Что такое датчик детонации в автомобиле мазда
Опубликовано: 02.07.2024
Детонация (детонационное сгорание) – отклонение от нормы в работе двигателя, выражающееся во взрывном характере воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах. В норме фронт пламени распространяется со скоростью 30 м/с, тогда как при детонации скорость может достигать 2000 м/с. Явление это нежелательное, так как вследствие ударного воздействия на цилиндры, поршни, головку блока и из-за очень высокой скорости распространения пламени способно вызвать серьезную поломку через 4-6 тыс. км пробега, а иногда намного раньше.
Итак, при детонации первыми под удар попадают газораспределительный механизм и цилиндропоршневая группа. Для предупреждения подобного используется специальный датчик. Рассмотрим подробнее, чем же вызывается детонация? Что такое датчик детонации? Каковы признаки его неисправности и способы проверки?
Так ли опасна детонация и что ее провоцирует?
В идеале топливная смесь начинает воспламеняться еще до достижения поршнем крайнего верхнего положения при угле опережения зажигания 2-3°, а завершающий этап воспламенения приходится на момент, когда поршень начинает возвратное движение, минуя верхнюю мертвую точку. Для детонации характерно преждевременное самовозгорание смеси уже в середине такта сжатия, еще до того, как возникает искра между электродами на свече. Так на поршень оказывается мощное противодействие, в результате чего силовая установка теряет мощность, а расход бензина увеличивается.
В случаях ДВС малого объема сравнительно высокой мощности и со значительным крутящим моментом детонация обнаруживается на низких оборотах и скоро исчезает. В форсированных двигателях она может возникать при ощутимых нагрузках на повышенных оборотах и причинить мотору вред буквально за считанные секунды.
Детонация объясняется рядом факторов, к которым относят:
- несоответствие октанового числа рекомендуемому;
- особенности устройства двигателя (величина сжатия, положение свечей, геометрия камеры сгорания и поршневого днища, наличие поддува и др.);
- эксплуатационные условия (угол опережения зажигания, нагрузки, состояние камеры сгорания и др.).
Для чего нужен датчик детонации
В карбюраторных моторах для предотвращения детонации вручную проворачивают трамблёр, что несколько отодвигает момент зажигания. В современных бензиновых агрегатах откорректировать угол опережения вручную нельзя, поскольку за это отвечает электроника.
С целью предотвращения детонации между вторым и третьим цилиндром на блоке предусмотрен датчик, используемый как устройство контроля, работающее на основе пьезоэффекта. Во избежание ложных сигналов настроен он на восприятие шумов в диапазоне 25-75 Гц.
Датчик детонации на ВАЗ
Срединное положение датчика на блоке разрешает осуществлять высокоточную отладку работы всех цилиндров. Место для него определено дислокацией наиболее разогреваемой камеры сгорания, от которой и начинается распространение детонационного сгорания. Будь то двигатель поперечного или продольного положения датчик устанавливается немного ниже впускного коллектора и работает следующим образом:
- механические импульсы создают напряжение на пьезоэлектрическом элементе, возрастающее по мере роста интенсивности колебаний;
- когда напряжение превышает безопасный порог, устройство посылает сигнал о корректировке угла опережения зажигания;
- датчик трансформирует механическое воздействие в постоянный электрический сигнал, посылаемый в основной блок управления, после чего система оптимизирует впрыск и обеспечивает более позднее зажигание;
- в итоге силовая установка работает экономичнее, а мощность достигает заложенного максимума.
Признаки неисправности датчика детонации
О проблеме с датчиком сигнализирует индикатор на приборной панели. Он может загораться лишь эпизодически, когда нагрузка возрастает, либо гореть постоянно. Отсутствие импульса от датчика не препятствует работе двигателя и дальнейшей эксплуатации транспортного средства, однако это отрицательно сказывается на его динамике. На то, что с детонационным сигнализатором не все в порядке, могут указывать и другие косвенные признаки:
- перегрев двигателя за короткое время, несмотря на невысокую внешнюю температуру;
- потеря мощности и приемистости;
- возникновение калильного зажигания;
- ухудшение разгонных показателей;
- увеличение потребления бензина;
- чрезмерный нагар на свечах зажигания.
Как проверить датчик детонации
Когда сканер расшифровки кода ошибки недоступен или посещение СТО невозможно, проверить датчик на исправность можно самостоятельно. При этом не следует забывать, что внутри детонационного датчика расположен чувствительный пьезоэлектрический кристалл, поэтому допускать его ударов и падений нельзя.
Проверка требует наличия мультиметра с диапазоном в тысячные доли вольта. В том, что прибор поддерживает рекомендуемый диапазон, следует убедиться до начала процедуры. Также полезно выяснить нормальный уровень сопротивления для датчика проверяемой марки автомобиля.
Проверка датчика детонации
Для проверки напряжения на контактах снятого с головки датчика мультиметр настраивается на милливольты, после чего его щуп «+» замыкается с управляющим контактом, а «-» – с массой проверяемого устройства. К использованию в роли щупа не рекомендуется старая проводка и проводники со скрутками. Лучше чтобы длина провода щупов была минимальной.
Подсоединенный к измерителю датчик зажимается в руке, которой следует выполнить несколько не слишком интенсивных ударных движений по любой поверхности или предмету, в результате чего мультиметр отобразит наличие или отсуствие напряжения. В альтернативном случае можно легонько постучать по центру свободно лежащего датчика чем-то металлическим. Ударные манипуляции вызывают в исправном датчике потенциал в пределах 40-150 мВ. Если же разность потенциалов полностью отсутствует, датчик детонации подлежит замене.
В бензиновом двигателе внутреннего сгорания, при определенном стечении обстоятельств, возникает металлический стук. «Пальцы стучат», — говорят некоторые водители. На самом деле это явление называется детонацией и его возникновение крайне нежелательно, поскольку может привести к поломке мотора вследствие огромной скорости распространения фронта пламени (более 2000 м/с) и высоких ударных нагрузок на стенки цилиндров, поршень и головку блока. Чтобы контролировать уровень опасности, на блок цилиндров устанавливается датчик детонации.
Датчик детонации служит для контроля степени детонации при работе бензинового двигателя внутреннего сгорания. Датчик устанавливается на блоке цилиндров двигателя. Он является важным компонентом системы управления двигателем, т.к. позволяет реализовать максимальную мощность двигателя и обеспечить топливную экономичность.
Что такое детонация?
Детонация или правильно детонационное сгорание возникает, когда удаленная от свечи зажигания часть топливно-воздушной смеси вследствие поджатия фронтом пламени нагревается и самовоспламеняется с образованием взрыва. Детонация сопровождается акустическими признаками – металлическим стуком в кривошипно-шатунном механизме. Под степенью детонации понимается часть топливно-воздушной смеси, сгорающая с детонацией.
Причинами детонации являются:
- химический состав топлива (октановое число);
- конструктивные особенности двигателя (степень сжатия, расположение свечей зажигания, форма камеры сгорания и др.);
- условия эксплуатации (состав топливно-воздушной смеси, угол опережения зажигания, нагрузка на двигатель, нагар на деталях камеры сгорания и др.).
Последствием детонационного сгорания выступает повышенная теплоотдача элементов кривошипно-шатунного механизма, сопровождающаяся повышенным износом, поломками и разрушением. То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.
В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению. Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака? Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.
Как работает датчик детонации?
Принцип действия датчика детонации основан на пьезоэффекте. В конструкцию датчика включена пьезоэлектрическая пластина, в которой при возникновении детонации на концах возникает напряжение. Чем больше амплитуда и частота колебаний, тем выше напряжение. Когда напряжение на выходе датчика превышает заданный уровень, соотвествующий определенной степени детонации, электронный блок управления корректирует характеристику работы системы зажигания в сторону уменьшения угла опережения зажигания. Таким образом, достигается оптимальная характеристика работы системы для конкретных условий эксплуатации.
Датчик детонации воспринимает и преобразует энергию механических колебаний блока цилиндров в электрические импульсы. Датчик детонации непрерывно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а электроника отвечает изменением качественного состава рабочей смеси и угла опережения зажигания.
Существует определенный порог безопасности, если величина напряжения его превысит, то электронный блок управления отдаст команду на уменьшение угла опережения зажигания.
При неисправности датчика детонации (отсутствии сигнала) на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампа, двигатель при этом продолжает работать.
Поломка датчика детонации
При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.
На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.
Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.
Проверка датчика детонации
Основные симптомы, указывающие на то, что данное устройство вышло из строя:
- падение мощности;
- ухудшение разгонных характеристик и резкое увеличение «аппетита» двигателя;
- дымный выхлоп.
При этом на панели загорается индикатор неисправности двигателя. Причем, он может, как гореть постоянно, так и загораться кратковременно при увеличении нагрузки.
Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности. Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.
В первую очередь необходимо выяснить, каким сопротивлением должен обладать исправный датчик на конкретной модели автомобиля или двигателя, поскольку у всех производителей эта величина разная. Если оно отличается от нормального, нужна замена.
Также можно проверить напряжение на электрических контактах датчика, для чего нужно отсоединить электрический разъем питания датчика и снять его с двигателя. После этого мультиметр переводится в режим измерения напряжения в милливольтах, его плюсовой щуп соединяется с сигнальным контактом, а минусовой – с массой датчика (отверстие, через которое проходит болт крепления к двигателю).
Проверка датчика детонации заключается в том, что датчик с присоединенными щупами зажимается в ладони, которой затем нужно несильно постучать по какой-нибудь поверхности. При ударах мультиметр должен фиксировать появление напряжения (обычно оно составляет порядка 30-40 мВ). Принцип прост: чем сильнее удар, тем большая разность потенциалов возникнет между электродами. Поскольку напряжение невелико, не каждый прибор способен его замерить, поэтому предварительно нужно убедиться, что имеющееся под рукой измерительное устройство рассчитано на подобные замеры. Полное отсутствие разности потенциалов свидетельствует о том, что датчик детонации неисправен.
Чёт обленился совсем… но по просьбам трудящихся — сей материальчик в студию!
Итак, вылезла однажды у меня ошибка P0328. Неожиданно так вылезла… и давай меня напргать… я её стираю — а она опять вылазит…
При чём, появлялась, как правило, с утра на холодную, а после прогрева (и после стирания) не появлялась до следующего утра. Один раз даже сама потухла… На работе двигателя, вроде бы, и не отражалась никак эта ошибка.
Описание по ошибке и прочёсывание интернета на предмет причин данной проблемы приводили только к одному — вышел из строя сам датчик детонации. Лекарство единственное — замена датчика.
БЛИН!
Артикул ZJ01-18-921 Датчик детонации — 2592р — на Экзисте, самый дешёвый… но не это самое печальное…
Датчик на двигателе Z6 установлен на блоке цилиндров, между 2 и 3 цилиндрами, ПОД ВПУСКНЫМ КОЛЛЕКТОРОМ. Работа по замене — это ещё порядко 3-4т.р.
Вот ведь, петрушки японские…
Расстраиваемся, успокаиваемся, думаем…
Что из себя представляет датчик детонации? Если грубо — то это "микрофон" или "стетоскоп", который "слушает" вибрации двигателя, создавая небольшие короткие импульсы (амплитудой порядка нескольких милливольт) на выводе. Эти импульсы слушает ЭБУ, и предпринимает попытки сгладить работу двигателя путём изменения угла зажигания по какому-то встроенному алгоритму.
Принцип работы датчика основан на пьезоэффекте. Этот принцип используют большинство (если не все) производители двигателей в мире для своих датчиков. Таким образом, что Мазда 3 что ВАЗда 2110 — используют один принцип работы датчика детонации, хотя конструктивные отличия могут быть существенны.
Ещё нюанс: поскольку пьезоэлемент по сути — конденсатор, его обрыв просто так не отследить. Для диагностики неисправности этого датчика не придумали ничего лучше, как параллельно ему включать высокоомный резистор. Для двигателей Z6 применяют датчики с встроенным резистором на 560 кОм.
ИТАК, моя задумка:
Родной датчик оставляем торчать в двигателе… фу его.
Берём датчик от таза, прихерачиваем его на двигатель, в идеале посерёдке блока цилиндров, на колодку датчика колхозим резистор, цепляем к мозгам = ПРОФИТ!
Чем особенно хорош этот метод:
1. Стоит КОПЕЙКИ,
2. Если не заработает — ну и флаг с ним… один хер стоит КОПЕЙКИ)) всяко дешевле попытаться чем платить туеву хучу за оригинал и разбирать половину (без преувеличений) движка.
В тот же вечер зашёл в первый попавшийся магазин автозапчастей.
Купил датчик детонации ваз 2110 — 230 руб!
Колодка датчика детонации — 70 руб… дороговато для неё, но да и хер с ним.
Ищем колодку датчика на двигателе: её можно опознать по тому, что в ней только один контакт (второй — на массе внутри датчика), и длинный провод, идущий "куда-то туда" под впускной коллектор.
Разъём висит на передней части двигателя, над стартером, на пластиковом воздуховоде… как точней описать хз, на картинке вот.
Далее несколько картинок из ИНТЕРНЕТА, не моих)) но всё в тему))
Сам датчик я установил следующим образом: на матрёшках корпус воздушного фильтра крепится 3мя болтами к металлической части двигателя (к клапанной крышке). Хоть и не блок цилиндров — но вибрировать должен не хуже.
Сначала я хотел поставить датчик под болт, который находится ближе всего к лобовому стеклу, и примерно по центру двигателя. Но после всех разбирательств выяснил, что поднять в том месте корпус фильтра (на высоту датчика) не дают патрубки различные и шланги.
Болт, который ближе к решётке радиатора — вообще вкручивается в пластиковый воздуховод — не катит.
Остался последний и единственный вариант — на болт, который ближе всех к опоре двигателя (слева, если смотреть на двигатель спереди). Резьба для крепления — самая обычная М6, взял болт где-то на 60, вкрутил до упора, и отпилил шляпку… т.е. получил вкрученную шпильку.
Далее надел датчик, закрутил одну гайку, а сверху уже надел "ухо" корпуса воздухана.
Соединил провода.
Минусовой прикрутил к силовому минусу стартера (там недалеко до колодки от ЭБУ и удобно впринципе).
Провод от датчика оконцевал обычной клеммуй "мама" и плоскогубцами сжал до нужного размера, вставил в колодку датчика от ЭБУ, заизолировал всё.
На этом установку закончил… на всё про всё, вместе с раздумьями ушло порядка минут 40.
Изначально были опасения, что эбу не увидит сам сигнал от датчика, а проверить это можно только хорошим диагностическим сканером и софтом… которых у меня нет.
То, что погаснет лампа "проверьте двигатель" — знал наверняка… резистор не подведёт))
Видел статью, где товарищ колхозил такой датчик на субару, и после долгого времени испытаний пришёл к выводу, что датчик не воспринимается ЭБУ, поскольку динамика и расход топлива были удручающими…
А теперь, внимание … трум-пум-пум… барабанная дробь… ПРОФИТ!
После примерно 2х недель эксплуатации с моим ВАЗДА-СТАЙЛ-Датчиком детонации было с радостью замечано, что: расход топлива немного упал (9.1 вместо 10 по штатному БК), динамика на низах (1500-2000 об) стала лучше, чем была до поломки датчика и появления ошибки! Что говорит о том, что датчик уже давно сдох, и только резистор износился позднее…
Место установки датчика оказалось приемлемым, хоть и не оптимальным, по моим представлениям, а значит есть потенциал данного колхозинга, если установить датчик "правильней".
Старый датчик так и остался на родном месте.
Самое главное — экономия на стоимости датчика, а также предотвращение (!) разбора двигателя!
Наблюдение за датчиком и работой двигателя продолжаю, надеюсь всё будет ХА-ЛА-СО!
Всем бобра!
Прошла зима, пришла весна… с дорог сошёл асф. ой, снег)
ДАТЧИК РАБОТАЕТ ХОРОШО! Расход по БК упал и держится на отметке 8.7, при чём это — при езде по городу. Если на трассу — то падает ещё, но потом обратно возвращается, негодник)
Итого — советую!
ОБНОВЛЕНИЕ 2
Прошло чуть меньше года с переделки, тема датчика детонации лично для меня закрыта, расход 7.8 летом с кондёром (периодически), но интерес тематики остался, и привёл меня к следующему пониманию:
Выяснилось, что датчики детонации бывают "резонансными" и "широкополосными". Резонансные — это как правило вкручивающиеся датчики с одним выводом (как родной датчик мазды), широкополосные — это как поставил я, с 2мя контактами, как правило надевающиеся на шпильку. Из названия понятны различия датчиков: широкополосные передают весь спектр шума в ЭБУ (ЭБУ сам фильтрует сигнал), резонансный — настроен на конкретную вибрацию от микровзрывов (частота вибраций зависит от конкретного двигателя, определяется диаметром поршней и наверно ещё какими-то конструктивными параметрамидвигателя) выдаёт импульсы уже отфильтрованные от общего шума, упрощая алгоритм обработки для ЭБУ. Грубо говоря, широкополосный — более чувствительный.
Так вот к чему это я.
В теории, установка широкополосного датчика взамен резонансного (как и наоборот) не решит проблему, т.к. ЭБУ будет получать неверную информацию (либо тишину, из-за встроенного фильтра, либо наоборот, лишние сигналы).
Практика: у меня кунг-фу прокатило (широкополосный датчик работает вместо резонансного), и вот с чем я это связываю. Широкополосный датчик в моём случае установлен на удалении от родного места установки, что снижает общий уровень сигнала -> фоновых шумов мало, а детонация слышится и воспринимается ЭБУ нормально.
Думаю, что резонансный неоригинальный датчик, даже установленный в родное место, не будет работать, т.к. "настроен" на конкретную частоту конкретного двигателя, которая наверняка будет отличаться от частоты вашего двигателя (имею в виду частоту вибраций при детонации).
Отсюда вытекает вывод для тех, кто ещё экспериментирует с широкополосными ВАЗовскими датчиками, установленными взамен резонансных: если установка на родное место на двигателе не принесла пользы, можно пробовать отдалять датчик в сторону какой-либо опоры двигателя для снижения шумов, улавливаемых датчиком.
Кто проверит данную гипотезу, получит +100 к карме)
От чего зависит вероятность появления детонации
То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.
- В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению.
- Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака?
- Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.
Как работает датчик детонации
Принцип работы датчика основывается на пьезоэффекте. Данное устройство представляет собой помещенную в корпус пьезоэлектрическую пластину, на концах которой, в случае возникновения детонации, появляется напряжение. С ростом амплитуды и частоты механических колебаний двигателя напряжение возрастает.
Существует определенный порог безопасности, если величина напряжения его превысит, то электронный блок управления отдаст команду на уменьшение угла опережения зажигания.
Поломка датчика детонации
При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.
На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.
Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.
Проверка датчика детонации
Основные симптомы, указывающие на то, что данное устройство вышло из строя:
- падение мощности;
- ухудшение разгонных характеристик и резкое увеличение «аппетита» двигателя;
- дымный выхлоп.
При этом на панели загорается индикатор неисправности двигателя. Причем, он может, как гореть постоянно, так и загораться кратковременно при увеличении нагрузки.
Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности. Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.
В первую очередь необходимо выяснить, каким сопротивлением должен обладать исправный датчик на конкретной модели автомобиля или двигателя, поскольку у всех производителей эта величина разная. Если оно отличается от нормального, нужна замена.
Также можно проверить напряжение на электрических контактах датчика, для чего нужно отсоединить электрический разъем питания датчика и снять его с двигателя. После этого мультиметр переводится в режим измерения напряжения в милливольтах, его плюсовой щуп соединяется с сигнальным контактом, а минусовой – с массой датчика (отверстие, через которое проходит болт крепления к двигателю).
Проверка датчика детонации заключается в том, что датчик с присоединенными щупами зажимается в ладони, которой затем нужно несильно постучать по какой-нибудь поверхности. При ударах мультиметр должен фиксировать появление напряжения (обычно оно составляет порядка 30-40 мВ). Принцип прост: чем сильнее удар, тем большая разность потенциалов возникнет между электродами. Поскольку напряжение невелико, не каждый прибор способен его замерить, поэтому предварительно нужно убедиться, что имеющееся под рукой измерительное устройство рассчитано на подобные замеры. Полное отсутствие разности потенциалов свидетельствует о том, что датчик детонации неисправен.
Есть в автомобиле такой датчик – датчик детонации. Многие знают, что он существует, некоторые даже скажут, что он каким-то чудесным образом как-то следит за детонацией (назначение датчика выдаёт его название). А что дальше? Как он это делает и что будет, если он вдруг перестанет работать? И как узнать, что он не работает? Всё намного проще, чем кажется.
Что такое детонация и зачем за ней следить
Все знают, что для работы двигателя внутреннего сгорания требуется то самое сгорание – воспламенение топливной смеси. Для этого в бензиновом моторе есть свеча зажигания, которая поджигает смесь в конце такта сжатия.
Обычная скорость распространения фронта пламени составляет 30-50 м/с. Но иногда возникает такая штука, которая правильно называется сгорание во фронте ударной волны. В этом случае скорость сгорания может возрастать до 2000 м/с. Складывается ситуация, когда нормального распространения фронта пламени уже нет – есть взрыв. А это и есть детонация.
С точки зрения физики выглядит довольно занудно, но если упростить, то можно сказать, что нарушается порядок сгорания топливно-воздушной смеси. При детонации фронт пламени даже не успевает дойти до краёв камеры сгорания, и смесь там самовоспламеняется под действием возрастающих температуры и давления.
При детонации возникает звук, услышав который, было принято говорить про «стучащие пальцы». Разумеется, поршневые пальцы во время детонации не стучат – не те там зазоры. Звенеть начинают сами стенки камеры сгорания.
Ещё иногда с детонацией путают совсем уж другое явление, при котором мотор не хочет останавливаться после выключения зажигания сразу, а иногда даже может прокрутить «в обратку» (конечно, речь идёт в первую очередь о старых карбюраторных моторах). Само собой, это не детонация, а калильное зажигание – явление, при котором топливно-воздушная смесь загорается сама по себе от слишком горячих деталей (например, от перегретых свечей зажигания с неправильно выбранным калильным числом). Впрочем, если детонация зашла слишком далеко и мотор от неё страдает со слишком завидной регулярностью, она вполне может вызвать калильное зажигание – детонация приводит к перегреву мотора.
Детонация – штука очень вредная. Она вызывает колоссальные ударные нагрузки на детали ЦПГ, она вполне может разрушить и поршневые кольца, и сами поршни. А если не обращать на неё никакого внимания, то и блок.
Подробно о причинах детонации рассказывать не буду – есть риск надолго уйти в сторону от датчика детонации и потонуть в болоте ньютонианства и менделеевщины. Если коротко, причин много: от плохого или «неправильного» бензина с низким октановым числом до кривой прошивки при чип-тюнинге. Впрочем, при очень кривом чип-тюнинге диагностику могут просто «порезать», и ошибки по датчику детонации не будет. Будет только звук. А ещё могут быть виноваты нагар на поршнях и в камере сгорания, бедная смесь, перегрев мотора или езда на слишком низких оборотах при высокой нагрузке.
Все современные моторы работают на грани детонации (как правило, при очень раннем угле опережения зажигания). В этом случае удаётся получить максимальный КПД. В эпоху трамблерных моторов с автоматами угла опережения зажигания добиться очень точного угла было сложно, поэтому тогда «пальцы стучали» часто.
Сейчас за угол опережения отвечает совсем небольшой датчик детонации, сигнал с которого позволяет позволяет изменять и этот угол, и при необходимости – состав топливной смеси.
Если датчик перестанет корректно работать, теоретически ничего страшного быть не должно: зажигание должно стать позже (в ЭБУ моторов такой отказ предусмотрен, и в случае, если ЭБУ потеряет сигнал, коррекция угла будет невозможной, но зажигание станет слишком поздним), детонации не будет, но ехать машина будет заметно хуже. Возможны и другие последствия: перегрев мотора, нагар на свечах, тот самый звук детонации, калильное зажигание, рост расхода бензина. Многое зависит от того, чем вызвана сама детонация. Если на моторе с прямым впрыском насмерть загажена камера сгорания, никакое смещение угла к позднему значению не спасёт. Ну и, конечно же, может загореться Check Engine. Что в этом случае делать?
Найти и обезвредить!
Разумеется, самый простой способ – это подключить сканер и считать ошибку. Но вряд ли у всех автолюбителей где-то в кладовке между дрелью и микроскопом лежит диагностический сканер (всякую ерунду из китайских магазинов я сканером не называю принципиально, хотя не отрицаю способность этой ерунды иногда что-нибудь показать). Поэтому попробуем обойтись без сложного оборудования.
Сначала надо этот датчик найти. Звучит смешно, но это так. Искать его нужно на блоке цилиндров. Проще всего дело обстоит с рядными «четвёрками»: датчик детонации обычно стоит ровно посередине блока между вторым и третьим цилиндрами. Там его и ищите, обычно – чуть ниже впускного коллектора. Такое расположение датчика на блоке позволяет ему «услышать» детонацию всех четырёх цилиндров, причём расположение мотора – продольное или поперечное – на положение датчика никак не влияет.
Широкополосный датчик тоже слушает звук, но он не сконцентрирован на какой-то определённой частоте, а просто передаёт в ЭБУ все стуки. А тот уже сам думает, детонация это или нет и что теперь делать.
Отличить эти датчики просто: к резонансному подходит один провод, к широкополосному – два.
Если ЭБУ понимает, что началась детонация, оно начинает изменять угол опережения, делая зажигание более поздним. Поменяет и послушает датчик. Есть детонация? ОК, ещё немного подвину. Пропала? Отлично, вот так и поедем!
Допустим, датчик удалось найти и даже снять с машины. Что дальше? Есть несколько простых способов его проверки, но я традиционно расскажу только о самом элементарном. Для этого понадобится мультиметр, который умеет измерять очень маленькое напряжение – тысячные доли вольта, милливольты (проверьте свой – у моего, купленного когда-то за 120 рублей, порога не хватает). Выставляем мультиметр в режим измерения напряжения, к корпусу датчика прикладываем «минус», а плюсовой щуп аккуратно прижимаем к разъёму управляющего контакта. Теперь нужно зажать датчик в кулаке и немного постучать кулаком по столу. Так как пьезоэлемент ушей не имеет, слышит он именно удары, и исправный датчик реагирует на них изменением напряжения. Изменения очень маленькие – приблизительно в пределах 150 мВ, а если стучать слабенько, то и вовсе 30-40. В этом случае (если хотя бы этот минимум есть) нужно стукнуть кулаком с датчиком чуть сильнее. Если напряжение в момент удара хотя бы немного скакнуло повыше, датчик исправен. Если же никакой реакции на удары нет, датчик, скорее всего, умер. Стучать по нему молотком в попытке его реанимировать смысла нет – больше шансов добить очень чувствительный пьезоэлемент, чем восстановить работоспособность датчика.
Теоретически можно ещё проверить сопротивление датчика, но для этого нужно знать точное значение сопротивления датчика с вашей машины. Удары как-то проще и надёжнее.
Что делать дальше?
Есть, конечно умельцы, которые эти датчики восстанавливают или подбирают похожий датчик от другой машины, «подпиливая» его по месту дополнительными резисторами и конденсаторами. Наверное, иногда другого выхода нет (ну, может, они ездят на Bugatti Veyron, и найти этот датчик быстро и дёшево не получается), но всё-таки лучший способ – поставить новый и успокоиться, благо стоит обычно недорого. К сожалению, в жизни бывают ситуации сложнее: датчик рабочий, а какие-то ошибки он не показывает.
Тут всё просто: надо проверять проводку. В ней тоже бывают «глюки», а показания датчика детонации для нормальной работы ЭБУ должны быть точными.
Ну и последнее. Иногда датчик детонации может сходить с ума от посторонних шумов, которых мотор издавать не должен. Цоканье гидрокомпенсаторов, «дизеление», трески фазовращателей, стук цепного ГРМ – все эти посторонние звуки иногда случайным образом датчик может посчитать детонацией. В этом случае должны насторожить ненормальные углы опережения зажигания, хотя сам датчик окажется исправным.
Как я уже говорил, датчик детонации – не та деталь, выход из строя которой остановит машину. Нет, ехать она будет. Но расслабляться не стоит, потому что если детонация есть, она убивает мотор очень быстро. Особенно современный мотор – небольшого объёма и с наддувом. Так что если есть какие-то подозрения, лучше сразу поехать в сервис.
Читайте также: