Датчик детонации отвечает за предотвращение взрывного характера воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах при пуске мотора. Правильное функционирование контролера обеспечивает бесперебойную работу двигателя автомобиля.
[ Скрыть ]
Для чего нужен датчик детонации и его виды
На автомобилях с карбюраторными двигателями для предотвращения появления процесса детонации прокручивается трамблер. В результате момент зажигания немного смещается. В более современных силовых агрегатах регулировка угла опережения вручную не допускается, для этого используется электроника. Для недопущения воздействия ложных сигналов датчик детонации изначально настроен на восприятие шумов в диапазоне от 25 до 75 герц.
Все контроллеры разделяются на два типа — они могут быть резонансными либо широкополосными. Первые выполнены в виде бочонка, а вторые — в корпусе из шайбы с разъемом, к которому подключены два контакта.
Принцип влияния на зажигание и работы определяется видом контроллера:
- Регуляторы резонансного типа изначально настроены на частоту микровзрывов. Благодаря этому на внутренний блок управления они отправляют сигналы только при их обнаружении.
- Контроллеры широкополосного типа определяют и передают все помехи на микропроцессорный модуль. Последний выполняет обработку полученных импульсов и сам выявляет детонационный шум.
Пользователь Игорь Белов рассказал, за что отвечает датчик детонации и какие функции он выполняет в транспортном средстве.
Последствия выхода устройства из строя
В случае когда ДД ломается, происходит регулярное воздействие детонации на силовой агрегат автомобиля. Если не брать во внимание основные признаки, среди которых нарушение экономичности ДВС и снижение динамики, поломка вызовет серьезные последствия. Работа силового агрегата в условиях детонации приводит к быстрому разрушению составных элементов двигателя. Снижается срок его эксплуатации в целом. Это способствует оплавлению днища поршня, а также прогоранию его либо клапанных элементов.
Конструкция и принцип работы
Компоненты, из которых состоит устройство ДД:
- корпус механизма;
- контактные шайбы;
- тарельчатая пружинка;
- винт для фиксации датчика;
- инерционная масса;
- пьезоэлектрический чувствительный компонент;
- электрический выход, оснащенный контактами.
Регулятор детонации функционирует так:
- На пьезоэлектрическом элементе образуется напряжение в результате воздействия механических импульсов. Этот параметр увеличивается из-за роста интенсивности колебаний.
- Как только напряжение становится больше допустимого значения, регулятор отправляет импульс о необходимости изменения угла опережения зажигания.
- Контроллером выполняется трансформация механического воздействия в постоянный импульс. Последний подается на микропроцессорный модуль, в результате чего системой выполняется оптимизация впрыска. Это позволяет настроить более позднее зажигание.
- В конечном счете двигатель машины начинает функционировать максимально экономично. Параметр мощности силового агрегата позволяет достигнуть самой высокой отметки. Соответственно, ДД напрямую влияет на управление системой впрыска топлива.
Где находится датчик?
Чтобы предотвратить появление детонации, между вторым и третьим цилиндром блока монтируется контроллер, в основе которого лежит пьезоэлемент. Такое размещение устройства позволяет выполнить максимально точную отладку функционирования всех цилиндров. Чтобы понять, где находится ДД, необходимо обратиться к сервисному руководству. Но обычно он располагается между указанными цилиндрами, поскольку это место является наиболее горячим в моторном отсеке. Когда двигатель начинает детонировать, этот процесс берет начало именно в камере сгорания.
ДД всегда устанавливается на ровную поверхность, чтобы предотвратить возможное искажение звуковых волн или воздействие акустического сопротивления. Корпус регулятора фиксируется на блоке цилиндров с помощью шпилечного соединения. Это гарантирует максимальное прилегание к месту монтажа. Сам контроллер можно найти чуть ниже впускного коллекторного устройства.
Признаки неисправностей
Если измеритель начинает работать некорректно, об этом могут сообщить следующие «симптомы»:
- в результате некачественного образования горючей смеси происходит перегрев силового агрегата, это случается достаточно быстро;
- значительно снижается мощность мотора, а также его приемистость;
- в работе ДВС проявляется калильное зажигание;
- ухудшаются разгонные параметры транспортного средства;
- возрастает расход горючего;
- появляется значительный нагар на свечах зажигания.
