Il dispositivo e il principio di funzionamento del sensore di battito

Un'auto moderna è dotata di un gran numero di dispositivi elettronici, con l'aiuto dei quali l'unità di controllo controlla il funzionamento di vari sistemi di auto. Un dispositivo così importante che consente di determinare quando il motore inizia a soffrire di colpi è il sensore corrispondente.

Considera il suo scopo, il principio di funzionamento, il dispositivo e come identificare i suoi malfunzionamenti. Ma prima, scopriamo l'effetto di detonazione nel motore: cos'è e perché si verifica.

Cos'è la detonazione e le sue conseguenze?

La detonazione si verifica quando una porzione della miscela aria / carburante più lontana dagli elettrodi della candela si accende spontaneamente. Per questo motivo, la fiamma si diffonde in modo non uniforme in tutta la camera e si verifica una forte spinta sul pistone. Spesso questo processo può essere riconosciuto da un battito metallico squillante. Molti automobilisti in questo caso dicono che si tratta di "bussare le dita".

In condizioni normali, una miscela di aria e carburante compressa nel cilindro, quando si forma una scintilla, inizia ad accendersi in modo uniforme. La combustione in questo caso avviene ad una velocità di 30m / sec. L'effetto di detonazione è incontrollabile e caotico. Allo stesso tempo, l'MTC si esaurisce molto più velocemente. In alcuni casi, questo valore può arrivare fino a 2mila m / s.

1) Candela; 2) Camera di combustione; A) Normale combustione del carburante; C) Combustione battente della benzina.

Un carico così eccessivo influisce negativamente sulle condizioni della maggior parte delle parti del meccanismo a manovella (leggi informazioni sul dispositivo di questo meccanismo separatamente), sulle valvole, idrocompensatore ognuno di loro, ecc. Una revisione del motore in alcuni modelli può costare fino alla metà di un'auto usata identica.

La detonazione può disabilitare l'unità di potenza dopo 6mila chilometri e anche prima in alcune auto. Questo malfunzionamento dipenderà da:

• Qualità del carburante. Molto spesso, questo effetto si verifica nei motori a benzina quando si utilizza benzina inappropriata. Se il numero di ottano del carburante non soddisfa i requisiti (di solito gli automobilisti non informati acquistano carburante più economico, che ha un RON inferiore a quello richiesto) specificato dal produttore dell'ICE, la probabilità di detonazione è alta. Il numero di ottano del carburante è descritto in dettaglio. in un'altra recensione... Ma in breve, maggiore è questo valore, minore è la probabilità dell'effetto in esame.
• Progettazioni di unità di potenza. Per migliorare l'efficienza del motore a combustione interna, gli ingegneri stanno apportando modifiche alla geometria dei vari elementi del motore. Nel processo di modernizzazione, il rapporto di compressione potrebbe cambiare (è descritto qui), la geometria della camera di combustione, la posizione dei tappi, la geometria del cielo del pistone e altri parametri.
• Le condizioni del motore (ad esempio depositi carboniosi sugli attuatori del gruppo cilindro-pistone, o-ring usurati o aumento della compressione dopo un recente ammodernamento) e le sue condizioni di funzionamento.
• stati candele di accensione(come determinare il loro malfunzionamento, leggi qui).

Perché hai bisogno di un sensore di battito?

Come puoi vedere, l'impatto dell'effetto di detonazione nel motore è troppo grande e pericoloso perché le condizioni del motore possano essere ignorate. Per determinare se una micro-esplosione si verifica o meno in un cilindro, un motore moderno avrà un sensore appropriato che reagisce a tali esplosioni e disturbi nel funzionamento del motore a combustione interna (questo è un microfono sagomato che converte le vibrazioni fisiche in impulsi elettrici ). Poiché l'elettronica fornisce una messa a punto più fine della centralina, solo il motore di iniezione è dotato di un sensore di battito.

