Датчик детонации двигателя (устройство, неисправности и проверка)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 799

Содержание

1. Чем опасна детонация для двигателя?
2. Причины детонирования топлива
3. Принцип работы датчика детонации
4. Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.
5. Устройство датчика детонации
6. Предохранительные меры
7. Симптомы неисправности
8. Система самодиагностики
9. Проверка датчика детонации
10. Видео: Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто
11. Особенности V-образных ДВС
12. Рекомендации по замене датчика

Датчик детонации двигателя необходим для регистрации неправильного горения топливовоздушной смеси (ТВС). В случае неисправности ДД ECM (Engine Control Module) переводит мотор в аварийный режим, ограничивая мощность и скорость реакции на педаль газа.  Рассмотрим признаки неисправности датчика, его устройство и способы диагностики.

Чем опасна детонация для двигателя?

Для эффективного преображения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движения коленчатого вала максимальное давление в камере сгорания на такте рабочего хода должно достигаться примерно на 15-20° после верхней мертвой точки (ВМТ). При этом топливно-воздушная смесь поджигается дуговым разрядом искры зажигания, а скорость распространения фронта пламени не превышается 30-40 м/с.

В случае излишнего нагрева воздуха в конце такта сжатия, появления в камере сгорания частиц с излишне высокой температурой, топливная смесь самовоспламеняется. Скорость распространения фронта пламени при этом достигает 2000 м/с. Такой взрывообразный характер детонации приводит к повышенной нагрузке на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Последствия детонации:

• прогорание клапанов и поршня;
• разрушение поршневых перегородок;
• прогар прокладки головки блока цилиндров;
• локальный перегрев поршней, стенок цилиндров и связанная с этим потеря эластичности поршневых колец;
• ускоренный износ деталей ЦПГ. Взрывообразное горение разрушает масляную пленку, провоцируя сухое трение;
• оплавление электрода свечи зажигания.

Причины детонирования топлива

1. Несоответствие октанового числа бензина степени сжатия в двигателе.
2. Низкое калильное число свечей зажигания. Самовоспламенение ТВС происходит от контакта с раскаленным электродом.
3. Ранний угол опережения зажигания.
4. Отложения в камере сгорания. При большом скоплении нагара на поршнях и клапанах уменьшается площадь камеры сгорания, что естественным образом ведет к увеличению степени сжатия. Детонация может появиться еще и вследствие контакта ТВС с перегретыми частичками масляных отложений.
5. Слишком бедная смесь. Избыток воздуха ускоряет окислительную реакцию топлива с кислородом и повышает риск самовоспламенения смеси.

Принцип работы датчика детонации

Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.

Работа датчика основывается на характеристике пьезоэлектриков преобразовывать воздействующую на них механическую энергию давления в разность потенциалов на их противоположных сторонах. Ударная волна, возникающая при детонировании, приводит к вибрациям стенок двигателя и деформации пьезоэлемента. Изменение формы последнего провоцирует появление напряжения, которое используется как выходной сигнал датчика детонации. Величина напряжения прямо пропорциональна силе вибраций, воздействующих на чувствительный элемент.

В зависимости от типа электронной схемы, использующейся для усиления и преобразования сигнала, различают резонансные и широкополосные датчики. Первый тип измерителя предполагает превышение порогового уровня лишь на одной (резонансной) частоте детонирования. Такие датчики устанавливались на ранних версиях ВАЗовских моторах с инжекторной системой питания. В широкополосных измерителях амплитуда выходного напряжения превышает пороговый уровень в определенном диапазоне частот, возникающих в двигателе при детонации.

Устройство датчика детонации

Устройство широкополосного датчика детонации:

1. Контактные шайбы, являющиеся выводами для регистрации напряжения.
2. Пьезоэлемент.
3. Инерционная масса, воздействующая при вибрациях на чувствительный элемент.
4. Тарельчатая пружина, обеспечивающая прилегание инерционной массы к чувствительному элементу.
5. Болт крепления.
6. Корпус.
7. Электрический разъем.

