Датчик детонации

В этой статье описано все, что вам нужно знать о типах, принципе работы, функциях и методах диагностики и проверки датчиков детонации. Мы обсудим симптомы неисправных датчиков и предоставим вам подробные шаги и методы их обнаружения.

Что такое детонация?

В бензиновых двигателях для воспламенения топливно-воздушной смеси используются свечи зажигания. Пламя непрерывно распространяется в воздушно-топливной смеси.

Во время распространения пламени, если давление аномально возрастает, в некоторых случаях смесь воспламеняется сама по себе, не дожидаясь прихода пламени, вызывая мгновенное взрывное возгорание. Это явление называется детонацией.

Если нормальная скорость распространения фронта пламени составляет около 30 м/с, то при детонации пламя распространяется в десять раз быстрее, до 2000 м/с.

Детонация (от франц détoner — «взрывать» и лат detonare — «греметь») — режим горения, при котором по веществу распространяется ударная волна.

Сгорание в двигателе представляет собой сложный процесс и поэтому требует достаточно точного проектирования и контроля. Небольшая ошибка управления или отклонение от нормы вызовут ненормальное сгорание. Стук — это ненормальное сгорание.

Проще говоря, детонация – это воспламенение смеси в ненужный момент (обычно раньше положенного) в неположенном месте.

Для чего нужен датчик детонации

В двух словах, датчики детонации (KDS) — это датчики вибрации, хорошо подходящие для обнаружения структурных акустических колебаний. Это может произойти при преждевременном или непреднамеренном воспламенении смеси.

ДД — это своеобразный микрофон, с помощью которого блок управления (ЭБУ) «слушает» работу двигателя. Датчик преобразует детонацию двигателя в электрический сигнал. Контроллер использует этот сигнал для противодействия детонации, регулируя угол опережения зажигания.

Как только детонация обнаружена, ECU будет постепенно замедлять зажигание до тех пор, пока детонация не будет устранена. Как только детонация устранена и больше не повторяется, ЭБУ постепенно восстанавливает первоначальный угол опережения зажигания. Это называется управлением по замкнутому контуру с обратной связью.

Поэтому датчик детонации — это специальный «микрофон» для ЭБУ, выполняющий роль обратной связи при регулировке угла опережения зажигания.

При неисправности в ДД вышеописанное управление с обратной связью не работает. Чтобы предотвратить повреждение, вызванное детонацией двигателя, ЭБУ сохраняет соответствующий DTC и задерживает опережение зажигания каждого цилиндра на определенную величину (Toyota запаздывает на 8°, Volkswagen на 15°). В это время мощность двигателя и экономичность снизятся.

Типы датчиков, конструкция

Есть два типа датчиков детонации.

Узкополосные или резонансные

Датчик этого типа предназначен для выработки напряжения при колебаниях в определенном диапазоне частот. То есть плата (ее вес, размер, крепление и т.д.) обеспечивает необходимый уровень напряжения только в определенном диапазоне частот.

Все это рассчитано на поршневую группу двигателя. Поэтому разное количество датчиков на разных двигателях (диаметр поршней разный), датчики детонации тоже будут разные.

Широкополосные

Эти датчики регистрируют колебания в более широком диапазоне. Они дешевле, надежнее, но обработка сигнала у них сложнее.

Внутри ДД находится тороидальный пьезокерамический элемент с присоединенной массой. Корпус реагирует на вибрацию, вызванную детонацией двигателя, что, в свою очередь, вызывает движение пьезокерамического элемента, генерирующего электрический сигнал. Этот сигнал используется блоком управления двигателем.

Где находится датчик детонации

Датчик детонации крепится к блоку цилиндров или головке цилиндров (как показано) под впускным коллектором.

В зависимости от конструкции DD либо крепится болтами к двигателю, либо вкручивается в него. Например, на 4-цилиндровом двигателе датчик обычно устанавливается между 2 и 3 цилиндрами.

В четырехцилиндровых двигателях используется датчик детонации, так как он может легко контролировать работу всех цилиндров. По мере увеличения количества цилиндров требуется больше датчиков.

Чаще всего датчики детонации делят на группы. Например, на шестицилиндровом двигателе датчик 1 может соответствовать цилиндрам 1–3, а датчик 2 — цилиндрам 4–6.

Подробнее: Что такое банк 1 и банк 2, датчик 1 и датчик 2 (банк 1, банк 2, датчик 1, датчик 2)

Признаки неисправности

Вот некоторые из наиболее распространенных симптомов датчика детонации, на которые следует обратить внимание.

Контрольная лампа Check Engine

Одним из первых симптомов, которые вы можете заметить, является индикатор Check Engine на приборной панели. Вы должны серьезно отнестись к этому раннему предупреждению и проверить свой автомобиль до того, как проблема усугубится.

Конечно, есть много причин, по которым может загореться Check Engine, и неисправный жесткий диск — одна из них. Какой бы ни была причина, вы не должны игнорировать ее слишком долго, иначе это может иметь катастрофические последствия для вашего двигателя.

Громкие звуки из двигателя

Когда датчик детонации начинает работать со сбоями, вы слышите громкие звуки, исходящие от двигателя, которые напоминают стук. Чем дольше вы оставите эту проблему включенной, тем громче будут эти звуки.

Этот шум возникает из-за неправильного воспламенения топливовоздушной смеси внутри цилиндра.

Высокий расход топлива

Если вы заметили, что проезжаете меньше километров на 1 литре, то причиной этому может быть неисправный датчик детонации. Опять же, есть много причин, по которым у вас может быть высокая экономия топлива.

Но если есть и другие симптомы в сочетании с повышенным расходом топлива, то это еще один повод полагать, что ДД неисправен.

Плохое ускорение

Когда вы нажимаете на газ, а автомобиль не разгоняется так быстро, как раньше, возможно, неисправный датчик детонации мешает эффективному ускорению. Вы можете быть уверены в этом, если у вас уже есть три вышеуказанных симптома.

Машина дёргается

Худшие симптомы неисправного датчика — это повреждение внутренних частей двигателя. Если вы позволите этой проблеме обостриться, не заменив неисправный датчик детонации, ваш автомобиль начнет сжиматься все больше и больше.

Может быть даже запах гари, исходящий от двигателя и проникающий в салон. Любая дальнейшая эксплуатация автомобиля в таком состоянии может привести к выходу из строя всего двигателя.

Как проверить датчик детонации, пошаговое руководство

При отказе ДД формируется код неисправности Р0324 (неисправность системы контроля детонации) и Р0325 (неисправность датчика детонации). Ошибки можно считать самостоятельно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Сигнал обратной связи датчика детонации на ЭБУ обеспечивает наиболее оптимальный угол опережения зажигания, наилучшую работу системы зажигания, а также предотвращает повреждение двигателя из-за детонации.

Напряжение сигнала переменного тока, генерируемого 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 слишком велик или слишком мал, будет установлен диагностический код.
3. Проверьте поверхность датчика на наличие заусенцев, повреждений и посторонних предметов.
4. Датчик детонации следует держать подальше от шлангов двигателя, кронштейнов и проводки.
5. Если какой-либо из них неисправен, разберитесь с неисправной деталью и перейдите к шагу 7. Если все хорошо, переходите к следующему шагу.

Шаг 2 — посмотрите обороты двигателя сканером

1. Подключите диагностический прибор к разъему OBD-2.
2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
3. Выбираем «Двигатель»/«Читать поток данных»/«Сигнал от датчика детонации 1».
4. Запустите двигатель и доведите его до нормальной рабочей температуры.
5. Диагностический прибор должен показывать нормальные обороты двигателя.

Шаг 3 — проверьте сопротивление внутреннего резистора

Этот шаг предназначен для датчиков с внутренним резистором. Это зависит от модели автомобиля.

1. Поверните ключ зажигания в положение «ВЫКЛ».
2. Отсоедините разъем кабеля датчика.
3. Измерьте значение сопротивления внутреннего резистора (стандартное значение сопротивления: 49-100 кОм).
4. Подсоедините разъем жгута датчика.

Если значение сопротивления не соответствует норме, замените датчик детонации и перейдите к шагу 7. Если сопротивление в норме, перейдите к следующему шагу.

Шаг 4 — проверьте напряжение от датчика

1. Выключите зажигание.
2. Отсоедините разъем датчика.
3. Отверните болт крепления, снимите датчик с двигателя.
4. Возьмите электронный мультиметр и перенесите его на измерение постоянного напряжения (DC) до минимального предела измерения (200 мВ).
5. Подсоедините к датчику мультиметр, лучше использовать зажимы типа «крокодил».
6. Возьмите КЛЮЧ. Слегка постукивая по датчику, отметьте изменение напряжения на мультиметре. Также ДД можно зажимать в тиски и нарезать резьбу, не опасаясь повредить датчик.

Если напряжение на мультиметре не меняется, скорее всего датчик неисправен и требует замены.

Шаг 5 — проверьте проводку от датчика до ЭБУ

1. Выключите зажигание.
2. Отсоедините разъем датчика.
3. Отсоедините разъем жгута проводов ЭБУ.
4. На электросхеме вашего автомобиля найдите контакты DD на колодке проводки контроллера.
5. Измерьте сопротивление 1 провода.
6. Измерьте сопротивление 2-х проводов.

Сопротивление должно быть менее 0,5 Ом. Если на приборе отображается «OL», значит, в цепи есть обрыв, который необходимо устранить.

Шаг 6 — проверьте цепь питания ЭБУ

1. Проверьте цепь питания ЭБУ.
2. Проверьте цепь массы ЭБУ.

Шаг 7 — сбросьте ошибку OBD-2

1. Подключить диагностический сканер.
2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
3. Сотрите код неисправности.
4. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу не менее 5 минут.
5. Педаль не менее 10 минут.
6. Считайте ошибки блока управления еще раз, чтобы убедиться, что неисправность не возвращается.

Вывод

DD используется для определения статуса детонации в двигателе. ЭБУ использует этот сигнал для управления моментом зажигания.

Датчик детонации обычно устанавливается на блоке или головке блока цилиндров. Датчики бывают узкополосными (резонансными) и широкополосными.

Проверка датчика детонации обычно включает в себя: считывание данных обратной связи датчика, проверку рабочего напряжения, проверку проводки между датчиком и ЭБУ, измерение сопротивления датчика и т д