Датчик детонации (ДД) или датчик стука – прибор, определяющий силу детонационного характера сжигания горючего в работающем двигателе. Вмонтирован он в блок цилиндров ДВС. Благодаря его точным данным достигается максимальное сгорание топлива, что является непременным условием повышения мощности мотора. 
Детонация. Произвольное самовоспламенение топлива
Детонация формируется в камере сгорания, в процессе химической реакции горения бензиновой смеси. В ходе цепной реакции газообразные вторичные продукты, смешиваясь с парами исходной смеси, повторно вступают в процесс горения, создавая неконтролируемый взрыв и самопроизвольное сгорание топливной смеси. По сути, это непредусмотренное и несвоевременное сгорание, сопровождающееся взрывной волной и возросшим коксованием. 
Итак, начиная очередной такт, поршень в ДВС сжимает смесь, создавая давление в цилиндре. Затем, через некоторое время (доли секунды) должно произойти воспламенение. Однако, в силу вышеперечисленных причин, аномальное воспламенение происходит уже в момент сжатия (не выдерживая той доли секунды). Пламя распространяется по камере, образуется фронт увеличенного давления. В купе с давлением поршня на смесь, давление от преждевременного сгорания создают условия образования летучих, легковоспламеняющихся соединений (спиртов, формальдегидов, окислов), которые запускают цепную реакцию. Итогом всего этого становится точечное самовоспламенение взрывного характера.
Катализаторы детонации
Детонации подвержены все двигатели, в малой или большей степени. Необходимо знать факторы, влияющие на усиление детонации и стараться их нейтрализовать. К ним относятся:
- Невысокая детонационная стойкость горючего;
- Конструктивные и функциональные особенности двигателя внутреннего сгорания и характер его взаиморасположения к остальным элементам автомобиля. К таким факторам относятся: степень поршневого сжатия смеси, особенности устройства самой камеры, удаленность от свечей зажигания, и еще многих других обстоятельств;
- Нарушения пропорции в смешивании компонентов смеси;
- Ошибочные параметры зажигания (угол опережения и момента подачи смеси);
- Чрезмерная нагрузка на небольших оборотах;
- Сильное нагревание элементов двигателя и воспламенение от нагара, что является следствием некорректной работысистемы охлаждения.
Влияние детонации на систему
Детонированная смесь придает ускорение распространяющемуся пламени, одномоментно разгоняя до скорости 2500 м/сек. Это несравненно больше скорости пламени тактового сжигания, величина которой не превышает 30 м/сек.
Первым принимает удар волны на себя стенки камеры цилиндра. Однако они не в силах нейтрализовать всю мощь волны, энергия которого выходит за пределы блока цилиндров, оставляя за собой разрушительный след. Близлежащие элементы конструкции постепенно гасят эту энергию, принимая на себя, все более ослабевающую, взрывную волну.
В двигателе слышатся стуки, шумы и возрастание температуры. Он подвергается, многократно повторяющейся, ударной деформации и перегреву. Страдают и расположенные в непосредственной близости, узлы и детали, расшатывается их конструкция, покрываются слоем нагара, что в конечном итоге приводит к ускорению износа.
Работа датчика детонации
Во время передать сигналы о возникновении и силе детонации призван датчик детонации.
Существуют две группы датчиков детонации:
Составными частями прибора являются: пластина вибрации, пьезо элемент, сигнальный провод и оплетка.
Размеры прибора не превышают размеры спичечного коробка. Помещается всегда на корпусе двигателя. Устанавливается только в инжекторных двигателях. 
Он снабжен чувствительным пьезоэлектрическим элементом (чаше всего это пластина), на которой возникает напряжение в момент возникновения детонации. Оно меняется, в зависимости от амплитуды и частоты взрывной волны. Постоянно меняющиеся характеристики волны, приводят к колебаниям напряжения на пластине. Вся информация, непрерывным потоком, передается ЭБУ бортового компьютера, который постоянно их анализирует. Когда достигается допустимый порог детонации, ЭБУ начинает регулировку параметров зажигания, уменьшая угол ОЗ.
Как распознать неисправности датчика детонации
На всех автомобилях, слаженное взаимодействие систем и бесперебойную работу агрегатов, и отдельных деталей, обеспечивают множество датчиков. Они вмонтированы во все элементы, входящие в общую электронную систему контроля и управления бортового компьютера.
Неисправность этих приборов устанавливается во время проведения диагностических мероприятий, на профессиональном оборудовании сервисных центров. Однако это не лишает вас обязанности получить минимальное представление о работе узлов и агрегатов вашего автомобиля. Эти знания помогут вовремя отреагировать на различные сбои в работе, понять суть и место возникновения неполадки, тем самым, обеспечить безопасность на дорогах для себя и других участников движения.
Причинами выхода из строя могут быть:
— поломка в самом датчике
— проблемы с проводкой
— обрыв оплетки или сигнального провода
— неисправность блока управления двигателя
Когда датчик детонации перестает нормально функционировать или вовсе выходит из строя, водитель может это почувствовать по некоторым признакам:
— слабый разгон машины;
— нестабильные обороты на холостом ходу;
— слышится характерный шум в двигатели (автолюбители говорят «стучат пальцы»);
— в выхлопных газах появляется черный дым;
— расходуется больше горючего;
— на приборной панели высвечивается “Check Engine”. Но если нет обрыва цепи, а датчик будет неисправен, Чек не выскочит.
Влияние неисправного датчика детонации на отдельные процессы
Огромная опасность таится в том, что даже полная поломка датчика не становится причиной остановки двигателя. Он продолжает работать, но уже по искаженным параметрам, нанося непоправимый ущерб всей конструкции. Детали быстро изнашиваются, магистрали и чувствительные элементы покрываются копотью, выходят из строя многие детали, участники процесса.
Как только у вас возникли подозрения, устройте проверку исправности датчика.
Проверка исправности датчика детонации
На примере датчиков ВАЗовских моделей, рассмотрим алгоритм процесса.
- Подобраться к месту монтажа прибора можно снизу, поэтому поднимите машину на платформу смотровой ямы. Найдите датчик, отвинтите крепление к цилиндру, снимите со шпильки и достаньте из-под модуля.
- Отсоедините провода от автомобиля, нажимая на фиксатор.
- Для начала, устроить визуальный осмотр сигнального провода, устранить обрывы (если они есть). Затем проверить экранизирующую оплетку, также, соединить оборванные участки. Напоследок протестировать розетку на наличие в ней тока, и прочность ее крепления.
- Присоедините к вольтметру, соблюдая полярность.
- Детонацию можно имитировать легким постукиванием по корпусу датчика. На измерители должны фиксироваться скачки напряжения. Если стрелка не реагирует на постукивания, значит, датчик поломался.
- Дополнительно измерьте сопротивление, оно должно быть бесконечно велико, если датчик исправен.
- По результатам проверки примите решение о замене, либо о восстановлении датчика. После чего, ставим его обратно на место, соединяя со шпилькой, вкрутив гайку и соединив провода.
- К выбору нового датчика отнеситесь серьезно. Помните о том, что это важная деталь, отвечающая за долговечность двигателя вашего авто. Выбирайте качественную и подходящую вашей машине марку производителя.
- В иностранных моделях датчик помешен в охлаждающий тракт двигателя и залит этой жидкостью. Перед демонтажем, требуется слив ОЖ. Только после этого он выкручивается с посадочного места, отсоединяется аккумулятор.
- Убедитесь, что двигатель достаточно холодный. Присоедините аккумулятор.
- Вкрутите новую деталь, резьбовой частью, в его стандартное место. Не переусердствуйте, вкручивая, можно повредить датчик.
- Залейте недостающую жидкость и, включив зажигание, чтобы проверить возможные утечки.
Проверку можно произвести, не снимая датчик с места. Необходимо просто подключить осциллограф к датчику и завести мотор. Также, нужно осторожно постукивать по корпусу металлическим предметом. График должен скакать как бешенный, если с датчиком все в порядке.
Нужно всегда помнить, что игнорируя посылы датчиков о нарушениях происходящих процессов, вы подвергаете свой автомобиль определенной опасности. Результатом этого, неминуемо, станет ускоренное исчерпание заложенных ресурсов отдельных элементов и всей конструкции в целом. Устранение последствий всегда будет стоить дороже, чем его профилактика.
AutoOt.ru » Ремонт авто » Датчик детонации: признаки неисправности, замена.
Где” находится датчик детонации?
В зависимости от марки автомобиля, месторасположение датчика может меняться, но он всегда располагается именно на корпусе двигателя. Сама деталь очень маленькая, размером примерно со спичечный коробок.
Особенности установки детали
Важной особенностью установки датчика является наличие в автомобиле электронной системы зажигания. Если ее нет, то нет и датчика. На моделях старого типа датчик детонации не предусмотрен. Также не устанавливают его и на карбюраторных системах двигателя.
Замена датчика на Ваз, видео:
Работа датчика
На приборной панели автомобиля есть значок «Check» . С английского это переводится как проверка или контроль. Если он не активен, то датчик детонации исправен и работает, как положено.
Принцип работы датчика детонации заключен в пьезомеханизме. Внутри датчика есть пластина с пьезо эффектом . При возникновении детонации, создается напряжение на входе и выходе, а двигатель при этом вибрирует. Иначе это называется созданием разности потенциалов. Если уровень напряжения на одном конце слишком превышен, датчик корректирует этот процесс.
Если по каким-либо причинам датчик сломается, на приборной панели загорится значок «Check» . Это будет означать лишь одно: необходим срочный ремонт или замена элемента.
Если электрическая цепь датчика не разорвана, но поломка существует, значок «Check» не загорится. Поэтому стоит иногда прислушиваться к своему автомобилю.
Как проверить датчик детонации?
К сожалению, датчик детонации тоже может сломаться. При этом человек без специальных знаний заметить это сможет только по горящему индикатору. Никаких других явных признаков замечено не будет. Автомобиль будет продолжать работать в том же режиме, заводиться без каких-либо признаков поломки.
В этот момент необходимо помнить, что этот прибор не является механическим, он часть электронной системы, поэтому и поломка считается электронной.
Неисправность датчика детонации может случиться по ряду различных причин, среди которых:
- Произошла поломка внутри самого датчика.
- Замыкание.
- Оборвался сигнальный провод или экранирующая оплетка.
- Поломка блока управления двигателя.
Таким образом, выявить поломку будет несложно. Для того чтобы определить ее, необходимо провести проверку.
Но те, кто не ищут легких путей, всегда смогут осуществить этот несложный процесс самостоятельно. Проверка самостоятельно происходит по следующей схеме:
- Во-первых, снимаем защиту в гараже. Работать предстоит непосредственно с блоком двигателя.
- Теперь исключаем обрыв сигнального провода и экранизирующей оплетки. Если он оборван или оборвана оплетка, нужно проверить крепление вилки и розетки датчика. Целостность оплетки нужно проверять обязательно.
- Если обрыв исключен, производят оценку самой розетки. Возможно, что ее соединение неисправно и требует замены.
- Обнаружить неисправности самого прибора можно с помощью вольтметра. При этом машина должна быть заведена и находиться на холостом ходу.
- Также нужно проверить состояние контактов устройства.
Производить проверку самостоятельно можно несколько иначе. Для этого необходим прибор мультиметр . Этот прибор очень часто встречается у автолюбителей.
Проверка датчика детонации мультиметром производится только после того, как он снят с двигателя. При проверке по нему стучат чем-нибудь металлическим. Этот способ является самым простым.
Выставляем диапазон в 200 мВ , положительный и отрицательный провод присоединяем к выводу датчика и к металлическому кольцу соответственно. Не стоит путать массу и сигнальный вывод! Теперь нужно ударить по нему чем-то металлическим, но не сильно. Датчик должен будет детонировать.
Можно проверить датчик другим прибором, который называется осциллограф . Он позволит более качественно изучить сигнал.
Теперь нужно не очень сильно постучать по датчику. Прибор покажет детонацию.
Если датчик детонирует, то он рабочий, и поломку нужно искать в другом месте. Но если определяется низкий уровень сигнала датчика детонации или сигнал отсутствует, то это является неисправностью.
Проверка датчика детонации, видео:
Симптомы неисправности датчик
Можно определить поломку датчика и без приборной панели. Но для этого нужен будет опыт и особый подход к своему автомобилю. Нужно знать его очень хорошо. Перечислим признаки, по которым можно понять, что прибор сломался, отсюда будет сразу ясно, на что влияет датчик детонации:
Если определить поломку самостоятельно, то недалеко и для самостоятельной диагностики датчика, а также замены его своими руками. В принципе, это несложно, но требует некоторого понимания процесса.
Замена датчика детонации
Если он требует замены, то необходимо в кратчайшие сроки приобрести новый прибор и установить его. Всех автолюбителей в первую очередь интересует цена нового устройства. Она невысокая и зависит от марки автомобиля и от того, в какой стране деталь произведена.
Самостоятельно можно проводить замену на остывшем двигателе, отключив минусовую клемму аккумулятора. Нужно добиться максимально удобного доступа к датчику, чтобы была возможность его снять. Дело в том, что это также зависит от модели авто.
Таким образом, датчик детонации – это простой прибор, между тем, очень нужный для электронной системы управления. Определить его неисправность несложно, проверить можно самостоятельно, даже в условиях сел и деревень.
Недорогим будет и произвести замену датчика. Неважно, будет это сделано у специалиста или же самостоятельно.
В электронном управлении бензиновым мотором задействована группа датчиков, постоянно передающих информацию контроллеру. Но есть один дополнительный элемент, пребывающий в спящем режиме и подающий сигнал тревоги в определенный момент – когда в камерах сгорания детонирует воздушно-топливная смесь. Это явление сильно вредит деталям двигателя, значительно ускоряя износ поршней и головки цилиндров. Поэтому водителям, собственноручно ремонтирующим машины, желательно знать, как проверить датчик детонации при появлении характерных симптомов неисправности.
Что такое детонация в моторе?
Бензиновые двигатели рассчитаны на определенную скорость горения топливовоздушной смеси в цилиндрах, соответствующую степени сжатия. Когда горючее сжигается слишком медленно, мотор существенно теряет мощность. Если же скорость сжигания в камерах превышает расчетную, возникает детонационное горение – микровзрыв, сопровождающийся резким выделением большого количества энергии в закрытом пространстве.
Симптомы возникновения детонации – вибрация и звонкий стук поршневых пальцев, вызванный ударной волной из камеры сгорания. Причина – использование бензина с более низким октановым числом, нежели предусмотрено конструкцией двигателя. Как это происходит:
- Низкооктановая горючая смесь, рассчитанная на сжигание при давлении 8–9 Бар (условно), сжимается поршнем до 12 Бар.
- От искры смесь воспламеняется и начинает сгорать с высокой скоростью. Образуется ударная волна, ускоряющая сжигание, которое, в свою очередь, усиливает эту волну. Возникает детонация.
- Результат – сильнейший удар по днищу поршня, передающийся шатуну и коленчатому валу. Разрушительной вибрации подвергаются все движущиеся детали мотора.
Важно! Детонационное горение часто путают с эффектом «псевдодизель» – самопроизвольное воспламенение топлива без искры на электродах свечи.
Последнее возникает из-за образования в камерах дополнительных источников высокой температуры – раскаленного слоя нагара. Тогда смесь возгорается сама – от сжатия и контакта с этим источником. Двигатель продолжает работать даже с выключенным зажиганием.
Как функционирует измеритель?
Постоянно работать в режиме детонации мотор неспособен – цилиндропоршневая группа разрушится очень быстро. Поэтому датчик детонации отвечает за обнаружение первичной ударной волны в камерах и оповещении электронного блока управления, который принимает дальнейшие меры по недопущению микровзрывов.
Уменьшить скорость горения смеси можно тремя способами:
- понизить степень сжатия (раньше под головку цилиндров ставили дополнительные прокладки);
- организовать вспышку на долю секунды позже, то есть, уменьшить угол опережения зажигания;
- не заливать бензин с низким октановым числом и малой детонационной стойкостью.
Из перечисленных способов контроллеру доступен только один – корректировка угла опережения. Когда хозяин автомобиля заливает неподходящее либо некачественное топливо, в камерах образуется ударная волна от слишком быстрого сжигания. Датчик детонации находится снаружи на стенке блока цилиндров, регистрирует зарождающиеся микровзрывы и подает импульс напряжения блоку управления. Последний реагирует и уменьшает угол опережения – делает зажигание поздним.
Совместные действия контроллера и детонационного датчика позволяют сберечь детали двигателя, но ухудшают ездовые характеристики. Машина после заправки начинает «тупить» и расходовать больше бензина – это не симптомы неисправного датчика, а результат заливки низкооктанового топлива и признак корректной работы измерителя. Неполадка проходит сама, когда вы используете плохое горючее и заправите качественное.
Типы и устройство датчиков
Бензиновые моторы современных машин оснащаются двумя разновидностями измерителей детонации – резонансные и широкополосные. Первый, более распространенный тип, настроен на регистрацию ударных волн узкого диапазона, то есть, каждый элемент предназначен под конкретную модель двигателя. Широкополосные приборы отличаются универсальностью, но стоят дороже и встречаются реже.
Измерители действуют по одному принципу и состоят из таких элементов:
- корпус с отверстием или шпилькой для крепления к блоку цилиндров;
- вибрационная пластина;
- элемент пьезоэлектрический;
- изоляционный слой;
- балластное сопротивление (на широкополосных приборах).
Алгоритм работы датчика прост: при возникновении детонации пластина вибрирует и воздействует на пьезоэлемент. Тот вырабатывает импульс высокого напряжения, передающийся контроллеру. Чем сильнее взрыв топливной смеси в камере, тем выше потенциал импульса. Блок управления делает зажигание более поздним и машина разгоняется медленнее, как бы сильно водитель ни нажимал педаль акселератора.
И наоборот, неисправность датчика детонации вызывает громкий перестук поршневых пальцев, поскольку контроллер не корректирует угол опережения под некачественное топливо. В данном случае исправность мотора зависит только от автолюбителя – насколько резко он станет нажимать газ.
Измеритель плотно прилегает к блоку цилиндров и не реагирует на другие вибрации двигателя, а только на детонационные процессы. Датчик считается очень надежным элементом и подчас служит дольше, нежели сам силовой агрегат. Многие автолюбители, эксплуатирующие машины в течение десятков лет, даже не слышали о его существовании.
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.
>
