Perangkat dan prinsip pengoperasian sensor ketukan

Mobil modern dilengkapi dengan sejumlah besar perangkat elektronik, dengan bantuan unit kontrol yang mengontrol pengoperasian berbagai sistem mobil. Salah satu perangkat penting yang memungkinkan Anda menentukan kapan mesin mulai mengalami ketukan adalah sensor yang sesuai.

Pertimbangkan tujuan, prinsip pengoperasian, perangkat, dan cara mengidentifikasi kerusakannya. Tapi pertama-tama, mari kita cari tahu efek ledakan pada motor - apa itu dan mengapa itu terjadi.

Apa itu ledakan dan konsekuensinya?

Detonasi adalah ketika sebagian dari campuran udara / bahan bakar yang jauh dari elektroda busi menyala secara spontan. Karena itu, nyala api menyebar tidak merata ke seluruh ruang dan ada dorongan tajam pada piston. Seringkali proses ini dapat dikenali dengan ketukan logam yang berdering. Banyak pengendara dalam hal ini mengatakan bahwa itu adalah "ketukan jari".

Dalam kondisi normal, campuran udara dan bahan bakar yang dikompresi di dalam silinder, ketika percikan api terbentuk, mulai menyala secara merata. Pembakaran dalam hal ini terjadi dengan kecepatan 30m / detik. Efek ledakan tidak terkendali dan kacau. Pada saat yang sama, MTC terbakar lebih cepat. Dalam beberapa kasus, nilai ini bisa mencapai hingga 2 ribu m / s.

1) Busi; 2) Ruang bakar; A) Pembakaran bahan bakar normal; C) Mengetuk pembakaran bensin.

Beban yang berlebihan seperti itu berdampak buruk pada kondisi sebagian besar mekanisme engkol (baca tentang perangkat mekanisme ini terpisah), pada katup, hidrokompensator masing-masing, dll. Perbaikan mesin pada beberapa model dapat menghabiskan biaya setengah dari mobil bekas yang sama.

Detonasi dapat menonaktifkan unit daya setelah 6 ribu kilometer, dan bahkan lebih awal di beberapa mobil. Kerusakan ini akan bergantung pada:

• Kualitas bahan bakar. Paling sering, efek ini terjadi pada mesin bensin saat menggunakan bensin yang tidak tepat. Jika angka oktan bahan bakar tidak memenuhi persyaratan (biasanya pengendara yang kurang informasi membeli bahan bakar yang lebih murah, yang memiliki RON lebih rendah dari yang ditentukan), yang ditunjukkan oleh pabrikan ICE, maka kemungkinan ledakannya tinggi. Angka oktan bahan bakar dijelaskan secara rinci. di review lain... Namun singkatnya, semakin tinggi nilai ini, semakin rendah kemungkinan efek yang dipertimbangkan.
• Desain unit daya. Untuk meningkatkan efisiensi mesin pembakaran internal, para insinyur membuat penyesuaian pada geometri berbagai elemen mesin. Dalam proses modernisasi, rasio kompresi dapat berubah (dijelaskan di sini), geometri ruang bakar, lokasi busi, geometri mahkota piston, dan parameter lainnya.
• Kondisi motor (misalnya, endapan karbon pada aktuator grup silinder-piston, o-ring yang aus, atau kompresi yang meningkat setelah modernisasi baru-baru ini) dan kondisi pengoperasiannya.
• Serikat busi(cara menentukan kerusakannya, baca di sini).

Mengapa Anda membutuhkan sensor ketukan?

Seperti yang Anda lihat, dampak efek ledakan pada motor terlalu besar dan berbahaya sehingga kondisi motor diabaikan. Untuk menentukan apakah ledakan mikro terjadi dalam silinder atau tidak, mesin modern akan memiliki sensor yang tepat yang bereaksi terhadap semburan dan gangguan seperti itu dalam pengoperasian mesin pembakaran internal (ini adalah mikrofon berbentuk yang mengubah getaran fisik menjadi impuls listrik ). Karena elektronik menyediakan penyetelan unit daya yang lebih baik, hanya motor injeksi yang dilengkapi dengan sensor ketukan.

