Датчик детонации

Виды датчиков детонации: конструктивные особенности и принцип работы

На инжекторных автомобилях выставить угол опережения зажигания вручную невозможно, так как за этот процесс отвечает электроника. Соответствующая величина опережения зависит от разных факторов. ЭБУ собирает информацию со всех датчиков, и на основании их показаний, а также режима работы ДВС, корректирует УОЗ и состав ТВС.

Чтобы предотвратить продолжительное протекание процесса детонации, используется датчик. Он подает соответствующий сигнал на ЭБУ, в результате чего последний имеет возможность корректировки угла опережения зажигания. Какой же сигнал подает устройство на ЭБУ, и каким образом он фиксирует нестабильную работу ДВС, выясним далее.

Перед тем, как разобраться с особенностью функционирования ДД, необходимо сообщить о том, что такие устройства бывают двух вариантов исполнения:

• резонансные или частотные;
• широкополосные или пьезокерамические.

На автомобилях марки Приора устанавливаются широкополосные датчики детонации. Принцип их работы основывается на пьезоэлектрическом эффекте. Суть его в том, что при сжатии пластинок, формируется электрический импульс. Ниже представлена схема работы широкополосного датчика.

Принцип работы такого устройства заключается в следующем:

1. При запущенном двигателе, датчик формирует сигнал с определенной частотой и амплитудой, фиксируемый ЭБУ. На основании этого сигнала, контроллер понимает, что датчик исправно функционирует.
2. При возникновении детонации, двигатель начинает вибрировать и «цокотеть», что приводит к увеличению амплитуды и частоты вибраций.
3. Под воздействием колебаний и сторонних звуков, на пьезоэлектрическом чувствительном элементе наводится напряжение, передаваемое на колодку ЭБУ.
4. Контроллер на основании принимаемого сигнала, понимает, что двигатель работает с нарушениями, поэтому происходит подача сигнала на катушку зажигания, в результате чего меняется угол опережения зажигания в сторону опережения (устанавливается более позднее зажигание), чтобы предотвратить развитие опасного процесса детонации.

Ниже на фото показаны примеры датчиков широкополосного и резонансного типа.

Широкополосный датчик имеет форму шайбы с центральным отверстием и выводными контактами, посредством которых прибор соединяется с ЭБУ. Внутри корпуса расположена инерционная масса (грузик), изоляторы в виде контактных шайб, пьезокерамический элемент и контрольный резистор. Работает система следующим образом:

• при детонации двигателя, инерционная масса начинает воздействовать на пьезокерамический элемент;
• на пьезоэлементе возрастает напряжение (на Приоре до 0,6-1,2В), которое через контактные шайбы поступает на разъем, и по проводу передается к ЭБУ;
• между контактами в разъеме расположен контрольный резистор, главное предназначение которого заключается в том, чтобы контроллер не фиксировал обрыв цепи после включения зажигания (этот резистор еще называют регистратором разомкнутой цепи). Если он выходит из строя, то на БК высвечивается ошибка Р0325.

Ниже на фото описан принцип работы датчиков резонансного типа. Такие устройства используются на автомобилях, например, марки Тойота.

Определить тип датчика детонации, который установлен на автомобиле, не составит большого труда. Для этого необходимо осмотреть деталь, и по внешнему ее виду можно понять тип устройства. Если широкополосные элементы имеют вид таблетки, то изделия частотного типа характеризуются формой бочонка. Ниже на фото показан датчик частотного типа и его устройство.

Это интересно! На Приорах устанавливаются широкополосные датчики, которые имеют код 18.3855. Изделия выпускают разные производители, например, АвтоКом, Bosch, АвтоЭлектроника и АвтоТрейд (Калужский завод). Стоимость датчика Bosch отличается от других аналогов примерно с 2-3 раза.

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 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.

Опасность эффекта детонации на автомобиле и причины его возникновения

Детонационные нагрузки опасны для любого двигателя внутреннего сгорания, и именно поэтому все производители современных автомобилей оснащают агрегаты специальными датчиками. Такие устройства не исключают вероятность возникновения процесса, но предупреждают о его возникновении, что позволяет контроллеру оперативно прибегнуть к устранению проблемы.

Чтобы оценить всю опасность такого процесса, который называется детонацией ДВС, следует взглянуть на фото ниже.

На них изображены детали двигателя, которые были извлечены в ходе проведения ремонтных работ. Столь сильному разрушению поршень и клапан подверглись именно по причине возникновения самопроизвольного воспламенения топлива в камерах сгорания. Поршень и клапан — это не единственные детали, которые подвергаются ускоренному износу при детонации. От этого явления испытывают сильные нагрузки и другие детали, как коленчатый вал и кривошипно-шатунный механизм.

Причинами возникновения детонационных нагрузок двигателя являются следующие факторы:

Несоответствие топлива по октановому числу. Если производитель рекомендует заливать бензин марки А-95, то использовать низкооктановое топливо категорически противопоказано. Детонация, возникающая по причине несоответствия топлива, способствует формированию нагара, провоцирующего развитие калильного зажигания. В итоге после выключения зажигания, продолжает функционировать двигатель, что проявляется по причине воспламенения ТВС от раскаленных электродов свечи зажигания.
Условия эксплуатации и характер вождения. Очень часто детонация двигателя возникает у неопытных водителей, когда переход на повышенную передачу происходит на слишком низкой скорости движения автомобиля и при недостаточном количестве оборотов коленчатого вала

Важно переключаться на следующую передачу, когда обороты двигателя на тахометре составляют от 2,5-3 тысяч об/мин. Если перейти на повышенную передачу, не разогнав предварительно автомобиль, то не исключено возникновения характерного металлического стука в области подкапотного пространства

Этот стук и является детонацией двигателя. Такая детонация называется допустимой, и при ее возникновении, она продолжается недолго.
Конструктивные особенности двигателя — развитию негативного явления особенно подвержены автомобили, которые оснащены турбонаддувом. Часто проявляется данный эффект, если автомобиль заправляется низкооктановым топливом. Сюда также относятся такие факторы, как форма камеры сгорания и тюннинг (форсирование) ДВС.
Неправильная установка угла опережения зажигания УОЗ. Однако такое явление чаще встречается на карбюраторных двигателях, а на инжекторе оно может возникнуть, в том числе, и по причине неисправности датчика детонации. Если зажигание будет слишком ранним, то топливо будет воспламеняться намного раньше, чем пока поршень достигнет верхней мертвой точки.
Высокая степень сжатия в цилиндрах — зачастую возникает при сильной закоксованности цилиндров двигателя. Чем больше нагара на стенках цилиндров, тем выше вероятность развития детонационных нагрузок.
Обедненная ТВС. Если в камеру сгорания подается смесь с низким количеством топлива, то высокая температура электродов свечи зажигания способствует провоцированию детонации. Малое количество бензина и большое объем воздуха приводит к развитию окислительных реакций, которые реагируют на повышенную температуру. Такая причина характерна для инжекторных двигателей, и проявляется обычно только на прогретом двигателе (как правило, при оборотах коленвала от 2 до 3 тысяч).

Это интересно! Очень часто причиной развития самовоспламенения ТВС в цилиндрах связано с изменением прошивки ЭБУ. Обычно это делается с целью уменьшения расхода топлива, однако от такой прихоти автовладельца страдает двигатель. Ведь одной из причин развития детонационной нагрузки является обедненная смесь.

Если из строя выходит датчик детонации, то это не станет причиной возникновения детонационных процессов. Если ЭБУ не будет получать соответствующую информацию от ДД, то он перейдет в аварийный режим работы, когда корректировка угла опережения зажигания будет происходить с отклонением в сторону позднего зажигания. Это в свою очередь повлечет за собой множество негативных последствий: увеличение расхода топлива, снижение динамики, мощности и нестабильность работы ДВС.

