Kde je umístěn snímač klepání auta a jakou má funkci?

Tento článek popisuje vše, co potřebujete vědět o typech, principech fungování, funkcích, diagnostických metodách a testování snímačů klepání. Budeme analyzovat příznaky vadných senzorů a poskytneme podrobné kroky a metody pro jejich detekci.

Co je detonace?

Benzínové motory používají zapalovací svíčky k zapálení směsi vzduchu a paliva. Plamen se neustále šíří směsí vzduchu a paliva.

Během šíření plamene, pokud se tlak abnormálně zvýší, se směs v některých případech sama vznítí, aniž by čekala na dosažení plamene, což způsobí okamžité explozivní hoření. Tento jev se nazývá detonace.

Zatímco běžná rychlost šíření čela plamene je asi 30 m/s, při detonaci se plamen šíří desítkykrát rychleji – až 2000 m/s.

Detonace (z francouzského détoner – „vybuchnout“ a latinského detonare – „hromovat“) je režim spalování, při kterém se látkou šíří rázová vlna.

Spalování v motoru je složitý proces, a proto vyžaduje poměrně přesnou konstrukci a řízení. Nepatrná chyba ovládání nebo abnormalita způsobí abnormální spalování. Detonace je abnormální spalování.

Jednoduše řečeno, detonace je vznícení směsi v nesprávnou dobu (obvykle dříve, než se očekávalo) na nesprávném místě.

K čemu je snímač klepání?

Jednoduše řečeno, snímače klepání (DS) jsou vibrační snímače, které se dobře hodí pro detekci strukturálních akustických vibrací. K tomu může dojít v důsledku předběžného zapálení nebo neúmyslného spálení směsi.

DD je druh mikrofonu, s jehož pomocí řídicí jednotka (ECU) „poslouchá“ motor. Snímač převádí klepání motoru na elektrický signál. Regulátor používá tento signál k potlačení detonace úpravou časování zapalování.

Jakmile je detonace detekována, ECU bude postupně zpomalovat zapalování, dokud nebude detonace opravena. Jakmile je detonace eliminována a již se nevyskytuje, ECU postupně obnoví původní časování zážehu. Toto se nazývá řízení se zpětnou vazbou a zpětnou vazbou.

Snímač klepání je tedy speciální „mikrofon“ pro ECU, který funguje jako zpětná vazba při regulaci časování zapalování.

Pokud dojde k poruše v DD, výše uvedené řízení s uzavřenou smyčkou nefunguje. Aby se zabránilo poškození způsobenému klepáním motoru, ECU uloží odpovídající chybový kód a zpomalí načasování zapalování každého válce o určitou hodnotu (Toyota zpomalí o 8°, Volkswagen o 15°). V této době se výkon a účinnost motoru sníží.

Typy snímačů, konstrukce

Existují dva typy snímačů klepání.

Úzkopásmové nebo rezonanční

Tento typ snímače je navržen tak, aby generoval napětí při oscilaci v určitém frekvenčním rozsahu. To znamená, že deska (její hmotnost, velikost, upevnění atd.) – poskytuje požadovanou úroveň napětí pouze v určitém frekvenčním rozsahu.

To vše je určeno pro pístovou skupinu motoru. Proto různé počty snímačů na různých motorech – průměr pístů je různý – snímače klepání se budou také lišit.

Širokopásmové připojení

Tyto snímače zaznamenávají vibrace v širším rozsahu. Jsou levnější a spolehlivější, ale jejich zpracování signálu je složitější.

Uvnitř DD je toroidní piezokeramický prvek s připojenou hmotou. Pouzdro reaguje na vibrace způsobené detonací motoru a následně způsobuje pohyb piezokeramického prvku, který generuje elektrický signál. Tento signál využívá řídicí modul motoru.

Kde je snímač klepání

Snímač klepání je umístěn na bloku válců nebo hlavě válců (jak je znázorněno) pod sacím potrubím.

V závislosti na konstrukci je motor přišroubován k motoru nebo do něj přišroubován. Například u 4válcového motoru je snímač obvykle umístěn mezi válci 2 a 3.

Čtyřválcové motory používají jediný snímač klepání, protože dokáže snadno monitorovat všechny válce. S rostoucím počtem válců je zapotřebí více senzorů.

Nejčastěji jsou snímače klepání rozděleny do skupin. Například u šestiválcového motoru může snímač 1 odpovídat válcům 1–3 a snímač 2 může odpovídat válcům 4–6.

Příznaky

Zde jsou některé z nejčastějších příznaků špatného snímače klepání, na které je třeba dávat pozor.

Kontrolka Zkontrolujte motor

Jedním z prvních příznaků, kterých si můžete všimnout, je rozsvícení kontrolky motoru na palubní desce. Toto včasné varování byste měli brát vážně a nechat vozidlo zkontrolovat, než se problém zhorší.

Samozřejmě existuje mnoho důvodů, proč se kontrolka kontroly motoru může rozsvítit a vadný motor je jedním z nich. Bez ohledu na příčinu byste ji neměli ignorovat příliš dlouho, jinak by to mohlo mít pro motor katastrofální následky.

Hlasité zvuky z motoru

Když snímač klepání začne selhávat, uslyšíte hlasité zvuky vycházející z motoru, které připomínají klepání. Čím déle necháte tento problém neřešený, tím hlasitější budou tyto zvuky.

K tomuto hluku dochází v důsledku nesprávného spalování směsi vzduch-palivo uvnitř válce.

Vysoká spotřeba paliva

Pokud si všimnete, že najedete méně kilometrů na litr, může to být způsobeno vadným snímačem klepání. Opět existuje mnoho důvodů, proč můžete mít vysoký nájezd na benzín.

Ale pokud existují další příznaky v kombinaci se zvýšenou spotřebou paliva, pak je to další důvod se domnívat, že DD je vadný.

Špatné zrychlení

Když sešlápnete plynový pedál a auto nezrychlí tak rychle jako předtím, může vadný snímač klepání bránit účinné akceleraci. Můžete si být jisti, pokud již vykazujete tři předchozí příznaky.

Auto sebou cuká

Nejhorší příznaky vadného snímače nastávají při poškození vnitřních částí motoru. Pokud dovolíte, aby tento problém eskaloval, aniž byste vyměnili vadný snímač klepání, vaše auto začne stále více cukat.

Z motoru a vnikajícího do kabiny může dokonce vycházet zápach spáleniny. Jakékoli další používání vozidla v tomto stavu může mít za následek poruchu celého motoru.

Jak zkontrolovat snímač klepání, průvodce krok za krokem

Pokud DD selže, vygenerují se kódy DTC P0324 (porucha systému ovládání klepání) a P0325 (porucha snímače klepání). Chyby lze číst nezávisle pomocí diagnostického skeneru nebo adaptéru ELM327 s programem Torque.

Zpětnovazební signál ze snímače klepání do ECU poskytuje nejoptimálnější řízení časování zapalování, nejlepší výkon zapalovacího systému a také zabraňuje poškození motoru v důsledku detonace.

Napětí střídavého signálu generované snímačem se mění v závislosti na úrovni vibrací motoru během provozu.

Pokud je snímač klepání vadný, diagnostikujte podle následujících kroků.

Krok 1 – Základní kontrola

1. Zkontrolujte, zda není snímač fyzicky poškozen.
2. Zkontrolujte, zda je snímač správně nainstalován. Pokud je utahovací moment příliš utažený nebo příliš volný, bude nastaven diagnostický kód.
3. Zkontrolujte povrch senzoru, zda na něm nejsou otřepy, poškození a cizí předměty.
4. Snímač klepání by měl být umístěn v dostatečné vzdálenosti od hadic, držáků a kabeláže motoru.
5. Pokud některý z nich není správný, vyřešte vadný díl a pokračujte krokem sedm. Pokud je vše v pořádku, přejděte k dalšímu kroku.

Krok 2 – zkontrolujte otáčky motoru pomocí skeneru

1. Připojte diagnostický přístroj ke konektoru OBD-2.
2. Otočte klíčkem zapalování do polohy “ON”.
3. Vyberte Motor / Číst datový tok / Signál snímače klepání 1.
4. Nastartujte motor a zahřejte jej na normální provozní teplotu.
5. Diagnostický přístroj by měl ukazovat normální otáčky motoru.

Krok 3 – Zkontrolujte vnitřní odpor odporu

Tento krok je pro snímače s vnitřním odporem. Záleží na modelu auta.

1. Otočte klíček zapalování do polohy „OFF“.
2. Odpojte konektor vodiče od snímače.
3. Změřte hodnotu odporu vnitřního odporu (standardní hodnota odporu: 49-100 kOhm).
4. Připojte konektor kabelového svazku snímače.

Pokud je hodnota odporu abnormální, vyměňte snímač klepání a přejděte ke kroku 7. Pokud je hodnota odporu normální, přejděte k dalšímu kroku.

Krok 4 – Zkontrolujte napětí ze snímače

1. Vypněte zapalování.
2. Odpojte konektor od snímače.
3. Odšroubujte upevňovací šroub a vyjměte snímač z motoru.
4. Vezměte elektronický multimetr a nastavte jej na měření stejnosměrného napětí (DC) na minimální hranici měření (200 mV).
5. Připojte multimetr k senzoru, je lepší použít krokosvorky.
6. Vezměte klíč. Při lehkém poklepávání na senzor sledujte změnu napětí na multimetru. DD můžete také držet ve svěráku a udeřit do něj bez obav z poškození senzoru.

Pokud se napětí na multimetru nezmění, je snímač s největší pravděpodobností vadný a je třeba jej vyměnit.

Krok 5 – Zkontrolujte kabeláž od snímače k ​​ECU

1. Vypněte zapalování.
2. Odpojte konektor od snímače.
3. Odpojte konektor kabelového svazku ECU.
4. Na schématu zapojení vašeho auta najděte kontakty DD na bloku vodičů ovladače.
5. Změřte odpor 1 drátu.
6. Změřte odpor 2 drátu.

Odpor by měl být menší než 0,5 ohmu. Pokud zařízení ukazuje „OL“, pak je v okruhu přerušený obvod, který je třeba opravit.

Krok 6 – Zkontrolujte napájecí obvod ECU

1. Zkontrolujte napájecí obvod ECU.
2. Zkontrolujte zemnící obvod ECU.

Krok 7 – Resetujte chybu OBD-2

1. Připojte diagnostický skener.
2. Otočte klíčkem zapalování do polohy “ON”.
3. Vymažte chybový kód.
4. Nastartujte motor a nechte jej běžet na volnoběh alespoň 5 minut.
5. Jezděte alespoň 10 minut.
6. Znovu si přečtěte chyby z řídicí jednotky, abyste se ujistili, že se závada nevrací.

Video o tom, jak zkontrolovat snímač klepání.

Výkon

DD se používá k určení detonačního stavu v motoru. ECU používá tento signál k řízení časování zapalování.

Snímač klepání je obvykle instalován na bloku nebo hlavě válců. Snímače mohou být úzkopásmové (rezonanční) a širokopásmové.

Testování snímače klepání obvykle zahrnuje: čtení dat zpětné vazby snímače, kontrolu provozního napětí, kontrolu kabeláže mezi snímačem a ECU, měření odporu snímače atd.

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.