Что такое датчик детонации двигателя: Зачем нужен датчик детонации?

Содержание

признаки неисправности, проверка работы и замена устройства

Датчик обнаружения детонации (ДД) в цилиндрах двигателя не был очевидной необходимостью в первых системах управления моторами, а во времена более простых принципов организации питания и зажигания бензиновых ДВС аномальное горение смеси вообще никак не отслеживалось. Но потом моторы стали сложнее, требования по экономичности и чистоте выхлопа резко возросли, что потребовало увеличения объёма контроля за их работой в каждый момент времени.

Содержание статьи:

Бедные и сверхбедные смеси, запредельные степени сжатия и прочие подобные факторы нуждаются в постоянной работе на грани детонации без перехода за этот порог.

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.

Читайте также: Сколько держится алкоголь в крови водителя

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.

Виды датчиков

По спектральным характеристикам исторически их два – резонансный и широкополосный.

В первом для повышения чувствительности используется ярко выраженная реакция на вполне определённые звуковые частоты. Заранее известно какой спектр выдаётся страдающими от ударной волны деталями, именно на них датчик конструктивно и настраивается.

Статья по теме: Замена опорного подшипника передней стойки со снятием амортизатора и без

Датчик широкополосного типа обладает меньшей чувствительностью, зато улавливает колебания разных частот. Это позволяет унифицировать приборы и не подбирать их характеристики под конкретный двигатель, а большая способность улавливать слабые сигналы не очень востребована, детонация обладает достаточной акустической громкостью.

Сравнение датчиков обоих типов привело к полному вытеснению резонансных ДД. В настоящее время применяются только двухконтактные широкополосные датчики тороидальной формы, закреплённые на блоке центральной шпилькой с гайкой.

Признаки неисправности

При нормальной работе двигателя датчик детонации не выдаёт сигналов опасности и в работе системы управления никак не участвует. Программа ЭБУ выполняет все действия по своим зашитым в память картам данных, штатные режимы обеспечивают бездетонационное горение топливовоздушной смеси.

Но при существенных отклонениях температуры в камерах сгорания детонация может проявиться. Задача ДД – вовремя подать сигнал на парирование опасности. Если этого не происходит, то из-под капота раздаются характерные звуки, которые у водителей почему-то принято называть стуком пальцев.

Хотя на самом деле никакие пальцы при этом не стучат, а основной уровень громкости происходит от вибрации днища поршня, о который ударяется волна взрывного горения. Это и есть основной признак нештатной работы подсистемы контроля детонации.

Косвенными признаками станут заметная потеря мощности двигателя, рост его температуры, вплоть до появления калильного зажигания, и неспособность ЭБУ справиться с ситуацией в штатном режиме. Реакцией управляющей программы в подобных случаях станет зажигание лампочки «Check Engine».

Обычно ЭБУ осуществляет прямой контроль за деятельностью датчика детонации. Уровни его сигналов известны и хранятся в памяти. Система сравнивает текущую информацию с диапазоном допуска и при обнаружении отклонений одновременно с включением индикации запоминает коды ошибок.

Это интересно: Проверка форсунок дизельного двигателя и способы их очистки в домашних условиях

Это различные виды превышения или снижения уровней сигнала ДД, а также полный обрыв его цепи. Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём.

Коды ошибок можно считать бортовым компьютеров или внешним сканером через диагностический разъём.

Если диагностического устройства у вас нет, рекомендуем обратить внимание на бюджетный мультимарочный автосканер Scan Tool Pro Black Edition.

Особенностью данной модели корейского производства является диагностика не только двигателя, как в большинстве бюджетных китайских моделях, но и остальных узлов и агрегатов автомобиля (коробку передач, вспомогательные системы ABS, трансмиссию, ESP и т.д.).

Также данное устройство совместимо с большинством автомобилей, начиная с 1993 года выпуска, стабильно работает без потерь связи со всеми популярными диагностическими программами и имеет достаточно демократичную цену.

Как проверить датчик детонации

Зная устройство и принцип работы ДД, проверить его можно достаточно простыми способами, как снимая с двигателя, так и по месту, в том числе и непосредственно на заведённом моторе.

Измерение напряжения

К снятому с блока цилиндров датчику подключается мультиметр в режиме измерения напряжения. Аккуратно изгибая корпус ДД через вставленную в отверстие втулки отвёртку можно проследить за реакцией встроенного пьезоэлектрического кристалла на деформирующие усилие.

К сведению: Как обшить руль оплёткой: виды и способы шнуровки

Появление напряжения на разъёме и его величина порядка двух-трёх десятков милливольт приблизительно указывает на исправность пьезогенератора прибора и его способность вырабатывать сигнал в ответ на механическое воздействие.

Измерение сопротивления

Некоторые датчики содержат встроенный резистор, подключённый по типу шунта. Его величина составляет порядок десятков или сотен кОм. Обрыв или короткое замыкание цепи внутри корпуса можно зафиксировать подключением того же мультиметра в режиме измерения сопротивления.

Прибор должен показать номинал шунтирующего резистора, поскольку сам пьезокристалл имеет практически бесконечно большое сопротивление, обычным мультиметром не измеряемое. При этом показания прибора также будут зависеть от механического воздействия на кристалл из-за генерации напряжения, искажающего показания омметра.

Проверка датчика на разъеме ЭБУ

Определив по электрической схеме автомобиля нужный контакт разъёма контроллера ЭБУ, состояние датчика можно проверить более полно, с включением подводящих цепей проводки.

На снятом разъёме проводятся те же измерения, что описаны выше, отличием будет только одновременная проверка исправности кабеля. Изгибая и подёргивая провода убеждаются в отсутствии блуждающей неисправности, когда контакт появляется и пропадает от механических вибраций. Этим особенно страдают корродирующие места заделки проводов в наконечники разъёмов.

По теме: Проверка бензиновых форсунок от А до Я

При подсоединённом ЭБУ и включённом зажигании можно проверить наличие опорного напряжения на датчике и правильность его деления внешним и встроенным резисторами, если это предусмотрено схемой конкретного автомобиля.

Обычно опора +5 Вольт делится примерно пополам и на фоне этой постоянной составляющей генерируется переменный сигнал.

Проверка осциллографом

Наиболее точный и полный приборный способ потребует использования запоминающего автомобильного цифрового осциллографа или осциллографической приставки к диагностическому компьютеру.

При ударах по корпусу ДД на экране будет видно, насколько пьезоэлемент способен генерировать крутые фронты сигнала детонации, правильно ли работает сейсмо масса датчика, не допуская посторонних затухающих колебаний, достаточна ли амплитуда выходного сигнала.

Методика требует достаточного опыта в диагностике и знания типовых картинок сигнала исправного прибора.

Проверка на рабочем двигателе

Простейший способ проверки даже не потребует использования электроизмерительных приборов. Двигатель запускается и выводится на обороты ниже средних. При нанесении умеренных ударов по датчику детонации можно наблюдать реакцию ЭБУ на появление его сигналов.

Должен произойти штатный отскок угла опережения зажигания и связанное с этим падение установившихся оборотов двигателя. Способ требует определённого навыка, поскольку не все моторы одинаково реагируют на подобное тестирование.

Читайте также:  Автономные кондиционеры для автомобиля: плюсы и минусы

Некоторые «замечают» сигнал детонации только в пределах довольно узкой фазы оборота распределительных валов, в которую ещё надо попасть. Ведь по логике ЭБУ детонация не может возникнуть, например, на такте выпуска или в начале такта сжатия.

Замена датчика детонации

ДД относится к навесному оборудованию, замена которого никаких сложностей не представляет. Корпус прибора удобно закреплён на шпильке и для его снятия достаточно открутить одну гайку и снять электрический разъём.

Иногда вместо шпильки используется болт на резьбе в теле блока. Трудности могут возникнуть лишь при коррозии резьбового соединения, поскольку прибор очень надёжен и его снятие требуется крайне редко.

Поможет универсальная проникающая смазка, иногда называемая жидким ключом.

Датчик детонации

Датчик детонации служит для контроля степени детонации и жёсткости сгорания при работе двигателя внутреннего сгорания. Датчик устанавливается на блоке цилиндров двигателя и предназначен для преобразования механических вибраций двигателя в электрический синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна мощности вибраций.
Информация датчика позволяет блоку управления откорректировать угол опережения зажигания На бензиновых двигателях или величину пред впрыска На дизельных двигателях до устранения детонационных стуков в двигателе.
Датчик представляет пьезоэлектрический акселерометр с пьезоэлектрической пластиной, который под действием механических вибраций вырабатывает ЭДС (напряжение) переменного тока.
Чем больше амплитуда и частота колебаний, тем выше напряжение. Амплитуда выходного сигнала датчика максимальна на частоте детонационных стуков в двигателе в диапазоне 5…6 кГц.

Когда напряжение на выходе датчика превышает заданный уровень, соответствующий определенной степени детонации, электронный блок управления корректирует характеристику работы зажигания или впрыска. Таким образом, достигается оптимальная характеристика работы системы для конкретных условий эксплуатации.

При неисправности датчика детонации (отсутствии сигнала) на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампа, двигатель при этом продолжает работать.

КОРРЕКТИРОВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВПРЫСКА
Датчик детонации используется для корректировки расхода при предварительном впрыске для каждой форсунки при
помощи замкнутого контура. Данный метод является самонастраивающимся и обеспечивает корректировку возможных отклонений форсунок с течением времени.
Принцип использования Датчик детонации основан на определении шумов при горении.