Замена датчика детонации

Если
сенсор не работает, его необходимо заменить — других вариантов здесь нет. Стоит
устройство недорого, найти его можно в любом специализированном магазине.
Конечно, цена зависит от марки и модели машины, но в целом она невысока. Замену
устройства можно провести и самостоятельно, но при отсутствии навыков и опыта
лучше обратиться к мастерам. Они возьмут за работу 2-3 тыс. рублей.

Перед
заменой надо дать мотору остыть и обесточить автомобиль, отключив минусовую клемму
аккумуляторной батареи. На некоторых автомобилях устройство расположено таким
образом, что снять его получится без усилий.

Замена датчика детонации

Для
демонтажа устройства понадобится ключ на 12 — им отворачивается крепежный болт.
Дальше устройство отключается и вынимается. На его место ставится новый датчик.
Сборка происходит в обратном порядке.

Покупая
новый датчик, смотрите на то, чтобы его каталожный номер совпадал с номером
старого компонента. Тогда ЭБУ будет работать полностью корректно. Не покупайте
устройства от китайских производителей — стоят они, конечно, дешевле, но экономия
наверняка выйдет боком.

Датчик
детонации — это очень важный и вместе с тем несложный прибор, заменить который
можно, не прилагая особых усилий

Важно вовремя определить неисправность, чтобы
не нанести вред автомобилю ездой с неисправным сенсором

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.

За что отвечает датчик детонации и на что он влияет?

Деталь
устанавливается на автомобили с моторами, работающими на бензине. Это одно из
основных звеньев системы управления. Назначение датчика — контроль над уровнем
детонации. Применение компонента позволяет существенно экономить топливо, а
силовой агрегат при этом начинает работать на полную мощность.

Схема датчика детонации

Детонацией называют
импульс электричества, который создается во время зажигания. Если бы не было
детонации, машину невозможно было бы завести.

В
карбюраторных моторах, чтобы предотвратить детонацию, трамблер прокручивают
руками, что несколько замедляет процесс зажигания. В современных моторах ручная
регулировка невозможна, так как за это отвечает электронная система.
Контролирующий датчик настроен на определенный диапазон и работает на основе
пьезоэффекта.

Устройство
контролирует систему запуска мотора и отвечает за его корректную работу. Составляющие
механизма – это:

• пластинка вибрации;
• электрокомпонент –
  наподобие пьезо;
• контрольный провод;
• обмотка.

Угол опережения, детонация и октановое число

В названии приведены три разных понятия, но все они между собой связаны. Например, рассмотрим, как рекомендовалось настраивать трамблёр на моторах с карбюратором:

1. 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;
2. Если наблюдается детонация, то считается, что зажигание срабатывает слишком рано. Угол опережения нужно уменьшать;
3. 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:

1. «Скрутив» угол опережения зажигания «к минимуму», можно полностью исключить возникновение детонации;
2. Постепенно повышая этот угол, можно повысить мощность. Но после превышения определённого значения бензин начинает детонировать;
3. 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.

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:

1. Значение повысится к максимуму, затем будет выдержано определённое число тактов;
2. Устойчивый сигнал с датчика не приходит – делается вывод о его неисправности;
3. 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.

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.

Диагностика и замена детонационного датчика

Признаки неисправности

Если вы начали замечать что двигатель вашего автомобиля работает неравномерно (троит), или ухудшилась его динамика и на щитке приборов во время начала движения на подъем или при разгоне автомобиля загорается сигнализатор «СHECK ENGINE», то следует проверить детонационный датчик на наличие его возможной неисправности. Следующая инструкция поможет вам своими руками провести диагностику и замену детонационного датчика.

Проверка

Итак, на ваз 2110, 2112, 214, 2115 замена датчика детонации начинается со считывания кодов неисправностей двигателя:

Ошибка с кодом 0325 говорит о том, что в электрической цепи контура датчика произошел обрыв.

Необходимо внимательно осмотреть и при необходимости «прозвонить» весь контур и зачистить контакты в разъемах датчика, так как основной причиной данной ошибки являются окислившиеся контакты. Помимо этого необходимо проверить ремень ГРМ, а именно правильность его установки по меткам, возможно, он ослаб и перескочил на несколько зубьев.