Подробно о неполадках в работе таких датчиков рассказал канал «Мир Матизов».
Диагностика
Перед выполнением проверки датчика детонации надо точно узнать нормальную величину сопротивления контроллера, она зависит от марки транспортного средства.
Прежде чем использовать мультиметр, нужно визуально проверить качество контактов, а также саму электроцепь на возможные повреждения. Колодка должна быть целой, не допускаются дефекты и на проводниках. При их наличии приспособление будет функционировать некорректно.
Процедура диагностики регулятора выполняется так:
- Подготавливается мультиметр, его надо настроить в режим работы с диапазоном в тысячные доли вольта (до 200 мВ).
- Производится диагностика контактов на колодке подключения после отсоединения регулятора. Положительный щуп тестера замыкается на управляющий выход, а отрицательный — на массу проверяемого устройства. В качестве проводника не допускается применение кабелей со скрутками или изношенных цепей. Желательно, чтобы длина щупа была минимальной.
- Подключенный к измерительному прибору контроллер зажимается в руке, суть проверки заключается в определении напряжения. Чтобы повлиять на показания регулятора, необходимо без больших усилий несколько раз ударить по поверхности либо любому предмету. Это позволит тестеру определить отсутствие или наличие напряжения. В идеале полученные показания составят около 40-150 мВ. Если в результате диагностики разности потенциалов нет, то контроллер надо менять.
Очистка ДД
Для устранения проблемы в работе ДД регулятор можно прочистить.
Наличие грязи на самом устройстве, а также на разъеме контроллера приводит к его некорректной работе. Для очистки используется обычная мелкозернистая наждачная бумага. С ее помощью вычищается внутренняя часть датчика и место его посадки.
Замена ДД
Чтобы поменять электронный регулятор, надо действовать так:
- От устройства отключается проводка с питанием, для этого отсоединяется фиксатор с разъемом.
- Производится демонтаж датчика из посадочного места. В зависимости от модели автомобиля процедура снятия может выполняться по-разному. Обычно устройство фиксируется с помощью шайбы, поэтому для демонтажа потребуется гаечный ключ.
- Когда элемент крепления откручен, контроллер извлекается из посадочного места. Производится установка нового регулятора. Устройство фиксируется, к нему подключается колодка с проводами.
Видео «Самостоятельная очистка ДД»
Канал «Ни86 авто-стройка» подробно показал процедуру восстановления работы устройства за счет прочистки контроллера и его посадочного места.
Датчик детонации – это обычный пьезоэлемент, подключаемый к контроллеру ЭБУ. Сам датчик крепится на блоке цилиндров и должен «считывать» уровень вибраций. При работе двигателя бензин может детонировать, а контроллер, благодаря датчику, всегда будет «знать» об этом. На самом деле, датчик детонации нужен по одной причине – чтобы корректировать, то есть менять угол опережения зажигания. Но если бы октановое число топлива всегда было одинаковым, то ничего корректировать было бы не нужно. Хотите знать, почему – читайте текст.
В названии приведены три разных понятия, но все они между собой связаны. Например, рассмотрим, как рекомендовалось настраивать трамблёр на моторах с карбюратором:
- В ходе эксплуатации появляется необходимость менять угол опережения зажигания. Корректировку, притом, можно производить как в большую, так и в меньшую сторону – всё зависит от качества топлива ;
- Если наблюдается детонация, то считается, что зажигание срабатывает слишком рано. Угол опережения нужно уменьшать;
- Если же детонация не возникает совсем, угол опережения можно попробовать увеличить.
Сама регулировка производилась так: отворачивали гайку 1, и корпус трамблёра 2 поворачивали на 2-3 градуса.
Инструкция к карбюраторному двигателю
В инструкциях, как правило, шло пояснение:
- Если октановое число топлива – ниже, чем предусмотрено заводом, угол опережения надо уменьшать обязательно. Момент зажигания после этого становится более поздним, что позволяет исключить детонацию.
- Если же октановое число – несколько выше, чем расчётное, угол опережения вполне можно увеличить. Главное – вести регулировку постепенно. В результате можно получить заметный прирост мощности.
А теперь забудьте всё, что было сказано раньше. В конструкции инжекторных двигателей трамблёра нет и производить регулировку не нужно. Верней, производить её должен контроллер ЭБУ.
Зажиганием управляет процессор
В предыдущей главе нам удалось выяснить, что:
- «Скрутив» угол опережения зажигания «к минимуму», можно полностью исключить возникновение детонации;
- Постепенно повышая этот угол, можно повысить мощность. Но после превышения определённого значения бензин начинает детонировать;
- Чем октановое число будет выше, тем выше и пороговое значение, и наоборот.
Настройкой угла опережения в инжекторном моторе занимается контроллер. Причём, сам «порог», то есть предельное значение, он будет выявлять эмпирически. Появилась детонация – значит, порог пройден. А для того, чтобы идентифицировать саму детонацию, нужен «микрофон», то есть исправный пьезоэлектрический датчик.
Модуль датчика крепится к блоку цилиндров
Крепить корпус датчика к двигателю тоже нужно правильно. Иначе смысла в его использовании не будет.
Подводим итог. Выше было полностью выяснено, для чего нужен датчик детонации двигателя. Дальше рассказывается о его устройстве, а также о последствиях выхода из строя.
Сломался датчик – ну, и что же?
Если двигатель завёлся только что, угол опережения будет выставлен на минимум. Затем значение постепенно повышается, но только до появления детонации. А если датчик был неисправен, контроллер поведёт себя так:
- Значение повысится к максимуму, затем будет выдержано определённое число тактов;
- Устойчивый сигнал с датчика не приходит – делается вывод о его неисправности;
- Угол опережения сразу переводится к минимальным значениям. Загорается лампа Check.
На первый взгляд, всё выглядит правильно – контроллер «вычислил» факт поломки. Но дело в том, что на шаге 1 мотор эксплуатировался в критическом режиме.
Чем больше будет запусков с неисправным датчиком, тем быстрее можно «убить» двигатель. Здесь всё очевидно, не так ли?
С неисправным датчиком детонации можно ездить сколько угодно. Критичным, как уже говорилось, будет именно число запусков.
Типичные неисправности
Читатель уже смог понять, как влияет датчик детонации на работу двигателя. Поломка этого датчика ни к чему хорошему не ведёт – мощность снижается, а каждый старт воспринимается мотором болезненно. Интересно то, что датчик детонации реагирует и на удары подвески, не отличая их от детонации топлива. И чтобы исключить «ложные срабатывания», устанавливают датчик неровной дороги (ДНД).
ДНД жёстко крепится к кузову
О поломке датчика детонации говорит включение лампы Check. Если есть бортовой компьютер, пытайтесь расшифровать код:
- P0324 – ошибки в системе регулирования по детонации;
- P0325 – обрыв или замыкание контактов датчика;
- P0326 – датчик выдаёт недостоверный сигнал;
- P0327 – уровень сигнала слишком низкий;
- P0328 – уровень сигнала слишком высокий.
Как видим, к неисправностям относится не только отсутствие сигнала, но и слишком высокая его амплитуда. Контроллеру нужно, чтобы сигналы с датчиков находились в определённых пределах. А иначе, по-видимому, система не будет анализировать форму этих сигналов, что равносильно полному отсутствию датчика.
Устройство и метод проверки ДД
Как работает датчик детонации двигателя, ещё не рассматривалось. То есть, нужно разобрать, на чём основан принцип его действия. А основан он, как многие знают, на явлении пьезоэффекта.
Допустим, к краям пьезоэлектрического кристалла подключены два провода, а сам кристалл испытывает деформацию. Тогда на проводах появляется электрическое напряжение. Его значение возрастает с ростом амплитуды воздействий, что позволяет применять пьезодатчик в качестве измерителя ускорения.
Вывод: датчик детонации измеряет ускорение, и ничего больше.
Как проверить, исправен ли датчик ДД
Собственно, проверяют датчик так: подключают выводы к мультиметру, отвёрткой постукивают по корпусу. Шкала прибора должна отобразить хоть какие-то цифры (не «0»).