Датчик установлен на блоке таким образом, чтобы получать наилучший сигнал от всех цилиндров. Чтобы получать одинаковый ответный сигнал от цилиндров, расположенных рядом с Датчиком детонации и на отдалении от него, входные сигналы обрабатываются для определения переменной, характеризующей интенсивность горения. Данная переменная представляет собой соотношение между интенсивностью фонового шума и шума от горения. Использование соотношения на основе фонового шума двигателя позволяет преодолеть разницу интенсивности шума в разных местах, связанную с центральным расположением акселерометра.
• Первая зона измерения служит для установления уровня фонового шума сигнала акселерометра для
каждого цилиндра. Данная зона поэтому должна соответствовать моменту времени, когда горение
отсутствует.
• Вторая зона измерения служит для измерения интенсивности шума от предварительного горения. Ее расположение должно быть таким, чтобы измерялись только шумы, создаваемые при предварительном впрыске.
Поэтому она устанавливается непосредственно перед основным впрыском.

Производится расчет минимального импульса, начиная с которого может происходить горение. Импульсы ниже минимального импульса не вызывают горения, так как при этом время срабатывания обмотки слишком мало для поднятия иглы форсунки. Для определения этого минимального импульса система постепенно увеличивает импульс предварительного впрыска (в приращениях по несколько мс), от 0 мс до значения, которое вызывает горение при предварительном впрыске. После определения данного значения импульса, оно вычитается из физического значения индивидуального кода коррекции форсунки и записывается в ЭБУ. При данной процедуре корректировки, в зависимости от версии, может быть получено от 2 до 6 значений корректировки для каждой форсунки, которые применяются в зависимости от давления топливной рампы. Данные значения корректировки затем прибавляются к запрашиваемым значениям импульсов, чтобы компенсировать отклонение системы.

Принцип корректировки предварительного впрыска, соответственно, заключается в определении минимального импульса. Она выполняется периодически в определенных условиях работы двигателя. По окончании корректировки, новое минимальное значение импульса заменяет значение, полученное при предыдущей корректировке. Первое значение минимального импульса задается корректировочным кодом форсунки. Последующие значения задаются системой, которая определяет новый минимальный импульс и применяет его, определяя разницу между измеренным и номинальным импульсом. Каждая корректировка может впоследствии обновляться при помощи замкнутого контура минимального импульса в зависимости от изменения характеристик форсунки. Такое обновленное значение записывается в энергонезависимую память. Вместе с тем, акселерометр не позволяет измерять количество впрыскиваемого топлива. Он позволяет только точно измерять значение длительности импульса, начиная с которого форсунка осуществляет впрыск.

Примечание:
Стандарт с 2 акселерометрами для версий Евро 5. На двигателе с 4 цилиндрами,
каждый акселерометр будет отслеживать только 2 цилиндра; цель заключается в как можно более точном
определении уровня шума при горении и предотвращении помех из других мест, для максимально точных
корректировок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УТЕЧЕК В ЦИЛИНДРЕ
Датчик детонации также используется для определения форсунок, заблокировавшихся в открытом положении. Принцип их выявления основан на отслеживании сигнала акселерометра. В случае утечки из форсунки, накопленное топливо самовоспламеняется, если в цилиндре создаются необходимые для воспламенения условия по температуре и давлению (высокие обороты, высокая нагрузка и незначительная утечка). Данное горение начинается приблизительно за 20 градусов до верхней мертвой точки, т.е. задолго до горения, вызываемого основным впрыском. В связи с этим, уровень сигнала акселерометра значительно увеличивается в зоне измерения шума. Именно это увеличение позволяет выявлять утечки. Пороговое значение, после которого фиксируется неисправность, определяется как процент от максимального значения уровня сигнала акселерометра. В связи с серьезностью последствий неисправности, система ее выявления должна быть исключительно надежной. При этом увеличение уровня сигнала акселерометра может быть следствием нескольких причин:

• Слишком большой величины предварительного впрыска.
• Попаданием горения основного впрыска в зону измерения шума (из-за слишком большого опережения или
расширения зоны измерения шума).
• Утечки топлива из форсунки вследствие недостаточной герметичности.
В случае, если уровень сигнала Датчикf детонации становится слишком большим, система в первую очередь
ограничивает расход при предварительном впрыске и задерживает основной впрыск. Если, несмотря на данные
действия, уровень сигнала остается повышенным, это означает, что имеется реальная утечка; ЭБУ фиксирует
ошибку, и происходит остановка двигателя.

ВЫЯВЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ Датчик детонации
Данная процедура позволяет выявлять неисправность датчика, либо проводки, соединяющей датчик с ЭБУ. Она основана на определении наличия горения. На оборотах холостого хода, зона измерения шума сдвигается на горение, вызываемое основным впрыском. Если уровень сигнала увеличивается, это означает, что акселерометр работает исправно; в противном случае, фиксируется ошибка работы датчика. В случае определения указанной ошибки, ЭБУ отключает предварительный впрыск и сбрасывает давление в аккумуляторе.

Назначение и неисправности датчика детонации

В числе датчиков, которыми автомобильные двигатели обвешаны с «головы до пят», датчик детонации не самый беспокойный. Возможно, поэтому среди рядовых автовладельцев найдется немало таких, кто даже не догадывается о его существовании, а среди слышавших о датчике детонации «что-то» и «где-то», есть те, кто ошибочно истолковывает его предназначение и порядок работы.

К сожалению, при обсуждении статьи «Сцепление не при делах, но виноват ли бензин, или Что расшатало электроды в свечах зажигания?» выяснилось, что некоторые наши читатели тоже заблуждаются по поводу функций датчика детонации, с чем мы, разумеется, согласиться не можем.

Однако для начала развеем, пожалуй, самое распространенное ошибочное мнение, что датчиками детонации оснащаются только бензиновые двигатели. В действительности на современных дизелях датчики детонации тоже встречаются.

При этом дизельные датчики детонации не только аналогичны по конструкции бензиновым, но и сигналы от них используются блоками управления дизелей для той же цели, что и в бензиновых моторах.

Не исключено, что причиной бытующих недоразумений относительно датчика детонации является его говорящее название. Но что в таком случае представляет собой детонация? В бензиновых двигателях так именуется неправильное, или, говоря иначе, аномальное, сгорание топлива.

После поджигания искрой от свечи и начала сгорания горючей смеси паров бензина и воздуха повышаются температура и давление. Эти факторы воздействуют на несгоревшую часть горючей смеси, в которой из-за этого могут образоваться активные перекиси (неустойчивые взрывчатые соединения).

Перекиси вызывают самовоспламенение не успевшей сгореть части смеси во всем ее объеме, и возникает взрывная волна. Она распространяется со скоростью до 2000 м/с, что примерно в 40 раз превышает скорость нарастания давления в цилиндре, когда сгорание топлива происходит в штатном режиме.

В результате детонация испытывает на прочность поршневые кольца и межкольцевые перемычки поршней, кромки днища поршня и клапанов, выступающие в камеру сгорания элементы свечей зажигания, окантовку прокладки головки цилиндров. При длительном воздействии детонации днища поршней оплавляются, межкольцевые перемычки в поршнях и поршневые кольца ломаются, клапаны и прокладка головки блока прогорают. После такой оказии возвращение автомобиля в строй требует дорогостоящего ремонта мотора, а иногда и вовсе его замены.

Раз так, детонацию надо пресекать в корне, что, по всей видимости, служит основой для ошибочного представления о назначении датчика детонации и его работе. В действительности же проблема состоит в том, что сгорание в режиме, когда двигатель работает на грани возникновения детонации, но в нее не «сваливается», позволяет извлечь из топлива максимальную энергию, которая может выделиться при сгорании. Говоря проще, такой режим является наиболее выгодным для получения мощности и затрат на это получение наименьшего количества топлива, а это как раз и есть то, чего стараются добиться от любого мотора.

При прочих равных условиях определяет риск детонации выбор угла опережения зажигания. Но как подобрать оптимальный угол, если его величина «плавает» в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, открытия дроссельной заслонки, соотношения воздуха и топлива в горючей смеси?

Пока электронное управление не взяло верх, оптимальный угол опережения зажигания поддерживался с помощью инерционного и вакуумного регуляторов, встроенных в распределитель зажигания и действовавших автоматически в соответствии с оборотами двигателя и разряжением во впускном коллекторе в текущий момент времени.

Когда пробил час электроники, механические устройства заменил блок управления, выбирающий оптимальный момент зажигания с учетом сигналов, поступающих от различных датчиков, в том числе и от датчика детонации.

Взрывная волна, сопровождающая детонационное сгорание, многократно отражается от деталей, ограничивающих камеру сгорания, и вызывает их вибрацию. При нормальном сгорании вибрации нет. Датчик детонации жестко прикреплен к блоку цилиндров и фиксирует его вибрацию.

Место для установки датчика выбирается так, чтобы можно было получать максимально сильный сигнал от каждого из цилиндров и распознавать, как проходит в них процесс сгорания. Для 4-цилиндровых рядных двигателей, как правило, достаточно одного датчика. При большем количестве цилиндров и V-образной конструкции двигателя требуется два или более датчиков детонации.

В работе датчика используется пьезоэлектрический эффект. Сжатие пьезоэлемента, при котором появляется электрический сигнал, обеспечивается расположенной по соседству инерционной массой. По причине своей инертности она воздействует на пьезоэлемент в ритме колебаний блока цилиндров. Электрический сигнал от пьезоэлемента поступает в блок управления двигателем непрерывно, однако ЭБУ анализирует и сравнивает друг с другом результаты лишь двух измерений в каждом из контролируемых датчиком цилиндров. Первое измерение проводится, когда сгорания в цилиндре не могло происходить в принципе. Как правило, это положение поршня в нижней мертвой точке.

Второе измерение проводится после зажигания. Сопоставление измерений позволяет отфильтровать фоновые шумы в кривошипно-шатунном механизме и достовернее оценить вибрации, вызываемые именно сгоранием. В результате по сигналам датчика детонации блок управления имеет возможность постоянно корректировать величину угла опережения зажигания, чтобы не допустить аномального сгорания и в то же время позволить мотору работать в самом выгодном для получения мощности и потребления топлива режиме.

В дизелях, где горючая смесь воспламеняется не от постороннего источника, как в бензиновых двигателях, а вследствие высокой температуры предварительно сжатого в цилиндрах воздуха, возгорание носит объемный характер с резким нарастанием давления, напоминающим детонацию. Однако детали дизеля проектируются с расчетом на подобный рабочий процесс. Зачем в таком случае датчики детонации применяются и в дизельных моторах?

В дизелях датчик детонации помогает блоку управления изменять моменты начала впрыскивания каждой из форсунок или, другими словами, углы опережения впрыска, а также определять продолжительность сигналов, управляющих форсунками, в зависимости от условий работы двигателя. Это позволяет точно дозировать топливо, обеспечивая снижение его расхода и уменьшение токсичности отработавших газов, и даже компенсировать негативные изменения в характеристике форсунок, которые естественным образом появляются по прошествии длительного периода эксплуатации.

Таким образом, несмотря на кажущуюся убедительность, озвученное на форуме ABW.BY мнение, что работа датчика детонации лишь включает аварийный режим, в действительности является ошибочным. Наряду с информацией, передаваемой в блок управления датчиками, которые контролируют объем воздуха, поступающего в цилиндры, его температуру, а также температуру охлаждающей жидкости, содержание остаточного кислорода в выхлопных газах, скорость, с которой вращается коленвал, и другие параметры, сигналы датчика детонации также используются для оценки фактического состояния двигателя в конкретный момент времени.

Именно работа датчика детонации объясняет, почему при использовании бензина АИ-92, стойкость которого к детонационному сгоранию ниже, чем у АИ-95, мощность двигателя уменьшается, а расход топлива, наоборот, увеличивается. Ничего сверхъестественного в этом нет. Поскольку на 92-м бензине детонация начинается раньше, ЭБУ по сигналу датчика корректирует угол опережения зажигания, делая его поздним, чтобы детонации избежать. Это сказывается на мощности и расходе топлива.

Испытания, при которых один и тот же автомобиль последовательно заправляли бензином марок АИ-92 и АИ-95, после чего сравнивали динамические и экономические характеристики, проводились неоднократно. Установлено, что при использовании бензина с уменьшенным на 3 единицы октановым числом мощность снижается примерно на 5%, настолько же в среднем возрастает расход топлива. Максимальная скорость при этом ухудшается на 3-4%, а время, необходимое на разгон с места до 100 км/ч, увеличивается на 5-6%. 

Итак, сбор и анализ данных от всех датчиков позволяет ЭБУ определить требующееся мотору в соответствии с его текущим режимом работы количество топлива, момент его впрыска и зажигания. Перевести двигатель в аварийный режим может отказ датчика детонации. Однако, как о том говорилось, это далеко не самый беспокойный среди датчиков, а причины его неисправности и признаки выхода из строя и вовсе другая история.

Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора и из открытых источников
ABW.BY

для чего нужен, как работает, неисправности

Содержание статьи

Электронная система управления и контроля работы мотора – сложная электромеханическая структура, в которую и входит датчик детонации двигателя. Его повреждение или отключение не приводят к отказу в работе двигателя, но влечет за собой последствия, приводящие к снижению ресурса и увеличению эксплуатационных расходов силового агрегата. 

 

Природа и причина возникновения явления детонации  

Оптимальный режим сгорания в бензиновом двигателе напрямую зависит от октанового числа горючего и  угла опережения зажигания. При невыполнении хотя бы одного из условий проявляется детонационное сгорание, приводящее к серьезным неполадкам и даже поломкам.

Детонация в двигателе – это явление, когда бензин в цилиндре самостоятельно воспламеняется до того, как свеча дает искру и таким образом, топливно-воздушная смесь вспыхивает спонтанно раньше времени, когда поршень еще движется вверх. Это приводит к оплавлению или прогоранию поршневой группы, выводу из строя клапанов, а это – дорогостоящий капитальный ремонт двигателя. Причин, по которым детонирует двигатель, может быть несколько:

  1. Плохое качество бензина со сниженным октановым числом.
  2. Проблемы при работе двигателя – изменение степени сжатия, неисправные свечи, сбитый угол опережения зажигания, образование нагара на свечах, неудовлетворительное качество топливно-воздушной смеси.

Предназначение и типы датчиков детонации двигателя

Чтобы избавиться от детонации в моторе, требуется датчик (ДД). У него единственное назначение – выявление этой проблемы в цилиндрах мотора и подача соответствующего импульса в блок электронного управления. Он в автоматическом режиме меняет угол опережения, уменьшая его, и более позднее зажигание позволяет избавиться от детонации. Кроме непосредственного функционала датчик детонации влияет на две основных характеристики двигателя:

  1. на мощность мотора;
  2. на экономное расходование топлива.

Датчик позволяет автоматически выставлять угол зажигания при запуске двигателя, благодаря этому можно быстро заводить его в любую погоду.

Принцип работы датчика детонации состоит в реагировании на ударную волну, возникающую в камере сгорания при детонации. В результате образуется усиленная вибрация и за счет пьезоэлектрического элемента механическая энергия преобразовывается в электрический разряд, который и является сигналом для ЭБУ. 

Встречается два вида датчиков:

  1. Широкополосные – наиболее распространенный вид. Устанавливаются на блоке двигателя обычным болтом, визуально представляя собой крупную шайбу, с выведенным проводом;
  2. Резонансные датчики – напоминающие датчики давления моторного масла, которые тоже крепятся резьбовым соединением на блок. Они встречаются реже, но и используются на такой популярной марке, как Тойота.

Конструктивные особенности и принципы работы

Датчик состоит из двух основных частей – наружной и внутренней с болтовым креплением. Внутри устанавливают шайбу с пьезоэлектрическим элементом с контактами, выводящимися на изолятор и грузик. Непосредственно на выводе есть транзистор для регулировки работы цепи. Датчик детонации двигателя стоит на моторном блоке, но у различных автомобилей его место расположения может меняться.

При обычной работе двигателя вибрация остается в пределах нормы, поэтому грузик никак не воздействует на пьезоэлектрический элемент, что не вызывает импульса, а если он есть, то величина импульса такова, что он гасится защитным резистором.

При сгорании с детонацией вибрация аномально возрастает, грузик бьет по пьезоэлементу и электроимпульс пробивает сопротивление резистора, сигнализируя о проблеме на ЭБУ. Он подает команду в систему зажигания, и угол опережения уменьшается, зажигание становится более поздним, проблема исчезает.

Определение неисправности

Датчик детонации, как и другой механизм автомобиля, может выйти из строя. При этом поломка или ошибка датчика детонации приведет к серьезным проблемам, поэтому игнорировать их нельзя. Основные признаки неисправности датчика – проблемы при запуске, понижение мощности силовой установки при повышении оборотов и заметное увеличение расхода топлива.

Но проблема состоит в том, что подобные признаки проявляются при неисправностях системы подачи топлива и регулировки зажигания, поэтому для выявления проблем потребуется специализированная диагностика. Нужно знать, что если ЭБУ выявляет проблемы с детонацией, он в автоматическом режиме устанавливает максимально позднее зажигание, а о проблеме сигнализирует индикатор Check на приборной доске. Здесь есть своя особенность. Если появились ошибки ДД, то индикатор на панели может не гореть постоянно, он загорается на непродолжительное время под нагрузкой, когда в цилиндры подается обогащенная топливно-воздушная смесь.

Чтобы окончательно убедиться в том, где возникли неполадки, требуется компьютерная проверка датчика детонации, но и здесь есть вопросы. Сломаться может не сам датчик, проблемы могут возникнуть в подводящей цепи – это обрыв или обычное окисление контактов от времени.

Проверка работы датчика

Проверить работоспособность датчика можно двумя способами. Сначала требуется найти, где он находится, в некоторых случаях нужно будет снять защиту. Например, у 16-тиклапанных двигателей часто ставится под выпускным коллектором. Для проверки требуется:

  1. Запустить двигатель и стабильно удерживать его на 2000 оборотов. По установленному датчику наносятся несильные удары, имитирующие детонацию топлива, если он в нормальном состоянии, ЭБУ изменит угол зажигания, а обороты заметно снизятся. После прекращения постукивания обороты снова вернутся на прежнее значение.
  2. Снять датчик, выкрутив его из блока двигателям. Мультиметр выставить на измерение сопротивления в диапазоне 2 кОм. Положительный электрод подсоединить к контакту, а отрицательный к металлическому кольцу, контактирующему с корпусом. После этого начинаем постукивать по датчику металлическим предметом, при этом сопротивление должно скачкообразно нарастать и сразу возвращаться к исходному значению. Если сопротивление не снижается – датчик неисправен.

Если тестирование показало, что датчик в нормальном состоянии, а при работе двигателя наблюдаются проблемы, то нужно проверить подводящие провода и контакты, которые могут просто окислиться.

Замена датчика

Хотя влияние датчика детонации на работу двигателя не выражается активно, при его поломке нужно принимать меры, чтобы не получить более серьезных проблем. Он не ремонтируется, поэтому при выходе из строя его необходимо заменить. Главная проблема – это добраться до него, поскольку часто датчик располагается в трудном к доступу месте, снизу или сзади блока, для чего требуется снимать защиту.

Непосредственно замена устройства очень простая, нужно отсоединить минус аккумулятора и фишку контакта. В зависимости от конструкции выкручивается крепежный болт или непосредственно датчик, после вкручивается новый и подключается к проводке. При работе нужно уделить внимание целостности проводов и изоляции,  зачистить контакты от налета, иначе и новая деталь будет работать неправильно.

Видео:Датчик детонации ДД Проверка не снимая с авто

Заключение

Датчик детонации двигателя нужен для его защиты от негативного воздействия этого явления. При заправке некачественным топливом, изменении внешних факторов, режима работы мотора он подает сигнал в ЭБУ, который реагирует уменьшением угла зажигания. За счет этого полностью выгорает топливо, а двигатель не повреждается.

Определить выход из строя этого датчика можно самостоятельно, заменить его тоже. Нужно отметить, что цена этого устройства меньше той суммы, которую придется выложить за капитальный ремонт двигателя при игнорировании поломки датчика детонации.