Устройство ДД резонансного типа:

• корпус с резьбой;
• пьезоэлектрический кристалл;
• пружина;
• шунтирующий резистор;
• электрический разъем;
• подвижная опора;
• резистор.

Датчик детонации двигателя стоит непосредственно в блоке, вблизи одного из цилиндров. На V-образных моторах датчиков будет как минимум 2 – по одному на каждую ГБЦ соответственно.

Предохранительные меры

Сигнал с датчика подается в ECM. Детонация в двигателе является причиной для резкого отката угла опережения зажигания в сторону запаздывания. При следующих циклах работы мотора угол ступенчато уменьшается до тех пор, пока снова не будет зарегистрировано детонационное сгорание. Нередко, когда двигатель детонирует, происходит не только откат УОЗ (угол опережения зажигания), но и обогащение топливовоздушной смеси. Таким образом удается подстраиваться под изменяющиеся параметры работы, удерживая двигатель в зоне наибольшей эффективности.

Симптомы неисправности

В случае поломки датчика двигатель переходит в аварийный режим, выставляя поздний УОЗ. Неисправность датчика детонации проявляется потерей мощности, увеличенным расходом топлива, провалами при резком нажатии на газ. Если мотор по какой-то причине не переведен в аварийный режим, при движении под нагрузкой и попытках резких ускорений вы услышите характерный металлический дребезг.

Система самодиагностики

Поскольку датчик детонации влияет на исправность двигателя, ECM современных автомобилей имеет развитую систему самодиагности. ЭБУ двигателя не только регистрирует детонационное сгорание, но и «слушает» фоновый шум работающего двигателя. Если уровень шума с датчика детонации ниже порогового значения в течение 10 с и более, в энергонезависимой памяти ЭБУ регистрируется ошибка датчика. Каждому типу регистрируемой неисправности присваивается определенный код, который может быть считан диагностическим прибором.

Благодаря резистору, встроенному в схему управления, ECM способен определить обрыв цепи и короткое замыкание на массу. При этом возможна как неисправность датчика детонации, так и проблема с проводкой. Поскольку сигнал датчика важен не только для сохранения мотора, но и для контроля уровня токсичности выхлопных газов, ошибки по нему сопровождаются загоранием на приборной панели лампы Check Engine.

Проверка датчика детонации

Сигнал ДД представляет собой синусоиду с определенной частотой и амплитудой. Датчик не требует питания и не пропускает через себя ток, поэтому проверить его обычным мультиметром можно только на предмет обрыва встроенного шунтирующего резистора (защищает цепь от короткого замыкания).

Адекватная проверка датчика детонации возможна только с помощью осциллографа. Диагностировать датчики можно без снятия с автомобиля. Для этого подключитесь к сигнальному выводу и нанесите 3 точных удара металлическим предметом вблизи датчика. Сигнал должен быть без провалов и с четко выраженными затухающими колебаниями. Потеря сигнала свидетельствует о дребезге контактов внутри измерителя.

Видео: Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто

Особенности V-образных ДВС

В случае ошибки на один из датчиков детонации необходимо поменять их разъемы местами. Если доступ к датчикам затруднен, изучите электрическую схему. Вероятно, что провода от датчиков приходят на общий коннектор. Разъединив разъем, вы сможете обмануть ЭБУ двигателя, установив соответствующие перемычки между «папой» и «мамой».

Удалите ошибки с памяти ECM, запустите и прогрейте двигатель. Проведите тестовую поездку для возобновления кода неисправности (на приборной панели загорится Check Engine).

