Как влияет датчик детонации на работу двигателя?

Проверка датчика детонации, за что он отвечает, как работает и его неисправности

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания, при определенном стечении обстоятельств, возникает металлический стук. «Пальцы стучат», — говорят некоторые водители. На самом деле это явление называется детонацией и его возникновение крайне нежелательно, поскольку может привести к поломке мотора вследствие огромной скорости распространения фронта пламени (более 2000 м/с) и высоких ударных нагрузок на стенки цилиндров, поршень и головку блока. Чтобы контролировать уровень опасности, на блок цилиндров устанавливается датчик детонации.

Он представляет собой акселерометр, то есть устройство, воспринимающее и преобразующее энергию механических колебаний блока цилиндров в электрические импульсы. Датчик детонации непрерывно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а электроника отвечает изменением качественного состава рабочей смеси и угла опережения зажигания. Данное устройство помогает также добиться более экономичной работы и развить максимальную мощность двигателя.

От чего зависит вероятность появления детонации
То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.

В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению.
Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака?
Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.
Как работает датчик детонации
Принцип работы датчика основывается на пьезоэффекте. Данное устройство представляет собой помещенную в корпус пьезоэлектрическую пластину, на концах которой, в случае возникновения детонации, появляется напряжение. С ростом амплитуды и частоты механических колебаний двигателя напряжение возрастает.

устройство датчика детонации

Существует определенный порог безопасности, если величина напряжения его превысит, то электронный блок управления отдаст команду на уменьшение угла опережения зажигания.

Поломка датчика детонации
При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.

На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.

Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.

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.

как проверить датчик

Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности. Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.

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.

Неисправность датчика детонации

Неисправность датчика детонации приводит к тому, что блок управления двигателем (ЭБУ) перестает обнаруживать процесс детонации при сгорании топливной смеси в цилиндрах. Такая проблема возникает в результате слишком слабого или наоборот чересчур сильного исходящего сигнала. Как результат — на приборной панели загорается лампочка “проверьте двигатель”, а поведение автомобиля меняется из-за условий работы двигателя.

Чтобы разобраться с вопросом неисправностей датчика детонации необходимо понимать принцип его работы и выполняемые им функции.

Как работает датчик детонации

В двигателях автомобилей может использоваться один из двух типов датчиков фиксирующих детонацию — резонансные и широкополосные. Но поскольку первый вид уже устарел и встречается редко, то опишем работу именно широкополосных датчиков (ДД).

В основе конструкции широкополосного ДД лежит пьезоэлемент, который при механическом воздействии на него (то есть, при взрыве, которым, по сути, и является детонация) подает в электронный блок управления ток с определенным напряжением. Датчик настроен на восприятие звуковых волн в диапазоне от 6 Гц до 15 кГц. В конструкцию датчика входит также утяжелитель, который усиливает механическое воздействие на него посредством увеличения силы, то есть, увеличивает звуковую амплитуду.

Поданное датчиком на ЭБУ напряжение через выводы коннектора обрабатывается электроникой и потом делается вывод имеется ли в двигателе детонация, и соответственно, нужно ли корректировать угол опережения зажигания, что поможет ее устранить. То есть, датчик в данном случае является лишь “микрофоном”.

Признаки неисправности датчика детонации

При полном или частичном выходе ДД из строя проявляется неисправность датчика детонации по одном из симптомов:

• Тряска двигателя. При исправных датчике и системе управления в двигателе этого явления быть не должно. На слух появление детонации можно косвенно определить по металлическому звуку, исходящему из работающего двигателя (стук пальцев). А излишняя во время работы двигателя тряска и рывки это первое по чем можно определить неисправность датчика детонации.
• Снижение мощности либо “тупость” двигателя которые проявляются ухудшением разгона либо излишним повышением оборотов на низких скоростях. Такое происходит когда при неверном сигнале ДД осуществляется самопроизвольная корректировка угла зажигания.
• Затрудненный запуск двигателя, особенно «на холодную», то есть, при низких температурах после длительного простоя (например, утром). Хотя вполне возможно такое поведение машины и при теплой температуре окружающего воздуха.
• Повышенный расход топлива. Так как угол зажигания нарушен, то и топливно воздушная смесь не отвечает оптимальным параметрам. Соответственно, возникает ситуация, когда двигатель потребляет большее количество бензина, чем ему нужно.
• • Фиксирование ошибок датчика детонации. Обычно причинами их появления является выход сигнала от ДД за границы допустимых пределов, обрыв его проводки или полный выход датчика из строя. О появлении ошибок будет свидетельствовать лампочка Check Engine на приборной панели.

Однако стоит учитывать, что такие симптомы могут указывать и на другие поломки двигателя, в том числе, других датчиков. Рекомендуется дополнительно считать память ЭБУ на наличие ошибок, которые могли возникнуть при некорректной работе отдельных датчиков.

Неисправности цепи датчика детонации

Для того, чтобы выявить неисправности ДД более точно, желательно воспользоваться электронными сканерами ошибок электронного блока управления. Тем более если на приборной панели засветилась контрольная лампа “чека”.

Лучшим устройством для этой задачи будет Scan Tool Pro Black Edition – недорогое устройство корейского производства с большим функционалом работающее с протоколом передачи данных OBD2 и совместимое с большинством современных авто, а также программами для смартфона и компьютера (с модулем Bluetooth или Wi-Fi).

Необходимо считать есть ли одна с 4-х ошибок датчика детонации и ошибки по датчикам ДМРВ, лямбде или температуры ОЖ, а затем просмотреть показатели в реальном времени по углу опережения и составу топливной смеси (ошибка по датчику ДД выскакивает при значительном обеднении).

Зачастую ошибка р0325 “Обрыв в цепи датчика детонации” указывает на проблемы в проводке. Это может быть обрыв проводов либо, что чаще, окислившиеся контакты. Нужно выполнить профилактику разъемов на датчике. Иногда ошибка p0325 возникает по причине того, что ремень ГРМ проскакивает на 1-2 зуба.

Ошибка P0328 “Высокий уровень сигнала датчика детонации” зачастую свидетельствует о проблеме с высоковольтными проводами. В частности, если на них либо пьезоэлементе пробивает изоляция. Аналогично указанная ошибка может возникнуть и по причине того, что ремень ГРМ перескочил на пару зубьев. Для диагностики нужно проверить метки на нем и состояние шайб.

Ошибки р0327 или р0326, как правило, формируются в памяти ЭБУ по причине низкого сигнала от датчика детонации. Причина может заключаться в плохом контакте от него, либо слабом механическом соприкосновении датчика с блоком цилиндров. Для устранения ошибки можно попробовать обработать средством WD-40 как упомянутые контакты, так и сам датчик. Также важно проверить момент затяжки крепления датчика, поскольку этот параметр критически важен для его работы.

В целом, можно отметить, что признаки неисправности датчика детонации очень схожи с симптомами, характерными для позднего зажигания ведь ЭБУ, в целях безопасности для мотора старается автоматически делать максимально поздним, так как это исключает разрушение мотора (если угол слишком ранний, то кроме того что возникает детонация, не только падает мощность, а и появляется риск прогорания клапанов). Так что в целом можно сделать вывод что главные признаки точно такие же как и при неверной установки угла опережения зажигания.

Причины неисправности датчика детонации

Что касается причин, по которым возникают проблемы с датчиком детонации, то к ним относятся следующие поломки:

• Нарушение механического контакта между корпусом датчика и блоком двигателя. Как показывает практика, это является наиболее распространенной причиной. Обычно сам датчик имеет круглую форму с крепежным отверстием посередине, через которое с помощью болта или шпильки крепится на своем посадочном месте. Соответственно, если в резьбовом соединении уменьшается момент затяжки (ослабляется прижимание ДД к двигателю), то впоследствии на датчик не поступают звуковые механические колебания из блока цилиндров. Для того чтобы устранить подобную поломку достаточно затянуть упомянутое резьбовое соединение, либо заменить крепежный болт на крепежную шпильку, поскольку она более надежна и обеспечивает плотное механическое соединение.
• Проблемы с проводкой датчика. В данном случае могут быть различные проблемы, например, замыкание питающего или сигнального провода на «массу», механическое повреждение провода (особенно в местах его изгиба), повреждение внутренней или внешней изоляции, обрыв всего провода либо его отдельных жил (питающего, сигнального), нарушение экранирующей оплетки. В случае проблема решается восстановлением либо заменой его проводки.
• Плохой контакт в месте подключения. Такая ситуация иногда случается в случае, если, например, сломана пластмассовая защелка в месте подсоединения контактов датчика. Иногда в результате тряски контакт просто нарушается, и соответственно, сигнал от датчика либо питание на него попросту не доходят до адресата. Для ремонта можно попробовать заменить фишку, поправить контакт, либо другим механическим методом попробовать соединить две колодки с контактами.
• Полный выход датчика из строя. Сам по себе датчик детонации — устройство достаточно простое, поэтому ломаться там особо нечему, соответственно, и выходит из строя он достаточно редко, но бывает и такое. Ремонту датчик не подлежит, поэтому в случае полной поломки необходимо выполнить его замену на новый.
• Проблемы с электронным блоком управления. В ЭБУ как и любом другом электронном устройстве могут случатся программные сбои, что приводит к некорректному восприятию информации от ДД, и соответственно, принятию блоком некорректных решений.

На что влияют неисправности датчика детонации

Можно ли ездить с неисправным датчиком детонации? Этот вопрос интересует автолюбителей, впервые столкнувшихся с данной проблемой. В общих чертах ответ на этот вопрос можно сформулировать так — в краткосрочной перспективе автомобилем пользоваться можно, однако при ближайшей же возможности необходимо провести соответствующие диагностику и устранить проблему.

Ведь по принципу работы ЭБУ когда возникает неисправность датчика детонации топлива, то автоматически устанавливается позднее зажигание чтобы исключить повреждение деталей поршневой группы при возникновении реального детонирования при сгорании топливной смеси. Как результат — поднимается расход топлива и значительно падает динамика которая особенно станет заметной при повышении оборотов.

Что будет если отключить датчик детонации полностью?

Некоторые автовладельцы и вовсе пытаются отключить датчик детонации так как при нормальных условиях эксплуатации и заправке хорошим топливом может казаться ненужным. Однако это не так! Поскольку детонирование возникает не только из-за плохого топлива и проблем со свечами, компрессией и пропусками зажигания. Поэтому если отключить датчик детонации то последствия могут быть следующими:

• быстрый выход из строя (пробой) прокладки ГБЦ со всеми вытекающими последствиями;
• ускоренный износ элементов цилиндропоршневой группы;
• трещина головки блока цилиндров;
• прогорание (полное или частичное) одного или нескольких поршней;
• выход из строя перемычек между кольцами;
• изгиб шатуна;
• подгорание тарелок клапанов.

Это обусловлено тем, что при возникновении этого явления электронный блок управления не будет предпринимать мер по ее устранению. Поэтому ни в коем случае не нужно отключать его и ставить перемычку из сопротивления ведь это чревато дорогим ремонтом.

Как определить неисправность датчика детонации

При проявлении первых признаков отказа ДД, интересует логический вопрос — как проверить и определить неисправность датчика детонации. В первую очередь необходимо сказать, что проверка датчика детонации возможна не снимая его с блока цилиндров, так после демонтажа с посадочного места. Причем сначала лучше проделать несколько тестов когда датчик прикручен к блоку. Вкратце процедура выглядит так:

• установить обороты холостого хода на уровень приблизительно 2000 оборотов в минуту;
• каким-нибудь металлическим предметом (маленьким молотком, гаечным ключом) нанести один-два удара несильных (. ) по корпусу блока цилиндров в непосредственной близости от датчика (можно легонько ударить непосредственно по датчику);
• если обороты двигателя после этого упали (это будет слышно на слух), — значит, датчик исправен;
• обороты остались на прежнем уровне — необходимо выполнить дополнительную проверку.

Для проверки датчика детонации автолюбителю понадобится электронный мультиметр, способный измерять значение электрического сопротивления, а также постоянного напряжения. Самый лучший вариант проверки — с помощью осциллографа. Снятая с его помощью диаграмма работы датчика явно покажет — работоспособный он или нет.

Но так как рядовому автолюбителю доступен лишь тестер, то достаточно проверить показания сопротивления которые выдает датчик при постукивании. Диапазон изменения сопротивления находится в пределах 400 … 1000 Ом. Также в обязательном порядке необходимо провести элементарную проверку целостности его проводки — нет ли обрыва, повреждения изоляции либо короткого замыкания. Без помощи мультиметра при этом также не обойтись.

Если же проверка показала что датчик детонации топлива исправен, а ошибка о выходе сигнала датчика за пределы допустимого диапазона, то возможно стоит искать причину не в самом датчике, а в работе двигателя или коробки передач. Почему? Во всем виноваты звуки и вибрация которую ДД может воспринимать как детонирование топлива и неверно корректировать угол зажигания!

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.

Бить аккуратно, но сильно: что такое датчик детонации и как его проверить без сканера?

Есть в автомобиле такой датчик – датчик детонации. Многие знают, что он существует, некоторые даже скажут, что он каким-то чудесным образом как-то следит за детонацией (назначение датчика выдаёт его название). А что дальше? Как он это делает и что будет, если он вдруг перестанет работать? И как узнать, что он не работает? Всё намного проще, чем кажется.

Что такое детонация и зачем за ней следить ​

Все знают, что для работы двигателя внутреннего сгорания требуется то самое сгорание – воспламенение топливной смеси. Для этого в бензиновом моторе есть свеча зажигания, которая поджигает смесь в конце такта сжатия.

Обычная скорость распространения фронта пламени составляет 30-50 м/с. Но иногда возникает такая штука, которая правильно называется сгорание во фронте ударной волны. В этом случае скорость сгорания может возрастать до 2000 м/с. Складывается ситуация, когда нормального распространения фронта пламени уже нет – есть взрыв. А это и есть детонация.

С точки зрения физики выглядит довольно занудно, но если упростить, то можно сказать, что нарушается порядок сгорания топливно-воздушной смеси. При детонации фронт пламени даже не успевает дойти до краёв камеры сгорания, и смесь там самовоспламеняется под действием возрастающих температуры и давления.

При детонации возникает звук, услышав который, было принято говорить про «стучащие пальцы». Разумеется, поршневые пальцы во время детонации не стучат – не те там зазоры. Звенеть начинают сами стенки камеры сгорания.

Ещё иногда с детонацией путают совсем уж другое явление, при котором мотор не хочет останавливаться после выключения зажигания сразу, а иногда даже может прокрутить «в обратку» (конечно, речь идёт в первую очередь о старых карбюраторных моторах). Само собой, это не детонация, а калильное зажигание – явление, при котором топливно-воздушная смесь загорается сама по себе от слишком горячих деталей (например, от перегретых свечей зажигания с неправильно выбранным калильным числом). Впрочем, если детонация зашла слишком далеко и мотор от неё страдает со слишком завидной регулярностью, она вполне может вызвать калильное зажигание – детонация приводит к перегреву мотора.

Детонация – штука очень вредная. Она вызывает колоссальные ударные нагрузки на детали ЦПГ, она вполне может разрушить и поршневые кольца, и сами поршни. А если не обращать на неё никакого внимания, то и блок.

Подробно о причинах детонации рассказывать не буду – есть риск надолго уйти в сторону от датчика детонации и потонуть в болоте ньютонианства и менделеевщины. Если коротко, причин много: от плохого или «неправильного» бензина с низким октановым числом до кривой прошивки при чип-тюнинге. Впрочем, при очень кривом чип-тюнинге диагностику могут просто «порезать», и ошибки по датчику детонации не будет. Будет только звук. А ещё могут быть виноваты нагар на поршнях и в камере сгорания, бедная смесь, перегрев мотора или езда на слишком низких оборотах при высокой нагрузке.

Все современные моторы работают на грани детонации (как правило, при очень раннем угле опережения зажигания). В этом случае удаётся получить максимальный КПД. В эпоху трамблерных моторов с автоматами угла опережения зажигания добиться очень точного угла было сложно, поэтому тогда «пальцы стучали» часто.

Сейчас за угол опережения отвечает совсем небольшой датчик детонации, сигнал с которого позволяет позволяет изменять и этот угол, и при необходимости – состав топливной смеси.

Если датчик перестанет корректно работать, теоретически ничего страшного быть не должно: зажигание должно стать позже (в ЭБУ моторов такой отказ предусмотрен, и в случае, если ЭБУ потеряет сигнал, коррекция угла будет невозможной, но зажигание станет слишком поздним), детонации не будет, но ехать машина будет заметно хуже. Возможны и другие последствия: перегрев мотора, нагар на свечах, тот самый звук детонации, калильное зажигание, рост расхода бензина. Многое зависит от того, чем вызвана сама детонация. Если на моторе с прямым впрыском насмерть загажена камера сгорания, никакое смещение угла к позднему значению не спасёт. Ну и, конечно же, может загореться Check Engine. Что в этом случае делать?

Найти и обезвредить!

Разумеется, самый простой способ – это подключить сканер и считать ошибку. Но вряд ли у всех автолюбителей где-то в кладовке между дрелью и микроскопом лежит диагностический сканер (всякую ерунду из китайских магазинов я сканером не называю принципиально, хотя не отрицаю способность этой ерунды иногда что-нибудь показать). Поэтому попробуем обойтись без сложного оборудования.

Сначала надо этот датчик найти. Звучит смешно, но это так. Искать его нужно на блоке цилиндров. Проще всего дело обстоит с рядными «четвёрками»: датчик детонации обычно стоит ровно посередине блока между вторым и третьим цилиндрами. Там его и ищите, обычно – чуть ниже впускного коллектора. Такое расположение датчика на блоке позволяет ему «услышать» детонацию всех четырёх цилиндров, причём расположение мотора – продольное или поперечное – на положение датчика никак не влияет.

Сами датчики бывают двух типов: резонансные и широкополосные. Задача у них одна на всех: обнаружить стук в моторе (то есть ту самую детонацию), но алгоритмы работы немного разные. Резонансный датчик настроен на определённую частоту детонации, в которой он и проверяет шум. Частоту рассчитывают по формуле f(кГц)=900/(𝚷 * r), где r – радиус поршня, а 𝚷 – число Пи (3,1415. ). Если резонансный датчик слышит на этой стук с этой частотой, он впадает в панику и просит ЭБУ принять соответствующие меры. «Слышит» он их с помощью пьезоэлемента. Таким образом, датчик – это просто акселерометр, который способен преобразовать колебания блока в электрические сигналы.

Широкополосный датчик тоже слушает звук, но он не сконцентрирован на какой-то определённой частоте, а просто передаёт в ЭБУ все стуки. А тот уже сам думает, детонация это или нет и что теперь делать.

Отличить эти датчики просто: к резонансному подходит один провод, к широкополосному – два.

Если ЭБУ понимает, что началась детонация, оно начинает изменять угол опережения, делая зажигание более поздним. Поменяет и послушает датчик. Есть детонация? ОК, ещё немного подвину. Пропала? Отлично, вот так и поедем!

Допустим, датчик удалось найти и даже снять с машины. Что дальше? Есть несколько простых способов его проверки, но я традиционно расскажу только о самом элементарном. Для этого понадобится мультиметр, который умеет измерять очень маленькое напряжение – тысячные доли вольта, милливольты (проверьте свой – у моего, купленного когда-то за 120 рублей, порога не хватает). Выставляем мультиметр в режим измерения напряжения, к корпусу датчика прикладываем «минус», а плюсовой щуп аккуратно прижимаем к разъёму управляющего контакта. Теперь нужно зажать датчик в кулаке и немного постучать кулаком по столу. Так как пьезоэлемент ушей не имеет, слышит он именно удары, и исправный датчик реагирует на них изменением напряжения. Изменения очень маленькие – приблизительно в пределах 150 мВ, а если стучать слабенько, то и вовсе 30-40. В этом случае (если хотя бы этот минимум есть) нужно стукнуть кулаком с датчиком чуть сильнее. Если напряжение в момент удара хотя бы немного скакнуло повыше, датчик исправен. Если же никакой реакции на удары нет, датчик, скорее всего, умер. Стучать по нему молотком в попытке его реанимировать смысла нет – больше шансов добить очень чувствительный пьезоэлемент, чем восстановить работоспособность датчика.

Теоретически можно ещё проверить сопротивление датчика, но для этого нужно знать точное значение сопротивления датчика с вашей машины. Удары как-то проще и надёжнее.

Что делать дальше?

Есть, конечно умельцы, которые эти датчики восстанавливают или подбирают похожий датчик от другой машины, «подпиливая» его по месту дополнительными резисторами и конденсаторами. Наверное, иногда другого выхода нет (ну, может, они ездят на Bugatti Veyron, и найти этот датчик быстро и дёшево не получается), но всё-таки лучший способ – поставить новый и успокоиться, благо стоит обычно недорого. К сожалению, в жизни бывают ситуации сложнее: датчик рабочий, а какие-то ошибки он не показывает.

Тут всё просто: надо проверять проводку. В ней тоже бывают «глюки», а показания датчика детонации для нормальной работы ЭБУ должны быть точными.

Ну и последнее. Иногда датчик детонации может сходить с ума от посторонних шумов, которых мотор издавать не должен. Цоканье гидрокомпенсаторов, «дизеление», трески фазовращателей, стук цепного ГРМ – все эти посторонние звуки иногда случайным образом датчик может посчитать детонацией. В этом случае должны насторожить ненормальные углы опережения зажигания, хотя сам датчик окажется исправным.

Как я уже говорил, датчик детонации – не та деталь, выход из строя которой остановит машину. Нет, ехать она будет. Но расслабляться не стоит, потому что если детонация есть, она убивает мотор очень быстро. Особенно современный мотор – небольшого объёма и с наддувом. Так что если есть какие-то подозрения, лучше сразу поехать в сервис.

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.

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.

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.