Zařízení a princip činnosti snímače klepání

Moderní automobil je vybaven velkým množstvím elektronických zařízení, pomocí nichž řídicí jednotka řídí provoz různých automobilových systémů. Jedním z takových důležitých zařízení, které vám umožní určit, kdy motor začne trpět klepáním, je odpovídající senzor.

Zvažte jeho účel, princip činnosti, zařízení a způsob identifikace jeho poruch. Nejprve ale zjistíme detonační efekt v motoru - co to je a proč k němu dochází.

Co je detonace a její důsledky?

K detonaci dochází, když se část směsi vzduch / palivo dále od elektrod zapalovací svíčky sama vznítí. Z tohoto důvodu se plamen šíří nerovnoměrně po komoře a na píst je prudce tlačen. Tento proces lze často rozpoznat podle kovového zvonění. Mnoho motoristů v tomto případě tvrdí, že jde o „klepání prsty“.

Za normálních podmínek se směs vzduchu a paliva stlačeného ve válci, když se vytvoří jiskra, začne rovnoměrně vznítit. Ke spalování v tomto případě dochází rychlostí 30 m / s. Efekt detonace je nekontrolovatelný a chaotický. Zároveň MTC shoří mnohem rychleji. V některých případech může tato hodnota dosáhnout až 2 XNUMX m / s.

1) Zapalovací svíčka; 2) spalovací komora; A) normální spalování paliva; C) Klepání spalování benzínu.

Takové nadměrné zatížení negativně ovlivňuje stav většiny částí klikového mechanismu (přečtěte si o zařízení tohoto mechanismu odděleně), na ventilech, hydrokompenzátor každý z nich atd. Oprava motoru u některých modelů může stát až polovinu identického ojetého vozu.

Detonace může vypnout pohonnou jednotku po 6 tis. Kilometrech, u některých automobilů ještě dříve. Tato porucha bude záviset na:

• Kvalita paliva. Tento efekt se nejčastěji objevuje u benzinových motorů při použití nevhodného benzinu. Pokud oktanové číslo paliva nesplňuje požadavky (obvykle neinformovaní motoristé kupují levnější palivo, které má RON nižší než požadované) stanovené výrobcem ICE, je pravděpodobnost detonace vysoká. Oktanové číslo paliva je podrobně popsáno. v jiné recenzi... Stručně řečeno, čím vyšší je tato hodnota, tím nižší je pravděpodobnost uvažovaného účinku.
• Provedení pohonné jednotky. Aby se zlepšila účinnost spalovacího motoru, provádějí inženýři úpravy geometrie různých prvků motoru. V procesu modernizace se kompresní poměr může změnit (je to popsáno zde), geometrii spalovací komory, umístění zátek, geometrii hlavy pístu a další parametry.
• Stav motoru (například usazeniny uhlíku na akčních členech skupiny válec-píst, opotřebené O-kroužky nebo zvýšená komprese po nedávné modernizaci) a jeho provozní podmínky.
• Státy zapalovací svíčky(jak zjistit jejich poruchu, přečtěte si zde).

Proč potřebujete snímač klepání?

Jak vidíte, dopad detonačního efektu v motoru je příliš velký a nebezpečný na to, aby byl ignorován stav motoru. Aby bylo možné určit, zda k mikroexplozi dochází ve válci, či nikoli, bude mít moderní motor vhodný senzor, který reaguje na takové výbuchy a poruchy v činnosti spalovacího motoru (jedná se o tvarovaný mikrofon, který převádí fyzické vibrace na elektrické impulsy ). Jelikož elektronika zajišťuje jemnější doladění pohonné jednotky, je snímačem klepání vybaven pouze vstřikovací motor.

Když dojde k detonaci v motoru, vytvoří se skok zátěže nejen na KShM, ale na stěnách válce a ventilech. Aby se zabránilo selhání těchto částí, je nutné upravit optimální spalování směsi paliva a vzduchu. K dosažení tohoto cíle je důležité splnit alespoň dvě podmínky: zvolit správné palivo a správně nastavit časování zapalování. Pokud jsou tyto dvě podmínky splněny, pak výkon pohonné jednotky a její účinnost dosáhnou maximálního parametru.

Problém je v tom, že při různých režimech provozu motoru je nutné mírně změnit jeho nastavení. To je možné díky přítomnosti elektronických senzorů, včetně detonace. Zvažte jeho zařízení.

Senzor klepání

Na dnešním automobilovém trhu s autopříslušenstvím existuje široká škála senzorů pro detekci klepání motoru. Klasický senzor se skládá z:

• Pouzdro, které je přišroubováno k vnější straně bloku válců. V klasickém designu vypadá senzor jako malý tichý blok (gumové pouzdro s kovovou klecí). Některé typy senzorů jsou vyrobeny ve formě šroubu, uvnitř kterého jsou umístěny všechny citlivé prvky zařízení.
• Kontaktujte podložky umístěné uvnitř krytu.
• Piezoelektrický snímací prvek.
• Elektrický konektor.
• Inerciální látka.
• Pružiny Belleville.

1. Kontaktní podložky; 2. setrvačná hmotnost; 3. bydlení; 4. Belleville pružina; 5. Upevňovací šroub; 6. Piezokeramický snímací prvek; 7. Elektrický konektor; 8. Blok válců; 9. Chladicí bunda s nemrznoucí směsí.

Samotný snímač v řadovém čtyřválcovém motoru je obvykle instalován mezi 4. a 2. válcem. V tomto případě je kontrola provozního režimu motoru efektivnější. Díky tomu je provoz jednotky vyrovnán nikoli kvůli poruchám v jedné nádobě, ale pokud možno ve všech válcích. U motorů s odlišnou konstrukcí, například u verze ve tvaru V, bude zařízení umístěno na místě, kde je pravděpodobnější detekovat vznik detonace.

Jak funguje snímač klepání?

Činnost snímače klepání je omezena na skutečnost, že řídicí jednotka může upravit UOZ a zajistit řízené spalování VTS. Když dojde k detonaci v motoru, jsou v něm generovány silné vibrace. Senzor detekuje přepětí v důsledku nekontrolovaného zapalování a převádí je na elektronické impulsy. Dále jsou tyto signály odesílány do ECU.

V závislosti na informacích přicházejících z jiných senzorů se v mikroprocesoru aktivují různé algoritmy. Elektronika mění provozní režim akčních členů, které jsou součástí palivového a výfukového systému, zapalování automobilu a u některých motorů uvádí do chodu fázový měnič (popis činnosti mechanismu variabilního časování ventilů je zde). Díky tomu se mění režim spalování VTS a provoz motoru se přizpůsobuje změněným podmínkám.

Čidlo instalované na bloku válců tedy funguje podle následujícího principu. Když ve válci dojde k nekontrolovanému spalování VTS, piezoelektrický snímací prvek reaguje na vibrace a generuje napětí. Čím silnější je frekvence vibrací v motoru, tím vyšší je tento indikátor.

Senzor je připojen k řídicí jednotce pomocí vodičů. ECU je nastavena na určitou hodnotu napětí. Když signál překročí naprogramovanou hodnotu, mikroprocesor vyšle signál do zapalovacího systému, aby změnil SPL. V tomto případě se korekce provádí ve směru zmenšování úhlu.

Jak vidíte, funkcí snímače je převést vibrace na elektrický impuls. Kromě toho, že řídicí jednotka aktivuje algoritmy pro změnu časování zapalování, elektronika také koriguje složení směsi benzínu a vzduchu. Jakmile prahová hodnota oscilace překročí přípustnou hodnotu, spustí se algoritmus pro korekci elektroniky.

Kromě ochrany před přepětím zátěže pomáhá snímač řídicí jednotce vyladit pohonnou jednotku pro nejúčinnější spalování BTC. Tento parametr ovlivní výkon motoru, spotřebu paliva, stav výfukového systému a zejména katalyzátor (o tom, proč je v automobilu zapotřebí, je popsáno odděleně).

Co určuje vzhled detonace

Detonace se tedy může objevit v důsledku nesprávného jednání majitele automobilu az přirozených důvodů, které nezávisí na osobě. V prvním případě může řidič omylem nalít do nádrže nevhodný benzín (co dělat v tomto případě, přečtěte si zde), je špatné sledovat stav motoru (například záměrně prodloužit interval plánované údržby motoru).

Druhým důvodem vzniku nekontrolovaného spalování paliva je přirozený proces motoru. Když dosáhne vyšších otáček, zapalování začne střílet později, než píst dosáhne své maximální účinné polohy ve válci. Z tohoto důvodu je v různých provozních režimech jednotky vyžadováno dřívější nebo pozdější zapalování.

Nezaměňujte detonaci válce s přirozenými vibracemi motoru. Přes přítomnost vyvažovací prvky v klikovém hřídeliICE stále vytváří určité vibrace. Z tohoto důvodu, aby senzor neregistroval tyto vibrace jako detonaci, je nakonfigurován tak, aby se spouštěl, když je dosaženo určitého rozsahu rezonance nebo vibrací. V mnoha případech je rozsah šumu, ve kterém senzor začne signalizovat, mezi 30 a 75 Hz.

