Датчик детонации

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.

Устройство приспособления

Регулятор детонации функционирует так:

1. На пьезоэлектрическом элементе образуется напряжение в результате воздействия механических импульсов. Этот параметр увеличивается из-за роста интенсивности колебаний.
2. Как только напряжение становится больше допустимого значения, регулятор отправляет импульс о необходимости изменения угла опережения зажигания.
3. 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.
4. 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.

Замена датчика

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

Непосредственно замена устройства очень простая, нужно отсоединить минус аккумулятора и фишку контакта. В зависимости от конструкции выкручивается крепежный болт или непосредственно датчик, после вкручивается новый и подключается к проводке

При работе нужно уделить внимание целостности проводов и изоляции,  зачистить контакты от налета, иначе и новая деталь будет работать неправильно

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).

Как проверить датчик детонации

• Равной заменой рабочим датчиком.
• Тестирование электронного блока на запущенном двигателе.
• С помощью мультитестера.

Устройство датчика довольно надежное и простое, поэтому крайней необходимости в постоянном его обслуживании и контроле не требуется, кроме заводского брака или явных признаков поломки.

Признаки неисправности

1. Повышенный расход топлива.
2. Плохая приемистость.
3. Загорается индикатор «Чек» на приборной панели.
4. Часто возникающий звук детонации.
5. Большая дымность выхлопных газов.
6. Уменьшение мощности двигателя.

Основным признаком поломки датчика детонации является загорание индикатора ошибки на приборной панели. Исправность этого датчика или его поломка определяется электронным блоком, и при отсутствии сигнала необходимой формы и величины, компьютер переключается в режим тестирования фактора неисправности датчика. Если такая настройка не дает результата, то электронная система обогащает горючую смесь и одновременно снижает угол опережения зажигания.

Аналогичный порядок действий обусловлен необходимостью предотвращения выхода из строя газораспределительного механизма и последующее разрушение элементов поршневой группы.

Неисправный датчик детонации не способен остановить работу мотора, поэтому часто у многих водителей появляется вопрос о том, на что может влиять этот датчик, и нужен ли он вообще, если работоспособность силового агрегата сохраняется.

Его поломка делает функционирование автомобильного двигателя не оптимальной. Чтобы создать повышенную экономичность и эффективность мотора автомобиля, его главный режим подобран в интервале наименьшего обогащения топливной смеси. При наибольшем угле зажигания. Такие наиболее выгодные условия близки с режимом появления и развития горения топлива с детонацией.

С помощью контроля над детонацией удается подойти наиболее близко к границе, за которой оптимальное сгорание топлива переключится на детонационный режим, с быстрым последующим выходом двигателя из строя. Наиболее выгодная по экономии топливная смесь является такой смесью, которая горит с малым признаком возникновения детонации. Считывание датчиком явления детонации дает возможность точно откорректировать состав горючей смеси.

По принципу действия этот датчик аналогичен простому пьезоэлектрическому микрофону, который отрегулирован на некоторую частоту звука, который характерен только для детонации. В работающем моторе много деталей, создающих звук определенной собственной частоты. Чтобы предотвратить ложные срабатывания датчика на посторонние звуки, его чувствительный элемент – сенсор, настраивается на детонационную звуковую волну.

Для детонации характерен звук частотой от 25 до 75 герц. Другие звуки способны сказать о неисправностях вкладышей, поршней и пальцев двигателя.

Сильные металлические звуки, появляющиеся при первых симптомах детонации топливной смеси, проходя по металлическому блоку двигателя, доходят до пьезокристалла, встроенного в корпус, и вынуждают его колебаться в резонанс и генерировать на клеммах слабый электрический сигнал.

Действие датчика детонации заключается в получении от электронного блока сигнала определенной частоты и величины. При этом он оставляет его без изменений, и доказывает свою работоспособность. Когда пьезокристал срабатывает, то частота и величина сигнала повышаются, что позволяет микрокомпьютеру откорректировать характеристики работы двигателя. При этом сила сигнала на клеммах датчика непосредственно зависит от силы колебаний звука.

По устройству отличают два главных вида датчиков детонации:

1. Широкополосные датчики.
2. Резонансный вид датчика.

Первый вид устройства принимает несколько основных значений частоты сигнала. По ним он создает определенную величину и частоту сигнала для электронного блока. Второй вид настроен на другую определенную частоту, и выдает сигнал только при возникновении или совпадении резонанса с волнами звука, создающимися явлением детонации при сгорании топливной смеси.

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.

Методы проверки датчик детонации ВАЗ 2110

Если появились признаки неисправности датчика детонации, то в первую очередь требуется проверить лог ошибок в бортовом компьютере. О неисправности ДД говорят:

• код 0325, обозначает обрыв в цепи датчика;
• код 0326 или 0327, сообщает о низком уровне сигнала;
• код 0328, слишком высокая амплитуда исходящего от датчика напряжения.

Косвенно проверить ДД можно проконтролировав сопротивление мультиметром. У работающего датчика оно находится в пределах от 1 до 10 МОм.

Также мультиметром следует проверить напряжение. Для этого щупы подключаются к контактам, а по рабочей поверхности ДД наносятся легкие удары болтом или стержнем. При отсутствии скачков напряжения датчику требуется замена.

Замеры датчик детонации ВАЗ 2110

Теперь можно сделать проверку с помощью мультиметра, на котором выставлено минимальное значение.Если датчик одно контактный, то минусовой провод мультиметра (он обычно черный) подключается к тому месту, где устанавливается крепежный болт, а плюсовой (как правило – красный) к контакту сигнала в разъеме.

Проверка двух контактного датчика осуществляется путем подключения провода мультиметра к соответствующему контакту «-» к «-», «+» к «+». Дальнейшие действия идентичны. Чтобы активировать датчик, по нему нужно чем-либо не очень сильно постучать (например, отверткой).

Если неисправности отсутствуют, будут отмечаться скачки напряжения. Примерно от 40 до 200 мВ. Кроме того, не помешает проверка внутреннего сопротивления, которое должно стремиться к нулю. Если вы обнаружите, что с датчиком все в порядке, тогда ищите обрыв в цепи. В таком случае лучший совет – заменить всю колодку с проводами.

Если сопротивление другое, или нет скачков напряжения, значит именно с самим датчиком не все в порядке и ему нужна замена. Новый устанавливается в последовательности, обратной снятию.

Проверка исправности, обслуживание и процедура замены датчика детонации ВАЗ 2110

Принцип действия такого прибора, как датчик детонации, аналогичен на всех современных транспортных средствах. Этот прибор обладает достаточной надежностью и состоит из однородного монолита с интегрированной специальной пластиной с пьезоэлектрическим элементом, которая реагирует на ударное воздействие нужной частоты. Именно такое волновое воздействие с определенной частотой образуется в блоке цилиндров силовой установки при сжигании воздушно-топливной смеси.

Электрический ток с напряжением несколько милливольт, который появляется в результате этого воздействия, служит тем источником измерений, которые подаются на автомобильный бортовой компьютер. И уже электронная система транспортного средства корректирует величину угла опережения зажигания, нейтрализуя этими действиями возможные ударные воздействия, возникающие при детонации горючего.

При том, что датчик детонации ВАЗ 2110, цена которого достаточно приемлема, имеет небольшие линейные размеры и весьма прост в конструктивном исполнении, его значение трудно переоценить. Ведь утрата коммутирующего сигнала от этого изделия ведет к высвечиванию соответствующего отказного кода на дисплее бортового компьютера, что расшифровывается в ВАЗ 2110, как ошибка датчика детонации и ведет к переводу ЭБУ в безопасный режим эксплуатации.

Это, в свою очередь, оптимизирует программные затраты электронного блока управления, настраивает угол опережения зажигания на минимальное значение, что приводит к увеличению расхода топлива и уменьшению динамической мощности автомобиля.

В случае обрыва датчика детонации автомобиль в течение какого-то промежутка времени находится в эксплуатации без этой настройки. То же самое касается случая, когда в датчике детонации неисправности выявлены, но нет возможности произвести его замену. В любом случае, затягивать с ремонтов или заменой этого прибора не стоит.