Saat ledakan terjadi di mesin, lompatan beban tidak hanya terbentuk di KShM, tetapi juga di dinding dan katup silinder. Untuk mencegah agar bagian-bagian ini tidak rusak, perlu dilakukan pengaturan pembakaran yang optimal dari campuran bahan bakar-udara. Untuk mencapai ini, penting untuk memenuhi setidaknya dua kondisi: memilih bahan bakar yang tepat dan mengatur waktu pengapian dengan benar. Jika kedua syarat tersebut terpenuhi, maka daya unit daya dan efisiensinya akan mencapai parameter maksimum.

Masalahnya adalah bahwa pada mode operasi motor yang berbeda, perlu sedikit mengubah pengaturannya. Ini menjadi mungkin karena adanya sensor elektronik, termasuk peledakan. Pertimbangkan perangkatnya.

Perangkat sensor ketukan

Di pasar purnajual otomotif saat ini, ada berbagai macam sensor untuk mendeteksi ketukan mesin. Sensor klasik terdiri dari:

• Rumah yang dibaut ke luar blok silinder. Pada desain klasik, sensor terlihat seperti silent block kecil (selongsong karet dengan sangkar logam). Beberapa jenis sensor dibuat dalam bentuk baut, di dalamnya terdapat semua elemen sensitif perangkat.
• Washer kontak yang terletak di dalam rumahan.
• Elemen penginderaan piezoelektrik.
• Konektor listrik.
• Zat inersia.
• Mata air Belleville.

1. Hubungi mesin cuci; 2. Massa inersia; 3. Perumahan; 4. Musim semi Belleville; 5. Baut pengikat; 6. Elemen penginderaan piezoceramic; 7. Konektor listrik; 8. Blok silinder; 9. Jaket pendingin dengan antibeku.

Sensor itu sendiri pada mesin 4 silinder segaris biasanya dipasang di antara silinder ke-2 dan ke-3. Dalam hal ini, memeriksa mode pengoperasian mesin lebih efektif. Berkat ini, pengoperasian unit diratakan bukan karena kerusakan dalam satu pot, tetapi sebanyak mungkin di semua silinder. Pada motor dengan desain berbeda, misalnya versi berbentuk V, perangkat akan ditempatkan di tempat yang lebih mungkin mendeteksi pembentukan ledakan.

Bagaimana cara kerja sensor ketukan?

Pengoperasian sensor ketukan direduksi menjadi fakta bahwa unit kontrol dapat menyesuaikan UOZ, memberikan pembakaran VTS yang terkontrol. Ketika ledakan terjadi di motor, getaran yang kuat dihasilkan di dalamnya. Sensor mendeteksi lonjakan beban akibat pengapian yang tidak terkontrol dan mengubahnya menjadi pulsa elektronik. Selanjutnya, sinyal ini dikirim ke ECU.

Bergantung pada informasi yang datang dari sensor lain, algoritma yang berbeda diaktifkan di mikroprosesor. Elektronika mengubah mode operasi aktuator yang merupakan bagian dari sistem bahan bakar dan pembuangan, pengapian mobil, dan di beberapa mesin mengatur pemindah fase dalam gerakan (deskripsi pengoperasian mekanisme timing katup variabel adalah di sini). Karena itu, mode pembakaran VTS berubah, dan pengoperasian motor menyesuaikan dengan kondisi yang berubah.

Jadi, sensor yang dipasang pada blok silinder bekerja dengan prinsip sebagai berikut. Ketika pembakaran VTS yang tidak terkendali terjadi di dalam silinder, elemen penginderaan piezoelektrik bereaksi terhadap getaran dan menghasilkan tegangan. Semakin kuat frekuensi getaran pada motor, semakin tinggi indikator ini.

Sensor dihubungkan ke unit kontrol menggunakan kabel. ECU diatur ke nilai tegangan tertentu. Ketika sinyal melebihi nilai yang diprogram, mikroprosesor mengirimkan sinyal ke sistem pengapian untuk mengubah SPL. Dalam hal ini, koreksi dilakukan ke arah penurunan sudut.

Seperti yang Anda lihat, fungsi sensor adalah mengubah getaran menjadi impuls listrik. Selain fakta bahwa unit kontrol mengaktifkan algoritme untuk mengubah waktu pengapian, elektronik juga mengoreksi komposisi campuran bensin dan udara. Segera setelah ambang osilasi melebihi nilai yang diizinkan, algoritme koreksi elektronik akan dipicu.

