Датчик детонации где находится

На что влияет Датчик Детонации и как его проверить

Датчик обнаружения детонации (ДД) в цилиндрах двигателя не был очевидной необходимостью в первых системах управления моторами, а во времена более простых принципов организации питания и зажигания бензиновых ДВС аномальное горение смеси вообще никак не отслеживалось. Но потом моторы стали сложнее, требования по экономичности и чистоте выхлопа резко возросли, что потребовало увеличения объёма контроля за их работой в каждый момент времени.

Бедные и сверхбедные смеси, запредельные степени сжатия и прочие подобные факторы нуждаются в постоянной работе на грани детонации без перехода за этот порог.

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.

Как только детонационные звуки зафиксированы, блок выдаёт команду на парирование неправильного горения. Это может быть дополнительное обогащение смеси или уменьшение текущего угла опережения зажигания. Иногда и то, и другое, но чаще последнее.

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.

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.

Виды датчиков

По спектральным характеристикам исторически их два – резонансный и широкополосный.

В первом для повышения чувствительности используется ярко выраженная реакция на вполне определённые звуковые частоты. Заранее известно какой спектр выдаётся страдающими от ударной волны деталями, именно на них датчик конструктивно и настраивается.

Датчик широкополосного типа обладает меньшей чувствительностью, зато улавливает колебания разных частот. Это позволяет унифицировать приборы и не подбирать их характеристики под конкретный двигатель, а большая способность улавливать слабые сигналы не очень востребована, детонация обладает достаточной акустической громкостью.

Сравнение датчиков обоих типов привело к полному вытеснению резонансных ДД. В настоящее время применяются только двухконтактные широкополосные датчики тороидальной формы, закреплённые на блоке центральной шпилькой с гайкой.

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.

Как проверить датчик детонации

Зная устройство и принцип работы ДД, проверить его можно достаточно простыми способами, как снимая с двигателя, так и по месту, в том числе и непосредственно на заведённом моторе.

Измерение напряжения

К снятому с блока цилиндров датчику подключается мультиметр в режиме измерения напряжения. Аккуратно изгибая корпус ДД через вставленную в отверстие втулки отвёртку можно проследить за реакцией встроенного пьезоэлектрического кристалла на деформирующие усилие.

Появление напряжения на разъёме и его величина порядка двух-трёх десятков милливольт приблизительно указывает на исправность пьезогенератора прибора и его способность вырабатывать сигнал в ответ на механическое воздействие.

Измерение сопротивления

Некоторые датчики содержат встроенный резистор, подключённый по типу шунта. Его величина составляет порядок десятков или сотен кОм. Обрыв или короткое замыкание цепи внутри корпуса можно зафиксировать подключением того же мультиметра в режиме измерения сопротивления.

Прибор должен показать номинал шунтирующего резистора, поскольку сам пьезокристалл имеет практически бесконечно большое сопротивление, обычным мультиметром не измеряемое. При этом показания прибора также будут зависеть от механического воздействия на кристалл из-за генерации напряжения, искажающего показания омметра.

Проверка датчика на разъеме ЭБУ

Определив по электрической схеме автомобиля нужный контакт разъёма контроллера ЭБУ, состояние датчика можно проверить более полно, с включением подводящих цепей проводки.

На снятом разъёме проводятся те же измерения, что описаны выше, отличием будет только одновременная проверка исправности кабеля. Изгибая и подёргивая провода убеждаются в отсутствии блуждающей неисправности, когда контакт появляется и пропадает от механических вибраций. Этим особенно страдают корродирующие места заделки проводов в наконечники разъёмов.

При подсоединённом ЭБУ и включённом зажигании можно проверить наличие опорного напряжения на датчике и правильность его деления внешним и встроенным резисторами, если это предусмотрено схемой конкретного автомобиля.

Обычно опора +5 Вольт делится примерно пополам и на фоне этой постоянной составляющей генерируется переменный сигнал.

Проверка осциллографом

Наиболее точный и полный приборный способ потребует использования запоминающего автомобильного цифрового осциллографа или осциллографической приставки к диагностическому компьютеру.

При ударах по корпусу ДД на экране будет видно, насколько пьезоэлемент способен генерировать крутые фронты сигнала детонации, правильно ли работает сейсмо масса датчика, не допуская посторонних затухающих колебаний, достаточна ли амплитуда выходного сигнала.

Методика требует достаточного опыта в диагностике и знания типовых картинок сигнала исправного прибора.

Проверка на рабочем двигателе

Простейший способ проверки даже не потребует использования электроизмерительных приборов. Двигатель запускается и выводится на обороты ниже средних. При нанесении умеренных ударов по датчику детонации можно наблюдать реакцию ЭБУ на появление его сигналов.

Должен произойти штатный отскок угла опережения зажигания и связанное с этим падение установившихся оборотов двигателя. Способ требует определённого навыка, поскольку не все моторы одинаково реагируют на подобное тестирование.

Некоторые «замечают» сигнал детонации только в пределах довольно узкой фазы оборота распределительных валов, в которую ещё надо попасть. Ведь по логике ЭБУ детонация не может возникнуть, например, на такте выпуска или в начале такта сжатия.

Замена датчика детонации

ДД относится к навесному оборудованию, замена которого никаких сложностей не представляет. Корпус прибора удобно закреплён на шпильке и для его снятия достаточно открутить одну гайку и снять электрический разъём.

Иногда вместо шпильки используется болт на резьбе в теле блока. Трудности могут возникнуть лишь при коррозии резьбового соединения, поскольку прибор очень надёжен и его снятие требуется крайне редко.

Поможет универсальная проникающая смазка, иногда называемая жидким ключом.

Описание и устройство датчика детонации двигателя

Электронная система управления и контроля работы мотора – сложная электромеханическая структура, в которую и входит датчик детонации двигателя. Его повреждение или отключение не приводят к отказу в работе двигателя, но влечет за собой последствия, приводящие к снижению ресурса и увеличению эксплуатационных расходов силового агрегата.

Природа и причина возникновения явления детонации

Оптимальный режим сгорания в бензиновом двигателе напрямую зависит от октанового числа горючего и угла опережения зажигания. При невыполнении хотя бы одного из условий проявляется детонационное сгорание, приводящее к серьезным неполадкам и даже поломкам.

Детонация в двигателе – это явление, когда бензин в цилиндре самостоятельно воспламеняется до того, как свеча дает искру и таким образом, топливно-воздушная смесь вспыхивает спонтанно раньше времени, когда поршень еще движется вверх. Это приводит к оплавлению или прогоранию поршневой группы, выводу из строя клапанов, а это – дорогостоящий капитальный ремонт двигателя. Причин, по которым детонирует двигатель, может быть несколько:

1. Плохое качество бензина со сниженным октановым числом.
2. Проблемы при работе двигателя – изменение степени сжатия, неисправные свечи, сбитый угол опережения зажигания, образование нагара на свечах, неудовлетворительное качество топливно-воздушной смеси.

Предназначение и типы датчиков детонации двигателя

Чтобы избавиться от детонации в моторе, требуется датчик (ДД). У него единственное назначение – выявление этой проблемы в цилиндрах мотора и подача соответствующего импульса в блок электронного управления. Он в автоматическом режиме меняет угол опережения, уменьшая его, и более позднее зажигание позволяет избавиться от детонации. Кроме непосредственного функционала датчик детонации влияет на две основных характеристики двигателя:

1. на мощность мотора;
2. на экономное расходование топлива.

Датчик позволяет автоматически выставлять угол зажигания при запуске двигателя, благодаря этому можно быстро заводить его в любую погоду.

Принцип работы датчика детонации состоит в реагировании на ударную волну, возникающую в камере сгорания при детонации. В результате образуется усиленная вибрация и за счет пьезоэлектрического элемента механическая энергия преобразовывается в электрический разряд, который и является сигналом для ЭБУ.

Встречается два вида датчиков:

1. Широкополосные – наиболее распространенный вид. Устанавливаются на блоке двигателя обычным болтом, визуально представляя собой крупную шайбу, с выведенным проводом;
2. Резонансные датчики – напоминающие датчики давления моторного масла, которые тоже крепятся резьбовым соединением на блок. Они встречаются реже, но и используются на такой популярной марке, как Тойота.

Конструктивные особенности и принципы работы

Датчик состоит из двух основных частей – наружной и внутренней с болтовым креплением. Внутри устанавливают шайбу с пьезоэлектрическим элементом с контактами, выводящимися на изолятор и грузик. Непосредственно на выводе есть транзистор для регулировки работы цепи. Датчик детонации двигателя стоит на моторном блоке, но у различных автомобилей его место расположения может меняться.

При обычной работе двигателя вибрация остается в пределах нормы, поэтому грузик никак не воздействует на пьезоэлектрический элемент, что не вызывает импульса, а если он есть, то величина импульса такова, что он гасится защитным резистором.

При сгорании с детонацией вибрация аномально возрастает, грузик бьет по пьезоэлементу и электроимпульс пробивает сопротивление резистора, сигнализируя о проблеме на ЭБУ. Он подает команду в систему зажигания, и угол опережения уменьшается, зажигание становится более поздним, проблема исчезает.

Определение неисправности

Датчик детонации, как и другой механизм автомобиля, может выйти из строя. При этом поломка или ошибка датчика детонации приведет к серьезным проблемам, поэтому игнорировать их нельзя. Основные признаки неисправности датчика – проблемы при запуске, понижение мощности силовой установки при повышении оборотов и заметное увеличение расхода топлива.

Но проблема состоит в том, что подобные признаки проявляются при неисправностях системы подачи топлива и регулировки зажигания, поэтому для выявления проблем потребуется специализированная диагностика. Нужно знать, что если ЭБУ выявляет проблемы с детонацией, он в автоматическом режиме устанавливает максимально позднее зажигание, а о проблеме сигнализирует индикатор Check на приборной доске. Здесь есть своя особенность. Если появились ошибки ДД, то индикатор на панели может не гореть постоянно, он загорается на непродолжительное время под нагрузкой, когда в цилиндры подается обогащенная топливно-воздушная смесь.

Чтобы окончательно убедиться в том, где возникли неполадки, требуется компьютерная проверка датчика детонации, но и здесь есть вопросы. Сломаться может не сам датчик, проблемы могут возникнуть в подводящей цепи – это обрыв или обычное окисление контактов от времени.

Проверка работы датчика

Проверить работоспособность датчика можно двумя способами. Сначала требуется найти, где он находится, в некоторых случаях нужно будет снять защиту. Например, у 16-тиклапанных двигателей часто ставится под выпускным коллектором. Для проверки требуется:

1. Запустить двигатель и стабильно удерживать его на 2000 оборотов. По установленному датчику наносятся несильные удары, имитирующие детонацию топлива, если он в нормальном состоянии, ЭБУ изменит угол зажигания, а обороты заметно снизятся. После прекращения постукивания обороты снова вернутся на прежнее значение.
2. Снять датчик, выкрутив его из блока двигателям. Мультиметр выставить на измерение сопротивления в диапазоне 2 кОм. Положительный электрод подсоединить к контакту, а отрицательный к металлическому кольцу, контактирующему с корпусом. После этого начинаем постукивать по датчику металлическим предметом, при этом сопротивление должно скачкообразно нарастать и сразу возвращаться к исходному значению. Если сопротивление не снижается – датчик неисправен.

Если тестирование показало, что датчик в нормальном состоянии, а при работе двигателя наблюдаются проблемы, то нужно проверить подводящие провода и контакты, которые могут просто окислиться.

Замена датчика

Хотя влияние датчика детонации на работу двигателя не выражается активно, при его поломке нужно принимать меры, чтобы не получить более серьезных проблем. Он не ремонтируется, поэтому при выходе из строя его необходимо заменить. Главная проблема – это добраться до него, поскольку часто датчик располагается в трудном к доступу месте, снизу или сзади блока, для чего требуется снимать защиту.

Непосредственно замена устройства очень простая, нужно отсоединить минус аккумулятора и фишку контакта. В зависимости от конструкции выкручивается крепежный болт или непосредственно датчик, после вкручивается новый и подключается к проводке. При работе нужно уделить внимание целостности проводов и изоляции, зачистить контакты от налета, иначе и новая деталь будет работать неправильно.

Видео:Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто

Заключение

Датчик детонации двигателя нужен для его защиты от негативного воздействия этого явления. При заправке некачественным топливом, изменении внешних факторов, режима работы мотора он подает сигнал в ЭБУ, который реагирует уменьшением угла зажигания. За счет этого полностью выгорает топливо, а двигатель не повреждается.

Определить выход из строя этого датчика можно самостоятельно, заменить его тоже. Нужно отметить, что цена этого устройства меньше той суммы, которую придется выложить за капитальный ремонт двигателя при игнорировании поломки датчика детонации.

Датчик детонации

В процессе работы силовой установки может возникнуть детонация. Она негативно влияет на мотор, вызывая паразитные разрушающие нагрузки.

Для своевременного выявления неоптимального сгорания топливовоздушной смеси служит датчик детонации. Издаваемый им сигнал поступает в блок управления, который корректирует работу мотора так, чтобы не было детонации.

Описание датчика детонации

Детонацией является серьезное отклонение от нормы в работе силового агрегата, которая выражается во взрывообразном характере поджига рабочей смеси в камере сгорания. Это нежелательное явление, которое оказывает ударное воздействие на поршни, цилиндры, элементы ГБЦ и прочие узлы силовой установки. Для своевременного обнаружения данного явления используется специальный измеритель. Он получил название датчика детонации.

Принцип работы ДД

Принцип работы большинства датчиков детонации основан на использовании пьезоэлектрического эффекта. Рабочий элемент измерителя обладает способностью образовывать разность потенциалов при воздействии на него внешних сил. Устройство ДД разных конструкций представлено на изображении ниже.

Датчик детонации устроен таким образом, чтобы чувствительно воспринимать внешнее воздействие. Благодаря этому он улавливает малейшее изменение в работе мотора. Детонация всегда сопровождается вибрацией, которую и улавливает ДД.

Назначение датчика детонации

Основным назначением ДД является своевременное обнаружение детонации и, как результат, максимальное продление срока службы мотора. Ресурс двигателя — это первое на что влияет измеритель.

Во время работы двигателя есть вибрация. Она постоянно преобразуется в сигнал определенной амплитуды и частоты. Как только появляется детонация, вибрация силового агрегата становится намного сильнее. Пьезоэлектрический элемент улавливает это и в электронный блок управления мотором начинает приходить соответствующий сигнал. По заранее заложенным алгоритмам ЭБУ устраняет детонацию, о чем и сообщает ДД.

Во время детонации падает мощность силового агрегата, а по кузову бежит неприятная вибрация. Это ухудшает комфорт езды. Своевременное обнаружение датчиком зарождающейся детонации в результате не только увеличивает ресурс ДВС, но и делает вождение авто более приятным.

Расположение ДД

Чтобы увидеть, где находится датчик детонации, требуется посмотреть на блок цилиндров. ДД располагается на том месте, где его чувствительность к детонации наивысшая. На большинстве моторов измеритель установлен между вторым и третьим цилиндрами.

Датчик детонации стоит на ровной площадке. Он плотно прижимается к поверхности силового агрегата.

Датчик детонации располагается таким образом, чтобы не контактировать с антифризом и прочими техническими жидкостями. Часть измерителей имеют резьбу на корпусе, с помощью которой они закручиваются в посадочное отверстие. Большинство ДД фиксируются с помощью отдельного болта, проходящего через их центр. При этом крайне важно соблюдение момента затяжки для правильной работы сенсора.

Определение неисправности датчика по поведению автомобиля

В первую очередь о неисправности ДД говорят изменения в поведении автомобиля. Владелец может обнаружить один или несколько симптомов:

• увеличение потребления горючего;
• загорание индикатора неисправности силовой установки;
• снижение мощности мотора;
• выхлопные газы стали более дымными;
• машина потеряла динамику и плохо реагирует на педаль газа;
• при езде постоянно возникает звук детонации;
• мотор работает с частыми перегревами.

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.

Определение неисправности с помощью мультиметра

Проверить работоспособность датчика детонации можно мультиметром или любым другим тестером, в котором есть вольтметр. Для этого следует придерживаться нижеизложенной инструкции.

• Снять датчик с авто.
• К клеммам подключить щупы прибора.
• По рабочей части датчика нанести небольшие удары металлическим предметом.
• Проконтролировать показания прибора. Если на клеммах датчика не появляется напряжение, то он негоден к дальнейшей эксплуатации.

На части авто стоит одноконтактный резонансный датчик. В таком случае один из контактов следует подключить к его корпусу.

Признаки неисправности, выявляемые омметром

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

Проверка датчика заменой его на новый

При наличии явных признаков неисправности ДД, его следует заменить на заведомо исправный и проследить за работой мотора. Если прежние симптомы прошли, то это значит, что старый измеритель вышел из строя.

Требуемые инструменты

Для замены датчика детонации требуется инструменты из таблицы ниже.

Таблица — Инструменты и материалы необходимые для замены датчика детонации

Название	Примечание
Накидной ключ или головка	Размер зависит от применяемого ДД и его крепления. Обычно это ключи от «на 13» до «на 21». На некоторых авто доступ к датчику затруднен, поэтому потребуется демонтаж некоторых узлов и деталей. В таком случае лучше заранее подготовить комплект ключей.
Вороток	В случае работы в стесненных условиях желательно иметь трещотку. На некоторых авто необходимо использовать удлинитель к воротку.
Динамометрический ключ	От соблюдения момента затяжки зависит правильность работы ДД

Замена датчика детонации

Ремонт датчика детонации в большинстве случаев невозможен, поэтому требуется его замена. Цена ДД редко превышает 300-350 рублей, поэтому затягивать с установкой нового измерителя не стоит.