Если ошибка с Bank 1 изменилась на Bank 2 и наоборот, значит, проблем с проводкой от измерителя к блоку управления нет, а неисправность в самом датчике. В случае сохранения ошибки по одной и той же ГБЦ следует прозвонить проводку на предмет обрыва. Для этого воспользуйтесь мультиметром в режиме омметра. Один из щупов подключите к проводу разъема со стороны датчика, а второй к его ответной части, приходящей на ЭБУ. Проверьте, не замкнул ли сигнальный провод на массу. Для теста один из щупов подключите к сигнальному выводу разъема датчика, а вторым коснитесь массовой клеммы АКБ. Сопротивление незамкнутого провода должно быть больше 20 мОм.

Рекомендации по замене датчика

Поскольку датчик детонации двигателя нужен для регистрации вибраций стенок блока цилиндров, при его установке важно соблюсти рекомендованный производителем момент затяжки. Неплотное прилегание, грязь между привалочными плоскостями либо превышенное усилие затяжки приведут к искажению сигнала и возобновления ошибки.

Печать

	Реставратор для пластика и кожи 5 минут и салон авто как новый.  Посмотрите фото до и после		1490 р.
	Набор для ремонта стекла Ремонт стекла авто своими руками. Спасает от трещин и сколов.		1690 р.
	Зеркало видеорегистратор Vehicle Blackbox DVR видеорегистратор + зеркало заднего вида + камера заднего вида + датчик движения + технология Dual cam + G-Sensor…		1990 р.
	Зеркало — бортовой компьютер 12в1 — видеорегистратор, GPS-навигатор, камера, интернет, радар, FM, G-sensor…		1990 р.
	Авточехлы из экокожи Салон будет как новый! Легко чистятся, не трутся, не рвутся.		3990 р.

Датчик детонации

10.08.2014 / 18.05.2015   •   4405 / 819

Датчик детонации служит для контроля степени детонации и жёсткости сгорания при работе двигателя внутреннего сгорания. Датчик устанавливается на блоке цилиндров двигателя и предназначен для преобразования механических вибраций двигателя в электрический синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна мощности вибраций.

Информация датчика позволяет блоку управления откорректировать угол опережения зажигания На бензиновых двигателях или величину пред впрыска На дизельных двигателях до устранения детонационных стуков в двигателе.
Датчик представляет пьезоэлектрический акселерометр с пьезоэлектрической пластиной, который под действием механических вибраций вырабатывает ЭДС (напряжение) переменного тока.
Чем больше амплитуда и частота колебаний, тем выше напряжение. Амплитуда выходного сигнала датчика максимальна на частоте детонационных стуков в двигателе в диапазоне 5…6 кГц.

Когда напряжение на выходе датчика превышает заданный уровень, соответствующий определенной степени детонации, электронный блок управления корректирует характеристику работы зажигания или впрыска. Таким образом, достигается оптимальная характеристика работы системы для конкретных условий эксплуатации.

При неисправности датчика детонации (отсутствии сигнала) на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампа, двигатель при этом продолжает работать.

КОРРЕКТИРОВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВПРЫСКА
Датчик детонации используется для корректировки расхода при предварительном впрыске для каждой форсунки при
помощи замкнутого контура. Данный метод является самонастраивающимся и обеспечивает корректировку возможных отклонений форсунок с течением времени.
Принцип использования Датчик детонации основан на определении шумов при горении. Датчик установлен на блоке таким образом, чтобы получать наилучший сигнал от всех цилиндров. Чтобы получать одинаковый ответный сигнал от цилиндров, расположенных рядом с Датчиком детонации и на отдалении от него, входные сигналы обрабатываются для определения переменной, характеризующей интенсивность горения. Данная переменная представляет собой соотношение между интенсивностью фонового шума и шума от горения. Использование соотношения на основе фонового шума двигателя позволяет преодолеть разницу интенсивности шума в разных местах, связанную с центральным расположением акселерометра.

• Первая зона измерения служит для установления уровня фонового шума сигнала акселерометра для
каждого цилиндра. Данная зона поэтому должна соответствовать моменту времени, когда горение
отсутствует.
• Вторая зона измерения служит для измерения интенсивности шума от предварительного горения. Ее расположение должно быть таким, чтобы измерялись только шумы, создаваемые при предварительном впрыске. Поэтому она устанавливается непосредственно перед основным впрыском.

Расчет минимального импульса

Производится расчет минимального импульса, начиная с которого может происходить горение.

Импульсы ниже минимального импульса не вызывают горения, так как при этом время срабатывания обмотки слишком мало для поднятия иглы форсунки. Для определения этого минимального импульса система постепенно увеличивает импульс предварительного впрыска (в приращениях по несколько мс), от 0 мс до значения, которое вызывает горение при предварительном впрыске. После определения данного значения импульса, оно вычитается из физического значения индивидуального кода коррекции форсунки и записывается в ЭБУ. При данной процедуре корректировки, в зависимости от версии, может быть получено от 2 до 6 значений корректировки для каждой форсунки, которые применяются в зависимости от давления топливной рампы. Данные значения корректировки затем прибавляются к запрашиваемым значениям импульсов, чтобы компенсировать отклонение системы.

Принцип корректировки предварительного впрыска, соответственно, заключается в определении минимального импульса. Она выполняется периодически в определенных условиях работы двигателя.

По окончании корректировки, новое минимальное значение импульса заменяет значение, полученное при предыдущей корректировке. Первое значение минимального импульса задается корректировочным кодом форсунки. Последующие значения задаются системой, которая определяет новый минимальный импульс и применяет его, определяя разницу между измеренным и номинальным импульсом. Каждая корректировка может впоследствии обновляться при помощи замкнутого контура минимального импульса в зависимости от изменения характеристик форсунки. Такое обновленное значение записывается в энергонезависимую память. Вместе с тем, акселерометр не позволяет измерять количество впрыскиваемого топлива. Он позволяет только точно измерять значение длительности импульса, начиная с которого форсунка осуществляет впрыск.

Примечание:
Стандарт с 2 акселерометрами для версий Евро 5. На двигателе с 4 цилиндрами,
каждый акселерометр будет отслеживать только 2 цилиндра; цель заключается в как можно более точном
определении уровня шума при горении и предотвращении помех из других мест, для максимально точных
корректировок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УТЕЧЕК В ЦИЛИНДРЕ
Датчик детонации также используется для определения форсунок, заблокировавшихся в открытом положении. Принцип их выявления основан на отслеживании сигнала акселерометра. В случае утечки из форсунки, накопленное топливо самовоспламеняется, если в цилиндре создаются необходимые для воспламенения условия по температуре и давлению (высокие обороты, высокая нагрузка и незначительная утечка). Данное горение начинается приблизительно за 20 градусов до верхней мертвой точки, т.е. задолго до горения, вызываемого основным впрыском. В связи с этим, уровень сигнала акселерометра значительно увеличивается в зоне измерения шума. Именно это увеличение позволяет выявлять утечки. Пороговое значение, после которого фиксируется неисправность, определяется как процент от максимального значения уровня сигнала акселерометра. В связи с серьезностью последствий неисправности, система ее выявления должна быть исключительно надежной. При этом увеличение уровня сигнала акселерометра может быть следствием нескольких причин:

• Слишком большой величины предварительного впрыска.
• Попаданием горения основного впрыска в зону измерения шума (из-за слишком большого опережения или
расширения зоны измерения шума).
• Утечки топлива из форсунки вследствие недостаточной герметичности.
В случае, если уровень сигнала Датчикf детонации становится слишком большим, система в первую очередь
ограничивает расход при предварительном впрыске и задерживает основной впрыск. Если, несмотря на данные
действия, уровень сигнала остается повышенным, это означает, что имеется реальная утечка; ЭБУ фиксирует
ошибку, и происходит остановка двигателя.

ВЫЯВЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ Датчик детонации
Данная процедура позволяет выявлять неисправность датчика, либо проводки, соединяющей датчик с ЭБУ. Она основана на определении наличия горения. На оборотах холостого хода, зона измерения шума сдвигается на горение, вызываемое основным впрыском. Если уровень сигнала увеличивается, это означает, что акселерометр работает исправно; в противном случае, фиксируется ошибка работы датчика. В случае определения указанной ошибки, ЭБУ отключает предварительный впрыск и сбрасывает давление в аккумуляторе.

Датчик детонации: что это и как работает?

Датчик детонации — это то, о чем вы, вероятно, даже не слышали, если только ваш механик не сказал вам, что есть проблема.

И нет, это не то, что предупредит вас, когда коммивояжёр собирается прервать вас во время просмотра футбола в субботу днём — у него есть гораздо более важная работа.

Датчик детонации предназначен для «прослушивания» того, что происходит внутри двигателя, и передачи этой информации в блок управления двигателем (ECU), который затем корректирует синхронизацию по мере необходимости.

Обычно он расположен сбоку на блоке цилиндров, но также может располагаться на головке блока цилиндров или впускном коллекторе. Почему он называется датчиком детонации? Пришло время заняться техникой!

Возможно, вы заметили, что ваш двигатель может издавать странные звуки при ускорении. Это может звучать как дребезжание или постукивание, похожее на шарикоподшипник в баллончике с краской. детонация или искровой стук.

Это происходит, когда карманы воздушно-топливной смеси внутри двигателя воспламеняются до того, как свеча зажигания зажжется.

Это создает меньшие взрывы внутри цилиндра, что увеличивает давление на поршень.

Если это происходит часто, это может привести к повреждению верхней части поршня, а также внутренней части цилиндра.

В крайних случаях это может привести к катастрофическому отказу двигателя.

Работа датчика детонации состоит в том, чтобы уловить эти события и уменьшить синхронизацию двигателя (также известную как замедление опережения зажигания), чтобы предотвратить любое повреждение этих компонентов.

Датчик детонации работает по электрическому принципу, используя пьезоэлектрический кристалл, который создает напряжение при вибрации.

Когда ЭБУ обнаруживает это напряжение, он знает, что двигатель испытывает детонацию, и уменьшает время до тех пор, пока кристалл не перестанет вибрировать.

Этот цикл повторяется сотни раз в секунду, так как ECU постоянно контролирует и регулирует синхронизацию, чтобы обеспечить максимальную мощность и эффективность использования топлива, не вызывая повреждения двигателя.

При выходе из строя датчика детонации ЭБУ больше не сможет точно контролировать синхронизацию для предотвращения детонации, поэтому автоматически ограничивает производительность двигателя в целях безопасности.

Это известно как «автоматический» режим, и вождение в таком состоянии может сделать вас уязвимым на дороге.

Вы также увидите индикатор двигателя на приборной панели, указывающий на наличие проблемы.

Экономия топлива также пострадает, если датчик детонации работает неправильно, так как ECU будет добавлять больше топлива, чтобы предотвратить преждевременное зажигание.

Вы можете спросить себя, есть ли способ предотвратить детонацию? Ответ положительный.

Самый простой способ — использовать топливо с более высоким октановым числом, также известное как топливо премиум-класса.

Это топливо имеет более высокую температуру сгорания, чем топливо с более низким октановым числом, поэтому меньше вероятность преждевременного воспламенения.

Поддержание вашего автомобиля в хорошем состоянии также является ключом к предотвращению этой проблемы, поэтому своевременное техническое обслуживание и использование правильных запчастей и смазочных материалов для вашего автомобиля заставят ваш двигатель петь вместе и предотвратят ужасный стук!

Если бы только он мог что-то сделать с этим надоедливым продавцом.

Важность датчика детонации в вашем автомобиле От лучшего механика в Карролтоне

Транспортные средства — более хрупкие машины, чем можно было бы подумать. Поскольку они обычно настолько долговечны, вы удивляетесь, как одна деталь может полностью испортить весь автомобиль. Система любого автомобиля состоит из взаимосвязанных частей. Каждый выполняет жизненно важную функцию, которая помогает вашему автомобилю работать в оптимальных условиях. Когда один терпит неудачу, это производит эффект домино, который в конечном счете приводит к отказу других его частей.

Так обстоит дело с датчиком детонации автомобиля. Это имеет решающее значение в работе двигателя, и, как мы все знаем, бомж двигателя означает, что вам нужно ехать на автобусе на работу. Никто этого не хочет, поэтому важно отремонтировать датчик детонации, когда возникают проблемы, прежде чем может начаться эффект домино.

В этой статье вы узнаете о:

● Что такое датчик детонации и для чего он нужен
● Почему это так важно
● Предупреждающие признаки отказа датчика детонации
● Что делать при отказе датчика

Что такое датчик детонации и для чего он нужен?

Когда ваш автомобиль издает «стук» , это означает, что воздух и топливо воспламеняются перед свечами зажигания . Это опасно, так как увеличивает давление воздуха в цилиндре больше, чем обычно. Это может привести к пробиванию поршней в двигателе и в некоторых ситуациях вызвать серьезные повреждения.

Датчик детонации автомобиля представляет собой небольшую цилиндрическую деталь, обнаруживающую нарушения и сбои в работе двигателя. Его работа состоит в том, чтобы сообщить компьютеру автомобиля , когда происходят эти нарушения, чтобы он мог скорректировать время сгорания.

Почему важны датчики детонации

Датчики детонации жизненно важны для работы вашего автомобиля, поскольку они предотвращают повреждение двигателя из-за слишком высокого давления воздуха, вызванного 0053 воздушно-топливная смесь упомянутая выше.

Если двигатель серьезно поврежден, ваша машина сломается. Это неудобно для вас, конечно, но также опасно и дорого исправлять. Прежде чем вы это узнаете, неисправный датчик детонации может оставить ваш кошелек пустым и может поставить вас в тяжелую ситуацию с отсутствием легкого доступа к транспорту.

Предупреждающие признаки отказа датчика детонации в вашем автомобиле

Если датчик детонации в вашем автомобиле неисправен или выходит из строя, вы столкнетесь с комбинацией этих симптомов. Они предупредят вас о том, что есть проблема и что вам нужно исправить ее, как только сможете.

● Двигатель будет издавать стук. Это наиболее очевидный признак, который вам следует искать, поскольку задача датчика детонации состоит в том, чтобы этого не произошло.
● Двигатель пропускает зажигание.
● Ваш автомобиль будет вибрировать при ускорении. Это может быть связано с рядом разных причин, но в сочетании с другими вы можете заподозрить, что датчик детонации неисправен.
● Ваш расход топлива снижен. Если вы обнаружите, что останавливаетесь для заправки чаще, чем обычно, проезжая те же расстояния и скорости, ваш датчик детонации может выйти из строя.
● Горит контрольная лампа двигателя . Иногда автомобилям требуется несколько раз, чтобы зарегистрировать эту неисправность и включить предупреждающий символ, поэтому сначала ищите другие признаки.

Что делать, если датчик детонации выходит из строя

Если датчик детонации в конечном итоге выходит из строя, что, естественно, происходит со всеми деталями автомобиля, вам следует немедленно найти механика, которому вы можете доверить ремонт любого полученного повреждения и заменить деталь до того, как произойдет что-то серьезное. бывает.

Если вы являетесь владельцем BMW, вы не можете просто доверять кому-либо, чтобы он сделал работу правильно с первого раза, не взимая с вас нелепые суммы денег, которые вам не нужно тратить. Если вы хотите получить лучший уход за цену, которую вы платите, вам следует обратиться к квалифицированному механику в Ultimate Bimmer Service. Наши сертифицированные мастера имеют 30 лет опыта обслуживания автомобилей BMW, что больше, чем может предложить вам большинство конкурентов.

В дополнение к замене неисправного датчика детонации, мы можем диагностировать любые другие проблемы, осмотреть ваш BMW и предоставить ему необходимый ремонт или регулярное техническое обслуживание.