Датчик детонации: как проверить, где находится, за что отвечает

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

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:

1. Широкополосный;
2. 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:

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.

Если сканера у вас нет, рекомендуем рассмотреть модель корейского производства Scan Tool Pro Black Edition.

К основным преимуществам данного девайса можно отнести совместимость с 99% автомобилей начиная с 1993 года выпуска и диагностику не только двигателя, но и других узлов автомобиля (вспомогательных систем ABS, ESP, коробки передач, трансмиссии и т.д.). Так же устройство показывает работу всех имеющихся датчиков (в т.ч. и датчика детонации) в режиме реального времени, VIN автомобиля, реальный пробег, версию ЭБУ и многое другое.

С помощью Scan Tool Pro можно выявить код ошибки, а затем уже определить, действительно ли причиной проблем в работе мотора является датчик детонации. О наличии неисправности будут свидетельствовать следующие коды ошибок: P0325, P0326, P0327, P0328.

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.

1. 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.
2. 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.

Устройство и принцип работы датчика детонации

Оптимальная работа двигателя автомобиля во многом зависит от нормального сгорания топлива в цилиндрах.

Для этого должно быть выполнено как минимум два условия – качественное топливо и правильно выставленный угол опережения зажигания. Выполнение этих условий обеспечивает максимальную мощность и рациональный расход.

Но если какое-то условие не соблюдено, то есть риск возникновения детонации. Решить эту проблему во многом помогает датчик детонации.

Что такое детонационное сгорание и его последствия

Детонация в двигателе – это неконтролируемое возгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, приводящее к “минивзрыву”.

При нормальном сгорании топлива скорость распространения пламени составляет около 30 м/с, но при детонации она значительно увеличивается и уже может достигать 2 000 м/с.

Такие нагрузки на цилиндры и поршневую группу могут привести к серьезной поломке уже через 5-6 тысяч километров пробега. Для предупреждения и контроля этого явления используется датчик детонации.

Нормальное сгорание топлива и сгорание с детонацией

От чего зависит появление детонации

В основе появление детонационного сгорания часто лежат три основных фактора:

1. Качество бензина и его октановое число. Чем выше октановое число, тем больше его детонационная стойкость.
2. Конструктивные особенности двигателя, которые выражаются в геометрии камеры сгорания, степени сжатия топливовоздушной смеси, положении свечей и т.д.
3. Условия эксплуатации мотора. В этом случае влияние оказывает текущая нагрузка на двигатель, нагар и степень изношенности мотора в целом.

Датчик детонации

Как уже было сказано выше, датчик используется для предотвращения детонации путем изменения угла опережения зажигания и возврата системы к контролируемому сгоранию смеси. Применяется он на инжекторных двигателях.

Во время детонационного сгорания двигателю передается сильная вибрация. Датчик устроен так, что он улавливает эти вибрации и преобразует их в электрический импульс.

К основным его элементам относятся:

• пьезокерамический чувствительный элемент;
• стальной грузик;
• контрольный резистор;
• изолятор.

Устройство широкополосного и резонансного датчиков детонации

Внутри корпуса пьезокерамический элемент соединён с проводами, выходящими на контакты и стальной грузик. На выходе расположен регулировочный резистор. Грузик при вибрации воздействует на пьезоэлемент, тем самым увеличивая электрический импульс.

Датчик устанавливается на корпусе блока двигателя. Обычно он находится между вторым и третьим цилиндром. Поскольку у двигателя есть свой рабочий уровень вибрации, то он начинает срабатывать в шумовом диапазоне 30-75 Гц.

Такое положение датчика позволяет точнее скорректировать работу всех цилиндров. Также он ставится в районе наиболее возможного распространения детонации. Работа датчика детонации включает в себя следующие этапы:

1. Механические колебания создают электрическое напряжение на пьезоэлементе, которое возрастает по мере их увеличения.
2. Когда напряжение достигает порогового уровня, датчик посылает сигнал о необходимой корректировке угла опережения зажигания.
3. Блок управления двигателем оптимизирует подачу топлива и делает зажигание более ранним.
4. В результате двигатель возвращается в нормальный режим работы с контролируемым сгоранием смеси.

Виды датчиков

Существует два типа датчиков детонации:

1. Широкополосные.
2. Резонансные.

Наиболее распространены широкополосные датчики детонации, устройство и принцип работы которых были описаны выше. Как правило, они имеют округлую форму с отверстием посередине для крепления к блоку.

Резонансные похожи на датчики давления масла с креплением в виде резьбового штуцера. Они настроены не на уровень вибрации, а на частоту микровзрывов в камере сгорания. В случае их обнаружения электрический сигнал передается контроллеру. У каждого двигателя своя частота микровзрыва, которая во многом зависит от диаметра поршней.

Признаки неисправности

При неисправности датчика на приборную панель обычно подается сигнал «Check Engine». Контрольная лампа неисправности может гореть непрерывно, либо появляться периодически с ростом нагрузки. В целом неисправный датчик не влияет на дальнейшую работу двигателя, но в случае необходимости свою функцию выполнять не сможет.

На неисправность датчика могут указывать и другие признаки:

• двигатель быстро перегревается даже при невысокой внешней температуре;
• снижение мощности и динамики;
• увеличился расход топлива;
• на свечах зажигания появляется сильный нагар.

Как проверить датчик детонации

При появлении вышеуказанных симптомов стоит проверить датчик. Если ехать в сервис нет времени или желания, то можно сделать это самостоятельно. Для этого понадобится мультиметр.

На нем нужно выставить проверяемое сопротивление около 2 кОм. При подключении датчика к прибору можно увидеть его рабочее сопротивление. Затем нужно несильно постучать ключом или молотком по корпусу датчика.

Если значение сопротивление в этот момент повысится, то датчик исправно работает.

Датчик детонации – это простая, но важная деталь в электронной системе управления двигателем автомобиля. Он влияет на плавную работу мотора, динамику и мощность. Можно без труда определить его неисправность и произвести замену при необходимости.

(2

Что такое датчик детонации

Прежде чем изучить сам датчик, давайте ознакомимся с самим процессом детонации. Для водителей не секрет, что эффективность работы мотора зависит от двух основных вещей: угла опережения сгорания и качества топлива. Неправильно установленный угол чаще всего приводит к появлению этого неприятного явления.

Как правило, оптимальным вариантом воспламенения топливной смеси является момент, когда поршень еще не дошел до наивысшей точки в случае угла опережения в 2-3 градуса. При этом финальная стадия воспламенения начинается в начале возвратного движения поршня.

Нарушение угла опережения приводит к тому, что смесь самовоспламеняется. Происходит миниатюрный взрыв внутри цилиндра, который не самым лучшим образом сказывается на целостности деталей. При обычном воспламенении скорость возгорания составляет приблизительно 20 м/с.

Во время детонационного процесса этот показатель может увеличиваться до 1500 м/с.

Выделяют несколько причин появления детонации:

• используется топливо, октановое число которого не соответствует требованиям вашего автомобиля;
• нарушены настройки мотора (неверно выставлены сила сжатия, положение свечей, имеется поддув и так далее);
• естественные нарушения в ходе эксплуатации, т. е. некорректный угол опережения, повышенные нагрузки, неудовлетворительное состояние камеры сгорания.

Бензиновое топливо (в отличие от дизеля) воспламеняется за счет системы зажигания. Октановое число – важный показатель.

Если в авто требуется лить АИ-95 и выше, то экономия водителей и использование 92-го бензина, конечно же, приведут к появлению детонации. Естественно, возможны ситуации, когда топливо соответствует требованиям, но детонация все равно происходит.

Причина может крыться в низком качестве. Если в используемом бензине вы уверены на все 100%, то проблему следует искать в самом автомобиле.

Последствия у детонации различные. В лучшем случае вы столкнетесь только с потерей мощности и повышенным расходом топлива. В худших ситуациях автовладельцам грозит прогар прокладки ГБЦ, коррозия поршня и зеркала цилиндров.

Также из-за повреждений нередко требуется заменять весь кривошипно-шатунный механизм. Ремонт обойдется в круглую сумму, поэтому важно следить за возникновением детонации, при этом оперативно применять меры по ее устранению.

Датчик детонации: что такое и где найти

В большинстве автомобилей для контроля процесса детонации установлен датчик детонации (ДД). Многим  водителям не совсем понятно, за что отвечает датчик детонации. Его показания используются непосредственно «мозгами» автомобиля. Электроника, в зависимости от полученного сигнала, проводит корректировку угла опережения. Соответственно, поломка ДД приведет к нарушению динамики автомобиля и появлению самой детонации, так как датчик будет посылать неверные данные. Как правило, о его поломке сигнализирует соответствующий индикатор приборной панели. Лампочка предупреждения может ненадолго загораться при высоких нагрузках на мотор (это является обычным явлением).

Принцип работы датчика детонации основывается на эффекте возникновения разности потенциалов на пьезоэлементе. В ходе детонации механические импульсы создают напряжение на пьезоэлектрическом компоненте.

По мере нарастания вибраций увеличивается и напряжение. Как только потенциал достигает определенного порога, поступает сигнал в блок управления, и компьютер настраивает угол опережения.

 В случае выхода из строя ДД возможны 2 варианта: когда он посылает неверные данные и когда не работает вообще.    

Если рассматривать вопрос, где находится датчик детонации, то стоит упомянуть о существующих типах подобных устройств. В большинстве автомобилей можно встретить широкополосный датчик. Визуально он напоминает небольшую шайбу с выводом из нескольких проводов.

Закрепляется такой прибор непосредственно на моторе. На некоторых иномарках (например, «Тойота») используется ДД резонансного типа. Он больше напоминает датчик давления масла и закрепляется с помощью резьбового штуцера.

  Нередко в 16-клапанных моторах он располагается под впускным коллектором, что затрудняет доступ.

Признаки и причины поломки

Теперь вы знаете, где находится датчик детонации, значит, пора узнать признаки неисправности. При поломке этого компонента, чаще всего, в поведении авто появляется ряд симптомов:

• регулярные перегревы мотора даже в холодную погоду;
• уменьшение мощности и ухудшение динамики разгона;
• ощутимое увеличение расхода топлива;
• появление обильного нагара на свечах.

Обратите внимание, что эти признаки могут свидетельствовать и о наличии другой проблемы. Также появление детонации говорит о том, что датчик не справляется со своей задачей.

Если рассматривать причины неисправности, то можно выделить следующие:

• поломка внутренних компонентов;
• короткое замыкание;
• повреждение сигнального провода или обмотки;
• неисправности блока управления.

Последний вариант с поломкой ЭБУ достаточно редкий. В таком случае вы столкнетесь и с другими неисправностями. Здесь понадобится только компьютерная диагностика и помощь специалистов, однако это крайняя мера, поэтому в первую очередь необходимо проверить на наличие дефектов и неисправностей ДД.

Методика проверки

Самый простой и быстрый способ – это обратиться в сервисный центр, где мастера всего за 30-40 минут решат ваши проблемы и проведут детальную диагностику. Минус только один – это платная процедура. Провести проверку датчика детонации можно и в гаражных условиях. Процедура не потребует от вас каких-либо специфических навыков или знаний. Процесс состоит из следующих шагов:

1. Поставьте автомобиль в хорошо освещенном месте.
2. Демонтируйте защитные панели на блоке мотора. Найдите сам датчик.
3. Проведите тщательный осмотр главного провода и экранизирующей оплетки.
4. Убедитесь в целостности вилки и розетки, в надежности крепления.
5. Проверьте контакты.

Если визуально определить неисправность не удалось, то возможно повреждение внутренних компонентов. Сделать тест легко без помощи специалистов, однако для этого вам понадобится специальный прибор – мультиметр. Он позволяет измерять напряжение, силу тока и сопротивление.

Сначала датчик необходимо снять с корпуса мотора, полностью отключив все разъемы. Далее непременно установите шайбу ДД на металлический предмет, например, боек молотка. Щупы мультиметра («плюс» и «минус») подключите к выводу анализатора и кольцу из металла.

В настройках прибора установите измерение напряжения и поставьте шкалу в сотни милливольт. Теперь ударьте несильно по металлу другим металлическим предметом. Прибор должен показать скачок напряжения, который говорит о работоспособности детали.

Если показаний нет или они слишком незначительны, то анализатор вышел из строя.

Альтернативный вариант проверить срабатывание – использовать осциллограф. Этот способ более надежный, но если мультиметр у многих автолюбителей имеется, то осциллографии – вещь достаточно специфическая.

Есть способ проверки на работающем моторе. Для этого необходимо завести автомобиль, поднять обороты до 2000, при этом держать стабильно этот показатель. Далее в подкапотном пространстве следует слегка ударить железным молоточком по датчику.

Если он исправен, то в ЭБУ поступит сигнал о «фиктивной» детонации, система выполнит корректировку, и обороты снизятся. Спустя небольшой промежуток времени, на тахометре снова должно установиться исходное значение в 2000 оборотов в минуту.

  Если этого не произошло, то проблема в датчике детонации.

Теперь вы знаете, как проверить датчик детонации. При наличии нужных электроизмерительных приборов процедура не представляет сложностей, поэтому вы легко сэкономите несколько тысяч рублей на диагностике.

Процедура замены

Как только проверка датчика детонации выполнена и обнаружена неисправность, то следует провести замену. Устранить внутренние поломки практически невозможно, поэтому самый простой способ – просто поменять. Предварительно необходимо найти в Интернете или у официального дилера аналогичную модель. Обязательно убедитесь, что коннекторы совместимы с аналогичными на вашем автомобиле.

Процесс достаточно простой: гаечным ключом открутите крепежный элемент, отсоедините сигнальный провод и снимите датчик полностью. На его место установите исправную деталь, подключив коннекторы.

Если до этого на приборной панели горел предупреждающий значок, то убедитесь, что он исчез. В остальном тестирование выполняется на ходу. Оцените расход топлива и динамику автомобиля.

Если проблемы исчезли, то причина действительно была в датчике.

Тонкости покупки

Поиск можно делать 2-мя способами. Первый – по специальному VIN-коду. Это самый надежный способ, однако далеко не всегда удается найти нужный компонент в магазинах или определить VIN вышедшего из строя датчика.

Второй вариант – искать схожую модель по характеристикам самого транспортного средства, а точнее – двигателя. Здесь стоит брать во внимание марку и модель авто, характеристики мотора и так далее.

Не лишним будет изучить тематические форумы, посвященные конкретно вашему автомобилю. Советы других водителей часто бывают очень ценные.

Если денежные средства позволяют, заказывайте OEM-модели. Это гарантирует, что датчик окажется совместим с установленным электронным блоком управления. Оригинальные запчасти, особенно на марки Mazda, Lexus и «Митсубиси», могут иметь практически заоблачный ценник, что вынуждает искать аналоги.

Существует большой ассортимент совместимых моделей, которые выпускаются такими компаниями, как Bosch, SWAG, Behr/Hella и NGK.

Естественно, есть шанс натолкнуться на низкокачественную подделку даже этих брендов, поэтому перед покупкой изучите несколько источников и определите среднюю стоимость на рынке.