Ошибка под номером 0328 говорит о высоком уровне сигнала детонационного датчика.

В данном случае необходимо обратить внимание на высоковольтные провода. Данная ошибка выдается при «пробое» питания и пьезоэлемента, а так же при повышенном зазоре клапанов

Опять же перепроверьте ремень ГРМ.

Ошибки с кодом 0326 и 0327 говорят о том, что уровень сигнала от датчика слишком низок.

Как и в предыдущих случаях – проверяем контур электрической цепи, при снятом датчике обрабатываем специальными антикоррозийными средствами датчик и его контакты.Особое внимание уделите моменту затяжки датчика, который должен равняться 10-24 Н*м. Если же щиток приборов вам не сигнализирует контрольной лампочкой «CHECK ENGINE», то замена датчика детонации ваз 2114, 2110, 2115 сопровождается его проверкой с помощью вольтметра, для чего:

• В мультиметре устанавливаем режим вольтметра и вводим предел считываемых измерений 200 Мв;
• На двух контактном датчике (широкополосного типа) подсоединяем щупы мультиметра к контактам, а на одно контактном (резонансного типа) – один к контакту, второй на корпус датчика;
• Слегка с последующим возрастанием силы удара постукиваем металлическим предметом (отверткой или болтом) по корпусу датчика и наблюдаем за показаниями вольтметра;
• При ударе должен наблюдаться скачок напряжения: сильнее удар – выше скачок, в противном случае — датчик определенно на замену.

Так же замена датчика детонации ваз 2115 может сопровождаться его проверкой омметром, при которой показания сопротивления должна находиться в шкале 1-10 МОм.

Проверка мультиметром

Замена

Замена датчика детонации ваз 2112, 2110, 2114, 2115 не представляет собой ни чего сложного, так что данная инструкция каких либо дополнительных видео материалов содержать не будет.Как говорилось выше, датчики обоих типов исполнения устанавливаются на блоке цилиндров двигателя. Весь процесс замены состоит в следующем:

• При выключенном зажигании отсоединяем от датчика разъем проводов или одного провода при резонансном типе датчика;
• В первом случае ключом на «13» откручиваем крепящий к двигателю болт…

Замена датчик детонации ваз 2115

Ваз 2110 замена датчика детонации

…а во втором с помощью ключа на «22» выкручиваем из корпуса блока и демонтируем само устройство;

Устанавливаем в обратной последовательности.

Замена датчика детонации своими руками

Хотя ДД крайне редко выходят из строя и имеют ресурс, который зачастую больше ресурса ДВС, в определенных ситуациях датчик может  начать сбоить или полностью сломаться. Например, после ДТП или в случае попадания воды.

Подобрав подходящий датчик для замены (важно, чтобы элемент подходил по разъему и другим параметрам), остается только снять старый элемент с автомобиля (если ранее не снимался для проверки) и установить новый. Самостоятельно замену выполняют на остывшем двигателе, отключив предварительно минусовую клемму аккумулятора

Затем следует получить доступ к датчику (деталь  по размерам небольшая) и снять его. На разных авто крепеж может отличаться, однако зачастую датчик крепится болтом. Остается только подобрать нужный ключ (например, ключом на 12 открутить болт).

Самостоятельно замену выполняют на остывшем двигателе, отключив предварительно минусовую клемму аккумулятора. Затем следует получить доступ к датчику (деталь  по размерам небольшая) и снять его. На разных авто крепеж может отличаться, однако зачастую датчик крепится болтом. Остается только подобрать нужный ключ (например, ключом на 12 открутить болт).

Перед извлечением старого устройства, отключается разъем. Последующая сборка проходит в обратном порядке. Поставив элемент, следует поверить качество его работы, а также надежность крепежа, подключение разъема и т.д.

Хотя датчик данного типа не дорогой, с учетом того, что срок службы ДД большой, вполне можно приобрести подходящий вариант  б/у. Единственное, такой датчик лучше сразу проверить мультиметром непосредственно перед покупкой и установкой на машину.

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