Selain melindungi dari lonjakan beban, sensor membantu unit kontrol menyesuaikan unit daya untuk pembakaran BTC yang paling efisien. Parameter ini akan mempengaruhi tenaga mesin, konsumsi bahan bakar, keadaan sistem pembuangan, dan terutama katalis (tentang mengapa diperlukan di dalam mobil, dijelaskan) terpisah).

Yang menentukan munculnya ledakan

Jadi, ledakan bisa muncul sebagai akibat dari tindakan yang tidak benar dari pemilik mobil, dan karena alasan alami yang tidak bergantung pada seseorang. Dalam kasus pertama, pengemudi mungkin keliru menuangkan bensin yang tidak sesuai ke dalam tangki (untuk apa yang harus dilakukan dalam kasus ini, baca di sini), tidak baik untuk memantau kondisi mesin (misalnya, sengaja meningkatkan interval pemeliharaan mesin terjadwal).

Alasan kedua terjadinya pembakaran bahan bakar yang tidak terkendali adalah proses alami mesin. Ketika mencapai putaran yang lebih tinggi, pengapian mulai menyala lebih lambat dari piston mencapai posisi efektif maksimumnya di dalam silinder. Untuk alasan ini, dalam mode operasi unit yang berbeda, diperlukan pengapian lebih awal atau lebih lambat.

Jangan bingung antara ledakan silinder dengan getaran mesin alami. Meski ada elemen penyeimbang di poros engkol, ICE masih menciptakan getaran tertentu. Untuk alasan ini, agar sensor tidak mendaftarkan getaran ini sebagai detonasi, ia dikonfigurasi untuk memicu ketika kisaran resonansi atau getaran tertentu tercapai. Dalam banyak kasus, kisaran derau di mana sensor akan mulai memberi sinyal adalah antara 30 dan 75 Hz.

Jadi, jika pengemudi memperhatikan keadaan unit daya (melayani tepat waktu), tidak membebani dan mengisi bensin yang sesuai, ini tidak berarti ledakan tidak akan pernah terjadi. Karena alasan ini, sinyal yang sesuai di dasbor tidak boleh diabaikan.

Jenis sensor

Semua modifikasi sensor detonasi dibagi menjadi dua jenis:

1. Broadband. Ini adalah modifikasi perangkat yang paling umum. Mereka akan bekerja sesuai dengan prinsip yang ditunjukkan sebelumnya. Mereka biasanya dibuat dalam bentuk elemen karet bundar dengan lubang di tengahnya. Melalui bagian ini, sensor disekrup ke blok silinder dengan baut.
2. Resonan. Modifikasi ini serupa dalam desain dengan sensor tekanan oli. Seringkali mereka dibuat dalam bentuk penyatuan berulir dengan wajah untuk dipasang dengan kunci pas. Berbeda dengan modifikasi sebelumnya, yang mendeteksi getaran, sensor resonansi menangkap frekuensi ledakan mikro. Perangkat ini dibuat untuk jenis motor tertentu, karena frekuensi ledakan mikro dan kekuatannya bergantung pada ukuran silinder dan piston.

Tanda dan Penyebab Kerusakan Knock Sensor

DD yang salah dapat diidentifikasi dengan fitur-fitur berikut:

1. Dalam pengoperasian normal, mesin harus bekerja semulus mungkin tanpa tersentak. Detonasi biasanya terdengar oleh karakteristik suara logam saat mesin bekerja. Namun, gejala ini tidak langsung, dan seorang profesional dapat menentukan masalah serupa dengan suara. Oleh karena itu, jika mesin mulai bergetar atau bekerja secara tersentak, maka ada baiknya untuk memeriksa sensor ketukan.
2. Tanda tidak langsung berikutnya dari sensor yang salah adalah penurunan karakteristik daya - respons yang buruk terhadap pedal gas, kecepatan poros engkol yang tidak wajar (misalnya, sangat tinggi saat idle). Hal ini dapat terjadi karena fakta bahwa sensor mengirimkan data yang salah ke unit kontrol, sehingga ECU tidak perlu mengubah waktu pengapian, sehingga pengoperasian mesin tidak stabil. Kerusakan seperti itu tidak akan memungkinkan untuk berakselerasi dengan benar.
3. Dalam beberapa kasus, karena kerusakan DD, elektronik tidak dapat mengatur UOZ secara memadai. Jika mesin sempat mendingin, misalnya saat parkir semalaman, akan sulit start dengan dingin. Ini dapat diamati tidak hanya di musim dingin, tetapi juga di musim panas.
4. Konsumsi bensin meningkat dan pada saat yang sama semua sistem mobil bekerja dengan baik, dan pengemudi tetap menggunakan gaya mengemudi yang sama (bahkan dengan peralatan yang dapat diservis, gaya agresif akan selalu disertai dengan peningkatan konsumsi bahan bakar).
5. Lampu mesin cek di dasbor menyala. Dalam hal ini, elektronik mendeteksi tidak adanya sinyal dari DD dan mengeluarkan kesalahan. Ini juga terjadi jika pembacaan sensor tidak wajar.

