Датчик детонації - призначення, типи, конструкція, де знаходиться, як перевірити

Ця стаття охоплює все, що вам потрібно знати про типи датчиків детонації, принципи роботи, функції, діагностику та методи тестування. Ми проаналізуємо симптоми несправних датчиків та надамо докладні кроки та методи їх виявлення.

Що таке детонація?

У бензинових двигунах для запалення паливно-повітряної суміші використовуються свічки запалювання. Полум'я безперервно поширюється на паливно-повітряній суміші.

Під час поширення полум'я, при аномальному підвищенні тиску, суміш у деяких випадках займається сама, не чекаючи полум'я, викликаючи вибухове миттєве горіння. Це називається детонацією.

У той час, як звичайна швидкість фронту полум'я становить близько 30 м/с, під час детонації полум'я поширюється вдесятеро швидше, до 2000 м/с.

Детонація (від французького détoner "вибухати" і латинського detonare "вибухати") - це спосіб згоряння, при якому ударна хвиля поширюється через речовину.

Згоряння палива в двигуні - це складний процес, тому він вимагає досить точного проектування та контролю. Невелика помилка керування або відхилення призведе до ненормального згоряння. Детонація – це аномальне згоряння.

Простіше кажучи, детонація - це спалах суміші в непотрібний час (зазвичай раніше, ніж передбачалося) у непотрібному місці.

Для чого потрібний датчик детонації

Простіше кажучи, детектори детонації - це детектори вібрації, які підходять для виявлення акустичних коливань конструкції. Це може статися у разі передчасного займання або ненавмисного згоряння суміші.

DD - це своєрідний мікрофон, за допомогою якого блок управління (ECU) "слухає" двигун. Датчик перетворює детонацію двигуна на електричний сигнал. ЕБУ використовує цей сигнал для боротьби з детонацією, регулюючи кут випередження запалення.

При виявленні детонації ЕБУ поступово уповільнює запалення до усунення детонації. Щойно детонацію буде усунено і не повториться, ЕБУ поступово відновить вихідний момент запалювання. Це відомо як замкнутий контур або керування зі зворотним зв'язком.

Таким чином, датчик детонації є спеціальним "мікрофоном" для ЕБУ, який є зворотним зв'язком для керування фазами запалювання.

Якщо ДД виникає несправність, то згадане раніше управління зі зворотним зв'язком не працює. Щоб уникнути пошкоджень, спричинених детонацією двигуна, ЕБУ запам'ятовує відповідний код несправності та затримує момент запалення кожного циліндра на певне значення (Toyota затримує на 8°, Volkswagen – на 15°). У цей час потужність двигуна та ефективність використання палива знижуються.

Типи датчиків, конструкція

Датчики детонації бувають двох типів.

Вузькосмугові або резонансні

Цей тип датчиків призначений для створення напруги при коливаннях певного діапазону частот. Це означає, що пластина (її вага, розмір, спосіб кріплення і т.д.) забезпечує необхідний рівень напруги тільки в певному діапазоні частот.

Все це адаптовано до поршневої групи двигуна. Отже, різна кількість датчиків у різних двигунах – діаметр поршня різний – датчики детонації також будуть різними.

Широкосмугові

Ці датчики виявляють вібрації у ширшому діапазоні.Вони дешевші і надійніші, але обробка сигналу в них складніша.

Усередині датчика знаходиться тороїдальний п'єзокерамічний елемент із прикріпленою масою. Корпус реагує на вібрації, спричинені детонацією двигуна, змушуючи рухатися п'єзокерамічний елемент, що генерує електричний сигнал. Цей сигнал використовується модулем керування двигуном.

Де знаходиться датчик детонації

Датчик детонації розташований у блоці циліндрів або головці циліндрів (як показано на малюнку) під колектором впуску.

Залежно від конструкції він кріпиться до двигуна болтами або вкручується в нього. Наприклад, чотирициліндровий двигун датчик зазвичай встановлюється між циліндрами 2 і 3.

У чотирициліндрових двигунах використовується один датчик детонації, оскільки може легко контролювати роботу всіх циліндрів. При збільшенні числа циліндрів потрібна більша кількість датчиків.

Найчастіше датчики детонації поділяються на групи. Наприклад, у шестициліндровому двигуні датчик 1 може відповідати циліндрам 1-3, а датчик 2 - циліндрам 4-6.

Читайте також: Що таке банк 1 та банк 2, датчик 1 та датчик 2 (банк 1, банк 2, датчик 1, датчик 2)

Ознаки несправності

Ось кілька найпоширеніших ознак несправності датчика детонації, куди слід звернути увагу.

Контрольна лампа Check Engine

Одним із перших симптомів, який ви можете помітити, є запобіжна лампочка Check Engine на панелі приладів. Ви повинні серйозно поставитися до цього раннього попередження і провести технічне обслуговування автомобіля, поки проблема не посилилася.

Звичайно, існує безліч причин, з яких може спалахнути Check Engine, і несправний ДД – одна з них. Яка б не була причина, її не слід ігнорувати надто довго, оскільки це може мати фатальні наслідки для двигуна.

Гучні звуки з двигуна

Коли датчик детонації починає працювати несправно, ви почуєте гучні звуки, що виходять із двигуна і нагадують стукіт. Чим довше ви залишаєте проблему невирішеною, тим гучнішими стають ці звуки.

Цей шум виникає через неправильне згоряння паливно-повітряної суміші в циліндрі.

Висока витрата палива

Якщо ви помітили, що зменшується кількість миль на галон, причина може полягати в несправному датчику детонації. Знову ж таки, є багато причин, з яких у вас може бути висока економія палива.

Але якщо у вас спостерігаються інші симптоми у поєднанні з підвищеною економією палива, це ще одна причина вважати, що ДД несправний.

Погане прискорення

Якщо після натискання на педаль акселератора автомобіль розганяється не так швидко, як раніше – несправний датчик детонації може перешкоджати ефективному розгону. Ви можете бути впевнені в цьому, якщо ви вже зазнали трьох попередніх симптомів.

Машина смикається

Найгірші симптоми несправного датчика виявляються при пошкодженні внутрішніх деталей двигуна. Якщо ви дозволите цій проблемі розростатися, не замінивши несправний датчик детонації, ваш автомобіль почне вібрувати дедалі сильніше.

Ви можете навіть відчути запах гару, що виходить із двигуна і проникає в салон. Подальша експлуатація автомобіля в такому стані може призвести до виходу з експлуатації всього двигуна.

Як перевірити датчик детонації, покрокове керівництво

При несправності ДД генерується код помилки P0324 (несправність керування детонацією) та P0325 (несправність датчика детонації). Несправності можуть бути зчитані незалежно за допомогою діагностичного сканера або адаптера ELM327 із програмним забезпеченням Torque.

Сигнал зворотного зв'язку датчика детонації з ЕБУ забезпечує найкраще керування кутом випередження запалення, найкращі характеристики запалення та запобігає пошкодженню двигуна через детонацію.

Напруга сигналу змінного струму, що генерується датчиком, змінюється в залежності від рівня вібрації двигуна під час роботи.

Якщо датчик детонації несправний, виконайте наведені нижче дії для діагностики проблеми.

Крок 1 - базова перевірка

1. Перевірте, чи детектор не має фізичних пошкоджень.
2. Перевірте правильність встановлення датчика. Якщо момент затягування занадто тугий або слабкий, буде встановлено діагностичний код.
3. Перевірте поверхню датчика на наявність задирок, пошкоджень та сторонніх предметів.
4. Тримайте датчик детонації подалі від шлангів, кронштейнів та кабелів двигуна.
5. Якщо будь-яка з них вийшла з ладу, зніміть несправну деталь і перейдіть до кроку 7. Якщо все гаразд, перейдіть до наступного кроку.

Крок 2 - подивіться оберти двигуна сканером

1. Підключіть діагностичний пристрій до гнізда OBD-2.
2. Поверніть ключ запалення у положення "ON".
3. Виберіть "Двигун" / "Рахувати потік даних" / "Сигнал датчика детонації 1".
4. Запустіть двигун та доведіть його до нормальної робочої температури.
5. Діагностичний пристрій повинен показувати нормальні обороти двигуна.

Крок 3 – перевірте опір внутрішнього резистора

Цей крок призначений для датчиків із внутрішнім резистором. Це залежить від моделі автомобіля.

1. Поверніть ключ запалення у положення "OFF".
2. Від'єднайте роз'єм джгута проводів від датчика.
3. Виміряйте значення опору внутрішнього резистора (стандартне значення опору: 49-100 кОм).
4. Знову підключіть роз'єм джгута проводів датчика.