В список популярных фирм, датчики от которых пользуются наибольшим спросом, входят Amulet,  Meyle, Febi и  FAE. Срок службы и качество исполнения таких моделей хуже, поэтому шанс их поломки существенно выше. Непременно учитывайте этот факт.

Как предотвратить детонацию: полезные советы

При поломке ДД его необходимо заменять в любом случае. Однако для профилактики и предотвращения появления детонации рекомендуем придерживаться следующих советов:

• Если детонация появилась при использовании нового топлива, обязательно слейте его перед следующей заправкой.
• Проверяйте уровень нагара в цилиндрах. При необходимости удаляйте его. Эта процедура уменьшит степень сжатия и улучшит теплоотдачу.
• Регулярно проверяйте целостность всех компонентов системы охлаждения, минимум раз в год делайте чистку радиатора.
• Проверяйте состояние высоковольтных проводов и свечей зажигания.
• Незначительно улучшить условия работы мотора можно с помощью специализированных присадок. Используйте их с осторожностью, поскольку некоторые составы могут представлять опасность для деталей вашего мотора.

Заключение

Теперь вы знаете, что собой представляет датчик детонации и к каким последствиям может привести его поломка. Неисправность считается некритической, но что самое главное то, что диагностировать поломку и заменить деталь может практически каждый водитель у себя в гараже. Основная сложность – правильно подобрать новый ДД для своей модели авто.

Датчик детонации: для чего нужен, какие признаки неисправности и как его проверить

Система управления двигателем – это сложный электронный механизм, частью которого является датчик детонации. Неполадки с датчиком не мешают работе двигателя, но влекут за собой неприятные последствия. Именно поэтому стоит изучить признаки неисправности датчика детонации, чтобы вовремя производить ремонт.

Как это сделать, опишем ниже.

Где находится датчик детонации?

Особенности установки детали Замена датчика на Ваз, видео:

Работа датчика

Как проверить датчик детонации?

Проверка датчика детонации, видео:

Симптомы неисправности датчик

Замена датчика детонации

Отзывы, комментарии

Что такое детонация?

В бензиновых двигателях для воспламенения топливовоздушной смеси используются свечи зажигания. Пламя непрерывно распространяется в топливовоздушной смеси.

Во время распространения пламени, если давление повышается ненормально, смесь в некоторых случаях будет возгораться самостоятельно, не дожидаясь достижения пламени, вызывая мгновенное взрывное возгорание. Это явление называется детонацией.

В то время как нормальная скорость распространения фронта пламени составляет около 30 м/с, при детонации пламя распространяется в десятки раз быстрее — до 2000 м/с.

Детона́ция (от фр. détoner — «взрываться» и лат. detonare — «греметь») — режим горения, при котором по веществу распространяется ударная волна.

Сгорание в двигателе — сложный процесс, поэтому требует довольно точной конструкции и контроля. Небольшая ошибка управления или отклонение от нормы вызовут ненормальное сгорание. Детонация — ненормальное сгорание.

Проще говоря, детонация — воспламенение смеси в ненужный момент времени (как правило раньше положенного) в неправильном месте.

Для чего нужен датчик детонации

Проще говоря, датчики детонации (ДД) — это датчики вибрации, которые хорошо подходят для обнаружения структурных акустических колебаний. Это может происходить при преждевременном зажигании или непреднамеренном возгорании смеси.

ДД это своеобразный микрофон, с помощью которого блок управления (ЭБУ) «слушает» двигатель. Датчик преобразует детонацию двигателя в электрический сигнал. Контроллер использует этот сигнал для противодействия детонации с помощью регулировки угла опережения зажигания.

Как только детонация обнаружена, ЭБУ будет постепенно задерживать зажигание до тех пор, пока детонация не будет устранена. После того, как детонация устраняется и не возникает снова, ЭБУ будет постепенно восстанавливать исходную синхронизацию зажигания. Это называется управление с замкнутым контуром и обратной связью.

Таким образом, датчик детонации — это специальный «микрофон» для ЭБУ, который выполняет роль обратной связи при регулировании момента зажигания.

Когда есть неисправность в ДД, вышеупомянутое управление с обратной связью не работает. Чтобы избежать повреждений, вызванных детонацией двигателя, ЭБУ сохранит соответствующий код неисправности и задержит опережение зажигания каждого цилиндра на определенное значение (Toyota задерживает на 8 °, Volkswagen — на 15 °). В это время снизятся мощность и экономичность двигателя.

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

Типы датчиков, конструкция

Датчики детонации бывают двух типов.

Узкополосные или резонансные

  Как проверить давление турбины своими руками видео

Такой тип датчика рассчитан на генерацию напряжения при колебаниях определенного диапазона частот. Т. е. пластина (ее вес, размер, крепление и т. д.) — обеспечивает требуемый уровень напряжения только в определенном диапазоне частот.

Всё это рассчитано под поршневую группу двигателя. Отсюда и разные номера датчиков на разных моторах — диаметр поршней отличается — датчики детонации тоже будут разные.

Широкополосные

Данные датчики регистрируют колебания в более широком диапазоне. Они дешевле, надёжнее, но обработка их сигнала более сложная.

Внутри ДД находится тороидальный пьезокерамический элемент с прикрепленной массой. Корпус реагирует на вибрацию, вызванную детонацией двигателя, в свою очередь вызывая движение в пьезокерамическом элементе, который генерирует электрический сигнал. Этот сигнал используется модулем управления двигателя.

Где находится датчик детонации

Датчик детонации установлен на блоке цилиндров или головке цилиндров (как показано на рисунке) ниже впускного коллектора.

В зависимости от конструкции ДД крепиться болтом к двигателю или вкручивается в него. Например, на 4-цилиндровом двигателе датчик обычно установлен между 2 и 3 цилиндром.

На четырехцилиндровых двигателях используется один датчик детонации, так как он может легко контролировать работу всех цилиндров. По мере увеличения количества цилиндров требуется больше датчиков.

Чаще всего датчики детонации разбиты на группы. Например, на шестицилиндровом двигателе датчик 1 может соответствовать цилиндрам 1–3, а датчик 2 — цилиндрам 4–6.

Читайте подробнее: Что такое Банк 1 и Банк 2, Датчик 1 и Датчик 2 (Bank 1, Bank 2, Sensor 1, Sensor 2)

Принцип работы ДД

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

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

Признаки неисправности

Вот некоторые из наиболее распространенных признаков неисправности датчика детонации, на которые следует обратить внимание.

Контрольная лампа Check Engine

Один из первых симптомов, который вы можете заметить, — это загорание контрольной лампы Check Engine на приборной панели. Вы должны серьезно отнестись к этому раннему предупреждению и осмотреть свой автомобиль, прежде чем проблема усугубится.

Конечно, есть много причин, по которым может загореться Check Engine, и неисправный ДД — одна из них. Независимо от причины, вы не должны игнорировать её слишком долго, иначе это может иметь плачевные последствия для двигателя.

Громкие звуки из двигателя

Когда датчик детонации начинает работать со сбоями, вы слышите громкие звуки, исходящие от двигателя, которые напоминают стук. Чем дольше вы не решите эту проблему, тем громче будут эти звуки.

Этот шум возникает из-за неправильного воспламенения топливно-воздушной смеси внутри цилиндра.

Высокий расход топлива

Если вы заметили, что проезжаете меньше километров за 1 л, то причиной этому может быть неисправный датчик детонации. Опять же, есть много причин, по которым у вас может быть высокий расход топлива.

Но если есть другие симптомы в сочетании с увеличившемся расходом топлива, то это ещё один повод полагать, что ДД неисправен.