Perlu diingat bahwa tidak ada gejala yang tercantum yang menjamin 100% kegagalan sensor. Mereka bisa menjadi bukti kerusakan kendaraan lain. Mereka hanya dapat dikenali secara akurat selama diagnosis. Pada beberapa kendaraan, proses diagnosis mandiri dapat diaktifkan. Anda dapat membaca bagaimana melakukan ini. di sini.

Jika kita berbicara tentang penyebab kerusakan sensor, berikut ini dapat dibedakan:

• Kontak fisik badan sensor dengan blok silinder rusak. Pengalaman menunjukkan bahwa inilah alasan paling umum. Ini biasanya terjadi karena pelanggaran torsi pengencang stud atau baut pengencang. Karena motor masih bergetar selama pengoperasian, dan karena pengoperasian yang tidak akurat, jok dapat terkontaminasi oleh gemuk, faktor-faktor ini menyebabkan fakta bahwa fiksasi perangkat melemah. Ketika torsi pengencang menurun, lompatan dari ledakan mikro diterima lebih buruk pada sensor, dan seiring waktu ia berhenti meresponsnya dan menghasilkan impuls listrik, yang mendefinisikan ledakan sebagai getaran alami. Untuk menghilangkan kerusakan seperti itu, Anda perlu melepaskan pengencang, menghilangkan kontaminasi oli (jika ada) dan hanya mengencangkan pengencang. Di beberapa bengkel yang tidak bermoral, alih-alih mengatakan yang sebenarnya tentang masalah seperti itu, pengrajin memberi tahu pemilik mobil tentang kegagalan sensor. Klien yang lalai dapat mengeluarkan uang untuk sensor baru yang tidak ada, dan teknisi hanya akan mengencangkan dudukan.
• Pelanggaran integritas kabel. Kategori ini mencakup sejumlah besar kesalahan yang berbeda. Misalnya, karena pemasangan saluran listrik yang tidak tepat atau buruk, inti kawat dapat putus seiring waktu atau lapisan isolasi akan berjumbai. Ini dapat menyebabkan korsleting atau korsleting. Seringkali mungkin untuk menemukan kerusakan kabel dengan inspeksi visual. Jika perlu, Anda hanya perlu mengganti chip dengan kabel atau menghubungkan kontak DD dan ECU menggunakan kabel lain.
• Sensor rusak. Dengan sendirinya, elemen ini memiliki perangkat sederhana yang tidak banyak merusak. Tetapi jika rusak, yang sangat jarang terjadi, maka diganti, karena tidak dapat diperbaiki.
• Kesalahan di unit kontrol. Sebenarnya, ini bukan kerusakan sensor, tetapi terkadang, sebagai akibat dari kegagalan, mikroprosesor salah menangkap data dari perangkat. Untuk mengidentifikasi masalah ini, Anda harus melakukan diagnostik komputer... Dengan kode kesalahan, akan mungkin untuk mengetahui apa yang mengganggu pengoperasian unit yang benar.

Apa pengaruh kerusakan sensor ketukan?

Karena DD memengaruhi penentuan UOZ dan pembentukan campuran udara-bahan bakar, kerusakannya terutama memengaruhi dinamika kendaraan dan konsumsi bahan bakar. Selain itu, karena BTC salah terbakar, knalpot akan mengandung lebih banyak bensin yang tidak terbakar. Dalam hal ini, itu akan terbakar di saluran pembuangan, yang akan menyebabkan kerusakan elemen-elemennya, misalnya katalis.