Якщо значення опору неправильне, замініть датчик детонації та перейдіть до кроку 7. Якщо опір у порядку, перейдіть до наступного кроку.

Крок 4 – перевірте напругу від датчика

1. Вимкніть запалювання.
2. Від'єднайте роз'єм від датчика.
3. Послабте гвинт кріплення, зніміть датчик з двигуна.
4. Візьміть електронний мультиметр і налаштуйте його на вимір постійної напруги (DC), аж до мінімальної межі виміру (200 мВ).
5. Підключіть мультиметр до датчика, використовуючи переважно затискачі типу "крокодил".
6. Візьміть гайковий ключ. Злегка постукайте датчиком і спостерігайте за зміною напруги на мультиметрі. Ви також можете затиснути ДД у лещатах і постукати по ньому, не побоюючись пошкодити датчик.

Якщо напруга на мультиметрі не зміниться, датчик, швидше за все, несправний і його слід замінити.

Крок 5 – перевірте проводку від датчика до ЕБУ

1. Вимкніть запалювання.
2. Від'єднайте роз'єм від датчика.
3. Від'єднайте роз'єм джгута проводів ЕБУ.
4. Зверніться до електричної схеми автомобіля і знайдіть контакти MA на джгуті проводів ЕБУ.
5. Виміряйте опір дроту 1.
6. Виміряйте опір дроту 2.

Опір має бути менше 0,5 Ом. Якщо індикатор показує "OL", ланцюг має обрив, який слід усунути.

Крок 6 - перевірте ланцюг живлення ЕБУ

1. Перевірте ланцюг живлення ЕБУ.
2. Перевірте ланцюг заземлення ЕБУ.

Крок 7 - скиньте помилку OBD-2

1. Підключіть діагностичний пристрій для сканування.
2. Встановіть ключ запалення у положення "ON".
3. Очистіть код помилки.
4. Запустіть двигун і дайте йому попрацювати на холостому ході щонайменше 5 хвилин.
5. Їздіть щонайменше 10 хвилин.
6. Прочитайте інформацію про несправність із блоку керування, щоб переконатися, що несправність не повертається.

Відео про те, як перевірити датчик детонації.

Висновок

DD використовується виявлення стану детонації в двигуні. ЕБУ використовує цей сигнал для керування моментом запалювання.

Датчик детонації зазвичай встановлюється у блоці циліндрів чи головці блоку циліндрів. Датчики випускаються у вузькосмуговому (резонансному) та широкосмуговому виконанні.

Перевірка датчика детонації зазвичай включає: зчитування зворотного зв'язку з датчика, перевірку робочої напруги, перевірку проводки між датчиком та ЕБУ, вимірювання опору датчика і т.д.

• Як встановити сухий фен на камаз
• Нагрівник повітряний планар
• Установка автономних обігрівачів планар
• Автономний обігрівач «Планар»
• Бінар, Теплостар та Планар: підігрівач двигуна та салону
• Установка планар своїми руками
• Ventkam.ru Ремонт автономних обігрівачів Eberspacher своїми руками Ventkam.ru
• Автономка планар ремонт своїми руками
• Автономка димить білим димом і не запускається
• Помилка 37 у Бінар 5s – як розблокувати підігрівач

Датчик детонації – для чого він потрібен і як перевірити його роботу

Датчик детонації – це важливий елемент системи керування двигуном внутрішнього згоряння, який реєструє будь-які зміни у його роботі. Він застосовується виявлення акустичних коливань, які у виникненні явища детонації в двигуні.За допомогою даних, що передаються датчиком на електронний блок керування (ЕБУ), регулюється момент запалювання. Коли відбувається детонація, запалення затримується досі усунення проблеми, після чого поступово відновлюється його початкова синхронізація. Якщо датчик несправний, порушується зворотний зв'язок і ЕБУ починає працювати некоректно.

Принцип роботи датчиків детонації

Процес детонації чи мікровибуху у двигуні внутрішнього згоряння незмінно супроводжується виникненням вібрації певної частоти. Датчик детонації фіксує навіть найменшу зміну роботи двигуна завдяки своїй чутливості до зовнішніх механічних впливів.