Quando si verifica una detonazione nel motore, si forma un salto di carico non solo sul KShM, ma sulle pareti del cilindro e sulle valvole. Per evitare che queste parti si guastino, è necessario regolare la combustione ottimale della miscela aria-carburante. Per ottenere ciò, è importante soddisfare almeno due condizioni: selezionare il carburante giusto e impostare correttamente i tempi di accensione. Se queste due condizioni sono state soddisfatte, la potenza dell'unità di potenza e la sua efficienza raggiungeranno il parametro massimo.

Il problema è che in diverse modalità di funzionamento del motore, è necessario modificare leggermente la sua impostazione. Ciò diventa possibile grazie alla presenza di sensori elettronici, inclusa la detonazione. Considera il suo dispositivo.

Sensore di detonazione

Nell'odierno mercato post-vendita automobilistico, esiste un'ampia varietà di sensori per rilevare i colpi del motore. Il sensore classico è composto da:

• Un alloggiamento che è imbullonato all'esterno del blocco cilindri. Nel design classico, il sensore si presenta come un piccolo silent block (manicotto in gomma con gabbia metallica). Alcuni tipi di sensori sono realizzati sotto forma di un bullone, all'interno del quale si trovano tutti gli elementi sensibili del dispositivo.
• Rondelle di contatto situate all'interno dell'alloggiamento.
• Elemento sensibile piezoelettrico.
• Connettore elettrico.
• Sostanza inerziale.
• Molle di Belleville.

1. Rondelle di contatto; 2. massa inerziale; 3. Abitazione; 4. Molla Belleville; 5. Bullone di fissaggio; 6. Elemento sensibile piezoceramico; 7. Connettore elettrico; 8. Blocco cilindri; 9. Camicia di raffreddamento con antigelo.

Il sensore stesso in un motore a 4 cilindri in linea viene solitamente installato tra il 2 ° e il 3 ° cilindro. In questo caso, il controllo della modalità di funzionamento del motore è più efficace. Grazie a ciò, il funzionamento dell'unità viene livellato non a causa di malfunzionamenti in una pentola, ma il più possibile in tutti i cilindri. Nei motori con un design diverso, ad esempio la versione a forma di V, il dispositivo sarà posizionato in un punto in cui è più probabile che rilevi la formazione di detonazione.

Come funziona un sensore di battito?

Il funzionamento del sensore di battito è ridotto al fatto che la centralina può regolare l'UOZ, fornendo una combustione controllata del VTS. Quando si verifica una detonazione nel motore, viene generata una forte vibrazione in esso. Il sensore rileva i picchi di carico dovuti all'accensione incontrollata e li converte in impulsi elettronici. Inoltre, questi segnali vengono inviati all'ECU.

A seconda delle informazioni provenienti da altri sensori, nel microprocessore vengono attivati ​​diversi algoritmi. L'elettronica cambia la modalità operativa degli attuatori che fanno parte dei sistemi di alimentazione e scarico, accensione di un'auto e in alcuni motori mette in moto il variatore di fase (la descrizione del funzionamento del meccanismo di fasatura variabile delle valvole è qui). A causa di ciò, la modalità di combustione del VTS cambia e il funzionamento del motore si adatta alle mutate condizioni.

Quindi, il sensore installato sul blocco cilindri funziona secondo il seguente principio. Quando una combustione incontrollata di VTS si verifica nel cilindro, l'elemento sensibile piezoelettrico reagisce alle vibrazioni e genera una tensione. Più forte è la frequenza di vibrazione nel motore, più alto è questo indicatore.

Il sensore è collegato alla centralina tramite fili. La ECU è impostata su un determinato valore di tensione. Quando il segnale supera il valore programmato, il microprocessore invia un segnale al sistema di accensione per modificare l'SPL. In questo caso, la correzione viene eseguita nella direzione di diminuire l'angolo.

Come puoi vedere, la funzione del sensore è quella di convertire le vibrazioni in un impulso elettrico. Oltre al fatto che la centralina attiva gli algoritmi per la modifica della fasatura dell'accensione, l'elettronica corregge anche la composizione della miscela benzina e aria. Non appena la soglia di oscillazione supera il valore consentito, viene attivato l'algoritmo di correzione elettronica.