Jika Anda mengambil mesin lama yang menggunakan karburator dan sistem pengapian kontak, maka untuk mengatur SPE yang optimal, cukup dengan memutar penutup distributor (untuk ini, beberapa takik telah dibuat di atasnya, sehingga Anda dapat menentukan pengapian yang mana sudah diatur). Karena mesin injeksi dilengkapi dengan elektronik, dan distribusi impuls listrik dilakukan oleh sinyal dari sensor yang sesuai dan perintah dari mikroprosesor, kehadiran sensor ketukan di mobil semacam itu adalah wajib.

Jika tidak, bagaimana unit kontrol dapat menentukan pada saat apa memberikan dorongan untuk pembentukan percikan di silinder tertentu? Selain itu, dia tidak akan dapat mengatur pengoperasian sistem pengapian ke mode yang diinginkan. Produsen mobil telah memperkirakan masalah serupa, jadi mereka memprogram unit kontrol untuk penyalaan yang terlambat terlebih dahulu. Untuk alasan ini, meskipun sinyal dari sensor tidak diterima, mesin pembakaran dalam akan bekerja, tetapi hanya dalam satu mode.

Ini akan berdampak signifikan pada konsumsi bahan bakar dan dinamika kendaraan. Yang kedua terutama menyangkut situasi-situasi di mana beban pada motor perlu ditingkatkan. Alih-alih menambah kecepatan setelah menekan pedal gas dengan keras, mesin pembakaran internal akan "tersedak". Pengemudi akan menghabiskan lebih banyak waktu untuk mencapai kecepatan tertentu.

Apa yang terjadi jika Anda mematikan sensor ketukan sepenuhnya?

Beberapa pengendara berpikir bahwa untuk mencegah ledakan pada mesin, cukup menggunakan bensin berkualitas tinggi dan melakukan perawatan mobil yang dijadwalkan tepat waktu. Oleh karena itu, dalam kondisi normal sepertinya tidak ada kebutuhan yang mendesak akan knock sensor.

Faktanya, ini tidak terjadi, karena secara default, jika tidak ada sinyal yang sesuai, elektronik secara otomatis mengatur pengapian terlambat. Menonaktifkan DD tidak akan langsung mematikan mesin dan Anda dapat terus mengemudikan mobil selama beberapa waktu. Tetapi tidak disarankan untuk melakukan ini secara berkelanjutan, dan bukan hanya karena konsumsi yang meningkat, tetapi karena kemungkinan konsekuensi berikut:

1. Dapat menembus paking kepala silinder (cara menggantinya dengan benar, dijelaskan di sini);
2. Bagian dari grup silinder-piston akan aus lebih cepat;
3. Kepala silinder bisa retak (baca tentang itu terpisah);
4. Mungkin terbakar katup;
5. Satu atau lebih mungkin cacat. batang penghubung.

Tidak semua konsekuensi ini harus diamati dalam setiap kasus. Itu semua tergantung pada parameter motor dan tingkat pembentukan detonasi. Mungkin ada beberapa alasan untuk kegagalan fungsi tersebut, dan salah satunya adalah unit kontrol tidak akan mencoba memecahkan masalah sistem pengapian.

Cara menentukan kerusakan sensor ketukan

Jika ada kecurigaan sensor ketukan yang rusak, maka dapat diperiksa, bahkan tanpa membongkar. Berikut adalah urutan sederhana dari prosedur semacam itu:

• Kami menyalakan mesin dan mengaturnya pada level 2 ribu putaran;
• Dengan menggunakan benda kecil, kami mensimulasikan pembentukan ledakan - jangan memukul keras beberapa kali di dekat sensor itu sendiri pada blok silinder. Tidak ada gunanya melakukan upaya saat ini, karena besi cor dapat retak akibat benturan, karena dindingnya sudah terpengaruh selama pengoperasian mesin pembakaran dalam;
• Dengan sensor yang berfungsi, putaran akan berkurang;
• Jika DD rusak, maka rpm tidak akan berubah. Dalam kasus ini, diperlukan verifikasi tambahan menggunakan metode berbeda.

Diagnostik mobil yang ideal - menggunakan osiloskop (Anda dapat membaca lebih lanjut tentang tipenya di sini). Setelah diperiksa, diagram akan menunjukkan dengan paling akurat apakah DD berfungsi atau tidak. Namun untuk menguji performa sensor di rumah, Anda bisa menggunakan multimeter. Ini harus diatur dalam mode pengukuran resistansi dan tegangan konstan. Jika kabel perangkat utuh, maka kami mengukur resistansinya.

Dalam sebuah sensor kerja, indikator parameter ini akan berada dalam jarak 500 kΩ (untuk model VAZ, parameter ini cenderung tak terhingga). Jika tidak ada kerusakan, dan ikon motor terus menyala dengan rapi, maka masalahnya mungkin bukan pada sensor itu sendiri, tetapi di motor atau gearbox. Ada kemungkinan besar bahwa ketidakstabilan operasi unit dianggap oleh DD sebagai peledakan.

Selain itu, untuk diagnosis mandiri malfungsi sensor ketukan, Anda dapat menggunakan pemindai elektronik yang terhubung ke konektor servis mobil. Contoh peralatan tersebut adalah Scan Tool Pro. Unit ini disinkronkan dengan smartphone atau komputer melalui Bluetooth atau Wi-Fi. Selain menemukan kesalahan dalam sensor itu sendiri, pemindai ini akan membantu mengidentifikasi kesalahan unit kontrol yang paling umum dan mengatur ulangnya.

Berikut adalah kesalahan yang diperbaiki unit kontrol, seperti kerusakan DD, terkait dengan kerusakan lain:

Kode kesalahan:	Decoding:	Penyebab dan solusi:
P0325	Sirkuit terbuka di sirkuit listrik	Anda perlu memeriksa integritas kabel. Inspeksi visual tidak selalu cukup. Untaian kawat bisa putus, tetapi tetap terisolasi dan secara berkala mengalami hubungan pendek / terbuka. Paling sering, kesalahan ini terjadi dengan kontak teroksidasi. Jauh lebih jarang, sinyal seperti itu dapat mengindikasikan selip. timing belt sepasang gigi.
P0326,0327	Sinyal rendah dari sensor	Kesalahan seperti itu dapat mengindikasikan kontak teroksidasi, yang melaluinya sinyal dari DD ke ECU diterima dengan buruk. Anda juga harus memeriksa torsi pengencang dari baut pengencang (sangat mungkin torsi pengencang longgar).
P0328	Sinyal sensor tinggi	Kesalahan serupa dapat terjadi jika kabel tegangan tinggi berada di dekat kabel sensor. Ketika garis ledakan menerobos, lonjakan tegangan dapat terjadi pada kabel sensor, yang akan ditentukan oleh unit kontrol sebagai ledakan atau kerusakan DD. Kesalahan yang sama dapat terjadi jika timing belt tidak cukup dikencangkan dan beberapa gigi tergelincir. Cara mengencangkan penggerak roda gigi dengan benar dijelaskan di sini.

Sebagian besar masalah sensor ketukan sangat mirip dengan gejala penyalaan terlambat. Alasannya adalah, seperti yang telah kita ketahui, jika tidak ada sinyal, ECU secara otomatis beralih ke mode darurat dan menginstruksikan sistem pengapian untuk menghasilkan percikan api yang terlambat.

Selain itu, kami sarankan untuk menonton video singkat tentang cara memilih sensor ketukan baru dan memeriksanya:

Knock sensor: tanda-tanda kerusakan, cara memeriksa untuk apa

Pertanyaan dan Jawaban:

Untuk apa sensor ketukan digunakan? Sensor ini mendeteksi ledakan di unit daya (terutama dimanifestasikan pada mesin bensin dengan bensin beroktan rendah). Itu dipasang di blok silinder.

Bagaimana cara mendiagnosis sensor ketukan? Lebih baik menggunakan multimeter (mode DC - tegangan konstan - kisaran kurang dari 200 mV). Obeng didorong ke dalam ring dan dengan mudah ditekan ke dinding. Tegangan harus bervariasi antara 20-30 mV.

Apa itu sensor ketukan? Ini adalah jenis alat bantu dengar yang memungkinkan Anda mendengarkan cara kerja motor. Ini menangkap gelombang suara (ketika campuran tidak menyala secara merata, tetapi meledak), dan bereaksi terhadapnya.