Оптимальная работа двигателя во многом зависит от нормального сгорания топлива в цилиндрах. Для этого должно быть выполнено быть выполнено как минимум два условия, качественное топливо и правильно выставленный угол опережение зажигания. Выполнение этих условий обеспечивает максимальную мощность и рациональный расход. Но если какое-то условие не соблюбено, то есть риск возникновения детонации. Решить эту проблему во многом помогает датчик детонации.
Что такое детонационное сгорание и его последствия
Детонация в двигателе это неконтролируемое возгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах, приводящее к "минивзрыву". При нормальном сгорании топливо скорость распространения пламени составляет около 30 м/с, но при детонации оно значительно увеличивается и может достигать 2000 м/с. Такие нагрузки на цилиндры и поршневую группу могут привести к серьёзной поломке через 5-6 тыс километров пробега. Для предупреждения и контроля этого явления используется датчик детонации.
От чего зависит появление детонации
В основе появление детонационного сгорания есть три основных фактора:
- Качество бензина и его октановое число. Чем выше октановое число, тем больше его детонационная стойкость.
- Конструктивные особенности двигателя, которые выражаются в геометрии камеры сгорания, степени сжатия топливовоздушной смеси, положение свечей и т.д.
- Условия эксплуатации двигателя. В этом случае влияние оказывает текущая нагрузка на двигатель, нагар и степень изношенности в целом.
Устройство и принцип работы датчика детонации
Как было описано выше, датчик используется для предотвращения детонации путем изменения угла опережение зажигания и возврата системы к контролируемому сгоранию смеси. Применяется на инжекторных двигателях.
Во время детонационного сгорания двигателю передается сильная вибрация.
Датчик устроен так, что он улавливает эти вибрации и преобразует их в электрический импульс.
К основным его элементам относят:
- Пьезокерамический чувствительный элемент;
- Стальной грузик;
- Контрольный резистор;
- Изольтор.
Внутри корпуса пьезокерамический элемент соединён с проводами, выходящими на контакты и стальной грузик. На выходе расположен регулировочный резистор. Грузик при вибрации воздействует на пьезоэлемент, тем самым увеличивая электрический импульс.
Датчик устанавливается на корпус блока двигателя. Обычно находится между вторым и третьим цилиндров. Поскольку у двигателя есть свой рабочий уровень вибрации, то но начинает срабатывать в шумовом диапазоне от 30 до 75 Гц.
Такое положение датчика позволяет точнее скорректировать работу всех цилиндров. Также он становится в районе наиболее возможного распространения детонации. Работа датчика детонации включает в себя следующие этапы:
- Механические колебания создают электрическое напряжение на пьезоэлемент, которое возрастает по мере их увеличения.
- Когда напряжение достигает порогового уровня, датчик посылает сигнал о необходимости корректировки угла опережение зажигания.
- Блок управления двигателем оптимизирует подачу топлива и делает зажигания более ранним
- В результате двигатель возвращается в нормальный режим работы с контролируемым сгоранием смеси.
Виды датчиков
Существует два вида датчиков детонации;
- Широкополосные.
- Резонансные.
Наиболее распространены широкополосные датчики детонации, устройство и принцип работы которых были описаны выше. Они имеют округлую форму с отверстием посередине для крепления к блоку.
Резонансные похожи на датчик давления масла с креплением виде резьбового штуцера. Они настроены не на уровень вибрации, а на чистоту микровзрывов в камере сгорания. В случае их обнаружения электрический сигнал передаётся контроллеру. У каждого двигателя своя чистота микровзрыва, которая во многом зависит от диаметра поршней.
Признаки неисправности
При неисправности датчика на приборную панель обычно подаётся сигнал <<Check Engine >>. Контрольная лампа неисправность может гореть непрерывно, либо появляться периодически с ростом нагрузки. В целом неисправность датчика не влияет на дальнейшую работу двигателя, но в случае необходимости свою функцию выполнять не сможет.
На неисправности датчик могут указывать и другие признаки:
- Двигатель быстро перегревается даже при невысокой внешней температуре;
- Снижение мощности и динамики;
- Увеличение расхода топлива;
- На свечах зажигания появляется сильный нагар.
Как проверить датчик детонации
При появлении вышеуказанных симптомов стоит проверить датчик. Если ехать в сервис нет времени или желания, то можно сделать это самостоятельно. Для этого понадобится мультиметр. На нем нужно выставить проверяемое сопротивление около 2 кОм. При подключении датчика к прибору можно увидеть его рабочее сопротивление. Затем нужно несильно постучать ключом или молотком по корпусу датчика. Если значение сопротивление в это момент повысится, то датчик работает исправно.
Датчик детонации - это простая, но важная деталь в электронной системе управления двигателем. Он влияет на плавную работу мотора, динамика и мощность. Можно без труда определить его неисправность и произвести замену при необходимости.