Симптомы неисправности датчика детонации (ДД) и как его проверить

Водители со стажем прекрасно помнят, как детонировали Жигули при заправке плохим бензином либо бензином с пониженным октановым числом. Детонация двигателя проявляет себя в момент глушения ДВС. Некоторое время после выключения зажигания он продолжает неравномерно вращаться, «дергаться».

Во время движения автомобиля на некачественном бензине могут, как говорят водители, «стучать пальчики». Это также проявление эффекта детонации. На самом деле, это – далеко не безобидный эффект. При его воздействии возникают значительные перегрузки на поршни, клапана, головку блока цилиндров, двигатель в целом. В современных автомобилях для предотвращения детонирования двигателя в системах управления применяют датчики детонации (ДД).

Что такое детонация

Детонация двигателя – процесс произвольного воспламенения смеси бензин-воздух без участия искры зажигания.

Теоретически, если давление в цилиндре превысит предельно допустимое значение для смеси с бензином определенного октанового числа, происходит самовоспламенение. Чем меньше октановое число бензина, тем при более низкой компрессии возможен этот процесс.

Во время детонирования двигателя процесс самовоспламенения имеет хаотичный характер, нет единого центра возгорания:

Если построить зависимость давления в цилиндре от угла зажигания, она будет иметь вид:

На графике видно, что при детонации пиковые значения давления в цилиндре практически вдвое превышает максимальное давление при нормальном сгорании. Такие нагрузки могут привести к поломке двигателя, даже такой серьезной, как трещина в блоке.

Основные факторы, приводящие к возникновению эффекта детонации:

неправильное октановое число заправленного бензина;
увеличению вероятности проявления данного эффекта способствуют конструктивные особенности ДВС (степень сжатия, форма поршня, особенности камеры сгорания и другие);
особенности эксплуатации силового агрегата (температура окружающей среды, качество бензина, состояние свечей, нагрузка и др.).

Назначение

Основное назначение датчика детонации – вовремя обнаружить зарождение этого вредного эффекта и передать сведения электронному блоку управления двигателем для корректировки качества смеси бензин-воздух и угла зажигания для предотвращения опасного детонирования двигателя.

Видео — что из себя представляет ДД:

Регистрация факта данного эффекта ведется путем преобразования механических колебаний двигателя в электрический сигнал.

Принцип работы

Принцип работы практических всех датчиков детонации основан на применении пьезоэлектрического эффекта. Пьезоэлектрический эффект – способность определенных материалов образовывать разность потенциалов при воздействии на него механических воздействий.

Большинство мужчин пользовались пьезозажигалками, и знают, что в них формируется нешуточная электрическая искра. Таких высоких напряжений в датчиках детонации не возникает, но полученного при этом сигнала достаточно для блока управления двигателем.

Виды

Применяется два типа датчиков детонации: резонансные и широкополосные.

Конструкция широкополосных ДД, применяемых в автомобилях ВАЗ, других автомобилей зарубежного производства:

Широкополосные датчики крепятся на блоке цилиндров в непосредственной близости от зоны сгорания. Крепление имеет жесткий характер, чтобы не демпфировать ударные импульсы при нарушениях работы ДВС.

Пьезокерамический чувствительный элемент формирует электрический импульс достаточной для обработки блоком управления двигателем амплитудой в широком диапазоне частот.

Широкополосные датчики формируют сигнал, как во время выключения зажигания при остановке двигателя на малой частоте вращения, так и на больших оборотах во время движения.

На некоторых автомобилях, например Toyota, применяют резонансные датчики:

Такие ДД работают на малых оборотах двигателя, при которых за счет явления резонанса достигается наибольшее механическое воздействие на пьезоэлектрическую пластину, соответственно, формируется большой сигнал. Не случайно, в этих датчиках устанавливается защитный шунтирующий резистор.

Преимущество резонансных датчиков – фильтрация механических воздействий при движении по неровной дороге, посторонних механических стуках, не связанных с детонацией двигателя.

ДД резонансного типа устанавливаются на собственное резьбовое соединение, напоминают по форме датчики давления масла.

Признаки неисправности датчика детонации

Основной признак, свидетельствующий о неисправности датчика детонации – непосредственно проявление эффекта некорректной работы двигателя, описанного выше.

Во многих случаях это может быть причиной механического разрушения датчика, в частности, в момент удара при аварии, либо проникновение влаги в разъем или через трещину в зону пьезодатчика.

Если ДД начинает механически разрушаться, в процессе движения величина напряжения на его выводах может скачкообразно изменяться. Блок управления двигателя будет реагировать на скачки напряжения, как на возможную детонацию.

Видео — симптомы неисправности датчика детонации, где находится на Лада Гранта и как его заменить:

При самопроизвольной корректировке угла зажигания двигатель начинает дергаться, обороты плавать. Такой же эффект может возникнуть, если ослабло крепление датчика.

Как проверить датчик детонации

Компьютерная диагностика не всегда регистрирует неисправность датчика детонации. Обычно диагностика двигателя происходит в стационарном режиме на СТО, а детонация больше проявляется во время движения автомобиля при повышенных нагрузках (на повышенной передаче) либо в момент выключения зажигания, когда компьютерная диагностика в принципе невозможна.

Без снятия с авто

Есть метод диагностики датчика детонации без снятия со штатного места. Для этого запускают и прогревают двигатель, затем на холостых оборотах небольшим металлическим предметом постукивают по крепежному болту датчика. Если наблюдается изменение частоты вращения двигателя (меняются обороты), значит, ДД исправен.

Мультиметром

Самый надежный способ проверки работоспособности – демонтировать датчик, отсоединить от него разъем, подключить к его выводам мультиметр в положении измерения напряжения 2 Вольта.

Затем необходимо металлическим предметом постучать по нему. Показания мультиметра должны увеличиться с 0 до нескольких десятков милливольт (лучше проверить амплитуду импульсов по справочнику). В любом случае, если напряжение при постукивании увеличилось, датчик электрически исправен.

Еще лучше вместо мультиметра подключить осциллогаф, тогда можно точно определить даже форму выходного сигнала. Такую проверку лучше сделать на СТО.

Замена

В том случае, если есть подозрение на неисправность датчика детонации, его следует поменять. Вообще, они очень редко выходят из строя и имеют большой ресурс, зачастую превышающий ресурс двигателя. В большинстве случаев неисправность образуется как последствие аварии или демонтажа силового агрегата во время капитального ремонта.

Принцип работы датчиков детонации одинаков для каждого типа (резонансные и широкополосные). Поэтому иногда можно использовать устройство от других моделей двигателей, если не находится родной. Разумеется, если он подходит по посадочным данным и разъему. Допускается установка ДД, бывшего в эксплуатации, с разборки.

Советы

Некоторые автолюбители забывают о ДД, так как он редко напоминает о своем существовании, и его проблемы не вызывают таких последствий, как при неисправности, например, датчика положения коленвала.

Тем не менее, результатом неисправности этого устройства могут быть гораздо большие проблемы с двигателем. Поэтому при эксплуатации автомобиля следите, чтобы датчик детонации:

был надежно закреплен;
на его корпусе не было масляных жидкостей;
на разъеме не было следов коррозии.

Видео — где стоит датчик детонации ЗАЗ Ланос, Шанс, Чери и как его проверить мультиметром, а также не снимая его с авто: