На что влияет датчик детонации

Признаки неисправности датчика детонации. Проверка и замена в домашних условиях. (Часть 1)

Доброго времени суток, друзья. Мне часто задавали вопросы на счёт данного устройства, поэтому в сегодняшней статье хотел бы ответить вам на самые частые вопросы по этому поводу. Ведь многие автовладельцы считают, что неисправность датчика детонации никак не мешает работе двигателя, и в чем то остаются правы, но как всегда есть одно НО — со временем эта неисправность повлечет за собой вывод из строя других систем и механизмов этой цепи. А это куда большие растраты на ремонт, чем проверить и при необходимости заменить датчик детонации. Но не все знают, что для проверки и замены не обязательно ехать в сервис и просить помощи специалистов, которые чаще всего имеют уровень знаний в данной сфере равный вашему и по сути сделают не столь сложную работу, за которую потребуют с вас кругленькую сумму (я сейчас никого не хочу выставить глупым, просто бывали случаи в жизни лично со мной). Так вот, хочется просто донести до людей, что все эти процедуры с датчиком делаются очень просто, не требуют огромных вложений и траты времени. Главное в этом деле: 1) Усидчивость; 2) Внимательность; 3) Аккуратность; 4) Ну и руки из того места, которое Бог нам дал)

Ну что ж, начнем с основного.

Что же такое датчик детонации? А здесь всё просто — это деталь (часть) системы управления, которая отвечает за контроль уровня детонации. Где же найти его? Тут тоже все легко — ищем на блоке цилиндров мотора. Друзья, только не путайте, и не ищите его на карбюраторных двигателях

. Этот датчик устанавливается на бензиновых двигателях инжекторного типа(где имеет место быть электронная система зажигания) и именно на корпусе двигателя. Размер данной детали (если кто не видел) буквально пропорционален размеру спичечного коробка.

Также нужно отметить, что благодаря данному устройству появляется возможность экономии топлива

и возможность мотораразвить максимальную мощность.Датчик детонации регулирует систему запуска а/м его работу.В современных авто, как вы знаете, увидеть работу датчика можно на панели приборов и при неисправности индикатор вам даст знать об этом.(CHECK)Итак, разберем теперь принцип работы данного устройства.

Он заключается в пьезомеханизме (внутри находится пластина, которая обладает пьезоэффектом). Так вот, когда происходит та самая детонация возникает напряжение на выходе и входе. Итог — вибрация двигателя. Создается так называемая разность потенциалов, при которой уровень напряжения на одном конце, превышает уровень на другом. Датчик в свою очередь «занимается» корректировкой данного процесса.

Если по какой то причине датчик выходит из строя, на панели приборов загорается индикатор Сheck Вывод — необходим незамедлительный ремонт, или замена самого датчика.

Датчик детонации:описание,виды,устройство,принцип работы

Детонация (детонационное сгорание) – отклонение от нормы в работе двигателя, выражающееся во взрывном характере воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах.

В норме фронт пламени распространяется со скоростью 30 м/с, тогда как при детонации скорость может достигать 2000 м/с.

Итак, при детонации первыми под удар попадают газораспределительный механизм и цилиндропоршневая группа. Для предупреждения подобного используется специальный датчик.

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.

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.

Для чего нужен датчик детонации

В карбюраторных моторах для предотвращения детонации вручную проворачивают трамблёр, что несколько отодвигает момент зажигания. В современных бензиновых агрегатах откорректировать угол опережения вручную нельзя, поскольку за это отвечает электроника.

С целью предотвращения детонации между вторым и третьим цилиндром на блоке предусмотрен датчик, используемый как устройство контроля, работающее на основе пьезоэффекта. Во избежание ложных сигналов настроен он на восприятие шумов в диапазоне 25-75 Гц.

Срединное положение датчика на блоке разрешает осуществлять высокоточную отладку работы всех цилиндров. Место для него определено дислокацией наиболее разогреваемой камеры сгорания, от которой и начинается распространение детонационного сгорания. Будь то двигатель поперечного или продольного положения датчик устанавливается немного ниже впускного коллектора и работает следующим образом:

• механические импульсы создают напряжение на пьезоэлектрическом элементе, возрастающее по мере роста интенсивности колебаний;
• когда напряжение превышает безопасный порог, устройство посылает сигнал о корректировке угла опережения зажигания;
• датчик трансформирует механическое воздействие в постоянный электрический сигнал, посылаемый в основной блок управления, после чего система оптимизирует впрыск и обеспечивает более позднее зажигание;
• в итоге силовая установка работает экономичнее, а мощность достигает заложенного максимума.

Детонация – опасный процесс

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

Как проверить

Как проверить исправность датчика детонации? Это зависит от модели марки автомобиля, но общий алгоритм работ следующий:

1. Чтобы добраться к месту расположения прибора, машину загоняют на смотровую яму. Включив фонарик или другой прибор, находят элемент и откручивают крепление к цилиндру. Модуль снимают со шпильки и вытаскивают.
2. Отсоединяют его провода от машины, зажимая фиксатор.
3. Для начала устройство просто осматривают на наличие повреждений и заусенцев. Далее проверяют оплетку и тестируют розетку на наличие в ней тока и прочности крепления.
4. Если датчик установлен неправильно, с сильной или слабой затяжкой, то на это укажет диагностический код.
5. Присоединяют элемент к вольтметру или цифровому мультиметру с обязательным соблюдением полярности.
6. Мультиметр надо настроить на милливольты (200 mV). Плюсовой щуп надо зафиксировать на управляющий контакт, а минус – на массу датчика. По центру проверяемого устройству надо слегка постучать металлическим предметом. Должны появиться значения в пределах от 40 до 150 мВ. Если разности потенциалов нет, то датчик следует заменить.
7. При применении вольтметра действия следующие. Имитировать детонацию двигателя можно при помощи легкого постукивания по корпусу датчика. На вольтметре должно появиться сопротивление датчика. У работающего устройства значение при ударе повышается и моментально возвращается к нормальному состоянию. Если сброса значения сопротивления не происходит, то датчик детонации — неработающий.
8. В иномарках элемент находится в охлаждающем контуре двигателя, потому перед тем как снять его придется слить жидкость. После проведения подготовки элемент скручивают и отсоединяют аккумулятор.

Перечисленных тестов будет достаточно, чтобы обнаружить поломку самостоятельно. При ее выявлении стоит искать подходящий модуль на замену или подбирать качественный аналог.

Посмотрите интересное видео о проверке датчика детонации , не снимая его с авто:

https://youtube.com/watch?v=hkPI7iHax5g

Второй способ проверки более надёжный, потому что мы его будем проверять на работающем моторе. Заведите двигатель и выставите 1500—2000 оборотов в минуту, обороты держим стабильные. Затем надо несильно постучать по датчику детонации. Если устройство в порядке, то оно «подумает», что это детонация и произойдёт корректировка угла, что приведёт к снижению оборотов двигателя. После того, как постукивания прекратятся, обороты вернутся в исходное положение.

Самое сложное – это подобраться к датчику, особенно у моторов на 16 клапанов. Заменить устройство – просто. Надо отсоединить фишку датчика детонации с проводами и выкрутить болт крепления (или сам датчик, всё зависит от конструкции). Затем надо установить новый датчик детонации и подключить его к проводке.

Можно попытаться сбросить ошибку OBD-2:

1. Подсоедините диагностический сканер.
2. Поверните ключ зажигания в положение ВКЛ или ON.
3. Сбросьте код неисправности.
4. Заведите мотор и дайте ему поработать вхолостую хотя бы 5 минут, затем проедьтесь 10-15 минут.
5. Считайте ошибку снова, чтобы убедиться, что они не появились снова.

Как прозвонить датчик детонации? Это можно сделать для устройств с внутренним резистором. Необходимо повернуть ключ зажигания в положение OFF. Отцепите разъём проводов от датчика детонации. Далее надо измерить показатель сопротивления внутреннего резистора, оно должно быть в диапазоне 49-100 кОм. Подключите разъём проводов датчика. Если показатель сопротивления нестандартный, то надо менять датчик детонации.

Как правильно установить (поменять) датчик детонации? Самостоятельно проводить эту работу не стоит, лучше доверить автомобиль специалистам из сервисного центра.

Как еще можно проверить ДД

Существует еще один, достаточно простой, метод проверки датчика детонации. Он заключается он в том, что при работающем на холостых оборотах двигателе со скоростью приблизительно 2000 об/мин или чуть выше с помощью гаечного ключа или небольшого молотка наносят удар где-нибудь в непосредственной близости от датчика (однако бить прямо по блоку цилиндров не стоит, чтобы не повредить его). Датчик воспринимает этот удар как детонацию и передает соответствующую информацию на ЭБУ. Блок управления в свою очередь, снижает обороты двигателя, что можно без труда услышать на слух. Однако помните, что этот метод проверки работает не всегда! Соответственно, если в такой ситуации обороты снизились, значит, датчик в порядке и дальнейшую проверку можно не проводить. Но если обороты остались на прежнем уровне — нужно провести дополнительную диагностику одним из указанных выше методов.

Обратите внимание, что в настоящее время в продаже имеются различные датчики детонации, как оригинальные, так и аналоги. Соответственно, их качество и технические параметры будут различны

Уточняйте это перед покупкой, так как неправильно подобранный датчик будет выдавать ошибочные данные.

На некоторых автомобилях алгоритм работы датчика детонации сопряжен с информацией о положении коленчатого вала. То есть, ДД работает не постоянно, а лишь когда коленвал находится в определенном положении. Порой такой принцип работы приводит к проблемам в диагностике состояния датчика. Это является одной из причин того, что обороты не будут падать на холостом ходу просто от того, что по датчику или рядом с ним был нанесен удар. Кроме этого, ЭБУ принимает решение о возникшей детонации не только на основании лишь информации от датчика, но и учитывая дополнительные внешние факторы, такие как температуру двигателя, его обороты, скорость движения машины и некоторые другие. Все это заложено в программы, по которым работает ЭБУ.

В таких случаях проверить датчик детонации можно следующим образом… Для этого нужен стробоскоп, чтобы с его помощью на запущенном двигателе добиться положения «стояния» ремня ГРМ. Именно в этом положении срабатывает датчик. Далее гаечным ключом или молоточком (для удобства и чтобы не повредить датчик можно использовать деревянную палочку) нанести несильный удар по датчику. Если ДД исправен — ремень немного дернется. Если же этого не произошло — датчик, скорее всего, неисправен, необходимо выполнить дополнительную диагностику (замер напряжения и сопротивления, наличие короткого замыкания).

Также в некоторых современных машинах имеется так называемый «датчик неровных дорог», который работает в паре с датчиком детонации и при условии, когда машину сильно трясет позволяет исключить ложное срабатывание ДД. То есть, при определенных сигналах от датчика неровных дорог блок управления двигателем игнорирует срабатывания от датчика детонации по определенному алгоритму.

В корпусе датчика детонации кроме пьезоэлемента имеется резистор. В некоторых случаях он может выйти из строя (перегореть, например, от высокой температуры или плохой пайки на заводе-изготовителе). Электронный блок управления воспримет это как обрыв проводов или короткое замыкание в цепи. Теоретически такую ситуацию можно исправить, если подпаять возле ЭБУ резистор с аналогичными техническими характеристиками. Один контакт нужно припаять к сигнальной жиле, а второй — к «массе». Однако проблема в данном случае состоит в том, что значения сопротивления резистора не всегда известны, да и паять не совсем удобно, а то и невозможно. Поэтому проще всего купить новый датчик установить его вместо вышедшего из строя устройства. Также подпайкой дополнительного сопротивления можно изменить показания датчика и установить вместо рекомендованного производителем устройства аналог с другой машины. Однако, как показывает практика, такой самодеятельностью лучше не заниматься!

Заключительный итог

Напоследок пару слов об установке датчика после его проверки. Помните, что металлическая поверхность датчика обязательно должна быть чистой, на ней не должно быть мусора и/или ржавчины. Почистите эту поверхность перед установкой. Аналогично с поверхностью на посадочном месте датчика на корпусе двигателя. Также нужно выполнить его профилактическую очистку. Контакты датчика также в профилактических целях можно смазать WD-40 или ее аналогом. А вместо традиционного болта, с помощью которого крепится датчик к блоку двигателя, лучше использовать более надежную шпильку. Она плотнее крепит датчик, не ослабляет крепление и не раскручивается со временем под действием вибрации.

Дополнительные

Замена

С признаками и причинами неисправности мы разобрались. Потому пришло время поговорить непосредственно о том, как правильно заменить ДД.

Такая потребность возникает при получении странных ошибок от ДД, троении мотора.

