Что такое и для чего нужен датчик детонации?
Эта деталь встречается в автомобилях, где в качестве топлива используется бензин. Он предназначен для инжекторных типов двигателей. Располагается датчик на блоке цилиндров мотора. Это важная деталь системы управления, главной целью которой является контроль уровня детонации.
По данной теме есть похожая статья — Что такое чип тюнинг двигателя, плюсы и минусы.
Давая ответ на вопрос, за что отвечает датчик детонации, нужно отметить, что благодаря ему реализуются следующие возможности автомобиля:
- Экономия топлива.
- Возможность двигателя развивать максимальную мощность.
Детонацией считают электрический импульс, создаваемый при зажигании. Именно благодаря детонации автомобиль заводится, внутри двигателя происходят сложные химические и физические процессы, а топливо возгорается.
Датчик контролирует систему завода автомобиля, регулирует его правильную работу.
Из каких основных элементов состоит датчик детонации?
Основные детали этого механизма – это:
- Вибрационная пластина.
- Электрический элемент типа пьезо.
- Сигнальный провод.
- Оплетка.
Возможные причины неисправности
ДПРВ – это генератор импульсов, который создаёт очень слабый сигнал. Есть небольшая вероятность того, что ток постепенно ослабит целостность его обмотки. Однако вибрации, вызванные магнетизмом, проходят по зубьям редуктора. Когда распредвал поворачивается, сила меняется точно так же, как генерируемый сигнал. Эти вибрации вызывают микроскопические движения внутри ДПРВ, создавая слабые места в существенных частях, особенно обмотку в случае ДПРВ индуктивного типа.
С датчиком типа Холла совсем другая история. Этот тип ДПРВ представляет собой твердотельное устройство, то есть его электронный компонент, как диод или транзистор. Напряжение может повредить чувствительные части ДПРВ. Короткие замыкания и неправильные соединения могут также повредить его. И помните, что вам нужен источник питания, чувствительный к полярности.
Признаки неисправности и проверка работоспособности
Конструктивное исполнение датчиков детонации почти одинаково, идентичны они также по принципу действия. При увеличении механического воздействия повышается вырабатывание энергии. Если датчик работает нормально, то вырабатываются электрические импульсы небольшой величины, которые не пропускаются резистором, установленным в конструкции датчика.
Неисправности датчиков вполне способны оказывать влияние на работоспособность всего двигателя. Если датчик неисправен, блок управления сразу же переводит работу двигателя в состояние аварийного режима. Чтобы вовремя выявить неисправность, необходимо знать основные признаки поломки:
- нестабильная работа двигателя при движении;
- уменьшение показателей мощности силового агрегата;
- повышение расхода топлива;
- затрудненный запуск двигателя.
Признаки неисправности датчика детонации на ВАЗ-2107 схожи со всеми автомобилями компании ВАЗ. Поэтому, прежде чем производить замену, необходимо проверить его работоспособность.
Для проверки и последующей замены данного элемента необходимо точно знать, где находится датчик, а также научиться определять его исправность.
Датчик детонации можно проверить двумя способами:
- техническим
- механическим.
Способ проверки Выполняемые действия
| Технический | Измерение прибором сопротивления датчика. Если он исправен, показатель должен быть не больше 2 кОм. |
| Механический | Отличается большей эффективностью. Для этого необходимо запустить двигатель, затем нужно взять небольшой молоток и постучать слегка по датчику. Если датчик полностью исправен, должно наблюдаться уменьшение оборотов двигателя, так как блок управления расценит эти действия как детонацию. |
Заменить датчик своими руками довольно-таки легко. Нужно с помощью гаечного ключа выкрутить болт, который крепит датчик к двигателю, отсоединив сначала проводку. После этого на место старого следует закрепить новый датчик.
В результате следует сказать, что для предупреждения такого явления в автомобиле ВАЗ-2107, как детонация, следует периодически проверять работоспособность датчика детонации (как и всех других датчиков) и в случае выхода из строя сразу же произвести замену на новый. Таким образом можно уберечь себя от лишних финансовых затрат.
Принцип работы электронной системы зажигания
Система начинает свою работу с ее подключения к аккумулятору. За это отвечает контактная группа замка зажигания в большинстве современных автомобилях, а в некоторых моделях, оснащенных бесключевым доступом и кнопкой запуска силового агрегата, она включается автоматически, как только водитель нажимает кнопку «Start». В некоторых современных автомобилях системой зажигания можно управлять через мобильный телефон (удаленный запуск ДВС).
За работу СЗ отвечает несколько элементов. Самым главным из них является датчик положения коленвала, который устанавливается в электронных системах инжекторных моторов. О том, что это такое и как он работает, читайте отдельно. Он подает сигнал, в какой момент поршень первого цилиндра выполнит такт сжатия. Этот импульс идет на блок управления (в старых автомобилях эта функция выполняется прерывателем и распределителем), который активирует соответствующую обмотку катушки, отвечающую за образование тока высокого напряжения.
В момент включения схемы напряжение от аккумуляторной батареи поступает на первичную обмотку КЗ. Но чтобы образовалась искра, нужно обеспечить вращение коленчатого вала – только так датчик положения коленвала сможет сформировать импульс для образования высоковольтного пучка энергии. Самостоятельно коленчатый вал не сможет начать вращаться. Для начала работы мотора используется стартер. Подробно о том, как работает этот механизм, рассказывается отдельно.
Стартер принудительно проворачивает коленчатый вал. Вместе с ним всегда вращается и маховик (о разных модификациях и функциях этой детали читайте здесь). На фланце коленвала сделано небольшое отверстие (точнее, отсутствует несколько зубьев). Рядом с этой деталью установлен ДПКВ, который работает по принципу Холла. По прорези на фланце датчик определяет тот момент, когда поршень первого цилиндра окажется в верхней мертвой точке, выполняя такт сжатия.
Импульсы, которые создает ДПКВ, поступают на ЭБУ. На основании алгоритмов, прошитых в микропроцессоре, он определяет оптимальный момент создания искры в каждом отдельном цилиндре. Далее блок управления посылает импульс на воспламенитель. По умолчанию эта часть системы подает на катушку постоянное напряжение в 12 вольт. Как только от эбу поступает сигнал, транзистор воспламенителя закрывается.
В этот момент подача электричества на первичную обмотку КЗ резко прекращается. Это провоцирует электромагнитную индукцию, благодаря которой во вторичной обмотке образуется ток высокого напряжения (до нескольких десятков тысяч вольт). В зависимости от типа системы этот импульс поступает на электронный распределитель, либо сразу идет из катушки на свечу.
В первом случае в схеме СЗ будут присутствовать высоковольтные провода. Если катушка зажигания установлена непосредственно на свече, то вся электрическая магистраль состоит из обычных проводов, которые используются во всей электроцепи бортовой системы автомобиля.
Как только в свечу попадает электричество, между ее электродами образуется разряд, который и зажигает смесь бензина (или газа в случае использования ГБО) и воздуха. Дальше мотор может работать самостоятельно, и в стартере теперь нет необходимости. Электроника (если используется кнопка запуска) самостоятельно отключает стартер. В более простых схемах водителю в этот момент необходимо отпустить ключ, и подпружиненный механизм переведет контактную группу замка зажигания в положение включенной системы.
Как уже было сказано немного ранее, корректировка угла опережения зажигания производится самим блоком управления. В зависимости от модели автомобиля электронная схема может насчитывать разное количество входных датчиков, по импульсам от которых ЭБУ определяет нагрузку на силовой агрегат, скорость вращения коленчатого и распределительного валов, а также другие параметры мотора. Все эти сигналы обрабатываются микропроцессором и активируются соответствующие алгоритмы.
