Czujnik spalania detonacyjnego/stukowego i jego rola w pojeździe

Spalanie detonacyjne, zwane też stukowym to jedno z najniebezpieczniejszych zjawisk do jakich może dochodzić w jednostce napędowej o zapłonie iskrowym. Dlatego ważną rolę pełnią czujniki, które takie zjawisko są w stanie wykryć.

Spalanie stukowe, do którego dochodzi w silnikach z zapłonem iskrowym, to objaw nieprawidłowości w procesie zapłonu mieszanki i dotyczy niekontrolowanych zapłonów, czyli nie przewidzianych przez jednostkę sterującą pracą silnika. Spalanie detonacyjne jest efektem źle dobranych świec zapłonowych, które stale się żarząc powodują przedwczesny zapłon mieszanki lub złej jakości paliwa, o zbyt niskiej liczbie oktanowej.

Do tego zjawiska może też dochodzić przy nieprawidłowo ustawionym zapłonie (kąt wyprzedzenia zapłonu) lub przestawionym wałku rozrządu. Pojawia się też wówczas, gdy silnik jest przegrzany. Spalanie detonacyjne objawia się charakterystycznym dzwonieniem, słyszanym spod maski podczas przyspieszania. Najgłośniej słychać je przy niskich i średnich obrotach.

Dla silnika skutki niekontrolowanych zapłonów mieszanki mogą być tragiczne. Płomień podczas spalania stukowego rozprzestrzenia się znacznie szybciej i nierzadko dochodzi do równomiernego zapłonu mieszanki, co daje dużą energię. To powoduje ogromne, chwilowe obciążenia na tłoku, korbowodzie i wale korbowym, a także podniesienie temperatury wewnątrz komory spalania.

Ryzyko tzw. wypalenia tłoków, zaworów lub uszkodzenia głowicy jest ogromne. W dalszym efekcie może dojść do uszkodzenia elementów układu oczyszczania spalin. Oczywistym efektem spalania detonacyjnego jest spadek osiągów silnika.

Aby zaradzić zjawisku spalania stukowego, producenci nowocześniejszych samochodów zaczęli stosować czujnik piezoelektryczny, wykrywający zjawisko spalania detonacyjnego. Jest on przykręcony do kadłuba silnika, a jego zadaniem jest wykrywanie drgań o określonej częstotliwości, ok. 10-12 kHz. Co prawda czujnik wychwytuje wszystkie drgania generowane pracą silnika, ale sygnały po przesłaniu do jednostki sterującej są obrabiane i tylko te o niepokojącej częstotliwości są uznawane za niepożądane.

W dalszej kolejności komputer ustala, na którym cylindrze dochodzi do zjawiska spalania detonacyjnego. Po zebraniu kompletu informacji, jednostka sterująca o ile umożliwia to konstrukcja silnika, koryguje sygnał zapłonu aż do momentu ustania spalania detonacyjnego. W starszych, prostszych silnikach, informacja o spalaniu stukowym zostaje zapisana w pamięci błędów, a na tablicy wskaźników zapala się kontrolka silnika.

Informacja odczytana z pamięci komputera sterującego pracą silnika nie zawsze musi dotyczyć opisywanego zjawiska, a czasami pojawia się wtedy, gdy czujnik uległ awarii. Objawy będą dokładnie takie same. Najczęściej w czujnikach dochodzi do zwarcia wewnątrz lub pomiędzy przewodami, do korozji lub uszkodzenia mechanicznego, a także do przerwania któregoś przewodów. Również podczas naprawy silnika mechanik może nieprawidłowo zamocować czujnik.

Po wyeliminowaniu błędów montażowych i uszkodzeń mechanicznych należy w starszych samochodach sprawdzić poprawność ustawienia zapłonu oraz wałka rozrządu względem wału korbowego. Ponadto można wykonać badanie miernikiem elektrycznym lub oscyloskopem podczas pracy silnika.

Jeżeli wszystko wskazuje na to, że czujnik jest sprawny, należy podjąć się naprawy układu zapłonowego silnika. Czasami wystarczy tylko wymienić świece zapłonowe. Jeżeli czujnik jest niesprawny, należy go wymienić.