Датчик детонации (ДД) или датчик стука – прибор, определяющий силу детонационного характера сжигания горючего в работающем двигателе. Вмонтирован он в блок цилиндров ДВС. Благодаря его точным данным достигается максимальное сгорание топлива, что является непременным условием повышения мощности мотора.
Содержание статьи
Детонация. Произвольное самовоспламенение топлива
Детонация формируется в камере сгорания, в процессе химической реакции горения бензиновой смеси. В ходе цепной реакции газообразные вторичные продукты, смешиваясь с парами исходной смеси, повторно вступают в процесс горения, создавая неконтролируемый взрыв и самопроизвольное сгорание топливной смеси. По сути, это непредусмотренное и несвоевременное сгорание, сопровождающееся взрывной волной и возросшим коксованием.
Итак, начиная очередной такт, поршень в ДВС сжимает смесь, создавая давление в цилиндре. Затем, через некоторое время (доли секунды) должно произойти воспламенение. Однако, в силу вышеперечисленных причин, аномальное воспламенение происходит уже в момент сжатия (не выдерживая той доли секунды). Пламя распространяется по камере, образуется фронт увеличенного давления. В купе с давлением поршня на смесь, давление от преждевременного сгорания создают условия образования летучих, легковоспламеняющихся соединений (спиртов, формальдегидов, окислов), которые запускают цепную реакцию. Итогом всего этого становится точечное самовоспламенение взрывного характера.
Катализаторы детонации
Детонации подвержены все двигатели, в малой или большей степени. Необходимо знать факторы, влияющие на усиление детонации и стараться их нейтрализовать. К ним относятся:
- Невысокая детонационная стойкость горючего;
- Конструктивные и функциональные особенности двигателя внутреннего сгорания и характер его взаиморасположения к остальным элементам автомобиля. К таким факторам относятся: степень поршневого сжатия смеси, особенности устройства самой камеры, удаленность от свечей зажигания, и еще многих других обстоятельств;
- Нарушения пропорции в смешивании компонентов смеси;
- Ошибочные параметры зажигания (угол опережения и момента подачи смеси);
- Чрезмерная нагрузка на небольших оборотах;
- Сильное нагревание элементов двигателя и воспламенение от нагара, что является следствием некорректной работы системы охлаждения.
Влияние детонации на систему
Детонированная смесь придает ускорение распространяющемуся пламени, одномоментно разгоняя до скорости 2500 м/сек. Это несравненно больше скорости пламени тактового сжигания, величина которой не превышает 30 м/сек.
Первым принимает удар волны на себя стенки камеры цилиндра. Однако они не в силах нейтрализовать всю мощь волны, энергия которого выходит за пределы блока цилиндров, оставляя за собой разрушительный след. Близлежащие элементы конструкции постепенно гасят эту энергию, принимая на себя, все более ослабевающую, взрывную волну.
В двигателе слышатся стуки, шумы и возрастание температуры. Он подвергается, многократно повторяющейся, ударной деформации и перегреву. Страдают и расположенные в непосредственной близости, узлы и детали, расшатывается их конструкция, покрываются слоем нагара, что в конечном итоге приводит к ускорению износа.
Работа датчика детонации
Во время передать сигналы о возникновении и силе детонации призван датчик детонации.
Существуют две группы датчиков детонации:
— резонансно-детонационные
— широкополосные
Составными частями прибора являются: пластина вибрации, пьезо элемент, сигнальный провод и оплетка.
Размеры прибора не превышают размеры спичечного коробка. Помещается всегда на корпусе двигателя. Устанавливается только в инжекторных двигателях.
Он снабжен чувствительным пьезоэлектрическим элементом (чаше всего это пластина), на которой возникает напряжение в момент возникновения детонации. Оно меняется, в зависимости от амплитуды и частоты взрывной волны. Постоянно меняющиеся характеристики волны, приводят к колебаниям напряжения на пластине. Вся информация, непрерывным потоком, передается ЭБУ бортового компьютера, который постоянно их анализирует. Когда достигается допустимый порог детонации, ЭБУ начинает регулировку параметров зажигания, уменьшая угол ОЗ.
Как распознать неисправности датчика детонации
На всех автомобилях, слаженное взаимодействие систем и бесперебойную работу агрегатов, и отдельных деталей, обеспечивают множество датчиков. Они вмонтированы во все элементы, входящие в общую электронную систему контроля и управления бортового компьютера.
Неисправность этих приборов устанавливается во время проведения диагностических мероприятий, на профессиональном оборудовании сервисных центров. Однако это не лишает вас обязанности получить минимальное представление о работе узлов и агрегатов вашего автомобиля. Эти знания помогут вовремя отреагировать на различные сбои в работе, понять суть и место возникновения неполадки, тем самым, обеспечить безопасность на дорогах для себя и других участников движения.
Причинами выхода из строя могут быть:
— поломка в самом датчике
— проблемы с проводкой
— обрыв оплетки или сигнального провода
— неисправность блока управления двигателя
Когда датчик детонации перестает нормально функционировать или вовсе выходит из строя, водитель может это почувствовать по некоторым признакам:
— слабый разгон машины;
— нестабильные обороты на холостом ходу;
— слышится характерный шум в двигатели (автолюбители говорят «стучат пальцы»);
— в выхлопных газах появляется черный дым;
— расходуется больше горючего;
— на приборной панели высвечивается “Check Engine”. Но если нет обрыва цепи, а датчик будет неисправен, Чек не выскочит.
Влияние неисправного датчика детонации на отдельные процессы
Огромная опасность таится в том, что даже полная поломка датчика не становится причиной остановки двигателя. Он продолжает работать, но уже по искаженным параметрам, нанося непоправимый ущерб всей конструкции. Детали быстро изнашиваются, магистрали и чувствительные элементы покрываются копотью, выходят из строя многие детали, участники процесса.
Как только у вас возникли подозрения, устройте проверку исправности датчика.
Проверка исправности датчика детонации
На примере датчиков ВАЗовских моделей, рассмотрим алгоритм процесса.
- Подобраться к месту монтажа прибора можно снизу, поэтому поднимите машину на платформу смотровой ямы. Найдите датчик, отвинтите крепление к цилиндру, снимите со шпильки и достаньте из-под модуля.
- Отсоедините провода от автомобиля, нажимая на фиксатор.
- Для начала, устроить визуальный осмотр сигнального провода, устранить обрывы (если они есть). Затем проверить экранизирующую оплетку, также, соединить оборванные участки. Напоследок протестировать розетку на наличие в ней тока, и прочность ее крепления.
- Присоедините к вольтметру, соблюдая полярность.
- Детонацию можно имитировать легким постукиванием по корпусу датчика. На измерители должны фиксироваться скачки напряжения. Если стрелка не реагирует на постукивания, значит, датчик поломался.
- Дополнительно измерьте сопротивление, оно должно быть бесконечно велико, если датчик исправен.
- По результатам проверки примите решение о замене, либо о восстановлении датчика. После чего, ставим его обратно на место, соединяя со шпилькой, вкрутив гайку и соединив провода.
- К выбору нового датчика отнеситесь серьезно. Помните о том, что это важная деталь, отвечающая за долговечность двигателя вашего авто. Выбирайте качественную и подходящую вашей машине марку производителя.
- В иностранных моделях датчик помешен в охлаждающий тракт двигателя и залит этой жидкостью. Перед демонтажем, требуется слив ОЖ. Только после этого он выкручивается с посадочного места, отсоединяется аккумулятор.
- Убедитесь, что двигатель достаточно холодный. Присоедините аккумулятор.
- Вкрутите новую деталь, резьбовой частью, в его стандартное место. Не переусердствуйте, вкручивая, можно повредить датчик.
- Залейте недостающую жидкость и, включив зажигание, чтобы проверить возможные утечки.
Проверку можно произвести, не снимая датчик с места. Необходимо просто подключить осциллограф к датчику и завести мотор. Также, нужно осторожно постукивать по корпусу металлическим предметом. График должен скакать как бешенный, если с датчиком все в порядке.
Нужно всегда помнить, что игнорируя посылы датчиков о нарушениях происходящих процессов, вы подвергаете свой автомобиль определенной опасности. Результатом этого, неминуемо, станет ускоренное исчерпание заложенных ресурсов отдельных элементов и всей конструкции в целом. Устранение последствий всегда будет стоить дороже, чем его профилактика.