Как устроена процессорная часть
Основой процессорной части ЭБУ является однокристальная микроЭВМ (микро электронно-вычислительная машина). По сути, это есть тот самый «мозг» электронного блока управления двигателя. По современным меркам микроЭВМ устроен довольно просто. Дело в том, что ключевые его элементы входят в структуру, которая умещается на одном кристалле (чипе). Важным моментом в описании микроЭВМ является его разрядность. Разрядностью называют количество бит информации, оперировать с которыми будет микропроцессор. МикроЭВМ бывают 8-, 16- и 32-разрядными. Сами устройства включают в себя:
- Центральный процесс;
- Постоянное запоминающее устройство (сокр. ПЗУ);
- Аналогово-цифровой преобразователь (сокр. АЦП);
- Оперативное запоминающее устройство (сокр. ОЗУ);
- Порты ввода и вывода;
- Генератор тактовой частоты;
- Таймеры, иначе называемые счетчиками.
Можно провести параллель между современным компьютером и процессорной частью ЭБУ. По факту, в ЭБУ объединяется ряд компонентов, которые в системных блок персональных компьютеров и ноутбуков идут отдельно друг от друга, но объединяются материнской платой
Здесь есть интересные особенности, но их мы рассматривать не будем – автолюбителю важно понимать, что принципиальные схемы современных электронно-вычислительных машин очень похожи друг на друга
Центральный процессор ЭБУ подбирает команды и данные из памяти и производит различные операции над этими данными. Кроме того, он управляет сигналами, проходящими через внутреннюю шину адреса и данных. Постоянное запоминающее устройство – это то место, где хранятся программы и данные. Информация имеет вид констант. Сама же программа записывается в виде машинных кодов микроЭВМ. Данные представляют собой калибровочные таблицы констант, участвующих в процессе расчетов. Данные из таблиц могут быть выбраны и в качестве управляющих параметров. Что интересно, данные в ПЗУ хранятся неограничено долго. Оперативное запоминающее устройство берет на себя задачу хранения данных, которые могут измениться. Например, промежуточных результатов вычислений или же значений, получаемых от датчиков. Хранить информацию ОЗУ может в течение ограниченного промежутка времени – она стирается после отключения питания.
Тандем центральный процессор – ПЗУ – ОЗУ является ключевым для ЭБУ. Если говорить по-простому, именно этот тандем выделяет данные и параметры, обсчитывает их, запоминает и отдает команды. К этому тандему также можно отнести так называемые энергонезависимые ОЗУ. Они питаются от аккумуляторной батареи напрямую. Такая память может записать данные и хранить их очень долго. Пока аккумулятор не потеряет накопленную энергию вследствие саморазряда, энергонезависимые ОЗУ продолжат хранить данные.
Важным элементом ЭБУ является аналогово-цифровой преобразователь. Дело в том, что однокристальные микроЭВМ могут работать только с цифровыми сигналам. В АЦП аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код. Порты ввода и вывода, как несложно догадаться из их названия, служат для получения и считывания входных сигналов и передачи выходных сигналов и информации. Таймером же называют устройство, которое служит как для измерения интервалов времени, так и подсчета числа событий. Генератор тактовой частоты призван синхронизировать работы всей системы за счет выработки тактовых импульсов. От точности работы генератора будет зависеть точность измерения интервалов времени.
Замена датчика распредвала
Начните ремонт с парковки автомобиля на ровной поверхности с выключенным двигателем и на ручном тормозе. Хотя внешний вид и конструкция двигателей различных авто отличается, процесс практически идентичен.
https://www.youtube.com/watch?v=6HpugCoEckA
Необходимые инструменты и расходные материалы:
- новый датчик положения распредвала;
- набор инструментов;
- защитные очки и перчатки.
Шаг 1: Снимаем датчик распредвала
Найдите датчик, осмотрев переднюю, заднюю и верхнюю части двигателя. Устройства обычно находятся сбоку и имеют двух- или трёхпроводной разъём.
Чтобы отсоединить разъём от датчика, используйте плоскую отвёртку. Аккуратно вытащите разъём из датчика. Он может немного застревать из-за уплотнения внутри, которое предназначено для предотвращения попадания влаги.
