Датчик детонации что это такое – Датчик детонации:описание,виды,устройство,принцип работы | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

Датчик детонации: признаки неисправности

Датчик детонации сегодня устанавливается на большинство автомобилей, топливом для которых выступает бензин или сжиженный газ. В этой статье мы рассмотрим основные признаки неисправности датчика детонации, его предназначение, принцип работы и способы проверки работоспособности.

Детонация в двигателе

Под детонацией в автомобильном двигателе подразумевают, самопроизвольное воспламенение воздушно-топливной смеси без участия электрической искры. Это явление очень вредное для двигателя и собственно датчик детонации призван бороться с этой проблемой.

Возникает детонация топливно-воздушной смеси при достаточно высоком давлении. Характерно, что чем ниже октановое число бензина, тем меньшее давление требуется для детонации. Но не только октановое число может стать причиной возникновения детонации в моторе. Бывает, что у двигателя есть предрасположенность к подобной проблеме из-за конструктивных особенностей. Температурный режим и другие факторы  эксплуатации мотора, так же могут приводить к возникновению детонации.

Детонация негативно влияет не только на саму работу двигателя, но и на состояние поршневой группы и других частей  силового агрегата. Поэтому конструкторы и инженеры стараются это явление всячески минимизировать или вообще избежать его появления. Именно для этого и был придуман датчик детонации.

Принцип работы датчика детонации

датчик детонации на ВАЗ

Датчик детонации на ВАЗ

Датчик детонации – устройство очень даже простое. В основе его, лежит пьезоэлектрический эффект. Суть этого эффекта заключается в том, что пьезокристалл, при механическом воздействии, генерирует разность электрических потенциалов, или проще говоря, электрическое напряжение. Таким образом, датчик, который крепится на блоке цилиндров, улавливает вибрацию, неизбежно возникающую при появлении детонации, и дает знать о ней электронному блоку управления двигателей. А уже ЭБУ принимает необходимые меры для устранения появившейся детонации. Это может быть, изменение состава топливно-воздушной смеси, подстройка угла опережения зажигания, или другая команда исполнительным механизмам автомобиля.

Выделяют два основных типа датчиков детонации:

  • широкополосные датчики детонации;
  • резонансные датчики детонации;

Широкополосные датчики детонации отслеживают работу мотора не только после отключения зажигания и на малых оборотах, но и в  рабочих режимах. Они способны генерировать электрические сигналы в широком диапазоне частот. Отсюда и название. Датчик жестко крепится к корпусу мотора, так как ослабленное крепление, является достаточно серьезным препятствием для работы датчика.

Резонансные датчики используют явления резонанса, возникающие на малых оборотах работы мотора. Такие датчики генерируют достаточно мощный импульс, а потому в их  конструкцию входит специальный защитный резистор. Датчики детонации резонансного типа, способны отфильтровывать посторонние механические воздействия, с детонацией никак не связанные. Такие датчики крепятся на собственное резьбовое соединение, не столь жесткое как у своих широкополосных собратьев. 

Симптомы неисправности и проверка датчика

Собственно основным признаком выхода из строя датчика детонации, является появление самой детонации. Но, это не единственный симптом описываемой проблемы. Помимо этого, могут возникать рывки в работе мотора, обороты начинают плавать, может расти потребление топлива. Тем не менее, в целом ряде случаев, выход из строя датчика детонации, может долгое время никак не сказываться на работе автомобиля. Более того, даже компьютерная диагностика, не всегда способна определить поломку датчика детонации.

Есть способы проверить работу датчика детонации, прямо в собственном гараже. Но для этого, у вас должны быть определенные навыки, а так же мультиметр.

  • Первый способ заключается в том, что при заведенном двигателе, работающем на холостом ходу, по датчику детонации постукивают чем-то металлическим. Если мотор отзывается на это повышением оборотов, значит с датчиком все в порядке. Если же нет, прибор вероятно поврежден или почему-либо не работает.
  • Второй способ проверки датчика детонации, требует демонтажа этого прибора. Для чего, будет не лишним отсоединить минусовый провод от аккумулятора. Снятый датчик подключают к мультиметру в режиме измерения напряжения. Далее, по нему опять-таки начинают постукивать. Датчик должен ответить на эти постукивания электрическими импульсами, которые и регистрируются мультиметром. Такой метод, хотя и более сложный, но менее опасный. Но в любом случае, начать следует с тщательного осмотра крепления и подключения датчика детонации.

Если крепление датчика ослаблено, он может работать неправильно, и тогда, все что от вас требуется, это плотнее закрепить датчик. Так же внимательно осмотрите провод при помощи которого, датчик подключен к бортовой системе. Осмотрите сам провод, его оплетку, а так же места соединения. Часто, именно такие мелочи являются причиной нарушений в работе датчика детонации. Если же датчик все-таки сломался, то его придется менять.