Плохое ускорение

Когда вы нажимаете на педаль газа, а автомобиль не ускоряется так же быстро, как раньше — возможно, неисправный датчик детонации мешает эффективному ускорению. Вы можете быть уверены в этом, если у вас уже проявляются три предыдущих симптома.

Машина дёргается

Худшие симптомы неисправного датчика проявляются при повреждении внутренних деталей двигателя. Если вы позволите этой проблеме обостриться, не заменив неисправный датчик детонации, ваш автомобиль начнет все больше дёргаться.

Может даже появиться запах гари, исходящий от двигателя и попадающий в салон. Любое дальнейшее использование автомобиля в таком состоянии может привести к выходу из строя всего двигателя.

Как проверить датчик детонации, пошаговое руководство

Если ДД выходит из строя, генерируется код неисправности P0324 (неисправность системы контроля детонации) и P0325 (неисправность датчика детонации). Ошибки можно считать самостоятельно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

• Сигнал обратной связи от датчика детонации к ЭБУ обеспечивает наиболее оптимальное регулирование угла опережения зажигания, наилучшую производительность системы зажигания, а также предотвращает повреждение двигателя в результате детонации.
• Напряжение сигнала переменного тока, генерируемое датчиком, изменяется в зависимости от уровня вибрации двигателя во время работы.
• Если датчик детонации неисправен, выполните следующие действия для диагностики.

Шаг 1 — базовая проверка

1. Проверьте, не поврежден ли датчик физически.
2. Проверьте, правильно ли установлен датчик. Если момент затяжки крепления слишком сильный или слишком слабый, будет установлен диагностический код.

3. Проверьте, нет ли на поверхности датчика заусенцев, повреждений и посторонних предметов.
4. Датчик детонации следует держать вдали от шлангов, кронштейнов и проводки двигателя.

5. Если что-то из этого не в порядке, разберитесь с неисправной деталью и переходите к седьмому шагу. Если всё нормально — переходите к следующему шагу.

Шаг 2 — посмотрите обороты двигателя сканером

1. Подключите диагностический прибор к разъёму OBD-2.
2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
3. Выберите «Двигатель» / «Чтение потока данных» / «Сигнал датчика детонации 1».
4. Запустите двигатель и доведите его до нормальной рабочей температуры.
5. Диагностический прибор должен считывать нормальные обороты двигателя.

Шаг 3 — проверьте сопротивление внутреннего резистора

Данный шаг предназначен для датчиков с внутренним резистором. Зависит от модели автомобиля.

1. Поверните ключ зажигания в положение «OFF».
2. Отсоедините разъём проводов от датчика.
3. Измерьте значение сопротивления внутреннего резистора (стандартное значение сопротивления: 49–100 кОм).
4. Подсоедините разъем жгута проводов датчика.

Если значение сопротивления ненормальное, замените датчик детонации и перейдите к шагу 7. Если с сопротивлением всё нормально, переходите к следующему шагу.

Шаг 4 — проверьте напряжение от датчика

1. Отключите зажигание.
2. Отсоедините разъем от датчика.
3. Открутите болт крепления, снимите датчик с двигателя.
4. Возьмите электронный мультиметр и переведите его на измерение постоянного напряжения (DC), на минимальный предел измерения (200 mV).

5. Подключите мультиметр к датчику, лучше использовать зажимы типа «крокодил».
6. Возьмите гаечный ключ. Несильно постукивая по датчику, наблюдайте за изменением напряжения на мультиметре. Так же ДД можно зажать в тиски и ударять по ним, не боясь повредить датчик.

Если напряжение на мультиметре не изменяется, скорее всего датчик неисправен и требует замены.

Шаг 5 — проверьте проводку от датчика до ЭБУ

1. Отключите зажигание.
2. Отсоедините разъем от датчика.
3. Отсоедините разъем жгута проводов ЭБУ.
4. На монтажной схеме для своего автомобиля найдите контакты ДД на колодке проводов контроллера.

