Все без исключения автомобили ВАЗ, начиная от модели 2101 и заканчивая современными версиями, оснащаются бензиновыми силовыми установками, которые являются более приоритетными у всех автомобильных производителей.
Нормальное функционирование любого бензинового мотора обеспечивается рядом факторов – соблюдением правильной пропорции топливовоздушной смеси, качеством бензина, соответствующим углом опережения зажигания, состоянием ЦПГ. При несоответствии хоть одного из этих факторов возможно появление такого негативного эффекта как детонация.
Детонация – что это такое
Детонация – это просто неправильное сгорание смеси. Но если вовремя не предпринять мер, то детонация двигателя ВАЗ может иметь сильные негативные последствия. Особенность этого эффекта кроется в самовоспламенении горючей смеси за счет воздействия высоких температур и давления в цилиндрах.
При нормальной работе двигателя сгорание горючей смеси проходит в три этапа.
- Индукционный, проходит на подходе поршня к верхней мертвой точке. При этом этапе происходит начало возникновения очага пламени от искры, который в дальнейшем формирует фронт пламени, причем все это сопровождается неинтенсивным нарастанием давления в камере сгорания.
- Формирование и прохождения фронта пламени по камере сгорания, в результате чего основная масса смеси сгорает, и сопровождается это все резким возрастанием давления и температуры.
- Догорание остатков смеси, которые остались за фронтом, а также находящихся возле стенок цилиндра. Вот между переходом от второго этапа к третьему и возможно возникновение детонации. Высокая температура и давление, которое возникает при втором этапе, приводит к появлению быстротекущих химических реакций в несгоревшей смеси, в результате чего она самовоспламеняется. Такое горение происходит очень быстро (до 1200 м/с) и в виде взрыва, сопровождающееся образованием ударных волн, имеющих разрушительный характер.
Эти волны приводят к разрушению пристеночных слоев газов, что обеспечивает повышение теплообмена, из-за чего стенки цилиндров и другие составляющие ЦПГ перегреваются. Также взрывная волна разрушает масляную пленку стенок, в результате чего повышается трение между цилиндрами и кольцами. Детонация имеет и механическое воздействие на элементы поршневой группы – резкое возрастание давление приводит к появлению ударных нагрузок на днище поршня, клапана, стенки цилиндров, приводя к их повреждениям.
На рисунке показано, как происходит нормальное и детонационное сгорание топлива.
Слева – нормальное сгорание; справа – детонационное сгорание
Причины возникновения
Если рассматривать этот эффект только на двигателях автомобилей ВАЗ, то возникнуть он может на любом из них – и морально устаревшем моторе модели 2106, и современной установке той же версии 2114 и др.
Есть определенные причины возникновения детонации ВАЗ, и они таковы:
- Несоответствие пропорций горючей смеси. У чрезмерно обогащенной горючей смеси после попадания в цилиндр из-за воздействия высоких температур в отдаленных уголках камеры сгорания возможно возникновение окислительных процессов, которые и являются первопричиной детонации;
- Нарушение угла опережения зажигания. При увеличении угла все процессы в цилиндрах проходят еще до подхода его к ВМТ. Отсюда и высокое давление с температурой, и появление химических реакций с частью смеси.
- Октановое число. Чем оно ниже, тем выше вероятность появления детонации. Объясняется это все тем, что низкооктановый бензин больше подвержен вступлению в реакции.
- Высокая степень сжатия. Повышение этого параметра выше нормы приводит к увеличенным показателям давления и температуры в цилиндрах, которые и являются катализаторами появления реакций.
Все описанные факторы появления такого эффекта одинаковы для всех бензиновых моторов, поэтому причины детонации карбюраторного двигателя те же, что и инжекторного.
Детонация и калильное зажигание
Последствия. Методы борьбы
Последствия этого эффекта, если не предпринять мер – очень серьезны. Перегрев составляющих частей может привести к пробою головки блока. Отсутствие масляной пленки, которая разрушается из-за воздействия детонации, повышает трение и приводит к ускоренному износу элементов ЦПГ. И наконец, механическое воздействие ударной волны вместе с высокой температурой может стать причиной прогорания поршня, разрушения перемычек между кольцами, изгиба шатуна, подгорания тарелок клапанов.
Последствия детонационного сгорания смеси
 Пробой прокладки ГБЦ |
 Прогар поршня |
Прогар клапана
Особенности инжекторных моторовЭффективно бороться с этим эффектом на карбюраторных двигателях можно несколькими способами. В первую очередь при появлении детонации следует заменить топливо, особенно если перед этим осуществлялась заправка на станции с сомнительным качеством топлива. Если же топливо подозрений не вызывает, то стоит проверить зажигание и установить более поздний угол опережения путем проворота трамблера.
Причины детонации инжекторного двигателя идентичны карбюраторному, но у таких моторов имеется помимо металлического звона еще ряд признаков, указывающих на возникновение этого эффекта.
А все потому, что двигатель с такой системой питания является более совершенным. У него процессы смесеобразования и подачи смеси в цилиндры контролируется электронным блоком управления на основе показаний множества датчиков. Также он в зависимости от режима работы мотора еще и самостоятельно подбирает и устанавливает угол опережения. То есть, водитель самостоятельно установить зажигание уже не может.
Электронный блок способен отследить и появление детонации. Для этого все инжекторные моторы оборудованы датчиком детонации (ДД).
Датчик детонации
Этот датчик способен выявить появление детонационного сгорания, а ЭБУ на основе его данных уже примет меры. К примеру, если причина детонации двигателя ВАЗ-2109, оснащенного инжекторной системой питания, — некачественное топливо, и датчик уловил появление эффекта, ЭБУ просто уменьшит угол опережения зажигания и детонация прекратится.
Датчик детонации, принцип его работы
Конструктивно все датчики детонации одинаковы и в их основе лежит пьезоэффект, то есть механическое действие преобразуется в электрическое. И чем больше механическое воздействие, тем больше энергии датчик способен выработать.
Основной составляющей этого датчика является пьезоэлемент, который от механического воздействия вырабатывает электрический ток. При нормальном режиме работы этот датчик вырабатывает электроимпульсы небольшой силы, которые не пропускаются резистором, имеющемся в конструкции.
Во время возникновения детонации, ударные нагрузки и вибрация значительно возрастают, поэтому усиливается воздействие на пьезоэлемент. При достижении определенной силы тока, которую вырабатывает датчик, происходит пробой резистора и импульс поступает на ЭБУ, что и является для него сигналом, что требуется принятие мер для устранения появившегося неправильного сгорания.
Поскольку ДД работают по одному принципу, то схема датчика детонации ВАЗ-2110 такая же, как и на моделях 2107, 2109 (инжекторные версии), 2114 и т. д.
Схема подключения ДД
Признаки неисправности датчика детонации (ДД)
Отметим, что неисправность ДД может повлиять на работоспособность силовой установки. Дело в том, что если ЭБУ выявит, что он не работает, то он переведет работу мотора в аварийный режим, при котором будет установлено позднее зажигание, чтобы полностью исключить возможность возникновения детонационного сгорания.
Признаки неисправности датчика детонации ВАЗ-2110 таковы:
- Нестабильная работа мотора на ХХ;
- Падение мощностных показателей двигателя;
- Повышение расхода бензина;
- Затрудненный пуск мотора;
В общем, все то, что является следствием позднего зажигания. Признаки неисправности датчика детонации ВАЗ-2114 или любой другой инжекторной модели ВАЗ – идентичны.
Но такие признаки могут давать не только ДД, а и другие датчики, отвечающие за работу системы питания, поэтому важно знать, как проверить датчик детонации ВАЗ-2110. В противном случае, можно долго искать причину неправильной работы мотора. Часто автовладельцы не обращают внимания именно на ДД, греша на другие элементы.
Где искать и как проверить датчик детонации
Для того, чтобы проверить его, необходимо еще знать, где находится датчик детонации ВАЗ-2110. Здесь все просто, чтобы он мог эффективно улавливать вибрации, его поместили на блок цилиндров. Место его расположения во многом зависит от конструктивных особенностей самого мотора.
А вот на 16-клапанных моторах место установки несколько иное, чем расположение датчика детонации на ВАЗ-2107 (инжектор). Из-за того, что головка блока значительно массивнее, датчик расположили ниже – под выпускным коллектором, поэтому доступ к нему ограничен, и зачастую до него добраться можно только из-под авто на эстакаде или смотровой яме.
И хоть место расположения ДД может несколько отличаться из-за конструкции мотора, но подключение его всегда идентично. Так, схема подключения датчика детонации ВАЗ-2109 с инжекторным двигателем, такая же, как и на модели 2114.
Проверка датчика детонации ВАЗ-2110 может выполняться двумя способами.
Первый из них подразумевает наличие тестера, переведенного на замер сопротивления (уровень замера – до 2 кОм).
Проверка датчика детонации тестером
Для проверки всего лишь следует отсоединить колодку с проводкой от ДД и к контактам датчика подключить тестер. Затем следует наносить легкие удары ключом по болту крепления ДД и следить за показаниями на дисплее тестера.
Для автомобиля ВАЗ 2109 основным силовым агрегатом служит двигатель. От его надежной работы зависит срок эксплуатации всего автомобиля и безопасность движения транспорта.
Появление звонкого металлического стука, заметное снижение мощности, неустойчивость в работе двигателя, выбросы из выхлопной трубы черного дыма, уменьшение температуры отработавших газов могут указывать, что произошла детонация двигателя на ВАЗ 2109. В статье предлагается познакомиться с ее последствиями и методами борьбы своими руками.
Детонация – это что
Самовоспламенение в камере сгорания горючей смеси, имеющее характер взрывной волны, представляет собой процесс детонации. Чаще всего она появляется во время резкого повышения нагрузки, например, при движении в гору или при резком ускорении.
В этих ситуациях водитель, как правило, сильно увеличивает давление на педаль газа, что обеспечивает подачу в цилиндры двигателя богатой смеси. После попадания в цилиндры и заполнения всех его объемов богатой горючей смесью, начинается действие высоких температур и давления.
В камере сгорания созданию высокого давления способствуют две причины:
- При движении поршня(см.Зачем нужна замена поршней) вверх происходит сжатие горючей смеси, что повышает давление,
- После воспламенения большей части горючей смеси волна пламени создает фронт высокого давления в камере сгорания, что тоже повышает давление в ней.
Высокая температура и избыточное давление, действуя на скопившуюся несгоревшую горючую смесь, влияют на образование активных соединений – альдегидов, перекисей, спиртов. После достижения критической величины начинают, между этими соединениями, происходить цепные окислительные реакции, приводящие к самовоспламенению смеси, которая имеет взрывной характер.
В том месте, где произошел взрыв, сильно увеличивается температура и образуется взрывная волна. Фронт ее пламени распространяется со скоростью до 2300 м/с. (при нормальном сгорании горючей смеси эта скорость составляет лишь 30 м/с).
Большая скорость движения взрывной волны создает условия, когда при ударе ее о стенки камеры сгорания и цилиндры, создается большое число взрывных волн. Они будут источниками возникновения в цилиндрах колебательных движений, которые вызывают вибрации двигателя.
Детонация двигателя на ВАЗ 21093
К чему может привести детонация
Ошибочно думать, что увеличение скорости, с которой распространяется фронт пламени, приводит к положительному эффекту для повышение мощности двигателя.
Все происходит с точностью наоборот:
Такая лишняя детонация двигателя ВАЗ 2109 значительно уменьшают моторесурс агрегата, а значит, увеличивается цена содержания автомобиля. Последствия ее хорошо видны на фото.
Какие факторы влияют на появление детонации
Существует много факторов, способствующих появлению детонации. Общая черта для всех – уменьшение задержки у горючей смеси самовоспламенения ее несгоревшей части, которая удалена от свечи зажигания.
Другими словами, создание в камере сгорания благоприятных условий для ускорения протекания окислительных реакций смеси для горения.
Факторами, влияющими на детонацию могут быть:
Совет: В двигателях с высокой степенью сжатия нужно использовать высокоэтилированный бензин.
- Конструкционные недостатки. К ним относятся:
- худшие условия охлаждения несгоревшей части горючей смеси, которая дальше удалена от свечи зажигания;
- неудачная конструкция камеры сгорания замедляет процесс догорания смеси;
- плохо отводится тепло к стенкам цилиндра от центра поршня, например, при выпуклости днища поршня, когда теплу нужно пройти больший путь;
- большой диаметр цилиндров, при этом ухудшается отвод тепла, но и камера сгорания будет получать большее число удаленных зон от свечи зажигания. Это увеличит вероятность возникновения очагов детонационного сгорания смеси для горения.
Как предотвратить детонацию двигателя
В противовес факторам, которые способствуют появлению детонации, есть и факторы, создающие препятствия ее возникновению. Они, чаще всего, ускоряют сгорание несгоревшего количества горючей смеси во всем фронте пламени, который идет от искры зажигания или замедляют процесс окислительных реакций, являющегося источником самовоспламенения.
Инструкция указывает, что такими факторами могут быть:
- Повышение числа оборотов силового агрегата. Это приводит к уменьшению времени протекания окислительных реакций, что уменьшает вероятность самовоспламенения.
- Создание турбулизации или вращения в камере сгорания потоков смеси. При этом ускоряется распространение от искры зажигания фронта пламени, что предупреждает появление детонации.
- Уменьшение пути для прохождения фронтом пламени. Это связано с изменением конструкции узла. Выражается доработка в установке на один цилиндр двух свечей зажигания или уменьшении диаметра цилиндров.
Детонация двигателя после выключения зажигания ВАЗ 2109 может сильно навредить и привести к капитальному ремонту, поэтому в случае обнаружения такой неисправности постарайтесь как можно быстрее ее устранить. Основные признаки детонации — это появление металлических стуков, существенное падение мощности двигателя, его неустойчивая работа, снижение температуры газов в системе выпуска.
Что такое детонация
Это самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси в камерах сгорания с появлением взрывной волны. Чаще всего детонация возникает в момент увеличения нагрузки — ускорении или движении на подъем, когда педаль акселератора выжимается очень сильно, а в камеры сгорания поступает обогащенная смесь. В результате этого повышаются давление и температура. Давление повышается по двум причинам:
- Поршень, двигаясь вверх, сжимает топливовоздушную смесь.
- При воспламенении части смеси повышается давление за счет горения.
Температура и давление воздействуют на несгоревшую часть топливной смеси, образуются перекиси, спирты, альдегиды (активные соединения). В итоге происходят реакции окисления, воспламеняющие остатки смеси. Причем характер воспламенения взрывной — фронт пламени распространяется по камере сгорания с огромной скоростью (2 000-2 300 м/с). При нормальном режиме работы двигателя пламя от горючей смеси распространяется со скоростью не более 30 м/с.
Последствия детонации
Не нужно думать, что детонация приведет к увеличению мощности двигателя за счет того, что скорость распространения взрывной волны чуть ли не в 100 раз выше. Можно выделить основные минусы детонации:
- Взрывные волны существуют на 1/10 000 секунды меньше, ровно на столько времени увеличивается давление, воздействующее на поршень. Времени очень мало, чтобы поспособствовать значительному увеличению мощности двигателя. А вот вреда за такой промежуток времени детонация принесет немало.
- При работе двигателя на стенках цилиндров образуется масляная пленка, которая способствует более плавному скольжению поршней, а взрывная волна ее разрушает, в результате увеличивается износ и ухудшается устойчивость к коррозии.
- Давление взрывной волны доходит до показателя в 70 кгс/см². Такое давление может стать причиной разрушения элементов цилиндро-поршневой группы.
- Отдача тепла к рубашке охлаждения увеличивается из-за взрывных волн. Двигатель перегревается, на поршнях разрушаются кромки, происходят пробои в прокладке головки блока, выходят из строя свечи.
Если появилась детонация двигателя ВАЗ 2109, нужно устранить ее, иначе ресурс двигателя и его агрегатов уменьшится в разы, а стоимость содержания автомобиля станет выше.
Факторы, влияющие на детонацию
Причин появления может быть немало, но их объединяет одно — уменьшается задержка самовозгорания у топливовоздушной смеси (несгоревшей доли), удаленной от электродов свечи. Если проще, то в камерах сгорания появляются все условия, чтобы протекали окислительные процессы. На появление детонации влияет:
- Качественный состав горючей смеси. Если показатель воздух/бензин=0,9, то топливная смесь при попадании в камеры сгорания образует в различных местах очаги. Именно в них начинают протекать окислительные реакции, они же впоследствии воспламеняются.
- Увеличенный угол опережения зажигания приводит к тому, что максимальное давление при сгорании смеси наблюдается в момент, когда поршень практически в верхней мертвой точке. В результате давление увеличивается и появляется детонация.
- Слишком низкое октановое число бензина влияет на появление характерных стуков. Если вы заправляетесь бензином марки АИ-92, то при попадании в бак АИ-80 работа двигателя изменится, причем существенно. Чтобы избежать таких проблем, нужно покупать топливо на проверенных заправочных станциях. Или 2 вариант — установка октан-корректора.
- Чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должно быть у бензина.
Конструктивные особенности двигателя влияют на появление детонации, но в меньшей степени.
Предотвращение детонации
Чтобы избежать появления взрывных волн в камерах сгорания, необходимо убрать все факторы, описанные в предыдущем разделе. Необходимо ускорить сгорание топливной смеси, замедлить протекание реакций окисления, которые и являются источником самовозгорания. Фиксирует взрывные волны датчик детонации ВАЗ 2109 (инжектор), который установлен в блоке двигателя между 2 и 3 цилиндрами. Он работает на явлении пьезоэффекта — при ударе об активный элемент (мембрану) вырабатывается некоторый потенциал. Чем сильнее удар, тем разность потенциалов (напряжение) больше.
Электронный блок управления считывает данные и сопоставляет их с топливной картой (прошивкой). Аналогично анализируются и показания с других датчиков. В результате ЭБУ подбирает по топливной карте наиболее оптимальный режим работы двигателя, посылает сигналы на исполнительные устройства. Меняется угол опережения зажигания, время открытия форсунок, и т. д. Но если нет датчика детонации (на карбюраторных двигателях), необходимо увеличить частоту вращения коленчатого вала. Окислительная реакция длится меньше, вероятность самовозгорания снижается.
Датчик детонации ВАЗ 2109 устанавливается лишь на инжекторных моторах. На карбюраторных их нет, поэтому приходится выявлять это явление самостоятельно. Частая поломка у девяток — это появление детонации после выключения зажигания. Двигатель продолжает работать, причем обороты могут изменяться несмотря на то, что ключ вынут. Причина — это неверная регулировка качественного состава топливной смеси. Это возникает в следующих случаях:
- Загрязнение системы питания.
- Закручивание винта количества смеси сверх нормы.
- Выход из строя датчика (клапана на карбюраторных моторах) холостого хода.
На инжекторных двигателях устанавливается регулятор холостого хода, поломка которого может стать причиной появления детонации после выключения, на карбюраторных выходит из строя клапан, закрывающий подачу бензина в камеры сгорания на холостом ходу.
Детонация двигателя может привести к значительному износу таких деталей двигателя, как прокладка ГБЦ, элементов цилиндропоршневой группы, поршней, цилиндров и прочих деталей. Все это значительно уменьшает ресурс силового агрегата вплоть до полного выхода его из строя. При возникновении этого вредного явления необходимо как можно быстрее диагностировать причину, по которой возникла детонация и избавиться от нее. Как это сделать и на что обратить внимание — читайте далее.
Что такое детонация
Детонация — это нарушение процесса сжигания топливной смеси в камере сгорания, когда горение происходит не плавно, а взрывообразно. При этом скорость распространения взрывной волны увеличивается со стандартных 30…45 м/с до сверхзвуковых 2000 м/с (превышение скорости звука взрывной волной в том числе является причиной возникновения хлопка). При этом топливовоздушная смесь взрывается не от искры, идущей от свечи, а самопроизвольно, от высокого давления в камере сгорания.
Детонация свойственна двигателям, работающим на бензине (карбюраторным и инжекторным), в том числе, оснащенных газобаллонным оборудованием (ГБО), то есть, работающих на метане или пропане. Однако чаще всего она возникает именно у карбюраторных машин. Дизельные моторы работают по иной схеме, и там другие причины возникновения этого явления.
Причины возникновения детонации двигателя
Как показывает практика, чаще всего детонация возникает на старых карбюраторных двигателях, хотя в некоторых случаях этот процесс может возникнуть и на современных инжекторных моторах, оборудованных электронным блоком управления. К причинам, по которым может возникнуть детонация, относится:
- Чрезмерно обедненная топливовоздушная смесь. Ее состав может воспламениться еще до того, как в камеру сгорания попадет искра. При этом высокие температуры провоцируют возникновение окислительных процессов, которые и являются причиной взрыва, то есть, детонирования.
- Ранее зажигание. При увеличенном угле зажигания процессы воспламенения топливовоздушной смеси начинаются еще до попадания поршня в так называемую верхнюю мертвую точку.
- Использование неподходящего топлива. Если в бак автомобиля был залит бензин с более низким октановым числом, чем это предписывает производитель, то велика вероятность возникновения процесса детонации. Объясняется это тем, что низкооктановый бензин более химически активен и быстрее вступает в химические реакции. Аналогичная ситуация будет, если вместо качественного бензина в бак будет залит какой-нибудь суррогат наподобие конденсата.
- Высокая степень сжатия в цилиндрах. Другими словами, закоксованность или иное загрязнение в цилиндрах двигателя, которое постепенно накапливается на поршнях. И чем больше нагара имеется в двигателе — тем выше вероятность возникновения детонации в нем.
- Неисправная система охлаждения двигателя. Дело в том, что если двигатель будет перегреваться, то давление в камере сгорания может расти, а это, в свою очередь, может стать причиной детонации топлива в соответствующих условиях.
Датчик детонации похож на микрофон
Это общие причины, характерные как для карбюраторных, так и для инжекторных моторов. Однако у инжекторного двигателя может быть еще одна причина — выход из строя датчика детонации. Он подает соответствую информацию на ЭБУ о возникновении этого явления и блок управления автоматически меняет угол зажигания с тем, чтобы избавиться от него. При выходе датчика из строя ЭБУ этого делать не будет. При этом на приборной панели активизируется лампочка Check Engine, а сканер выдаст ошибку детонации двигателя (диагностические коды P0325, P0326, P0327, P0328).
В настоящее время существует много разных вариантов перепрошивки ЭБУ с целью снизить расход топлива. Однако их использование — это не лучшее решение, поскольку нередки случаи, когда такая перепрошивка приводила к печальным последствиям, в частности, некорректной работе датчика детонации, то есть, блок управления двигателем попросту отключал его. Соответственно, если детонация таки случается, то датчик об этом не сообщает и электроника ничего не предпринимает для ее устранения. Также в редких случаях возможно повреждение проводки от датчика до ЭБУ. В этом случае сигнал также не доходит до блока управления и происходит аналогичная ситуация. Однако все эти ошибки легко диагностируются с помощью сканера ошибок.
Также существует ряд объективных факторов, влияющих на появление детонации в отдельных двигателях. В частности:
- Степень сжатия двигателя. Ее значение обусловлено особенностями конструкции ДВС, поэтому если мотор имеет высокую степень сжатия, то теоретически он более предрасположен к появлению детонации.
- Форма камеры сгорания и днища поршня. Это также конструктивная особенность мотора, и некоторые современные небольшие по объему, но мощные двигателя также склонны к детонированию (однако их электроника контролирует этот процесс и детонирование в них — это редкость).
- Форсированные двигатели. Обычно у них высокая температура горения топлива и высокое давление, соответственно, они также предрасположены к детонации.
- Турбированные моторы. Аналогично предыдущему пункту.
Что касается детонации на дизельных двигателях, то тут причиной ее возникновения может быть угол опережения впрыска топлива, низкое качество солярки, проблемы с системой охлаждения двигателя.
Также причиной возникновения детонации могут быть и условия эксплуатации машины. В частности, двигатель более подвержен этому явлению при условии, что машина едет на высокой передаче, однако с малой скоростью и оборотами мотора. При этом имеет место высокая степень сжатия, которая может спровоцировать появление детонации.
Еще некоторые автовладельцы стремятся уменьшить расход топлива, и для этого перепрошивают ЭБУ своих машин. Однако после этого возможно возникновение ситуации, когда бедная топливовоздушная смесь снижает динамику автомобиля, при этом увеличивается нагрузка на его мотор, и при повышенных нагрузках возникает риск возникновения детонирования топлива.
Какие причины путают с детонацией
Еще одно явление, которое ошибочно считают причиной детонации двигателя при выключенном зажигании, называется дизелинг. Такое поведение характеризуется непродолжительной работой мотора после выключения зажигания при повышенной степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива. А это приводит к самопроизвольному воспламенению топливовоздушной смеси. То есть, воспламенение происходит как в дизелях, под высоким давлением.
Признаки возникновения детонации
Существует ряд признаков, по которым косвенно можно определить, что в двигателе конкретного автомобиля происходит детонация. Сразу стоит оговориться, что некоторые из них могут указывать на другие поломки в машине, однако все же имеет смысл и проверить наличие детонирования в моторе. Итак, к признакам относится:
- Появление металлического звука из двигателя при его работе. Особенно это актуально, когда мотор работает под нагрузкой и/или на высоких оборотах. Звук очень похож на тот, который происходит, когда ударяются друг о друга две железные конструкции. Звук этот как раз и вызван взрывной волной.
- Падение мощности двигателя. Обычно при этом двигатель работает не стабильно, может глохнуть при работе на холостых оборотах (актуально для карбюраторных машин), долго набирает обороты, у машины падают ее динамические характеристики (не разгоняется, особенно, если машина груженная).
Диагностический сканер Rokodil ScanX для подключения к ЭБУ авто
Тут же имеет смысл привести признаки выхода из строя датчика детонации. Как и в предыдущем списке, признаки могут указывать и на другие поломки, но у инжекторных машин лучше проверить ошибку при помощи электронного сканера (удобнее всего сделать это мультимарочным сканером Rokodil ScanX который совместим со всеми авто с 1993 г.в. и позволяет подключится к смартфону на iOS и Android по Bluetooth). Такое устройство даст возможность видеть показатели датчика детонации и других в режиме реального времени.
Итак, признаки выхода из строя датчика детонации:
- нестабильная работа двигателя на холостых оборотах;
- падение мощности мотора и в целом динамических характеристик машины (слабо разгоняется, не тянет);
- повышенный расход топлива;
- затрудненный пуск двигателя, при низких температурах это особенно заметно.
В целом же, признаки идентичны тем, которые возникают при позднем зажигании.
Последствия детонирования
Как указывалось выше, последствия детонации в двигателе автомобиля очень серьезные, и ни в коем случае нельзя затягивать выполнение ремонтных работ, ведь чем дольше ездить с этим явлением — тем большим разрушениям поддается двигатель и его отдельные элементы. Так, к последствиям детонирования относится:
- Сгорание прокладки ГБЦ. Материал, из которого она выполнена (даже самые современные), не рассчитан на работу в условиях повышенной температуры и повышенного давления, возникающих в процессе детонирования. Поэтому она очень быстро выйдет из строя. А пробитая прокладка ГБЦ повлечет за собой другие неприятности.
- Ускоренный износ элементов цилиндропоршневой группы. Это касается всех его элементов. И если двигатель уже не новый или на нем давно не проводили капитальный ремонт, то это может очень плохо кончиться, вплоть до его полного выхода из строя.
- Пробой головки блока цилиндров. Это случай один из самых сложных и опасных, но если долго ездить с детонацией, то его реализация вполне возможна.
Сгоревшая прокладка ГБЦ
Повреждение и разрушение поршня
- Прогорание поршня/поршней. В частности, его дна, нижней части. При этом зачастую его ремонт невозможен и его нужно будет только менять полностью.
- Разрушение перемычек между кольцами. Под воздействием высоких температуры и давления они могут разрушиться одними из самых первых среди других деталей двигателя.
Пробой головки блока цилиндров
- Изгиб шатуна. Тут аналогично, в условиях взрыва его корпус может поменять свою форму.
- Подгорание тарелок клапанов. Это процесс происходит очень быстро и имеет неприятные последствия.
Как видно из списка, последствия процесса детонации самые серьезные, поэтому нельзя допускать работы двигателя в ее условиях, соответственно, ремонт нужно выполнить как можно быстрее.
Как убрать детонацию и методы профилактики
Выбор метода устранения детонации зависит от причины, которая вызвала этот процесс. В некоторых случаях чтобы от нее избавится приходится выполнить два и более действий. В общем случае методами борьбы с детонированием являются:
- Использование топлива с параметрами, рекомендованными автопроизводителем. В частности, это касается октанового числа (нельзя занижать его). Необходимо заправляться на проверенных заправках и не заливать в бак всякий суррогат. К слову, даже некоторые высокооктановые бензины имеют в своем составе газ (пропан или другой), который недобросовестные производители закачивают в него. Это повышает его октановое число, однако ненадолго, поэтому старайтесь лить качественное топливо в бак своего автомобиля.
- Установить более позднее зажигание. По статистике именно проблемы с зажиганием чаще всего являются причиной возникновения детонации.
- Выполнить раскоксовку, почистить двигатель, то есть, сделать объем камеры сгорания нормальным, без нагара и грязи. Это вполне можно сделать самостоятельно в гаражных условиях, с использованием специальных средств для раскоксовки.
- Выполнить ревизию системы охлаждения двигателя. В частности, проверить состояние радиатора, патрубков, воздушного фильтра (при необходимости заменить его). Также не забудьте проверить уровень антифриза и его состояние (если он давно не менялся, то лучше поменяйте).
- У дизелей нужно правильно выставить угол опережения впрыска топлива.
- Правильно эксплуатировать машину, не ездить на высоких передачах с малой скоростью, не перепрошивать ЭБУ с целью экономии топлива.
В качестве профилактических мер можно посоветовать следить за состоянием двигателя, периодически чистить его, вовремя менять масло, выполнять раскоксовку, не допускать перегрева. Аналогично поддерживать в исправном состоянии охлаждающую систему и ее элементы, вовремя меняйте фильтр и антифриз. Еще одна хитрость заключается в том, что периодически нужно давать двигателю поработать на повышенных оборотах (но без фанатизма!), делать это нужно на нейтральной передаче. При этом из двигателя под воздействием высокой температуры и нагрузки вылетают различные элементы грязи и мусора, то есть, он очищается.
Детонация обычно происходит на горячем двигателе. Кроме того, она более вероятна на моторах, которые эксплуатируются при минимальных нагрузках. Это связано с тем, что у них на поршнях и стенках цилиндров имеется много нагара со всеми вытекающими последствиями. И обычно двигатель детонирует на низких оборотах. Поэтому старайтесь эксплуатировать мотор на средних оборотах и со средними же нагрузками.
Отдельно стоит упомянуть про датчик детонации. Принцип его работы основан на использовании пьезоэлемента, который переводит механическое воздействие на него в электрический ток. Поэтому проверить его работу достаточно просто.
Первый метод — с помощью мультиметра, работающего в режиме измерения электрического сопротивления. Для этого необходимо отсоединить фишку от датчика, и вместо нее подключить щупы мультиметра. На экране прибора будет видно значение его сопротивления (в данном случае само значение не важно). Далее с помощью гаечного ключа или другого тяжелого предмета ударить по болту крепления ДД (однако соблюдайте при этом осторожность, не переусердствуйте!). Если датчик исправен, то он воспримет удар как детонацию и изменит свое сопротивление, о чем можно будет судить по показаниям прибора. Через пару секунд значение сопротивления должно вернуться в исходное положение. Если этого не произошло — датчик неисправен.
Второй метод проверки более простой. Для этого нужно запустить двигатель и установить его обороты где-то на уровне 2000 об/мин. Открыть капот и с помощью того же ключа или небольшого молотка ударить по креплению датчика. Исправный датчик должен воспринять это как детонацию и сообщить об этом ЭБУ. Блок управления после этого даст команду на снижение оборотов двигателя, что можно будет явно услышать на слух. Аналогично, если этого не произошло — датчик неисправен. Этот узел ремонту не подлежит, и его нужно только менять целиком, благо, стоит он недорого. Обратите внимание, что при установке нового датчика на его посадочное место необходимо обеспечить хороший контакт между непосредственно датчиком и его системой. В противном случае он будет некорректно работать.
Неисправность датчика детонации приводит к тому, что блок управления двигателем (ЭБУ) перестает обнаруживать процесс детонации при сгорании топливной смеси в цилиндрах. Такая проблема возникает в результате слишком слабого или наоборот чересчур сильного исходящего сигнала. Как результат — на приборной панели загорается лампочка “проверьте двигатель”, а поведение автомобиля меняется из-за условий работы двигателя.
Чтобы разобраться с вопросом неисправностей датчика детонации необходимо понимать принцип его работы и выполняемые им функции.
Как работает датчик детонации
В двигателях автомобилей может использоваться один из двух типов датчиков фиксирующих детонацию — резонансные и широкополосные. Но поскольку первый вид уже устарел и встречается редко, то опишем работу именно широкополосных датчиков (ДД).
В основе конструкции широкополосного ДД лежит пьезоэлемент, который при механическом воздействии на него (то есть, при взрыве, которым, по сути, и является детонация) подает в электронный блок управления ток с определенным напряжением. Датчик настроен на восприятие звуковых волн в диапазоне от 6 Гц до 15 кГц. В конструкцию датчика входит также утяжелитель, который усиливает механическое воздействие на него посредством увеличения силы, то есть, увеличивает звуковую амплитуду.
Поданное датчиком на ЭБУ напряжение через выводы коннектора обрабатывается электроникой и потом делается вывод имеется ли в двигателе детонация, и соответственно, нужно ли корректировать угол опережения зажигания, что поможет ее устранить. То есть, датчик в данном случае является лишь “микрофоном”.
Признаки неисправности датчика детонации
При полном или частичном выходе ДД из строя проявляется неисправность датчика детонации по одном из симптомов:
Однако стоит учитывать, что такие симптомы могут указывать и на другие поломки двигателя, в том числе, других датчиков. Рекомендуется дополнительно считать память ЭБУ на наличие ошибок, которые могли возникнуть при некорректной работе отдельных датчиков.
Неисправности цепи датчика детонации
Для того, чтобы выявить неисправности ДД более точно, желательно воспользоваться электронными сканерами ошибок электронного блока управления. Тем более если на приборной панели засветилась контрольная лампа “чека”.
Лучшим устройством для этой задачи будет Scan Tool Pro Black Edition – недорогое устройство корейского производства с большим функционалом работающее с протоколом передачи данных OBD2 и совместимое с большинством современных авто, а также программами для смартфона и компьютера (с модулем Bluetooth или Wi-Fi).
Необходимо считать есть ли одна с 4-х ошибок датчика детонации и ошибки по датчикам ДМРВ, лямбде или температуры ОЖ, а затем просмотреть показатели в реальном времени по углу опережения и составу топливной смеси (ошибка по датчику ДД выскакивает при значительном обеднении).
Зачастую ошибка р0325 “Обрыв в цепи датчика детонации” указывает на проблемы в проводке. Это может быть обрыв проводов либо, что чаще, окислившиеся контакты. Нужно выполнить профилактику разъемов на датчике. Иногда ошибка p0325 возникает по причине того, что ремень ГРМ проскакивает на 1-2 зуба.
Ошибка P0328 “Высокий уровень сигнала датчика детонации” зачастую свидетельствует о проблеме с высоковольтными проводами. В частности, если на них либо пьезоэлементе пробивает изоляция. Аналогично указанная ошибка может возникнуть и по причине того, что ремень ГРМ перескочил на пару зубьев. Для диагностики нужно проверить метки на нем и состояние шайб.
Ошибки р0327 или р0326, как правило, формируются в памяти ЭБУ по причине низкого сигнала от датчика детонации. Причина может заключаться в плохом контакте от него, либо слабом механическом соприкосновении датчика с блоком цилиндров. Для устранения ошибки можно попробовать обработать средством WD-40 как упомянутые контакты, так и сам датчик. Также важно проверить момент затяжки крепления датчика, поскольку этот параметр критически важен для его работы.
В целом, можно отметить, что признаки неисправности датчика детонации очень схожи с симптомами, характерными для позднего зажигания ведь ЭБУ, в целях безопасности для мотора старается автоматически делать максимально поздним, так как это исключает разрушение мотора (если угол слишком ранний, то кроме того что возникает детонация, не только падает мощность, а и появляется риск прогорания клапанов). Так что в целом можно сделать вывод что главные признаки точно такие же как и при неверной установки угла опережения зажигания.
Причины неисправности датчика детонации
Что касается причин, по которым возникают проблемы с датчиком детонации, то к ним относятся следующие поломки:
Интересно, что в случае, когда автовладелец обращается в автосервис с жалобами на работу датчика детонации, некоторые недобросовестные мастера сразу предлагают заменить его на новый. Соответственно, взять с клиента больше денег. Вместо этого можно попробовать подтянуть момент на резьбовом креплении датчика и/или заменить болт на шпильку. Во многих случаях это помогает.
На что влияют неисправности датчика детонации
Можно ли ездить с неисправным датчиком детонации? Этот вопрос интересует автолюбителей, впервые столкнувшихся с данной проблемой. В общих чертах ответ на этот вопрос можно сформулировать так — в краткосрочной перспективе автомобилем пользоваться можно, однако при ближайшей же возможности необходимо провести соответствующие диагностику и устранить проблему.
Ведь по принципу работы ЭБУ когда возникает неисправность датчика детонации топлива, то автоматически устанавливается позднее зажигание чтобы исключить повреждение деталей поршневой группы при возникновении реального детонирования при сгорании топливной смеси. Как результат — поднимается расход топлива и значительно падает динамика которая особенно станет заметной при повышении оборотов.
Что будет если отключить датчик детонации полностью?
Некоторые автовладельцы и вовсе пытаются отключить датчик детонации так как при нормальных условиях эксплуатации и заправке хорошим топливом может казаться ненужным. Однако это не так! Поскольку детонирование возникает не только из-за плохого топлива и проблем со свечами, компрессией и пропусками зажигания. Поэтому если отключить датчик детонации то последствия могут быть следующими:
- быстрый выход из строя (пробой) прокладки ГБЦ со всеми вытекающими последствиями;
- ускоренный износ элементов цилиндропоршневой группы;
- трещина головки блока цилиндров;
- прогорание (полное или частичное) одного или нескольких поршней;
- выход из строя перемычек между кольцами;
- изгиб шатуна;
- подгорание тарелок клапанов.
Это обусловлено тем, что при возникновении этого явления электронный блок управления не будет предпринимать мер по ее устранению. Поэтому ни в коем случае не нужно отключать его и ставить перемычку из сопротивления ведь это чревато дорогим ремонтом.
Как определить неисправность датчика детонации
При проявлении первых признаков отказа ДД, интересует логический вопрос — как проверить и определить неисправность датчика детонации. В первую очередь необходимо сказать, что проверка датчика детонации возможна не снимая его с блока цилиндров, так после демонтажа с посадочного места. Причем сначала лучше проделать несколько тестов когда датчик прикручен к блоку. Вкратце процедура выглядит так:
- установить обороты холостого хода на уровень приблизительно 2000 оборотов в минуту;
- каким-нибудь металлическим предметом (маленьким молотком, гаечным ключом) нанести один-два удара несильных (. ) по корпусу блока цилиндров в непосредственной близости от датчика (можно легонько ударить непосредственно по датчику);
- если обороты двигателя после этого упали (это будет слышно на слух), — значит, датчик исправен;
- обороты остались на прежнем уровне — необходимо выполнить дополнительную проверку.
Для проверки датчика детонации автолюбителю понадобится электронный мультиметр, способный измерять значение электрического сопротивления, а также постоянного напряжения. Самый лучший вариант проверки — с помощью осциллографа. Снятая с его помощью диаграмма работы датчика явно покажет — работоспособный он или нет.
Но так как рядовому автолюбителю доступен лишь тестер, то достаточно проверить показания сопротивления которые выдает датчик при постукивании. Диапазон изменения сопротивления находится в пределах 400 … 1000 Ом. Также в обязательном порядке необходимо провести элементарную проверку целостности его проводки — нет ли обрыва, повреждения изоляции либо короткого замыкания. Без помощи мультиметра при этом также не обойтись.
Если же проверка показала что датчик детонации топлива исправен, а ошибка о выходе сигнала датчика за пределы допустимого диапазона, то возможно стоит искать причину не в самом датчике, а в работе двигателя или коробки передач. Почему? Во всем виноваты звуки и вибрация которую ДД может воспринимать как детонирование топлива и неверно корректировать угол зажигания!