Как происходит появление детонации в авто Шевроле Нива
Как и любой автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания, Шевроле Нива может со временем испытывать проблемы с детонацией. А учитывая, что он в основном используется для преодоления препятствий и езды по бездорожью, то риски возрастают в несколько раз
Поэтому важно прислушиваться к работе двигателя под нагрузкой и при появлении металлического цокота посетить диагностику, чтобы со временем не получить ряд проблем:
- разрушение головки цилиндра и кривошипно-шатунного механизма
- прогорание прокладки головки блока цилиндров. Это происходит из-за того, что во время детонации рабочая температура двигателя значительно увеличивается
- прогорание поршня. возникает в результате появлении коррозии дня поршня.
Поэтому, двигаясь вверх на низких оборотах и выбранной повышенной передаче необходимо контролировать работу двигателя. Если давать повышенную нагрузку и способствовать возникновению детонации, то можно в итоге вывести из строя большое количество компонентов авто, что приведет к необходимости проведения дорогостоящего капитального ремонта.
Опасность эффекта детонации на автомобиле и причины его возникновения
Детонационные нагрузки опасны для любого двигателя внутреннего сгорания, и именно поэтому все производители современных автомобилей оснащают агрегаты специальными датчиками. Такие устройства не исключают вероятность возникновения процесса, но предупреждают о его возникновении, что позволяет контроллеру оперативно прибегнуть к устранению проблемы.
Чтобы оценить всю опасность такого процесса, который называется детонацией ДВС, следует взглянуть на фото ниже.
На них изображены детали двигателя, которые были извлечены в ходе проведения ремонтных работ. Столь сильному разрушению поршень и клапан подверглись именно по причине возникновения самопроизвольного воспламенения топлива в камерах сгорания. Поршень и клапан — это не единственные детали, которые подвергаются ускоренному износу при детонации. От этого явления испытывают сильные нагрузки и другие детали, как коленчатый вал и кривошипно-шатунный механизм.
Причинами возникновения детонационных нагрузок двигателя являются следующие факторы:
Несоответствие топлива по октановому числу. Если производитель рекомендует заливать бензин марки А-95, то использовать низкооктановое топливо категорически противопоказано. Детонация, возникающая по причине несоответствия топлива, способствует формированию нагара, провоцирующего развитие калильного зажигания. В итоге после выключения зажигания, продолжает функционировать двигатель, что проявляется по причине воспламенения ТВС от раскаленных электродов свечи зажигания.
Условия эксплуатации и характер вождения. Очень часто детонация двигателя возникает у неопытных водителей, когда переход на повышенную передачу происходит на слишком низкой скорости движения автомобиля и при недостаточном количестве оборотов коленчатого вала
Важно переключаться на следующую передачу, когда обороты двигателя на тахометре составляют от 2,5-3 тысяч об/мин. Если перейти на повышенную передачу, не разогнав предварительно автомобиль, то не исключено возникновения характерного металлического стука в области подкапотного пространства
Этот стук и является детонацией двигателя. Такая детонация называется допустимой, и при ее возникновении, она продолжается недолго.
Конструктивные особенности двигателя — развитию негативного явления особенно подвержены автомобили, которые оснащены турбонаддувом. Часто проявляется данный эффект, если автомобиль заправляется низкооктановым топливом. Сюда также относятся такие факторы, как форма камеры сгорания и тюннинг (форсирование) ДВС.
Неправильная установка угла опережения зажигания УОЗ. Однако такое явление чаще встречается на карбюраторных двигателях, а на инжекторе оно может возникнуть, в том числе, и по причине неисправности датчика детонации. Если зажигание будет слишком ранним, то топливо будет воспламеняться намного раньше, чем пока поршень достигнет верхней мертвой точки.
Высокая степень сжатия в цилиндрах — зачастую возникает при сильной закоксованности цилиндров двигателя. Чем больше нагара на стенках цилиндров, тем выше вероятность развития детонационных нагрузок.
Обедненная ТВС. Если в камеру сгорания подается смесь с низким количеством топлива, то высокая температура электродов свечи зажигания способствует провоцированию детонации. Малое количество бензина и большое объем воздуха приводит к развитию окислительных реакций, которые реагируют на повышенную температуру. Такая причина характерна для инжекторных двигателей, и проявляется обычно только на прогретом двигателе (как правило, при оборотах коленвала от 2 до 3 тысяч).
Это интересно! Очень часто причиной развития самовоспламенения ТВС в цилиндрах связано с изменением прошивки ЭБУ. Обычно это делается с целью уменьшения расхода топлива, однако от такой прихоти автовладельца страдает двигатель. Ведь одной из причин развития детонационной нагрузки является обедненная смесь.
Если из строя выходит датчик детонации, то это не станет причиной возникновения детонационных процессов. Если ЭБУ не будет получать соответствующую информацию от ДД, то он перейдет в аварийный режим работы, когда корректировка угла опережения зажигания будет происходить с отклонением в сторону позднего зажигания. Это в свою очередь повлечет за собой множество негативных последствий: увеличение расхода топлива, снижение динамики, мощности и нестабильность работы ДВС.
Датчик детонации. Назначение и виды
Для того, что исключить вероятность возникновения детонации в двигателе в его конструкцию включен датчик детонации (ДД). Назначение у него всего одно – выявление появления детонации в цилиндрах и подачи сигнала об этом на блок управления. А тот в свою очередь просто уменьшит угол опережения (сделает зажигание более поздним) из-за чего детонационное сгорание пропадет.
Для своей работы датчик детонации использует одну из особенностей детонационного сгорания. Его появление сопровождается ударными нагрузками и как следствие – звонким металлическим стуком и усиленной вибрацией. Вот на это все и реагирует датчик. За основу работы датчика взят пьезоэффект, суть которого – преобразование механического действия в электрический импульс.
Датчики детонации бывают двух видов:
- Широкополосный;
- Датчик детонации резонансного типа.
Широкополосный датчик детонации
На многих автомобилях применяется широкополосный датчик. Он выполнен в виде массивной шайбы с выводами для подключения проводки. Закрепляется он непосредственно на двигателе при помощи болта. Такой по конструкции ДД применяется, к примеру, на инжекторных ВАЗ, Daewoo Lanos, Subaru Impreza и т. д.
Датчик детонации резонансного типа
Но есть и другой тип датчиков — датчик детонации резонансного типа. По конструкции они напоминают датчик давления масла, и он уже крепиться на двигателе при помощи резьбового штуцера. Такой элемент используется, к примеру, на автомобилях Toyota.
Принцип работы датчика детонации
Видео: Датчик детонации. Зачем нужен. Как работает. Как диагностировать.
Работа датчика основывается на характеристике пьезоэлектриков преобразовывать воздействующую на них механическую энергию давления в разность потенциалов на их противоположных сторонах. Ударная волна, возникающая при детонировании, приводит к вибрациям стенок двигателя и деформации пьезоэлемента. Изменение формы последнего провоцирует появление напряжения, которое используется как выходной сигнал датчика детонации. Величина напряжения прямо пропорциональна силе вибраций, воздействующих на чувствительный элемент.
В зависимости от типа электронной схемы, использующейся для усиления и преобразования сигнала, различают резонансные и широкополосные датчики. Первый тип измерителя предполагает превышение порогового уровня лишь на одной (резонансной) частоте детонирования. Такие датчики устанавливались на ранних версиях ВАЗовских моторах с инжекторной системой питания. В широкополосных измерителях амплитуда выходного напряжения превышает пороговый уровень в определенном диапазоне частот, возникающих в двигателе при детонации.
Как устранить ошибку датчика детонации на Приоре или особенности замены крепежного болта
В случае если в ходе проверки не было выявлено проблем с датчиком детонации, но при этом продолжают высвечиваться ошибки, тогда необходимо заменить крепление датчика. Для чего это делается?
ДД с завода на большинстве моделей автомобилей Приора (и других моделей ВАЗ) крепится с помощью короткого болтового элемента, который ввинчивается в отверстие на блоке двигателя. Недостаток использования болта в том, что при ввинчивании он не упирается торцевой частью в отверстии в блоке, и тем самым снижается уровень передачи вибраций от двигателя на датчик. Плюс ко всему, он имеет меньшее пятно соприкосновения.
Соединительный элемент является важной частью, который не только обеспечивает надежное прижатие датчика, но еще и передает вибрации работающего двигателя. Чтобы исправить ситуацию, необходимо заменить соединительный болт удлиненной шпилькой
Почему необходимо фиксировать ДД на Приоре с помощью шпильки? Вполне уместный вопрос, ведь можно использовать болт с удлиненной резьбовой частью, чтобы обеспечить затяжку датчика. Применение болта не позволит решить проблему, ведь довольно сложно подобрать такое изделие, которое можно было бы закрутить в блок, и при этом добиться того, чтобы его торцевая часть упиралась в стенку внутри отверстия. Именно поэтому нужно использовать шпильку, что позволит обеспечить более эффективную работу датчика.
Это интересно! Если говорить простыми словами, то крепежный элемент передает вибрацию непосредственно от стенок цилиндров, где возникает процесс самовоспламенения.
Как заменить крепежный болт ДД на Приоре на шпильку? Для этого необходимо выполнить следующие действия:
- Взять шпильку подходящей длины и ширины. Чтобы не искать деталь и, тем более, не заказывать ее выточку, используем шпильку крепления выпускного коллектора от ВАЗ-2101 или бензонасоса (00001-0035437-218). Они имеют следующие параметры М8×45 и М8×35 (шаг резьбы 1,25). Шпильки длиной 35 мм будет достаточно.
- Еще понадобится шайба, гровер и гайка М8 соответствующих размеров. Шайба и гравер нужны обязательно. Шайба обеспечивает качественное прижатие ДД, а гравер исключит вероятность вывинчивания гайки от воздействия постоянных вибраций.
- Вкручиваем шпильку (шпильковертом или с помощью двух гаек) в отверстие крепления датчика до упора.
- После этого нужно установить датчик, шайбу, а затем гровер, и затянуть все это гайкой с усилием 20-25 Нм.
- В завершении надеть фишку на датчик, и сбросить скопившиеся ошибки. Поездить, и убедиться, что двигатель стал работать лучше, а на БК не появляются ошибки.
Именно таким способом удается устранить проблему с датчиком детонации на Приоре
Однако важно понимать, что предварительно следует убедиться в исправности устройства
Измерение напряжения
Эффективнее всего выполнить проверку датчика детонации двигателя мультиметром (другое название — электрический тестер, он может быть как электронный, так и механический стрелочный). Данную проверку можно выполнить сняв датчик с посадочного места или проверив прямо на месте, однако с демонтажом работать будет удобней. Так, для проверки нужно перевести мультиметр в режим измерения постоянного напряжения (DC) в диапазоне приблизительно 200 мВ (или меньше). После этого подсоединить щупы прибора к электрическим выводам датчика. Постарайтесь сделать хороший контакт, поскольку от этого будет зависеть качество проверки, ведь некоторые малочувствительные (дешевые) мультиметры могут не распознать слабое изменение напряжения!
Далее нужно взять отвертку (или другой крепкий цилиндрический предмет) и просунуть ее в центральное отверстие датчика, после чего воздействовать ею на излом, чтобы во внутреннем металлическом кольце возникло усилие (не переусердствуйте, корпус датчика пластмассовый и может треснуть!)
При этом нужно обратить внимание на показания мультиметра. Без механического воздействия на датчик детонации значение напряжения от него будет равно нулю
А по мере того, как приложенная к нему сила будет увеличиваться — будет расти и выходное напряжение. У разных датчиков оно может быть разным, однако обычно значение составляет от нуля до 20…30 мВ при небольшом или среднем физическом усилии.
Аналогичную процедуру можно выполнить, не демонтируя датчик с его посадочного места. Для этого нужно отсоединить его контакты (фишку) и аналогично подсоединить к ним щупы мультиметра (тоже обеспечивая качественный контакт). Далее с помощью какого либо предмета давить на него или стучать металлическим предметом недалеко от того места где он установлен. При этом значение напряжения на мультиметре должно увеличиваться по мере того, как будет расти прикладываемая сила. Если при проведении подобной проверки значение выходного напряжения не меняется — скорее всего, датчик вышел из строя и подлежит замене (ремонту данные узлы не подлежат). Однако имеет смысл выполнить его дополнительную проверку.
Также значение выходного напряжения с датчика детонации можно проверить, если положить на какую-нибудь металлическую поверхность (или другую, но чтобы она хорошо проводила звуковые волны, то есть, детонировала) и ударить по ней другим металлическим предметом в непосредственной близости с датчиком (соблюдайте при этом осторожность, чтобы не повредить устройство!). Исправный датчик должен среагировать на это изменением выходного напряжения, что прямо отобразится на экране мультиметра
Аналогично можно проверить резонансный («старый») датчик детонации. В целом, процедура аналогичная, необходимо подсоединить один щуп к выходному контакту, а второй — к его корпусу («массе»). После этого нужно гаечным ключом или другим тяжелым предметом ударить по корпусу датчика. Если устройство исправно, то значение выходного напряжения на экране мультиметра будет краткосрочно изменяться. В противном случае, скорее всего, датчик вышел из строя. Однако имеет смысл дополнительно проверить его сопротивление, поскольку перепад напряжения может быть очень маленьким, и некоторые мультиметры могут попросту не уловить его.
Есть датчики которые имеют выводные контакты (выводные фишки). Проверка их выполняется аналогично, для этого нужно замерить значение выходного напряжения между двумя его контактами. В зависимости от конструкции конкретного двигателя датчик для этого нужно демонтировать или можно проверить прямо на месте.
Обратите внимание, что после удара возросшее выходное напряжение обязательно должно вернуться к исходному значению. Некоторые неисправные датчики детонации при их срабатывании (удару по ним или возле них) действительно увеличивают значение выходного напряжения, однако проблема состоит в том, что после воздействия на них напряжение остается высоким
Опасность такой ситуации состоит в том, что ЭБУ не диагностирует, что датчик неисправен и не активирует лампочку Check Engine. А на самом деле в соответствии с исходящей от датчика информации блок управления изменяет угол зажигания и двигатель может работать в неоптимальном для машины режиме, то есть, при позднем зажигании. Это может проявиться в увеличенном расходе топлива, потере динамических характеристик, проблемах при запуске двигателя (особенно в холодную погоду) и прочих мелких неприятностях. Такие поломки могут быть вызваны разными причинами и порой очень сложно понять, что они вызваны именно некорректной работой датчика детонации.
Методы проверки датчика детонации
Если появились признаки неисправности датчика детонации, то в первую очередь требуется проверить лог ошибок в бортовом компьютере. О неисправности ДД говорят:
- код 0325, обозначает обрыв в цепи датчика;
- код 0326 или 0327, сообщает о низком уровне сигнала;
- код 0328, слишком высокая амплитуда исходящего от датчика напряжения.
Косвенно проверить ДД можно проконтролировав сопротивление мультиметром. У работающего датчика оно находится в пределах от 1 до 10 МОм.
Также мультиметром следует проверить напряжение. Для этого щупы подключаются к контактам, а по рабочей поверхности ДД наносятся легкие удары болтом или стержнем. При отсутствии скачков напряжения датчику требуется замена.
Замеры
Теперь можно сделать проверку с помощью мультиметра, на котором выставлено минимальное значение.Если датчик одно контактный, то минусовой провод мультиметра (он обычно черный) подключается к тому месту, где устанавливается крепежный болт, а плюсовой (как правило – красный) к контакту сигнала в разъеме.
Проверка двух контактного датчика осуществляется путем подключения провода мультиметра к соответствующему контакту «-» к «-», «+» к «+». Дальнейшие действия идентичны. Чтобы активировать датчик, по нему нужно чем-либо не очень сильно постучать (например, отверткой).
Если неисправности отсутствуют, будут отмечаться скачки напряжения. Примерно от 40 до 200 мВ. Кроме того, не помешает проверка внутреннего сопротивления, которое должно стремиться к нулю. Если вы обнаружите, что с датчиком все в порядке, тогда ищите обрыв в цепи. В таком случае лучший совет – заменить всю колодку с проводами.
Если сопротивление другое, или нет скачков напряжения, значит именно с самим датчиком не все в порядке и ему нужна замена. Новый устанавливается в последовательности, обратной снятию.
Проверка исправности, обслуживание и процедура замены датчика детонации ВАЗ 2110
Принцип действия такого прибора, как датчик детонации, аналогичен на всех современных транспортных средствах. Этот прибор обладает достаточной надежностью и состоит из однородного монолита с интегрированной специальной пластиной с пьезоэлектрическим элементом, которая реагирует на ударное воздействие нужной частоты. Именно такое волновое воздействие с определенной частотой образуется в блоке цилиндров силовой установки при сжигании воздушно-топливной смеси.
Электрический ток с напряжением несколько милливольт, который появляется в результате этого воздействия, служит тем источником измерений, которые подаются на автомобильный бортовой компьютер. И уже электронная система транспортного средства корректирует величину угла опережения зажигания, нейтрализуя этими действиями возможные ударные воздействия, возникающие при детонации горючего.
При том, что датчик детонации ВАЗ 2110, цена которого достаточно приемлема, имеет небольшие линейные размеры и весьма прост в конструктивном исполнении, его значение трудно переоценить. Ведь утрата коммутирующего сигнала от этого изделия ведет к высвечиванию соответствующего отказного кода на дисплее бортового компьютера, что расшифровывается в ВАЗ 2110, как ошибка датчика детонации и ведет к переводу ЭБУ в безопасный режим эксплуатации.
Это, в свою очередь, оптимизирует программные затраты электронного блока управления, настраивает угол опережения зажигания на минимальное значение, что приводит к увеличению расхода топлива и уменьшению динамической мощности автомобиля.
В случае обрыва датчика детонации автомобиль в течение какого-то промежутка времени находится в эксплуатации без этой настройки. То же самое касается случая, когда в датчике детонации неисправности выявлены, но нет возможности произвести его замену. В любом случае, затягивать с ремонтов или заменой этого прибора не стоит.
Какие датчики могут располагаться в двигателе
Разные моторы могут иметь различное количество датчиков, исправность которых может по-разному влиять на запуск и работу силового агрегата. Если смотреть обобщенно, то любой индикатор, может повлиять на хороший пуск движка. Но, если разбирать по частям, то каждый датчик имеет свое предназначение, а поэтому не все могут повлиять на запуск сердца автомобиля. Рассмотрим, каждый датчик по отдельности и его предназначение в работе автомобиля.
Итак, начнем с самого начала. Автолюбитель залил горючее в автомобиль. На многих современных автомобилях устанавливают датчик качества топлива. Особенно такие датчики можно встретить на немецких и американских автомобилях, которые не адаптированные для нашего региона.
При поступлении плохого горючего в топливную систему, анализатор определяет, насколько качественное топливо попало в машину. Если была залита «бодяга», то мотор может начать заводится с трудом или вовсе не заведется. Располагается такое анализатор может перед или после топливного фильтра.
Второй индикатор по значению, который может повлиять на запуск мотора — датчик температуры охлаждающей жидкости. Именно неисправность этого индикатора может привести к тому, что силовой агрегат будет долго заводиться. Это связано с тем, что электронный блок управления думает, что мотор нагретый, и впрыскивает недостаточное количество топлива. Обычно, этот датчик больше всех подвержен поломкам.
Следующий индикатор, который непосредственно влияет на нормальный запуск движка — датчик регулятора холостого хода. Он определяет, какое количество топливно-воздушной смеси необходимо для нормальной работы мотора на холостом ходу и во время пуска мотора.
Датчик детонации также влияет на пуск агрегата. Обычно, он установлен в верхней части двигателя и улавливает вибрации издаваемые двигателем. В случае, если датчик подает в ЭБУ сигнал о том, что детонационные действия могут навредить мотору, блок управления блокирует подачу воздушно-топливной смеси и искру. При этом мотор может первый раз провернуть несколько раз коленчатый, а потом заглохнуть и вовсе больше не завестись.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Этот индикатор контролирует положение дросселя, а также процесс регулировки его для нагнетания воздуха в камеры сгорания. ДПДЗ неразрывно связан с датчиком массового расхода воздуха.
Датчик положения коленчатого вала. Он вычисляет положение коленвала относительно положения цилиндров. При выходе со строя, блок управления получает стабильные данные и останавливает работу мотора принудительно.
Датчик кислорода влияет непосредственно на образование воздушно-топливной смеси, а также на расход горючего. Он измеряет концентрацию кислорода в выпускных газах, чем контролирует непосредственно подачу топлива в камеры сгорания. Разность показаний индикатора изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода — бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода — богатая смесь).
А задней части головки блока цилиндров расположен датчик фаз. Он определяет положение 1-го поршня в верхней мертвой точке. Разработан и основан на действие датчика Холла. Этот датчик регулирует фазы газораспределения, а именно открывание и закрывание выпускных клапанов.
Еще одним представителем воздушных индикаторов является датчик массового расхода воздуха (ДМВР). Расположен он перед дроссельной заслонкой и при помощи него контролируется количество воздуха, который поступает в камеру сгорания.
Этот индикатор анализирует положение дроссельной заслонки для подачи и регулировки количества воздуха подаваемого в цилиндры. Обычно, при выходе датчика со строя, количество нагнетаемого воздуха для разных режимов работы двигателя не меняется, и силовой агрегат попросту задыхается при добавлении количества топлива и оборотов.
Дополнительными датчиками могут считаться — датчик температуры охлаждающей жидкости расположенный на радиаторе и датчик диагностики электроники. Эти индикаторы устанавливаются на автомобилях с так называемой «тяжелой электроникой», где все процессы управления мотором проводятся бортовым компьютером.
Неотъемлемой частью датчик управления запуском двигателя является блок управления силовым агрегатом. Именно он контролирует все процессы, происходящие в движке, а также регулирует настройки для оптимального пуска. Выход со строя этого элемента повлечет за собой то, что мотор попросту не заведется.