Видео о датчике детонации

Похожие статьи

avtonov.com

что это такое, причины возникновения и последствия

В обычных условиях сгорание топливно-воздушной смеси происходит в двигателе в спокойном режиме – пламя распространяется со скоростью около 20-50 м/с, давление в цилиндре нарастает равномерно, без выраженных скачков. Однако, когда автомобиль работает в условиях повышенной нагрузки, например, при подъеме в гору, при резком нажатии на педаль акселератора, горение в цилиндрах может приобретать совершенно другой характер. В двигатель подается большее количество горючей смеси, давление многократно возрастает, и топливо, смешанное с воздухом, воспламеняется самопроизвольно. Такой процесс похож своими физическими характеристиками на миниатюрный взрыв и называется детонацией.

Что такое детонация

нормальное сгорание топливо-воздушной смеси

Нормальное сгорание топливо-воздушной смеси.

Под воздействием критически высокого давления и экстремальных температур, которые возникают при увеличении объема попадающей в цилиндры топливно-воздушной смеси, из несгоревших ее остатков образуются такие вещества, как спирты, альдегиды и т.д. При продолжающемся давлении такие соединения достигают своих критических состояний и вступают в окислительные реакции, приводящие к самовозгоранию смеси, сопровождающемуся подобием взрыва и высвобождением большого объема энергии. В зоне образования такого взрыва температура достигает предельных значений, а образующаяся взрывная волна распространяется со скоростью достигающей 2300 м/с. Этот разрушительный процесс и называют детонацией.

Ударяясь о стенки цилиндров, волна вызывает характерные металлические звуки  — детонационные стуки которые бывалые автомобилисты определяют как «звенящие пальцы». Однако это определение неправильное – стучат не поршневые пальцы, а именно внутренние поверхности цилиндров.

В нормальных условиях воспламенение рабочей смеси происходит, когда поршень находится в в своей верхней точке – то есть когда давление в цилиндре максимально. Детонация же возникает тогда, когда поршень еще проходит такт сжатия. В результате давление резко повышается и давит на поверхность поршня, оказывая тем самым противодействие его движению вверх. Это приводит к повышенным нагрузкам на всю поршневую группу и, как следствие, ее преждевременному выходу из строя.

Причины возникновения детонации в двигателе

сгорание топливо-воздушной смеси с детонацией

Сгорание топливо-воздушной смеси с детонацией.

Детонация двигателя может появляться вследствие действия различных факторов, которые объединяет общий признак – стремительное окисление и сокращение времени задержки самовозгорания той части ТВС, которая не сгорела в нормальных условиях. К основным факторам возникновения детонации в цилиндрах относятся следующие:

  • Соотношение бензина и воздуха в горючей смеси. При работе на смеси с недостатком бензина или избытком воздуха в цилиндрах под воздействием температуры и давления образуются очаги интенсивного окисления, которые и приводят к самовоспламенению топлива.
  • Большая величина угла опережения зажигания. Данная характеристика показывает, в какой момент сжатия ТВС подается искра, и чем позже это происходит, тем более высокое давление успевает создаться в цилиндрах. А именно это и приводит к детонации.
  • Неправильный выбор свечей. Каждый тип свечей зажигания обладает индивидуальными тепловыми характеристиками, которые должны соответствовать модели двигателя, установленного на автомобиль.
  • Октановое число используемого цилиндра. Чем меньше октановое число, тем выше вероятность взрывного самовоспламенения топливно-воздушной смеси. Это обусловлено тем, что при снижении данной характеристики возрастает химическая, прежде всего окислительная, активность топлива. Поэтому очень важно соблюдать рекомендации автопроизводителя и выбирать рекомендованную им марку бензина.
  • Степень сжатия. Данная характеристика понимается как отношение объема камеры сгорания к общему объему цилиндра. Чем выше степень сжатия, тем выше значения образуемого давления и температуры. А эти условия, как уже отмечено выше, являются основными провокаторами детонации. Чтобы нивелировать высокую степень сжатия, следует использовать высокооктановое топливо.
  • Особенности и дефекты двигателя. Детонацию могут провоцировать:
    • недостаточное охлаждение несгоревшей часто горючей смеси, остающейся в цилиндрах;
    • неэффективная конструкция камеры сгорания, приводящая к задержкам догорания топлива;
    • проблематичное отведение тепла от головки поршня к телу цилиндра, вызванное неправильной формой поверхности поршня;
    • цилиндры чрезмерно большого диаметра – это приводит к ухудшению отвода тепла, увеличению числа участков, удаленных от свечи, где и формируются детонационные очаги.

Зачем нужен датчик детонации

как выглядит датчик детонации

Как выглядит датчик детонации.

В конструкции многих двигателей на блоке цилиндров имеется такой модуль, как датчик детонации. Его основная задача заключается в отслеживании процесса сгорания ТВС в цилиндре и автоматическом изменении параметров зажигания и качества горючей смеси. Принцип действия датчика основан на акселерометрии – он трансформирует энергию колебаний блока цилиндров в электрические импульсы, которые в виде сигналов посылаются в блок управления мотором. Здесь сигналы расшифровываются, и электроника вносит коррективы в величину угла опережения зажигания и соотношение бензина и воздуха в рабочей смеси.

Конструкционно датчик детонации представляет собой пьезоэлектрический элемент, размещенный в защитном корпусе. При возникновении детонации на краях данного элемента образуется напряжение. И чем выше амплитуда и частота механических колебаний блока цилиндров, тем больше становится величина данного напряжения.

Однако возможности роста напряжения принудительно ограничены на уровне определенного критического значения. При его превышении в блок управления двигателем отправляется соответствующая команда, которая уменьшает угол опережения зажигания и/или изменяет соотношение бензина и воздуха в ТВС. При отключении датчика от двигателя, но сохранении связи с блоком управления, электронная система начинает работать в режиме «все в порядке», не реагируя на возникающую детонацию. Поэтому исправность указанного датчика имеет большое значение для сохранения работоспособности двигателя и предотвращения его преждевременного износа.

Последствия детонации

Происходящая в цилиндрах детонация оказывает на механическую начинку автомобиля широкий спектр негативных воздействий. Наиболее существенными из них являются следующие:

  • Повышенные нагрузки на весь кривошипно-шатунный механизм приводят к его скорому выходу из строя. Здесь страдают и коленвал, и шатунные и коренные вкладыши. Также повреждения получает и поверхность поршней. Воздействие может быть настолько сильным, что поршни покрываются множеством выщерблин и сколов, их кромки скругляются, а перемычки между маслосъемными кольцами разрушаются.
  • Температура двигателя существенно повышается, нарушается процесс его охлаждения, что приводит к деформации цилиндров и поршней, а в отдельных случаях даже к прогоранию ГБЦ.
  • Масляная пленка на стенках цилиндров при контакте с взрывной волной разрушается, что дополнительно ускоряет износ элементов двигателя.
  • Также детонация в двигателе приводит к уменьшению его мощности и возрастанию расхода топлива.

Для того, чтобы защитить свой двигатель от таких последствий, следует внимательно относиться к его состоянию. Самая простая и важная мера – использование качественного топлива с оптимальным октановым числом. Кроме того, нужно следить за состоянием свечей – при покрытии электрода нагаром, уменьшении зазора зажигание становится менее эффективным, что приводит к детонациям. Важным нюансом также является исправность охлаждающей системы – в ней должно быть достаточно антифриза, в радиаторе не должно быть течей, а вентилятор должен эффективно отводить горячий воздух. 

Видео на тему

Похожие статьи

avtonov.com

Чем опасна неисправность датчика детонации

Даже если вы не слишком глубоко разбираетесь во внутреннем устройстве механизмов своего автомобиля, в ваших силах обеспечить их бесперебойную работу. Кто, как не вы, в первую очередь может обнаружить нестабильность функционирования некоторых узлов. Учитывая, что поездки с отдельными неисправностями могут иметь серьезные последствия, любой водитель должен хотя бы по минимуму знать принципы работы деталей своей машины, знать их ресурс, уметь определять и устранять банальные неполадки независимо от марки и модели авто.

Большинство современных автомобилей работают при помощи массы датчиков, неисправность которых, в основном, может быть установлена посредством компьютерной диагностики на сервисном оборудовании. Однако некоторые датчики дают о себе знать достаточно явно, и при должной внимательности водителя не составит особого труда определить, какой именно вышел из строя.


Детонационное сгорание топливно-воздушной смеси

С датчиком детонации проблемы возникают редко, только ни в коем случае исключать его не стоит. Он служит для контроля уровня детонации двигателя. Дело в том, что небольшая часть топливно-воздушной смеси в цилиндрах мотора сгорает именно с детонацией. Происходит это при условии, что смесь несколько удалена от свечи зажигания и, нагреваясь, сгорает с образованием «взрыва». При этом возникает характерный стук в кривошипно-шатунном механизме мотора, некоторые водители говорят, что «стучат пальцы».

На возникновение детонационного сгорания обычно влияют химический состав бензина (топливо с более высоким октановым числом несколько устойчивей к детонации) и конструктивные особенности мотора (как правило, чем выше степень сжатия в цилиндрах, тем более высокооктановое топливо необходимо автомобилю).

Принцип работы датчика состоит в том, что он при возникновении вышеуказанного явления посылает сигнал в блок управления двигателем, который производит корректировку настроек зажигания для ликвидации возникающей детонации.

В случае выхода из строя датчика детонации, автомобиль имеет слабую динамику разгона, двигатель на холостом ходу работает нестабильно, на панели приборов загорается сигнал “Check Engine”. Кроме того, увеличивается расход топлива, и, как следствие, появляются дымные выхлопы.

При неисправном датчике двигатель продолжает работать, однако блок управления уже не может корректно выставить угол опережения зажигания. Это чревато опасными последствиями. При детонационном сгорании топлива возникают высокие ударные нагрузки, повышается теплоотдача кривошипно-шатунного механизма. В целом все это провоцирует значительный износ деталей двигателя, а значит, увеличивает вероятность его поломок. Чтобы уберечь двигатель автомобиля, достаточно своевременно выявить проблему и заменить датчик детонации.

www.kakprosto.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о