Čo je snímač klepania a ako ho skontrolovať
Obsah
Senzor detekcie klepania (DD) vo valcoch motora nebol v prvých riadiacich systémoch motora samozrejmou nevyhnutnosťou a v časoch jednoduchších princípov organizácie napájania a zapaľovania benzínových ICE sa abnormálne spaľovanie zmesi vôbec nemonitorovalo. . Potom sa však motory stali zložitejšími, požiadavky na účinnosť a čistotu výfukových plynov sa dramaticky zvýšili, čo si vyžadovalo zvýšenie miery kontroly nad ich prácou v danom čase.
Chudé a veľmi chudobné zmesi, prehnané kompresné pomery a ďalšie podobné faktory musia neustále pracovať na pokraji výbuchu bez toho, aby prekročili túto hranicu.
Kde je umiestnený snímač klepania a čo to ovplyvňuje
Zvyčajne je DD namontovaný na závitovom držiaku k bloku valcov v blízkosti centrálneho valca bližšie k spaľovacím komorám. Jeho umiestnenie je určené úlohami, ktoré má vykonávať.
Zhruba povedané, snímač klepania je mikrofón, ktorý zachytáva celkom špecifické zvuky, ktoré vytvára detonačná vlna narážajúca na steny spaľovacích komôr.
Táto vlna samotná je výsledkom abnormálneho spaľovania vo valcoch pri veľmi vysokej rýchlosti. Rozdiel medzi bežným procesom a detonačným procesom je rovnaký ako pri prevádzke hnacej prachovej náplne v delostreleckom zbrani a trhaviny trhavého typu, ktorá je naplnená projektilom alebo granátom.
Pušný prach horí pomaly a tlačí a obsah pozemnej míny drví a ničí. Rozdiel v rýchlosti šírenia hranice horenia. Pri detonácii je mnohonásobne vyššia.
Aby neboli časti motora vystavené poruchám, je potrebné včas zaznamenať a zastaviť výskyt detonácie. Kedysi si to bolo možné dovoliť aj za cenu nadmernej spotreby paliva a znečisťovania životného prostredia, aby sa v princípe zabránilo detonácii zmesi.
Postupne sa motorová technika dostala na takú úroveň, že všetky rezervy boli vyčerpané. Bolo potrebné prinútiť motor, aby vzniknutú detonáciu sám uhasil. A motor bol pripevnený "uchom" akustického ovládania, ktoré sa stalo snímačom klepania.
Vo vnútri DD sa nachádza piezoelektrický prvok schopný premieňať akustické signály určitého spektra a úrovne na elektrické.
Po zosilnení oscilácií v riadiacej jednotke motora (ECU) sa informácia prevedie do digitálneho formátu a odošle sa do elektronického mozgu.
Typický algoritmus činnosti spočíva v krátkodobom odmietnutí uhla o pevnú hodnotu, po ktorom nasleduje krok za krokom návrat k optimálnemu predstihu. Akékoľvek rezervy sú tu neprijateľné, pretože znižujú účinnosť motora a nútia ho pracovať v suboptimálnom režime.
Sledovanie prebieha v reálnom čase pri vysokej frekvencii, čo vám umožňuje rýchlo reagovať na výskyt „zvonenia“ a bráni mu spôsobiť lokálne prehriatie a zničenie.
Synchronizáciou signálov so snímačmi polohy kľukového a vačkového hriadeľa môžete dokonca určiť, v ktorom konkrétnom valci nastáva nebezpečná situácia.
Typy snímačov
Podľa spektrálnych charakteristík sú historicky dve - rezonančný и širokopásmové pripojenie.
V prvom sa na zvýšenie citlivosti používa výrazná reakcia na presne definované zvukové frekvencie. Vopred je známe, ktoré spektrum vydávajú časti trpiace rázovou vlnou, práve na nich je snímač konštruktívne vyladený.
Širokopásmový snímač má menšiu citlivosť, ale zachytáva kolísanie rôznych frekvencií. To umožňuje unifikovať prístroje a nevoliť ich charakteristiky pre konkrétny motor a väčšia schopnosť zachytiť slabé signály nie je veľmi žiadaná, detonácia má dostatočnú akustickú hlasitosť.
Porovnanie snímačov oboch typov viedlo ku kompletnej výmene rezonančných DD. V súčasnosti sa používajú iba dvojkontaktné širokopásmové toroidné snímače upevnené na bloku centrálnym čapom s maticou.
príznaky
Počas normálnej prevádzky motora snímač klepania nevydáva nebezpečné signály a žiadnym spôsobom sa nepodieľa na činnosti riadiaceho systému. Program ECU vykonáva všetky činnosti podľa svojich dátových kariet všitých do pamäte, bežné režimy zabezpečujú bezdetonačné spaľovanie zmesi vzduchu a paliva.
Ale pri výrazných teplotných odchýlkach v spaľovacích komorách môže dôjsť k detonácii. Úlohou DD je dať včas signál, aby odvrátil nebezpečenstvo. Ak sa tak nestane, spod kapoty sa ozývajú charakteristické zvuky, ktoré je pre vodičov z nejakého dôvodu zvykom nazývať zvuk prstov.
Aj keď v skutočnosti súčasne neklepú žiadne prsty a hlavná úroveň hlasitosti pochádza z vibrácií dna piestu, ktorý je zasiahnutý vlnou explozívneho spaľovania. Toto je hlavný znak abnormálnej činnosti subsystému riadenia klepania.
Nepriamymi znakmi bude výrazná strata výkonu motora, zvýšenie jeho teploty až po výskyt žeravého zapaľovania a neschopnosť ECU vyrovnať sa so situáciou v normálnom režime. Reakciou riadiaceho programu v takýchto prípadoch bude zapálenie žiarovky "Check Engine".
Normálne ECU priamo monitoruje aktivitu snímača klepania. Úrovne jeho signálov sú známe a uložené v pamäti. Systém porovnáva aktuálnu informáciu s tolerančným rozsahom a v prípade zistenia odchýlok súčasne so zahrnutím indikácie uloží chybové kódy.
Ide o rôzne typy prekročenia alebo zníženia úrovní signálu DD, ako aj úplné prerušenie jeho obvodu. Chybové kódy môže čítať palubný počítač alebo externý skener cez diagnostický konektor.
Chybové kódy môže čítať palubný počítač alebo externý skener cez diagnostický konektor.
Ak nemáte diagnostické zariadenie, odporúčame vám venovať pozornosť lacnému autoskeneru viacerých značiek Scan Tool Pro Black Edition.
Charakteristickým rysom tohto kórejského modelu je diagnostika nielen motora, ako vo väčšine lacných čínskych modelov, ale aj ďalších komponentov a zostáv automobilu (prevodovka, pomocné systémy ABS, prevodovka, ESP atď.).
Toto zariadenie je tiež kompatibilné s väčšinou automobilov od roku 1993, funguje stabilne bez straty spojenia so všetkými populárnymi diagnostickými programami a má pomerne prijateľnú cenu.
Ako skontrolovať snímač klepania
Keď poznáte zariadenie a princíp činnosti DD, môžete ho skontrolovať pomerne jednoduchými spôsobmi, a to tak, že ho vyberiete z motora a na mieste, a to aj priamo na bežiacom motore.
Meranie napätia
V režime merania napätia je k snímaču odstránenému z bloku valcov pripojený multimeter. Jemným ohýbaním tela DD pomocou skrutkovača vloženého do otvoru objímky je možné sledovať reakciu vstavaného piezoelektrického kryštálu na deformačnú silu.
Vzhľad napätia na konektore a jeho hodnota rádovo dve až tri desiatky milivoltov približne indikuje zdravie piezoelektrického generátora zariadenia a jeho schopnosť generovať signál v reakcii na mechanické pôsobenie.
Meranie odporu
Niektoré snímače obsahujú vstavaný odpor zapojený ako bočník. Jeho hodnota je rádovo v desiatkach alebo stovkách kΩ. Prerušený alebo skrat vo vnútri puzdra je možné opraviť pripojením rovnakého multimetra v režime merania odporu.
Prístroj by mal ukazovať hodnotu bočníkového odporu, keďže samotný piezokryštál má takmer nekonečne veľký odpor, ktorý sa nedá zmerať bežným multimetrom. V tomto prípade budú hodnoty zariadenia závisieť aj od mechanického účinku na kryštál v dôsledku generovania napätia, ktoré skresľuje hodnoty ohmmetra.
Kontrola snímača na konektore ECU
Po určení požadovaného kontaktu konektora riadiacej jednotky ECU z elektrického obvodu automobilu je možné stav snímača skontrolovať podrobnejšie so zahrnutím obvodov napájacieho vedenia.
Na odpojenom konektore sa vykonajú rovnaké merania, ako je popísané vyššie, rozdiel bude len simultánna kontrola zdravia kábla. Ohýbanie a šklbanie drôtov zaisťuje, že nedochádza k poruche blúdenia, keď sa kontakt objaví a zmizne z mechanických vibrácií. Na to majú vplyv najmä korodujúce miesta, kde sú drôty zapustené v očkách konektorov.
Pri pripojenom počítači a zapnutom zapaľovaní môžete skontrolovať prítomnosť referenčného napätia na snímači a správnosť jeho rozdelenia vonkajšími a vstavanými odpormi, ak to umožňuje obvod konkrétneho automobilu.
Zvyčajne je podpora +5 V zhruba polovičná a na pozadí tohto jednosmerného komponentu sa generuje striedavý signál.
Kontrola osciloskopu
Najpresnejšia a najkompletnejšia metóda prístrojového vybavenia bude vyžadovať použitie automobilového digitálneho pamäťového osciloskopu alebo pripojenia osciloskopu k diagnostickému počítaču.
Pri náraze do tela DD bude na obrazovke vidieť, do akej miery je piezoelektrický prvok schopný generovať strmé čelá detonačného signálu, či seizmická hmota snímača funguje správne, zabraňuje cudzím tlmeným osciláciám a či je amplitúda výstupného signálu postačuje.
Technika si vyžaduje dostatočné skúsenosti s diagnostikou a znalosť typických vzorcov signálov prevádzkyschopného zariadenia.
Kontrola fungujúceho motora
Najjednoduchší spôsob kontroly nevyžaduje ani použitie elektrických meracích prístrojov. Motor naštartuje a zobrazí sa pri podpriemernej rýchlosti. Pri použití miernych úderov na snímač klepania môžete pozorovať reakciu počítača na výskyt jeho signálov.
Malo by dochádzať k pravidelnému odskoku časovania zapaľovania a s tým súvisiaceho poklesu otáčok motora v ustálenom stave. Metóda vyžaduje určitú zručnosť, pretože nie všetky motory reagujú na takéto testovanie rovnako.
Niektorí „zaznamenajú“ signál klepania až v dosť úzkej fáze otáčania vačkových hriadeľov, ktorú treba ešte dosiahnuť. Podľa logiky ECU totiž nemôže dôjsť k detonácii napríklad pri výfukovom zdvihu alebo na začiatku kompresného zdvihu.
Spätná montáž snímača klepania
DD sa vzťahuje na prílohy, ktorých výmena nespôsobuje žiadne ťažkosti. Telo zariadenia je pohodlne upevnené na kolíku a na jeho vybratie stačí odskrutkovať jednu maticu a vybrať elektrický konektor.
Niekedy sa namiesto čapu používa závitová skrutka v tele bloku. Ťažkosti môžu nastať iba pri korózii závitového spojenia, pretože zariadenie je veľmi spoľahlivé a jeho odstránenie je extrémne zriedkavé.
Pomôže univerzálny penetračný lubrikant, niekedy nazývaný aj tekutý kľúč.
