Co je snímač klepání a jak jej zkontrolovat
Obsah
Senzor detekce klepání (DD) ve válcích motoru nebyl u prvních řídicích systémů motoru samozřejmou nutností a v dobách jednodušších principů organizace napájení a zapalování benzínových ICE nebylo abnormální spalování směsi sledováno při Všechno. Poté se však motory staly složitějšími, požadavky na účinnost a čistotu výfukových plynů se dramaticky zvýšily, což vyžadovalo zvýšení míry kontroly nad jejich prací v daném okamžiku.
Chudé a velmi chudé směsi, přemrštěné kompresní poměry a další podobné faktory musí neustále pracovat na pokraji výbuchu, aniž by překročily tuto hranici.
Kde je umístěn snímač klepání a co to ovlivňuje
Obvykle se DD instaluje na závitový držák k bloku válců, poblíž centrálního válce blíže ke spalovacím komorám. Jeho umístění je určeno úkoly, k jejichž plnění je povolán.
Zhruba řečeno, snímač klepání je mikrofon, který snímá zcela specifické zvuky vydávané detonační vlnou dopadající na stěny spalovacích komor.
Tato vlna sama o sobě je výsledkem abnormálního spalování ve válcích při velmi vysoké rychlosti. Rozdíl mezi běžným procesem a detonačním procesem je stejný jako při provozu hnací prachové náplně v dělostřeleckém dělu a trhaviny trhacího typu, která je naplněna projektilem nebo granátem.
Střelný prach pomalu hoří a tlačí a obsah nášlapné miny drtí a ničí. Rozdíl v rychlosti šíření hranice hoření. Při detonaci je mnohonásobně vyšší.
Aby nebyly části motoru vystaveny poruchám, musí být výskyt detonace zaznamenán a včas zastaven. Kdysi si to bylo možné dovolit za cenu nadměrné spotřeby paliva a znečištění životního prostředí, aby nedošlo k detonaci směsi z principu.
Postupně se motorová technika dostala na takovou úroveň, že byly vyčerpány všechny rezervy. Bylo nutné donutit motor, aby výslednou detonaci sám uhasil. A motor byl připojen s "uchem" akustického ovládání, které se stalo snímačem klepání.
Uvnitř DD je piezoelektrický prvek schopný převádět akustické signály určitého spektra a úrovně na elektrické.
Po zesílení oscilací v řídicí jednotce motoru (ECU) jsou informace převedeny do digitálního formátu a odeslány do elektronického mozku.
Typický algoritmus činnosti spočívá v krátkodobém potlačení úhlu o pevnou hodnotu, po kterém následuje postupný návrat k optimálnímu předstihu. Jakékoli rezervy jsou zde nepřijatelné, protože snižují účinnost motoru a nutí jej pracovat v suboptimálním režimu.
Sledování probíhá v reálném čase s vysokou frekvencí, což vám umožňuje rychle reagovat na výskyt „zvonění“ a zabraňuje tomu, aby způsobil místní přehřátí a zničení.
Synchronizací signálů se snímači polohy klikového a vačkového hřídele můžete dokonce určit, ve kterém konkrétním válci nastává nebezpečná situace.
Druhy senzorů
Podle spektrálních charakteristik jsou historicky dvě - rezonanční и širokopásmové připojení.
V prvním je pro zvýšení citlivosti použita výrazná reakce na přesně definované zvukové frekvence. Dopředu je známo, jaké spektrum vydávají části trpící rázovou vlnou, právě na nich je senzor konstruktivně vyladěn.
Širokopásmový snímač má menší citlivost, ale zaznamenává výkyvy různých frekvencí. To umožňuje unifikovat přístroje a nevolit jejich charakteristiky pro konkrétní motor a větší schopnost zachytit slabé signály není příliš žádaná, detonace má dostatečnou akustickou hlasitost.
Porovnání snímačů obou typů vedlo ke kompletní výměně rezonančních DD. V současné době se používají pouze dvoukontaktní širokopásmové toroidní snímače, upevněné na bloku středovým čepem s maticí.
Příznaky
Při běžném provozu motoru snímač klepání nevydává nebezpečné signály a nijak se nepodílí na činnosti řídicího systému. Program ECU provádí všechny akce podle svých datových karet všitých do paměti, běžné režimy zajišťují bezdetonační spalování směsi vzduch-palivo.
Ale s výraznými teplotními odchylkami ve spalovacích komorách může dojít k detonaci. Úkolem DD je dát včas signál, aby odvrátil nebezpečí. Pokud se tak nestane, pak se zpod kapoty ozývají charakteristické zvuky, které je z nějakého důvodu pro řidiče zvykem nazývat zvuk prstů.
I když ve skutečnosti žádné prsty současně neklepou a hlavní hlasitost pochází z vibrací dna pístu, které je zasaženo vlnou explozivního spalování. Toto je hlavní příznak abnormální činnosti subsystému kontroly klepání.
Nepřímými příznaky bude znatelná ztráta výkonu motoru, zvýšení jeho teploty až po výskyt zážehu a neschopnost ECU vyrovnat se se situací v normálním režimu. Reakcí řídicího programu v takových případech bude zapálení žárovky "Check Engine".
Normálně ECU přímo monitoruje aktivitu snímače klepání. Úrovně jeho signálů jsou známé a uložené v paměti. Systém porovnává aktuální informaci s tolerančním rozsahem a při zjištění odchylek současně se zařazením indikace ukládá chybové kódy.
Jedná se o různé typy překročení nebo snížení úrovní signálu DD a také úplné přerušení jeho obvodu. Chybové kódy může číst palubní počítač nebo externí skener přes diagnostický konektor.
Chybové kódy může číst palubní počítač nebo externí skener přes diagnostický konektor.
Pokud nemáte diagnostické zařízení, doporučujeme vám věnovat pozornost levnému autoscanneru pro více značek Scan Tool Pro Black Edition.
Charakteristickým rysem tohoto korejského modelu je diagnostika nejen motoru, jako u většiny levných čínských modelů, ale také dalších součástí a sestav vozu (převodovka, pomocné systémy ABS, převodovka, ESP atd.).
Toto zařízení je také kompatibilní s většinou automobilů od roku 1993, funguje stabilně bez ztráty spojení se všemi oblíbenými diagnostickými programy a má poměrně dostupnou cenu.
Jak zkontrolovat snímač klepání
Znáte-li zařízení a princip fungování DD, můžete jej zkontrolovat poměrně jednoduchými způsoby, a to jak vyjmutím z motoru, tak na místě, včetně přímo na běžícím motoru.
Měření napětí
V režimu měření napětí je ke snímači odstraněnému z bloku válců připojen multimetr. Jemným ohýbáním těla DD pomocí šroubováku zasunutého do otvoru objímky lze sledovat reakci vestavěného piezoelektrického krystalu na deformační sílu.
Vzhled napětí na konektoru a jeho hodnota v řádu dvou až tří desítek milivoltů přibližně indikuje stav piezoelektrického generátoru zařízení a jeho schopnost generovat signál v reakci na mechanické působení.
Měření odporu
Některé snímače obsahují vestavěný odpor zapojený jako bočník. Jeho hodnota se pohybuje v řádu desítek nebo stovek kΩ. Přerušení nebo zkrat uvnitř pouzdra lze opravit připojením stejného multimetru v režimu měření odporu.
Zařízení by mělo ukazovat hodnotu bočníkového rezistoru, jelikož samotný piezokrystal má téměř nekonečně velký odpor, který nelze změřit běžným multimetrem. V tomto případě budou údaje zařízení také záviset na mechanickém účinku na krystal v důsledku generování napětí, které zkresluje údaje ohmmetru.
Kontrola snímače na konektoru ECU
Po určení požadovaného kontaktu konektoru řídicí jednotky ECU z elektrického obvodu automobilu lze stav snímače zkontrolovat úplněji se zahrnutím obvodů napájecího vedení.
Na odstraněném konektoru se provedou stejná měření, jak je popsáno výše, rozdíl bude pouze současná kontrola zdraví kabelu. Ohýbání a škubání drátů zajišťuje, že nedojde k žádné poruše bloudění, když se kontakt objeví a zmizí z mechanických vibrací. Na to mají vliv zejména korodující místa, kde jsou dráty zapuštěné v očkách konektorů.
S připojeným počítačem a zapnutým zapalováním můžete zkontrolovat přítomnost referenčního napětí na snímači a správnost jeho rozdělení externími a vestavěnými odpory, pokud to obvod konkrétního automobilu zajišťuje.
Obvykle je podpora +5 V zhruba poloviční a na pozadí této stejnosměrné složky je generován střídavý signál.
Kontrola osciloskopu
Nejpřesnější a nejúplnější přístrojová metoda bude vyžadovat použití automobilového digitálního paměťového osciloskopu nebo připojení osciloskopu k diagnostickému počítači.
Při dopadu na tělo DD bude na obrazovce vidět, jak moc je piezoelektrický prvek schopen generovat strmé čela detonačního signálu, zda seismická hmota snímače funguje správně, zabraňuje vnějším tlumeným oscilacím a zda amplituda výstupního signálu je dostačující.
Technika vyžaduje dostatečné zkušenosti s diagnostikou a znalost typických vzorů signálů provozuschopného zařízení.
Kontrola funkčního motoru
Nejjednodušší způsob kontroly dokonce nevyžaduje použití elektrických měřicích přístrojů. Motor naskočí a zobrazí se při podprůměrné rychlosti. Při použití mírných úderů na snímač klepání můžete pozorovat reakci počítače na výskyt jeho signálů.
Mělo by docházet k pravidelnému odskoku časování zapalování as tím souvisejícímu poklesu otáček motoru v ustáleném stavu. Tato metoda vyžaduje určitou dovednost, protože ne všechny motory reagují na takové testování stejně.
Někteří „zaznamenají“ signál klepání až v dosti úzké fázi otáčení vačkových hřídelů, které je třeba ještě dosáhnout. Podle logiky ECU totiž nemůže dojít k detonaci například na výfukovém zdvihu nebo na začátku kompresního zdvihu.
Výměna snímače klepání
DD se týká příloh, jejichž výměna nepředstavuje žádné potíže. Tělo zařízení je pohodlně upevněno na čepu a pro jeho vyjmutí stačí odšroubovat jednu matici a vyjmout elektrický konektor.
Někdy se místo čepu používá závitový šroub v těle bloku. Potíže mohou nastat pouze při korozi závitového spoje, protože zařízení je velmi spolehlivé a jeho odstranění je extrémně vzácné.
Pomůže univerzální penetrační lubrikant, někdy nazývaný tekutý hasák.