Pokud tedy řidič věnuje pozornost stavu pohonné jednotky (obsluhuje ji včas), nepřetíží ji a doplní příslušný benzín, to neznamená, že k detonaci nikdy nedojde. Z tohoto důvodu by neměl být ignorován odpovídající signál na palubní desce.

Druhy senzorů

Všechny modifikace detonačních senzorů jsou rozděleny do dvou typů:

1. Širokopásmové připojení Toto je nejběžnější úprava zařízení. Budou pracovat podle výše uvedeného principu. Obvykle jsou vyrobeny ve formě gumového kulatého prvku s otvorem ve středu. Prostřednictvím této části je snímač přišroubován k bloku válců pomocí šroubu.
2. Rezonanční. Tato modifikace je konstrukčně podobná senzoru tlaku oleje. Často jsou vyráběny ve formě šroubového spojení s plochami pro montáž pomocí klíče. Na rozdíl od předchozí úpravy, která detekuje vibrace, rezonanční senzory snímají frekvenci mikroexplozí. Tato zařízení jsou vyrobena pro konkrétní typy motorů, protože frekvence mikroexplozí a jejich síla závisí na velikosti válců a pístů.

Známky a příčiny nesprávné funkce snímače klepání

Vadný DD lze identifikovat podle následujících funkcí:

1. Za normálního provozu by měl motor běžet co nejplynuleji bez otřesů. Detonace je obvykle slyšitelná charakteristickým kovovým zvukem, když je motor v chodu. Tento příznak je však nepřímý a profesionál může určit podobný problém podle zvuku. Pokud se tedy motor začne otřásat nebo pracuje trhaně, stojí za to zkontrolovat snímač klepání.
2. Dalším nepřímým znakem vadného snímače je snížení výkonových charakteristik - špatná odezva na plynový pedál, nepřirozené otáčky klikového hřídele (například velmi vysoké při volnoběhu). K tomu může dojít v důsledku skutečnosti, že senzor přenáší nesprávná data do řídicí jednotky, takže ECU zbytečně mění časování zapalování a destabilizuje činnost motoru. Taková porucha neumožňuje správnou akceleraci.
3. V některých případech kvůli poruše DD elektronika nemůže adekvátně nastavit UOZ. Pokud měl motor čas na vychladnutí, například při parkování přes noc, bude studený start obtížný. To lze pozorovat nejen v zimě, ale také v teplé sezóně.
4. Zvyšuje se spotřeba benzínu a současně všechny systémy automobilu fungují správně a řidič nadále používá stejný styl jízdy (agresivní styl bude vždy doprovázen zvýšením spotřeby paliva, a to iu provozuschopného vybavení).
5. Kontrolka motoru se rozsvítila na palubní desce. V tomto případě elektronika detekuje nepřítomnost signálu z DD a vydá chybu. To se také stane, když jsou údaje ze snímače nepřirozené.

Stojí za zvážení, že žádný z uvedených příznaků není 100% zárukou selhání senzoru. Mohou být důkazem jiných poruch vozidla. Mohou být přesně rozpoznány pouze během diagnostiky. U některých vozidel lze aktivovat proces vlastní diagnostiky. Můžete si přečíst, jak to udělat. zde.

Pokud mluvíme o příčinách poruch senzorů, lze rozlišit následující:

• Fyzický kontakt těla snímače s blokem válců je přerušen. Zkušenosti ukazují, že toto je nejčastější důvod. K tomu obvykle dochází v důsledku porušení utahovacího momentu čepu nebo upevňovacího šroubu. Vzhledem k tomu, že motor během provozu stále vibruje a v důsledku nepřesného provozu může dojít ke znečištění sedla tukem, vedou tyto faktory k tomu, že je upevnění zařízení oslabeno. Když se utahovací moment sníží, skoky z mikroexplozí se na senzor dostanou horší a časem na ně přestane reagovat a generovat elektrické impulsy, což definuje detonaci jako přirozené vibrace. Abyste takovou závadu odstranili, musíte odšroubovat upevňovací prvky, odstranit znečištění olejem (pokud existuje) a utáhnout upevňovací prvek. Na některých bezohledných čerpacích stanicích místo toho, aby řekli pravdu o takovém problému, informují řemeslníci majitele automobilu o poruše snímače. Nepozorný zákazník může utratit peníze za neexistující nový senzor a technik jednoduše utáhne držák.
• Porušení integrity vedení. Tato kategorie zahrnuje velké množství různých poruch. Například v důsledku nesprávného nebo špatného upevnění elektrického vedení se mohou jádra vodičů v průběhu času zlomit nebo se na nich roztříští izolační vrstva. Mohlo by to vést ke zkratu nebo přerušení obvodu. Zničení elektroinstalace je často možné zjistit vizuální kontrolou. V případě potřeby stačí vyměnit čip za vodiče nebo připojit kontakty DD a ECU pomocí jiných vodičů.
• Poškozený senzor. Tento prvek má sám o sobě jednoduché zařízení, ve kterém je málo čeho prolomit. Pokud se však porouchá, k čemuž dochází velmi zřídka, je vyměněn, protože jej nelze opravit.
• Chyby v řídicí jednotce. Ve skutečnosti se nejedná o poruchu snímače, ale někdy v důsledku poruch mikroprocesor nesprávně zachytí data ze zařízení. Chcete-li tento problém identifikovat, měli byste provést počítačová diagnostika... Chybovým kódem bude možné zjistit, co narušuje správný provoz jednotky.

Co ovlivňují poruchy snímače klepání?

Jelikož DD ovlivňuje stanovení UOZ a tvorbu směsi vzduch-palivo, ovlivňuje jeho rozpad primárně dynamiku vozidla a spotřebu paliva. Navíc kvůli tomu, že BTC nehoří správně, budou výfukové plyny obsahovat více nespáleného benzínu. V tomto případě vyhoří ve výfukovém traktu, což povede k rozpadu jeho prvků, například katalyzátoru.

Pokud vezmete starý motor, který používá karburátor a kontaktní zapalovací systém, pak pro nastavení optimálního UOZ stačí otočit krytem rozdělovače (k tomu je na něm vytvořeno několik zářezů, pomocí kterých můžete určit, které zapalování je nastaven). Vzhledem k tomu, že vstřikovací motor je vybaven elektronikou a distribuce elektrických impulsů se provádí pomocí signálů z příslušných senzorů a povelů z mikroprocesoru, je přítomnost snímače klepání v takovém automobilu povinná.

V opačném případě, jak bude řídicí jednotka schopna určit, v jakém okamžiku dát impuls ke vzniku jiskry v konkrétním válci? Navíc nebude schopen nastavit činnost systému zapalování do požadovaného režimu. Výrobci automobilů předpokládali podobný problém, proto naprogramují řídicí jednotku na pozdní zapálení předem. Z tohoto důvodu, i když není přijímán signál ze snímače, bude spalovací motor fungovat, ale pouze v jednom režimu.

To bude mít významný dopad na spotřebu paliva a dynamiku vozidla. Druhý se týká zejména situací, kdy bude nutné zvýšit zatížení motoru. Namísto zrychlení po silném sešlápnutí plynového pedálu se spalovací motor „uškrtí“. Řidič stráví mnohem více času dosažením určité rychlosti.

Co se stane, když snímač klepání úplně vypnete?

Někteří motoristé si myslí, že aby se zabránilo detonaci motoru, stačí použít vysoce kvalitní benzín a včas provést plánovanou údržbu automobilu. Z tohoto důvodu se zdá, že za normálních podmínek není naléhavá potřeba snímače klepání.

Ve skutečnosti tomu tak není, protože ve výchozím nastavení při absenci odpovídajícího signálu elektronika automaticky nastaví pozdní zapalování. Deaktivace DD nevypne motor okamžitě a můžete nějakou dobu pokračovat v řízení automobilu. Nedoporučuje se to však dělat průběžně, a to nejen kvůli zvýšené spotřebě, ale kvůli následujícím možným důsledkům:

1. Může prorazit těsnění hlavy válců (jak je správně vyměněno, je popsáno zde);
2. Části skupiny válec-píst se rychleji opotřebují;
3. Hlava válce může prasknout (přečtěte si o tom odděleně);
4. Může vyhořet ventily;
5. Jeden nebo více může být zdeformováno. spojovací tyče.

Ne všechny tyto důsledky budou nutně dodrženy v každém případě. Vše závisí na parametrech motoru a stupni tvorby detonace. Důvodů pro takové poruchy může být několik a jedním z nich je, že se řídicí jednotka nepokusí vyřešit problém se zapalovacím systémem.

