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Motorklopfsensor: Welche Funktion hat er?

Engine knock sensor
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Der Motorklopfsensor ist ein piezokeramischer Sensor im Ottomotor-Block. Der Zweck dieses Sensors besteht darin, das Motorgeräusch während seines Betriebs (Verbrennung) zu messen.

Der Klopfsensor registriert das Auftreten des Motorklopfens, das durch einen Druckanstieg und Motorgeräusche (Klopfen) gekennzeichnet ist, wovon sich der Name dieses Phänomens ableitet.

Indholdsfortegnelse

Was ist Detonationsverbrennung?

Motorklopfen ist ein negatives Phänomen bei der Verbrennung in Ottomotoren, das sich akustisch durch ein klopfendes Geräusch bemerkbar macht. Aber warum kommt es vor? Die Ursache liegt in einer falschen Kraftstoffmischung, die im falschen Moment verbrennt.

Wenn das Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder gelangt, wird es durch Kompression erhitzt. Wenn sich das Gemisch dann entzünden soll, liegt seine Temperatur an der Grenze der Selbstentzündung. In diesem Moment wird das Gemisch durch den Funken der Zündkerze gezündet.

Wenn sich das Gemisch jedoch von selbst entzündet, ohne die Hilfe eines Zündkerzen-Funkens, ist sein Ausbrennen inhomogen und daher von schlechter Qualität. In diesem Fall beginnen sich Stoßwellen im Zylinderraum auszubreiten, werden von den Innenwänden des Brennraums reflektiert und machen sich akustisch durch das bereits erwähnte Klopfgeräusch bemerkbar.

Wie funktioniert der Motorklopfsensor?

Somit dient der Motorklopfsensor zur Erkennung von Motorklopfen, das (bei längerer Einwirkung) zu Schäden am Motor führen kann. Der Klopfsensor ist mit dem Motorsteuergerät verbunden, das bei erkanntem Klopfen die Zündzeit vorverstellt und so verhindert.

Ein Motor mit Klopfsensor kann Kraftstoff mit einer niedrigeren Oktanzahl verbrennen, als er vorgesehen ist. Ein solcher Motor kann seine Zündverstellung permanent an Kraftstoffe mit niedrigerer Oktanzahl anpassen, was jedoch zu Leistungseinbußen führt. Gleichzeitig ist der Motor jedoch mit einem Klopfsensor ausgestattet und kann hochoktanige Kraftstoffe nutzen.

Durch die Verwendung mehrerer Klopfsensoren (einer für jeden Zylinder) ist es möglich, die Zündung jedes Zylinders selektiv zu regulieren, je nach den Arbeitsbedingungen, in denen sich der jeweilige Zylinder gerade befindet.

Der Klopfsensor trägt dazu bei, dass der Motor eine effiziente Gemischverbrennung erreicht, indem er den Zündzeitpunkt verringert und ihn so näher an die Detonationsverbrennungsschwelle bringt. Auf diese Weise wird die Leistung des Motors optimiert, gleichzeitig aber auch der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen reduziert.

Dieser Sensor schützt auch Motorkomponenten, die am Verbrennungsprozess beteiligt sind (Zylinderkopf, Kolben, Kolbenringe, Ventile, Zylinder, Zylinderlaufbuchsen, Zylinderkopfdichtung usw.).

Eine Fehlfunktion des Motorklopfsensors verursacht am häufigsten Folgendes: