Как влияет датчик детонации на работу двигателя


признаки неисправности, проверка работы и замена устройства

Датчик обнаружения детонации (ДД) в цилиндрах двигателя не был очевидной необходимостью в первых системах управления моторами, а во времена более простых принципов организации питания и зажигания бензиновых ДВС аномальное горение смеси вообще никак не отслеживалось. Но потом моторы стали сложнее, требования по экономичности и чистоте выхлопа резко возросли, что потребовало увеличения объёма контроля за их работой в каждый момент времени.

Содержание статьи:

Бедные и сверхбедные смеси, запредельные степени сжатия и прочие подобные факторы нуждаются в постоянной работе на грани детонации без перехода за этот порог.

Где находится датчик детонации и на что влияет

Обычно ДД устанавливается на резьбовом креплении к блоку цилиндров, около центрального цилиндра ближе к камерам сгорания. Такая его локация определена задачами, которые он призван выполнять.

Грубо говоря, датчик детонации представляет собой микрофон, улавливающий вполне определённые звуки, издаваемые бьющей о стенки камер сгорания детонационной волной.

Сама эта волна становится результатом аномального горения в цилиндрах с очень высокой скоростью. Разница между штатным процессом и детонационным такая же, как при работе выталкивающего порохового заряда в артиллерийском орудии и взрывчатого вещества бризантного типа, которым начинён снаряд или граната.

Порох горит медленно и толкает, а содержимое фугаса дробит и разрушает. Разница в скорости распространения границы горения. При детонации она выше во много раз.

Чтобы не подвергнуть поломкам детали двигателя, возникновение детонации надо вовремя заметить и пресечь. Когда-то можно было себе позволить ценой перерасхода топлива и загрязнения окружающей среды, дабы избегать детонирования смеси в принципе.

Постепенно моторные технологии достигли такого уровня, что все запасы были исчерпаны. Надо было заставить двигатель самостоятельно гасить возникающую детонацию. И мотору приделали «ухо» акустического контроля, которым и стал датчик детонации.

Читайте также: Сколько держится алкоголь в крови водителя

Внутри ДД имеется пьезоэлемент, способный преобразовывать акустические сигналы определённого спектра и уровня в электрические.

После усиления колебаний в блоке управления двигателем (ЭБУ) информация преобразовывается в цифровой формат и поступает на рассмотрение электронному мозгу.

Как только детонационные звуки зафиксированы, блок выдаёт команду на парирование неправильного горения. Это может быть дополнительное обогащение смеси или уменьшение текущего угла опережения зажигания. Иногда и то, и другое, но чаще последнее.

Типовой алгоритм работы состоит в кратковременном отбросе угла на фиксированное значение с последующим пошаговым возвратом к оптимальному опережению. Какие-либо запасы тут недопустимы, поскольку они снижают эффективность двигателя, заставляя его работать в неоптимальном режиме.

Отслеживание происходит в режиме реального времени на большой частоте, что позволяет быстро отреагировать на появление «звона», не давая ему нанести локальных перегревов и разрушений.

Синхронизировав сигналы с датчиками положения коленвала и распредвалов можно даже определить в каком именно цилиндре возникает опасная ситуация.

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.

Статья по теме: Замена опорного подшипника передней стойки со снятием амортизатора и без

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.

Признаки неисправности

При нормальной работе двигателя датчик детонации не выдаёт сигналов опасности и в работе системы управления никак не участвует. Программа ЭБУ выполняет все действия по своим зашитым в память картам данных, штатные режимы обеспечивают бездетонационное горение топливовоздушной смеси.

Но при существенных отклонениях температуры в камерах сгорания детонация может проявиться. Задача ДД – вовремя подать сигнал на парирование опасности. Если этого не происходит, то из-под капота раздаются характерные звуки, которые у водителей почему-то принято называть стуком пальцев.

Хотя на самом деле никакие пальцы при этом не стучат, а основной уровень громкости происходит от вибрации днища поршня, о который ударяется волна взрывного горения. Это и есть основной признак нештатной работы подсистемы контроля детонации.

Косвенными признаками станут заметная потеря мощности двигателя, рост его температуры, вплоть до появления калильного зажигания, и неспособность ЭБУ справиться с ситуацией в штатном режиме. Реакцией управляющей программы в подобных случаях станет зажигание лампочки «Check Engine».