А теперь – серьёзно:
- В профессиональных мастерских датчик подключают не к вольтметру, а к осциллографу;
- Пользуясь мультиметром, задействуйте максимальный порог чувствительности;
- Есть смысл промерить и сопротивление датчика – оно не может быть меньше 100 кОм.
Перед выполнением любых монтажных работ отключайте минусовую клемму АКБ. Подключать её можно, когда монтаж проведён полностью.
Разновидности и совместимость
Казалось бы, конструкция всех датчиков детонации выглядит одинаково, и потому все они должны быть совместимыми. Однако в действительности всё будет сложнее. Число выводов на датчике всегда равно двум. Но форма разъёма может отличаться. А главное, что отличается даже внутреннее электрическое сопротивление:
- Датчики, предназначенные для моторов ВАЗ, имеют почти бесконечное сопротивление (измерить нельзя);
- Типичное сопротивление ДД у Subaru и Nissan – 500 — 560 кОм;
- Сопротивление ДД Hyundai – 5 мегаом.
Модули датчиков могут отличаться и по форме:
Три разных датчика ДД
Если говорить о китайских авто, можно выяснить вот что:
- Для всех двигателей Lifan подходит ДД с номером LF479Q1-3612200A или LF479Q3-3612200B;
- Деталь с обозначением LBA3612400B1 – это оригинал ДД Lifan;
- ДД «0261231176» (мотор ЗМЗ-405/409 ЕВРО-3) будет полностью совместим с датчиком Lifan;
- Электрически, но не по разъёму совместим с «Лифаном» и датчик от ЗМЗ-406 (ЕВРО-3).
Проверка ДД отвёрткой, пример на видео
Датчик детонации сегодня устанавливается на большинство автомобилей, топливом для которых выступает бензин или сжиженный газ. В этой статье мы рассмотрим основные признаки неисправности датчика детонации, его предназначение, принцип работы и способы проверки работоспособности.
Под детонацией в автомобильном двигателе подразумевают, самопроизвольное воспламенение воздушно-топливной смеси без участия электрической искры. Это явление очень вредное для двигателя и собственно датчик детонации призван бороться с этой проблемой.
Возникает детонация топливно-воздушной смеси при достаточно высоком давлении. Характерно, что чем ниже октановое число бензина, тем меньшее давление требуется для детонации. Но не только октановое число может стать причиной возникновения детонации в моторе. Бывает, что у двигателя есть предрасположенность к подобной проблеме из-за конструктивных особенностей. Температурный режим и другие факторы эксплуатации мотора, так же могут приводить к возникновению детонации.
Детонация негативно влияет не только на саму работу двигателя, но и на состояние поршневой группы и других частей силового агрегата. Поэтому конструкторы и инженеры стараются это явление всячески минимизировать или вообще избежать его появления. Именно для этого и был придуман датчик детонации.
Принцип работы датчика детонации
Датчик детонации на ВАЗ
Датчик детонации – устройство очень даже простое. В основе его, лежит пьезоэлектрический эффект. Суть этого эффекта заключается в том, что пьезокристалл, при механическом воздействии, генерирует разность электрических потенциалов, или проще говоря, электрическое напряжение. Таким образом, датчик, который крепится на блоке цилиндров, улавливает вибрацию, неизбежно возникающую при появлении детонации, и дает знать о ней электронному блоку управления двигателей. А уже ЭБУ принимает необходимые меры для устранения появившейся детонации. Это может быть, изменение состава топливно-воздушной смеси, подстройка угла опережения зажигания, или другая команда исполнительным механизмам автомобиля.
Выделяют два основных типа датчиков детонации:
- широкополосные датчики детонации;
- резонансные датчики детонации;
Широкополосные датчики детонации отслеживают работу мотора не только после отключения зажигания и на малых оборотах, но и в рабочих режимах. Они способны генерировать электрические сигналы в широком диапазоне частот. Отсюда и название. Датчик жестко крепится к корпусу мотора, так как ослабленное крепление, является достаточно серьезным препятствием для работы датчика.
Резонансные датчики используют явления резонанса, возникающие на малых оборотах работы мотора. Такие датчики генерируют достаточно мощный импульс, а потому в их конструкцию входит специальный защитный резистор. Датчики детонации резонансного типа, способны отфильтровывать посторонние механические воздействия, с детонацией никак не связанные. Такие датчики крепятся на собственное резьбовое соединение, не столь жесткое как у своих широкополосных собратьев.
Симптомы неисправности и проверка датчика
Собственно основным признаком выхода из строя датчика детонации, является появление самой детонации. Но, это не единственный симптом описываемой проблемы. Помимо этого, могут возникать рывки в работе мотора, обороты начинают плавать, может расти потребление топлива. Тем не менее, в целом ряде случаев, выход из строя датчика детонации, может долгое время никак не сказываться на работе автомобиля. Более того, даже компьютерная диагностика, не всегда способна определить поломку датчика детонации.
Есть способы проверить работу датчика детонации, прямо в собственном гараже. Но для этого, у вас должны быть определенные навыки, а так же мультиметр.
- Первый способ заключается в том, что при заведенном двигателе, работающем на холостом ходу, по датчику детонации постукивают чем-то металлическим. Если мотор отзывается на это повышением оборотов, значит с датчиком все в порядке. Если же нет, прибор вероятно поврежден или почему-либо не работает.
- Второй способ проверки датчика детонации, требует демонтажа этого прибора. Для чего, будет не лишним отсоединить минусовый провод от аккумулятора. Снятый датчик подключают к мультиметру в режиме измерения напряжения. Далее, по нему опять-таки начинают постукивать. Датчик должен ответить на эти постукивания электрическими импульсами, которые и регистрируются мультиметром. Такой метод, хотя и более сложный, но менее опасный. Но в любом случае, начать следует с тщательного осмотра крепления и подключения датчика детонации.
Если крепление датчика ослаблено, он может работать неправильно, и тогда, все что от вас требуется, это плотнее закрепить датчик. Так же внимательно осмотрите провод при помощи которого, датчик подключен к бортовой системе. Осмотрите сам провод, его оплетку, а так же места соединения. Часто, именно такие мелочи являются причиной нарушений в работе датчика детонации. Если же датчик все-таки сломался, то его придется менять.
Прежде всего, этот датчик предназначен для контроля степени детонации, что является необходимым условием для реализации максимальной мощности а и обеспечения топливной экономичности.
Принцип действия датчика детонации ВАЗ
Работа датчика детонации основана на принципе пьезоэффекта. Что это значит? В конструкцию датчика входит пьезоэлектрическая пластина, которая генерирует электричество при возникновении детонации. Соответственно чем выше частота колебаний, тем выше напряжение, которое передается на электронный блок управления двигателя, а тот в свою очередь производит корректировку настройки , что позволяет обеспечить корректное воспламенение топливовоздушной смеси.
Где находится датчика детонации ВАЗ
На датчик детонации устанавливается на блоке двигателя со стороны радиатора между вторым и третьим цилиндром. Одним условием наличия такого датчика является электронная система зажигания и электронный блок управления, соответственно моторы на старых ВАЗах с , не оборудованы датчиком детонации.
Признаки поломки датчика детонации
- При выходе из строя следующие отклонения в работе двигателя:
- Плохая динамика разгона автомобиля
- На двигатель троит
- При разгоне, а также во время начала движения автомобиля на приборной панели загорается индикатор CHECK.
- Если вы наблюдаете один из вышеперечисленных симптомов необходимо проверить датчик детонации.
- При наличии в автомобиле иногда можно получить сообщение об ошибке, которая указывает на неисправность датчика детонации, чтобы решить эту проблему рекомендуем ознакомиться с инструкцией по ее решению.
Купить датчик детонации
Датчик детонации ВАЗ запчасть, которую вы сможете приобрести в любом автомагазине либо на авторынке. При покупке, лучше иметь снятый неисправный датчик, чтобы по его образцу приобрести нужную вам деталь.
Стоимость датчика детонации
Цена датчика детонации ВАЗ варьируется от 100 до 250 рублей.
Принцип действия . Детонация, т.е. взрывное воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя, вызывает сильную вибрацию и перегрев двигателя, что может привести к механическому разрушению его деталей. В основе работы датчиков детонации лежит явление пьезоэлектрического эффекта (возникновение электрических зарядов при деформации кристаллов, рис. 1, а). При сжатии или растяжении прямоугольной призмы из кварца (двуокиси кремния) по оси Z на гранях Fz появляются заряды противоположного знака (продольный пьезоэффект). Величина каждого заряда:
Рис. 1. Принцип действия датчика детонации:
а - кристалл кварца; б - схема датчика; 1 - инерционная масса (шайба); 2 - кварцевая пластина (пьезоэлемент); 3 - схема усиления и преобразования.