Предназначение и типы датчиков детонации двигателя

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

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

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

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

Встречается два вида датчиков:

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

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:

• Секрет правильной раскоксовки поршневых колец
• Бензин: виды, марки, основные показатели качества
• Дизельное топливо: марки, маркировка, показатели качества

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:

1. Подготавливается мультиметр, его надо настроить в режим работы с диапазоном в тысячные доли вольта (до 200 мВ).
2. 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.
3. 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.

Можно ли ездить с неисправным

Многих автолюбителей интересует, допускается ли продолжать езду с неисправным ДД. Вкратце, на данный вопрос можно ответить так: какой-то небольшой промежуток времени можно покататься с этой проблемой, но в ближайшее время нужно обследовать авто и исправить неполадку.

Если имеется неисправность датчика детонации, ЭБУ самостоятельно переключается на позднее зажигание, чтобы предотвратить деформацию компонентов в ЦПГ, если случится реальное детонирование. В итоге получается, что расход авто растет, а динамика падает, преимущественно при высоких оборотах.

Некоторые автовладельцы считают, что данный датчик не является необходимостью при использовании качественного бензина и хороших эксплуатационных условиях. Однако это мнение ошибочно. Появление детонации зависит не только от качества топлива, но и от состояния свечей, компрессии авто и многого другого.

Поэтому, если попытаться отсоединить ДД, скорее всего возникнут следующие нежелательные последствия:

• скорая деформация прокладки ГБЦ с возможными дополнительными повреждениями
• быстрый износ компонентов ДВС
• образование трещина в ГБЦ
• прогорание поршней
• выгиб шатуна
• пригорание клапанных тарелок.

Это будет происходить потому, что блок управления не сможет автоматически принимать меры для устранения детонации. По этой причине не следует отключать устройство и устанавливать перемычки, так как это может привести к серьезным затратам на ремонт.

Виды датчиков

По спектральным характеристикам исторически их два – резонансный и широкополосный.

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

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

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

Диагностика: как понять, что датчик детонации неисправен

Опытный водитель при возникновении определенных состояний автомобиля в процессе эксплуатации с уверенностью скажет, что дело – в датчике детонации.

Для неопытного новичка рекомендуем обратить внимание на следующие симптомы:

• Автомобиль начинает активно «кушать» топливо;
• В недрах двигателя возникает механическое биение или стук;
• Загорается индикатор Check engine на панели приборов;
• Двигатель теряет мощность;
• Качество выхлопных газов заметно ухудшилось — появился плотный сизый или белый дым.

Почему ломаются датчики детонации? Это электронные устройства, и входят они именно в электронную систему управления, поэтому любые поломки — это последствия электрической неисправности.

Это может быть:

• Обрыв контактного провода;
• Износ изоляции провода;
• Замыкание или корочение на массу;
• Дефекты в ЭБУ;
• Физический износ датчика.

Специальные методы диагностики в сервисном центре помогут установить причину выхода из строя ДД. Чтобы сэкономить время и деньги, можно провести диагностику самостоятельно. Для этого потребуется мультиметр.

Пошаговый порядок технологических операций при проверке ДД

1. Демонтировать защиту двигателя.
2. Найти ДД и при помощи визуальной диагностики определить целостность проводов и оплетки, соединение вилки и розетки датчика.
3. Диагностика розетки и контактов.
4. Демонтаж и диагностика датчика детонации.
5. Замена неисправного узла.

Способы проверки:

1. В режиме омметра проверить снятый датчик на сопротивление — в зависимости от транспортного средства, на экране должно выводиться определенное сопротивление.
2. В режиме вольтметра проверить снятый датчик на реакцию на колебания. При диапазоне измерений в 200 мВ положительный щуп присоединяется на вывод ДД, отрицательный – на металлическое кольцо или ввод. При легком постукивании по ДД металлическим предметом вольтаж должен изменяться.
3. В режиме вольтметра проверить, доходит ли напряжение по цепи от ЭБУ к ДД — датчик остается на посадочном месте, но разъем ЭБУ отключается. При заведенном двигателе на клемму должно приходить напряжение. Если его нет, неисправность заключается в проводке.

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:

1. Регуляторы резонансного типа изначально настроены на частоту микровзрывов. Благодаря этому на внутренний блок управления они отправляют сигналы только при их обнаружении.
2. 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.

https://youtube.com/watch?v=cjxQwpvtGqk

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.