Wie funktioniert ein Klopfsensor in einem Motor, sein Aufbau

Ein normaler Betrieb eines Automotors ist selten möglich, wenn der Verbrennungsprozess von Kraftstoff in seinen Zylindern gestört ist. Damit der Kraftstoff richtig verbrennt, muss er von geeigneter Qualität sein und der Zündzeitpunkt des Motors richtig eingestellt sein. Nur unter diesen Bedingungen verschwendet der Motor keinen Kraftstoff und kann mit voller Leistung arbeiten. Wenn mindestens eine Bedingung fehlt, ist die Wahrscheinlichkeit einer Detonation nicht ausgeschlossen. Ein Kfz-Klopfsensor hilft, dieses Phänomen zu verhindern.

Detonationsverbrennung, was ist das?

Die Detonation des Luft-Kraftstoff-Gemisches im Motor wird als unkontrollierter Verbrennungsprozess bezeichnet, dessen Ergebnis eine "Mini-Explosion" ist. Wenn die Verbrennung von Brennstoff im Normalmodus stattfindet, bewegt sich die Flamme mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m/s. Wenn eine Detonation auftritt, steigt die Flammengeschwindigkeit stark an und kann 2000 m / s erreichen, was zu einer Erhöhung der Belastung und einem beschleunigten Verschleiß von Kolben und Zylindern führt. Wenn das Auto nicht mit einem Klopfsensor ausgestattet ist, muss es daher möglicherweise nach nur 5-6 gefahrenen Kilometern umfassend repariert werden.

Was verursacht eine Detonation

Die häufigsten Ursachen für Kraftstoffexplosionen sind:

• schlechte Qualität und Oktanzahl von Benzin: Je niedriger die Oktanzahl, desto schlechter die Klopffestigkeit;
• unvollkommenes Motordesign: Detonation kann durch strukturelle Merkmale der Brennkammer, Kraftstoffkompressionskräfte, schlechte Anordnung der Zündkerzen und vieles mehr erleichtert werden;
• ungünstige Bedingungen, unter denen der Motor arbeitet: Belastung, allgemeiner Verschleiß, Vorhandensein von Ruß.

Wie funktioniert ein Klopfsensor?

Der Klopfsensor arbeitet nach dem Prinzip der Korrektur des Zündzeitpunkts auf einen Wert, bei dem die kontrollierte Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches wiederhergestellt ist. Der Sensor wird bei Automotoren mit Einspritzung verwendet.

Während der Detonation des Kraftstoffs beginnt der Motor stark zu vibrieren. Der Sensor bestimmt das Auftreten einer Detonation präzise, ​​indem er Vibrationen erfasst, die dann in ein elektrisches Signal umgewandelt werden.

Die Hauptkomponenten des Sensors sind:

• piezokeramisches Sensorelement;
• Widerstand;
• Isolator;
• Gewicht aus Stahl.

Vom piezokeramischen Element gehen Drähte zu den Kontakten und dem Stahlgewicht. Am Ausgang befindet sich ein Widerstand, der die Stärke des elektrischen Impulses regelt. Das Element, das die Vibration direkt wahrnimmt, ist ein Gewicht – es übt Druck auf das piezoelektrische Element aus.

Der Klopfsensor befindet sich normalerweise am Motorgehäuse zwischen dem zweiten und dritten Zylinder. Der Sensor reagiert nicht auf alle Schwingungen, sondern nur auf anormale, also im Frequenzbereich von 30 bis 75 Hz.

Die Wahl eines solchen Ortes des Sensors beruht auf der Tatsache, dass er für die Einstellung des Betriebs jedes Zylinders am günstigsten ist und sich in der Nähe der häufigsten Detonationsepizentren befindet.

Wenn der Sensor Vibrationen erkennt, geschieht Folgendes:

• das piezoelektrische Element wandelt die Vibrationsenergie in Elektrizität um, die mit der Verstärkung der Vibrationsamplitude zunimmt;
• Bei einem kritischen Spannungspegel sendet der Sensor einen Befehl an den Autocomputer, um den Zündzeitpunkt zu ändern.
• das Motormanagementsystem regelt die Kraftstoffzufuhr und verkürzt das Zeitintervall bis zur Zündung;
• als Ergebnis der durchgeführten Operationen kommt der Betrieb des Motors in einen normalen Zustand, die Kontrolle über die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches wird wiederhergestellt.

Was sind klopfsensoren

Kraftstoffklopfsensoren sind resonant und breitbandig.

Breitbandsensoren sind am weitesten verbreitet, ihr Aufbau und ihr Funktionsprinzip wurden in diesem Artikel beschrieben. Äußerlich sehen sie abgerundet aus, in der Mitte haben sie ein Loch zur Befestigung am Motor.

Resonanzsensoren haben eine äußere Ähnlichkeit mit Öldrucksensoren, sie haben eine Gewindeanschlusshalterung. Sie fixieren nicht Vibrationen, sondern die Intensität von Mikroexplosionen im Inneren der Brennkammer. Nach dem Erkennen von Mikroexplosionen empfängt die Steuerung ein Signal vom Sensor. Der Mikroexplosionsfrequenzindex für jeden Motor ist unterschiedlich und hängt hauptsächlich von der Größe der Kolben ab.

Grundlegende Sensorstörungen

Wenn der Sensor nicht funktioniert, leuchtet in der Regel die Anzeige „Check Engine“ auf dem Armaturenbrett des Autos auf. Diese Anzeige kann je nach Belastungszustand dauerhaft leuchten oder intermittierend leuchten und erlöschen. Ein defekter Klopfsensor behindert den Betrieb des Motors nicht, kann den Fahrer jedoch nicht vor dem Auftreten einer Detonation warnen und den Mechanismus zu dessen Beseitigung starten.

Es gibt mehrere mögliche Anzeichen dafür, dass der Klopfsensor defekt ist:

• der Motor überhitzt auch bei niedrigen Außentemperaturen sehr schnell;
• eine merkliche Verschlechterung der Leistung und Dynamik des Fahrzeugs ohne Fehlfunktionssignale;
• Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs ohne ersichtlichen Grund;
• das Auftreten von großem Ruß auf Zündkerzen.

Klopfsensor selbst prüfen

Wenn eines der wahrscheinlichen Anzeichen für eine Fehlfunktion des Klopfsensors gefunden wurde, sollte seine Leistung überprüft werden. Es wird empfohlen, den Klopfsensor in einem Servicecenter überprüfen zu lassen, aber wenn Sie dazu keine Zeit oder Motivation haben, können Sie den Klopfsensor selbst überprüfen.

Zuerst müssen Sie das Multimeter vorbereiten, indem Sie den Testwiderstand darauf einstellen - etwa 2 kOhm. Als nächstes sollten Sie das Gerät an den Sensor anschließen und den Betriebswiderstand messen. Ohne das Gerät auszuschalten, klopfen Sie leicht mit etwas Hartem auf die Oberfläche des Sensorgehäuses. Wenn Sie gleichzeitig einen Anstieg des Widerstandswerts feststellen können, ist der Sensor in Ordnung.

Der Kraftstoffklopfsensor spielt eine kleine, aber wichtige Rolle bei der Steuerung des Betriebs eines Automotors. Die Laufruhe, Kraft und Dynamik des Autos hängen von der Funktion des Sensors ab. Ein defekter Sensor ist einfach zu diagnostizieren und gegebenenfalls selbst auszutauschen.