовое соединение, при помощи которого ДД крепится к блоку цилиндров;
Компенсирующая пружина;
Шунтирующий резистор, предохраняющий датчик от КЗ;
Разъем;
Керамический чувствительный пьезоэлемент.

ДД широкополосный имеет вид плоской массивной шайбы со сквозной резьбой и крепится при помощи болта.

Принцип действия датчика детонации, достоинства и недостатки

При работе датчика в цепи создается напряжение на входе и выходе. Вибрации двигателя передаются на пьезоэлемент, и на концах датчика возникает разность потенциалов напряжения. При возникновении такой разности напряжений датчик подает сигнал на ЭБУ, и электроника корректирует работу двигателя через изменение качества горючей смеси и ее подачи в рабочий орган.

Датчик детонации – обязательная часть системы управления транспортных средств с электронной системой зажигания. В зависимости от марки ТС, датчик детонации может располагаться на различных частях корпуса двигателя. Но посадочное место всегда находится непосредственно возле зоны воспламенения.

Плюсы резонансных датчиков

Марки ТС с резонансными датчиками: Toyota, Mitsubishi, Mazda.

Плюсы широкополосных датчиков. Имеют большую чувствительность к любым видам вибраций и колебаний в широком диапазоне частот.

Минусы широкополосных датчиков — в том, что при плохом креплении они не дают достоверной информации.

Марки ТС с широкополосными датчиками: Nissan, Hyundai-KIA, Mercedes, Volkswagen, Audi.

Диагностика: как понять, что датчик детонации неисправен

Опытный водитель при возникновении определенных состояний автомобиля в процессе эксплуатации с уверенностью скажет, что дело – в датчике детонации. Для неопытного новичка рекомендуем обратить внимание на следующие симптомы:

Автомобиль начинает активно «кушать» топливо;
В недрах двигателя возникает механическое биение или стук;
Загорается индикатор Check engine на панели приборов;
Двигатель теряет мощность;
Качество выхлопных газов заметно ухудшилось — появился плотный сизый или белый дым.

Читать еще: Как пользоваться промывочным маслом для двигателя?

Почему ломаются датчики детонации? Это электронные устройства, и входят они именно в электронную систему управления, поэтому любые поломки — это последствия электрической неисправности. Это может быть:

Обрыв контактного провода;
Износ изоляции провода;
Замыкание или корочение на массу;
Дефекты в ЭБУ;
Физический износ датчика.

Специальные методы диагностики в сервисном центре помогут установить причину выхода из строя ДД. Чтобы сэкономить время и деньги, можно провести диагностику самостоятельно. Для этого потребуется мультиметр.

Пошаговый порядок технологических операций при проверке ДД

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

Дать остыть двигателю транспортного средства.
Скинуть минусовую клемму аккумулятора и демонтировать защиту двигателя.
Найти датчик и отключить контакты.
Выкрутить болт 12-м ключом и извлечь неисправный датчик.
Установить на его место новое устройство и надежно закрепить на резьбовое соединение.
Подключить контакты и собрать на место крышку двигателя.
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.

Что делать, если датчика детонации для авто нет в наличии

Резонансные датчики взаимозаменяемы, поэтому можно использовать устройства других моделей и производителей. Однако следует учитывать частотность и сопротивление:

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.

Видео о проверке датчика детонации:

На что влияет датчик детонации

Датчик детонации (ДД) или датчик стука – прибор, определяющий силу детонационного характера сжигания горючего в работающем двигателе. Вмонтирован он в блок цилиндров ДВС. Благодаря его точным данным достигается максимальное сгорание топлива, что является непременным условием повышения мощности мотора.

Детонация. Произвольное самовоспламенение топлива

Детонация формируется в камере сгорания, в процессе химической реакции горения бензиновой смеси. В ходе цепной реакции газообразные вторичные продукты, смешиваясь с парами исходной смеси, повторно вступают в процесс горения, создавая неконтролируемый взрыв и самопроизвольное сгорание топливной смеси. По сути, это непредусмотренное и несвоевременное сгорание, сопровождающееся взрывной волной и возросшим коксованием.