Усередині кожного датчика розташований п'єзоелемент, який перетворює механічні коливання, що виникають при детонації, електричні імпульси. Ці імпульси подаються на електронний блок управління (ЕБУ), який за встановленими алгоритмами обробляє сигнал. За певних показань ЕБУ починає змінювати режими для збереження працездатності двигуна.

Види датчиків детонації:

Резонансний датчик є бочкоподібним пристроєм і має один канал виведення. Він генерує напругу при коливаннях частот, що знаходяться в певному діапазоні, які повинні відповідати детонації двигуна. Спектр акустичних коливань, що утворюються внаслідок мікровибуху, розраховується заздалегідь. Датчик конструктивно налаштовується на необхідні коливання. І посилає сигнал контролеру лише за їх виявленні.

Частота коливань неоднакова і від різних чинників – діаметра поршня, конструкції двигуна та інших. Відповідно, і датчики теж встановлюватимуться з різними технічними характеристиками.Це створює незручність при їх використанні, тому в нових моделях машин вони використовуються набагато рідше.

Широкосмуговий датчик детонації має меншу чутливість, але надійніший і реєструє коливання частот у ширшому діапазоні. В основі його конструкції лежить п'єзоелемент, який перетворює будь-який механічний вплив на електричний імпульс. Змінювана напруга надходить на два канали виведення, що входять до конструкції датчика. Потім він передає весь діапазон електричних імпульсів блок управління. Там уся інформація обробляється за допомогою вбудованих алгоритмів. Потім приймається рішення про те, чи є кожне з коливань частот детонацією, що надходять. Вважається універсальним та підходить для будь-якого автомобіля. Застосовується для сучасних моделей машин набагато частіше за резонансний.

Способи перевірки датчика детонації

У деяких випадках блок керування може повідомити про помилку датчика, активувавши лампочку на панелі приладів. Перевірити його працездатність можна двома основними методами – механічним та за допомогою мультиметра.

Несправний датчик детонації негативно впливає на режим роботи двигуна, що веде до підвищеної витрати палива, проблем при запуску, втрат різних динамічних характеристик та інших проблем коректної роботи двигуна. Існує кілька варіантів діагностики датчика детонації. Для деяких з них знадобиться демонтаж пристрою, для інших знімати датчик із місця встановлення необов'язково.

Вимірювання напруги

Діагностика працездатності датчика здійснюється за допомогою мультиметра, який може бути як електронним, так і механічним. Перевірку можна провести на місці, але зручніше буде демонтувати датчик.Мультиметр ставиться у режим вимірювання постійної напруги. Потім щупи вимірювального приладу приєднуються до обох висновків датчика. Якість з'єднання має бути гарною, тому що від цього безпосередньо залежатиме результат перевірки. Деякі мультиметри мають малу чутливість і можуть не вловити слабкі стрибки напруги.

Після підключення потрібно просунути невеликий циліндричний предмет у центральний отвір датчика та натиснути на нього. Зусилля, що утворюється у внутрішньому металевому кільці, створить необхідну для перевірки напругу. Мультиметр без тиску повинен показувати нульове значення, а при збільшенні механічної дії показник повинен зростати пропорційно доданій силі. Є ще один варіант - покласти демонтований датчик на рівну поверхню, що має хорошу провідність звукових хвиль, а потім кілька разів постукати по датчику або біля нього. Показники напруги на вольтметрі, що відображаються, дозволять швидко оцінити коректність роботи датчика.

Аналогічно проводиться перевірка не демонтованого датчика. Для цього потрібно від'єднати його контакти та підключити до них мультиметр. Потім можна натиснути на датчик або постукати поруч із ним металевим предметом. Справний датчик зреагує на силу, що прикладається, і на мультиметрі відобразиться напруга, прямо пропорційна силі прикладеного впливу.

Так само можна перевірити і резонансний тип датчика. Вимірювальний прилад з'єднується з вихідним контактом та корпусом датчика. Після цього проводиться кілька ударів по корпусу та оцінюються показання на екрані мультиметра. Стрибкоподібні зміни напруги свідчать про хорошу роботу.Якщо вимірювальний прилад не реагує на механічну дію, потрібно провести випробування датчика іншим способом, щоб виключити слабку чутливість мультиметра.

Вимір опору

Обидва типи датчиків можна перевірити за допомогою вимірювання внутрішнього опору, увімкнувши мультиметр у відповідний режим. Правила проведення випробувань аналогічні до попереднього методу. Діагностика може проводитися в динамічному режимі, в процесі роботи пристрою або можна демонтувати його та покласти на рівну поверхню з гарною провідністю звукових коливань. При ударі по датчику або недалеко від нього значення опору при його справності зростатиме пропорційно доданій силі.

Діагностика датчика цим способом більш точна, тому що значення коливань опору набагато більші за коливання напруги. Існуюча ймовірність того, що мультиметр не відреагує на коливання через його низьку чутливість, повністю виключається.

В обох варіантах перевірки потрібно стежити не лише за числовими коливаннями напруги та опору, але й за тим, щоб ці показники поверталися до початкових цифр за відсутності механічного впливу. Якщо цього немає, то значить, датчик несправний і підлягає заміні.

Використання осцилографа для перевірки датчика

Діагностика цим методом найдостовірніша і дозволяє як визначити сам факт роботи пристрою, а й оцінити справність його складових елементів. Випробування проводять з демонтованим датчиком детонації.

Приєднується осцилограф до контактів датчика аналогічно мультиметру. Потім оцінюється форма амплітуди сигналу, що з'являється вимірювальному приладі. За відсутності звукових коливань осцилограф показуватиме пряму лінію.Але якщо постукати датчиком або біля нього, то прилад почне показувати сплески амплітуди, висота яких залежить від сили ударів.

Форма сигналу, що відображається, має важливе діагностичне значення. У датчику детонації, що справно працює, сигнал візуально являє собою одиничну піку з гладкими краями. У разі відображення на пристрої декількох пік, а також якщо краї сигналу мають зазубрини, це часто говорить про некоректну роботу п'єзоелемента. І тут він підлягає заміні.

Як і попередніх варіантах випробувань, відсутність будь-яких змін сигналу під час механічного впливу, чи ситуація, коли він амплітуда не скорочується до своїх початкових значень за відсутності механічного впливу, свідчить про несправності датчика.

Перевірка на роз'ємі ЕБУ

Щоб здійснити таку перевірку, потрібно уважно вивчити електричну схему автомобіля, яка у кожної моделі індивідуальна, та знайти потрібний контакт роз'єму датчика детонації. Далі знімається колодка з блоку керування та знаходяться два потрібні контакти. Саме до них і приєднується мультиметр, який потрібно включити у режимі вимірювання постійної напруги з межею 200 мВ. Якщо щупи вимірювального приладу не під'єднуються безпосередньо, можна скористатися гнучкими проводами, щоб отримати надійний контакт. Потім потрібно постукати недалеко від датчика та оцінити значення вихідної напруги на мультиметрі.

При датчику, що справно працює, показники будуть змінюватися стрибкоподібно і при відсутності ударів повертатися до початкових значень. Перевага цього методу перевірки полягає в тому, що паралельно з працездатністю датчика перевіряється стан проводки.Це є важливим моментом, тому що з часом вона може пошкоджуватися з різних причин.

Тоді у проводах під впливом сторонніх магнітних і електричних полів з'являються різні сигнали, які пов'язані з роботою датчика детонації. Блок управління у разі працюватиме некоректно. Якість роботи контактів можна перевірити, згинаючи та посмикуючи дроти. Це дозволить виключити ситуацію, коли контакт нестабільний через механічні вібрації, що часто трапляється в місцях загортання проводів.

Перевірка датчика при працюючому двигуні

Найпростіший метод діагностики датчика детонації. Під час роботи двигуна на холостих обертах поруч із приладом завдають ударів металевими предметами. Датчик передає інформацію на блок управління, який за певними алгоритмами сприймає це механічне коливання як детонацію. І починає знижувати обороти двигуна, що чудово можна почути. Цей метод діагностики працює не завжди і залежить від особливостей окремої моделі автомобіля. Наприклад, у деяких машинах датчик працює тільки коли колінвал знаходиться в певному положенні.

У сучасних моделях ЕБУ має складні алгоритми, де рішення про можливу детонацію приймається на основі багатьох факторів: температура двигуна, швидкість руху, кількість обертів та інші. Таким чином, якщо обороти знизилися, то датчик повністю справний, якщо ні – потрібно скористатися іншими методами перевірки, щоб підтвердити чи спростувати отриманий результат.