Датчик детонации — назначение, типы, конструкция, где находится, как проверить

В этой статье описано всё, что необходимо знать о типах, принципе работы, функциях, методах диагностики и тестирования датчиков детонации. Мы разберём симптомы неисправных датчиков и расскажем подробные шаги и методы их обнаружения.

Что такое детонация?

В бензиновых двигателях для воспламенения топливовоздушной смеси используются свечи зажигания. Пламя непрерывно распространяется в топливовоздушной смеси.

Во время распространения пламени, если давление повышается ненормально, смесь в некоторых случаях будет возгораться самостоятельно, не дожидаясь достижения пламени, вызывая мгновенное взрывное возгорание. Это явление называется детонацией.

В то время как нормальная скорость распространения фронта пламени составляет около 30 м/с, при детонации пламя распространяется в десятки раз быстрее — до 2000 м/с.

Детона́ция (от фр. détoner — «взрываться» и лат. detonare — «греметь») — режим горения, при котором по веществу распространяется ударная волна.

Сгорание в двигателе — сложный процесс, поэтому требует довольно точной конструкции и контроля. Небольшая ошибка управления или отклонение от нормы вызовут ненормальное сгорание. Детонация — ненормальное сгорание.

Проще говоря, детонация — воспламенение смеси в ненужный момент времени (как правило раньше положенного) в неправильном месте.

Для чего нужен датчик детонации

Проще говоря, датчики детонации (ДД) — это датчики вибрации, которые хорошо подходят для обнаружения структурных акустических колебаний. Это может происходить при преждевременном зажигании или непреднамеренном возгорании смеси.

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

Как только детонация обнаружена, ЭБУ будет постепенно задерживать зажигание до тех пор, пока детонация не будет устранена. После того, как детонация устраняется и не возникает снова, ЭБУ будет постепенно восстанавливать исходную синхронизацию зажигания. Это называется управление с замкнутым контуром и обратной связью.

Таким образом, датчик детонации — это специальный «микрофон» для ЭБУ, который выполняет роль обратной связи при регулировании момента зажигания.

Когда есть неисправность в ДД, вышеупомянутое управление с обратной связью не работает. Чтобы избежать повреждений, вызванных детонацией двигателя, ЭБУ сохранит соответствующий код неисправности и задержит опережение зажигания каждого цилиндра на определенное значение (Toyota задерживает на 8 °, Volkswagen — на 15 °). В это время снизятся мощность и экономичность двигателя.

Типы датчиков, конструкция

Датчики детонации бывают двух типов.

Узкополосные или резонансные

Такой тип датчика рассчитан на генерацию напряжения при колебаниях определенного диапазона частот. Т. е. пластина (ее вес, размер, крепление и т. д.) — обеспечивает требуемый уровень напряжения только в определенном диапазоне частот.

Всё это рассчитано под поршневую группу двигателя. Отсюда и разные номера датчиков на разных моторах — диаметр поршней отличается — датчики детонации тоже будут разные.

Широкополосные

Данные датчики регистрируют колебания в более широком диапазоне. Они дешевле, надёжнее, но обработка их сигнала более сложная.

Внутри ДД находится тороидальный пьезокерамический элемент с прикрепленной массой. Корпус реагирует на вибрацию, вызванную детонацией двигателя, в свою очередь вызывая движение в пьезокерамическом элементе, который генерирует электрический сигнал. Этот сигнал используется модулем управления двигателя.

Где находится датчик детонации

Датчик детонации установлен на блоке цилиндров или головке цилиндров (как показано на рисунке) ниже впускного коллектора.

В зависимости от конструкции ДД крепиться болтом к двигателю или вкручивается в него. Например, на 4-цилиндровом двигателе датчик обычно установлен между 2 и 3 цилиндром.

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

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

Признаки неисправности

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

Контрольная лампа Check Engine

Один из первых симптомов, который вы можете заметить, — это загорание контрольной лампы Check Engine на приборной панели. Вы должны серьезно отнестись к этому раннему предупреждению и осмотреть свой автомобиль, прежде чем проблема усугубится.

Конечно, есть много причин, по которым может загореться Check Engine, и неисправный ДД — одна из них. Независимо от причины, вы не должны игнорировать её слишком долго, иначе это может иметь плачевные последствия для 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 не решите эту проблему, тем громче будут эти звуки.

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

Высокий расход топлива

Если вы заметили, что проезжаете меньше километров за 1 л, то причиной этому может быть неисправный датчик детонации. Опять же, есть много причин, по которым у вас может быть высокий расход топлива.

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

Плохое ускорение

Когда вы нажимаете на педаль газа, а автомобиль не ускоряется так же быстро, как раньше — возможно, неисправный датчик детонации мешает эффективному ускорению. Вы можете быть уверены в этом, если у вас уже проявляются три предыдущих симптома.

Машина дёргается

Худшие симптомы неисправного датчика проявляются при повреждении внутренних деталей двигателя. Если вы позволите этой проблеме обостриться, не заменив неисправный датчик детонации, ваш автомобиль начнет все больше дёргаться.

Может даже появиться запах гари, исходящий от двигателя и попадающий в салон. Любое дальнейшее использование автомобиля в таком состоянии может привести к выходу из строя всего двигателя.

Как проверить датчик детонации, пошаговое руководство

Если ДД выходит из строя, генерируется код неисправности P0324 (неисправность системы контроля детонации) и P0325 (неисправность датчика детонации). Ошибки можно считать самостоятельно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Сигнал обратной связи от датчика детонации к ЭБУ обеспечивает наиболее оптимальное регулирование угла опережения зажигания, наилучшую производительность системы зажигания, а также предотвращает повреждение двигателя в результате детонации.

Напряжение сигнала переменного тока, генерируемое 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 крепления слишком сильный или слишком слабый, будет установлен диагностический код.
3. Проверьте, нет ли на поверхности датчика заусенцев, повреждений и посторонних предметов.
4. Датчик детонации следует держать вдали от шлангов, кронштейнов и проводки двигателя.
5. Если что-то из этого не в порядке, разберитесь с неисправной деталью и переходите к седьмому шагу. Если всё нормально — переходите к следующему шагу.

Шаг 2 — посмотрите обороты двигателя сканером

1. Подключите диагностический прибор к разъёму OBD-2.
2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
3. Выберите «Двигатель» / «Чтение потока данных» / «Сигнал датчика детонации 1».
4. Запустите двигатель и доведите его до нормальной рабочей температуры.
5. Диагностический прибор должен считывать нормальные обороты двигателя.

Шаг 3 — проверьте сопротивление внутреннего резистора

Данный шаг предназначен для датчиков с внутренним резистором. Зависит от модели автомобиля.

1. Поверните ключ зажигания в положение «OFF».
2. Отсоедините разъём проводов от датчика.
3. Измерьте значение сопротивления внутреннего резистора (стандартное значение сопротивления: 49–100 кОм).
4. Подсоедините разъем жгута проводов датчика.

Если значение сопротивления ненормальное, замените датчик детонации и перейдите к шагу 7. Если с сопротивлением всё нормально, переходите к следующему шагу.

Шаг 4 — проверьте напряжение от датчика

1. Отключите зажигание.
2. Отсоедините разъем от датчика.
3. Открутите болт крепления, снимите датчик с двигателя.
4. Возьмите электронный мультиметр и переведите его на измерение постоянного напряжения (DC), на минимальный предел измерения (200 mV).
5. Подключите мультиметр к датчику, лучше использовать зажимы типа «крокодил».
6. Возьмите гаечный ключ. Несильно постукивая по датчику, наблюдайте за изменением напряжения на мультиметре. Так же ДД можно зажать в тиски и ударять по ним, не боясь повредить датчик.

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

Шаг 5 — проверьте проводку от датчика до ЭБУ

1. Отключите зажигание.
2. Отсоедините разъем от датчика.
3. Отсоедините разъем жгута проводов ЭБУ.
4. На монтажной схеме для своего автомобиля найдите контакты ДД на колодке проводов контроллера.
5. Измерьте сопротивление 1 провода.
6. Измерьте сопротивление 2 провода.

Сопротивление должно быть менее 0,5 Ом. Если прибор показывает «OL», значит в цепи есть обрыв, который нужно устранить.

Шаг 6 — проверьте цепь питания ЭБУ

1. Проверьте цепь питания ЭБУ.
2. Проверьте цепь заземления ЭБУ.

Шаг 7 — сбросьте ошибку OBD-2

1. Подключите диагностический сканер.
2. Поверните ключ зажигания в положение «ON».
3. Удалите код неисправности.
4. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу не менее 5 минут.
5. Покатайтесь не менее 10 минут.
6. Считайте ошибки с блока управления ещё раз, чтобы убедится, что неисправность не возвращается.

Видео о том, как проверить датчик детонации.

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.

Mercedes-Benz C-class Белая Звездочка › Logbook › Проблема с цепью и звездами ГРМ на моторах М271, рекламация, претензия к оф диллеру

Случилась у меня беда. История длинная, готовьтесь. Но с хорошим концом.
В общем в один прекрасный день, с утра, у меня машина завелась с посторонним металлическим звуком. Как трактор. Но в первые несколько секунд. И стартер дольше крутит. И так стало каждый раз после длительной стоянки. Пробег был на тот момегт 43000 км, гарантия уже закончилась, два года уже прошло. Сначала думал бенз плохой. Но 98ой другой заправки не помог.
Потом выпрыгнул джекичан.
Поехал в ближайший сервис на диагностику. Показало ошибку датчика расположения распредвалов. Датчик был приговорен к замене. Цена вопроса 5к рубликов. Забегу вперед Датчик менять не надо. Не помогло естественно.
Пошарился по форумам. Вычитал про эту проблему.
Оказывается на двигателях М271 выпуска 2011г. (Это с180, с200, с250, е200, е250 и прочие 1.8) есть косяк со звездами ГРМ. На них сделан слишком большие зазоры и во время длительной стоянки с них стекает масло и при старте первые секунды они несут повышенную нагрузку. Из-за этого растягивается цепь грм. Когда она сильно растянулась (доворотчики распредвалов уже не могут компенсировать отклонение) выскакиевает ошибка положения распредвалов относительно коленвала и ошибки детонации. Внешне это выглядит как лязг при старте двигателя. Это лязгает растянувшаяся цепь.
После 11 года стали ставить усиленные звезды, стало лучше, но кардинально это ситуацию не изменило.
Узнал ценник с работой и запчастями около 120 тыс. руб. в среднем.
Расстроеный пошел домой.
На следующий день обратился к официалам. Про куланц они не хотели мне рассказывать, но я их задолбал. Тогда они поставили меня в безвыходное положение. Сказали что могут отправить запрос в германию на куланц, но для этого надо сделать диагностику за мой счет с разбором двигателя и тогда, может быть, производитель хотя бы частично возьмет затраты на себя. А так ценник 130 тыс минимум.
Разборка двигателя — не вариант. Это еще стоит как половина всей работы.
Нашел самый дешевый сервисв Питере, который готов мне был сделать все с запчастями вместе за 90 тыс. ZetAvto, может кто слышал. Норм пацаны.

Мне знакомые подсказали изучить закон «о защите прав потребителей».
И действительно оказалось что у технически сложных изделий, к которым безусловно относится машина, есть не только гарантийный срок, в который производитель ОБЯЗАН устранять ЛЮБЫЕ косяки которые мне не понравятся в машине, а есть еще и срок эксплутации автомобиля. Он обычно составляет 10 лет, если иного не указано производителем, в период действия которого он обязан устранять серьезные конструктивные недостатки. К ним относятся косяки в двигателе и коробке
Там же написано, что не важно какой по счету я владелец и что я могу обратиться с претензией в официальное представительство МБ.
Я написал претензию в адрес «Звезды Невы» и на сайте МБ-Рус оставил рекламацию с тем же точно содержанием. Составил претензию сам, благо в инете куча примеров. Кому надо могут найти образцы тут www.drive2.ru/l/8052579/.
Плюс на случай суда сделал «заключение специалиста» по данной проблеме. Это не заключение эксперта, а заключение специалиста. Любого механика с образованием в котором он высказывает свое видение этой проблемы и доказывает, что проблема носит производственный характер, а не эксплуатационный. Т.е. это не я сломал, а оно само) Кстати сказать юр ответствености он за это никакой не несет. Это его личное мнение. Потому я составил заключение тоже сам и попросил знакомого механика расписаться. Кому надо, тоже скину пример.
На следующий же день мне ответил по мылу МБ-Рус. (Кстати в Звезде Невы оказались какие то неадекватные и не профессиональные юристы.)
Попросили скинуть птс, стс, договор купли продажи, заключение специалиста и что то еще. Сказали спасибо и прочее.
Еще через два дня дали ответ, что готовы исправить свой косяк безвоздмездно, только им нужно провести диагностику за их счет естественно. И просят пригнать машину к любому оф дилеру на мой выбор.
Я ответил, что не могу пригнать, т.к. машина не на ходу, может перескочить цепь и загнуть клапана, или пусть они берут все риски на себя.
В общем они прислали мне эвакуатор из ОД. Кстати просил именно в Звезду Невы, что бы они мне все равно взялись делать, из вредности)
Дело было в пятницу. Сказали, что в выходные не работают, сделают диагностику в понедельник и там видно будет.
Во вторник мне уже пришло письмо, что я могу забрать машинку, все готово и звезды мне поменяли на усиленные и цепь и прочее сопутсвующее. Прокладки всякие и т.д.
В смете было указано 130 тыс. + эвакуатор. Но для меня все бесплатно)
Вот так, люби и знай наши законы.
Фотки ответа МБ-Рус выложу вечером.

П.С. Кстати говоря, ТО не обязательно делать у ОД. По нашим законам они не могут обязывать покупателя покупать какие либо дополнительные товары или услуги. Т.е. ТО можно делать где хочешь, и это не является основанием для снятия с гарантии. Главное делать его в полном объеме, как предписано в книжке и сохрянать заказ-наряды)

П.П.С. Описал данную ситуацию и все выше сказанное на форуме МБ. Что вы думаете? Потерли мой пост и все. Зачем? Почему? Не ясно. Молчат