Итак, начиная очередной такт, поршень в ДВС сжимает смесь, создавая давление в цилиндре. Затем, через некоторое время (доли секунды) должно произойти воспламенение. Однако, в силу вышеперечисленных причин, аномальное воспламенение происходит уже в момент сжатия (не выдерживая той доли секунды). Пламя распространяется по камере, образуется фронт увеличенного давления. В купе с давлением поршня на смесь, давление от преждевременного сгорания создают условия образования летучих, легковоспламеняющихся соединений (спиртов, формальдегидов, окислов), которые запускают цепную реакцию. Итогом всего этого становится точечное самовоспламенение взрывного характера.

Катализаторы детонации

Детонации подвержены все двигатели, в малой или большей степени. Необходимо знать факторы, влияющие на усиление детонации и стараться их нейтрализовать. К ним относятся:

Невысокая детонационная стойкость горючего;
Конструктивные и функциональные особенности двигателя внутреннего сгорания и характер его взаиморасположения к остальным элементам автомобиля. К таким факторам относятся: степень поршневого сжатия смеси, особенности устройства самой камеры, удаленность от свечей зажигания, и еще многих других обстоятельств;
Нарушения пропорции в смешивании компонентов смеси;
Ошибочные параметры зажигания (угол опережения и момента подачи смеси);
Чрезмерная нагрузка на небольших оборотах;
Сильное нагревание элементов двигателя и воспламенение от нагара, что является следствием некорректной работысистемы охлаждения.

Влияние детонации на систему

Детонированная смесь придает ускорение распространяющемуся пламени, одномоментно разгоняя до скорости 2500 м/сек. Это несравненно больше скорости пламени тактового сжигания, величина которой не превышает 30 м/сек.

Первым принимает удар волны на себя стенки камеры цилиндра. Однако они не в силах нейтрализовать всю мощь волны, энергия которого выходит за пределы блока цилиндров, оставляя за собой разрушительный след. Близлежащие элементы конструкции постепенно гасят эту энергию, принимая на себя, все более ослабевающую, взрывную волну.

Читать еще: Какие присадки лучше для бензинового двигателя?

В двигателе слышатся стуки, шумы и возрастание температуры. Он подвергается, многократно повторяющейся, ударной деформации и перегреву. Страдают и расположенные в непосредственной близости, узлы и детали, расшатывается их конструкция, покрываются слоем нагара, что в конечном итоге приводит к ускорению износа.

Работа датчика детонации

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

Существуют две группы датчиков детонации:

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.

Как распознать неисправности датчика детонации

На всех автомобилях, слаженное взаимодействие систем и бесперебойную работу агрегатов, и отдельных деталей, обеспечивают множество датчиков. Они вмонтированы во все элементы, входящие в общую электронную систему контроля и управления бортового компьютера.

Неисправность этих приборов устанавливается во время проведения диагностических мероприятий, на профессиональном оборудовании сервисных центров. Однако это не лишает вас обязанности получить минимальное представление о работе узлов и агрегатов вашего автомобиля. Эти знания помогут вовремя отреагировать на различные сбои в работе, понять суть и место возникновения неполадки, тем самым, обеспечить безопасность на дорогах для себя и других участников движения.

Причинами выхода из строя могут быть:

— поломка в самом датчике

— проблемы с проводкой

— обрыв оплетки или сигнального провода

— неисправность блока управления двигателя

Когда датчик детонации перестает нормально функционировать или вовсе выходит из строя, водитель может это почувствовать по некоторым признакам:

— слабый разгон машины;

— нестабильные обороты на холостом ходу;

— слышится характерный шум в двигатели (автолюбители говорят «стучат пальцы»);

— в выхлопных газах появляется черный дым;

— расходуется больше горючего;

— на приборной панели высвечивается “Check Engine”. Но если нет обрыва цепи, а датчик будет неисправен, Чек не выскочит.

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.

Проверка исправности датчика детонации

На примере датчиков ВАЗовских моделей, рассмотрим алгоритм процесса.

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.
Отсоедините провода от автомобиля, нажимая на фиксатор.
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.
Присоедините к вольтметру, соблюдая полярность.
Детонацию можно имитировать легким постукиванием по корпусу датчика. На измерители должны фиксироваться скачки напряжения. Если стрелка не реагирует на постукивания, значит, датчик поломался.
Дополнительно измерьте сопротивление, оно должно быть бесконечно велико, если датчик исправен.
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.
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.
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.
Убедитесь, что двигатель достаточно холодный. Присоедините аккумулятор.
Вкрутите новую деталь, резьбовой частью, в его стандартное место. Не переусердствуйте, вкручивая, можно повредить датчик.
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.

Оценка статьи:

Загрузка...