Используя ключ 8 мм или 10 мм (в большинстве случаев), снимите болт крепления датчика положения распределительного вала, повернув его против часовой стрелки. Обычно есть только один болт.
Осмотрите резьбу на предмет повреждений и при необходимости замените болт. Возьмитесь за датчик и с помощью крутящего движения вытащите его из корпуса. Он также может немного застревать из-за уплотнительного кольца, которое предназначено для управления моторным маслом.
Как только датчик будет извлечён из своего корпуса, проверьте электрические клеммы на предмет повреждений и коррозии, которые будут препятствовать работе нового датчика.
Шаг 2: Устанавливаем новый датчик распредвала
После того, как старый датчик будет удалён, протрите гнездо и другие компоненты, чтобы обеспечить надлежащую установку. Убедитесь, что датчик имеет новое уплотнительное кольцо, чтобы избежать утечки масла после его установки.
Чтобы избежать утечки масла и при необходимости очистить поверхность или компоненты системы, используйте бумажное полотенце
Затем на уплотнительное кольцо нанесите небольшое количество моторного масла или WD40, и осторожно поместите датчик на место. Масло поможет избежать повреждения уплотнителя во время установки
Вставьте и закрутите монтажный болт вручную, чтобы избежать повреждения резьбы. Используйте небольшую отвёртку или ключ и затяните болт крепления датчика. Проверьте разъем электропроводки, чтобы убедиться, что он не содержит смазки, грязи и коррозии. При необходимости очистите его до установки нового датчика. Проверьте проводку разъёма, потому что обычно она нуждается в замене.
Плотно установите электрический разъём. Когда он будет полностью установлен, вы услышите характерный щелчок. После установки нового датчика дважды проверьте монтажный болт и соединение. По завершении ремонта подключите программатор, чтобы очистить коды и запустить двигатель. Сообщение «PASS» будет означать успешное завершение установки.
Как проверить датчик коленвала?
Когда есть подозрение, что проблема может быть вызвана датчиком положения коленчатого вала или если имеется связанный код неисправности, датчик должен быть визуально осмотрен на наличие трещин, ослабленных или корродированных штырьков разъёма или других очевидных повреждений. Правильный зазор между наконечником датчика и зубчатым кольцом также очень важен.
Для магнитных датчиков процедура тестирования заключается в проверке сопротивления мультиметром.
Например, для Ford сопротивление датчика положения коленвала должно составлять 250–1000 Ом. Если сопротивление ниже или выше указанного в спецификации, датчик необходимо заменить.
Для датчиков с эффектом Холла, должны быть проверены сигнал опорного напряжения (обычно +5 В) и заземление. Наиболее точным способом проверки датчика является проверка сигнала с помощью осциллографа.
Иногда датчик может иметь прерывистую неисправность, которая не обнаруживается во время тестирования. В этом случае может помочь проверка бюллетеней технического обслуживания (TSB) и изучение распространенных проблем.
Смотрите видео, как проверить датчик коленвала:
Датчик положения коленчатого вала можно проверить с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque. Сканер будет показывать сигнал датчика как «Обороты двигателя» или «Частота вращения двигателя».
Когда это может быть полезно? Если автомобиль периодически глохнет, мониторинг сигнала датчика может дать ответ.
Если датчик работает нормально, сигнал оборотов должен постепенно уменьшаться или увеличиваться как на этом фото.
Предыдущая запись Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя: как он работает, проблемы, симптомы, проверка
Следующая запись Ошибка P0335 — неисправность цепи датчика положения коленвала
Как самостоятельно осуществить диагностику блока?
На первый взгляд может показаться, что диагностика ЭБУ — это сложная задача, с которой справится далеко не каждый. Действительно, произвести проверку своего блока не так просто, но имея теоретические знания, их вполне можно применить на практике.
Необходимые инструменты и оборудование
Чтобы проверить работоспособность модуля самому, нужно будет выполнить ряд действий для подключения к ЭБУ.
Для выполнения проверки вам потребуются следующие устройства и элементы:
- Осциллограф. Понятное дело, что такое устройство есть не у каждого автолюбителя, поэтому если у вас его нет, то можно использовать компьютер с заранее установленным на него необходимым диагностическим софтом.
- Кабель для подключения к устройству. Вам нужно выбрать адаптер, который поддерживает протокол KWP2000.
- Программное обеспечение. Найти диагностический софт сегодня — не проблема. Для этого достаточно промониторить сеть и найти программу, которая подойдет для вашего транспортного средства. Программа подбирается с учетом авто, поскольку на разных машинах ставятся разные блоки управления.
Алгоритм действий
Процедура диагностики электронной системы управления рассмотрена ниже на примере модуля Бош М 7.9.7. Эта модель блока управления является одной из наиболее распространенных не только в отечественных машинах ВАЗ, но и на авто зарубежного производства. Также нужно отметить, что процесс проверки описан на примере использования программного обеспечения KWP-D.
Итак, как проверить ЭБУ в домашних условиях:
В первую очередь используемый адаптер необходимо соединить с компьютером или ноутбуком, а также самим контроллером ЭСУД. Для этого один конец кабеля подключите к выходу на блоке, а второй — к USB-выходу на компьютере.
Далее, вам необходимо повернуть ключ в замке зажигания машины, но при этом двигатель запускать не нужно. Включив зажигание, на компьютере можно запустить диагностическую утилиту.
Выполнив эти действия, на экране компьютера должно выскочить окно с сообщением, которое подтверждает успешное начало диагностики неисправностей в работе контроллера. Если по каким-то причинам сообщение не появилось, нужно удостовериться в том, что компьютер успешно подключился к контроллеру
Проверьте качество подключения и соединения кабеля с блоком и ноутбуком.
Затем на дисплее ноутбука должна быть выведена таблица, где будут указаны основные технические характеристики и параметры работы транспортного средства.
На следующем этапе вам необходимо обратить внимание на раздел DTC (в разных программах он может называться по-разному). В этом разделе будут представлены все неисправности, с которыми работает силовой агрегат
Все ошибки будут демонстрироваться на экране в виде зашифрованных комбинаций букв и цифр. Для их расшифровки вам нужно зайти в другой раздел, который обычно называется Коды, либо воспользоваться технической документацией к своему авто.
В том случае, если в данном разделе нет ошибок, то вы теперь можете не переживать, поскольку мотор транспортного средства работает отлично (автор видео в домашних условиях — канал АВТО РЕЗ).
Но такой вариант проверки наиболее актуален, если компьютер видит блок. Если же у вас возникли проблемы с подключением к нему, то вам потребуется электрическая схема устройства, а также мультиметр. Сам тестер или мультиметр можно купить в любом тематическом магазине, а электросхема контроллера ЭСУД должна быть в сервисном мануале. Саму схему нужно наиболее внимательно изучить, это потребуется для проверки.
В том случае, если контроллер ЭСУД будет указывать на определенный блок, а не демонстрировать беспорядочные данные, то в соответствии со схемой его нужно найти и прозвонить. Если точной информации нет, то единственным выходом будет диагностика всей системы, как мы уже сказали выше, одной из основных неисправностей считаются пробои.
После того, как пробой будет найден, необходимо произвести проверку сопротивления и точно выявить, в каком месте зафиксирован кабель. Вам нужно будет припаять соответствующий новый провод параллельно старому, если причина кроется в пробое, то эти действия позволят устранить неисправность. Во всех других случаях проблему смогут решить только квалифицированные специалисты.
Какой мультиметр использовать
Измерительные приборы делятся на универсальные (мультиметры) и специализированные, которые предназначены для выполнения одной операции, но проводят ее максимально быстро и точно. В мультиметре омметр является только составляющей частью прибора и его еще надо включить в соответствующий режим. Специализированные устройства, в свою очередь, также требуют некоторых навыков использования – надо знать, как их правильно подключить и интерпретировать полученные данные.
Как пользоваться аналоговым и цифровым мультиметрами – на следующем видео:
Специализированные измерительные приборы
Из закона Ома понятно, что стандартным мультиметром не получится замерить большие сопротивления, так как в качестве источника питания там используются стандартные пальчиковые, либо батарейка типа «Крона» – прибору попросту не хватит мощности.
В качестве источника тока он использует динамомашину или мощную батарею с повышающим трансформатором – в зависимости от класса устройства он может генерировать напряжение от 300 до 3000 Вольт.
Отсюда следует вывод, что у задачи, к примеру, как измерить мультиметром сопротивление заземления, не может быть однозначного ответа – в этом случае надо воспользоваться специализированным прибором, предназначенным именно для этой цели. Измерение проводятся по определенным правилам и применение таких устройств это удел специалистов – без профильных знаний получить правильный результат достаточно проблематично. Теоретически можно проверить у заземления сопротивление тестером, но это потребует сборки дополнительной электроцепи, для которой потребуется как минимум мощный трансформатор, наподобие такого, что используется на сварочных аппаратах.
Цифровой и аналоговый мультиметры
Внешне эти устройства легко отличить друг от друга – у цифрового данные выводятся на дисплей цифрами, а у аналогового циферблат проградуирован и на нужное значение указывает стрелка. Соответственно, цифровое устройство проще в использовании, так как сразу показывает готовое значение, а при работе с аналоговым придется еще дополнительно интерпретировать выдаваемые данные.
Дополнительно, при работе с такими устройствами, надо учитывать, что у цифрового мультиметра есть датчик разрядки источника питания – если силы тока батареи недостаточно, то он просто откажется работать.
Аналоговый же в такой ситуации ничего не скажет, а будет просто выдавать неправильные результаты.
Как все работает
Современный автомобиль оснащен значительным количеством всевозможных датчиков, основная задача которых – контроль за работой механизмов или систем.
Данные от этих датчиков передаются на электронный блок управления, который уже на основе полученной информации производит настройку работ определенных систем.
Одним из наиболее важных среди этих контрольных элементов является датчик положения коленчатого вала (ДПКВ, датчик ВМТ).
Данный датчик контролирует скорость вращения коленчатого вала двигателя.
На основе его показаний блок управления настраивает работу топливной системы и системы зажигания.
Если проще, то по показаниям ДПКВ блок управления ориентируется, сколько топлива подать в цилиндры и когда это сделать, а также в какой момент подать искру.
Поэтому, пожалуй, это единственный датчик, из-за неисправности которого может не запустится силовая установка ведь сбой в его работе приведет к нарушению работы топливной системы.
Даже если силовая установка и запустится, то работа ее будет неустойчивой, с перебоями и т. д. Поэтому этот датчик коленвала очень важен и нужно следить за его работоспособностью.
Ремонт
После диагностики неисправности ДАД, приступают к ее устранению. При мелкой поломке, поддающейся ремонту, прибор оставляют. Если прибор выдает неправильные показания – необходима его полная замена. Конструкция датчика на проведение ремонта не рассчитана, и все действия, направленные мастером на устранение неисправностей, проводятся на его страх и риск. Но стоимость нового прибора достаточно высока, и все манипуляции в случае успеха становятся оправданными.
Ремонт датчика осуществляют в определенной последовательности:
- Ножом или другим острым инструментом снимают крышку прибора, после чего выявляют местонахождение неисправности.
- Контакты чистят от загрязнений и ржавчины, проверяют надежность их соединения, а после чистки просушивают, заливают силиконовым герметиком, и снова сушат. На собранном приборе герметиком заделывают все стыки.
- Прибор устанавливают на автомобиль и проверяют его исправность. Быстрый запуск двигателя и его ровная работа означают исправность прибора. Если ремонт не принес ожидаемых результатов – датчик меняют на новый.