Содержание [скрыть]
Детонация является одним из главных пороков двигателя внутреннего сгорания, силу имеет немалую и пренебрегать ее невозможно. Среди десятка разнообразных датчиков, применяемых для оптимизации работы ДВС, датчик детонации непосредственно используется для предупреждения детонационного горения топлива. Процесс детонации топлива можно хорошо контролировать благодаря его основному признаку – появлению высоких и звонких металлических звуков, которые по симптомам иногда принимают за цокающие пальцы цилиндро-поршневой группы. Сила детонации огромна, при неисправности систем предупреждения детонации двигатель выйдет из строя через 5-6 тыс. км пробега.
При отклонении параметров угла зажигания или качества топливно-воздушной смеси от оптимальных значений развивается детонация, резко падает мощность и возрастает температура двигателя. Первое, за что отвечает датчик детонации – своевременно реагировать на признаки нерасчетного сгорания, тем самым дать возможность электронному блоку управления внести коррективы в работу ДВС.
Проверить датчик можно:
- с помощью мультиметра;
- испытание режима ЭБУ на работающем двигателе;
- эквивалентной заменой исправным датчиком.
Первым из признаков неисправности датчика детонации является индикация ошибки на приборной панели. Работоспособность датчика или его неисправность проверяется ЭБУ, и в случае отсутствия контрольного сигнала нужной формы и уровня, микрокомпьютер переходит в режим проверки признака неисправности датчика. Если подстройка не помогает, ЭБУ повышает уровень обогащения топливной смеси, с одновременным уменьшением угла опережения зажигания. Подобный алгоритм продиктован необходимостью предупредить, в первую очередь, неисправность ГРМ и дальнейшее разрушение деталей цилиндро-поршневой группы.
Почему так важен исправный сенсор детонации
Датчик детонации, в случае его неисправности, не может блокировать работу двигателя, поэтому рано или поздно возникает вопрос так на что влияет датчик детонации, если работоспособность двигательной установки сохраняется, зачем в двигателе нужен датчик детонации?
Неисправность делает работу мотора неоптимизированной. Для обеспечения высокой эффективности и экономичности двигателя, основной режим его работы выбран в диапазоне минимального обогащения смеси, при максимальном угле зажигания. Эти, максимально выгодные условия граничат с режимом возникновения и развития детонационного горения. Благодаря контролю детонации, удается максимально близко подойти к отметке, за которой эффективное сжигание топлива перейдет в детонационное горение, с быстрым выходом из строя поршней и колец двигателя. Самая выгодная в плане экономии смесь – та, которая сгорает с небольшим признаком появления детонации. Улавливание детонации датчиком позволяет тонко балансировать состав топливной смеси.
По принципу работы датчик детонации идентичен обычному пьезоэлектрическому микрофону, настроенному на определенную, свойственную только детонации, частоту звуковых колебаний. В работающем двигателе множество деталей, шумящих с конкретной собственной частотой колебаний. Для устранения ошибочной реакции на «чужие» звуки сенсор, как камертон, настраивается на определенную длину звуковой волны детонации. Признак детонации – звук частотой 25-75 Гц. Остальные звуки могут говорить о неисправности пальцев, поршней вкладышей ДВС. Мощные «металлические» стуки, возникающие при первых признаках детонирования воздушно-бензиновой смеси, распространяясь в алюминиевом блоке двигателя, достигают пьезокристалла, вмонтированного в корпус, и заставляют его резонировать в унисон и вырабатывать на контактах слабый электрический потенциал.
Как работает датчик детонации – получая от ЭБУ сигнал несущей частоты и определенного уровня, прибор практически его не изменяет, тем самым подтверждает свою исправность. При срабатывании пьезокристалла уровень сигнала и частота возрастают, что дает микрокомпьютеру основания для изменения параметров работы ДВС. При этом интенсивность сигнала на контактах прямо пропорциональна силе звуковых колебаний.
По конструкции различают два основных типа датчиков детонации: широкополосные и резонансные.
Первый тип воспринимает несколько основных частот сигналов, по которым выдает определенный уровень и частоту сигнала для ЭБУ. Второй тип настроен на определенную конкретную частоту и вырабатывает только в случае совпадения или возникновения резонанса с звуковыми волнами, генерируемыми детонацией в горящей смеси.
Местонахождение датчика детонации
Сенсор крепится на алюминиевом или чугунном блоке цилиндров в районе между вторым и третьим цилиндрами. Это наиболее горячее место в блоке, и наименьшее расстояние сразу к двум цилиндрам. Выбор места, где находится датчик детонации неслучаен, именно в самой разогретой камере сгорания начнется развитие детонации, тогда как в остальных цилиндрах условия только приблизились к границе допустимого. Место крепления датчика всегда имеет ровную плоскую поверхность для исключения возможного акустического сопротивления или искажения звуковых волн. Корпус прибора всегда крепится шпилечным соединением, гарантирующим полноценное плотное прилегание к месту установки.
Несколько советов как проверить датчик детонации
В случае появления на информационной панели световой индикации неисправности или признака выхода из строя датчика автолюбители зачастую игнорируют проблему, сняв на короткое время клеммы с аккумулятора, пытаются таким образом перезагрузить ЭБУ и убрать сообщение, даже не пытаясь проанализировать его содержание. Сообщение дает основания сопоставить возможные признаки неисправности симптомам, появляющимся на работающем двигателе.
Если есть возможность, расшифруйте код для идентификации сообщения. Возможно это признак серьезной неисправности, способной вывести из строя весь двигатель.
Можно проверить симптомы вероятной неисправности на работающем двигателе, но прежде заливают нормальный бензин и прогревают до рабочей температуры. Проверяем характер работы мотора – не появятся ли новые симптомы неисправности. На небольшой скорости до 30-35км/ч, переходим на повышенную передачу, одновременно резко добавляя обороты двигателя педалью газа. При исправном сенсоре на несколько секунд будут слышны звон детонационных стуков, и мгновенно электроника исправит детонационное горение изменением качества топливной смеси. Если признаков детонации не появилось – признак неисправности сенсора детонации косвенно подтверждается.
Для дополнительной проверки возможной неисправности воспользуемся особенностью работы электронного блока управления. В этом случае ЭБУ перейдет на аварийные алгоритмы работы, с меньшим углом зажигания и богатой топливной смесью, позволяющие сохранить возможность работы двигателя при неисправности прибора.
Косвенными симптомами неисправности служат:
- быстрый перегрев двигателя, даже при относительно низкой температуре воздуха;
- появление калильного зажигания и так называемое «троение» двигателя;
- забивание нагаром свечей зажигания, из-за переобогащения топливной смеси;
- значительное увеличение расхода бензина при явно выраженном падении мощности и приемистости двигателя.
Эксплуатировать двигатель с подобными симптомами категорически нельзя, необходимо провести проверку и, в случае необходимости, замену датчика.
Снимаем и проверяем работоспособность датчика детонации
Находим место установки датчика, обычно это центральная часть блока двигателя, между вторым и третьим цилиндрами, но лучше уточнить по руководству по эксплуатации автомобиля тип датчика, его маркировку и внутреннее сопротивление. Крепление легко увидеть по проводу с разъемом. Сначала откручиваем на шпильке гайку на 22 мм или на 13 мм, в зависимости от исполнения сенсора, осторожно отключаем и убираем электрический разъем, снимаем «бублик» датчика со шпильки крепления. Для проверки нам доступны два контакта – масса и сигнальный провод. Помним, что внутри «бублика» находится пьезоэлектрический кристалл, даже с учетом наличия в конструкции специальных компенсаторов, он остается чувствительным к ударам и падениям на бетонный пол. Также не стоит разбирать датчик. Если целостность корпуса нарушена – это тоже признак возможной неисправности.
Для проверки работоспособности датчика необходимо использовать мультиметр с диапазоном измерения в тысячные доли вольта. Постарайтесь не использовать в качестве щупов-проводов старые или имеющие скрутки проводники. Их собственное сопротивление может не соответствовать прибору. Подключив к центральному отверстию датчика минусовый щуп прибора и плюсовый к управляющему разъему, если есть возможность, используйте максимально короткие провода измерительных щупов.
Осторожно, с небольшим усилием «цокаем» металлическим предметом по центральной металлической части датчика. На клеммах исправного датчика мультиметр покажет скачек электрического потенциала в 40-150 мВ. Неисправное устройство всплесков потенциала не выдаст. Если есть возможность, проведите измерения показаний потенциала на других датчиках, желательно бывших в употреблении и обязательно исправных. Таким образом, вы убедитесь, что проводите проверку правильно.
Одним из признаков «проблемного здоровья» будет отсутствие сопротивление или очень высокое внутреннее сопротивление. Для того, чтобы проверить наличие внутреннего контакта цепи измеряем величину сопротивления между клеммами и сравниваем с характеристикой, указанной в описании.
Появление признака легкой детонации подтвердит симптом, старый датчик детонации не работал в схеме. Дополнительно можно установить проблемный сенсор на другой двигатель и провести проверку на появление детонации при резком нажатии педали газа. В итоге нужно сравнить признаки работы исправного и неисправного датчика. Если симптомы проявятся и на втором моторе, в таком случае датчик подлежит окончательной замене.
Заменять датчик можно аналогичной моделью, только при совпадении каталожного номера. Это требование обязательно для обеспечения правильной и безопасной работы ЭБУ. Но есть опасность попасть впросак, если это контрафактное изделие китайского автопрома, по какому признаку можно подтвердить его пригодность – сказать сложно.
Видео о датчике детонации:
