Устройството и принципът на действие на сензора за детонация

Съвременният автомобил е оборудван с голям брой електронни устройства, с помощта на които управляващият блок контролира работата на различни автомобилни системи. Едно такова важно устройство, което ви позволява да определите кога двигателят започва да страда от удар, е съответният сензор.

Помислете за неговата цел, принцип на действие, устройство и как да идентифицирате неговите неизправности. Но първо, нека разберем детонационния ефект в двигателя - какво е той и защо се появява.

Какво представлява детонацията и нейните последици?

Детонацията е, когато част от сместа въздух / гориво по-далеч от електродите на запалителните свещи се запали сама. Поради това пламъкът се разпространява неравномерно в камерата и буталото има рязко натискане. Често този процес може да бъде разпознат по звънещ метален удар. Много шофьори в този случай казват, че това е „почукване на пръсти“.

При нормални условия смес от въздух и гориво, компресирани в цилиндъра, когато се образува искра, започва да се възпламенява равномерно. Изгарянето в този случай става със скорост 30m / sec. Детонационният ефект е неконтролируем и хаотичен. В същото време MTC изгаря много по-бързо. В някои случаи тази стойност може да достигне до 2 хиляди m / s.

1) Запалителна свещ; 2) Горивна камера; А) Нормално изгаряне на гориво; В) Чукащо горене на бензин.

Такова прекомерно натоварване се отразява неблагоприятно на състоянието на повечето части на коляновия механизъм (прочетете за устройството на този механизъм отделно), на клапани, хидрокомпенсатор всеки от тях и т.н. Основен ремонт на двигателя при някои модели може да струва половин идентична употребявана кола.

Детонацията може да деактивира силовия агрегат след 6 хиляди километра и дори по-рано в някои автомобили. Тази неизправност ще зависи от:

• Качество на горивото. Най-често този ефект се проявява при бензиновите двигатели при използване на неподходящ бензин. Ако октановото число на горивото не отговаря на изискванията (обикновено неинформираните шофьори купуват по-евтино гориво, което има RON по-ниско от необходимото), посочено от производителя на ICE, тогава вероятността за детонация е голяма. Октановото число на горивото е описано подробно. в друго ревю... Но накратко, колкото по-висока е тази стойност, толкова по-малка е вероятността от разглеждания ефект.
• Конструкции на силови агрегати. За да подобрят ефективността на двигателя с вътрешно горене, инженерите правят корекции в геометрията на различни елементи на двигателя. В процеса на модернизация степента на компресия може да се промени (описана е тук), геометрията на горивната камера, местоположението на щепселите, геометрията на короната на буталото и други параметри.
• Състоянието на двигателя (например въглеродни отлагания върху задвижващите механизми на групата цилиндър-бутало, износени о-пръстени или увеличена компресия след скорошна модернизация) и неговите условия на работа.
• Държави запалителни свещи(как да определите тяхната неизправност, прочетете тук).

Защо се нуждаете от сензор за детонация?

Както можете да видите, въздействието на детонационния ефект в двигателя е твърде голямо и опасно, за да може да се игнорира състоянието на двигателя. За да се определи дали микроциклонът се случва в цилиндър или не, съвременният двигател ще има подходящ сензор, който реагира на такива изблици и смущения в работата на двигателя с вътрешно горене (това е оформен микрофон, който преобразува физическите вибрации в електрически импулси ). Тъй като електрониката осигурява по-фина настройка на силовия агрегат, само инжекционният двигател е снабден със сензор за детонация.

Когато възникне детонация в двигателя, скокът на товара се образува не само върху KShM, но върху стените на цилиндрите и клапаните. За да се предотврати отказ на тези части, е необходимо да се настрои оптималното изгаряне на сместа гориво-въздух. За да постигнете това, е важно да изпълните поне две условия: изберете правилното гориво и правилно настройте времето за запалване. Ако тези две условия са изпълнени, тогава мощността на силовия агрегат и неговата ефективност ще достигнат максималния параметър.

Проблемът е, че при различни режими на работа на двигателя е необходимо леко да се промени настройката му. Това става възможно поради наличието на електронни сензори, включително детонация. Помислете за устройството му.

Устройство за сензор за детонация

В днешния автомобилен резервен пазар има голямо разнообразие от сензори за откриване на детонация на двигателя. Класическият сензор се състои от:

• Корпус, който е закрепен с болтове към външната страна на цилиндровия блок. В класическия дизайн сензорът прилича на малък безшумен блок (гумена втулка с метална клетка). Някои видове сензори са направени под формата на болт, вътре в който са разположени всички чувствителни елементи на устройството.
• Контактни шайби, разположени вътре в корпуса.
• Пиезоелектричен сензорен елемент.
• Електрически съединител.
• Инерционно вещество.
• Извори Белвил.

1. Контактни шайби; 2. Инерционна маса; 3. Жилище; 4. извор Белвил; 5. Болт за закрепване; 6. Пиезокерамичен сензорен елемент; 7. Електрически съединител; 8. Блок цилиндри; 9. Охлаждащо яке с антифриз.

Самият сензор в редови 4-цилиндров двигател обикновено е инсталиран между 2-ри и 3-ти цилиндри. В този случай проверката на режима на работа на двигателя е по-ефективна. Благодарение на това работата на агрегата се изравнява не поради неизправности в един съд, а максимално във всички цилиндри. При двигатели с различен дизайн, например V-образната версия, устройството ще бъде разположено на място, където е по-вероятно да открие образуването на детонация.

Как работи сензорът за детонация?

Работата на сензора за детонация се свежда до факта, че управляващият блок може да регулира UOZ, осигурявайки контролирано изгаряне на VTS. Когато в двигателя възникне детонация, в него се генерират силни вибрации. Сензорът открива скокове на натоварване поради неконтролирано запалване и ги преобразува в електронни импулси. Освен това тези сигнали се изпращат до ECU.

В зависимост от информацията, идваща от други сензори, в микропроцесора се активират различни алгоритми. Електрониката променя режима на работа на задвижващите механизми, които са част от горивната и изпускателната системи, запалването на автомобил и при някои двигатели задейства фазовия превключвател (описанието на работата на механизма за регулиране на времето на вентила тук). Поради това режимът на горене на VTS се променя и работата на двигателя се адаптира към променените условия.

Така че, сензорът, монтиран на цилиндровия блок, работи по следния принцип. Когато в цилиндъра възникне неконтролирано изгаряне на VTS, пиезоелектричният чувствителен елемент реагира на вибрации и генерира напрежение. Колкото по-силна е честотата на вибрациите в двигателя, толкова по-висок е този индикатор.

Сензорът е свързан към контролния блок с помощта на проводници. ECU е настроен на определена стойност на напрежението. Когато сигналът надвиши програмираната стойност, микропроцесорът изпраща сигнал към системата за запалване, за да промени SPL. В този случай корекцията се извършва по посока на намаляване на ъгъла.

Както можете да видите, функцията на сензора е да преобразува вибрациите в електрически импулс. В допълнение към факта, че управляващият блок активира алгоритмите за промяна на времето за запалване, електрониката също коригира състава на бензиновата и въздушната смес. Веднага щом прагът на трептене надвиши допустимата стойност, ще се задейства алгоритъмът за коригиране на електрониката.

В допълнение към защитата срещу пренапрежения на натоварването, сензорът помага на контролния блок да настрои силовия блок за най-ефективното изгаряне на BTC. Този параметър ще повлияе на мощността на двигателя, разхода на гориво, състоянието на изпускателната система и особено на катализатора (за това защо е необходим в автомобила, е описано отделно).

Какво определя появата на детонация

Така че детонацията може да се появи в резултат на неправилни действия на собственика на автомобила и по естествени причини, които не зависят от човек. В първия случай водачът може погрешно да налее неподходящ бензин в резервоара (за това какво да направите в този случай прочетете тук), лошо е да се следи състоянието на двигателя (например умишлено да се увеличи интервалът на плановата поддръжка на двигателя).

Втората причина за възникването на неконтролирано изгаряне на горивото е естественият процес на двигателя. Когато достигне по-високи обороти, запалването започва да стреля по-късно, докато буталото достигне максимално ефективното си положение в цилиндъра. Поради тази причина при различни режими на работа на устройството се изисква запалване по-рано или по-късно.

Не бъркайте детонацията на цилиндъра с естествените вибрации на двигателя. Въпреки присъствието балансиращи елементи в коляновия вал, ICE все още създава определени вибрации. Поради тази причина, така че сензорът да не регистрира тези вибрации като детонация, той е конфигуриран да задейства, когато се достигне определен диапазон на резонанс или вибрации. В много случаи обхватът на шума, при който сензорът ще започне да подава сигнал, е между 30 и 75 Hz.

Така че, ако водачът е внимателен към състоянието на силовия агрегат (той го обслужва навреме), не го претоварва и зарежда подходящия бензин, това не означава, че никога няма да възникне детонация. Поради тази причина съответният сигнал на таблото не трябва да се пренебрегва.

Видове сензори

Всички модификации на детонационните сензори са разделени на два вида:

1. Широколентова връзка. Това е най-честата модификация на устройството. Те ще работят съгласно принципа, посочен по-рано. Те обикновено се правят под формата на гумен кръгъл елемент с отвор в центъра. Чрез тази част сензорът се завинтва към цилиндровия блок с болт.
2. Резонансен. Тази модификация е подобна по дизайн на сензор за налягане на маслото. Често те са направени под формата на резбово съединение с лица за монтаж с гаечен ключ. За разлика от предишната модификация, която засича вибрации, резонансните сензори улавят честотата на микроексплозиите. Тези устройства са направени за специфични видове двигатели, тъй като честотата на микровзривовете и тяхната якост зависи от размера на цилиндрите и буталата.

Признаци и причини за неизправност на сензора за детонация

Дефектен DD може да бъде идентифициран по следните признаци:

1. При нормална работа двигателят трябва да работи възможно най-гладко, без да се поклаща. Детонацията обикновено се чува от характерния метален звук, докато двигателят работи. Този симптом обаче е косвен и професионалист може да определи подобен проблем по звук. Следователно, ако двигателят започне да се тресе или работи на дръпвания, тогава си струва да проверите сензора за детонация.
2. Следващият непряк признак на дефектен сензор е намаляване на характеристиките на мощността - лоша реакция на педала на газа, неестествена скорост на коляновия вал (например много висока на празен ход). Това може да се случи поради факта, че сензорът предава неправилни данни към блока за управление, така че ECU ненужно променя времето за запалване, дестабилизирайки работата на двигателя. Такава неизправност няма да позволи да се ускори правилно.
3. В някои случаи, поради повреда на DD, електрониката не може да настрои адекватно UOZ. Ако двигателят е имал време да се охлади, например, по време на паркиране през нощта, ще бъде трудно да стартирате студено. Това може да се наблюдава не само през зимата, но и през топлия сезон.
4. Наблюдава се увеличаване на разхода на бензин и в същото време всички системи на автомобила работят правилно, а водачът продължава да използва същия стил на шофиране (дори при обслужващо оборудване агресивният стил винаги ще бъде придружен от увеличаване на разхода на гориво).
5. На таблото светна лампата за проверка на двигателя. В този случай електрониката открива липсата на сигнал от DD и издава грешка. Това се случва и когато показанията на сензора са неестествени.

Струва си да се има предвид, че нито един от изброените симптоми не е 100% гаранция за повреда на сензора. Те могат да бъдат доказателство за други неизправности на автомобила. Те могат да бъдат разпознати точно по време на диагнозата. На някои превозни средства може да се активира процесът на самодиагностика. Можете да прочетете как да направите това. тук.

Ако говорим за причините за неизправности на сензора, може да се разграничат следните:

• Физическият контакт на корпуса на сензора с цилиндровия блок е нарушен. Опитът показва, че това е най-честата причина. Това обикновено се случва поради нарушение на затягащия момент на шпилката или фиксиращия болт. Тъй като двигателят все още вибрира по време на работа и поради неточна работа седалката може да бъде замърсена с грес, тези фактори водят до факта, че фиксирането на устройството е отслабено. Когато моментът на затягане намалее, скоковете от микроексплозии се приемат по-зле на сензора и с течение на времето той престава да реагира на тях и генерира електрически импулси, определяйки детонацията като естествена вибрация. За да премахнете такава неизправност, трябва да развиете крепежните елементи, да премахнете замърсяването с масло (ако има такива) и просто да затегнете крепежния елемент. В някои безскрупулни сервизи, вместо да казват истината за такъв проблем, майсторите информират собственика на автомобила за повредата на сензора. Невнимателният клиент може да похарчи пари за несъществуващ нов сензор и техникът просто ще затегне стойката.
• Нарушаване на целостта на окабеляването. Тази категория включва голям брой различни повреди. Например, поради неправилна или лоша фиксация на електрическата линия, жилите на проводника могат да се счупят с течение на времето или изолационният слой да се изтърка върху тях. Това може да доведе до късо съединение или прекъсване. Често е възможно да се открие разрушаването на окабеляването чрез визуална проверка. Ако е необходимо, просто трябва да замените чипа с проводници или да свържете DD и ECU контактите с други проводници.
• Счупен сензор. Сам по себе си този елемент има просто устройство, в което има малко да се счупи. Но ако се повреди, което се случва изключително рядко, тогава се подменя, тъй като не може да бъде поправен.
• Грешки в контролния блок. Всъщност това не е повреда на сензора, но понякога в резултат на неизправности микропроцесорът неправилно улавя данни от устройството. За да идентифицирате този проблем, трябва да извършите компютърна диагностика... Чрез кода за грешка ще бъде възможно да се установи какво пречи на правилната работа на устройството.

Какво влияят неизправностите на сензора за детонация?

Тъй като DD влияе върху определянето на UOZ и образуването на въздушно-горивната смес, неговото разбиване засяга преди всичко динамиката на превозното средство и разхода на гориво. Освен това, поради факта, че BTC изгаря неправилно, ауспухът ще съдържа повече неизгорен бензин. В този случай той ще изгори в изпускателния тракт, което ще доведе до повреда на неговите елементи, например катализатор.

Ако вземете стар двигател, който използва карбуратор и контактна система за запалване, тогава за да настроите оптималната SPE, е достатъчно да завъртите капака на разпределителя (за това са направени няколко прорези върху него, чрез които можете да определите кое запалване е зададено). Тъй като инжекционният двигател е оборудван с електроника и разпределението на електрическите импулси се извършва чрез сигнали от съответните сензори и команди от микропроцесора, наличието на сензор за детонация в такъв автомобил е задължително.

В противен случай как управляващият блок ще може да определи в кой момент да даде импулс за образуването на искра в определен цилиндър? Освен това той няма да може да регулира работата на запалителната система в желания режим. Производителите на автомобили са предвидили подобен проблем, така че предварително програмират контролния блок за късно запалване. Поради тази причина, дори ако не е получен сигнал от сензора, двигателят с вътрешно горене ще работи, но само в един режим.

Това ще окаже значително влияние върху разхода на гориво и динамиката на автомобила. Второто се отнася особено за онези ситуации, когато ще е необходимо да се увеличи натоварването на двигателя. Вместо да набира скорост след силно натискане на педала за газ, двигателят с вътрешно горене ще се "задуши". Водачът ще отдели много повече време, за да достигне определена скорост.

Какво се случва, ако напълно изключите сензора за детонация?

Някои шофьори смятат, че за да се предотврати детонация в двигателя, е достатъчно да се използва висококачествен бензин и своевременно да се извърши планова поддръжка на автомобила. Поради тази причина изглежда, че при нормални условия няма спешна нужда от сензор за детонация.

Всъщност това не е така, тъй като по подразбиране при липса на съответен сигнал електрониката автоматично настройва късното запалване. Деактивирането на DD няма да изключи двигателя веднага и можете да продължите да шофирате колата известно време. Но не се препоръчва да правите това постоянно и не само поради увеличеното потребление, но поради следните възможни последици:

1. Може да пробие уплътнението на цилиндровата глава (как да го смените правилно, описано е тук);
2. Части от групата цилиндър-бутало ще се износват по-бързо;
3. Главата на цилиндъра може да се спука (прочетете за това отделно);
4. Може да изгори клапани;
5. Един или повече могат да бъдат деформирани. свързващи пръти.

Не всички тези последици задължително ще бъдат спазени във всеки случай. Всичко зависи от параметрите на двигателя и степента на детонационно образуване. Причините за такива неизправности може да са няколко и една от тях е, че управляващият блок няма да се опита да отстрани проблема със запалителната система.

Как да определите неизправност на датчика за детонация

Ако има съмнение за дефектен сензор за детонация, той може да бъде проверен, дори без демонтаж. Ето една проста последователност на такава процедура:

• Стартираме двигателя и го настройваме на ниво от 2 хиляди оборота;
• Използвайки малък обект, ние симулираме образуването на детонация - не удряйте силно няколко пъти близо до самия сензор върху цилиндровия блок. В този момент не си струва да полагате усилия, тъй като чугунът може да се напука от удар, тъй като стените му вече са засегнати по време на работа на двигателя с вътрешно горене;
• При работещ сензор оборотите ще намалят;
• Ако DD е повреден, оборотите ще останат непроменени. В този случай се изисква допълнителна проверка с помощта на различен метод.

Идеална диагностика на автомобила - с помощта на осцилоскоп (можете да прочетете повече за неговите видове тук). След проверка, диаграмата ще покаже най-точно дали DD работи или не. Но за да тествате работата на сензора у дома, можете да използвате мултицет. Трябва да се настрои в режими за измерване на съпротивление и постоянно напрежение. Ако окабеляването на устройството е непокътнато, тогава измерваме съпротивлението.

В работещ сензор индикаторът на този параметър ще бъде в рамките на 500 kΩ (за модели VAZ този параметър има тенденция към безкрайност). Ако няма неизправност и иконата на двигателя продължава да свети на спретнато, тогава проблемът може да не е в самия сензор, а в двигателя или скоростната кутия. Има голяма вероятност DD да възприема нестабилността на работата на блока като детонация.

Също така, за самодиагностика на неизправности на сензора за детонация, можете да използвате електронен скенер, който се свързва към конектора за обслужване на автомобила. Пример за такова оборудване е Scan Tool Pro. Това устройство се синхронизира със смартфон или компютър чрез Bluetooth или Wi-Fi. В допълнение към намирането на грешки в самия сензор, този скенер ще ви помогне да идентифицирате най-често срещаните грешки на контролния блок и да ги нулирате.

Ето грешките, които управляващият блок поправя, като DD неизправности, свързани с други повреди:

Код на грешка:	Декодирането:	Причина и решение:
Р0325	Прекъсната верига в електрическата верига	Трябва да проверите целостта на окабеляването. Визуалната проверка не винаги е достатъчна. Нишките на проводниците могат да се счупят, но да останат изолирани и периодично да се късо / отворени. Най-често тази грешка възниква при окислени контакти. Много по-рядко такъв сигнал може да означава подхлъзване. ангренажен ремък няколко зъба.
Р0326,0327	Нисък сигнал от сензора	Такава грешка може да означава окислени контакти, през които сигналът от DD към ECU се приема лошо. Трябва също да проверите затягащия момент на закрепващия болт (напълно възможно е затягащият момент да е разхлабен).
Р0328	Силен сигнал на сензора	Подобна грешка може да възникне, ако проводниците за високо напрежение са в непосредствена близост до окабеляването на сензора. Когато експлозивната линия пробие, в окабеляването на сензора може да възникне пренапрежение, което управляващият блок ще определи като детонация или неизправност на DD. Същата грешка може да възникне, ако ангренажният ремък не е достатъчно опънат и изплъзне няколко зъба. Описано е как правилно да опънете задвижването на зъбното колело тук.

Повечето проблеми със сензора за детонация са много подобни на симптомите на късно запалване. Причината е, че както вече забелязахме, при липса на сигнал ECU автоматично превключва в авариен режим и инструктира запалителната система да генерира късна искра.

Освен това предлагаме да гледате кратко видео за това как да изберете нов сензор за детонация и да го проверите:

Сензор за детонация: признаци на неизправност, как да проверите за какво служи

Въпроси и отговори:

За какво се използва сензорът за детонация? Този сензор открива детонация в силовия агрегат (проявява се главно при бензинови двигатели с нискооктанов бензин). Монтира се на блока на цилиндъра.

Как да диагностицираме сензор за детонация? По-добре да използвате мултицет (режим на постоянен ток - постоянно напрежение - обхват под 200 mV). Отвертка се натиска в пръстена и лесно се притиска към стените. Напрежението трябва да варира между 20-30 mV.

Какво е сензор за детонация? Това е вид слухов апарат, който ви позволява да слушате как работи моторът. Той улавя звукови вълни (когато сместа не се запалва равномерно, а експлодира) и реагира на тях.