Обычно ЭБУ осуществляет прямой контроль за деятельностью датчика детонации. Уровни его сигналов известны и хранятся в памяти. Система сравнивает текущую информацию с диапазоном допуска и при обнаружении отклонений одновременно с включением индикации запоминает коды ошибок.

Это интересно: Проверка форсунок дизельного двигателя и способы их очистки в домашних условиях

Это различные виды превышения или снижения уровней сигнала ДД, а также полный обрыв его цепи. Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём.

Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём.

Если диагностического устройства у вас нет, рекомендуем обратить внимание на бюджетный мультимарочный автосканер Scan Tool Pro Black Edition

Особенностью данной модели корейского производства является диагностика не только двигателя, как в большинстве бюджетных китайских моделях, но и остальных узлов и агрегатов автомобиля (коробку передач, вспомогательные системы ABS, трансмиссию, ESP и т.д.).

Также данное устройство совместимо с большинством автомобилей, начиная с 1993 года выпуска, стабильно работает без потерь связи со всеми популярными диагностическими программами и имеет достаточно демократичную цену.

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.

К сведению: Как обшить руль оплёткой: виды и способы шнуровки

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.

По теме: Проверка бензиновых форсунок от А до Я

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.

Читайте также:  Автономные кондиционеры для автомобиля: плюсы и минусы

Некоторые «замечают» сигнал детонации только в пределах довольно узкой фазы оборота распределительных валов, в которую ещё надо попасть. Ведь по логике ЭБУ детонация не может возникнуть, например, на такте выпуска или в начале такта сжатия.

Замена датчика детонации

ДД относится к навесному оборудованию, замена которого никаких сложностей не представляет. Корпус прибора удобно закреплён на шпильке и для его снятия достаточно открутить одну гайку и снять электрический разъём.

Иногда вместо шпильки используется болт на резьбе в теле блока. Трудности могут возникнуть лишь при коррозии резьбового соединения, поскольку прибор очень надёжен и его снятие требуется крайне редко.

Поможет универсальная проникающая смазка, иногда называемая жидким ключом.

Датчик детонации: функции, плохие симптомы и затраты на замену

Двигатель вашего автомобиля контролируется рядом датчиков, используемых для регулирования таких вещей, как выбросы, время зажигания и температура. Один конкретный датчик называется датчиком детонации. Термин «детонация» также называется «пинг», «розовый», «детонация» или «искровой стук».

Датчик детонации - это, по сути, устройство для прослушивания, которое находится рядом с двигателем, либо на нем, на головке цилиндров или на впускном коллекторе, и обнаруживает вибрации, вызванные детонацией двигателя.

Сам датчик состоит из пьезоэлектрического кристалла и резистора. Эти пьезоэлектрические элементы генерируют напряжение при приложении к ним давления или вибрации. Из-за вибрации противовес датчика подает это давление на кристалл. Это давление приводит к электрическому заряду, который является выходным сигналом датчика на блок управления двигателем (ECU).

Функция датчика детонации

Модуль управления автомобилем использует компьютер для оптимизации времени зажигания двигателя.Это, в свою очередь, влияет на пробег, мощность и долговечность двигателя. Например, при высоких оборотах двигателя модуль управления ускоряет момент зажигания. Это позволило бы топливно-воздушной смеси в двигателе иметь достаточно времени для горения.

Однако, если время зажигания превысило определенную точку, это может привести к предварительному зажиганию. Это неконтролируемое возгорание называется стуком. Эти крошечные взрывы могут отрицательно повлиять на производительность двигателя. К счастью, датчик детонации может обнаружить вибрации от предварительного зажигания, отправить сигнал в ЭБУ и задержать момент зажигания, чтобы избежать детонации.

Что такое "стук"?

В нормальных условиях блок управления двигателем (ECU) запускает искру, чтобы зажечь топливовоздушную смесь в камере сгорания двигателя. Поскольку для горения смеси требуется время, ЭБУ регулирует этот момент зажигания, чтобы обеспечить баланс мощности и эффективности. Это известно как опережение и замедление.

Любая задержка приведет к снижению мощности. Любое продвижение может привести к самовозгоранию внутри камеры. Если его не остановить, это может привести к повреждению двигателя.

Симптомы неисправности датчика детонации

Мы знаем, что неисправность датчика детонации приводит к серьезным повреждениям двигателя. Мы рекомендуем вам следить за любыми из следующих симптомов, если ваш автомобиль отображает любой из них.

Контрольная лампа двигателя (CEL)

Это один из первых признаков плохого датчика детонации: CEL виден на вашей приборной панели. Существует множество причин, которые могут привести к включению CEL, и неисправный датчик детонации может быть одной из них.Если датчик детонации обнаруживает неисправность, он также загорается CEL.

Громкие звуки от двигателя

В результате предварительного зажигания (стука) эти звуки могут быть довольно громкими. Источником этих звуков являются небольшие ожоги от топливовоздушной смеси в неправильные моменты времени. Эти звуки будут становиться все громче, если проблема не будет устранена.

Плохое ускорение

Поскольку датчик детонации больше не может помочь ЭБУ, производительность двигателя страдает.Следовательно, автомобиль не может разогнаться при нормальной реакции. Давление, создаваемое в камере сгорания двигателя, часто составляет лишь часть мощности двигателя. В результате крутящий момент ниже, и ваш автомобиль не будет ускоряться должным образом.

Низкий пробег

Множество факторов может привести к снижению пробега. Однако, если обнаруживается в сочетании с некоторыми из вышеперечисленных, скорее всего виноват датчик детонации. Время зажигания влияет больше, чем мощность.При неэффективной работе это может привести к ненужному воспламенению или детонации, что приводит к уменьшению расхода топлива.

рывков и драг

Отсутствие правильно функционирующего датчика детонации, если его игнорировать, может привести к необратимому повреждению двигателя. Машина могла начать дергаться и тянуться. Это может даже сопровождаться жгучим запахом. Это явные признаки необратимого повреждения двигателя.

Стоимость ремонта датчика детонации

В большинстве случаев вы не сможете самостоятельно починить датчик детонации.Следует также отметить, что стоимость замены датчика детонации будет варьироваться в зависимости от региона и того, к кому вы обращаетесь.

Однако вы можете заплатить от 200 до 400 долларов за замену датчика детонации.

Заключение

В конечном счете, датчик детонации жизненно важен для правильного функционирования вашего автомобиля. Несмотря на небольшой компонент, датчик защищает двигатель от внутренних повреждений. Известные производители автомобилей, такие как BMW и Chevrolet, легко заменяют его.

Однако автомобильный двигатель значительно дороже, чем датчик детонации.Таким образом, мы рекомендуем, чтобы любой из вышеупомянутых симптомов принимался всерьез. Наконец, вы, вероятно, не сможете заменить это самостоятельно, поэтому посетите механика, чтобы сделать это правильно.

Рекомендации

,
Будет ли неисправный датчик детонации вызывать вибрацию двигателя?

от Michael Davidson

Изображение предоставлено Flickr.com, предоставлено Reg Mckenna

Датчик детонации - это компонент двигателя вашего автомобиля, предназначенный для определения уровня давления. Он находится рядом с поршнями или впускным коллектором и действует как своего рода прослушивающее устройство, поскольку регистрирует вибрации. Данные, которые он записывает, отправляются на компьютер автомобиля, чтобы определить, работает ли двигатель эффективно или ему нужно отрегулировать момент зажигания.Неисправный датчик может вызвать проблемы с двигателем и привести к его детонации.

Стук двигателя

Стук двигателя - это звук, издаваемый двигателем при нажатии на педаль газа, если смесь топлива / кислорода слишком быстро взрывается внутри двигателя внутреннего сгорания. Если время сгорания не установлено, свечи зажигания или поршни могут дребезжать, и двигатель может начать трястись, что приведет к пустому стучащему шуму, который называется стуком двигателя. Иногда это будет звучать как погремушка.Это может повредить двигатель и привести к снижению расхода топлива, проблемам с ускорением и другим трудностям, связанным с двигателем.

Как датчик детонации предотвращает детонацию двигателя

Основным компонентом датчика детонации является пьезоэлектрический элемент. Вокруг него намотана катушка и провод, соединяющий датчик непосредственно с компьютером автомобиля. Когда датчик вибрирует, он посылает электрический ток через провод к компьютеру, который затем интерпретирует показания. Датчик действует как устройство прослушивания и находится внутри двигателя рядом с впускным коллектором или поршнями.Он обнаруживает давление внутри двигателя. Вибрация, которую он записывает, преобразуется в напряжение, которое затем отправляется на компьютер, который затем может соответствующим образом изменить синхронизацию двигателя, чтобы предотвратить стук двигателя и обеспечить его плавную работу.

Ремонт и замена

Если датчик детонации начинает выходить из строя, ремонт на самом деле невозможен, и датчик необходимо будет заменить. Это может занять много времени, и механик должен сделать это за вас, если вы не очень хорошо знакомы с работой двигателя.В некоторых моделях датчик детонации хранится внутри блока двигателя, и в результате охлаждающая жидкость радиатора должна быть слита. Подробные сведения о двигателе см. В руководстве пользователя, поскольку датчик также должен быть затянут с точными характеристиками. Если это не так, он будет слишком чувствителен к вибрации и может отрицательно повлиять на работу двигателя или может вообще не работать.

Дополнительные преимущества

Некоторые датчики детонации также предназначены для того, чтобы помочь двигателю достичь пиковой производительности путем поднятия двигателя до точки детонации и последующего небольшого набора, чтобы держать его чуть ниже точки детонации.Это приводит к большей мощности и ускорению от вашего автомобиля. Датчик детонации также помогает вашему автомобилю максимизировать расход топлива и может сэкономить деньги на бензине, когда он работает должным образом.

Повреждение датчика детонации

Следуйте инструкциям вашего автомобиля относительно того, какой тип газа подавать i, потому что неправильный октан может повлиять на работу датчика детонации наряду с остальной частью двигателя. Датчик ОЧЕНЬ чувствителен к вибрации, поэтому, если вы устанавливаете новый, будьте осторожны с ним, потому что, если он упадет, он, скорее всего, сломается и не будет работать.Уплотнения, которые защищают датчик, могут иногда высыхать и растрескиваться от экстремальных погодных условий, и это может позволить влаге просочиться в датчик и вызвать его короткое замыкание. Механик может провести тест на датчике, чтобы определить, правильно ли он затянут и работает ли он правильно.

Еще статьи
.

Как работает датчик детонации?

от Theresa C. Англия

google images

Что такое датчик детонации?

A [датчик детонации] (https://itstillruns.com/knock-sensor-5503579.html) можно охарактеризовать как крошечный электронный микрофон; он устанавливается для прослушивания ударов до зажигания, а затем регулирует время, задерживая его с интервалами в два градуса. Есть два типа предварительного зажигания; во-первых, когда вы получаете преждевременное сгорание в цилиндре, прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки.Это может быть вызвано грязным газом, низким октановым числом топлива, проблемами с синхронизацией двигателя, а также неправильными свечами зажигания. Второй - это запуск двигателя, когда транспортное средство выключено, двигатель все еще «гремит», как будто он включен. Причиной такого предварительного зажигания является слишком горячая свеча зажигания или неподходящая свеча для применения. Датчик детонации не может помочь с этим типом предварительного зажигания.

Как работает датчик детонации?

Он обнаруживает малейший шум в двигателе, обнаруживает «стук» предварительного зажигания и отправляет информацию в ECM (электронный блок управления).Этот «пинг» или «стук» возникает, когда смесь воздуха и газа не горит плавно или слишком быстро. Когда время выключено, это также может вызвать детонацию двигателя. Датчик детонации установлен для регулирования этих проблем. Этот датчик обычно монтируется на блоке с помощью резьбовой кромки, которая ввинчивается непосредственно в блок двигателя и соединяется с ECM проводами. При обнаружении детонации или пинга датчик посылает сигнал в ECM, а это, в свою очередь, задерживает момент зажигания двигателя с интервалом в два градуса, пока не устранит проблему.Микрофон датчика настолько чувствителен, что улавливает стук, когда человеческое ухо не может его обнаружить. Он услышит малейший сигнал, даже когда двигатель развивает максимальную скорость. Большинство транспортных средств оснащено датчиком детонации, хотя есть некоторые, которые этого не делают. Все серийные высокопроизводительные транспортные средства с турбонаддувом оснащены этим датчиком детонации, поскольку эти двигатели подвержены проблемам с предварительным зажиганием.

Предупреждение

Если датчик детонации выходит из строя, в зависимости от модели транспортного средства, это может серьезно повредить двигатель, так как продолжительное предварительное зажигание может вызвать разрушение поршней.


Смотрите также

Автопрофи, г. Екатеринбург, ул. Таватуйская, 20.