Stuk-puk. Kto tam? Czujnik spalania stukowego

Powodów powstawania w cylindrze spalania stukowego może być kilka. Występuję ono na przykład przy używaniu paliwa słabej jakości, o niskiej liczbie oktanowej. Normalnie, zawierają one różne dodatki, które mają zapobiegać niekontrolowanemu spalaniu mieszanki paliwowo-powietrznej, więc jeśli ich jakość jest słaba, tych dodatków jest mniej. Do spalania detonacyjnego może również doprowadzić nadmierne obciążenie silnika, jego przegrzanie lub po prostu awaria świecy zapłonowej.

Kolejną przyczyną może być żarzenie się elektrod źle dobranych świec zapłonowych lub nagaru, który osadza się na ściankach cylindra i denku tłoka. Wciąż jednak jest to zjawisko słabo poznane i trudno mu przeciwdziałać. Zbyt uboga mieszanka paliwowo-powietrza (za dużo powietrza, za mało paliwa) również sprzyja spalaniu stukowemu, tak jak za duży kąt wyprzedzenia zapłonu (zapłon następuje dużo za wcześnie przed osiągnięciem górnego maksymalnego położenia tłoka).

Dla kierowcy spalanie stukowe objawi się charakterystycznym „dzwonieniem zaworów”. Jest to charakterystyczny stuk o metalicznym, głuchym odgłosie, powtarzający się z dużą częstotliwością. Jak spalanie detonacyjne rozpoznawane jest przez czujnik? Za pomocą elementu piezoelektrycznego.

Czujnik przymocowany jest do kadłuba silnika. Spalanie stukowe wywołuje drgania mechaniczne w silniku, których amplituda jest tym większa, im większa jest energia detonacji. Ogólnie rzecz biorąc, przetwornik piezoelektryczny przetwarza zmiany kształtu lub sił na niego działających na napięcie elektryczne. Na tego typu elementy wykorzystuje się m.in. kwarc, turmalin, tytanian baru, które mają specyficzne właściwości. Pod wpływem rozciągania lub ściskania ich płytek, pojawiają się na ich powierzchni ładunki elektryczne. Jeśli więc proces spalania przebiega nieprawidłowo, na elemencie piezoelektrycznym czujnika spalania stukowego także powstaje napięcie.

Sygnał czujnika jest analizowany przez jednostkę sterującą w silniku, która może odpowiednio reagować i przeciwdziałać nieprawidłowemu procesowi spalania, np. poprzez zmianę wyprzedzenia kąta zapłonu. Co więcej, na podstawie czasu wystąpienia spalania detonacyjnego, komputer jest w stanie określić w którym cylindrze ono wystąpiło. Nie zachodzi więc potrzeba stosowania większej ilości czujników niż jeden.

Aby czujnik spalania stukowego nie reagował na każde drgania występujące w jednostce napędowej, jest on odpowiednio zestrojony. Napięcie wstępne elementu piezoelektrycznego jest realizowane poprzez śrubę mocującą czujnik do kadłuba, oraz odpowiedni moment z jakim jest dokręcana. Jeśli czujnik spalania stukowego ulegnie awarii, najczęściej zostaniemy o tym poinformowani ostrzegawczą kontrolką na desce rozdzielczej naszego samochodu, zwykle w postaci „Check Engine”. Osiągi znacznie się pogorszą, zużycia paliwa może wzrosnąć, a sterownik silnika zapisując błąd przejdzie w tryb awaryjny.

Zobacz także: