Jak funguje snímač klepání v motoru, jeho konstrukce

Normální provoz automobilového motoru je zřídka možný, pokud je narušen proces spalování paliva v jeho válcích. Aby palivo správně hořelo, musí mít vhodnou kvalitu, správně nastaveno časování zážehu motoru. Pouze za těchto podmínek motor neplýtvá palivem a může pracovat na plný výkon. Pokud chybí alespoň jedna podmínka, pravděpodobnost detonace není vyloučena. Automobilový snímač klepání pomáhá tomuto jevu předcházet.

Detonační spalování, co to je

Detonace směsi vzduchu a paliva v motoru se nazývá nekontrolovaný spalovací proces, jehož výsledkem je „minivýbuch“. Dochází-li ke spalování paliva v normálním režimu, plamen se pohybuje rychlostí přibližně 30 m/s. Pokud dojde k detonaci, rychlost plamene se prudce zvýší a může dosáhnout 2000 m/s, což vede ke zvýšení zatížení a zrychlenému opotřebení pístů a válců. V důsledku toho, pokud vůz není vybaven snímačem klepání, může vyžadovat vážné opravy již po 5–6 tisících ujetých kilometrech.

Co způsobuje detonaci

Nejčastější příčiny detonace paliva jsou:

• špatná kvalita a oktanové číslo benzínu: čím nižší oktanové číslo, tím horší odolnost proti výbuchu;
• nedokonalá konstrukce motoru: konstrukční vlastnosti spalovací komory, kompresní síly paliva, špatné rozložení zapalovacích svíček a mnoho dalšího mohou přispět k detonaci;
• nepříznivé podmínky, za kterých motor pracuje: zatížení, celkové opotřebení, přítomnost sazí.

Jak funguje snímač klepání?

Snímač klepání funguje na principu korekce časování zážehu na hodnotu, při které se obnoví řízené spalování směsi vzduch-palivo. Snímač se používá u automobilových motorů se vstřikováním.

V procesu detonace paliva začne motor silně vibrovat. Senzor přesně určuje vzhled detonace pomocí zachycení vibrací, které jsou následně převedeny na elektrický signál.

Hlavní součásti snímače jsou:

• piezokeramický snímací prvek;
• odpor;
• izolátor;
• ocelová váha.

Z piezokeramického prvku jdou dráty ke kontaktům a ocelovému závaží. Na výstupu je umístěn odpor, který reguluje sílu elektrického impulsu. Prvek, který přímo vnímá vibrace, je závaží – vyvíjí tlak na piezoelektrický prvek.

Obvyklé umístění snímače klepání je na skříni motoru, mezi druhým a třetím válcem. Snímač nereaguje na všechny vibrace, ale pouze na ty abnormální, to znamená ve frekvenčním rozsahu od 30 do 75 Hz.

Volba takového umístění snímače je dána tím, že je nejvýhodnější pro nastavení chodu každého válce a nachází se v blízkosti nejčastějších detonačních epicenter.

Když snímač detekuje vibrace, dojde k následujícímu:

• piezoelektrický prvek přeměňuje energii vibrací na elektřinu, která se zvyšuje se zesilováním amplitudy vibrací;
• při kritické úrovni napětí snímač vyšle příkaz do počítače automobilu ke změně časování zapalování;
• systém řízení motoru reguluje dodávku paliva a zkracuje časový interval před zážehem;
• v důsledku provedených operací se chod motoru dostává do normálního stavu, je obnovena kontrola nad spalováním směsi vzduch-palivo.

Co jsou senzory klepání

Snímače klepání paliva jsou rezonanční a širokopásmové.

Širokopásmové snímače jsou nejrozšířenější, jejich konstrukce a princip činnosti byly popsány v tomto článku. Navenek vypadají zaobleně, uprostřed mají otvor pro připevnění k motoru.

Rezonanční snímače mají vnější podobnost se snímači tlaku oleje, mají uchycení se závitem. Nefixují vibrace, ale intenzitu mikrovýbuchů uvnitř spalovací komory. Po detekci mikrovýbuchů dostane ovladač signál ze senzoru. Index frekvence mikrovýbuchů pro každý motor je jiný a závisí především na velikosti pístů.

Základní závady snímače

Pokud snímač nefunguje, zpravidla se na palubní desce automobilu rozsvítí kontrolka „Check Engine“. Tento indikátor může svítit nepřetržitě nebo přerušovaně a zhasínat v závislosti na úrovni zatížení. Vadný snímač klepání není překážkou provozu motoru, ale nebude schopen upozornit řidiče na výskyt detonace a spustit mechanismus pro její odstranění.

Existuje několik možných příznaků, že snímač klepání je špatný:

• motor se velmi rychle přehřívá, i když je venkovní teplota nízká;
• znatelné zhoršení výkonu a dynamiky vozu při absenci jakýchkoli signálů poruchy;
• zvýšení spotřeby paliva bez zjevných důvodů;
• výskyt velkých sazí na zapalovacích svíčkách.

Udělejte si sami kontrolu senzoru klepání

Pokud byl zjištěn jeden z pravděpodobných příznaků nesprávné funkce snímače klepání, měl by být zkontrolován jeho výkon. Snímač klepání se doporučuje nechat zkontrolovat v servisním středisku, ale pokud na to nemáte čas nebo motivaci, můžete snímač zkontrolovat sami.

Nejprve je třeba připravit multimetr nastavením zkušebního odporu - asi 2 kOhm. Dále byste měli připojit zařízení k senzoru a změřit provozní odpor. Bez vypnutí zařízení lehce poklepejte něčím tvrdým na povrch pouzdra senzoru. Pokud současně vidíte zvýšení hodnoty odporu, pak je snímač normální.

Snímač klepání paliva má malou, ale důležitou roli při řízení provozu motoru automobilu. Plynulost jízdy, výkon a dynamika vozu závisí na činnosti snímače. Vadný snímač lze snadno diagnostikovat a v případě potřeby jej sami vyměnit.