Jak zjistit poruchu snímače klepání

Pokud existuje podezření na vadný snímač klepání, lze jej zkontrolovat, a to i bez demontáže. Zde je jednoduchá sekvence takového postupu:

• Nastartujeme motor a nastavíme jej na úroveň 2 tisíc otáček;
• Pomocí malého objektu simulujeme vznik detonace - několikrát silně netlačte v blízkosti samotného senzoru na bloku válců. V tuto chvíli nestojí za to usilovat, protože litina může při nárazu prasknout, protože její stěny jsou již ovlivněny během provozu spalovacího motoru;
• S funkčním snímačem se otáčky sníží;
• Pokud je DD vadný, pak otáčky zůstanou nezměněny. V tomto případě je vyžadováno další ověření jinou metodou.

Ideální diagnostika automobilu - pomocí osciloskopu (o jeho typech si můžete přečíst více zde). Po kontrole diagram nejpřesněji ukáže, zda DD funguje nebo ne. K otestování výkonu senzoru doma však můžete použít multimetr. Musí být nastaven v režimech měření odporu a konstantního napětí. Pokud je kabeláž zařízení neporušená, změříme odpor.

U funkčního snímače bude indikátor tohoto parametru v rozmezí 500 kΩ (u modelů VAZ má tento parametr sklon k nekonečnu). Pokud nedojde k žádné poruše a ikona motoru stále svítí na upraveném místě, problém nemusí být v samotném senzoru, ale v motoru nebo převodovce. Existuje vysoká pravděpodobnost, že nestabilita provozu jednotky bude DD vnímána jako detonace.

Pro samodiagnostiku poruch snímače klepání můžete také použít elektronický skener, který se připojuje k servisnímu konektoru vozidla. Příkladem takového vybavení je Scan Tool Pro. Tato jednotka je synchronizována se smartphonem nebo počítačem přes Bluetooth nebo Wi-Fi. Kromě vyhledávání chyb v samotném senzoru pomůže tento skener identifikovat nejčastější chyby řídicí jednotky a resetovat je.

Zde jsou chyby, které řídicí jednotka opravuje, například poruchy DD, souvisí s dalšími poruchami:

Chybový kód:	Dekódování:	Příčina a řešení:
R0325	Přerušený obvod v elektrickém obvodu	Musíte zkontrolovat neporušenost kabeláže. Vizuální kontrola není vždy dostatečná. Vodiče se mohou zlomit, ale zůstávají izolované a pravidelně zkratované / otevřené. K této chybě dochází nejčastěji u oxidovaných kontaktů. Mnohem méně často může takový signál naznačovat uklouznutí. rozvodový řemen pár zubů.
R0326,0327	Nízký signál ze snímače	Taková chyba může indikovat oxidované kontakty, kterými je špatně přijímán signál z DD do ECU. Měli byste také zkontrolovat utahovací moment upevňovacího šroubu (je docela možné, že utahovací moment je uvolněný).
R0328	Vysoký signál snímače	K této chybě může dojít, pokud jsou vodiče vysokého napětí v těsné blízkosti kabeláže snímače. Při průniku výbušného vedení může dojít k napěťovému rázu v kabeláži senzoru, který řídící jednotka určí jako detonaci nebo poruchu DD. Stejná chyba může nastat, pokud není rozvodový řemen dostatečně napnutý a má několik zubů. Je popsáno, jak správně napnout pohon rozvodů zde.

Většina problémů se snímačem klepání je velmi podobná příznakům pozdního zapálení. Důvodem je, že, jak jsme si již všimli, při absenci signálu se ECU automaticky přepne do nouzového režimu a dá systému zapalování pokyn, aby generoval pozdní jiskru.

Dále doporučujeme sledovat krátké video o tom, jak zvolit nový snímač klepání a zkontrolovat jej:

Senzor klepání: známky poruchy, jak zkontrolovat, k čemu slouží

Otázky a odpovědi:

K čemu slouží snímač klepání? Tento snímač detekuje detonaci v pohonné jednotce (projevuje se hlavně u benzínových motorů s nízkooktanovým benzínem). Je instalován na bloku válců.

Jak diagnostikovat snímač klepání? Je lepší použít multimetr (stejnosměrný režim - konstantní napětí - rozsah menší než 200 mV). Šroubovák se zasune do kroužku a snadno se přitlačí ke stěnám. Napětí by se mělo pohybovat mezi 20-30 mV.

Co je snímač klepání? Jedná se o druh sluchadla, které vám umožní poslouchat, jak funguje motor. Zachytává zvukové vlny (kdy se směs nevznítí rovnoměrně, ale exploduje), a reaguje na ně.