5. Измерьте сопротивление 1 провода.
6. Измерьте сопротивление 2 провода.

Сопротивление должно быть менее 0,5 Ом. Если прибор показывает «OL», значит в цепи есть обрыв, который нужно устранить.

Шаг 6 — проверьте цепь питания ЭБУ

1. Проверьте цепь питания ЭБУ.
2. Проверьте цепь заземления ЭБУ.

Шаг 7 — сбросьте ошибку OBD-2

1. Подключите диагностический сканер.
2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
3. Удалите код неисправности.

4. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу не менее 5 минут.
5. Покатайтесь не менее 10 минут.

6. Считайте ошибки с блока управления ещё раз, чтобы убедится, что неисправность не возвращается.

Видео о том, как проверить датчик детонации.

Измерение сопротивления

Датчики детонации, как резонансные, так и широкополосные можно проверять путем замера изменения внутреннего сопротивления в динамическом режиме, то есть, в процессе их работы. Процедура измерения и условия проведения полностью аналогичны описанному выше измерению напряжения.

Отличие состоит только в том, что мультиметр включается не в режим измерения напряжения, а в режим замера значения электрического сопротивления. Диапазон измерений — приблизительно до 1000 Ом (1 кОм).

В спокойном (бездетонационном) состоянии значения электрического сопротивления будет равно приблизительно 400…500 Ом (точное значение будет отличаться у всех, даже одинаковых по модели, датчиков). Измерение широкополосных датчиков нужно выполнять, присоединив щупы мультиметра к выводам датчика.

Далее постучать либо по самому датчику либо в непосредственной близости с ним (по месту его крепления в двигателе, или, если он демонтирован, то положить его на металлическую поверхность и ударить по ней). При этом внимательно следить за показаниями тестера.

В момент стука значение сопротивления будет кратковременно возрастать и возвращаться обратно. Обычно сопротивление возрастает до 1…2 кОм.

Как и в случае с измерением напряжения необходимо следить, что значение сопротивления возвращалось к его исходному показателю, а не зависало. Если этого не происходит и сопротивление остается высоким — значит, датчик детонации неисправен и его следует заменить.

Что касается старых резонансных датчиков детонации, то измерение их сопротивления происходит аналогично. Один щуп нужно подсоединить на выходной контакт, а другой — на входное крепление.

Обязательно нужно обеспечить качественный контакт! Далее с помощью гаечного ключа или маленького молотка нужно несильно ударить по корпусу датчика (его «бочонку») и параллельно смотреть на показания тестера.

Они должны увеличиваться и возвращаться к исходным значениям.

Стоит отметить, что измерение значения сопротивления некоторые автомеханики считают более приоритетным, чем измерение значения напряжения при диагностике датчика детонации.

Как указывалось выше, изменения напряжения при работе датчика очень мало и составляет буквально несколько милливольт, в то время как изменение значения сопротивления измеряется в целых Омах.

Соответственно, не всякий мультиметр в состоянии зафиксировать столь малый перепад напряжения, а вот изменение сопротивления — практически каждый. Но, по большому счету, это не имеет значения и можно выполнить два теста последовательно.

Вывод

ДД используется для определения состояния детонации в двигателе. ЭБУ использует этот сигнал для управления моментом зажигания.

Датчик детонации обычно устанавливают на блоке или головке блока цилиндров. Датчики бывают узкополосные (резонансные) и широкополосные.

Проверка датчика детонации обычно включает в себя: считывание данных обратной связи датчика, проверку рабочего напряжения, проверку проводки между датчиком и ЭБУ, измерение сопротивления датчика и т. д.

Предыдущая запись Ошибка P0327 — низкий уровень сигнала датчика детонации

Следующая запись Ошибка P0404 — Сигнал рециркуляции отработавших газов вне рабочего диапазона

Определение неисправности с помощью мультиметра

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

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

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