Датчик детонации: неисправности, устройство, диагностика.

Датчик детонации (ДД) передает сигнал возникновения детонации на электронный блок управления (ЭБУ). Ответным действием ЭБУ является уменьшение угла опережения зажигания и обогащение топливно-воздушной смеси двигателя. В сущности датчик детонации отвечает за своевременное обнаружение детонирования смеси. Теперь вы знаете для чего нужен датчик детонации.

Детонация ‫в двигателе ― это взрывы топливно-воздушной смеси. Причин этому для бензинового двигателя может быть несколько. Вот некоторые из них:

  • низкое октановое число топлива;
  • обедненная топливно-воздушная смесь;
  • слишком раннее зажигание;
  • толстый слой нагара в камерах сгорания, увеличивающий степень сжатия двигателя.

Последствиями длительного воздействия этого процесса на двигатель чаще всего стают сломанные перегородки между канавками под кольца на поршнях. Это, в свою очередь, приводит к падению компрессии, и образованию задиров на зеркале цилиндров. Устраняются эти неисправности ремонтом цилиндро-поршневой группы двигателя, то есть расточкой и хонинговкой цилиндров, а также заменой поршней и колец. Из этого становится ясно зачем гасить детонацию.

Определить наличие детонации в двигателе можно по характерным дребезжащим металлическим звукам, которые многие водители путают сто стуком пальцев в шатуне.

Принцип действия

Работа прибора основана на свойстве пластин из материалов, называемых пьезоэлектриками, преобразовывать механическую энергию давления приложенного к ним в разность потенциалов их противоположных сторон. Состоит такой датчик из корпуса с элементами крепления к двигателю, и пластины пьезоэлектрика внутри с клеммами, подключенными к ее противоположным торцам. Пластина деформируется под воздействием звуковых колебаний при детонации и преобразует энергию механических колебаний в электрические импульсы соответствующий частоты и амплитуды. Неисправности чаще всего связаны с обрывами выводов внутри корпуса. Несмотря на кажущуюся простоту дефекта, никто не пытается ремонтировать датчик, предпочитая ремонту замену.

Разновидности

Датчик детонации может быть либо резонансным (в виде цилиндра с одним контактом сверху), или широкополосным (похожий на толстую шайбу с двухконтактным разъемом).

Широкополосный датчик детонации преобразует все шумы двигателя в электрические колебания и передает их в ЭБУ для распознавания и принятия решения.

Резонансный настроен на частоту детонации двигателя и выдает сигнал только при совпадении частоты шума с его резонансной частотой.

Обратите внимание на то что широкополосные датчики не взаимозаменяемы с резонансными, даже если они изготовлены одной фирмой.

Конструкция датчика детонации (Mazda 3)

Признаки дефекта ДД

Симптомы неисправности:

  1. большой расход топлива;
  2. периодически возникающая детонация;
  3. включение индикатора «check engine» на щитке приборов;
  4. плохая приемистость;
  5. снижение мощности двигателя;
  6. повышенная дымность выхлопа.

Проверка датчика детонации будет уместна при появлении любого из этих признаков, особенно второго по счету. О том как проверить датчик детонации поговорим ниже.

Способы проверки

    1. Если ЭБУ конструктивно должен выдавать на ДД опорное напряжение, нужно с помощью вольтметра убедиться в том что оно доходит до него. Отсутствие опорного напряжения на его клемме будет говорить о том что неисправность заключена не в нем, а в проводке либо в формирователе опорного напряжения ЭБУ. Отсутствие опорного напряжения контроллер будет воспринимать как неисправность ДД и включит аварийный режим работы. В случае же неисправности проводки импульсы, генерируемые прибором, не дойдут до ЭБУ, потому что для их передачи используется тот же провод что и для подачи опорного напряжения. Результат будет мало чем отличаться от предыдущего случая.
    2. Измерение электрического сопротивления ДД. Но для того чтобы сделать вывод о наличии или отсутствии неисправности необходимо знать каким сопротивлением он должен обладать.
    3. Контроль способности генерации электрических импульсов в ответ на звуковое воздействие. Подключить к выходу снятого прибора вольтметр в режиме измерения переменного напряжения с пределом измерения 200 мВ и легонько постукать по нему отверткой вольтметр должен показать появление электрического напряжения. Если показания прибора останутся равны нулю, то можно с большой вероятностью предположить неисправность датчика.

Расчет резонанса двигателя

Если мотор вашего авто укомплектован резонансным датчиком, который вышел из строя. А вы по каким-то причинам хотите заменить его датчиком другой модели, то для этого необходимо знать резонансную частоту вашего двигателя. Ее можно рассчитать по эмпирической формуле:

Fрез = 900/(π * r), где π — 3,14… r — радиус поршня в миллиметрах, результат же получится в кГц.

Например, для силового агрегата с диаметром поршней 82 мм Fрез = 900/(3,14 * 41) = 6,99083 кГц или после округления 6,991 кГц.

Для замены нужно выбирать датчик с резонансной частотой как можно ближе к частоте резонанса двигателя. После того как датчик выбран нужно подогнать его электрическое сопротивление к значению «родного» датчика. Если сопротивление нового значительно больше, подпаяйте параллельно ему резистор сопротивлением как у старого. Если же сопротивление нового меньше, то подпаяйте последовательно с ним резистор номиналом равным разности сопротивлений старого и нового.

Датчик детонации двигателя (устройство, неисправности и проверка)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 402

Датчик детонации двигателя необходим для регистрации неправильного горения топливовоздушной смеси (ТВС). В случае неисправности ДД ECM (Engine Control Module) переводит мотор в аварийный режим, ограничивая мощность и скорость реакции на педаль газа.  Рассмотрим признаки неисправности датчика, его устройство и способы диагностики.

Чем опасна детонация для двигателя?

Для эффективного преображения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движения коленчатого вала максимальное давление в камере сгорания на такте рабочего хода должно достигаться примерно на 15-20° после верхней мертвой точки (ВМТ). При этом топливно-воздушная смесь поджигается дуговым разрядом искры зажигания, а скорость распространения фронта пламени не превышается 30-40 м/с.

В случае излишнего нагрева воздуха в конце такта сжатия, появления в камере сгорания частиц с излишне высокой температурой, топливная смесь самовоспламеняется. Скорость распространения фронта пламени при этом достигает 2000 м/с. Такой взрывообразный характер детонации приводит к повышенной нагрузке на детали кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Последствия детонации:

  • прогорание клапанов и поршня;
  • разрушение поршневых перегородок;
  • прогар прокладки головки блока цилиндров;
  • локальный перегрев поршней, стенок цилиндров и связанная с этим потеря эластичности поршневых колец;
  • ускоренный износ деталей ЦПГ. Взрывообразное горение разрушает масляную пленку, провоцируя сухое трение;
  • оплавление электрода свечи зажигания.

Причины детонирования топлива

  1. Несоответствие октанового числа бензина степени сжатия в двигателе.
  2. Низкое калильное число свечей зажигания. Самовоспламенение ТВС происходит от контакта с раскаленным электродом.
  3. Ранний угол опережения зажигания.
  4. Отложения в камере сгорания. При большом скоплении нагара на поршнях и клапанах уменьшается площадь камеры сгорания, что естественным образом ведет к увеличению степени сжатия. Детонация может появиться еще и вследствие контакта ТВС с перегретыми частичками масляных отложений.
  5. Слишком бедная смесь. Избыток воздуха ускоряет окислительную реакцию топлива с кислородом и повышает риск самовоспламенения смеси.

Принцип работы датчика детонации

Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.

Особенности V-образных ДВС

В случае ошибки на один из датчиков детонации необходимо поменять их разъемы местами. Если доступ к датчикам затруднен, изучите электрическую схему. Вероятно, что провода от датчиков приходят на общий коннектор. Разъединив разъем, вы сможете обмануть ЭБУ двигателя, установив соответствующие перемычки между «папой» и «мамой».

Удалите ошибки с памяти ECM, запустите и прогрейте двигатель. Проведите тестовую поездку для возобновления кода неисправности (на приборной панели загорится Check Engine).

Если ошибка с Bank 1 изменилась на Bank 2 и наоборот, значит, проблем с проводкой от измерителя к блоку управления нет, а неисправность в самом датчике. В случае сохранения ошибки по одной и той же ГБЦ следует прозвонить проводку на предмет обрыва. Для этого воспользуйтесь мультиметром в режиме омметра. Один из щупов подключите к проводу разъема со стороны датчика, а второй к его ответной части, приходящей на ЭБУ. Проверьте, не замкнул ли сигнальный провод на массу. Для теста один из щупов подключите к сигнальному выводу разъема датчика, а вторым коснитесь массовой клеммы АКБ. Сопротивление незамкнутого провода должно быть больше 20 мОм.

Рекомендации по замене датчика

Поскольку датчик детонации двигателя нужен для регистрации вибраций стенок блока цилиндров, при его установке важно соблюсти рекомендованный производителем момент затяжки. Неплотное прилегание, грязь между привалочными плоскостями либо превышенное усилие затяжки приведут к искажению сигнала и возобновления ошибки.

Датчик детонации признаки неисправности

Несколько десятилетий назад бензиновые автомобильные двигатели практически не оснащались никакой дополнительной электроникой. Все было банально просто – трамблер, катушка зажигания, высоковольтные провода с наконечниками и свечи. Из датчиков присутствовали: датчик давления масла и датчик температуры. Особенно это касалось автомобилей советского производства — модели заводов ГАЗ, ВАЗ и АЗЛК были примитивны в плане оснастки.

Со временем технический прогресс стал развиваться. Все моторы теперь управляются с помощью электроники. Без электронного блока управления не обходится ни один двигатель. Соответственно, силовые агрегаты обзавелись дополнительными датчиками и прочими электронными составляющими.

Умная система теперь следит не только за порядком работы цилиндров, но может сама автоматически подстраивать угол опережения зажигания под определенные дорожные условия. Датчики следят и за качеством горючей смеси — согласно их показаниям электронный блок управления двигателем (ЭБУ) регулирует пропорцию бензина и воздуха в зависимости от нагрузки на мотор.

Датчики в современных бензиновых двигателях

Рассмотрим принципы работы датчиков бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). На современных инжекторных ДВС стандартно устанавливаются: датчик массового расхода топлива (ДМРВ), датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), регулятор холостого хода (РХХ), датчик детонации (ДД), датчик давления масла, температурный датчик. Нередко вместо ДМРВ в современных системах ДВС применяется датчик абсолютного давления (ДАД).

ДМРВ следит за подачей воздушного потока, и в зависимости от количества впрыскиваемого форсунками топлива передает на ЭБУ данные, согласно которым блок управления задает горючей смеси нужную пропорцию.

ДПДЗ смотрит за плавностью хода автомобиля при любых нажатиях на педаль газа, при неисправностях этого датчика машина будет двигаться рывками.

РХХ влияет на устойчивость работы ДВС и контролирует расход топлива на холостых оборотах.

Температурный датчик извещает водителя о степени нагрева систем охлаждения ДВС, датчик давления масла показывает давление в системе смазки.

Датчик детонации контролирует угол зажигания в зависимости от дорожных условий и нагрузки на двигатель.

Датчик детонации

Многие автолюбители сталкивались с такой проблемой – после заправки авто плохим бензином начинают «стучать пальцы», то есть в двигателе появляется детонация. Происходит это из-за того, что некачественное топливо имеет более низкое октановое число, чем должно быть при хорошем бензине. Такая детонация может еще происходить, если в бензобак залили топливо, не подходящее по техническим условиям. Допустим, положено заправлять автомобиль бензином АИ-95, а залили Аи-92. Так вот, чтобы не «стучали пальцы», и служит датчик детонации.

Детонация может происходить не только от некачественного топлива, она возможна из-за перегрева мотора. Тяжелые дорожные условия и большие нагрузки на ДВС тоже влияют на детонационный процесс. Детонация крайне неприятна для двигателя и может привести к его неисправностям, так как сопровождается ударами внутри цилиндров – от микровзрывов происходит стук внутри цилиндров. В результате могут пострадать детали поршневой группы: цилиндры, поршни, поршневые кольца, головка блока цилиндров. Датчик детонации предназначен предотвращать детонационные взрывы, подавая данные о происходящем блоку управления. ЭБУ корректирует угол зажигания (делая его позднее), и детонация пропадает. Правда, на позднем зажигании и машина «не тянет», но это не так страшно, как поломка ДВС.

Датчик детонации представляет собой корпус, в котором размещена пьезоэлектрическая пластина. В случае возникновении детонации на пластине появляется напряжение. Это напряжение и является сигналом для ЭБУ.

Причин неработоспособности датчика немного – либо проблемы связаны с проводкой и подающим на него питанием, либо неисправен сам датчик.

Симптомы неисправности датчика детонации:

  • — потеря мощности ДВС,
  • — вялый разгон автомобиля,
  • — повышенный расход горючего,
  • — дымный выхлоп,
  • — наличие детонации,
  • — загорание лампы Check Ingine в салоне автомобиля.

Выявить неисправность датчика совсем несложно, работоспособность его можно проверить цифровым мультиметром.

В первую очередь нужно замерить сопротивление на контактах ДД. Если оно отличается от нужного параметра, необходима замена датчика. Останется только уточнить, какое сопротивление должно быть у данной марки.

Еще ДД проверяют, замеряя напряжение на контактах. Для этого датчик выкручивают из блока цилиндров, на один контакт подают напряжение, а его массу соединяют с минусовым проводом. ДД зажимают в руке, рукой ударяют по любой поверхности. После удара между контактами датчика должно появиться напряжение 30-40 милливольт. Отсутствие напряжения свидетельствует о неисправности ДД. Важно, чтобы мультиметр мог определять такое маленькое напряжение.


Безопасно ли ехать с неисправным датчиком детонации?

Датчик детонации автомобиля расположен на впускном коллекторе, цилиндре или блоке двигателя. Датчик детонации предназначен для обнаружения необычных пульсаций, вызванных детонацией двигателя. По сути, компьютерное ухо к двигателю определяет, правильно ли он работает.

Чтобы лучше понять, как реагирует неисправный датчик детонации, обратите внимание на следующие моменты:

  • Одним из симптомов неисправного датчика детонации является то, что двигатель не работает нормально при движении на высокой скорости или когда автомобиль несет легкий или тяжелый груз.Если вы заметили, что с вашим автомобилем что-то не так, даже если свет не горит, лучше всего сдать машину на проверку механику.

  • Неисправный датчик детонации может также не дать двигателю должным образом разогнаться во время движения по шоссе и привести к потере топлива в пробеге. Если вы заметили, что это происходит, вам следует попросить сертифицированного механика из YourMechanic выяснить, почему автомобиль медленно ускоряется.

  • Компьютер в системе управления автомобилем может обнаруживать различные звуки в двигателе автомобиля.Если компьютер не распознает звук, загорится индикатор Check Engine. Это верно и для датчика детонации. Если датчик детонации обнаруживает неисправность, компьютер сообщит вам об этом с помощью контрольной лампы. Если загорается индикатор проверки двигателя, как можно скорее обратитесь к сертифицированному механику для осмотра вашего автомобиля.

  • Как только компьютер обнаружит, что датчик детонации не работает должным образом, ваш автомобиль, скорее всего, потеряет мощность. Сколько мощности вы потеряете, зависит от октанового числа двигателя и от того, насколько сильно он зависит от сигнала датчика детонации.Автомобили, которые потеряют наибольшую мощность, — это двигатели с высокой степенью сжатия и двигатели с гибким топливом. Это связано с тем, что потеря мощности замедлит синхронизацию и не позволит трансмиссии работать до тех пор, пока датчик не будет заменен. Медленный выбор времени предназначен для того, чтобы вы могли добраться до безопасного места или отремонтировать транспортное средство, но не позволяли вам уйти очень далеко.

Датчик детонации определяет вибрацию двигателя и снижает ускорение, пока датчик не будет заменен. При неисправном датчике существует вероятность того, что двигатель производит более высокие выбросы, потому что двигатель может работать горячим.Агентство по охране окружающей среды не допускает таких высоких выбросов от транспортного средства, поэтому введена функция безопасности с пониженным ускорением.

Пропустить мастерскую

Наши механики звонят на дом

Autoblog сотрудничает с YourMechanic, чтобы предоставить вам многие из необходимых вам услуг по ремонту и техническому обслуживанию.
Получите обслуживание на дому или в офисе 7 дней в неделю по справедливым и прозрачным ценам.

Получите мгновенную цитату

Что такое датчик детонации ❤️ Все, что вам нужно знать

Датчик детонации в вашем автомобиле — ключевая часть внутренней работы вашего автомобиля.Датчик детонации двигателя или несколько датчиков обнаруживают события предварительного воспламенения и детонации, которые являются потенциально опасными формами сгорания, которые могут повредить ваш двигатель и даже вызвать полную замену двигателя. Хотя водитель и пассажиры автомобиля могут легко управлять интенсивным стуком и свистом двигателя, датчик детонации определяет уровни, которые слишком тихие, чтобы мы могли их услышать.

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ


Когда детонация двигателя обнаруживается датчиком детонации двигателя, компьютер двигателя может замедлить синхронизацию свечей зажигания в электрической системе, чтобы предотвратить преждевременное зажигание свечей зажигания.В случае выхода из строя датчика детонации водитель может услышать громкий слышимый стук, более медленное ускорение, а иногда и плохую экономию топлива и меньший расход бензина.

Функция датчика детонации

Чтобы ответить на ваш вопрос о том, что такое датчик детонации, очень важно знать, как работает этот механизм в вашем автомобиле. Модуль управления автомобилем использует определенный компьютер, который должен оптимизировать время зажигания двигателя.Решение этого компьютера влияет на различные части автомобиля, такие как пробег, мощность и срок службы двигателя.

При высоких оборотах двигателя модуль управления отвечает за включение угла опережения зажигания, позволяя воздуху топливной смеси в двигателе достаточно времени, чтобы сгореть и сгореть в нужное время. Однако, если время зажигания слишком велико по сравнению с определенной точкой в ​​процессе сгорания, это может привести к преждевременному зажиганию и преждевременному сгоранию — это неконтролируемое зажигание двигателя также известно как детонация в двигателе.

Чтобы предотвратить возникновение этих преждевременных вибраций и взрывов в вашем автомобиле, датчик детонации отвечает за обнаружение вибрации от предварительного зажигания, отправку сигнала в электронный модуль управления и задержку времени искры во избежание детонация.

Что такое «стук»?

При нормальных условиях вождения и рабочих характеристиках двигателя автомобиля блок управления двигателем отвечает за запуск искры для воспламенения воздушно-топливной смеси в камере двигателя. Поскольку топливовоздушной смеси требуется определенное количество времени для надлежащего сгорания, блок управления двигателем регулирует момент зажигания, чтобы обеспечить баланс мощности и эффективности.

Любая задержка искры опережения зажигания может привести к снижению мощности и вызвать детонацию в двигателе. Любое продвижение вызовет самовоспламенение внутри камеры и может повредить двигатель, что в конечном итоге приведет к замене двигателя, которая может быть очень дорогостоящей.

Признаки неисправного датчика детонации

Как мы теперь знаем, датчик детонации автомобиля расположен на впускном коллекторе, цилиндре или блоке двигателя.Датчик детонации двигателя предназначен для диагностики необычных пульсаций и аномального сгорания, вызванных слишком ранней или слишком поздней детонацией двигателя. Это в основном отвечает за компьютер автомобиля и уши автомобиля, определяя, правильно ли работает двигатель.

Чтобы понять, как неисправный датчик детонации может реагировать в вашем автомобиле, важно знать признаки и симптомы неисправного датчика детонации.

Неправильное чувство двигателя

Первым признаком является то, что необходимая производительность не кажется правильной, и возможности двигателя не ощущаются должным образом при движении на высоких скоростях, или когда транспортное средство буксирует тяжелый груз или ускоряется в гору.Если вы заметили, что что-то не так с управляемостью и характеристиками вашего автомобиля, то лучше всего доставить его к механику. Даже если индикатор проверки двигателя не горит, вам все равно следует отнести свой автомобиль к механику для проверки датчика детонации.

Плохое ускорение

Неисправный датчик детонации также может привести к тому, что двигатель не сможет правильно и в нужный момент разогнаться, не будет обеспечивать достаточную мощность при движении по шоссе и снизить общий расход топлива, эффективность и экономичность автомобиля.Если вы заметили, что это происходит, когда вы ведете машину, особенно на скоростях по шоссе, вам следует показать машину сертифицированному механику, чтобы узнать, почему ваша машина медленно ускоряется.

Есть и другие причины, по которым ваш автомобиль может медленно разгоняться, помимо неисправного датчика детонации. Другими симптомами и причинами, по которым датчик детонации замедляет ускорение автомобиля, является неисправная или забитая топливная форсунка. Топливные форсунки могут быть засорены из-за загрязняющих веществ в топливе, и они должны быть очень точными для контроля количества топлива.

Еще одна причина, по которой ваш автомобиль может медленно разгоняться, — это неисправный топливный насос, например, если топливный насос перестает работать, выходит из строя или со временем забивается. Засоренный топливный фильтр может помешать автомобилю отфильтровать количество загрязняющих веществ в топливе и ограничить количество топлива, попадающего в форсунки.

Другой причиной медленного ускорения автомобиля, помимо датчика детонации, является негерметичная топливная магистраль, загрязненный датчик воздушного потока, утечка вакуума или неисправный каталитический нейтрализатор, которые могут препятствовать поступлению необходимого количества воздуха в двигатель и питанию двигателя. автомобиль.

Проверьте свет двигателя

В дополнение к медленному ускорению и неправильной работе двигателя, неисправный датчик детонации может вызывать различные звуки в двигателе автомобиля. Если компьютер не распознает звук, издаваемый автомобилем, он включает индикатор Check Engine. Индикатор проверки двигателя также может загореться по другим причинам, таким как отказ датчика кислорода, неплотная крышка топливного бака после того, как вы залили бензин в бак, неисправность каталитического нейтрализатора, проблемы со свечой и катушкой зажигания, неисправные провода свечи зажигания, датчик массового расхода воздуха. сбой, проблемы с аварийной сигнализацией на вторичном рынке или утечка вакуума.

Так как датчик детонации может вызвать включение индикатора проверки двигателя, датчик детонации может обнаружить неисправность, и компьютер затем включит индикатор на приборной панели. Если индикатор горит, вам следует отнести машину к механику, чтобы он оценил датчик детонации.

Автомобиль теряет мощность

Когда компьютер вашего автомобиля обнаруживает, что датчик детонации двигателя не работает должным образом и неисправен, ваш автомобиль, скорее всего, потеряет мощность — и это может иногда происходить во время вождения, что может быть очень опасным.Сколько мощности вы теряете в своем автомобиле, может зависеть от октанового числа двигателя и от того, насколько сильно он зависит от входного сигнала датчика детонации.

Транспортные средства, которые потеряют наибольшую мощность, — это автомобили с высокой степенью сжатия и двигатели с гибким топливом, поскольку потеря мощности замедлит синхронизацию двигателя и приведет к отключению трансмиссии.

Что вызывает неисправность датчика детонации?

Существует множество причин, по которым датчик детонации двигателя вашего автомобиля может со временем выйти из строя.Существует множество причин, которые могут способствовать выходу из строя или повреждению датчика детонации, и знание причины может помочь вам найти основное решение. Первой причиной поломки датчика детонации могло стать засветка контрольной лампы двигателя.

Вторая причина неисправного датчика детонации может заключаться в неправильном использовании автомобиля — если вы грубо обращаетесь с автомобилем и вызываете плохое ускорение и низкую экономию топлива, производительность автомобиля пострадает, и это может повредить датчик детонации.Он может даже испортиться, если вы снимаете датчик детонации неправильно. Если вы вставите разъемы в неправильном направлении, это может привести к смещению датчика и поломке хрупких деталей.

Что происходит, когда датчик детонации выходит из строя?

Поскольку автомобиль подвержен тем или иным воздействиям, есть несколько вещей, которые вы испытаете во время вождения, когда датчик детонации выйдет из строя. Если это произойдет, вы заметите эти три вещи в своем автомобиле.

Пониженная мощность

Как только ваш автомобиль обнаружит, что датчик детонации поврежден или вышел из строя, вы увидите, что производительность вашего автомобиля ухудшится, и автомобиль потеряет мощность. Это зависит от октанового числа двигателя автомобиля и от того, сколько октанового числа и мощности будет потеряно этим конкретным двигателем. Потеря мощности может замедлить или даже полностью остановить синхронизацию двигателя. В целом производительность автомобиля остановлена.

Vanished Fuel Пробег

Неисправный датчик детонации может снизить ускорение и снизить мощность транспортного средства, особенно когда вы пытаетесь разогнаться на шоссе.Возможно, вам придется сильнее нажимать на педаль газа, сильнее нажимать на педаль газа или нажимать педаль до пола и влиять на манеру вождения, чтобы дать автомобилю достаточно газа. Это означает, что ваш автомобиль потерял расход топлива, а экономия топлива значительно снизилась.

Двигатель работает необычно

Другой результат, который может произойти из-за неисправного датчика детонации, заключается в том, что двигатель не будет работать должным образом и не будет вести себя должным образом. Если датчик детонации двигателя вышел из строя, он не сможет нормально работать, когда вы несете очень легкий или очень тяжелый груз, особенно при подъеме в гору или при попытке ускориться. Иногда после возникновения этих проблем индикатор даже не загорается, но вам все равно следует отнести свой автомобиль к механику.

Основные признаки отказа двигателя

Есть основные признаки отказа двигателя вашего автомобиля. Зная эти признаки, вы можете помочь починить свой автомобиль и уберечь его от поломки со временем.Первым признаком отказа двигателя является стук, который исходит из-под капота и изменяется в зависимости от количества оборотов двигателя и признака неисправности подшипника двигателя. Подшипники двигателя — это то, что отвечает за перемещение деталей двигателя.

Второй признак отказа двигателя в вашем автомобиле — повышенное количество выхлопных газов. Если вы заметили, что из выхлопной трубы выходит больше дыма, чем должно было изначально, значит, у вас есть проблема с автомобилем. Вы можете определить причину проблемы по цвету дыма из выхлопной трубы: синий дым означает, что масло горит, в то время как белый выхлоп является признаком взрыва охлаждающей жидкости в камере сгорания.

Еще одним признаком неисправности двигателя вашего автомобиля является загорание контрольной лампы двигателя. Это также может быть признаком неисправного датчика детонации. Часто индикатор проверки двигателя загорается из-за небольшой проблемы, но иногда это может быть признаком более серьезной проблемы.

Помимо этих других причин отказа двигателя, снижение производительности вашего двигателя, такое как снижение топливной экономичности, проблемы с ускорением или длительный прогрев автомобиля, может быть признаком отказа двигателя или неисправности. Датчик детонации.

Наконец, если ваш автомобиль плохо работает на холостом ходу, это может быть признаком проблемы с подачей топлива и проблемы с топливом и датчиком детонации.

Стоимость ремонта датчика детонации

В большинстве случаев с вашим автомобилем и когда он работает правильно, если вы оставите двигатель в покое и не решите основную проблему, это может привести к необратимому повреждению двигателя и вызвать замену двигателя. Это может привести к плавному ускорению автомобиля, к рывкам во время движения, к срыву и волочению автомобиля.

Эти знаки также могут сопровождаться запахом гари, который может быть очень заметен как водителем, так и пассажирами. Это верные признаки того, что датчик детонации может обнаружить необратимые повреждения двигателя.

Чтобы заменить датчик детонации двигателя, вы заплатите в среднем от 200 до 400 долларов за замену датчика детонации.

Датчик детонации: что это такое и как работает?

О датчике детонации вы, вероятно, даже не слышали, если только ваш механик не сообщил вам о проблеме.

И нет, это не то, что предупредит вас, когда какой-то продавец, идущий от двери к двери, собирается прервать вас во время просмотра футбола в субботу днем ​​- у него гораздо более важная работа, чем это.

Датчик детонации предназначен для «прослушивания» того, что происходит внутри двигателя, и передает эту информацию в блок управления двигателем (ЭБУ), который затем при необходимости регулирует время.

Обычно он расположен сбоку от блока цилиндров, но также может располагаться на головке блока цилиндров или впускном коллекторе.Почему он называется датчиком детонации? Пришло время заняться техническими вопросами!

Возможно, вы заметили, что ваш двигатель может издавать странные звуки при ускорении — это может звучать как грохот или стук, похожий на звук шарикоподшипника внутри баллончика с краской, и известен под такими терминами, как звяканье, розовое пятно и т. Д. детонация или искровой удар.

Это происходит, когда воздушно-топливная смесь внутри двигателя воспламеняется до того, как загорится свеча зажигания.

Это создает небольшие взрывы внутри цилиндра, что увеличивает давление на поршень.

Если это происходит часто, это может привести к повреждению верхней части поршня, а также внутренней части цилиндра.

В крайних случаях это может вызвать катастрофический отказ двигателя.

Работа датчика детонации заключается в том, чтобы улавливать эти случаи и уменьшать синхронизацию двигателя (также известную как замедление синхронизации), чтобы предотвратить любое повреждение этих компонентов.

Датчик детонации работает по электрическому принципу, используя пьезоэлектрический кристалл, который создает напряжение при вибрации.

Когда это напряжение обнаруживается блоком управления двигателем, он знает, что двигатель находится в режиме детонации, и сокращает время до тех пор, пока кристалл не перестанет вибрировать.

Этот цикл повторяется сотни раз в секунду, так как ЭБУ постоянно отслеживает и регулирует время, чтобы обеспечить максимальную мощность и топливную эффективность, не вызывая повреждения двигателя.

Когда датчик детонации выходит из строя, ЭБУ больше не может точно контролировать время для предотвращения детонации, поэтому автоматически ограничивает производительность двигателя в целях безопасности.

Это известно как «хромающий» режим, и вождение в таких условиях может оставить вас в уязвимом состоянии на дороге.

Вы также увидите индикатор двигателя на приборной панели, указывающий на наличие проблемы.

Экономия топлива также пострадает, если датчик детонации работает неправильно, так как ЭБУ будет добавлять больше топлива, чтобы предотвратить преждевременное зажигание.

Вы можете спросить себя, есть ли способ предотвратить детонацию? Ответ положительный.

Самый простой способ — использовать топливо с более высоким октановым числом, также известное как топливо премиум-класса.

У этого топлива более высокая температура сгорания, чем у топлива с более низким октановым числом, поэтому вероятность преждевременного воспламенения меньше.

Поддержание вашего автомобиля в хорошем состоянии также является ключом к предотвращению этой проблемы, поэтому своевременное обслуживание и использование правильных запчастей и смазочных материалов для вашего автомобиля будет поддерживать работу вашего двигателя и предотвращать ужасный стук!

Если бы только это могло что-то сделать с этими надоедливыми продавцами.

Важность датчика детонации вашего автомобиля от лучших механиков в Carrolton

Транспортные средства — более хрупкие машины, чем можно было бы подумать.Поскольку они обычно такие прочные, вы задаетесь вопросом, как одна деталь может полностью испортить всю машину. Система любого автомобиля состоит из взаимосвязанных частей. Каждый из них выполняет жизненно важную функцию, которая помогает вашему автомобилю работать в оптимальных условиях. Когда один терпит неудачу, он производит эффект домино, который в конечном итоге приводит к отказу других его частей.

Это случай с датчиком детонации автомобиля. Это очень важно для работы двигателя, и, как мы все знаем, двигатель bum bum означает, что вам нужно ехать на автобусе на работу.Никто этого не хочет, поэтому при возникновении проблем важно отремонтировать датчик детонации, прежде чем может начаться эффект домино.

В этой статье вы узнаете о:

● Что такое датчик детонации и что он делает
● Почему это так важно
● Предупреждающие признаки отказа датчика детонации
● Что делать, если датчик выходит из строя

Что такое датчик детонации и для чего он нужен?

Когда ваша машина издает «стук» , это означает, что воздух и топливо воспламеняются раньше, чем свечи зажигания . Это опасно, потому что это увеличивает давление воздуха в цилиндре больше, чем обычно. Это может пробить поршни в двигателе и в некоторых ситуациях вызвать серьезные повреждения.

Датчик детонации автомобиля — это небольшая цилиндрическая деталь, которая обнаруживает неровности и сбои в сгорании двигателя. Его работа состоит в том, чтобы сообщить компьютеру автомобиля, когда происходят эти нарушения, чтобы он мог скорректировать время сгорания.

Почему важны датчики детонации

Датчики детонации

жизненно важны для функционирования вашего автомобиля, потому что они предотвращают повреждение двигателя из-за слишком высокого давления воздуха, вызванного воздушно-топливной смесью , упомянутой выше.

Когда двигатель действительно сильно поврежден, ваш автомобиль сломается. Конечно, это неудобно для вас, но исправлять это также опасно и дорого. Прежде чем вы узнаете об этом, неисправный датчик детонации может оставить ваш кошелек пустым и поставить вас в затруднительное положение с затрудненным доступом к транспортировке.

Предупреждающие признаки отказа датчика детонации в автомобиле

Если и когда датчик детонации в вашем автомобиле выйдет из строя или выйдет из строя, вы испытаете комбинацию этих симптомов.Они предупредят вас, что возникла проблема и что вам нужно исправить ее как можно скорее.

● Двигатель издает стук. Это наиболее очевидный признак, на который следует обратить внимание, поскольку работа датчика детонации заключается в том, чтобы этого не происходило.
● Двигатель пропускает зажигание.
● Автомобиль будет вибрировать при ускорении. Это может быть связано с рядом различных причин, но в сочетании с другими вы можете подозревать, что датчик детонации неисправен.
● Ваш экономия топлива снижена.Если вы обнаружите, что останавливаетесь для бензина чаще, чем обычно, проезжая на том же расстоянии и на той же скорости, ваш датчик детонации может выйти из строя.
Контрольная лампа двигателя горит. Иногда машинам требуется несколько раз, чтобы зарегистрировать эту неисправность и загореться предупреждающим символом, поэтому сначала поищите другие признаки.

Что делать при выходе из строя датчика детонации

Когда датчик детонации в конечном итоге выходит из строя, как это обычно бывает со всеми деталями автомобиля, вам следует немедленно найти механика , которому вы можете доверять, чтобы отремонтировать любые возникшие повреждения и заменить деталь до того, как произойдет что-нибудь серьезное.

Если вы владелец BMW, вы не можете просто доверять кому-либо делать работу правильно с первого раза, не взимая с вас невероятных сумм денег, которые вам не нужно тратить. Если вам нужен наилучший уход по той цене, которую вы платите, вам следует обратиться к квалифицированному механику в Ultimate Bimmer Service. Наши сертифицированные мастера-специалисты имеют 30 лет опыта в обслуживании автомобилей BMW, что больше, чем может предложить вам большинство конкурентов.

Помимо замены неисправного датчика детонации, мы можем диагностировать любые другие проблемы, осмотреть ваш BMW и предоставить ему необходимый ремонт или регулярное обслуживание. Вам не нужно искать по всему городу полный пакет, потому что вы его только что нашли. Если вы находитесь в районах Carrolton или Dallas по адресу Texas , запишитесь на прием и помогите нам помочь вам сегодня.

Звук стука двигателя: как его предотвратить

Стук-тук-шутки могут быть забавными, но, конечно, не до смеха, когда стук исходит от вашего двигателя. Звук стука или звона может указывать на несколько вещей, но одно можно сказать наверняка: двигатель может с трудом работать эффективно.Любой необычный звук, исходящий от двигателя, может вызвать проблемы, если его не устранить. Читайте дальше, чтобы узнать ответ на вопрос, который вы, возможно, задаете: «Почему мой двигатель стучит или гудит?» и что вы можете сделать, чтобы это предотвратить.

Важность датчика детонации

Детонации обычно возникают в результате неправильного октанового числа, низкого качества топлива или проблем с двигателем или датчиком. Каждое транспортное средство оборудовано датчиком детонации, который связывается с бортовым компьютером, чтобы отрегулировать время для компенсации обнаруженных проблем.Датчик создает сигнал напряжения на основе вибраций / шумов, вызванных проблемой. Компьютер использует информацию, чтобы отрегулировать время, когда возникает искровая детонация. Датчики детонации обычно расположены на блоке цилиндров, головке цилиндров или впускном коллекторе. Это позволяет ему ощущать вибрации, вызванные детонацией или сгоранием двигателя. PCM или модуль управления трансмиссией использует сигнал для регулировки угла опережения зажигания и предотвращения преждевременного зажигания, если это необходимо. Если датчик детонации не работает должным образом, вы можете заметить такие симптомы, как:

    • Проверить световой индикатор двигателя
    • Уменьшение пробега
    • Потеря мощности
    • Снижение разгона
    • Выбросы больше

Низкое качество топлива или неправильный тип топлива

Работа датчиков детонации жизненно важна, поскольку это, по сути, ухо компьютера к двигателю и определение того, работает ли он должным образом. Если автомобиль потребляет топливо низкого качества и компьютер не может отрегулировать время, двигатель начинает стучать. Некоторым автомобилям с более мощными двигателями требуется топливо премиум-класса с более высоким октановым числом. Использование неправильного типа топлива для вашего автомобиля может привести к менее чем удовлетворительным характеристикам. Октан — это показатель того, какую температуру и давление может выдержать топливо перед воспламенением. Чем выше число, тем меньше вероятность неточного зажигания автомобиля, что повышает эффективность, производительность и снижает выбросы.Это означает, что ваш автомобиль будет иметь больший пробег и мощность, а также будет лучше для окружающей среды. Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы определить правильное топливо для вашего автомобиля.

Звуки пинга

Хотя пинги редки для новых автомобилей, они все же возникают в старых автомобилях, чаще всего из-за клапана рециркуляции отработавших газов или рециркуляции выхлопных газов. Функция клапана рециркуляции отработавших газов заключается в сокращении выбросов в бензиновых и дизельных двигателях за счет рециркуляции части выхлопных газов двигателя обратно в цилиндры двигателя.Выхлопные газы повторно сжигаются в камере сгорания, чтобы снизить температуру сгорания. Высокая температура горения приводит к образованию оксида азота (NOx), побочного химического продукта. Высокий уровень оксида азота приводит к провалу теста на выбросы. Звонок чаще всего является результатом неисправности клапана системы рециркуляции ОГ, но есть и другие факторы, которые могут вызывать этот звук, например:

    • Низкое октановое число
    • Время выключено
    • Накопление углерода
    • Низкое качество топлива

Хотя большинство этих проблем характерны как для старых, так и для новых автомобилей, новые автомобили оснащены улучшенными технологиями сгорания, а клапаны EGR становятся устаревшим компонентом для сокращения выбросов.

Уход за двигателем, на который можно положиться

Если вашему автомобилю всего год или два или он уже много лет находится в дороге, загорелся индикатор проверки двигателя или двигатель работает плохо, обратитесь к специалистам Sun Auto Service. Наши сертифицированные специалисты ASE могут сканировать сохраненные компьютерные коды вашего автомобиля и определять, что вызывает стук или гудение вашего двигателя. Не ждите, пока ваш двигатель полностью перестанет работать, сразу же доставьте свой автомобиль в любой из наших удобных сервисных центров в Неваде или Техасе.Двигатель является жизненно важным компонентом вашего автомобиля, и за ним должен ухаживать специалист, которому вы доверяете больше всего. Вот что вы найдете с Sun Auto Service! Кроме того, мы используем OEM или эквивалентные детали, гарантируем все наши работы в письменной форме, бесплатную буксировку с капитальным ремонтом и в большинстве случаев гарантируем обслуживание в тот же день. Для получения дополнительной информации о нашей БЕСПЛАТНОЙ услуге диагностического сканирования двигателя щелкните здесь.

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: датчики детонации

Датчики детонации

Базовое описание

Датчики детонации используются для обнаружения неравномерных колебаний двигателя, вызванных неравномерным сгоранием.Обычно для определения детонации в двигателе используются два подхода: обнаружение вибрации и измерение давления. Большинство датчиков детонации работают по первому методу. Датчики обнаружения вибрации можно разделить на три типа в зависимости от их чувствительных механизмов: индуктивные резонансные датчики, пьезоэлектрические резонансные датчики и пьезоэлектрические нерезонансные датчики. И индуктивный, и пьезоэлектрический резонансные датчики состоят из вибрационной пластины, которая имеет ту же резонансную частоту, что и детонационная вибрация.Когда происходит стук, пластина достигает максимальной амплитуды вибрации, которая преобразуется в электрический сигнал за счет электромагнитного индуктивного эффекта или пьезоэлектрического эффекта. Резонансные датчики могут обнаруживать только определенную частоту детонации двигателя из-за их узкополосных характеристик отклика. С другой стороны, пьезоэлектрический нерезонансный тип использует систему пружинных масс для прямого измерения вибрации и, таким образом, имеет более широкую полосу пропускания (обычно от 5 кГц до 15 кГц).Поскольку частота детонации может немного изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя, нерезонансные датчики, как правило, работают лучше, чем резонансные. Вибрационные датчики детонации обычно устанавливаются на блоке цилиндров или головке цилиндров.

Другой способ обнаружить детонацию в двигателе — напрямую измерить внутреннее давление в цилиндре. Датчики давления обычно встраиваются в свечу зажигания путем крепления кольцевого пьезоэлемента к шайбе. Когда происходит детонация в двигателе, генерируется высокочастотный шум, который накладывается на нормальную форму волны давления сгорания.Обнаружение детонации достигается путем фильтрации этого сигнала.

Производители
Bosch, Континентальный, Delphi, NAPA Echlin, Kistler, RAE
Для получения дополнительной информации
[1] Стук двигателя, Википедия.
[2] Датчик давления в цилиндре, техническое описание Kistler, 2003 г. [pdf]
[3] Датчики детонации выполняют две задачи, Марк Хикс, Wells Counter Point, октябрь 2000 г. [pdf]
[4] Датчик детонации двигателя, Часть 2, Марк Хикс, Wells Counter Point, 2008.[pdf]
[5] Auto Knock Sensor, YouTube, январь 2008 г.
[6] Зажим для наконечника: Тестирование датчика детонации, YouTube, 15 июня 2009 г.

Датчики детонации двигателя, часть 2

Продолжаем исследование датчиков детонации двигателя, рассмотрев одно- и двухпроводные датчики.

В предыдущем выпуске Counter Point мы обсуждали различные причины детонации в двигателе. До эпохи электронного управления двигателем у конструктора двигателей было ограниченное количество эффективных инструментов для защиты от детонации. Основными среди них были конструкция камеры сгорания, октановое число используемого топлива и отображение кривой опережения зажигания. Конструктор не мог рисковать возможностью повреждения двигателя из-за детонации, поэтому всегда было необходимо держать двигатель как можно дальше от точки, где он мог бы начаться. Это обеспечило долговечность двигателя, но ухудшило его характеристики.

Современные двигатели теперь полностью управляются электроникой. Инженерам больше не нужно соглашаться на консервативную заданную кривую опережения зажигания. Опережение искры теперь можно контролировать динамически.Это динамическое управление позволяет модулю управления двигателем (ЕСМ) учитывать изменяющиеся условия работы двигателя, а также доступное октановое число топлива, а затем использовать эту информацию для получения максимальной производительности двигателя без риска повреждения искровой детонации.

Ключевым датчиком, используемым для динамического контроля опережения зажигания и достижения максимальной производительности, является датчик детонации двигателя. В любой данной рабочей ситуации ECM пытается обеспечить максимальную доступную производительность, опережая зажигание.Если бы это продвижение не было остановлено, это неизбежно привело бы к детонации двигателя.

Блоку управления нужен дозорный, чтобы сообщить о стуке, как только он начнется. Затем контроллер ЭСУД задерживает опережение зажигания, и детонация прекращается. Контроллер ЭСУД повторяет процесс, постепенно увеличивая синхронизацию до обнаружения детонации, а затем замедляя синхронизацию до тех пор, пока детонация не прекратится. Этот процесс с обратной связью позволяет двигателю обеспечивать максимальную производительность в любых условиях без риска повреждения или потери производительности из-за детонации.

Сегодня используются две основные конструкции датчиков детонации: широкополосные однопроводные датчики и двухпроводные датчики детонации с плоским откликом. В обеих конструкциях датчиков используются пьезоэлектрические кристаллы для создания и передачи сигналов напряжения на контроллер ЭСУД. Амплитуда и частота этого сигнала варьируются в зависимости от уровней вибрации в двигателе. Сигналы широкополосного и плоского датчика детонации обрабатываются PCM по-разному. В широкополосных датчиках используется однопроводная схема. Этот тип датчика может реагировать на частоту детонации до 1000 Гц от значения расчетной частоты.Это позволяет датчику приспосабливаться к изменениям частоты детонации двигателя при изменении условий работы двигателя. Высоковольтный выход датчика позволяет использовать один неэкранированный выходной провод и схему измерения с низким импедансом, обеспечивая при этом пониженную восприимчивость к электромагнитным помехам (EMI).

Некоторые PCM выдают напряжение смещения на сигнальный провод датчика детонации. Напряжение смещения создает падение напряжения, которое PCM отслеживает и использует для диагностики неисправностей датчика детонации. Шумовой сигнал датчика детонации движется по этому напряжению смещения.Из-за постоянно меняющейся частоты и амплитуды сигнала он всегда будет за пределами параметров напряжения смещения. PCM во многих приложениях распознает нормальный выходной шум датчика детонации. PCM использует канал шума и сигнал датчика детонации, который движется по каналу шума, подобно системам напряжения смещения. Обе системы постоянно контролируют выходной сигнал датчика, отслеживая отсутствие сигнала или сигнал, который попадает в частотный канал шума.

В датчиках детонации

с плоской характеристикой используется двухпроводная схема.Это самогенерирующаяся пьезоэлектрическая конструкция, которая не требует питания датчика. Датчик имеет плоскую частотную характеристику в диапазоне от 5 до 18 кГц. Это позволяет использовать датчик на разных двигателях, регулируя частоту фильтра электроники обработки сигналов, чтобы она соответствовала частоте детонации двигателя. Датчик реагирует на частоты детонации, которые выше, чем частота первичной детонации, что позволяет системе управления использовать более высокие частоты детонации либо по отдельности, либо в сочетании с частотой первичной детонации.

Сигнал передается по шумовому каналу, который узнает PCM. Шумовой канал основан на нормальном шумовом входе от датчика детонации и известен как фоновый шум. При изменении частоты вращения двигателя и нагрузки верхние и нижние параметры шумового канала будут изменяться в соответствии с сигналом датчика детонации, сохраняя сигнал внутри канала. При детонации сигнал будет выходить за пределы частоты шумового канала, и PCM будет уменьшать опережение искры до тех пор, пока сигнал не вернется внутрь частоты шумового канала.

Как количество, так и положение датчиков детонации должны быть тщательно выбраны, чтобы детонация из любого цилиндра или цилиндров могла распознаваться в любых условиях, с особым упором на высокие нагрузки и обороты двигателя. Положение установки датчика детонации обычно находится сбоку от блока цилиндров или под впускным коллектором. Четырехцилиндровые двигатели обычно оснащены одним датчиком, пяти- и шестицилиндровые двигатели — двух-, восьми-, десяти- и двенадцатицилиндровыми двигателями — двумя или более датчиками детонации.

Сигналы датчиков обрабатываются PCM. Для каждого цилиндра формируется контрольный уровень, который непрерывно и автоматически адаптируется к условиям эксплуатации. Сравнение с полезным сигналом, полученным из сигнала датчика для каждого процесса сгорания в каждом цилиндре, позволяет PCM определить, происходит ли детонация. Если это так, точка воспламенения задерживается на фиксированную величину, например, на 3 ° поворота коленчатого вала для соответствующего цилиндра. Этот процесс повторяется для каждого цилиндра для каждого процесса сгорания, который был признан детонационным.Как только стук утихает, точка зажигания перемещается небольшими шагами, пока не вернется к своему значению карты опережения зажигания.

Поскольку предел детонации варьируется от цилиндра к цилиндру в двигателе и резко меняется в пределах рабочего диапазона, результатом является индивидуальная точка воспламенения для каждого цилиндра. Распознавание и контроль детонации по цилиндрам позволяет максимально оптимизировать КПД двигателя и расход топлива. Если автомобиль предназначен для работы на неэтилированном топливе высшего качества, он также может работать на обычном неэтилированном топливе с несколько сниженными характеристиками и без риска внутреннего повреждения двигателя.

При динамическом режиме работы в таких условиях частота детонации увеличивается. Чтобы уменьшить детонацию, в электронном блоке управления может храниться индивидуальная карта опережения зажигания для двух типов топлива. После запуска двигатель работает с «премиальной» картой. PCM переключается на «обычную» карту, если частота детонации превышает заданный предел. Драйвер не знает об этом переключении; только мощность и расход топлива немного уменьшится.

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.