Как проверить датчик детонации

Вопрос о том, как проверить датчик детонации (в дальнейшем ДД), беспокоит многих автолюбителей, в частности, тех, кто столкнулся и ошибками ДД. На самом деле существует два основных метода проверки — механический и с помощью мультиметра. Выбор того или иного метода зависит в том числе от типа датчика, они бывают резонансные и широкополосные. Соответственно, и алгоритм проверки у них будет разный. У датчиков с помощью мультиметра измеряют значение изменяющихсясопротивления или напряжения. Также возможна дополнительная проверкаосциллографом, позволяющая подробно посмотреть на процесс срабатывания датчика.

Устройство и принцип работы датчика детонации

Устройство резонансного датчика детонации

Существует два типа датчиков детонации — резонансные и широкополосные. Резонансные в настоящее время считаются устаревшими (их в обиходе так и называют — «старые») и в новых автомобилях не используют. Они имеют один выводной контакт и форму в виде бочонка. Резонансный датчик настроен на определенную звуковую частоту, которая соответствует микровзрывам в двигателе (детонирование топлива). Однако у каждого двигателя эта частота разная, поскольку она зависит от его конструкции, диаметра поршня и так далее.

Широкополосный же датчик детонации подает на двигатель информацию о звуках в диапазоне от 6 Гц до 15 кГц (приблизительно, может быть разным у разных датчиков). А непосредственно ЭБУ уже принимает решение о том, является ли конкретный звук микровзрывом или нет. Такой датчик имеет два вывода и его чаще всего устанавливают на современные автомобили.

Датчики двух типов

Основу конструкции широкополосного датчика детонации составляет пьезоэлемент, который преобразует механическое воздействие, возлагаемое на него, в электрический ток с определенными параметрами (обычно считывается изменяющееся при этом напряжение тока, подаваемое на электронный блок управления двигателем, ЭБУ). Также в конструкцию датчика входит так называемый утяжелитель, необходимый для увеличения механического воздействия.

Широкополосный датчик имеет два выводных контакта, на которые, собственно, и подается измеряемое напряжение от пьезоэлемента. Значение этого напряжения подается на ЭБУ и на его основании блок управления принимает решение о том, имеет ли место в данный момент детонация или нет. При определенных условиях может сформироваться ошибка датчика, о чем ЭБУ сообщает водителю, активируя на приборной панели контрольную лампу Check Engine. Существует два основных метода проверки датчика детонации, причем это можно делать как с его демонтажем, так и не снимая датчик с места установки на блоке ДВС.

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 демонтажем 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, потери 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.

Измерение сопротивления

Датчики детонации, как резонансные, так и широкополосные можно проверять путем замера изменения внутреннего сопротивления в динамическом режиме, то есть, в процессе их работы. Процедура измерения и условия проведения полностью аналогичны описанному выше измерению напряжения.

Отличие состоит только в том, что мультиметр включается не в режим измерения напряжения, а в режим замера значения электрического сопротивления. Диапазон измерений — приблизительно до 1000 Ом (1 кОм). В спокойном (бездетонационном) состоянии значения электрического сопротивления будет равно приблизительно 400…500 Ом (точное значение будет отличаться у всех, даже одинаковых по модели, датчиков). Измерение широкополосных датчиков нужно выполнять, присоединив щупы мультиметра к выводам датчика. Далее постучать либо по самому датчику либо в непосредственной близости с ним (по месту его крепления в двигателе, или, если он демонтирован, то положить его на металлическую поверхность и ударить по ней). При этом внимательно следить за показаниями тестера. В момент стука значение сопротивления будет кратковременно возрастать и возвращаться обратно. Обычно сопротивление возрастает до 1…2 кОм.

Как и в случае с измерением напряжения необходимо следить, что значение сопротивления возвращалось к его исходному показателю, а не зависало. Если этого не происходит и сопротивление остается высоким — значит, датчик детонации неисправен и его следует заменить.

Что касается старых резонансных датчиков детонации, то измерение их сопротивления происходит аналогично. Один щуп нужно подсоединить на выходной контакт, а другой — на входное крепление. Обязательно нужно обеспечить качественный контакт! Далее с помощью гаечного ключа или маленького молотка нужно несильно ударить по корпусу датчика (его «бочонку») и параллельно смотреть на показания тестера. Они должны увеличиваться и возвращаться к исходным значениям.

Стоит отметить, что измерение значения сопротивления некоторые автомеханики считают более приоритетным, чем измерение значения напряжения при диагностике датчика детонации. Как указывалось выше, изменения напряжения при работе датчика очень мало и составляет буквально несколько милливольт, в то время как изменение значения сопротивления измеряется в целых Омах. Соответственно, не всякий мультиметр в состоянии зафиксировать столь малый перепад напряжения, а вот изменение сопротивления — практически каждый. Но, по большому счету, это не имеет значения и можно выполнить два теста последовательно.

Проверка датчика детонации на электрической колодке

Существует еще один метод проверки датчика детонации, не снимая его с посадочного места. Для этого нужно использовать штекер ЭБУ. Однако сложность данной проверки состоит в том, что нужно знать, какие именно гнезда в колодке соответствуют датчику, ведь у каждой модели автомобиля электрическая схема индивидуальна. Поэтому данную информацию (номер пина и/или колодки) необходимо дополнительно уточнить в мануале или на специализированных ресурсах в интернете.

Нужно подсоединиться к известным пинам на колодке

Суть проверки сводится к тому, чтобы измерить значение подаваемых датчиком сигналов, а также проверить целостность электрической/сигнальной цепи до блока управления. Для этого в первую очередь нужно снять колодку с блока управления двигателем. На колодке нужно найти два искомых контакта, к которым необходимо подсоединить щупы мультиметра (если щупы не влазят, то можно воспользоваться «удлинителями» в виде гибких проводов, главное — обеспечить хороший и прочный контакт). На самом приборе нужно включить режим для измерения постоянного напряжения с пределом в 200 мВ. Далее нужно аналогично описанному выше методу постучать где-нибудь в непосредственной близости от датчика. При этом на экране измерительного прибора можно будет увидеть, что значение выходного напряжения изменяется скачкообразно. Дополнительным преимуществом использования данного метода является то, что если фиксируется изменение напряжения, то проводка от ЭБУ к датчику гарантировано целая (нет обрыва или повреждения изоляции), а контакты в порядке.

Также имеет смысл проверить состояние экранирующей оплетки сигнального/питающего провода, идущего от ЭБУ к датчику детонации. Дело в том, что со временем или под механическим воздействием она может повредиться, а ее эффективность, соответственно, уменьшиться. Поэтому в проводах могут появиться гармоники, которые выдает не датчик, а появляющиеся под воздействием посторонних электрических и магнитных полей. А это может привести к принятию блоком управления ложных решений, соответственно, двигатель будет работать не в оптимальном режиме.

Обратите внимание, что описанные выше методы с измерением напряжения и сопротивления показывают лишь то, что датчик работоспособен. Однако в некоторых случаях важны не само наличие указанных скачков, а их дополнительные параметры.

Как определить неисправность с помощью диагностического сканера

В ситуации когда наблюдаются симптомы отказа работы датчика детонации и при этом горит лампочка двигателя, то узнать в чем именно причина немного проще, достаточно считать код ошибки. Если проблемы в цепи его питания — фиксируется ошибка P0325, а при повреждении сигнального провода — P0332. При замыкании проводов датчика либо плохом его креплении могут устанавливаться и другие коды. И чтобы это узнать достаточно обычного, даже китайского диагностического сканера имеющего 8-ми битный чип и совместимость с автомобилем (что не всегда может быть).

Когда же наблюдается детонация, снижение мощности, нестабильная работа при ускорении, то определить действительно ли такие проблемы возникли из-за неисправности ДД можно лишь с помощью сканера OBD-II который способен считывать показатели работы датчиков систем в режиме реального времени. Хорошим вариантом для такой задачи является Scan Tool Pro Black Edition.

При проверке работы датчика детонации сканером необходимо смотреть показатели относительно пропусков зажигания, длительность впрыска, оборотов двигателя, его температуры, напряжения на датчике и угла опережения зажигания. Сравнив эти данные с теми, что должны быть на исправном автомобиле, можно сделать вывод меняет ли ЭБУ угол и установил его поздним для всех режимов работы двигателя. УОЗ меняется в зависимости от режима работы, используемого топлива, двигателя авто, но главный критерий — он не должен иметь резких скачков.

УОЗ на холостом ходу

УОЗ при 2000 об/мин

Проверка датчика детонации осциллографом

Существует еще один метод проверка ДД — с помощью осциллографа. Проверку работоспособности без демонтажа в данном случае вряд ли получится выполнить, поскольку обычно осциллограф — это стационарный прибор и нести его в гараж не всегда имеет смысл. Наоборот, снять датчик детонации с двигателя не представляет больших сложностей и занимает несколько минут.

Проверка в данном случае аналогична описанным выше. Для этого нужно два щупа осциллографа подсоединить к соответствующим выводам датчика (удобнее проверять широкополосный, двухвыводной, датчик). Далее, после выбора режима работы осциллографа с его помощью можно посмотреть на форму амплитуды сигнала, исходящего от диагностируемого датчика. В спокойном режиме это будет прямая линия. Но если по датчику наносить механические удары (не очень сильные, чтобы не повредить его), то вместо прямой линии прибор покажет всплески. И чем сильнее будет удар — тем больше амплитуда.

Естественно, что если амплитуда сигнала в процессе нанесения ударов не меняется — значит, скорее всего, датчик вышел из строя. Однако лучше продиагностировать его дополнительно, измерив выходные напряжение и сопротивление. Также помните, что всплеск амплитуды должен быть кратковременный, после чего амплитуда сокращается до нуля (на экране осциллографа будет прямая линия).

Нужно обращать внимание на форму сигнала от датчика

Однако даже если датчик детонации и отработал и выдал какой-то сигнал, то на осциллографе необходимо внимательно изучить его форму. В идеале она должна быть в форме толстой иглы с одним острым ярко выраженным концом, а фронт (бока) всплеска должны быть гладкими, без зазубрин. Если картина такая — значит, датчик в полном порядке. Если же импульс имеет несколько пиков, а его фронта имеют зазубрины, то такой датчик лучше заменить. Дело в том, что, скорее всего, в нем уже очень состарился пьезоэлемент и он выдает некорректный сигнал. Ведь эта чувствительная часть датчика со временем и под действием вибрации и высоких температур постепенно выходит из строя.

Таким образом, диагностика датчика детонации осциллографом — наиболее достоверная и полная, дающая максимально подробную картину о техническом состоянии устройства.

Как еще можно проверить ДД

Существует еще один, достаточно простой, метод проверки датчика детонации. Он заключается он в том, что при работающем на холостых оборотах двигателе со скоростью приблизительно 2000 об/мин или чуть выше с помощью гаечного ключа или небольшого молотка наносят удар где-нибудь в непосредственной близости от датчика (однако бить прямо по блоку цилиндров не стоит, чтобы не повредить его). Датчик воспринимает этот удар как детонацию и передает соответствующую информацию на ЭБУ. Блок управления в свою очередь, снижает обороты двигателя, что можно без труда услышать на слух. Однако помните, что этот метод проверки работает не всегда! Соответственно, если в такой ситуации обороты снизились, значит, датчик в порядке и дальнейшую проверку можно не проводить. Но если обороты остались на прежнем уровне — нужно провести дополнительную диагностику одним из указанных выше методов.

На некоторых автомобилях алгоритм работы датчика детонации сопряжен с информацией о положении коленчатого вала. То есть, ДД работает не постоянно, а лишь когда коленвал находится в определенном положении. Порой такой принцип работы приводит к проблемам в диагностике состояния датчика. Это является одной из причин того, что обороты не будут падать на холостом ходу просто от того, что по датчику или рядом с ним был нанесен удар. Кроме этого, ЭБУ принимает решение о возникшей детонации не только на основании лишь информации от датчика, но и учитывая дополнительные внешние факторы, такие как температуру двигателя, его обороты, скорость движения машины и некоторые другие. Все это заложено в программы, по которым работает ЭБУ.

В таких случаях проверить датчик детонации можно следующим образом… Для этого нужен стробоскоп, чтобы с его помощью на запущенном двигателе добиться положения «стояния» ремня ГРМ. Именно в этом положении срабатывает датчик. Далее гаечным ключом или молоточком (для удобства и чтобы не повредить датчик можно использовать деревянную палочку) нанести несильный удар по датчику. Если ДД исправен — ремень немного дернется. Если же этого не произошло — датчик, скорее всего, неисправен, необходимо выполнить дополнительную диагностику (замер напряжения и сопротивления, наличие короткого замыкания).

Также в некоторых современных машинах имеется так называемый «датчик неровных дорог», который работает в паре с датчиком детонации и при условии, когда машину сильно трясет позволяет исключить ложное срабатывание ДД. То есть, при определенных сигналах от датчика неровных дорог блок управления двигателем игнорирует срабатывания от датчика детонации по определенному алгоритму.

В корпусе датчика детонации кроме пьезоэлемента имеется резистор. В некоторых случаях он может выйти из строя (перегореть, например, от высокой температуры или плохой пайки на заводе-изготовителе). Электронный блок управления воспримет это как обрыв проводов или короткое замыкание в цепи. Теоретически такую ситуацию можно исправить, если подпаять возле ЭБУ резистор с аналогичными техническими характеристиками. Один контакт нужно припаять к сигнальной жиле, а второй — к «массе». Однако проблема в данном случае состоит в том, что значения сопротивления резистора не всегда известны, да и паять не совсем удобно, а то и невозможно. Поэтому проще всего купить новый датчик установить его вместо вышедшего из строя устройства. Также подпайкой дополнительного сопротивления можно изменить показания датчика и установить вместо рекомендованного производителем устройства аналог с другой машины. Однако, как показывает практика, такой самодеятельностью лучше не заниматься!

Заключительный итог

Напоследок пару слов об установке датчика после его проверки. Помните, что металлическая поверхность датчика обязательно должна быть чистой, на ней не должно быть мусора и/или ржавчины. Почистите эту поверхность перед установкой. Аналогично с поверхностью на посадочном месте датчика на корпусе двигателя. Также нужно выполнить его профилактическую очистку. Контакты датчика также в профилактических целях можно смазать WD-40 или ее аналогом. А вместо традиционного болта, с помощью которого крепится датчик к блоку двигателя, лучше использовать более надежную шпильку. Она плотнее крепит датчик, не ослабляет крепление и не раскручивается со временем под действием вибрации.