0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы датчика детонации двигателя

Датчик детонации

Речь идет об устройстве, предназначенным для реагирование на появление детонации в двигателе. При возникновении подобного процесса датчик посылает электрический импульс в блок управления авто, который в автоматическом режиме корректирует угол опережения зажигания, что приводит к прекращению детонации.

По внешнему виду это монолитная конструкция с пьезоэлементом, размещенным внутри корпуса. Датчик детонации (или ДД) монтируется на мотор, оснащенный электронной системой впрыска топлива (инжектор). Данный прибор регистрирует факт детонации и отправляет полученные данные на ЭБУ (электронный блок управления). Полученную информацию обрабатывает компьютер и выдает команду на корректировку угла зажигания: в итоге детонации, которая отрицательно воздействует на функционирование двигателя, удается избежать.

Где находится датчик детонации и на что влияет

Обычно ДД устанавливается на резьбовом креплении к блоку цилиндров, около центрального цилиндра ближе к камерам сгорания. Такая его локация определена задачами, которые он призван выполнять.

Грубо говоря, датчик детонации представляет собой микрофон, улавливающий вполне определённые звуки, издаваемые бьющей о стенки камер сгорания детонационной волной.

Сама эта волна становится результатом аномального горения в цилиндрах с очень высокой скоростью. Разница между штатным процессом и детонационным такая же, как при работе выталкивающего порохового заряда в артиллерийском орудии и взрывчатого вещества бризантного типа, которым начинён снаряд или граната.

Порох горит медленно и толкает, а содержимое фугаса дробит и разрушает. Разница в скорости распространения границы горения. При детонации она выше во много раз.

Чтобы не подвергнуть поломкам детали двигателя, возникновение детонации надо вовремя заметить и пресечь. Когда-то можно было себе позволить ценой перерасхода топлива и загрязнения окружающей среды, дабы избегать детонирования смеси в принципе.

Постепенно моторные технологии достигли такого уровня, что все запасы были исчерпаны. Надо было заставить двигатель самостоятельно гасить возникающую детонацию. И мотору приделали «ухо» акустического контроля, которым и стал датчик детонации.

Внутри ДД имеется пьезоэлемент, способный преобразовывать акустические сигналы определённого спектра и уровня в электрические.

После усиления колебаний в блоке управления двигателем (ЭБУ) информация преобразовывается в цифровой формат и поступает на рассмотрение электронному мозгу.

Как только детонационные звуки зафиксированы, блок выдаёт команду на парирование неправильного горения. Это может быть дополнительное обогащение смеси или уменьшение текущего угла опережения зажигания. Иногда и то, и другое, но чаще последнее.

Типовой алгоритм работы состоит в кратковременном отбросе угла на фиксированное значение с последующим пошаговым возвратом к оптимальному опережению. Какие-либо запасы тут недопустимы, поскольку они снижают эффективность двигателя, заставляя его работать в неоптимальном режиме.

Отслеживание происходит в режиме реального времени на большой частоте, что позволяет быстро отреагировать на появление «звона», не давая ему нанести локальных перегревов и разрушений.

Синхронизировав сигналы с датчиками положения коленвала и распредвалов можно даже определить в каком именно цилиндре возникает опасная ситуация.

От чего зависит появление детонации

В основе появление детонационного сгорания часто лежат три основных фактора:

  1. Качество бензина и его октановое число. Чем выше октановое число, тем больше его детонационная стойкость.
  2. Конструктивные особенности двигателя, которые выражаются в геометрии камеры сгорания, степени сжатия топливовоздушной смеси, положении свечей и т.д.
  3. Условия эксплуатации мотора. В этом случае влияние оказывает текущая нагрузка на двигатель, нагар и степень изношенности мотора в целом.

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.

Расположение и функциональные принципы

Устройство фиксируется между вторым и третьим цилиндром на блоке. Такое месторасположение выбрано абсолютно не случайно. Дело в том, эта точка считается наиболее горячей, к тому же самой приближенной одновременно к двум цилиндрам. Именно там детонация начинает действовать раньше всего, и когда достигает максимального уровня, в других частях она еще только начинает образовываться.

Сенсор представляет собой своеобразное устройство, которое преобразует механическую колебательную энергию каждого цилиндра во множество электроимпульсов. Конструкция предельно простая: пьезоэлектрическая пластина с шунтирующим резистором и защитным корпусом.

Если начинает возникать детонационное волнение, то на каждом конце пластины образуется напряжение.Он постоянно пересылает сигналы ЭБУ двигателя. Тот реагирует на них изменением угла опережения и составным качеством топлива.

Схема работы датчика очень похожа на функционирование пьезоэлектрического микрофона, настроенного на звуковые волны колебаний, свойственных только процессу детонации. Из-за того, что на работу двигателя влияет взаимодействие большого количества разнообразных деталей, она сопровождается множеством звуков определенной частоты.

Для того чтобы нейтрализовать ошибочную реакцию на посторонний звук, сенсор, подобно камертону, перенастраивается на другую звуковую волну (детонации). Ее диапазон составляет от 25 до 75 Гц.

Звуки, которые не входят в эти границы, относят к посторонним шумам, они являются маркером неисправности пальцев, поршней или вкладышей двигателя.

Эти звуковые «чужие» сигналы распространяются по металлическому блоку ДВС и с определенного момента достигают пластины датчика детонации, заставляя его резонировать. На концах пластины возникает напряжение, которое после преобразования считывает электронный блок управления.

Существует два основных типа датчиков детонации:

  • широкополосный, воспринимающий несколько основных видов сигнала, относительно которых прибор определяет частоту и уровень сигнала, передаваемый на ЭБУ;
  • резонансный, настроенный на определенную одну частоту, начинает сигнализирующее действие только в случаях совпадения /возникновения резонанса со звуковой волной, которая была сгенерирована детонацией воздушно-топливной смеси

Машины в продаже

Chevrolet Niva, 2019

Chevrolet Niva, 2017

Chevrolet Niva, 2011

Chevrolet Niva, 2018

Комментарии 16

Он тоже соединён с ЭБУ, возможно через него с массой. А на хвосте до датчика ( 10-20 см) не уверен, что есть экран. Может через и есть, и соединён на блок двигателя.

Может новый датчик немного не то напряжение выдаёт, раз он отличается по подключению.

Постараюсь разобраться. Датчик по разъему один в один, внешне тоже, просто я уже все версии предполагаю.

Удачи! Если получится разобраться, то напишите причину неполадки)

Получится, никуда она не денется)))

добрый день.
Поясните, пожалуйста, на датчик детонации подается какое-либо напряжение или он генерирует сигнал без внешнего источника?

В книге оба пина на датчик на ЭБУ двигателя помечены как «выход».

Есть подозрение, что где-то перепутаны пины в разъёмах, потому что постоянно ошибка по одному из двух датчиков. После замены (меняются оба) без изменений.

Датчик должен генерировать переменное напряжение от 0,3 до 2 вольт на х.х. Провод датчика должен быть экранирован и проложен подальше от высоковольтных проводов. На счёт должно ли присутствовать опорное напряжение нигде не написано.

Спасибо! экран есть, его видимых повреждений не имеет, проложен в катаной косе.

У меня есть подозрение, что у нового, неоригинального, датчика другая распиновка в разъёме и поэтому выскакивает ошибка. Вот и хочу попробовать осциллографом снимать сигнал с разных пинов и проверять

Возможно, попробуйте. Экран должен быть соединён с массой.

Где такой осциллограф маленький купить, У меня С1-75, хороший но большой сильно

Роль датчика детонации — в подробностях

Датчик детонации входит в категорию пьезоэлементов, его источником питания служит контроллер ЭБУ. Для крепления самого датчика применяется блок цилиндров. Так прибор получает доступ к «считываемой» информации о вибрациях. Когда двигатель работает, есть риск, что бензин сдетонирует. Контроллер же, не без участия датчика, всегда вовремя сигнализирует об этом.

Главная задача такой детали, как датчик детонации — корректировка положение угла опережения зажигания. Добиться единообразного показателя октанового числа топлива невозможно, и этот недостаток возмещает обсуждаемая деталь.

Если послышался звук, о котором говорят — «стучат пальцы», значит, образовалась детонация. Ее причина кроется в неверном ходе процедуры сгорания топлива, с опережением зажигания, на фоне перечисленных выше проявлений. Звук слышится из-за микровзрывов горючей смеси, не переносящей высоких температур, и создается впечатление, что это металл стучит о металлическую поверхность.

Поломка датчика детонации

При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.

На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.

Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.

Как заменить ДД самостоятельно?

Не рекомендуется заменять датчик на более дешевый или доступный аналог. Должно быть полное соответствие не только по марке детали, но и по совпадению каталожного номера. Только при таком раскладе можно рассчитывать на качественную и безопасную работу ЭБУ. Нарушение в работе может возникнуть при использовании подделок. Также стоит контролировать работу сенсора и проводить своевременную замену при необходимости. Последнюю можно осуществить самостоятельно при помощи нового ДД и гаечных ключей.

Замена осуществляется в следующем порядке:

  • Нужно определить расположение датчика в подкапотном пространстве автомобиля. Можно воспользоваться технической инструкцией к конкретной модели авто или воспользоваться информацией сети Интернет. На иностранных моделях возможна установка детали в области канала охлаждающей системы двигателя. Двигатель с турбонаддувом потребует предварительный демонтаж интеркулера для проведения процедуры.
  • Силовой агрегат должен быть холодным. При наличии охранного кода аудиосистемы необходимо его найти, чтобы потом не возникло проблем с ее включением.
  • Произвести слив антифриза во избежание утечки.
  • Отсоединить минусовой провод с аккумулятора. При изначальной установке двух контактов ДД, нужно также отсоединить проводную колодку.
  • Демонтировать ДД посредством гаечного ключа. В зависимости от крепления используются 12-ый, 13-ый или 22-ой ключи.
  • Произвести установки и фиксацию нового элемента на место прежнего. Чрезмерное закручивание гайки может привести к нарушению резьбы и ненадежному креплению.
  • Провести подключение всех отсоединенных проводов и залить охлаждающую жидкость обратно. При наличии вернуть на место интеркулер.

На некоторых моделях автомобилей подобраться к датчику детонации весьма проблематично. В таком случае лучше будет воспользоваться услугами специалиста.

Отечественный автопром предполагает 2-х и 1 контактных датчиков. Нельзя допускать замену одного другим или устанавливать отличный от зарекомендованного для конкретной машины. При замене 1-контактного ДД используется торцовый ключ, которым и выкручивается деталь. Предварительно стоит отсоединить проводку и отключить систему зажигания. При 2-х контактном элементе откручивается крепежная гайка. В остальном осуществляются те же шаги.

После демонтажа сенсора гайка и провода возвращаются на свои места. Для удаления ошибок ЭБУ минусовая клемма снимается с аккума на полминуты, а затем подключается обратно.

Плавная работа силовой установки, ее динамичность и мощность зависят от исправной работы датчика детонации. Проверить его работоспособность и осуществить самостоятельную замену под силу даже начинающему автолюбителю.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector