Датчик детонации: как проверить и поменять
Датчик детонации (ДД) непосредственно не влияет на работу мотора, но если он выйдет из строя, это может привести к печальным последствиям. Детонация — одна из главных угроз для силового агрегата. Она имеет огромную силу, и если система ее предупреждения будет работать некорректно, мотор перестанет функционировать уже через 6 000 км пробега. Чтобы этого не допустить, нужно знать все признаки неисправности датчика детонации и способы устранения поломки.
За что отвечает датчик детонации и на что он влияет?
Деталь устанавливается на автомобили с моторами, работающими на бензине. Это одно из основных звеньев системы управления. Назначение датчика — контроль над уровнем детонации. Применение компонента позволяет существенно экономить топливо, а силовой агрегат при этом начинает работать на полную мощность.
Схема датчика детонации 
В карбюраторных моторах, чтобы предотвратить детонацию, трамблер прокручивают руками, что несколько замедляет процесс зажигания. В современных моторах ручная регулировка невозможна, так как за это отвечает электронная система. Контролирующий датчик настроен на определенный диапазон и работает на основе пьезоэффекта.
Устройство контролирует систему запуска мотора и отвечает за его корректную работу. Составляющие механизма — это:
- пластинка вибрации;
- электрокомпонент — наподобие пьезо;
- контрольный провод;
- обмотка.
Где находится ДД?
Сенсор закреплен на блоке, который может быть как из чугуна, так и алюминия. Расположен между 2-м и 3-м цилиндрами. Это самое «горячее» место в блоке, одинаково удалённое от обоих цилиндров. Место выбрано не случайно, ведь детонация начинается в самой горячей камере. Остальные цилиндры работают в условиях, приближенных к допустимой норме.
Где находится датчик детонации 
Датчик установлен на гладкой и ровной поверхности. Это позволяет исключить возможность искажения звука и понизить акустическое сопротивление. Корпус закреплен при помощи шпилечного соединения, которое обеспечивает его уверенное прилегание к установочному месту. Расположение может быть и другим — многое зависит от марки автомобиля — но установка всегда производится на корпус мотора. Размер детали не превышает размера спичечного коробка.
Как работает датчик детонации?
Принцип работы агрегата основан на пьезоэффекте. Сигнал постоянного тока поступает к нему от контроллера. Внутри сенсора находится специальный резистор, предназначенный для уменьшения напряжения. После того, как напряжение уменьшается в 2 раза, оно вновь поступает на контроллер. Электроток в это время уже имеет переменное значение. Возвратный сигнал передается по цепи, воспроизводящей опорное напряжение. Это становится возможным из-за того, что импульс приходит в виде постоянного электротока, а возвращается в виде переменного.
Сигнал воспроизводится в моторе во время детонационной вспышки. Его амплитуда зависит от мощности детонации. Если мотор функционирует в обычном режиме, на контроллер поступает обратный сигнал мощностью в 2,5В. В этом случае контроллер не изменяет режим работы мотора. Если же значение сигнала будет иным, произойдет изменение угла опережения зажигания. Делается это для частичного погашения детонации. Мотор в этот момент переключается на безопасный режим – благодаря тому же датчику.
Признаки неисправности датчика детонации
На панели приборов есть индикатор, который показывает состояние датчика детонации. Индикатор может гореть периодически, во время повышения нагрузки или постоянно. Если импульс отсутствует, непосредственно на работу силового агрегата это не влияет — но на динамике авто скажется обязательно.
Симптомы неисправности компонента таковы:
- За окном автомобиля стоит холодная погода, а двигатель начал слишком быстро перегреваться.
- Мощность мотора значительно уменьшилась.
- Появилось калильное зажигание.
- Автомобиль стал значительно хуже разгоняться.
- Топливо стало потребляться в больших количествах. Иногда кажется, что бензин просто испаряется.
- На свечах зажигания стало появляться намного больше нагара.
Значительно увеличивается детонация при увеличении скорости.
Чтобы точно определить причину поломки датчика, нужно иметь определенный опыт. Ничего сложного здесь нет, но важно понимать суть процесса функционирования узла.
Как проверить
Если компонент сломался, авто будет продолжать функционировать в прежнем режиме. Ярко выраженных симптомов неисправности может и не быть. Если произойдет поломка, она будет считаться электронной, так как прибор — часть электроники автомобиля.
Проверка датчика детонации мультиметром 
Поломка устройства может возникнуть по самым разным причинам – например, из-за неисправности самого прибора, замыкания системы или обрыва сигнального провода. Что провести самостоятельную диагностику, нужно определить, где находится датчик. В руководстве по эксплуатации авто есть информация об этом.
Далее начинаем снимать крепление. Откручиваем гайку на шпильке. Электроразъем отключаем и убираем в сторону. Со шпильки снимается корпус устройства. Проверка датчика детонации осуществляется при помощи двух проводов — сигнального и массы. Помните, что внутри устройства хрупкий пьезоэлектрический кристалл. Конечно, система предусматривает определенную защиту в виде компенсаторов, но от сильного механического воздействия она не спасет. Разбирать датчик не стоит, так как герметичность корпуса нарушать недопустимо.
Проверять лучше мультиметром. На его проводах не должно быть скруток. Лучше использовать прибор с короткими проводами. Щуп минуса подключается к отверстию датчика, расположенному в центре, а плюсовой — к разъему управления. Если прибор исправен, индикатор мультиметра покажет скачек электричества в 40-150 мВ.
Если устройство неисправно, активности не будет. Можно провести проверку несколькими устройствами — тогда не останется сомнений, что процедура проведена корректно. После диагностики проводится замена дефектного сенсора.
Замена датчика детонации
Если сенсор не работает, его необходимо заменить — других вариантов здесь нет. Стоит устройство недорого, найти его можно в любом специализированном магазине. Конечно, цена зависит от марки и модели машины, но в целом она невысока. Замену устройства можно провести и самостоятельно, но при отсутствии навыков и опыта лучше обратиться к мастерам. Они возьмут за работу 2-3 тыс. рублей.
Перед заменой надо дать мотору остыть и обесточить автомобиль, отключив минусовую клемму аккумуляторной батареи. На некоторых автомобилях устройство расположено таким образом, что снять его получится без усилий.
Замена датчика детонации 
Для демонтажа устройства понадобится ключ на 12 — им отворачивается крепежный болт. Дальше устройство отключается и вынимается. На его место ставится новый датчик. Сборка происходит в обратном порядке.
Покупая новый датчик, смотрите на то, чтобы его каталожный номер совпадал с номером старого компонента. Тогда ЭБУ будет работать полностью корректно. Не покупайте устройства от китайских производителей — стоят они, конечно, дешевле, но экономия наверняка выйдет боком.
Датчик детонации — это очень важный и вместе с тем несложный прибор, заменить который можно, не прилагая особых усилий. Важно вовремя определить неисправность, чтобы не нанести вред автомобилю ездой с неисправным сенсором.
Датчик детонации — назначение, типы, конструкция, где находится, как проверить
В бензиновых двигателях для воспламенения топливовоздушной смеси используются свечи зажигания. Пламя непрерывно распространяется в топливовоздушной смеси.
Во время распространения пламени, если давление повышается ненормально, смесь в некоторых случаях будет возгораться самостоятельно, не дожидаясь достижения пламени, вызывая мгновенное взрывное возгорание. Это явление называется детонацией.
В то время как нормальная скорость распространения фронта пламени составляет около 30 м/с, при детонации пламя распространяется в десятки раз быстрее — до 2000 м/с.
Детона́ция (от фр. détoner — «взрываться» и лат. detonare — «греметь») — режим горения, при котором по веществу распространяется ударная волна.
Сгорание в двигателе — сложный процесс, поэтому требует довольно точной конструкции и контроля. Небольшая ошибка управления или отклонение от нормы вызовут ненормальное сгорание. Детонация — ненормальное сгорание.
Проще говоря, детонация — воспламенение смеси в ненужный момент времени (как правило раньше положенного) в неправильном месте.
Для чего нужен датчик детонации
Проще говоря, датчики детонации (ДД) — это датчики вибрации, которые хорошо подходят для обнаружения структурных акустических колебаний. Это может происходить при преждевременном зажигании или непреднамеренном возгорании смеси.
ДД это своеобразный микрофон, с помощью которого блок управления (ЭБУ) «слушает» двигатель. Датчик преобразует детонацию двигателя в электрический сигнал. Контроллер использует этот сигнал для противодействия детонации с помощью регулировки угла опережения зажигания.
Как только детонация обнаружена, ЭБУ будет постепенно задерживать зажигание до тех пор, пока детонация не будет устранена. После того, как детонация устраняется и не возникает снова, ЭБУ будет постепенно восстанавливать исходную синхронизацию зажигания. Это называется управление с замкнутым контуром и обратной связью.
Таким образом, датчик детонации — это специальный «микрофон» для ЭБУ, который выполняет роль обратной связи при регулировании момента зажигания.
Когда есть неисправность в ДД, вышеупомянутое управление с обратной связью не работает. Чтобы избежать повреждений, вызванных детонацией двигателя, ЭБУ сохранит соответствующий код неисправности и задержит опережение зажигания каждого цилиндра на определенное значение (Toyota задерживает на 8 °, Volkswagen — на 15 °). В это время снизятся мощность и экономичность двигателя.
Устройство и принцип работы датчика детонации
Как уже было сказано выше, датчик используется для предотвращения детонации путем изменения угла опережения зажигания и возврата системы к контролируемому сгоранию смеси. Применяется он на инжекторных двигателях.
Во время детонационного сгорания двигателю передается сильная вибрация. Датчик устроен так, что он улавливает эти вибрации и преобразует их в электрический импульс.
К основным его элементам относятся:
- пьезокерамический чувствительный элемент;
- стальной грузик;
- контрольный резистор;
- изолятор.
Внутри корпуса пьезокерамический элемент соединён с проводами, выходящими на контакты и стальной грузик. На выходе расположен регулировочный резистор. Грузик при вибрации воздействует на пьезоэлемент, тем самым увеличивая электрический импульс.
Датчик устанавливается на корпусе блока двигателя. Обычно он находится между вторым и третьим цилиндром. Поскольку у двигателя есть свой рабочий уровень вибрации, то он начинает срабатывать в шумовом диапазоне 30-75 Гц.
Такое положение датчика позволяет точнее скорректировать работу всех цилиндров. Также он ставится в районе наиболее возможного распространения детонации. Работа датчика детонации включает в себя следующие этапы:
- Механические колебания создают электрическое напряжение на пьезоэлементе, которое возрастает по мере их увеличения.
- Когда напряжение достигает порогового уровня, датчик посылает сигнал о необходимой корректировке угла опережения зажигания.
- Блок управления двигателем оптимизирует подачу топлива и делает зажигание более ранним.
- В результате двигатель возвращается в нормальный режим работы с контролируемым сгоранием смеси.
Типы датчиков, конструкция
Датчики детонации бывают двух типов.
Узкополосные или резонансные
Такой тип датчика рассчитан на генерацию напряжения при колебаниях определенного диапазона частот. Т. е. пластина (ее вес, размер, крепление и т. д.) — обеспечивает требуемый уровень напряжения только в определенном диапазоне частот.
Всё это рассчитано под поршневую группу двигателя. Отсюда и разные номера датчиков на разных моторах — диаметр поршней отличается — датчики детонации тоже будут разные.
Широкополосные
Данные датчики регистрируют колебания в более широком диапазоне. Они дешевле, надёжнее, но обработка их сигнала более сложная.
Внутри ДД находится тороидальный пьезокерамический элемент с прикрепленной массой. Корпус реагирует на вибрацию, вызванную детонацией двигателя, в свою очередь вызывая движение в пьезокерамическом элементе, который генерирует электрический сигнал. Этот сигнал используется модулем управления двигателя.
Виды датчиков
Все модификации детонационных датчиков делятся на два типа:
-
Широкополосный. Это самая распространенная модификация устройств. Работать они будут по принципу, указанному ранее. Обычно они выполнены в форме резинового круглого элемента, в центре которого сделано отверстие. Через эту часть датчик прикручивается к блоку цилиндров с помощью болта.
Устройство и принцип работы датчика детонации
Оптимальная работа двигателя автомобиля во многом зависит от нормального сгорания топлива в цилиндрах. Для этого должно быть выполнено как минимум два условия – качественное топливо и правильно выставленный угол опережения зажигания. Выполнение этих условий обеспечивает максимальную мощность и рациональный расход. Но если какое-то условие не соблюдено, то есть риск возникновения детонации. Решить эту проблему во многом помогает датчик детонации.
Что такое детонационное сгорание и его последствия
Детонация в двигателе – это неконтролируемое возгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, приводящее к “минивзрыву”. При нормальном сгорании топлива скорость распространения пламени составляет около 30 м/с, но при детонации она значительно увеличивается и уже может достигать 2 000 м/с. Такие нагрузки на цилиндры и поршневую группу могут привести к серьезной поломке уже через 5-6 тысяч километров пробега. Для предупреждения и контроля этого явления используется датчик детонации.
От чего зависит появление детонации
В основе появление детонационного сгорания часто лежат три основных фактора:
- Качество бензина и его октановое число. Чем выше октановое число, тем больше его детонационная стойкость.
- Конструктивные особенности двигателя, которые выражаются в геометрии камеры сгорания, степени сжатия топливовоздушной смеси, положении свечей и т.д.
- Условия эксплуатации мотора. В этом случае влияние оказывает текущая нагрузка на двигатель, нагар и степень изношенности мотора в целом.
Устройство и принцип работы датчика детонации
Как уже было сказано выше, датчик используется для предотвращения детонации путем изменения угла опережения зажигания и возврата системы к контролируемому сгоранию смеси. Применяется он на инжекторных двигателях.
Во время детонационного сгорания двигателю передается сильная вибрация. Датчик устроен так, что он улавливает эти вибрации и преобразует их в электрический импульс.
К основным его элементам относятся:
- пьезокерамический чувствительный элемент;
- стальной грузик;
- контрольный резистор;
- изолятор.
Внутри корпуса пьезокерамический элемент соединён с проводами, выходящими на контакты и стальной грузик. На выходе расположен регулировочный резистор. Грузик при вибрации воздействует на пьезоэлемент, тем самым увеличивая электрический импульс.
Датчик устанавливается на корпусе блока двигателя. Обычно он находится между вторым и третьим цилиндром. Поскольку у двигателя есть свой рабочий уровень вибрации, то он начинает срабатывать в шумовом диапазоне 30-75 Гц.
Такое положение датчика позволяет точнее скорректировать работу всех цилиндров. Также он ставится в районе наиболее возможного распространения детонации. Работа датчика детонации включает в себя следующие этапы:
- Механические колебания создают электрическое напряжение на пьезоэлементе, которое возрастает по мере их увеличения.
- Когда напряжение достигает порогового уровня, датчик посылает сигнал о необходимой корректировке угла опережения зажигания.
- Блок управления двигателем оптимизирует подачу топлива и делает зажигание более ранним.
- В результате двигатель возвращается в нормальный режим работы с контролируемым сгоранием смеси.
Виды датчиков
Существует два типа датчиков детонации:
- Широкополосные.
- Резонансные.
Наиболее распространены широкополосные датчики детонации, устройство и принцип работы которых были описаны выше. Как правило, они имеют округлую форму с отверстием посередине для крепления к блоку.
Резонансные похожи на датчики давления масла с креплением в виде резьбового штуцера. Они настроены не на уровень вибрации, а на частоту микровзрывов в камере сгорания. В случае их обнаружения электрический сигнал передается контроллеру. У каждого двигателя своя частота микровзрыва, которая во многом зависит от диаметра поршней.
Признаки неисправности
При неисправности датчика на приборную панель обычно подается сигнал «Check Engine». Контрольная лампа неисправности может гореть непрерывно, либо появляться периодически с ростом нагрузки. В целом неисправный датчик не влияет на дальнейшую работу двигателя, но в случае необходимости свою функцию выполнять не сможет.
На неисправность датчика могут указывать и другие признаки:
- двигатель быстро перегревается даже при невысокой внешней температуре;
- снижение мощности и динамики;
- увеличился расход топлива;
- на свечах зажигания появляется сильный нагар.
Как проверить датчик детонации
При появлении вышеуказанных симптомов стоит проверить датчик. Если ехать в сервис нет времени или желания, то можно сделать это самостоятельно. Для этого понадобится мультиметр. На нем нужно выставить проверяемое сопротивление около 2 кОм. При подключении датчика к прибору можно увидеть его рабочее сопротивление. Затем нужно несильно постучать ключом или молотком по корпусу датчика. Если значение сопротивление в этот момент повысится, то датчик исправно работает.
Датчик детонации – это простая, но важная деталь в электронной системе управления двигателем автомобиля. Он влияет на плавную работу мотора, динамику и мощность. Можно без труда определить его неисправность и произвести замену при необходимости.
Датчик детонации
В процессе работы силовой установки может возникнуть детонация. Она негативно влияет на мотор, вызывая паразитные разрушающие нагрузки.
Для своевременного выявления неоптимального сгорания топливовоздушной смеси служит датчик детонации. Издаваемый им сигнал поступает в блок управления, который корректирует работу мотора так, чтобы не было детонации.
Описание датчика детонации
Детонацией является серьезное отклонение от нормы в работе силового агрегата, которая выражается во взрывообразном характере поджига рабочей смеси в камере сгорания. Это нежелательное явление, которое оказывает ударное воздействие на поршни, цилиндры, элементы ГБЦ и прочие узлы силовой установки. Для своевременного обнаружения данного явления используется специальный измеритель. Он получил название датчика детонации.
Принцип работы ДД
Принцип работы большинства датчиков детонации основан на использовании пьезоэлектрического эффекта. Рабочий элемент измерителя обладает способностью образовывать разность потенциалов при воздействии на него внешних сил. Устройство ДД разных конструкций представлено на изображении ниже.
Датчик детонации устроен таким образом, чтобы чувствительно воспринимать внешнее воздействие. Благодаря этому он улавливает малейшее изменение в работе мотора. Детонация всегда сопровождается вибрацией, которую и улавливает ДД.
Назначение датчика детонации
Основным назначением ДД является своевременное обнаружение детонации и, как результат, максимальное продление срока службы мотора. Ресурс двигателя — это первое на что влияет измеритель.
Во время работы двигателя есть вибрация. Она постоянно преобразуется в сигнал определенной амплитуды и частоты. Как только появляется детонация, вибрация силового агрегата становится намного сильнее. Пьезоэлектрический элемент улавливает это и в электронный блок управления мотором начинает приходить соответствующий сигнал. По заранее заложенным алгоритмам ЭБУ устраняет детонацию, о чем и сообщает ДД.
Во время детонации падает мощность силового агрегата, а по кузову бежит неприятная вибрация. Это ухудшает комфорт езды. Своевременное обнаружение датчиком зарождающейся детонации в результате не только увеличивает ресурс ДВС, но и делает вождение авто более приятным.
Расположение ДД
Чтобы увидеть, где находится датчик детонации, требуется посмотреть на блок цилиндров. ДД располагается на том месте, где его чувствительность к детонации наивысшая. На большинстве моторов измеритель установлен между вторым и третьим цилиндрами.
Датчик детонации стоит на ровной площадке. Он плотно прижимается к поверхности силового агрегата.
Датчик детонации располагается таким образом, чтобы не контактировать с антифризом и прочими техническими жидкостями. Часть измерителей имеют резьбу на корпусе, с помощью которой они закручиваются в посадочное отверстие. Большинство ДД фиксируются с помощью отдельного болта, проходящего через их центр. При этом крайне важно соблюдение момента затяжки для правильной работы сенсора.
Определение неисправности датчика по поведению автомобиля
В первую очередь о неисправности ДД говорят изменения в поведении автомобиля. Владелец может обнаружить один или несколько симптомов:
- увеличение потребления горючего;
- загорание индикатора неисправности силовой установки;
- снижение мощности мотора;
- выхлопные газы стали более дымными;
- машина потеряла динамику и плохо реагирует на педаль газа;
- при езде постоянно возникает звук детонации;
- мотор работает с частыми перегревами.
Бортовой компьютер
О наличии проблем с датчиком детонации водителю сообщает бортовой компьютер. В некоторых случаях выводится только код ошибки. Расшифровав его, автовладелец может понять о происхождении неисправности ДД.
Определение неисправности с помощью мультиметра
Проверить работоспособность датчика детонации можно мультиметром или любым другим тестером, в котором есть вольтметр. Для этого следует придерживаться нижеизложенной инструкции.
- Снять датчик с авто.
- К клеммам подключить щупы прибора.
- По рабочей части датчика нанести небольшие удары металлическим предметом.
- Проконтролировать показания прибора. Если на клеммах датчика не появляется напряжение, то он негоден к дальнейшей эксплуатации.
На части авто стоит одноконтактный резонансный датчик. В таком случае один из контактов следует подключить к его корпусу.
Признаки неисправности, выявляемые омметром
Проверка сопротивления позволяет косвенно определить поломку ДД. Значение должно находиться в пределах от 1 до 10 МОм.
Проверка датчика заменой его на новый
При наличии явных признаков неисправности ДД, его следует заменить на заведомо исправный и проследить за работой мотора. Если прежние симптомы прошли, то это значит, что старый измеритель вышел из строя.
Требуемые инструменты
Для замены датчика детонации требуется инструменты из таблицы ниже.
Таблица — Инструменты и материалы необходимые для замены датчика детонации
| Название | Примечание |
|---|---|
| Накидной ключ или головка | Размер зависит от применяемого ДД и его крепления. Обычно это ключи от «на 13» до «на 21». На некоторых авто доступ к датчику затруднен, поэтому потребуется демонтаж некоторых узлов и деталей. В таком случае лучше заранее подготовить комплект ключей. |
| Вороток | В случае работы в стесненных условиях желательно иметь трещотку. На некоторых авто необходимо использовать удлинитель к воротку. |
| Динамометрический ключ | От соблюдения момента затяжки зависит правильность работы ДД |
Замена датчика детонации
Ремонт датчика детонации в большинстве случаев невозможен, поэтому требуется его замена. Цена ДД редко превышает 300-350 рублей, поэтому затягивать с установкой нового измерителя не стоит.