Avto-love.ru

Принцип работы датчика детонации двигателя

Детонация в двигателе: откуда она берется и чем грозит

Когда наши деды, ездившие на автомобилях с карбюраторными моторами, слышали непонятные позвякивания в двигателе, они солидно констатировали — мол, пальцы стучат! На самом деле речь шла об обыкновенной детонации. А дожила ли она до наших дней?

LADA > XRAY

Ford > Focus

На карбюраторных автомобилях детонация была нередкой гостьей. Более того, ее появление порой было даже желанно! Ниже расскажу, как ее использовали для достижения оптимальной регулировки двигателя.

Пальчики стучат?

Давайте определимся, что же такое детонация и что ее вызывает.

Все, кто хоть когда-то слышал о гражданской обороне и о защите от ядерного взрыва, помнят, что одно из воздействий такого взрыва — ударная волна. Кстати, с ударной волной мы сталкиваемся и при пролете сверхзвукового самолета. Короче, это волна, распространяющаяся в некой среде (в нашем случае — в воздухе) со скоростью звука. Встречаясь с любым препятствием — будь то стена или наши барабанные перепонки — она создает ощутимый удар. Напомним, что скорость звука в воздухе обычно принимается равной 330 м/с.

Теперь отправимся на экскурсию в цилиндр двигателя — в тот момент, когда происходит воспламенение рабочей смеси. Если сгорание идет обычным порядком, то скорость распространения фронта пламени и, соответственно, нарастания давления невелика (обычно до 50 м/с). Но бывает, что создаются условия для сгорания с более высокими скоростями. Нарастание давления происходит со скоростью звука в данной среде. А это уже значительно б ó льшие величины, чем на открытом воздухе, потому что температура в цилиндре заметно выше. Не буду грузить формулами, но поверьте, что скорость звука растет пропорционально температуре.

Так вот, если фронт пламени распространяется со скоростью звука, то ударная волна, имеющая значительную энергию, как раз и заставляет детали двигателя издавать те звуки, которые мы называем детонационными стуками. Вообще, самое короткое и правильное определение детонации — это «сгорание во фронте ударной волны». Звук издают при этом, конечно, не поршневые пальцы. Для этого нужны настолько большие зазоры, что если бы они были, пальцы и на нормальных, рабочих режимах очень быстро разбило. Характерный звук издают стенки камеры сгорания, соприкасающиеся с резкой волной давления. Можно ли этого избежать? Можно.

Опережаем зажигание

Как раньше регулировали угол опережения зажигания? Для этого изменяли начальный угол установки прерывателя — распределителя. Не вдаваясь в конструкцию этого довольно сложного и капризного узла с центробежным и вакуумным регулятором, заметим, что начальная его установка очень влияла на мощностные и экономические характеристики двигателя.

Так вот, следовало установить зажигание настолько ранним, насколько это возможно, но не доводя дело до сильной детонации. Поэтому и проверяли регулировку обычно на ходу: полностью прогретый двигатель, скорость 40 км/ч, четвертая передача, педаль газа в пол. При этом должно было раздаться всего несколько детонационных стуков, напоминавших звонкие удары гаечным ключом по верхней части двигателя. По мере разгона детонация должна была исчезнуть. Практически любой бензиновый двигатель «любит» ездить с возможно более ранним зажиганием, и только детонация, ездить с которой недопустимо, ограничивает его в этом.

На наступление режима детонационного сгорания влияло много факторов. Ускоряли его появление даже незначительный перегрев мотора, а также изменение температуры окружающего воздуха и, конечно, качество бензина. Ведь привычные нам термины — восьмидесятый, девяносто второй, девяносто пятый — это и есть октановые числа топлива! И детонационная стойкость девяносто пятого и девяносто восьмого бензинов выше, чем у устаревшего восьмидесятого.

Так шли дела до появления впрысковых двигателей с «умной» системой управления, имеющей несколько контуров обратной связи.

Распространенное заблуждение

В свое время, еще в девяностых годах прошлого века, я изучал все тонкости впрысковых моторов на примере французского двухлитрового двигателя F3R, устанавливаемого на автомобиль Святогор производства АЗЛК.

Понимая все это, мы вывернули датчик из двигателя, но оставили подсоединенным к блоку управления. То есть система думала, что все исправно, но детонации не ощущала! И вот тут испытуемый зазвенел, как медный колокол.

Вред детонации

Взрывы, конечно, научились использовать в мирных целях, но в случае с детонацией этот фокус не проходит. Не приспособлен двигатель к взрывообразному горению — он любит относительно медленное и плавное протекание процесса. Детонация ускоряет износ деталей кривошипно-шатунного механизма (разбивает, в том числе, и те самые поршневые пальцы, откуда и пошла легенда о стуке пальцев.). Кроме того, повреждается поверхность поршня, причем эрозия идет не только из-за повышенной температуры — ударные волны буквально выкрашивают поверхность поршня и обрушивают перемычки между поршневыми кольцами.

Читать еще:  Эмульсия в поддоне двигателя причины

Условия для детонации

Детонацию можно услышать обычно:

  • на сильно нагретом двигателе (на холодном моторе детонации не дождетесь);
  • на автомобиле, заправленном низкооктановым бензином;
  • на режимах большой нагрузки и очень низких оборотов.

Вероятность детонации выше у того двигателя, который длительное время эксплуатировался с минимальными нагрузками и потому страдал от интенсивного нагара в цилиндрах. Реально современные впрысковые двигатели, которые не подвергались тюнингу и имеют исправную систему управления, «отзваниваются» лишь на самых низких оборотах. При условии, что автомобиль оснащен ручной коробкой передач: автомат на такие режимы выйти не позволит.

Часто слышу, как при маневрировании во дворе Форд Фокус 2, работающий в такси (топливо сами понимаете какое), отзванивается в жару. А бывший у нас на испытаниях кроссовер Lada XRAY c двигателем 1.8 производства АВТОВАЗа при потеплении и заливке топлива на «левой» заправке начал сильно детонировать.

Вот вроде бы и всё. Похоже, это явление почти отжило свой век. Найти сегодня откровенно плохой бензин все сложнее, да и машин с механикой с каждым годом продается все меньше, чем с автоматом. А приходилось ли вам сталкиваться с детонацией и с ее последствиями?

Датчик детонации ВАЗ 2114: назначение, принцип работы, простая проверка и быстрая замена

Датчик детонации на ВАЗ – устройство, от работоспособности которого непосредственно зависит безопасная эксплуатация двигателя автомобиля.

Из данной статьи вы узнаете, для чего нужен датчик детонации, какие неполадки могут встречаться в процессе его эксплуатации и как выполнить проверку и замену ДД своими руками.

Датчик детонации ВАЗ 2114, 2113, 2115 находится тут и выглядит так

ПРИНЦИП РАБОТЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ

Разберемся, для чего служит датчик детонации на примере его типичного рабочего цикла.

Когда движок работает в нормальном режиме, ДД, грубо говоря, спит. Однако когда внутри блока цилиндров начинает происходить детонация, датчик реагирует на ее мощность и отправляет в ЭБУ соответствующий сигнал. На основании полученной информации контроллер изменяет угол зажигания до тех пор, пока детонация в камерах сгорания топлива не исчезнет.

На что влияет датчик детонации ВАЗ 2114? Без него электроника четырнадцатой не может установить правильный угол опережения зажигания, что грозит сбоями в работе движка: если угол опережения будет меньшим, чем нужно, в результате микровзрывов движок не сможет выдавать свою обычную мощность, а клапана в цилиндрах будут ускоренно изнашиваться. Большим, чем нужно – повысится расход бензина, упадет динамика разгона а сам движок будет постоянно перегреваться.

Принцип работы датчика детонации построен на технологии пьезоэффекта. Внутри металлического корпуса устройства расположена пластина, обладающая высокой чувствительностью к силе оказываемых на нее механических воздействий.

Устройство самое простое

В момент возникновения детонации в движке на пластину передается вибрация, которая преобразовывается датчиком из механической энергии в переменный ток. Мощность вырабатываемого тока зависит от силы оказываемого на датчик ударного воздействия.

Существует два вида ДД, устанавливаемых на ВАЗ 2114 – широкополосные и резонансные.

  • Резонансный датчик детонации ВАЗ имеет цилиндрическую форму. Он чувствителен только к микровзрывам, мощность которых выше определенного уровня;
  • Широкополосные устройства наоборот, чувствительны ко всем возникающим в движке вибрациях, информацию о которых они передают на ЭБУ, а электроника, исходя из величины полученного переменного напряжения, уже сама определяет возникла ли в движке детонация.

Резонансные и широкополосные устройства не являются взаимозаменяемыми, поэтому при необходимости замены внимательно выбирайте новый ДД.

Стоимость нового ДД варьируется в пределах от 250 до 700 рублей за датчики любого типа. Не рекомендуем брать устройства отечественного производства, так как отзывы владельцев четырнадцатых свидетельствуют, что они отличаются крайне низким рабочим ресурсом. Более того, под видом ДД нередко продаются обыкновенные муляжи в идентичном корпусе, но не обладающие какой-либо функциональной начинкой.

Оптимальный вариант – датчики производства немецкой компании Bosch, стоят они почти в 2 раза дороже родных ВАЗовских, но при этом живут гораздо дольше и работают без проблем. Также на четырнадцатую можно установить датчик детонации ВАЗ 2115 и устройства для автомобилей ГАЗ (артикул 18.3855), посадочные гнезда у них полностью аналогичные.

Датчик детонации ВАЗ 2114 bosch

ПРИЗНАКИ ПОЛОМКИ

Датчик детонации ВАЗ 2114 – устройство, от исправности которого зависит общая работоспособность движка четырнадцатой. При выхода датчика из строя вы заметит следующие изменения в работе автомобиля:

  • Движок начнет троить на холостых оборотах;
  • Ухудшится динамика разгона;
  • Повысится расход бензина;
  • В момент разгона и при трогании автомобиля на приборной панели будет гореть индикатор “Check Engine”.
Читать еще:  Стучат пальцы в двигателе при нагрузке

Также при неисправном ДД на бортовом компьютере четырнадцатой начинают высвечиваться ошибки 0327/0326, 0328 либо 0325.

Ошибка № 0325 свидетельствует о проблемах с проводкой, подающей питание на датчик, она может оборваться либо окислится. Фактический обрыв проводки, как правило, случается достаточно редко, так что в большинстве случаев проблема в окислении контактов.

Помимо вышедшего из строя ДД ошибка 0325 может указывать на соскочивший ремень ГРМ, так что если очистка контактов не дала результата, проверьте ремень.

Ошибки 0326 и 0327 возникают, когда в мозги автомобиля (ЭБУ) с ДД поступает сигнал недостаточной мощности. Тут, опять же, проблема может быть как в самом устройстве, так и в контактах. Также возможно, что причиной низкого сигнала является плохая затяжка ДД в посадочном гнезде.

Проверяйте как затянут ДД

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ

В случае обнаружение типичных признаков неисправности, необходимо произвести проверку работоспособности ДД. Чтобы сделать это вам потребуется обычная отвертка и тестер.

Тестер, он же мультиметр, можно купить в любом автомобильном магазине. Стоит он недорого, порядка 500-600 рублей, и в гараже пригодится неоднократно (с помощью него проверяются все системы и приборы автомобиля, потребляющие электричество), так что экономить на устройстве не стоит.

Проверка работоспособности ДД выполняется следующим образом:

  1. Выполняем демонтаж датчика (о том, как это сделать, написано в следующем разделе статьи);
  2. Замыкаем щупы мультиметра на контактах ДД (если он двухконтактный), если одноконтактный – первый щуп на провод, второй – на корпус устройства;
  3. Переводим тестер в режим вольтметра и устанавливаем верхний предел измерения в 200 мВольт;
  4. Постукиваем отверткой (или любым металлическим предметом) по корпусу датчика;
  5. Если устройство исправно, мультиметр будет показывать скачки напряжения, величина которых должна быть прямо пропорциональной силе удара (это говорит о том, что устройство сохраняет способность к преобразованию механической энергии в переменный ток). Если показания мультиметра не изменяются – ДД не работает.

Если вы узнали, что само устройство исправно, но при этом на бортовом компьютере высвечиваются ошибки ДД либо автомобиль работает не так как нужно, проблема, скорее всего, в окислившихся контактах датчика. Обработайте их ВД-40 либо аналогичным растворителем, установите ДД на место и проверьте результат. Если не помогло – датчик детонации на замену.

СНЯТИЕ И ЗАМЕНА

Замена ДД – процесс предельно простой. Поменять датчик детонации ВАЗ 2114 можно в течении 5-ти минут, для этого вам потребуется лишь торцевой ключ на 20 или 13 (зависит от того, какой конкретно тип датчика установлен на вашей четырнадцатой).

Для начала разберемся, где находится датчик детонации. Расположен он прямо на блоке цилиндров движка, между 2 и 3 цилиндром (со стороны радиатора). Увидеть месторасположения ДД вы можете на фотографии.

Замена узла выполняется в следующей последовательности:

  1. Выключаем зажигание двигателя и открываем капот автомобиля;
  2. Если у вас стоит резонансный ДД – снимаем с него провод питания и с помощью 22-го торцевого ключа выкручиваем устройство из посадочного гнезда. Если у вас установлен ДД полосного типа, на корпусе цилиндров он будет удерживаться гайкой, отсоедините проводку и выкрутите ее ключом на 13;
  3. Новый ДД устанавливается аналогичным образом. Закручивать резьбу необходимо достаточно плотно, чтобы не возникало проблем с слабым сигналом устройства, однако, опять же, без фанатизма.

Теперь вы знаете, где стоит датчик детонации и как выполняется его проверка и замена. Удачной вам езды без поломок!

Характеристики датчиков детонации

Большинство бензиновых моторов комплектуется датчиками детонации. Данный элемент необходим для контроля работы всего мотора, который осуществляет блок управления двигателем. Датчик детонации двигателем располагается по центру блока цилиндров и сообщает главному компьютеру о состоянии вибрациях двигателя. В данной статье мы подробно рассмотрим, где находится датчик детонации двигателем, а также расскажем, для чего нужен датчик детонации.

Работа элемента

Как работает датчик детонации? Это наиболее часто задаваемый вопрос автолюбителей, которые слышали о данном элементе, но не знают его главное назначение и принцип работы.

Влияние показаний данного элемента напрямую оказывает точное воздействие главного бока управления, который осуществляет контроль и питание каждого цилиндра. Благодаря принципу работы этого датчика, бортовой компьютер дает сигналы на приготовление топливной смеси в той или иной пропорции. Использование данного датчика в основном касается только бензиновых двигателей, где стоит блок управления.

Читать еще:  Перескочила цепь грм 406 двигатель что делать

Характеристики датчика детонации главным образом влияют на работу синхронизации впрыска топлива в каждый цилиндр, а также помогают устранить те, или иные неисправности связанные с повреждением двигателя. Благодаря своим качествам, данный элемент производит постоянный контроль состояния цилиндропоршневой группы, из-за чего можно производить диагностику и следить за состоянием работы каждого цилиндра. Также можно отметить, что характеристики данного элемента способствуют качественной диагностике компрессии и всего двигателя в целом.

Как происходит детонация

Что такое детонация двигателя? На этот вопрос не каждый мастер может дать квалифицированный ответ. Тем не менее, мы постараемся более доступно объяснить, что такое детонация двигателя и как она проявляется.

В первую очередь детонация двигателя возникает по принципу неправильного смесеобразования и ее сгорания в камере. Другими словами, возникает повышенная вибрация двигателя и увеличивается нагрузка на шатунный механизм. Большинство водителей наверняка слышали такую фразу «пальцы стучат», вот это и есть один из признаков детонации двигателя. Из-за повышенной нагрузки на данную область силового агрегата могут возникнуть серьезные повреждения всего механизма. Чтобы предостеречь водителя о данных неисправностях, датчик детонации сообщает главному блоку управления о неисправностях, связанных со сбоем в работе того или иного цилиндра. В результате на приборной панели автомобиля высвечивается значок, сигнализирующий о поломке.

На детонацию очень часто влияет октановое число бензинового топлива. Благодаря данному датчику бортовой блок управления может управлять углом опережения зажигания и впрыска в зависимости от используемого топлива, а также других условий, связанных с эксплуатацией автомобиля.

Устройство

Главной основой датчика детонации двигателя является пьезоэлектрическая пластина, которая установлена внутри данного элемента. При возникновении детонации данная пластина вырабатывает электрические импульсы, которые впоследствии отправляются в электронный блок управления двигателем. В свою очередь блок управления корректируют смесеобразование в камере каждого цилиндра, а также производят регулировку угла опережения зажигания или впрыска.

Расположение и замена

Данный элемент управления стоит прямо на блоке двигателя, в центральной его части и отвечает за корректировку впрыска. Данное расположение обусловлено тем, что этот элемент производит точную регулировку работы каждого цилиндра.

Крепеж данного элемента основан на жесткой сцепке с помощью центрального болта, который зажимается с определенным усилием. На одной стороне датчика находится специальный разъем для подключения его контактов к блоку управления.

На автомобилях, где двигатель расположен поперечно, данный элемент установлен сзади, чуть ниже впускного коллектора. На автомобилях с продольным расположением мотора, датчик детонации находится также прямо под впускным коллектором.

Зачастую произвести самостоятельную замену данного элемента не представляется возможным, так как необходимо разобрать несколько узлов двигателя.

Если у вас все-таки появилось желание заменить данный элемент самостоятельно, мы постараемся рассказать вам о том, как данный процесс делать правильно.

  1. Независимо от того, как расположен двигатель в вашем автомобиле, вам необходимо демонтировать впускной коллектор. Для этого нужно отсоединить топливную систему и демонтировать всю топливную рейку в сборе с форсунками. Также подлежит демонтажу дроссельный узел, который на большинстве автомобилей охлаждается антифризом.
  2. Перед снятием впускного коллектора необходимо отсоединить трубку клапана рециркуляции отработанных газов, который соединяется при помощи накидной гайки. Такая гайка служит надежным решением для крепежа этой трубки.
  3. Открутите болты впускного коллектора, после чего демонтируйте весь узел целиком, не забывая о том, что его крепит снизу еще один кронштейн.
  4. После демонтажа всей конструкции у вас будет доступ к необходимому элементу. Для его замены необходимо отсоединить электрический разъем и открутить центральный болт от блока двигателя.
  5. В результате демонтажа, вы легко сможете заменить сломанный сенсор новым.
  6. При установке нового датчика внимательно соблюдайте направленность установки, это необходимо для того чтобы разъем был направлен в ту сторону, которую определяет длина провода ЭБУ.
  7. Затяните болт датчика нужным моментом, после чего подсоедините электрический разъем.
  8. Замените прокладку впускного коллектора, после чего установите эту деталь на место и затяните болты нужным моментом.

Внимание! Затягивать болты необходимо от центральной части коллектора, постепенно продвигаясь к крайним крепежам.

Работу по замене данного датчика можно считать завершенной, только после того как вы произведете всю сборку в обратном порядке.

Заключение

Подводя итоги, можно сделать некоторые выводы о том, как влияет сенсор детонации на жизнь всего силового агрегата, ведь его характеристики очень важны. Как правило, датчик детонации является весьма надежным устройством, и его выход из строя маловероятен, но все-таки, мы постарались предостеречь автолюбителя и предоставили подробное руководство по его замене.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector