Kontrola snímače klepání, za co je zodpovědný, jak funguje a jeho poruchy – Lada 21112, 1,6 l, 2007 | pozorování | JÍZDA2

Optimální provoz motoru automobilu do značné míry závisí na normálním spalování paliva ve válcích. K tomu musí být splněny minimálně dvě podmínky – kvalitní palivo a správně nastavené časování zapalování. Splnění těchto podmínek zajišťuje maximální výkon a racionální spotřebu. Pokud ale některá podmínka není splněna, pak hrozí detonace. Senzor klepání pomáhá vyřešit tento problém mnoha způsoby.

Co je detonační hoření a jeho důsledky

Detonace motoru je nekontrolované spalování směsi vzduchu a paliva ve válcích, což vede k „miniexploze“. Při běžném spalování paliva je rychlost šíření plamene asi 30 m/s, při detonaci se však výrazně zvyšuje a může již dosáhnout 2 000 m/s. Takové zatížení válců a skupiny pístů může vést k vážnému poškození již po 5–6 tisících kilometrech. K prevenci a kontrole tohoto jevu se používá snímač klepání.

Co určuje vzhled detonace

Vzhled detonačního spalování je často založen na třech hlavních faktorech:

1. Kvalita benzínu a oktanové číslo. Čím vyšší je oktanové číslo, tím větší je jeho odolnost proti výbuchu.
2. Konstrukční vlastnosti motoru, které jsou vyjádřeny v geometrii spalovací komory, kompresním poměru směsi vzduch-palivo, poloze zapalovacích svíček atd.
3. Provozní podmínky motoru. V tomto případě má vliv aktuální zatížení motoru, karbonové usazeniny a stupeň opotřebení motoru jako celku.

Zařízení a princip činnosti snímače klepání

Jak již bylo zmíněno výše, senzor se používá k zabránění detonace změnou časování zapalování a návratem systému k řízenému spalování směsi. Používá se u vstřikovacích motorů.

Během detonačního spalování se do motoru přenášejí silné vibrace. Snímač je navržen tak, aby tyto vibrace detekoval a převáděl je na elektrický impuls.

Mezi jeho hlavní prvky patří:

• piezokeramický snímací prvek;
• ocelové závaží;
• regulační rezistor;
• izolátor.

Uvnitř pouzdra je piezoelektrický prvek připojen k vodičům, které vedou ke kontaktům a ocelovému závaží. Na výstupu je nastavovací odpor. Při vibracích závaží působí na piezoelektrický prvek, čímž zvyšuje elektrický impuls.

Snímač je instalován na skříni bloku motoru. Obvykle se nachází mezi druhým a třetím válcem. Protože motor má svou vlastní provozní hladinu vibrací, začíná pracovat v rozsahu hluku 30-75 Hz.

Tato poloha senzoru umožňuje přesnější nastavení činnosti všech válců. Je také umístěn v oblasti nejpravděpodobnějšího šíření detonace. Činnost senzoru detonace zahrnuje následující fáze:

1. Mechanické vibrace vytvářejí na piezoelektrickém prvku elektrické napětí, které se s jejich zvyšováním zvyšuje.
2. Když napětí dosáhne prahové úrovně, senzor vyšle signál o potřebném nastavení úhlu časování zapalování.
3. Řídicí jednotka motoru optimalizuje přívod paliva a urychluje zapalování.
4. V důsledku toho se motor vrátí do normálního provozu s řízeným spalováním směsi.

Druhy senzorů

Existují dva typy snímačů klepání:

1. Širokopásmové připojení
2. Rezonanční.

Nejběžnější jsou širokopásmové snímače klepání, jejichž konstrukce a princip činnosti byly popsány výše. Zpravidla mají kulatý tvar s otvorem uprostřed pro uchycení k bloku.

Rezonanční jsou obdobou snímačů tlaku oleje s montáží ve formě závitového šroubení. Jsou naladěny nikoli na úroveň vibrací, ale na frekvenci mikrovýbuchů ve spalovací komoře. Pokud jsou detekovány, je do regulátoru přenesen elektrický signál. Každý motor má svou vlastní frekvenci mikrovýbuchů, která do značné míry závisí na průměru pístů.

Příznaky

Pokud je senzor vadný, na přístrojové desce se obvykle zobrazí signál „Check Engine“. Kontrolka poruchy může svítit nepřetržitě nebo se periodicky objevovat s rostoucím zatížením. Vadný senzor obecně neovlivňuje další provoz motoru, ale v případě potřeby nebude schopen plnit svou funkci.

Další příznaky mohou naznačovat poruchu senzoru:

• motor se rychle přehřívá i při nízkých venkovních teplotách;
• snížení výkonu a dynamiky;
• zvýšená spotřeba paliva;
• Na zapalovacích svíčkách se objevují silné usazeniny uhlíku.

Jak zkontrolovat snímač klepání

Pokud se objeví výše uvedené příznaky, vyplatí se zkontrolovat senzor. Pokud nemáte čas nebo chuť jít do servisu, můžete to udělat sami. K tomu budete potřebovat multimetr. Na něm je třeba nastavit kontrolovaný odpor na přibližně 2 kOhm. Při připojování senzoru k zařízení můžete vidět jeho pracovní odpor. Poté je třeba lehce poklepat klíčem nebo kladivem na tělo senzoru. Pokud se hodnota odporu v tomto bodě zvýší, pak senzor funguje správně.

Snímač klepání je jednoduchá, ale důležitá součást elektronického systému řízení motoru automobilu. Ovlivňuje plynulý chod motoru, dynamiku a výkon. Jeho závadu lze snadno zjistit a v případě potřeby vyměnit.

U benzinového spalovacího motoru za určitých okolností dochází ke kovovému klepání. “Prsty se klepou,” říkají někteří řidiči. Ve skutečnosti se tento jev nazývá detonace a jeho výskyt je krajně nežádoucí, protože může vést k poruše motoru kvůli obrovské rychlosti šíření čela plamene (více než 2000 m/s) a vysokému rázovému zatížení stěn válců, píst a hlava bloku. Pro sledování úrovně nebezpečí je na bloku válců instalován snímač klepání.

Jedná se o akcelerometr, tedy zařízení, které vnímá a přeměňuje energii mechanických vibrací bloku válců na elektrické impulsy. Snímač klepání nepřetržitě vysílá signály do elektronické řídicí jednotky motoru a elektronika reaguje změnou kvalitativního složení pracovní směsi a časování zapalování. Toto zařízení také pomáhá dosáhnout hospodárnějšího provozu a vyvinout maximální výkon motoru.

Co určuje pravděpodobnost detonace?
Jak často se tento jev může objevit, závisí na třech hlavních faktorech.

V první řadě je pravděpodobnost výskytu ovlivněna chemickým složením benzínu, přesněji jeho oktanovým číslem. Čím je vyšší, tím je vůči tomuto jevu odolnější.
Druhým faktorem, který neméně ovlivňuje, jsou konstrukční vlastnosti motoru, a to kompresní poměr, tvar spalovacího prostoru, umístění zapalovacích svíček, tvar korunky pístu atd. Například motor s vyšším kompresním poměrem je náchylnější k detonaci a vyžaduje vysokooktanový benzín. Jinak proč výrobci píšou minimální přípustné oktanové číslo na poklop plynové nádrže?
Třetím faktorem jsou provozní podmínky motoru. Pravděpodobnost detonace je ovlivněna složením pracovní směsi, zatížením, zvoleným převodem a karbonovými usazeninami.
Jak funguje senzor klepání
Princip činnosti snímače je založen na piezoelektrickém jevu. Toto zařízení je piezoelektrická deska umístěná v pouzdře, na jejímž koncích se v případě detonace objeví napětí. S rostoucí amplitudou a frekvencí mechanických vibrací motoru se zvyšuje napětí.

zařízení snímače klepání

Existuje určitá bezpečnostní prahová hodnota, pokud ji napětí překročí, elektronická řídicí jednotka vydá příkaz ke snížení časování zapalování.

Selhání snímače klepání
Pokud dojde k poruše snímače klepání, rozsvítí se kontrolka na palubní desce. Motor stále běží a vy můžete řídit auto. Na logickou otázku „proč je tedy potřeba tento senzor?“ je odpověď následující.

U starších vozů, které nebyly vybaveny elektronickou řídicí jednotkou, se časování zapalování nastavovalo ručně otočením uzávěru rozdělovače zapalování. To umožnilo upravit činnost zapalovacího systému v závislosti na oktanovém čísle benzínu, které se může na různých čerpacích stanicích velmi lišit. Moderní motor má jinou konstrukci rozdělovače, jeho kryt je pevný, takže tuto funkci plní ECU. Pokud tedy selže snímač klepání, nelze nastavit časování zapalování.

Selhání snímače klepání ovlivňuje dynamiku a účinnost motoru. Princip činnosti elektronické řídicí jednotky je takový, že pokud dojde k poruše snímače, nastaví zapalování z bezpečnostních důvodů záměrně později, aby se vyloučila možnost zničení motoru. Výsledkem je, že pohonná jednotka funguje, ale začíná spotřebovávat mnohem více paliva a dynamika vozu se zhoršuje. Druhý je patrný zejména při zvýšené zátěži.

Kontrola snímače klepání
Hlavní příznaky naznačující, že toto zařízení je vadné:

pokles výkonu;
zhoršení charakteristik zrychlení a prudké zvýšení „chuti“ motoru;
kouřový výfuk.
Současně se na panelu rozsvítí kontrolka poruchy motoru. Navíc může hořet neustále nebo se krátce rozsvítit při zvýšení zátěže.

jak zkontrolovat snímač

Ne vždy je možné mít po ruce skener, který dokáže přečíst a rozluštit chybový kód. Dostat se na čerpací stanici také není vždy možné. Vyvstává otázka: jak sami zkontrolovat snímač klepání? Nástroje, které potřebujete, jsou digitální multimetr.

Nejprve je nutné zjistit, jaký odpor by měl mít pracovní snímač na konkrétním modelu auta nebo motoru, protože tato hodnota je u všech výrobců jiná. Pokud se liší od normálu, je nutná výměna.

Můžete také zkontrolovat napětí na elektrických kontaktech snímače odpojením napájecího konektoru snímače a jeho vyjmutím z motoru. Poté se multimetr přepne do režimu měření napětí v milivoltech, jeho kladná sonda je připojena k signálnímu kontaktu a záporná sonda je připojena k zemi snímače (otvor, kterým prochází upevňovací šroub motoru).

Kontrola senzoru klepání zahrnuje držení senzoru s připojenými sondami v dlani, kterou je pak potřeba lehce poklepat na nějaký povrch. Při nárazu by měl multimetr detekovat výskyt napětí (obvykle je to asi 30-40 mV). Princip je jednoduchý: čím silnější náraz, tím větší rozdíl potenciálů mezi elektrodami vznikne. Vzhledem k tomu, že napětí je nízké, ne každé zařízení je schopno jej změřit, proto se musíte nejprve ujistit, že měřicí zařízení, které máte k dispozici, je pro taková měření navrženo. Úplná absence rozdílu potenciálů znamená, že snímač klepání je vadný.