Датчик детонации резонансного типа

Содержание

• Чем опасно детонационное сгорание и что его может вызвать?
• Как с этим бороться?
  • • Видео: Датчики детонации
• Датчик детонации. Назначение и виды
• Конструкция и принцип действия датчика детонации
  • • Видео: Реакция датчика детонации на двигателе
• Признаки неисправности
• Проверка работоспособности и замена
• Почему так важен исправный сенсор детонации
• Местонахождение датчика детонации
• Несколько советов как проверить датчик детонации
• Снимаем и проверяем работоспособность датчика детонации
• Описание ДД
  • Назначение и разновидности регулятора
  • Конструкция и принцип действия
• Признаки неисправности
• Проверка работоспособности
• Инструкция по замене
• Видео «Что нужно знать о замене ДД»
  • Рекомендуем посмотреть:

Основным условием оптимальной работы двигателя автомобиля является нормальное сгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах мотора. А это зависит от двух основных условий – качества топлива и угла опережения зажигания. Двигатель, который работает на топливе с высоким октановым показателем и у него угол выставлен правильно обеспечивает максимальный выход мощности, экономичное потребление бензина (насколько это возможно) и обладает хорошей приемистостью.

Чем опасно детонационное сгорание и что его может вызвать?

Но если не соблюдается хоть одно из условий, то высока вероятность возникновения детонационного сгорания, которое в дальнейшем может стать причиной серьезных поломок. Суть данного сгорания сводится к тому, что часть топлива из-за ряда сложившихся факторов в камере сгорания самовоспламеняется. Причем происходит это до того, как между свечными электродами образуется искра, то есть смесь загорается раньше времени.

Особенностью детонационного сгорания является то, что оно подобно взрыву. Сгорание смеси происходит значительно быстрее и сопровождается увеличенным давлением и значительно большей температурой, чем при обычном процессе горения топливовоздушной смеси.

Результатом такого сгорания является оплавление днища поршня, прогорание его или клапанов. В общем, детонация в силовой установке способна нанести огромный вред и надобность в дорогостоящем и длительном ремонте.

Виной же появлению детонации может стать:

• некачественный бензин с низким октановым числом.
• особенности конструкции силовой установки (степень сжатия в цилиндре, форма камеры сгорания, положение свечи зажигания и т. д.);
• изменение рабочих условий в цилиндрах (неправильный угол опережения зажигания, работа под нагрузкой, возникновение значительного слоя нагара, ухудшение качества топливовоздушной смеси).

Как с этим бороться?

Один из самых простых методов избавления от детонации – это изменение угла зажигания. Ведь этот параметр значительно влияет на работу силового агрегата. При позднем зажигании топливо не успевает полностью сгореть, что сказывается на мощности, приемистости, потреблению топлива. А при раннем угле зажигания как раз и появляется детонационное сгорание – топливо сгорает раньше времени, что приводит к появлению ударных нагрузок на поршневую группу и кривошипно-шатунный механизм.

В карбюраторных автомобилях от детонации избавлялись путем проворота трамблера, обеспечивая более позднее зажигание.

В современных инжекторных авто вручную изменить угол опережения невозможно, поскольку корректировка данного параметра выполняется электронной системой управления двигателем. По сути, автомобиль сам регулирует зажигание так, чтобы обеспечить максимальный выход мощности при минимально возможном потреблении топлива. Причем это достигается на немного раннем зажигании, когда угол устанавливается так, чтобы не возникало детонационного сгорания. Но как уже сказано, возникновение данного эффекта зависит от множества факторов.

Видео: Датчики детонации

Датчик детонации. Назначение и виды

Для того, что исключить вероятность возникновения детонации в двигателе в его конструкцию включен датчик детонации (ДД). Назначение у него всего одно – выявление появления детонации в цилиндрах и подачи сигнала об этом на блок управления. А тот в свою очередь просто уменьшит угол опережения (сделает зажигание более поздним) из-за чего детонационное сгорание пропадет.

Для своей работы датчик детонации использует одну из особенностей детонационного сгорания. Его появление сопровождается ударными нагрузками и как следствие – звонким металлическим стуком и усиленной вибрацией. Вот на это все и реагирует датчик. За основу работы датчика взят пьезоэффект, суть которого – преобразование механического действия в электрический импульс.

Датчики детонации бывают двух видов:

Широкополосный;

Датчик детонации резонансного типа.

Широкополосный датчик детонации

На многих автомобилях применяется широкополосный датчик. Он выполнен в виде массивной шайбы с выводами для подключения проводки. Закрепляется он непосредственно на двигателе при помощи болта. Такой по конструкции ДД применяется, к примеру, на инжекторных ВАЗ, Daewoo Lanos, Subaru Impreza и т. д.

Датчик детонации резонансного типа

Но есть и другой тип датчиков — датчик детонации резонансного типа. По конструкции они напоминают датчик давления масла, и он уже крепиться на двигателе при помощи резьбового штуцера. Такой элемент используется, к примеру, на автомобилях Toyota.

Конструкция и принцип действия датчика детонации

Поскольку первый вариант по конструкции встречается чаще, то именно его дальше и будем рассматривать.

Состоит он двух половинок корпуса – внешнего и внутреннего. В последнем проделано отверстие под крепежный болт. Внутри корпуса установлена пьезокерамическая шайба, соединенная с проводками, ведущими на контакты, изолятор и стальной грузик. На выводе проводов установлен регулировочный резистор.

Работает все так: при нормально установленном зажигании никакой детонации нет, а значит, отсутствует и повышенная вибрация. Грузик практически не воздействует на пьезоэлемент, поэтому он практически не вырабатывает электрический импульс, а если вырабатывает, то он незначителен и резистор его не пропускает.

При появлении детонационного сгорания вибрация силовой установки значительно возрастает, из-за чего и увеличивается воздействие грузика на пьезокерамическую шайбу, поэтому значение электрического импульса увеличивается. При достижении определенного значения, он пробивает резистор и поступает на электронный блок, а тот уже принимает меры, уменьшая угол опережения.

То есть все достаточно просто: вибрация повышается – угол понижается и зажигание становиться поздним, а при нем детонация не возникает. Несмотря на всю простоту принципа действия, этот датчик очень важен, поскольку защищает двигатель от негативных параметров работы.

Видео: Реакция датчика детонации на двигателе

Ещё кое-что полезное для Вас:

Читайте также:  Свет в смотровой яме в гараже

Признаки неисправности

Датчик детонации обладает несложной конструкцией, однако в его работе нередко появляются проблемы. Основным признаком нарушения является падение мощности силовой установки, увеличение потребление топлива.

Особенность проблем в работе датчика заключается в том, что такие признаки может давать также и системы питания и зажигания. Поэтому многие пытаются устранить неисправность путем регулировок, обслуживания и замены составных элементов данных систем, не обращая внимания на сам датчик.

Здесь все просто. Если ЭБУ выявит, что датчик детонации неисправен, то он перейдет в аварийную работу, то есть установит позднее зажигание, чтобы исключить возможность возникновения детонации. А отсюда и снижение мощности, и повышенный расход бензина.

Конечно, при обнаружении поломки ДД будет загораться «Check engine», указывая на неисправность.

Но есть особенность — не всегда контрольная лампа горит постоянно. При неисправности этого датчика возможно очень кратковременное загорание и только под нагрузкой, что не всегда заметно. К тому же, чтобы понять, в каком именно узле произошла неисправность, необходимо подключать сканер, что не всегда возможно. Далее нужно узнать код ошибки, а затем уже выявлять по нему, действительно ли причиной проблем с работой мотора является этот датчик.

Даже если сканер показал, что проблемы именно в ДД, еще не факт, что именно он сломался. Возможен и обрыв проводки, ведущей к нему, или же окисление контактов, что тоже может давать сбои в показаниях, поступающих на ЭБУ.

Проверка работоспособности и замена

Поэтому в обязательном порядке при появлении указанных признаков, проверяется работоспособность этого датчика детонации. А сделать это можно двумя способами.

Первый заключается в замере сопротивления ДД. Для этого необходимо подключить к его выводам мультиметр, выставленный на проверку сопротивления с уровнем измерения до 2 кОм. После подключения на дисплей выведется значение сопротивления датчика. Затем необходимо несильно постучать по нему ключом или небольшим молоточком. Из-за ударов пьезоэлемент будет срабатывать, что привет к увеличению сопротивления. У исправного датчика значение должно повышаться при ударе и сразу же возвращаться к обычному значению. Если сброса сопротивления не происходит – датчик неисправен.

Второй способ лучше, поскольку позволяет оценить исправность датчика на работающем двигателе, что дает более точную информацию о его состоянии. Для этого необходимо запустить мотор и установить 1500-2000 об/мин на тахометре. При этом обороты должны держаться стабильно и не плавать. Далее подбираемся к установленному на моторе датчику и ключом или молоточком наносим по нему несильные удары. Если устройство исправно, то он воспримет эти удары за детонацию и передаст сигнал на ЭБУ, а тот уже скорректирует угол. Из-за этого обороты двигателя понизятся, а после прекращения постукиваний, они вернутся до заданного значения.

Таким простыми способами можно проверить датчик детонации двигателя. Единственная проблема, которая может возникнуть при проверке или замене – это место расположения. У 8-клапанных двигателей обычно до него добраться несложно. А вот у моторов на 16 клапанов он обычно располагается под выпускным коллектором, поэтому доступ до него затруднителен.

ДД ремонту не подлежит, поэтому при выявлении его неисправности он просто заменяется. И сделать это было бы нетруддно, если бы ни неудобное его расположение. В некоторых случая добраться до него можно только из-под автомобиля.

Но сама замена – простая. Отсоединяется фишка с проводкой, а затем выкручивается болт крепления или сам датчик (зависит от его конструкции). После на место устанавливается новый элемент и подключается к проводке.

Детонация является одним из главных пороков двигателя внутреннего сгорания, силу имеет немалую и пренебрегать ее невозможно. Среди десятка разнообразных датчиков, применяемых для оптимизации работы ДВС, датчик детонации непосредственно используется для предупреждения детонационного горения топлива. Процесс детонации топлива можно хорошо контролировать благодаря его основному признаку – появлению высоких и звонких металлических звуков, которые по симптомам иногда принимают за цокающие пальцы цилиндро-поршневой группы. Сила детонации огромна, при неисправности систем предупреждения детонации двигатель выйдет из строя через 5-6 тыс. км пробега.

При отклонении параметров угла зажигания или качества топливно-воздушной смеси от оптимальных значений развивается детонация, резко падает мощность и возрастает температура двигателя. Первое, за что отвечает датчик детонации – своевременно реагировать на признаки нерасчетного сгорания, тем самым дать возможность электронному блоку управления внести коррективы в работу ДВС.

Проверить датчик можно:

• с помощью мультиметра;
• испытание режима ЭБУ на работающем двигателе;
• эквивалентной заменой исправным датчиком.

Первым из признаков неисправности датчика детонации является индикация ошибки на приборной панели. Работоспособность датчика или его неисправность проверяется ЭБУ, и в случае отсутствия контрольного сигнала нужной формы и уровня, микрокомпьютер переходит в режим проверки признака неисправности датчика. Если подстройка не помогает, ЭБУ повышает уровень обогащения топливной смеси, с одновременным уменьшением угла опережения зажигания. Подобный алгоритм продиктован необходимостью предупредить, в первую очередь, неисправность ГРМ и дальнейшее разрушение деталей цилиндро-поршневой группы.

Почему так важен исправный сенсор детонации

Датчик детонации, в случае его неисправности, не может блокировать работу двигателя, поэтому рано или поздно возникает вопрос так на что влияет датчик детонации, если работоспособность двигательной установки сохраняется, зачем в двигателе нужен датчик детонации?

Неисправность делает работу мотора неоптимизированной. Для обеспечения высокой эффективности и экономичности двигателя, основной режим его работы выбран в диапазоне минимального обогащения смеси, при максимальном угле зажигания. Эти, максимально выгодные условия граничат с режимом возникновения и развития детонационного горения. Благодаря контролю детонации, удается максимально близко подойти к отметке, за которой эффективное сжигание топлива перейдет в детонационное горение, с быстрым выходом из строя поршней и колец двигателя. Самая выгодная в плане экономии смесь – та, которая сгорает с небольшим признаком появления детонации. Улавливание детонации датчиком позволяет тонко балансировать состав топливной смеси.

Читайте также:  Короб под мистери 12

По принципу работы датчик детонации идентичен обычному пьезоэлектрическому микрофону, настроенному на определенную, свойственную только детонации, частоту звуковых колебаний. В работающем двигателе множество деталей, шумящих с конкретной собственной частотой колебаний. Для устранения ошибочной реакции на «чужие» звуки сенсор, как камертон, настраивается на определенную длину звуковой волны детонации. Признак детонации – звук частотой 25-75 Гц. Остальные звуки могут говорить о неисправности пальцев, поршней вкладышей ДВС. Мощные «металлические» стуки, возникающие при первых признаках детонирования воздушно-бензиновой смеси, распространяясь в алюминиевом блоке двигателя, достигают пьезокристалла, вмонтированного в корпус, и заставляют его резонировать в унисон и вырабатывать на контактах слабый электрический потенциал.

Как работает датчик детонации – получая от ЭБУ сигнал несущей частоты и определенного уровня, прибор практически его не изменяет, тем самым подтверждает свою исправность. При срабатывании пьезокристалла уровень сигнала и частота возрастают, что дает микрокомпьютеру основания для изменения параметров работы ДВС. При этом интенсивность сигнала на контактах прямо пропорциональна силе звуковых колебаний.

По конструкции различают два основных типа датчиков детонации: широкополосные и резонансные.

Первый тип воспринимает несколько основных частот сигналов, по которым выдает определенный уровень и частоту сигнала для ЭБУ. Второй тип настроен на определенную конкретную частоту и вырабатывает только в случае совпадения или возникновения резонанса с звуковыми волнами, генерируемыми детонацией в горящей смеси.

Местонахождение датчика детонации

Сенсор крепится на алюминиевом или чугунном блоке цилиндров в районе между вторым и третьим цилиндрами. Это наиболее горячее место в блоке, и наименьшее расстояние сразу к двум цилиндрам. Выбор места, где находится датчик детонации неслучаен, именно в самой разогретой камере сгорания начнется развитие детонации, тогда как в остальных цилиндрах условия только приблизились к границе допустимого. Место крепления датчика всегда имеет ровную плоскую поверхность для исключения возможного акустического сопротивления или искажения звуковых волн. Корпус прибора всегда крепится шпилечным соединением, гарантирующим полноценное плотное прилегание к месту установки.

Несколько советов как проверить датчик детонации

В случае появления на информационной панели световой индикации неисправности или признака выхода из строя датчика автолюбители зачастую игнорируют проблему, сняв на короткое время клеммы с аккумулятора, пытаются таким образом перезагрузить ЭБУ и убрать сообщение, даже не пытаясь проанализировать его содержание. Сообщение дает основания сопоставить возможные признаки неисправности симптомам, появляющимся на работающем двигателе.

Если есть возможность, расшифруйте код для идентификации сообщения. Возможно это признак серьезной неисправности, способной вывести из строя весь двигатель.

Можно проверить симптомы вероятной неисправности на работающем двигателе, но прежде заливают нормальный бензин и прогревают до рабочей температуры. Проверяем характер работы мотора – не появятся ли новые симптомы неисправности. На небольшой скорости до 30-35км/ч, переходим на повышенную передачу, одновременно резко добавляя обороты двигателя педалью газа. При исправном сенсоре на несколько секунд будут слышны звон детонационных стуков, и мгновенно электроника исправит детонационное горение изменением качества топливной смеси. Если признаков детонации не появилось – признак неисправности сенсора детонации косвенно подтверждается.

Для дополнительной проверки возможной неисправности воспользуемся особенностью работы электронного блока управления. В этом случае ЭБУ перейдет на аварийные алгоритмы работы, с меньшим углом зажигания и богатой топливной смесью, позволяющие сохранить возможность работы двигателя при неисправности прибора.

Косвенными симптомами неисправности служат:

• быстрый перегрев двигателя, даже при относительно низкой температуре воздуха;
• появление калильного зажигания и так называемое «троение» двигателя;
• забивание нагаром свечей зажигания, из-за переобогащения топливной смеси;
• значительное увеличение расхода бензина при явно выраженном падении мощности и приемистости двигателя.

Эксплуатировать двигатель с подобными симптомами категорически нельзя, необходимо провести проверку и, в случае необходимости, замену датчика.

Снимаем и проверяем работоспособность датчика детонации

Находим место установки датчика, обычно это центральная часть блока двигателя, между вторым и третьим цилиндрами, но лучше уточнить по руководству по эксплуатации автомобиля тип датчика, его маркировку и внутреннее сопротивление. Крепление легко увидеть по проводу с разъемом. Сначала откручиваем на шпильке гайку на 22 мм или на 13 мм, в зависимости от исполнения сенсора, осторожно отключаем и убираем электрический разъем, снимаем «бублик» датчика со шпильки крепления. Для проверки нам доступны два контакта – масса и сигнальный провод. Помним, что внутри «бублика» находится пьезоэлектрический кристалл, даже с учетом наличия в конструкции специальных компенсаторов, он остается чувствительным к ударам и падениям на бетонный пол. Также не стоит разбирать датчик. Если целостность корпуса нарушена – это тоже признак возможной неисправности.

Для проверки работоспособности датчика необходимо использовать мультиметр с диапазоном измерения в тысячные доли вольта. Постарайтесь не использовать в качестве щупов-проводов старые или имеющие скрутки проводники. Их собственное сопротивление может не соответствовать прибору. Подключив к центральному отверстию датчика минусовый щуп прибора и плюсовый к управляющему разъему, если есть возможность, используйте максимально короткие провода измерительных щупов.

Осторожно, с небольшим усилием «цокаем» металлическим предметом по центральной металлической части датчика. На клеммах исправного датчика мультиметр покажет скачек электрического потенциала в 40-150 мВ. Неисправное устройство всплесков потенциала не выдаст. Если есть возможность, проведите измерения показаний потенциала на других датчиках, желательно бывших в употреблении и обязательно исправных. Таким образом, вы убедитесь, что проводите проверку правильно.

Одним из признаков «проблемного здоровья» будет отсутствие сопротивление или очень высокое внутреннее сопротивление. Для того, чтобы проверить наличие внутреннего контакта цепи измеряем величину сопротивления между клеммами и сравниваем с характеристикой, указанной в описании.

Появление признака легкой детонации подтвердит симптом, старый датчик детонации не работал в схеме. Дополнительно можно установить проблемный сенсор на другой двигатель и провести проверку на появление детонации при резком нажатии педали газа. В итоге нужно сравнить признаки работы исправного и неисправного датчика. Если симптомы проявятся и на втором моторе, в таком случае датчик подлежит окончательной замене.

Читайте также:  Переборка турбины своими руками

Заменять датчик можно аналогичной моделью, только при совпадении каталожного номера. Это требование обязательно для обеспечения правильной и безопасной работы ЭБУ. Но есть опасность попасть впросак, если это контрафактное изделие китайского автопрома, по какому признаку можно подтвердить его пригодность – сказать сложно.

Видео о датчике детонации:

Автомобили сегодня оснащаются различными девайсами и устройствами, призванными улучшить качество работы двигателя и следить за работоспособностью основных узлов. Одним из таковых устройств является датчик или регулятор детонации, которым оборудуются все современные и автомобили более старшего поколения. Подробнее о назначении и неисправностях вы сможете узнать ниже.

Описание ДД

Где находится датчик детонации, что такое это за устройство, на что оно виляет и каков его принцип действия? Для начала ознакомимся с основным описанием.

Назначение и разновидности регулятора

Где может стоять и за что должен отвечать контроллер? Чтобы предотвратить возможное появление детонации в силовом агрегате, мотор оснащается детонационным датчиком. Его предназначение заключается в определении детонации в цилиндрах мотора и предупреждении об этом явлении ЭБУ. Блок управления автоматически снизит угол опережения, то есть сделает зажигание более поздним, в результате чего детонация прекратится.

Схема конструкции автомобильного ДД

Следует отметить, что для функционирования ДД применяет одну из характеристик детонационного сгорания. Само сгорание, появляясь в моторе, способствует большим нагрузкам и в результате водитель сможет слышать металлический стук «пальчиков», а также вибрацию. Детонация при запуске двигателя — достаточно распространенное явление, особенно в отечественных автомобилях, поэтому использование ДД позволит избежать возможных проблем.

Существует несколько видов устройств:

Причем последние на сегодняшний день более популярные. Широкополосные устройства изготовлены в виде большой шайбы с соответствующими выводами для подключения к электросети. Где стоит датчик детонации — зависит от производителя, но обычно этот регулятор можно найти непосредственно на силовом агрегате — фиксируется он при помощи болта. Что касается резонансных устройств, то они по внешнему виду похожи на контроллеры давления моторной жидкости и фиксируются они при помощи резьбы.

Конструкция и принцип действия

Расположенный на двигателе ДД состоит из двух половинок корпуса внешней и внутренней. Во внутренней имеется отверстие для винта, который фиксирует устройство. В самом корпусе можно увидеть пьезокерамическую шайбу, подключенную к проводке, которая идет к контактам, изолятору, а также металлическому грузу. Непосредственно на самом выходе можно увидеть резистор для регулировки.

Демонтаж ДД с двигателя

Как работает датчик детонации? В этом нет ничего сложного — если зажигание выставлено правильно, то детонации не будет, соответственно, не будет и вибрации. Груз фактически не будет воздействовать на пьезовый элемент, соответственно, последний не будет вырабатывать импульсы. Но если в системе появится детонация, то груз начнет воздействовать на шайбу, соответственно, значение сигнала возрастет. Когда импульс достигнет определенного значения, он попадет на электронный блок, последний, в свою очередь, будет регулировать зажигание.

Признаки неисправности

ДД может не ответить блоку управления по разным причинам. Основными признаками неработоспособности механизма являются снижение мощности двигателя, а также повышенный расход топлива. Но такие симптомы возможны и при других поломках системы. Когда блок управления определяет, что регулятор нерабочий, он начинает работать в аварийном режиме, то есть он выставит зажигание более поздним, а это позволит избежать детонации. В результате это чревато большим расходом горючего и падением мощности.

Также признаком неисправности ДД является индикатор Check на приборной панели — он может не только гореть всегда, но и кратковременно появляться при высоких нагрузках, которые могут быть не так заметны (автор видео — канал IZO)))LENTA).

Проверка работоспособности

Проверка датчика детонации может быть произведена несколькими способами:

Один из них — измерение сопротивления регулятора. Для этого к его контактам нужно подсоединить мультиметр, который заранее следует выставить в режим измерения сопротивления до 2 кОм. Когда тестер будет подключен, на экране появится значение сопротивления. С помощью гаечного ключа вам нужно несильно постучать по корпусу — пьезоэлемент должен срабатывать в этот момент, в результате чего сопротивление возрастет. Если ДД исправен, то после увеличения показателя сопротивление должно вернуться к изначальному значению.

Еще один способ позволит более точно получить результат диагностики. Заведите двигатель и с помощью тахометра установите обороты в районе 1500-2000 в минуту и желательно, чтобы они были стабильными. После этого доберитесь до ДД — вам также понадобится постучать по нему. Если регулятор в рабочем состоянии, то он воспримет такие вибрации за детонацию и отдаст соответствующую команду блоку управления. Последний, в свою очередь, проведет корректировку угла, что приведет к снижению оборотов мотора в целом, а когда вы перестанете стучать, обороты вернутся до изначального значения.

Инструкция по замене

Замена датчика детонации может быть проведена своими руками, вся процедура осуществляется только на остывшем моторе, также надо будет отключить АКБ перед заменой. Действия по замене могут отличаться в зависимости от конкретной модели транспортного средства, но вам необходимо получить доступ к регулятору.

Найдя устройство, его нужно снять, обычно для этого требуется гаечный ключ. Но перед снятием отключите его от цепи питания.

После демонтажа на место вышедшего из строя ДД ставится новый контроллер, процедура сборки осуществляется в обратной последовательности.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Видео «Что нужно знать о замене ДД»

Более подробно процедура замены автомобильного ДД описана на видео ниже (автор — канал TheLadaGranta).

Источник: kalina-2.ru