Предварительно проверьте состояние проводки. Часто оказывается, что ДД исправен, а причиной неполадок выступает проводка и контакты, которые оборвались или окислились.

Если в проводке вы не нашли признаков неисправности, тогда придется все же заменить измерительное устройство.

Сделать это легко, если следовать инструкции:

1. Расположение устройства вы уже знаете, потому открывайте капот и демонтируйте ДД с помощью торцевых ключей. Вам понадобятся ключи на 13 или 20 миллиметров. Это зависит от того, какой тип датчика установлен конкретно на вашем ВАЗ 2114.
2. Вооружитесь вольтметром, включите его в рабочем режиме в пределах 200 Мв и подключите прибор к концам проводки неисправного датчика.
3. Аккуратно постучите с помощью отвертки по корпусу ДД, меняя при этом частоту и силу наносимых ударов. Параллельно следите за показаниями вашего вольтметра. Если измерительное устройство не выдает никакой реакции, тогда ДД точно вышел из строя. На его место просто потребуется вставить новый датчик.

Признаки неисправности датчика детонации

При полном или частичном выходе ДД из строя проявляется неисправность датчика детонации по одном из симптомов:

• Тряска двигателя. При исправных датчике и системе управления в двигателе этого явления быть не должно. На слух появление детонации можно косвенно определить по металлическому звуку, исходящему из работающего двигателя (стук пальцев). А излишняя во время работы двигателя тряска и рывки это первое по чем можно определить неисправность датчика детонации.
• Снижение мощности либо “тупость” двигателя которые проявляются ухудшением разгона либо излишним повышением оборотов на низких скоростях. Такое происходит когда при неверном сигнале ДД осуществляется самопроизвольная корректировка угла зажигания.
• Затрудненный запуск двигателя, особенно «на холодную», то есть, при низких температурах после длительного простоя (например, утром). Хотя вполне возможно такое поведение машины и при теплой температуре окружающего воздуха.
• Повышенный расход топлива. Так как угол зажигания нарушен, то и топливно воздушная смесь не отвечает оптимальным параметрам. Соответственно, возникает ситуация, когда двигатель потребляет большее количество бензина, чем ему нужно.
• Фиксирование ошибок датчика детонации. Обычно причинами их появления является выход сигнала от ДД за границы допустимых пределов, обрыв его проводки или полный выход датчика из строя. О появлении ошибок будет свидетельствовать лампочка Check Engine на приборной панели.

Однако стоит учитывать, что такие симптомы могут указывать и на другие поломки двигателя, в том числе, других датчиков. Рекомендуется дополнительно считать память ЭБУ на наличие ошибок, которые могли возникнуть при некорректной работе отдельных датчиков.

Неисправности цепи датчика детонации

Для того, чтобы выявить неисправности ДД более точно, желательно воспользоваться электронными сканерами ошибок электронного блока управления. Тем более если на приборной панели засветилась контрольная лампа “чека”.

Лучшим устройством для этой задачи будет Scan Tool Pro Black Edition – недорогое устройство корейского производства с большим функционалом работающее с протоколом передачи данных OBD2 и совместимое с большинством современных авто, а также программами для смартфона и компьютера (с модулем Bluetooth или Wi-Fi).

Необходимо считать есть ли одна с 4-х ошибок датчика детонации и ошибки по датчикам ДМРВ, лямбде или температуры ОЖ, а затем просмотреть показатели в реальном времени по углу опережения и составу топливной смеси (ошибка по датчику ДД выскакивает при значительном обеднении).

Сканер Scan Tool Pro

, благодаря 32-х разрядному чипу, а не 8-ми, как у аналогов, позволит не просто считать и сбросить ошибки, а смотреть за показателями датчиков и корректировать параметры работы двигателя. Также это устройство пригодится при проверке работы коробки передач, трансмиссии или вспомогательных систем ABS, ESP и т.д. на отечественных, азиатских, европейских и даже американских авто.

Зачастую ошибка р0325 “Обрыв в цепи датчика детонации” указывает на проблемы в проводке. Это может быть обрыв проводов либо, что чаще, окислившиеся контакты. Нужно выполнить профилактику разъемов на датчике. Иногда ошибка p0325 возникает по причине того, что ремень ГРМ проскакивает на 1-2 зуба.

Ошибка P0328 “Высокий уровень сигнала датчика детонации” зачастую свидетельствует о проблеме с высоковольтными проводами. В частности, если на них либо пьезоэлементе пробивает изоляция. Аналогично указанная ошибка может возникнуть и по причине того, что ремень ГРМ перескочил на пару зубьев. Для диагностики нужно проверить метки на нем и состояние шайб.

Ошибки р0327 или р0326, как правило, формируются в памяти ЭБУ по причине низкого сигнала от датчика детонации. Причина может заключаться в плохом контакте от него, либо слабом механическом соприкосновении датчика с блоком цилиндров. Для устранения ошибки можно попробовать обработать средством WD-40 как упомянутые контакты, так и сам датчик

Также важно проверить момент затяжки крепления датчика, поскольку этот параметр критически важен для его работы

В целом, можно отметить, что признаки неисправности датчика детонации очень схожи с симптомами, характерными для позднего зажигания ведь ЭБУ, в целях безопасности для мотора старается автоматически делать максимально поздним, так как это исключает разрушение мотора (если угол слишком ранний, то кроме того что возникает детонация, не только падает мощность, а и появляется риск прогорания клапанов). Так что в целом можно сделать вывод что главные признаки точно такие же как и при неверной установки угла опережения зажигания.

Как проверить датчик детонации

Зная устройство и принцип работы ДД, проверить его можно достаточно простыми способами, как снимая с двигателя, так и по месту, в том числе и непосредственно на заведённом моторе.

Измерение напряжения

К снятому с блока цилиндров датчику подключается мультиметр в режиме измерения напряжения. Аккуратно изгибая корпус ДД через вставленную в отверстие втулки отвёртку можно проследить за реакцией встроенного пьезоэлектрического кристалла на деформирующие усилие.

Появление напряжения на разъёме и его величина порядка двух-трёх десятков милливольт приблизительно указывает на исправность пьезогенератора прибора и его способность вырабатывать сигнал в ответ на механическое воздействие.

Измерение сопротивления

Некоторые датчики содержат встроенный резистор, подключённый по типу шунта. Его величина составляет порядок десятков или сотен кОм. Обрыв или короткое замыкание цепи внутри корпуса можно зафиксировать подключением того же мультиметра в режиме измерения сопротивления.

Прибор должен показать номинал шунтирующего резистора, поскольку сам пьезокристалл имеет практически бесконечно большое сопротивление, обычным мультиметром не измеряемое. При этом показания прибора также будут зависеть от механического воздействия на кристалл из-за генерации напряжения, искажающего показания омметра.

Проверка датчика на разъеме ЭБУ

Определив по электрической схеме автомобиля нужный контакт разъёма контроллера ЭБУ, состояние датчика можно проверить более полно, с включением подводящих цепей проводки.

На снятом разъёме проводятся те же измерения, что описаны выше, отличием будет только одновременная проверка исправности кабеля. Изгибая и подёргивая провода убеждаются в отсутствии блуждающей неисправности, когда контакт появляется и пропадает от механических вибраций. Этим особенно страдают корродирующие места заделки проводов в наконечники разъёмов.

При подсоединённом ЭБУ и включённом зажигании можно проверить наличие опорного напряжения на датчике и правильность его деления внешним и встроенным резисторами, если это предусмотрено схемой конкретного автомобиля.

Обычно опора +5 Вольт делится примерно пополам и на фоне этой постоянной составляющей генерируется переменный сигнал.

Проверка осциллографом

Наиболее точный и полный приборный способ потребует использования запоминающего автомобильного цифрового осциллографа или осциллографической приставки к диагностическому компьютеру.

При ударах по корпусу ДД на экране будет видно, насколько пьезоэлемент способен генерировать крутые фронты сигнала детонации, правильно ли работает сейсмо масса датчика, не допуская посторонних затухающих колебаний, достаточна ли амплитуда выходного сигнала.

Методика требует достаточного опыта в диагностике и знания типовых картинок сигнала исправного прибора.

Проверка на рабочем двигателе

Простейший способ проверки даже не потребует использования электроизмерительных приборов. Двигатель запускается и выводится на обороты ниже средних. При нанесении умеренных ударов по датчику детонации можно наблюдать реакцию ЭБУ на появление его сигналов.

Должен произойти штатный отскок угла опережения зажигания и связанное с этим падение установившихся оборотов двигателя. Способ требует определённого навыка, поскольку не все моторы одинаково реагируют на подобное тестирование.