В датчиках детонации сжатие кварцевой пластинки 2 обеспечивается инерционной массой 1 (рис. 1, б), вибрирующей вместе с деталями двигателя.
Напряжение на входе электронной схемы усиления и преобразования пропорционально давлению инерционной массы на кварцевую пластинку (пьезоэлемент):
В зависимости от параметров электронной схемы усиления и преобразования датчики детонации выполняются резонансными или широкополосными. В резонансных датчиках амплитуда выходного напряжения резко возрастает и превышает пороговый уровень на одной (резонансной) частоте детонации. В широкополосных датчиках амплитуда выходного напряжения превышает пороговый уровень в диапазоне частот детонации.
Датчик детонации GT305 (рис. 2) широкополосного типа установлен справа на блоке цилиндров двигателя у четвертого цилиндра со стороны впускного трубопровода и подключается к электрическому жгуту системы управления посредством двухконтактного соединителя.
Рис. 2. Датчик детонации GT305:
1 - штекер; 2 - изолятор; 3 - корпус; 4 - гайка; 5 - упругая шайба; 6 - инерционная масса; 7 - пьезоэлемент; 8 - контактная пластина.
Датчик состоит из кварцевого пьезоэлемента 7, инерционной массы 6, упругой шайбы 5, контактной пластины 8, штекера 1, изолятора 2 и корпуса 3. При работе двигателя его детали вибрируют. Вибрация передается инерционной массе 6 датчика, которая воздействует на пьезоэлемент с соответствующей частотой и усилием. В результате пьезоэффекта на выходе датчика появляются сигналы определенной величины и формы. При возникновении детонации амплитуда электрических сигналов датчика резко увеличивается. Блок управления реагирует на увеличение сигналов датчика коррекцией угла опережения зажигания до прекращения детонации. Параметры датчика приведены в табл. 1.
Таблица 1. Параметры датчика детонации GT305
Датчик детонации 12.3855, устанавливаемый на части автомобилей ВАЗ, - резонансного типа, вворачивается в верхнюю часть блока цилиндров.
Он содержит (рис. 3, а) корпус 11с резьбовым штуцером 12, пьезоэлемент 2, пружину 1, резистор 7, подвижную опору 8, электрический разъем 6, штуцер 5 с основанием 4, электрические контакты 6 и крышку 9. Датчик снабжен встроенным шунтируютим резистором 3. В полости 10 датчика размещена подвижная опора 8, нагруженная пружиной 1. Резистор 1 кинематически связан через пружину 1 с пьезоэлементом 2 и электрически с контактом 6. Пьезоэлектрический кристалл во время вибрации генерирует напряжение через усилитель 14 (рис. 3, б), размещенный на электрической плате 16 и сообщенный через электрическую цепь 13 с «массой» автомобиля, а через резистор 15 - с источником питания 5 В. Резонансная частота его характеристики совпадает с частотой детонации. Датчик установлен в верхней части блока цилиндров двигателя и регистрирует даже очень слабую детонацию. Блок управления обрабатывает полученный сигнал и корректирует угол опережения зажигания для устранения детонации. При отсутствии детонации на выходе датчика действует постоянное напряжение +2,5 В, получаемое в результате работы делителя из резисторов R1 и R2. Сигнал детонации изменяется в обе стороны от этого уровня (в диапазоне 0...5 В). Пьезоэлемент не пропускает постоянного тока, поэтому диагностирование цепи датчика затруднено. В случае обрыва в цепи датчика напряжение на входе в блок управления становится равным +5 В, а в случае короткого замыкания равно нулю. В случае обнаружения неисправности блок управления существенно (на 10..15") снижает углы опережения зажигания на большинстве режимов работы двигателя для гарантированного недопущения детонации. Мощностные и экономические характеристики автомобиля при этом ухудшаются, но значительно снижается риск повреждения деталей двигателя.