Jak działa czujnik spalania stukowego w silniku, jego konstrukcja

Normalna praca silnika samochodowego rzadko jest możliwa, jeśli proces spalania paliwa w jego cylindrach zostanie zakłócony. Aby paliwo paliło się prawidłowo, musi być odpowiedniej jakości, a kąt wyprzedzenia zapłonu silnika musi być odpowiednio ustawiony. Tylko w tych warunkach silnik nie marnuje paliwa i może pracować z pełną mocą. Jeśli nie występuje co najmniej jeden warunek, prawdopodobieństwo detonacji nie jest wykluczone. Samochodowy czujnik spalania stukowego pomaga zapobiegać temu zjawisku.

Spalanie detonacyjne, co to jest

Detonacja mieszanki paliwowo-powietrznej w silniku nazywana jest niekontrolowanym procesem spalania, którego skutkiem jest „mini-wybuch”. Jeżeli spalanie paliwa odbywa się w trybie normalnym, płomień porusza się z prędkością około 30 m/s. W przypadku detonacji prędkość płomienia gwałtownie wzrasta i może osiągnąć 2000 m/s, co prowadzi do wzrostu obciążenia i przyspieszonego zużycia tłoków i cylindrów. W rezultacie, jeśli samochód nie jest wyposażony w czujnik spalania stukowego, może wymagać poważnych napraw już po przejechaniu 5-6 tysięcy kilometrów.

Co powoduje detonację

Najczęstszymi przyczynami detonacji paliwa są:

• słaba jakość i liczba oktanowa benzyny: im niższa liczba oktanowa, tym gorsza odporność na detonację;
• niedoskonała konstrukcja silnika: cechy konstrukcyjne komory spalania, siły sprężania paliwa, zły układ świec zapłonowych i wiele innych może przyczynić się do detonacji;
• niekorzystne warunki pracy silnika: obciążenie, ogólne zużycie, obecność sadzy.

Jak działa czujnik stukowy?

Czujnik spalania stukowego działa na zasadzie korygowania kąta wyprzedzenia zapłonu do wartości, przy której zostaje przywrócone kontrolowane spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej. Czujnik jest stosowany w silnikach samochodowych z wtryskiem.

W procesie detonacji paliwa silnik zaczyna silnie wibrować. Czujnik dokładnie określa pojawienie się detonacji, wychwytując wibracje, które są następnie przetwarzane na sygnał elektryczny.

Główne elementy czujnika to:

• piezoceramiczny element czujnikowy;
• rezystor;
• izolator;
• ciężar stali.

Z elementu piezoceramicznego prowadzą druty do styków i stalowego ciężarka. Na wyjściu znajduje się rezystor regulujący siłę impulsu elektrycznego. Elementem, który bezpośrednio odbiera wibracje jest ciężarek - wywiera on nacisk na element piezoelektryczny.

Zazwyczaj czujnik spalania stukowego znajduje się na obudowie silnika, między drugim a trzecim cylindrem. Czujnik nie reaguje na wszystkie wibracje, a jedynie na te nietypowe, czyli w zakresie częstotliwości od 30 do 75 Hz.

Wybór takiej lokalizacji czujnika wynika z faktu, że jest ona najbardziej korzystna dla regulacji pracy każdego cylindra i znajduje się w pobliżu najczęstszych epicentrów detonacji.

Gdy czujnik wykryje wibracje, następuje:

• element piezoelektryczny przetwarza energię drgań na energię elektryczną, która wzrasta wraz ze wzmocnieniem amplitudy drgań;
• przy krytycznym poziomie napięcia czujnik wysyła do komputera samochodowego polecenie zmiany kąta wyprzedzenia zapłonu;
• system zarządzania silnikiem reguluje dopływ paliwa i skraca czas przed zapłonem;
• w wyniku wykonanych operacji praca silnika wraca do normalnego stanu, zostaje przywrócona kontrola nad spalaniem mieszanki paliwowo-powietrznej.

Co to są czujniki stukowe

Czujniki stukowe paliwa są rezonansowe i szerokopasmowe.

Najbardziej rozpowszechnione są czujniki szerokopasmowe, to właśnie ich budowa i zasada działania zostały opisane w tym artykule. Na zewnątrz wyglądają na zaokrąglone, pośrodku mają otwór do mocowania do silnika.

Czujniki rezonansowe z zewnątrz przypominają czujniki ciśnienia oleju, posiadają gwintowane mocowanie. Unieruchamiają nie wibracje, ale intensywność mikrowybuchów wewnątrz komory spalania. Po wykryciu mikrowybuchów sterownik otrzymuje sygnał z czujnika. Wskaźnik częstotliwości mikrowybuchów dla każdego silnika jest inny i zależy głównie od wielkości tłoków.

Podstawowe usterki czujnika

Z reguły, gdy czujnik nie działa, na desce rozdzielczej samochodu zapala się kontrolka „Check Engine”. Wskaźnik ten może świecić w sposób ciągły lub przerywany, zapalać się i gasnąć w zależności od poziomu obciążenia. Wadliwy czujnik spalania stukowego nie stanowi przeszkody w działaniu silnika, ale nie będzie w stanie ostrzec kierowcy o wystąpieniu detonacji i uruchomić mechanizm jej eliminacji.

Istnieje kilka możliwych oznak, że czujnik spalania stukowego jest uszkodzony:

• silnik bardzo szybko się przegrzewa, nawet przy niskiej temperaturze zewnętrznej;
• zauważalne pogorszenie mocy i dynamiki samochodu przy braku jakichkolwiek sygnałów awarii;
• wzrost zużycia paliwa bez oczywistych przyczyn;
• występowanie dużej sadzy na świecach zapłonowych.

Sprawdź czujnik stukowy zrób to sam

W przypadku stwierdzenia jednej z prawdopodobnych oznak nieprawidłowego działania czujnika spalania stukowego należy sprawdzić jego działanie. Zaleca się sprawdzenie czujnika spalania stukowego w centrum serwisowym, ale jeśli nie masz na to czasu lub motywacji, możesz sam sprawdzić czujnik.

Najpierw musisz przygotować multimetr, ustawiając na nim rezystancję testową - około 2 kOhm. Następnie należy podłączyć urządzenie do czujnika i zmierzyć rezystancję pracy. Nie wyłączając urządzenia, lekko uderz czymś twardym w powierzchnię obudowy czujnika. Jeśli jednocześnie widać wzrost wartości rezystancji, to czujnik jest w normie.

Czujnik spalania stukowego odgrywa niewielką, ale ważną rolę w kontrolowaniu pracy silnika samochodowego. Od działania czujnika zależy płynność jazdy, moc i dynamika samochodu. Wadliwy czujnik jest łatwy do zdiagnozowania iw razie potrzeby do samodzielnej wymiany.