Признаки поломки датчика детонации
Признаки неисправности датчика детонации
Под детонацией в автомобильном двигателе подразумевают, самопроизвольное воспламенение воздушно-топливной смеси без участия электрической искры. Это явление очень вредное для двигателя и собственно датчик детонации призван бороться с этой проблемой.
Возникает детонация топливно-воздушной смеси при достаточно высоком давлении. Характерно, что чем ниже октановое число бензина, тем меньшее давление требуется для детонации. Но не только октановое число может стать причиной возникновения детонации в моторе. Бывает, что у двигателя есть предрасположенность к подобной проблеме из-за конструктивных особенностей. Температурный режим и другие факторы эксплуатации мотора, так же могут приводить к возникновению детонации.
Детонация негативно влияет не только на саму работу двигателя, но и на состояние поршневой группы и других частей силового агрегата. Поэтому конструкторы и инженеры стараются это явление всячески минимизировать или вообще избежать его появления. Именно для этого и был придуман датчик детонации.
Где найти датчик детонации?
Подавляющее большинство автовладельцев слышали о том, что в их машине есть датчик детонации, однако при этом значительная часть автовладельцев даже не представляет где его искать. И в случае возникновения неисправности именно недостаток этой информации может вызвать некоторые проблемы. В целом стоит отметить, что существует два типа датчиков, резонансные и широкополосные. Главным их отличием является принцип работы, но при этом конструктивное устройство никак не сказывается на месте расположения.
Ориентиром при поиске датчика детонации в подкапотном пространстве является масляный фильтр. Датчик детонации расположен чаще всего возле датчика масла. Однако, естественно, что в зависимости от модели транспортного средства, могут присутствовать индивидуальные особенности. Это значит, что в том случае, если у вас есть какие-либо сомнения или искомый элемент не удалось найти на привычном месте, разумно будет обратиться за помощью в инструкцию по эксплуатации вашей модели транспортного средства.
Бить аккуратно, но сильно: что такое датчик детонации и как его проверить без сканера?
Есть в автомобиле такой датчик – датчик детонации. Многие знают, что он существует, некоторые даже скажут, что он каким-то чудесным образом как-то следит за детонацией (назначение датчика выдаёт его название). А что дальше? Как он это делает и что будет, если он вдруг перестанет работать? И как узнать, что он не работает? Всё намного проще, чем кажется.
Что такое детонация и зачем за ней следить
Все знают, что для работы двигателя внутреннего сгорания требуется то самое сгорание – воспламенение топливной смеси. Для этого в бензиновом моторе есть свеча зажигания, которая поджигает смесь в конце такта сжатия.
Обычная скорость распространения фронта пламени составляет 30-50 м/с. Но иногда возникает такая штука, которая правильно называется сгорание во фронте ударной волны. В этом случае скорость сгорания может возрастать до 2000 м/с. Складывается ситуация, когда нормального распространения фронта пламени уже нет – есть взрыв. А это и есть детонация.
С точки зрения физики выглядит довольно занудно, но если упростить, то можно сказать, что нарушается порядок сгорания топливно-воздушной смеси. При детонации фронт пламени даже не успевает дойти до краёв камеры сгорания, и смесь там самовоспламеняется под действием возрастающих температуры и давления.
При детонации возникает звук, услышав который, было принято говорить про «стучащие пальцы». Разумеется, поршневые пальцы во время детонации не стучат – не те там зазоры. Звенеть начинают сами стенки камеры сгорания.
Ещё иногда с детонацией путают совсем уж другое явление, при котором мотор не хочет останавливаться после выключения зажигания сразу, а иногда даже может прокрутить «в обратку» (конечно, речь идёт в первую очередь о старых карбюраторных моторах). Само собой, это не детонация, а калильное зажигание – явление, при котором топливно-воздушная смесь загорается сама по себе от слишком горячих деталей (например, от перегретых свечей зажигания с неправильно выбранным калильным числом). Впрочем, если детонация зашла слишком далеко и мотор от неё страдает со слишком завидной регулярностью, она вполне может вызвать калильное зажигание – детонация приводит к перегреву мотора.
Детонация – штука очень вредная. Она вызывает колоссальные ударные нагрузки на детали ЦПГ, она вполне может разрушить и поршневые кольца, и сами поршни. А если не обращать на неё никакого внимания, то и блок.
Подробно о причинах детонации рассказывать не буду – есть риск надолго уйти в сторону от датчика детонации и потонуть в болоте ньютонианства и менделеевщины. Если коротко, причин много: от плохого или «неправильного» бензина с низким октановым числом до кривой прошивки при чип-тюнинге. Впрочем, при очень кривом чип-тюнинге диагностику могут просто «порезать», и ошибки по датчику детонации не будет. Будет только звук. А ещё могут быть виноваты нагар на поршнях и в камере сгорания, бедная смесь, перегрев мотора или езда на слишком низких оборотах при высокой нагрузке.
Все современные моторы работают на грани детонации (как правило, при очень раннем угле опережения зажигания). В этом случае удаётся получить максимальный КПД. В эпоху трамблерных моторов с автоматами угла опережения зажигания добиться очень точного угла было сложно, поэтому тогда «пальцы стучали» часто.
Сейчас за угол опережения отвечает совсем небольшой датчик детонации, сигнал с которого позволяет позволяет изменять и этот угол, и при необходимости – состав топливной смеси.
Если датчик перестанет корректно работать, теоретически ничего страшного быть не должно: зажигание должно стать позже (в ЭБУ моторов такой отказ предусмотрен, и в случае, если ЭБУ потеряет сигнал, коррекция угла будет невозможной, но зажигание станет слишком поздним), детонации не будет, но ехать машина будет заметно хуже. Возможны и другие последствия: перегрев мотора, нагар на свечах, тот самый звук детонации, калильное зажигание, рост расхода бензина. Многое зависит от того, чем вызвана сама детонация. Если на моторе с прямым впрыском насмерть загажена камера сгорания, никакое смещение угла к позднему значению не спасёт. Ну и, конечно же, может загореться Check Engine. Что в этом случае делать?
Найти и обезвредить!
Разумеется, самый простой способ – это подключить сканер и считать ошибку. Но вряд ли у всех автолюбителей где-то в кладовке между дрелью и микроскопом лежит диагностический сканер (всякую ерунду из китайских магазинов я сканером не называю принципиально, хотя не отрицаю способность этой ерунды иногда что-нибудь показать). Поэтому попробуем обойтись без сложного оборудования.
Сначала надо этот датчик найти. Звучит смешно, но это так. Искать его нужно на блоке цилиндров. Проще всего дело обстоит с рядными «четвёрками»: датчик детонации обычно стоит ровно посередине блока между вторым и третьим цилиндрами. Там его и ищите, обычно – чуть ниже впускного коллектора. Такое расположение датчика на блоке позволяет ему «услышать» детонацию всех четырёх цилиндров, причём расположение мотора – продольное или поперечное – на положение датчика никак не влияет.
Сами датчики бывают двух типов: резонансные и широкополосные. Задача у них одна на всех: обнаружить стук в моторе (то есть ту самую детонацию), но алгоритмы работы немного разные. Резонансный датчик настроен на определённую частоту детонации, в которой он и проверяет шум. Частоту рассчитывают по формуле f(кГц)=900/( * r), где r – радиус поршня, а – число Пи (3,1415. ). Если резонансный датчик слышит на этой стук с этой частотой, он впадает в панику и просит ЭБУ принять соответствующие меры. «Слышит» он их с помощью пьезоэлемента. Таким образом, датчик – это просто акселерометр, который способен преобразовать колебания блока в электрические сигналы.
Широкополосный датчик тоже слушает звук, но он не сконцентрирован на какой-то определённой частоте, а просто передаёт в ЭБУ все стуки. А тот уже сам думает, детонация это или нет и что теперь делать.
Отличить эти датчики просто: к резонансному подходит один провод, к широкополосному – два.
Если ЭБУ понимает, что началась детонация, оно начинает изменять угол опережения, делая зажигание более поздним. Поменяет и послушает датчик. Есть детонация? ОК, ещё немного подвину. Пропала? Отлично, вот так и поедем!
Допустим, датчик удалось найти и даже снять с машины. Что дальше? Есть несколько простых способов его проверки, но я традиционно расскажу только о самом элементарном. Для этого понадобится мультиметр, который умеет измерять очень маленькое напряжение – тысячные доли вольта, милливольты (проверьте свой – у моего, купленного когда-то за 120 рублей, порога не хватает). Выставляем мультиметр в режим измерения напряжения, к корпусу датчика прикладываем «минус», а плюсовой щуп аккуратно прижимаем к разъёму управляющего контакта. Теперь нужно зажать датчик в кулаке и немного постучать кулаком по столу. Так как пьезоэлемент ушей не имеет, слышит он именно удары, и исправный датчик реагирует на них изменением напряжения. Изменения очень маленькие – приблизительно в пределах 150 мВ, а если стучать слабенько, то и вовсе 30-40. В этом случае (если хотя бы этот минимум есть) нужно стукнуть кулаком с датчиком чуть сильнее. Если напряжение в момент удара хотя бы немного скакнуло повыше, датчик исправен. Если же никакой реакции на удары нет, датчик, скорее всего, умер. Стучать по нему молотком в попытке его реанимировать смысла нет – больше шансов добить очень чувствительный пьезоэлемент, чем восстановить работоспособность датчика.
Теоретически можно ещё проверить сопротивление датчика, но для этого нужно знать точное значение сопротивления датчика с вашей машины. Удары как-то проще и надёжнее.
Что делать дальше?
Есть, конечно умельцы, которые эти датчики восстанавливают или подбирают похожий датчик от другой машины, «подпиливая» его по месту дополнительными резисторами и конденсаторами. Наверное, иногда другого выхода нет (ну, может, они ездят на Bugatti Veyron, и найти этот датчик быстро и дёшево не получается), но всё-таки лучший способ – поставить новый и успокоиться, благо стоит обычно недорого. К сожалению, в жизни бывают ситуации сложнее: датчик рабочий, а какие-то ошибки он не показывает.
Тут всё просто: надо проверять проводку. В ней тоже бывают «глюки», а показания датчика детонации для нормальной работы ЭБУ должны быть точными.
Ну и последнее. Иногда датчик детонации может сходить с ума от посторонних шумов, которых мотор издавать не должен. Цоканье гидрокомпенсаторов, «дизеление», трески фазовращателей, стук цепного ГРМ – все эти посторонние звуки иногда случайным образом датчик может посчитать детонацией. В этом случае должны насторожить ненормальные углы опережения зажигания, хотя сам датчик окажется исправным.
Как я уже говорил, датчик детонации – не та деталь, выход из строя которой остановит машину. Нет, ехать она будет. Но расслабляться не стоит, потому что если детонация есть, она убивает мотор очень быстро. Особенно современный мотор – небольшого объёма и с наддувом. Так что если есть какие-то подозрения, лучше сразу поехать в сервис.
Замена датчика детонации своими руками
Хотя ДД крайне редко выходят из строя и имеют ресурс, который зачастую больше ресурса ДВС, в определенных ситуациях датчик может начать сбоить или полностью сломаться. Например, после ДТП или в случае попадания воды.
Подобрав подходящий датчик для замены (важно, чтобы элемент подходил по разъему и другим параметрам), остается только снять старый элемент с автомобиля (если ранее не снимался для проверки) и установить новый.
Перед извлечением старого устройства, отключается разъем. Последующая сборка проходит в обратном порядке. Поставив элемент, следует поверить качество его работы, а также надежность крепежа, подключение разъема и т.д.
Хотя датчик данного типа не дорогой, с учетом того, что срок службы ДД большой, вполне можно приобрести подходящий вариант б/у. Единственное, такой датчик лучше сразу проверить мультиметром непосредственно перед покупкой и установкой на машину.
Диагностика элемента
Четко выявить все признаки неисправности датчика детонации довольно сложно из-за «спящего» режима работы элемента. Если постоянно заправлять бак качественным топливом и бережно эксплуатировать автомобиль, то о вышедшем из строя приборе вы можете узнать нескоро.
Главный симптом неисправности – появление детонации как таковой. Если при резком нажатии на акселератор от мотора слышится звонкий стук поршневых пальцев, то электронный блок управления больше не корректирует зажигание. Скорее всего, проблема связана с датчиком.
Справка. Нередко случается, что отказ детонационного измерителя не могут определить специалисты станции техобслуживания. Здесь играет роль квалификация мастеров.
Первый способ диагностики производится «на слух» на работающем прогретом двигателе в такой последовательности:
- Обеспечьте доступ к элементу, чтобы к нему можно было прикоснуться рукой. При необходимости снимите воздушный фильтр и патрубок.
- Заведите мотор и оставьте работать на холостых оборотах коленчатого вала.
- Возьмите небольшой металлический предмет и аккуратно постучите по корпусу датчика, прислушиваясь к силовому агрегату.
- Если стук по прибору вызывает изменение в работе двигателя, элемент наверняка исправен. В противном случае прибор нужно демонтировать, чтобы проверить дополнительно.
Иногда вполне рабочий датчик откручивается в результате вибрации и плотно не прилегает к блоку цилиндров, а потому неспособен уловить детонацию. Убедитесь в надежности крепления прибора, прежде чем стучать по корпусу и делать выводы.
Более точная диагностика – проверка датчика детонации мультиметром. Способ основан на принципе действия приборчика – выработке электрического импульса пьезоэлементом от воздействия вибрационной пластины. Как диагностировать неполадку:
- Отключите жгут электропроводки и демонтируйте деталь с блока цилиндров.
- Настройте мультиметр на измерение максимального напряжения 200 мВ и подсоедините зажимы к выводам датчика.
- Возьмите небольшой рожковый ключ и постучите по корпусу элемента (без фанатизма), наблюдая за показаниями дисплея.
- В идеале должны наблюдаться скачки напряжения, измеряемые десятками милливольт. Чем сильнее удар, тем большее значение покажет рабочий датчик. Реакции нет – покупайте новую запчасть.
В процессе диагностики не забывайте об исправности передаточного звена – контактов и электропроводки. Если детонационный измеритель работоспособен, но стук пальцев при нажатии акселератора все равно прослушивается, прозвоните подводящий кабель и зачистите окислившиеся контакты.
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.
Поведение автомобиля
Если датчик детонации вышел из строя, то меняется поведение транспортного средства. Нижепредставленные симптомы могут указывать на неисправность ДД:
- расход топлива увеличился при сохранении прежних условий эксплуатации и внешних факторов;
- ухудшение динамики транспортного средства;
- на приборной панели загорается чек;
- часто возникают звуки детонации;
- визуально заметна повышенная дымность выхлопных газов;
- мощность силового агрегата уменьшилась;
- периодически наблюдается перегрев двигателя.
Вывод
ДД используется для определения состояния детонации в двигателе. ЭБУ использует этот сигнал для управления моментом зажигания.
Датчик детонации обычно устанавливают на блоке или головке блока цилиндров. Датчики бывают узкополосные (резонансные) и широкополосные.
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.
Ремонт или замена
Датчики используются разных типов и от марки машины зависит стоимость. При необходимости датчик можно заменить самостоятельно. Что касается ремонта, как говорилось ранее, необходимо разбираться в электронной схеме автомобиля.
Замена датчика детонации
После покупки нового элемента можно заменить датчик детонации. Перед заменой нужно выполнить несколько действий :
- отключить сам датчик детонации ,
- отключить минусовую клемму аккумулятора .
В целом датчик детонации – важный и не самый сложный элемент управления двигателем. При желании его замену можно произвести самостоятельно при небольшой затрате времени.
