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.
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.
Причины возникновения детонации?
Наверное, многие автовладельцы не понаслышке знают, что означает такое понятие, как «пальцы стучат». Некоторые причиной этого считают плохое топливо и принимают такое решение, как сделать зажигание попозже. Но не стоит делать поспешных выводов, прежде всего, нужно разобраться, что именно там застучало, и какова причина.
Для того чтобы ясно понимать всю картину нужно знать, что собой представляет камера сгорания.
Камера – это пространство в головке цилиндра, где горючее топливо превращается в механическую работу. Смесь воздуха и топлива во время хода поршня вверх сжимается и в определенный момент происходит зажигание ее электрической искрой. Вот именно этот процесс и называется моментом зажигания.
Существует такое понятие, как опережение зажигания, которое измеряется в градусах. Оно показывает опережение момента возникновения искры и времени достижения поршней верхней точки. Данная величина во многом зависит от качества бензина и прочих параметров. В случае если топливо грамотно подобрано и происходит правильное распределение смеси, то распространение пламени в момент сгорания осуществляется примерно со скоростью до 30 м/сек. При такой работе достигается максимальное использование рабочей смеси. Стоит отметить, что при применении разного типа бензина на одном двигателе требуется производить корректировку опережения зажигания.
К примеру, двигатель отрегулирован на топливо с октановым показателем 95, а начал работать он с топливом, октановое число которого значительно ниже. Что же происходит в этот момент? Рабочая смесь начинает воспламеняться значительно раньше, и момент достижения максимальной энергии наступает также значительно раньше, чем сам поршень доходит ВМТ, давление в камере начинает расти, вследствие чего происходит повышение температуры. В этот момент топливо начинает воспламеняться. Все происходящее фиксирует датчик детонации двигателя.
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.
Почему так важен исправный сенсор детонации
Датчик детонации, в случае его неисправности, не может блокировать работу двигателя, поэтому рано или поздно возникает вопрос так на что влияет датчик детонации, если работоспособность двигательной установки сохраняется, зачем в двигателе нужен датчик детонации?
Неисправность делает работу мотора неоптимизированной. Для обеспечения высокой эффективности и экономичности двигателя, основной режим его работы выбран в диапазоне минимального обогащения смеси, при максимальном угле зажигания. Эти, максимально выгодные условия граничат с режимом возникновения и развития детонационного горения. Благодаря контролю детонации, удается максимально близко подойти к отметке, за которой эффективное сжигание топлива перейдет в детонационное горение, с быстрым выходом из строя поршней и колец двигателя. Самая выгодная в плане экономии смесь – та, которая сгорает с небольшим признаком появления детонации. Улавливание детонации датчиком позволяет тонко балансировать состав топливной смеси.
По принципу работы датчик детонации идентичен обычному пьезоэлектрическому микрофону, настроенному на определенную, свойственную только детонации, частоту звуковых колебаний. В работающем двигателе множество деталей, шумящих с конкретной собственной частотой колебаний. Для устранения ошибочной реакции на «чужие» звуки сенсор, как камертон, настраивается на определенную длину звуковой волны детонации. Признак детонации – звук частотой 25-75 Гц. Остальные звуки могут говорить о неисправности пальцев, поршней вкладышей ДВС. Мощные «металлические» стуки, возникающие при первых признаках детонирования воздушно-бензиновой смеси, распространяясь в алюминиевом блоке двигателя, достигают пьезокристалла, вмонтированного в корпус, и заставляют его резонировать в унисон и вырабатывать на контактах слабый электрический потенциал.
Как работает датчик детонации – получая от ЭБУ сигнал несущей частоты и определенного уровня, прибор практически его не изменяет, тем самым подтверждает свою исправность. При срабатывании пьезокристалла уровень сигнала и частота возрастают, что дает микрокомпьютеру основания для изменения параметров работы ДВС. При этом интенсивность сигнала на контактах прямо пропорциональна силе звуковых колебаний.
По конструкции различают два основных типа датчиков детонации: широкополосные и резонансные.
Первый тип воспринимает несколько основных частот сигналов, по которым выдает определенный уровень и частоту сигнала для ЭБУ. Второй тип настроен на определенную конкретную частоту и вырабатывает только в случае совпадения или возникновения резонанса с звуковыми волнами, генерируемыми детонацией в горящей смеси.
Доброго времени суток уважаемые читатели! В статье разберем какие датчики и за что отвечают в дизельных и бензиновых моторах, а так же характерные признаки их неправльной работы. Помните, что прежде чем ехать в СТО и паниковать, стоит потратить немного времени и постараться самому найти причину неисправности и устранить её.
В большинстве случаев, проблему можно обнаружить имея при себе персональный диагностический сканер. На сегодняшний день данные приборы способны не только указать на местоположение проблемы, но и подробно описать, что произошло. Среди имеющихся на данный момент автосканеров можем порекомендовать Scan Tool Pro Black Edition.
К основным преимуществам конкретно этой модели можем отнести диагностику не только двигателя, но и остальных систем автомобиля. Сканер достаточно прост в использовании, совместим с большинством новых и старых автомобилей и имеет широкий функционал.
Признаки неисправности датчика ДПДЗ
— на холостом ходу возможны высокие обороты, это наиболее характерный признак; — заметное снижение мощности двигателя и ухудшение приемистости; — при нажатии акселератора появляются рывки, провалы и подергивания; — плавающие обороты на холостом ходу; — при переключении передач, самопроизвольно глохнет двигатель; — возможны перегревы двигателя; — при ускорении наблюдается детонация.
(лично у меня симптомами были высокие обороты, отсутствие возможности тормозить двигателем, рывки во время сброса педали газа, понижение мощности и соответственно повышенный расход бензина).
на фото видно сильно изношенные дорожки
Причинами неисправности датчика ДПДЗ могут быть: — окисление контактов, в данной ситуации надо взять специальную жидкость WD и безворсовой тканью почистить все контакты в колодке и под крышкой; — изношенные подложки датчиков в том случае, если в их конструкции было предусмотрено напыление резистивного слоя, в этой ситуации берем пинцет и аккуратно, совсем чуть чуть подгибаем контакты на целые дорожки; — выходит из строя подвижный контакт, возможна поломка какого-нибудь наконечника этого контакта, тогда образуется задир и другие наконечники тоже выходят из строя; — дроссельная заслонка на холостом ходу до конца не закрывается, в этом случае можно немножко подпилить напильником посадочные места датчика и заслонка должна будет закрыться.
Датчик дпдз редко выходит из строя
, рядовой автовладелец не сможет диагностировать поломку, некоторые даже не знают где расположен сам датчик, он располагается напротив дроссельной заслонки.
Ошибка check выскакивает не всегда.
Рекомендуем статью про ремонт ДПДЗ, в ней рассмотрен один из способов восстановления его работоспособности.
Признаки неисправности клапана холостого хода
— неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу; — самопроизвольное повышение или снижение оборотов двигателя; — двигатель глохнет при выключении передачи или холостом ходу; — отсутствие повышенных оборотов при запуске холодного двигателя; — снижение оборотов холостого хода двигателя при включении нагрузки (фары, печка и т.д).
К лапан холостого хода в таком состоянии нормально функционировать не сможет.
Ошибка check выскакивает не всегда.
Лучшей профилактикой считается
периодическая чистка клапана холостого хода со снятием, обычно это делают осенью и весной. Расположен клапан возле дроссельной заслонки.
Признаки неисправности датчика ДМРВ
Датчик ДМРВ могут называть датчик массового расхода воздуха, мап или maf сенсор.
Признаки неисправности датчика дмрв или абсолютного давления во впускном коллекторе характеризуются: — до 70 градусов машина более менее работает хорошо, после 70 начинается нестабильный холостой ход; — провалы при разгоне и подтраивания; — машина иногда глохнет на холостом ходу при резком нажатии педали газа; — повышенный расход; — неприятный запах выхлопа; — хлопки в глушителе при работе и иногда хлопки во впускном коллекторе. (неправильный угол опережения зажигания из-за неисправного датчика).
Датчик расхода воздуха очень чувствительный и чистить его самому не рекомендуется, чем чаще вы меняете фильтр тем дольше он вам прослужит.
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.
Система управления двигателем Тойота Королла, замена катушек, свечей зажигания, датчиков
Двигатели, устанавливаемые на автомобили Toyota Corolla, оборудованы электронной системой управления двигателем с распределенным впрыском топлива. Эта система обеспечивает выполнение современных норм по токсичности выбросов и испарениям при сохранении высоких ходовых качеств и низкого расхода топлива.
Управляющим устройством в системе является электронный блок управления (ЭБУ). На основе информации, полученной от датчиков, ЭБУ рассчитывает параметры регулирования впрыска топлива и управления углом опережения зажигания. Кроме того, в соответствии с заложенным алгоритмом ЭБУ управляет работой электродвигателей вентилятора системы охлаждения двигателя и электромагнитной муфты включения компрессора кондиционера, выполняет функцию самодиагностики элементов системы и оповещает водителя о возникших неисправностях.
При выходе из строя отдельных датчиков и исполнительных механизмов ЭБУ включает аварийные режимы, обеспечивающие работоспособность двигателя.
Количество топлива, подаваемого форсунками, определяется продолжительностью электрического си «нала от ЭБУ. Электронный блок отслеживает данные о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками (длительность сигнала). Для увеличения количества подаваемого топлива длительность сигнала увеличивается, а для уменьшения подачи топлива — уменьшается.
Система управления двигателем наряду с электронным блоком управления включает в себя датчики, исполнительные устройства, разъемы и предохранители.
Электронный блок управления
(контроллер) связан электрическими проводами со всеми датчиками системы. Получая от них информацию, блок выполняет расчеты в соответствии с параметрами и алгрритмом управления, хранящимися в памяти программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ), и управляет исполнительными устройствами системы. Вариант программы, записанный в память ППЗУ обозначен номером, присвоенным данной модификации ЭБУ
Блок управления обнаруживает неисправность, идентифицирует и запоминает ее код, даже если отказ неустойчив и исчезает (например, из-за плохого контакта). Сигнализатор неисправности системы управления двигателем в комбинации приборов гаснет через три цикла включения-выключения зажигания после восстановления работоспособности отказавшего узла.
После ремонта хранящийся в памяти блока управления код неисправности необходимо стереть. Для этого отключите питание блока на 1 мин (выньте предохранитель цепи питания электронного блока управления или отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи).
Блок питает постоянньм током напряжением 5 и 12 В различные датчики и выключатели системы управления. Поскольку электрическое сопротивление цепей питания высокое, контрольная лампа, подключенная к выводам системы, не загорается. Для определения напряжения питания на выводах ЭБУ следует применять вольтметр, внутреннее сопротивление которого не менее 10 МОм.
ЭБУ не пригоден для ремонта, в случае отказа его необходимо заменить.
Датчик положения коленчатого вала индуктивного типа предназначен для синхронизации работы электронного блока управления с ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндров и угловым положением коленчатого вала.
Датчик установлен в передней части двигателя напротив задающего диска на коленчатом валу двигателя. Задающий диск представляет собой зубчатое колесо с впадинами. Два зуба срезаны для создания импульса синхронизации («опорного» импульса), который необходим для согласования работы блока управления с ВМТ поршней в 1-м и 4-м цилиндрах.
При вращении коленчатого вала зубья изменяют магнитное поле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. Блок управления по сигналам датчика определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.
При отказе датчика пуск двигателя невозможен.
Датчики фазы индуктивного типа установлены в верхней левой части головки блока цилиндров. При вращении распределительного вала выступ его задающего диска изменяет магнитное поле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. Сигналы датчика используются контроллером для организации фазированного впрыска топлива в соответствии с порядком работы цилиндров, а также для управления изменением фаз газораспределения в зависимости от режима работы двигателя. При возникновении неисправности в цепи датчика положения распределительных валов контроллер заносит в свою память ее код и включает сигнализатор.
Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в системе охлаждения двигателя. Чувствительным элементом датчика является термистор, электрическое сопротивление которого изменяется обратно пропорционально температуре. При низкой температуре охлаждающей жидкости (-20 ‘С) сопротивление термистора составляет 15-30 кОм, при повышении температуры до +80 ’С — уменьшается до 320 Ом.
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.
Замена ДД на моторе 3S-FE
Заменить датчик детонации на силовом агрегате 3S-FE не требует наличия специальных навыков и длительного времени. Предварительно понадобиться ослабить болты крепления переднего колеса с правой стороны. После этого машина поднимается домкратом и отсоединяется рулевой наконечник от поворотного кулака. Это позволит получить пространство для демонтажа ДД. В дальнейшем потребуется выполнить следующие действия:
- в получившейся нише, найти датчик детонации 3S-FE, можно при помощи фонарика. Его особенностью является фишка с одним контактом. Ее необходимо отсоединить;
- датчик откручивается при помощи торцевой головки на 27 и трещотки. Возможны проблемы со срыванием его с места. В этом случае, понадобиться использовать дополнительный рычаг;
- выкрутить ДД до конца и установить новый.
Расположение ДД на моторе 3S-FE
Процедура монтажа нового датчика на двигатель 3S-FE выполняется в обратном порядке.
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.
Замена лямбда зонда
В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.
Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.
Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.
Устройство автомобиля очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.