Oltre a proteggere dalle sovratensioni di carico, il sensore aiuta la centralina a mettere a punto la centralina per la combustione più efficiente del BTC. Questo parametro influenzerà la potenza del motore, il consumo di carburante, lo stato del sistema di scarico e soprattutto il catalizzatore (sul motivo per cui è necessario in macchina, viene descritto separatamente).

Cosa determina l'aspetto della detonazione

Quindi, la detonazione può apparire come risultato di azioni improprie del proprietario dell'auto e per ragioni naturali che non dipendono da una persona. Nel primo caso, il conducente potrebbe erroneamente versare benzina inappropriata nel serbatoio (su cosa fare in questo caso, leggere qui), è sbagliato monitorare le condizioni del motore (ad esempio, aumentare deliberatamente l'intervallo di manutenzione programmata del motore).

La seconda ragione per il verificarsi di una combustione incontrollata del carburante è il processo naturale del motore. Quando raggiunge regimi più elevati, l'accensione inizia a sparare più tardi di quando il pistone raggiunge la sua posizione massima effettiva nel cilindro. Per questo motivo, nelle diverse modalità di funzionamento dell'unità, è necessaria un'accensione anticipata o successiva.

Non confondere la detonazione del cilindro con le vibrazioni naturali del motore. Nonostante la presenza elementi di bilanciamento dell'albero motore, ICE crea ancora determinate vibrazioni. Per questo motivo, in modo che il sensore non registri queste vibrazioni come detonazione, è configurato per attivarsi quando viene raggiunta una certa gamma di risonanze o vibrazioni. In molti casi, l'intervallo di rumore in cui il sensore inizierà a segnalare è compreso tra 30 e 75 Hz.

Quindi, se il guidatore è attento allo stato del propulsore (lo serve in tempo), non lo sovraccarica e riempie la benzina appropriata, ciò non significa che la detonazione non si verificherà mai. Per questo motivo, il segnale corrispondente sul cruscotto non deve essere ignorato.

Tipi di sensori

Tutte le modifiche dei sensori di detonazione sono divise in due tipi:

1. Banda larga. Questa è la modifica del dispositivo più comune. Funzioneranno secondo il principio indicato in precedenza. Di solito sono realizzati sotto forma di un elemento rotondo in gomma con un foro al centro. Attraverso questa parte, il sensore è avvitato al blocco cilindri con un bullone.
2. Risonante. Questa modifica è simile nel design a un sensore di pressione dell'olio. Spesso sono realizzati sotto forma di un'unione filettata con facce per il montaggio con una chiave. A differenza della precedente modifica, che rileva le vibrazioni, i sensori risonanti rilevano la frequenza delle microesplosioni. Questi dispositivi sono realizzati per tipi specifici di motori, poiché la frequenza delle microesplosioni e la loro forza dipende dalle dimensioni dei cilindri e dei pistoni.

Segni e cause di malfunzionamento del sensore di detonazione

Un DD difettoso può essere identificato dai seguenti segni:

1. Durante il normale funzionamento, il motore dovrebbe funzionare nel modo più fluido possibile senza sobbalzi. La detonazione è solitamente udibile dal caratteristico suono metallico mentre il motore è in funzione. Tuttavia, questo sintomo è indiretto e un professionista può determinare un problema simile dal suono. Pertanto, se il motore inizia a tremare o funziona a scatti, vale la pena controllare il sensore di battito.
2. Il prossimo segno indiretto di un sensore difettoso è una diminuzione delle caratteristiche di potenza: scarsa risposta al pedale dell'acceleratore, velocità innaturale dell'albero motore (ad esempio, molto alta al minimo). Ciò può accadere per il fatto che il sensore trasmette dati errati alla centralina, quindi la ECU modifica inutilmente la fasatura dell'accensione, destabilizzando il funzionamento del motore. Un tale malfunzionamento non consentirà di accelerare correttamente.
3. In alcuni casi, a causa di un guasto del DD, l'elettronica non può impostare adeguatamente l'UOZ. Se il motore ha avuto il tempo di raffreddarsi, ad esempio durante il parcheggio notturno, sarà difficile avviare a freddo. Questo può essere osservato non solo in inverno, ma anche nella stagione calda.
4. C'è un aumento del consumo di benzina e allo stesso tempo tutti i sistemi dell'auto funzionano correttamente e il guidatore continua a utilizzare lo stesso stile di guida (anche con attrezzature riparabili, uno stile aggressivo sarà sempre accompagnato da un aumento del consumo di carburante).
5. La spia del motore di controllo si è accesa sul cruscotto. In questo caso l'elettronica rileva l'assenza di un segnale dal DD ed emette un errore. Ciò accade anche quando le letture del sensore sono innaturali.

Vale la pena considerare che nessuno dei sintomi elencati è una garanzia al 100% del guasto del sensore. Possono essere la prova di altri malfunzionamenti del veicolo. Possono essere riconosciuti accuratamente solo durante la diagnosi. Su alcuni veicoli è possibile attivare il processo di autodiagnosi. Puoi leggere come farlo. qui.

Se parliamo delle cause dei malfunzionamenti del sensore, si possono distinguere:

• Il contatto fisico del corpo del sensore con il blocco cilindri è rotto. L'esperienza mostra che questa è la ragione più comune. Ciò di solito si verifica a causa di una violazione della coppia di serraggio del prigioniero o del bullone di fissaggio. Poiché il motore vibra ancora durante il funzionamento e, a causa di un funzionamento impreciso, il sedile può essere contaminato da grasso, questi fattori portano al fatto che il fissaggio del dispositivo è indebolito. Quando la coppia di serraggio diminuisce, i salti da microesplosioni vengono ricevuti peggio sul sensore, che nel tempo cessa di rispondervi generando impulsi elettrici, definendo la detonazione una vibrazione naturale. Per eliminare tale malfunzionamento, è necessario svitare i dispositivi di fissaggio, rimuovere la contaminazione da olio (se presente) e serrare semplicemente il dispositivo di fissaggio. In alcune stazioni di servizio senza scrupoli, invece di dire la verità su un tale problema, gli artigiani informano il proprietario dell'auto del guasto del sensore. Un cliente disattento può spendere soldi per un nuovo sensore inesistente e il tecnico stringerà semplicemente il supporto.
• Violazione dell'integrità del cablaggio. Questa categoria include un gran numero di guasti diversi. Ad esempio, a causa di un fissaggio improprio o inadeguato della linea elettrica, le anime dei fili possono rompersi nel tempo o lo strato isolante si sfilacciano su di esse. Ciò potrebbe provocare un cortocircuito o un circuito aperto. Spesso è possibile rilevare la distruzione del cablaggio mediante un'ispezione visiva. Se necessario, è sufficiente sostituire il chip con fili o collegare i contatti DD e ECU utilizzando altri fili.
• Sensore rotto. Di per sé, questo elemento ha un dispositivo semplice, in cui c'è poco da rompere. Ma se si rompe, cosa che accade molto raramente, viene sostituito, poiché non può essere riparato.
• Errori nella centralina. In realtà, non si tratta di un guasto del sensore, ma a volte, a seguito di guasti, il microprocessore acquisisce in modo errato i dati dal dispositivo. Per identificare questo problema, dovresti eseguire diagnostica del computer... Tramite il codice di errore sarà possibile scoprire cosa interferisce con il corretto funzionamento dell'unità.

Cosa influiscono sui malfunzionamenti del sensore di battito?

Poiché il DD influisce sulla determinazione dell'UOZ e sulla formazione della miscela aria-carburante, la sua ripartizione influisce principalmente sulla dinamica del veicolo e sul consumo di carburante. Inoltre, a causa del fatto che il BTC brucia in modo errato, lo scarico conterrà più benzina incombusta. In questo caso, si brucerà nel tratto di scarico, il che porterà a guasti dei suoi elementi, ad esempio un catalizzatore.

Se prendi un vecchio motore che utilizza un carburatore e un sistema di accensione a contatto, quindi per impostare la SPE ottimale, è sufficiente ruotare il coperchio del distributore (per questo, sono state fatte diverse tacche su di esso, con le quali puoi determinare quale accensione è impostato). Poiché il motore di iniezione è dotato di elettronica e la distribuzione degli impulsi elettrici viene eseguita dai segnali dei sensori corrispondenti e dai comandi del microprocessore, la presenza di un sensore di battito in tale automobile è obbligatoria.

Altrimenti come potrà la centralina determinare in quale momento dare un impulso per la formazione di una scintilla in un particolare cilindro? Inoltre, non sarà in grado di regolare il funzionamento del sistema di accensione nella modalità desiderata. Le case automobilistiche hanno previsto un problema simile, quindi programmano in anticipo la centralina per l'accensione ritardata. Per questo motivo, anche se il segnale dal sensore non viene ricevuto, il motore a combustione interna funzionerà, ma solo in una modalità.

Ciò avrà un impatto significativo sul consumo di carburante e sulla dinamica del veicolo. La seconda riguarda soprattutto quelle situazioni in cui sarà necessario aumentare il carico sul motore. Invece di aumentare la velocità dopo aver premuto con forza il pedale dell'acceleratore, il motore a combustione interna "si strozzerà". Il conducente impiegherà molto più tempo per raggiungere una certa velocità.

Cosa succede se si spegne completamente il sensore di battito?

Alcuni automobilisti pensano che per prevenire la detonazione nel motore, sia sufficiente utilizzare benzina di alta qualità ed eseguire tempestivamente la manutenzione programmata dell'auto. Per questo motivo, sembra che in condizioni normali non ci sia urgente necessità di un sensore di battito.

In realtà non è così, perché di default, in assenza di un segnale corrispondente, l'elettronica imposta automaticamente la tarda accensione. La disattivazione di DD non spegnerà immediatamente il motore e potrai continuare a guidare l'auto per un po 'di tempo. Ma non è consigliabile farlo su base continuativa, e non solo a causa dell'aumento del consumo, ma a causa delle seguenti possibili conseguenze:

1. Può perforare la guarnizione della testata (come cambiarla correttamente, è descritto qui);
2. Parti del gruppo cilindro-pistone si consumano più velocemente;
3. La testata potrebbe rompersi (leggi a riguardo separatamente);
4. Potrebbe bruciarsi valvole;
5. Uno o più possono essere deformati. bielle.

Non tutte queste conseguenze saranno necessariamente osservate in ogni caso. Tutto dipende dai parametri del motore e dal grado di formazione della detonazione. Potrebbero esserci diversi motivi per tali malfunzionamenti e uno di questi è che l'unità di controllo non tenterà di risolvere i problemi del sistema di accensione.

Come determinare un malfunzionamento di un sensore di battito

Se si sospetta un sensore di battito difettoso, è possibile controllarlo, anche senza smontarlo. Ecco una semplice sequenza di tale procedura:

• Avviamo il motore e lo impostiamo al livello di 2mila giri;
• Usando un piccolo oggetto, simuliamo la formazione della detonazione: non colpire forte un paio di volte vicino al sensore stesso sul blocco cilindri. Non vale la pena fare sforzi in questo momento, poiché la ghisa può rompersi all'impatto, poiché le sue pareti sono già interessate durante il funzionamento del motore a combustione interna;
• Con un sensore funzionante i giri diminuiranno;
• Se il DD è difettoso, il numero di giri rimarrà invariato. In questo caso, è necessaria una verifica aggiuntiva utilizzando un metodo diverso.

Diagnostica automobilistica ideale: utilizzando un oscilloscopio (puoi leggere di più sui suoi tipi qui). Dopo il controllo, il diagramma mostrerà più accuratamente se il DD funziona o meno. Ma per testare le prestazioni del sensore a casa, puoi usare un multimetro. Deve essere impostato nelle modalità di misurazione della resistenza e della tensione costante. Se il cablaggio del dispositivo è intatto, misuriamo la resistenza.

In un sensore funzionante, l'indicatore di questo parametro sarà entro 500 kΩ (per i modelli VAZ, questo parametro tende all'infinito). Se non ci sono malfunzionamenti e l'icona del motore continua a illuminarsi sull'ordine, il problema potrebbe non essere nel sensore stesso, ma nel motore o nel cambio. C'è un'alta probabilità che l'instabilità del funzionamento dell'unità sia percepita dal DD come una detonazione.

Inoltre, per l'autodiagnosi dei malfunzionamenti del sensore di battito, è possibile utilizzare uno scanner elettronico che si collega al connettore di servizio dell'auto. Un esempio di tali apparecchiature è Scan Tool Pro. Questa unità è sincronizzata con uno smartphone o un computer tramite Bluetooth o Wi-Fi. Oltre a trovare errori nel sensore stesso, questo scanner aiuterà a identificare gli errori più comuni dell'unità di controllo e a ripristinarli.

Ecco gli errori che la centralina corregge, come i malfunzionamenti DD, relativi ad altri guasti:

Codice di errore:	trascrizione:	Causa e soluzione:
R0325	Circuito aperto nel circuito elettrico	È necessario verificare l'integrità del cablaggio. L'ispezione visiva non è sempre sufficiente. I trefoli del cavo possono rompersi, ma rimangono isolati e periodicamente cortocircuiti / aperti. Molto spesso, questo errore si verifica con contatti ossidati. Molto meno spesso, un tale segnale può indicare uno slittamento. cinghia di distribuzione un paio di denti.
R0326,0327	Segnale basso dal sensore	Un tale errore può indicare contatti ossidati, attraverso i quali il segnale dal DD all'ECU viene ricevuto male. È inoltre necessario controllare la coppia di serraggio del bullone di fissaggio (è del tutto possibile che la coppia di serraggio sia allentata).
R0328	Segnale del sensore alto	Un errore simile può verificarsi se i fili dell'alta tensione sono in prossimità del cablaggio del sensore. Quando la linea esplosiva si rompe, può verificarsi un picco di tensione nel cablaggio del sensore, che la centralina determinerà come una detonazione o un malfunzionamento del DD. Lo stesso errore può verificarsi se la cinghia di distribuzione non è sufficientemente tesa e ha fatto scorrere un paio di denti. Viene descritto come tensionare correttamente la trasmissione dell'ingranaggio di distribuzione qui.

La maggior parte dei problemi del sensore di battito sono molto simili ai sintomi di accensione tardiva. Il motivo è che, come abbiamo già notato, in assenza di segnale, la ECU passa automaticamente alla modalità di emergenza e ordina al sistema di accensione di generare una scintilla ritardata.

Inoltre, ti suggeriamo di guardare un breve video su come scegliere un nuovo sensore di battito e controllarlo:

Sensore di detonazione: segni di malfunzionamento, come verificare a cosa serve

Domande e risposte:

A cosa serve il sensore di battito? Questo sensore rileva la detonazione nell'unità di potenza (che si manifesta principalmente nei motori a benzina con benzina a basso numero di ottani). È installato sul blocco cilindri.

Come diagnosticare un sensore di battito? Meglio usare un multimetro (modalità DC - tensione costante - range inferiore a 200 mV). Un cacciavite viene inserito nell'anello e premuto facilmente contro le pareti. La tensione dovrebbe variare tra 20-30 mV.

Cos'è un sensore di battito? Questo è un tipo di apparecchio acustico che ti permette di ascoltare come funziona il motore. Cattura le onde sonore (quando la miscela non si accende in modo uniforme, ma esplode) e reagisce ad esse.