Датчик детонации (ДД) Приора: признаки неисправности элемента и способы устранения

В процессе функционирования двигателя не исключается возникновение такого негативного процесса, как детонация. Она проявляется в виде взрывного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах мотора. Если в нормальном режиме скорость распространения пламени составляет 30 м/с, то при детонационных нагрузках этот процесс протекает в сто раз быстрее. Такое явление является опасным для двигателя, и способствует развитию серьезных проблем. Чтобы снизить вероятность возникновения детонации ДВС, в конструкции современных автомобилей используется специальный датчик. Он называется детонационным (в народе его называют ухом), и служит для информирования ЭБУ о возникновении детонационных процессов. На основании получаемых сведений, контроллер принимает соответствующее решение о нормализации подачи топлива и корректировке угла зажигания. На Приоре также используется датчик детонации, контролирующий работу двигателя. При его выходе из строя или некорректной работе, снижается ресурс ЦПГ (цилиндропоршневой группы), поэтому уделим внимание вопросу устройства, принципа действия, а также способам проверки и замены датчика детонации на Приоре.

Детонация двигателя: что это за процесс и особенности его проявления

С явлением детонации знакомы многие, кто ездил на Жигулях и Москвичах, и заправлял их бензином марки АИ-76 вместо положенного А-80. В итоге детонационный процесс не заставлял себя долго ждать, и проявлялся преимущественно после выключения зажигания. Мотор при этом продолжал функционировать, и вызывал удивление и даже смех на лице у неопытного водителя. Однако хорошего в таком явлении мало, ведь при таком процессе очень быстро изнашивается ЦПГ, что приводит к снижению ресурса двигателя, и как следствие, появляются его неисправности.

На современных инжекторных автомобилях детонация также возникает, и не только по причине заливания в бак некачественного или не соответствующего топлива. Причинами возникновения такого процесса являются разные факторы, и прежде, чем ознакомимся с ними, узнаем, что же такое эффект детонации двигателя, и почему же он так опасен.

Детонацией называется такое явление, при котором происходит самопроизвольное воспламенение смеси в камере сгорания без подачи искры свечей зажигания. Итог такого процесса — нестабильная работа мотора, а последствия не заставляют себя долго ждать, и при частом возникновении такого эффекта, вскоре могут начаться проблемы с двигателем. Под удар при таком процессе попадает не только ЦПГ, но и газораспределительный механизм.

Для предотвращения продолжительного протекания этого процесса, в конструкции современных инжекторных автомобилей используется датчик детонации. Он представляет собой некий шумоулавливатель, передающий информацию о ненормальной работе мотора электронному блоку управления. Далее ЭБУ принимает соответствующее решение о возможности оперативного устранения проблемы.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Высокая степень сжатия в цилиндрах — зачастую возникает при сильной закоксованности цилиндров двигателя. Чем больше нагара на стенках цилиндров, тем выше вероятность развития детонационных нагрузок.
6. 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).

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.

Как определить неисправность датчика детонации на Приоре

Возвращаясь к нашей Приоре, необходимо отметить, что довольно часто автовладельцы сталкиваются с неисправностью датчика детонации Причины могут быть самые разные, и определить их вполне реально самостоятельно.

На Приоре выявить неисправность ДД можно по таким признакам:

1. На панели приборов загорается индикация Check Engine.
2. При неисправности датчика, ЭБУ будет стремиться откорректировать УОЗ, что в итоге негативно отразится на работе двигателя. Это будет проявляться в виде снижения динамики и мощности, а также повышении расхода топлива. Из выхлопной трубы обнаруживается черный дым. При проверке свечей выявляется наличие черного нагара на электродах.
3. На бортовом компьютере БК высвечиваются соответствующие коды ошибок.

Именно благодаря этим кодам, автовладелец может не только выявить неисправность устройства. Ведь нестабильная работа мотора может возникнуть по разным причинам (не только из-за неисправности ДД), а соответствующие коды указывают на конкретное место, откуда возникают перебои в двигателе.

При неисправности датчика детонации на Приоре высвечиваются следующие коды ошибок на БК:

• Р0325 — отсутствие сигнала от ДД.
• Р0326 — показания ДД выше допустимых параметров;
• Р0327 — слабый сигнал от датчика детонации;
• Р0328 — сильный сигнал ДД.

Ориентируясь на эти ошибки, следует незамедлительно прибегнуть к проверке датчика, поиску причины его неисправности, а также замене в случае необходимости.

Где на Приоре установлен датчик детонации и как к нему добраться

На автомобилях ВАЗ-2170 Приора с 8 и 16-ю клапанными двигателями устанавливается датчик детонации. При его выходе из строя, мотор будет функционировать, но в аварийном режиме. Знать, где на Приоре стоит датчик детонации необходимо для того, чтобы иметь возможность оценки его состояния, а также снятия с последующей проверкой и заменой. На Приоре он установлен в передней части блока цилиндров между вторым и третьим цилиндрами рядом со щупом проверки уровня масла в двигателе. Доступ к устройству осложняется за счет патрубка вентиляции картерных газов.

На фото выше показано место его расположения и вешний вид устройства.

Деталь имеет простую конструкцию, и перед тем, как прибегнуть к его проверке, следует изучить внутреннее устройство и принцип работы.

Виды датчиков детонации: конструктивные особенности и принцип работы

На инжекторных автомобилях выставить угол опережения зажигания вручную невозможно, так как за этот процесс отвечает электроника. Соответствующая величина опережения зависит от разных факторов. ЭБУ собирает информацию со всех датчиков, и на основании их показаний, а также режима работы ДВС, корректирует УОЗ и состав ТВС.

Чтобы предотвратить продолжительное протекание процесса детонации, используется датчик. Он подает соответствующий сигнал на ЭБУ, в результате чего последний имеет возможность корректировки угла опережения зажигания. Какой же сигнал подает устройство на ЭБУ, и каким образом он фиксирует нестабильную работу ДВС, выясним далее.

Перед тем, как разобраться с особенностью функционирования ДД, необходимо сообщить о том, что такие устройства бывают двух вариантов исполнения:

• резонансные или частотные;
• широкополосные или пьезокерамические.

На автомобилях марки Приора устанавливаются широкополосные датчики детонации. Принцип их работы основывается на пьезоэлектрическом эффекте. Суть его в том, что при сжатии пластинок, формируется электрический импульс. Ниже представлена схема работы широкополосного датчика.

Принцип работы такого устройства заключается в следующем:

1. При запущенном двигателе, датчик формирует сигнал с определенной частотой и амплитудой, фиксируемый ЭБУ. На основании этого сигнала, контроллер понимает, что датчик исправно функционирует.
2. При возникновении детонации, двигатель начинает вибрировать и «цокотеть», что приводит к увеличению амплитуды и частоты вибраций.
3. Под воздействием колебаний и сторонних звуков, на пьезоэлектрическом чувствительном элементе наводится напряжение, передаваемое на колодку ЭБУ.
4. Контроллер на основании принимаемого сигнала, понимает, что двигатель работает с нарушениями, поэтому происходит подача сигнала на катушку зажигания, в результате чего меняется угол опережения зажигания в сторону опережения (устанавливается более позднее зажигание), чтобы предотвратить развитие опасного процесса детонации.

Ниже на фото показаны примеры датчиков широкополосного и резонансного типа.

Широкополосный датчик имеет форму шайбы с центральным отверстием и выводными контактами, посредством которых прибор соединяется с ЭБУ. Внутри корпуса расположена инерционная масса (грузик), изоляторы в виде контактных шайб, пьезокерамический элемент и контрольный резистор. Работает система следующим образом:

• при детонации двигателя, инерционная масса начинает воздействовать на пьезокерамический элемент;
• на пьезоэлементе возрастает напряжение (на Приоре до 0,6-1,2В), которое через контактные шайбы поступает на разъем, и по проводу передается к ЭБУ;
• между контактами в разъеме расположен контрольный резистор, главное предназначение которого заключается в том, чтобы контроллер не фиксировал обрыв цепи после включения зажигания (этот резистор еще называют регистратором разомкнутой цепи). Если он выходит из строя, то на БК высвечивается ошибка Р0325.

Ниже на фото описан принцип работы датчиков резонансного типа. Такие устройства используются на автомобилях, например, марки Тойота.

Определить тип датчика детонации, который установлен на автомобиле, не составит большого труда. Для этого необходимо осмотреть деталь, и по внешнему ее виду можно понять тип устройства. Если широкополосные элементы имеют вид таблетки, то изделия частотного типа характеризуются формой бочонка. Ниже на фото показан датчик частотного типа и его устройство.

Причины неисправности датчика и способы его проверки

Датчик детонации на автомобилях редко выходит из строя, и на Приоре в том числе. Однако владельцы ВАЗ-2170 могут часто обнаруживать ошибку неисправности ДД. И причинами ее возникновения могут быть следующие факторы:

1. Повреждение проводки, которая соединяет датчик с ЭБУ. В ходе эксплуатации авто может произойти повреждение изоляции, что в итоге отразится на уровне сигнала. Нормально работающий датчик выдает сигнал от 0,6 до 1,2В.
2. Окисление контактов. Устройство располагается на блоке цилиндров, и подвергается воздействию не только влаги, но и агрессивных веществ в виде моторного масла. Хотя контакт датчика герметичный, но не исключается нарушение соединения, что приводит к окислению контактов в датчике или фишке. Если провод на ДД исправен, то нужно убедиться в целостности контактов в фишке и на разъеме датчика.
3. Нарушение целостности корпуса. Он не должен иметь трещин и прочих дефектов.
4. Повреждение внутренних элементов. Случается крайне редко, и убедиться в пригодности устройства можно тестовым способом. Из строя могут выйти пьезокерамический элемент или резистор. Для этого понадобится выполнить проверку датчика.
5. Недостаточно надежное соединение датчика с головкой блока цилиндров. Рекомендуется обратить внимание на этот пункт всем владельцам автомобилей Приора, у которых на БК формируется ошибка Р0326. Устройство фиксируется при помощи болта, который имеет укороченную резьбу. Эта резьба не упирается торцевой частью в блок, поэтому и вибраций от блока при нормально работающем моторе недостаточно для выработки минимально-допустимого сигнала величиной 0,6В. Как правило, фиксируемый датчик таким болтом выдает пониженное напряжение 0,3-0,5В, отчего и возникает ошибка Р0326. Исправить проблему можно путем замены болта шпилькой соответствующего размера.

Рассмотрев основные признаки неисправности датчика детонации на Приоре, следует прибегнуть к его проверке на исправность. Для этого понадобиться вооружиться мультиметром. Способ проверки устройства достаточно простой, и гораздо сложнее снять датчик с автомобиля, чем произвести проверку на его пригодность. Проверка выполняется следующим образом:

1. Установленный на автомобиле датчик. Проверить устройство можно не снимая его, что особенно актуально для авто Приоры с 16-клапанными двигателями, где доступ к устройству ограничен. Для проверки датчика необходимо выполнить следующие действия: подобраться к датчику, чтобы иметь возможность наносить удары по нему или рядом. Просим помощника запустить двигатель, после чего наносим удары металлическим предметом по датчику. В результате должен измениться звук работы мотора, который свидетельствует о том, что ЭБУ выставил более позднее зажигание. Если такие изменения прослеживаются, значит, устройство исправно, и пригодно к эксплуатации. Это также свидетельствует об исправности цепи датчика.
2. Проверка напряжения на снятом с автомобиля датчике. К его выводам подключить щупы мультиметра, и перевести прибор в режим измерения напряжения 200 мВ. Это нужно для того, чтобы зафиксировать напряжение на устройстве. Далее слегка ударяем по металлической части датчика стальным предметом (или нажимаем на металлическую часть пальцами), и наблюдаем за показаниями. Их изменения говорят о пригодности устройства.
3. Проверка сопротивления. Исправный ДД на Приоре и другие модели ВАЗ имеет сопротивление, которое равняется бесконечности, что вполне нормально, так как в нерабочем состоянии пьезоэлементы не соединяются с контактными шайбами. Подключаем прибор к выводам ДД, выставив режим измерения в МОм, и производим замеры. В нерабочем положении значение будет стремится к бесконечности (на приборе 1), а если начать воздействовать на датчик, сжимая его или ударяя металлическим ключом, то сопротивление будет меняться, и составлять 1-6 МОм. Важно понимать, что датчики для других автомобилей имеют другую величину сопротивления.
4. Проверка состояние проводов и контактов фишки. Проверяется визуально, и если обнаруживается повреждение изоляции, то необходимо заменить фишку.
5. Проверка исправности цепи. Для этого необходимо вооружиться мультиметром с режимом прозвонки, и прозвонить провода от фишки к клеммам на ЭБУ. В этом поможет схема распиновки датчика детонации на Приору.
   

   Схема распиновки датчика детонации

Выше представленная схема распиновки датчика детонации Приора уместна для контроллеров марки Январь и Bosch. Если провода не повреждены, а на БК высвечивается ошибка Р0325, то это свидетельствует о выходе из строя резистора. Некоторые умельцы устраняют такую поломку путем подпайки резистора соответствующей величины между проводами перед фишкой. Однако делать этого не рекомендуется, и гораздо проще и надежнее купить новый датчик, и заменить его. Тем более, что стоимость изделия составляет 250-800 рублей (в зависимости от производителя).

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.

Как заменить крепежный болт ДД на Приоре на шпильку? Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. 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.
2. 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.
3. Вкручиваем шпильку (шпильковертом или с помощью двух гаек) в отверстие крепления датчика до упора.
4. После этого нужно установить датчик, шайбу, а затем гровер, и затянуть все это гайкой с усилием 20-25 Нм.
5. 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.

Как снять датчик детонации на Приоре для проверки и замены

Если возникла проблема с датчиком детонации на Приоре, то для его проверки или замены понадобится выполнить демонтаж. Где располагается устройство, уже известно, поэтому теперь изучим процесс проведения работ по его снятию на Приоре. Для проведения работ следует вооружиться головкой на «13», воротком и удлинителем.

На Приорах с двигателями на 8 и 16 клапанов процесс демонтажа несколько отличается. Отличие заключается в том, что на 8-клапанных Приорах снять датчик можно из подкапотного пространства. При этом немаловажно дождаться, пока остынет двигатель, чтобы не обжечься об выпускной коллектор. На Приорах с двигателями 16-клапанов процесс снятия несколько усложняется доступом к устройству. Добраться до датчика из подкапотного пространства практически нереально (особенно при наличии на авто климатической установки), поэтому работы лучше выполнять из смотровой ямы, сняв предварительно защиту при ее наличии.

Процедура снятия датчика на Приоре 8 и 16 клапанов практически идентичная, и выполняется в следующей последовательности:

1. Первоначально отсоединяем фишку от ДД. Для удобства выполнения работ рекомендуется извлечь масляный щуп, и накинуть на горловину ткань, чтобы исключить попадание внутрь посторонних предметов и загрязнений.
2. После этого вывинчивается крепежный болт или гайка головкой на «13» и трещоткой 1/4 (в зависимости от того, чем фиксируется устройство).
3.  Если работы выполняются из подкапотного пространства, тогда рекомендуется снять крепления корпуса воздушного фильтра, чтобы иметь возможность доступа к ДД.
4. Если Приора на 16 клапанов и с кондиционером, тогда однозначно работы выполняем снизу из смотровой ямы. Для удобства проведения работ, можно отсоединить патрубок вентиляции картерных газов, ослабив крепление хомута. 
5. После снятия датчика, производим соответствующие манипуляции по его проверке или замене. Перед установкой нового устройства, рекомендуется очистить поверхность на блоке двигателя от загрязнений. Сборка выполняется в порядке обратном снятию.
6. На этом процедура замены завершена. Не забываем закрепить фишку, и сбросить ошибки после замены датчика.

Видео по замене датчика детонации представлено ниже.

Датчик детонации на Приоре представляет собой важный элемент, неисправность которого приводит к некорректной работе двигателя. Кроме того, что неисправный элемент не информирует ЭБУ о развивающемся процессе детонации двигателя, так он еще и приводит к снижению мощности двигателя, потере динамики, а также увеличению расхода топлива. Важно ответственно подойти к устранению причины неисправности ДД, что вполне реально выполнить самостоятельно без помощи специалистов.

Фото использованы с сайта drive2.ru