Как влияет датчик детонации на работу двигателя?

Для чего нужен датчик детонации двигателя

Двигатель работает с разной степенью эффективности. Она возрастает при оптимальности свойств угла опережения зажигания. Он не должен быть поздним — иначе понизится приемистость. Двигатель нуждается в большей производительности, расход топлива возрастает.

Но и ранний угол небезопасен — это приведет к детонации, а в таких условиях клапаны прогорают особо сильно. Среди современных производителей не принято производить серии с маленьким углом, но его характеристики не выходят за пределы детонационной области. Чтобы владелец вовремя получал уведомления о переходе в стадию детонации, существует специальный датчик.

ДД производят в двух разновидностях:

Если установлен широкополосный — о разновидности детонации узнают через специальные шумы. Резонансные опознают частоту детонации, они эффективны только если она уже возникла.

Рекомендуется соблюдать условия эксплуатации нормального уровня. Тогда блоку питания будут свойственны табличные особенности, то есть, его работа стандартна. Если описываемое явление все же происходит, ДД создает сигнал, он передается на блок управления, происходит доработка характеристики зажигания (угол опережения снижается). Корректировка продолжается до тех пор, пока условия не приравниваются к естественным.

Понимая, как работает датчик детонации двигателя, вы разберетесь и с принципом работы двигателя. Алгоритм последовательности известен под таким наименованием, как closed loop. Его роль в работе систем управления очень важна — многие важные параметры удается урегулировать.

Роль датчика детонации — в подробностях

Датчик детонации входит в категорию пьезоэлементов, его источником питания служит контроллер ЭБУ. Для крепления самого датчика применяется блок цилиндров. Так прибор получает доступ к «считываемой» информации о вибрациях. Когда двигатель работает, есть риск, что бензин сдетонирует. Контроллер же, не без участия датчика, всегда вовремя сигнализирует об этом.

Главная задача такой детали, как датчик детонации — корректировка положение угла опережения зажигания. Добиться единообразного показателя октанового числа топлива невозможно, и этот недостаток возмещает обсуждаемая деталь.

Если послышался звук, о котором говорят — «стучат пальцы», значит, образовалась детонация. Ее причина кроется в неверном ходе процедуры сгорания топлива, с опережением зажигания, на фоне перечисленных выше проявлений. Звук слышится из-за микровзрывов горючей смеси, не переносящей высоких температур, и создается впечатление, что это металл стучит о металлическую поверхность.

Почему датчик детонации перестает быть полезным

Если датчик детонации вышел из строя — проявления будут понятны. Причин, по которым происходит поломка детали, несколько:

1. Плохой бензин. Его марка должна быть как можно выше.
2. Настройки угла опережения зажигания выставлены неверно. Значения углов опережения максимального и статического характеров необходимо держать под контролем, а если обнаружились расхождения — надо проверять активность датчика детонации.
3. Состав рабочей смеси обедняется, что приводит к увеличению температуры ее сгорания. Процесс детонации возникает из-за слишком маленького испарения топлива. Это приводит к недостаточному объему поглощаемого количества теплоты. Визуально о повышении температуры можно узнать по появлению налета на свечах зажигания.
4. Противодавление в системе, образующееся по множеству причин, не позволяет горячим газам покидать камеру сгорания.
5. Двигатель эксплуатировался в критических условиях.

Что будет без датчика

При активации двигателя угол опережения выставляется на минимальную позицию. Постепенно она возрастает, и процесс длится до образования детонации. О неисправности датчика скажут следующие проявления:

• Достигается максимальное значение, а затем выдерживается определенное число тактов.
• Сигнал устойчивый, но он не приходит.
• Показания угла опережения сразу приходят в минимальное значение.

Сначала неисправности не выявится — контроллер точно определяет, есть ли поломка. Предположим, что мотор приводился в активность в критическом режиме. Запусков может быть как угодно много — в итоге, создаются все условия для полного выхода двигателя из строя.

Машина ездит и с неисправным датчиком детонации. Наибольший риск представляют именно запуски, их общее количество.

Подведем итоги. Будет ли видна очевидная польза ДД? Нет. Она, скорее, скажет о неисправности пальцев, о том, что в двигатель залит бензин низкого качества. Если у вас под рукой есть специальная система автодиагностики — вы проверите исправность ДД самостоятельно. Заменить деталь может только другой датчик.

Но роль детали очень важна. он отвечает за работу двигателя, предупреждая явление детонации, контролируя ее степень. благодаря подаваемым показателям определяют причины и особенности самого явления. Благодаря работе ДД система управления может вовремя откорректировать характеристики, вызвавшие детонацию.

Как осуществляется замена

Датчик монтируется с левой части двигателя. Нужно найти середину между деталями блока цилиндров. Добиться цели самостоятельно непросто. Даже у достаточно больших машин эта деталь мала в размерах. Это не единственное препятствие.

Для крепления датчика применяется болт, к которому непросто пробраться. Намного быстрее процедура проводится в специальных сервисах.

Toyota 4Runner ГовноМес Белки+Крокодилы › Logbook › Собранная инфа о датчиках детонации и их проблемах

И так, если я кого то еще не замучил своими ДД…решил, пообщавшись и с субароводами, не много собрать всю инфу в кучу.

Что такое датчик детонации и как он влияет на работу мотора.
Датчик детонации для себя легче представить, как микрофон. При колебательных движениях вырабатываться напряжение на выводах датчика.

Сигнал приходящий от датчика детонации(при ее проявлении) заставляет ЭБУ сильно заподзднять зажигание и увеличивает подачу топлива, от сюда тупость в динамики и повышенный расход топлива. Но зато сохраненный ресурс ДВС.

Виды датчиков детонации
Все существующие датчики детонации делятся на два типа — резонансные(одноконтактные в виде бочонка) и широкополосные(в виде кольца-шайбы с фишкой на 2 контакта). На 4runner стоит “старого” типа, те резонансный(в виде бочонка).

Каждый тип датчиков имеет совершенно разный принцип работы и они не могут быть взаимозаменяемыми (между видами):
— Датчик широкополосного типа фиксирует и передает весь спектр шумов электронному блоку управления, который, в свою очередь, обрабатывает полученный сигнал и самостоятельно выявляет соответствующий детонации шум.
— Датчик же резонансного типа(как на Ранере) настроен на частоту микровзрывов, соответственно посылает сигнал контролеру только в случае его обнаружения.

Как работает датчик детонации
При возникновении детонации, на слух — металлические удары, на выводах датчика образуется сигнал, который в последствии обрабатывается в ЭБУ и на основе своих внутренних программ фильтруется.
Резонансные датчики настроены на определенную частоту звука детонации мотора, и у каждого мотора он разный и зависит от диаметра поршня. Частота эта рассчитывается по формуле:

f(кГц)=900/(Pi * r), где r — радиус поршня.
Т.е. допустим для диаметр поршня 84мм:
f=900/(3.14*42) = 6.8кГц.
При переходе допустим на ремонтный размер 85мм получаем:
f=900/(3.14*42,5) = 6.7кГц.

Датчик детонации должен иметь определенное сопротивление, по которому блок управления ДВС делает вывод о состоянии цепи этого датчика. Либо цепь разорвана, либо замкнута на коротко. Из того что удалось найти в иннете — сопротивление датчика детонации ВАЗ — “бесконечность”, Subaru, Nissan, Mazda, Fiat — 560Ком, Hyundai и Тойота(“старые”)-1МОм…5МОм(?!).

Для экспериментов можно припасти несколько 560КОм-ных резисторов.

Как проверить датчик детонации
Проверить снятый датчик можно следующим образом:
1-проверить на сопротивление.
Мультиметр, включенный в режим омметра должен показывать определенное для вашего авто сопротивление.
Таким же образом, но отключив разъем эбу, можно прозвонить и всю проводку датчика, не снимая последнего.

Относительно Тойоты не уверен, НО..
ЭБУ выдает на ДД опорное напряжение 5 В. Резистор, расположенный внутри датчика детонации, понижает напряжение до 2,5 В(резистивный делитель напряжения). Сопротивление резистора от 330 до 450 Ом. Во время нормальной (без детонации) работы двигателя напряжение на выходе датчика остается постоянным на уровне 2,5 В. При появлении детонации ДД генерирует сигнал переменного тока, который поступает в контроллер по той же цепи, по которой подается опорный сигнал 5 В. Это возможно потому, что опорный сигнал 5 В является напряжением постоянного тока, а обратный сигнал детонации — напряжением переменного тока. Амплитуда и частота сигнала переменного тока ДД зависят от уровня детонации.
Если обрыв цепи — должно быть +5В, если короткое замыкание 0В.(Кое где это носит название — резистор регистрации обрыва/короткого замыкания двигателя Toyota)

Касаемо 4Runner…
По принципиальной схеме видно что ДД, представлен в виде резистора.

Как установить датчик от другого авто
Таким же образом, многие устанавливают на свои иномарки датчики от ВАЗ, подпайкой нужного сопротивления.(Если изначально в авто предусмотрен широкополосный ДД, те двухконтактный, в виде шайбы-кольца)

Далее у многих часто возникает ошибка детонации связанная с различными факторами, при которых детонация, как таковая не проявляется, но чек выскакивает. Повышенная шумность работы ДВС, наводки на сигнальный кабель ДД и т.д. В таком случаи можно установить фильтр, те конденсатор емкостью от 2500 до 4700пФ. Одной ногой конденсатор нужно припаять к сигнальной жиле, другой к “массе”. При возникновении посторонних шумов, конденсатор будет сглаживать эти шумы.

PS Вообщем, друзья, я постарался собрать все во едино, тк однозначного ответа и в одном месте найти мне лично не удалось. Надеюсь такая информация станет для кого то полезной и он сэкономит время для поиска и устранения неисправности по датчику детонации.

Детонация в двигателе: откуда она берется и чем грозит

Когда наши деды, ездившие на автомобилях с карбюраторными моторами, слышали непонятные позвякивания в двигателе, они солидно констатировали — мол, пальцы стучат! На самом деле речь шла об обыкновенной детонации. А дожила ли она до наших дней?

LADA > XRAY

Ford > Focus

На карбюраторных автомобилях детонация была нередкой гостьей. Более того, ее появление порой было даже желанно! Ниже расскажу, как ее использовали для достижения оптимальной регулировки двигателя.

Пальчики стучат?

Давайте определимся, что же такое детонация и что ее вызывает.

Все, кто хоть когда-то слышал о гражданской обороне и о защите от ядерного взрыва, помнят, что одно из воздействий такого взрыва — ударная волна. Кстати, с ударной волной мы сталкиваемся и при пролете сверхзвукового самолета. Короче, это волна, распространяющаяся в некой среде (в нашем случае — в воздухе) со скоростью звука. Встречаясь с любым препятствием — будь то стена или наши барабанные перепонки — она создает ощутимый удар. Напомним, что скорость звука в воздухе обычно принимается равной 330 м/с.

Теперь отправимся на экскурсию в цилиндр двигателя — в тот момент, когда происходит воспламенение рабочей смеси. Если сгорание идет обычным порядком, то скорость распространения фронта пламени и, соответственно, нарастания давления невелика (обычно до 50 м/с). Но бывает, что создаются условия для сгорания с более высокими скоростями. Нарастание давления происходит со скоростью звука в данной среде. А это уже значительно б ó льшие величины, чем на открытом воздухе, потому что температура в цилиндре заметно выше. Не буду грузить формулами, но поверьте, что скорость звука растет пропорционально температуре.

Так вот, если фронт пламени распространяется со скоростью звука, то ударная волна, имеющая значительную энергию, как раз и заставляет детали двигателя издавать те звуки, которые мы называем детонационными стуками. Вообще, самое короткое и правильное определение детонации — это «сгорание во фронте ударной волны». Звук издают при этом, конечно, не поршневые пальцы. Для этого нужны настолько большие зазоры, что если бы они были, пальцы и на нормальных, рабочих режимах очень быстро разбило. Характерный звук издают стенки камеры сгорания, соприкасающиеся с резкой волной давления. Можно ли этого избежать? Можно.

Опережаем зажигание

Как раньше регулировали угол опережения зажигания? Для этого изменяли начальный угол установки прерывателя — распределителя. Не вдаваясь в конструкцию этого довольно сложного и капризного узла с центробежным и вакуумным регулятором, заметим, что начальная его установка очень влияла на мощностные и экономические характеристики двигателя.

Так вот, следовало установить зажигание настолько ранним, насколько это возможно, но не доводя дело до сильной детонации. Поэтому и проверяли регулировку обычно на ходу: полностью прогретый двигатель, скорость 40 км/ч, четвертая передача, педаль газа в пол. При этом должно было раздаться всего несколько детонационных стуков, напоминавших звонкие удары гаечным ключом по верхней части двигателя. По мере разгона детонация должна была исчезнуть. Практически любой бензиновый двигатель «любит» ездить с возможно более ранним зажиганием, и только детонация, ездить с которой недопустимо, ограничивает его в этом.

На наступление режима детонационного сгорания влияло много факторов. Ускоряли его появление даже незначительный перегрев мотора, а также изменение температуры окружающего воздуха и, конечно, качество бензина. Ведь привычные нам термины — восьмидесятый, девяносто второй, девяносто пятый — это и есть октановые числа топлива! И детонационная стойкость девяносто пятого и девяносто восьмого бензинов выше, чем у устаревшего восьмидесятого.

Так шли дела до появления впрысковых двигателей с «умной» системой управления, имеющей несколько контуров обратной связи.

Распространенное заблуждение

В свое время, еще в девяностых годах прошлого века, я изучал все тонкости впрысковых моторов на примере французского двухлитрового двигателя F3R, устанавливаемого на автомобиль Святогор производства АЗЛК.

Понимая все это, мы вывернули датчик из двигателя, но оставили подсоединенным к блоку управления. То есть система думала, что все исправно, но детонации не ощущала! И вот тут испытуемый зазвенел, как медный колокол.

Вред детонации

Взрывы, конечно, научились использовать в мирных целях, но в случае с детонацией этот фокус не проходит. Не приспособлен двигатель к взрывообразному горению — он любит относительно медленное и плавное протекание процесса. Детонация ускоряет износ деталей кривошипно-шатунного механизма (разбивает, в том числе, и те самые поршневые пальцы, откуда и пошла легенда о стуке пальцев.). Кроме того, повреждается поверхность поршня, причем эрозия идет не только из-за повышенной температуры — ударные волны буквально выкрашивают поверхность поршня и обрушивают перемычки между поршневыми кольцами.

Условия для детонации

Детонацию можно услышать обычно:

• на сильно нагретом двигателе (на холодном моторе детонации не дождетесь);
• на автомобиле, заправленном низкооктановым бензином;
• на режимах большой нагрузки и очень низких оборотов.

Вероятность детонации выше у того двигателя, который длительное время эксплуатировался с минимальными нагрузками и потому страдал от интенсивного нагара в цилиндрах. Реально современные впрысковые двигатели, которые не подвергались тюнингу и имеют исправную систему управления, «отзваниваются» лишь на самых низких оборотах. При условии, что автомобиль оснащен ручной коробкой передач: автомат на такие режимы выйти не позволит.

Часто слышу, как при маневрировании во дворе Форд Фокус 2, работающий в такси (топливо сами понимаете какое), отзванивается в жару. А бывший у нас на испытаниях кроссовер Lada XRAY c двигателем 1.8 производства АВТОВАЗа при потеплении и заливке топлива на «левой» заправке начал сильно детонировать.

Вот вроде бы и всё. Похоже, это явление почти отжило свой век. Найти сегодня откровенно плохой бензин все сложнее, да и машин с механикой с каждым годом продается все меньше, чем с автоматом. А приходилось ли вам сталкиваться с детонацией и с ее последствиями?