Датчик детонации является важным компонентом электронной системы управления двигателем. Его функция – определить наличие детонации в двигателе и отправить сигнал в ЭБУ двигателя. Существует два обычных датчика детонации: один – магнитострикционный датчик детонации, а другой – пьезоэлектрический датчик детонации.
Датчик детонации обычно устанавливается непосредственно на внешней стороне блока цилиндров, но в некоторых случаях он располагается под впускным коллектором.
Форма и конструкция магнитострикционного датчика детонации показаны на следующем рисунке. В нем расположены постоянные магниты, ферромагнитные железные сердечники, возбуждаемые постоянными магнитами, и катушки вокруг железных сердечников. Но как работает датчик детонации? Его принцип работы таков: когда блок цилиндров двигателя вибрирует, датчик резонирует с двигателем на частоте около 7 кГц, магнитная проницаемость железного сердечника из ферромагнитного материала изменяется, а также плотность магнитного потока постоянного магнита, проходящего через железный сердечник, изменяется, тем самым генерируя индуцированную электродвижущую силу в обмотках вокруг железного сердечника и передавая этот электрический сигнал в ЭБУ.
Рисунок: форма и конструкция магнитострикционного датчика детонации. 1. обмотка 2. железный сердечник 3. оболочка 4. постоянный магнит.
Рисунок: состав магнитострикционного датчика детонации. 1. магнитомягкая втулка 2. клемма 3. пружина 4. корпус 5. постоянный магнит 6. обмотка 7. магнитострикционный стержень 8. электрический изолятор.
Блок-схема пьезоэлектрического датчика детонации представлена на следующем изображении. Пьезоэлектрические датчики детонации используют для работы пьезоэлектрический эффект кристаллического или керамического поликристалла, а некоторые также используют эффект пьезоэлектрического сопротивления легированного кремния. Корпус датчика снабжен пьезоэлектрическими элементами, грузами и подводящими проводами. Принцип его работы таков: когда блок цилиндров двигателя вибрирует и вибрация передается на корпус датчика, между корпусом и противовесом происходит относительное движение, и давление на пьезоэлектрический элемент, находящийся между двумя, изменяется, что приводит к появлению напряжения. ЭБУ обнаруживает это напряжение и оценивает интенсивность детонации по его значению.
Рисунок: структурная схема пьезоэлектрического датчика детонации. 1. свинец 2. груз 3. Пьезоэлемент.
Назначение датчика детонации в следующем.
- Установлен на блоке цилиндров для обнаружения состояния дефлаграции двигателя и передачи данных в ЭБУ для регулировки угла опережения зажигания в соответствии с сигналом. Основным компонентом является пьезоэлектрический керамический кристалл, а винт заставляет блок инерционного груза прижимать деталь пьезоэлектрического керамического кристалла
- При возникновении детонации волна давления детонации сжимает и деформирует лист пьезоэлектрического керамического кристалла через инерционный противовес и генерирует сигнал напряжения гораздо большего, чем время отсутствия возгорания. Чтобы избежать ошибок в оценке, вызванных помехами, интервал оценки устанавливается в соответствии со временем зажигания
- Датчик детонации может обнаруживать детонацию тремя способами: давлением в цилиндре, вибрацией блока двигателя и шумом сгорания. При детонации двигателя датчик генерирует соответствующий электрический сигнал и отправляет его на электронный контроллер, чтобы электронный контроллер мог устранить возгорание двигателя, задержав зажигание
- Датчики детонации бывают преимущественно магнитострикционными и пьезоэлектрическими. Рабочая температура магнитострикционного датчика детонации составляет от -40°C до 125°C, а диапазон частот составляет 510 кГц. Пьезоэлектрический датчик детонации имеет чувствительность 200 мВ/г на центральной частоте 5,417 кГц и хорошую линейность при амплитуде 0,1g-10g
Датчик детонации, во втором простом и подробном объяснении для невежественных механиков, представляет собой ухо компьютера в автомобиле, позволяющее прослушивать любые необычные пульсации, которые могут нанести вред двигателю, и проверять, работает ли двигатель должным образом. По сути, датчик детонации представляет собой микрофон и улавливает «детонацию искры», то есть состояние внутри двигателя, при котором топливо начинает сгорать раньше, чем должно.
© digitrode.ru