Klopfsensor

Aus T4-Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
Klopfsensor

Funktion[Bearbeiten]

Mittels der Klopfregelung wird der Motor vor den negativen Auswirkungen einer klopfenden Verbrennung (Klopfen = unkontrollierte, selbst eingeleitete Verbrennung) geschützt, die durch Kraftstoff mit zu niedriger Oktanzahl oder durch motorische Einflüsse wie z.B. eine hohe Verdichtung verursacht wird. Grundsätzliches Ziel ist, den Motor an der Klopfgrenze und damit in einem bezüglich des Wirkungsgrades optimalen Bereich zu betreiben.

Beim Klopfen entstehen erhebliche Druckschwingungen im Brennraum, die Schallsignale am Motorblock verursachen. Diese werden mit Klopfsensoren detektiert. Sie bestehen im Wesentlichen aus einer seismischen Masse und einer Piezokeramik. Bedingt durch die Motorschwingungen schlägt die seismische Masse gegen die Piezokeramik, die diese Schläge in Spannungsimpulse umwandelt. Die Empfindlichkeit liegt je nach Auslaegung in der Größenordnung von einigen 10 mV/g bis einigen 100 mV/g.

Aufbau des Klopfsensors
(Quelle: www.ceramtec.com)

Die Spannungsimpulse werden vom Motorsteuergerät ausgewertet. Wird ein Klopfen festgestellt, wird der Zündzeitpunkt nachgeregelt (später). Bei den Motoren mit zylinderselektiver Einspritzung wird das Signal des Klopfsensors mit einem Bezugssignal (z.B. vom Hallgeber) verglichen. So kann der klopfende Zylinder identifiziert und dessen Zündzeitpunkt zurückgenommen werden. Die nachfolgende Zeichung (Quelle: www.biat.uni-flensburg.de) zeigt die Signal eines Sensors:

Signale eines Klopfsensors
(Quelle: www.biat.uni-flensburg.de)


Im T4 wurden Klopfsensoren im Frühjahr 1994 eingeführt. Sie sind nur bei den Benzinmotoren mit 5 Zylindern (aber nicht beim AAF) und 6 Zylindern verbaut. Es sind immer 2 Sensoren vorhanden:

  • Geber G61 (Klopfsensor I)
  • Geber G66 (Klopfsensor II)


Einbauort[Bearbeiten]

Bei den 5-Zylindermotoren sind die Klopfsensoren vorne am Motorblock unterhalb der Zündkerzen für den 2. und 4. Zylinder verbaut.

Einbauort 5-Zylindermotoren

Bei den 6-Zylindermotoren sind sie vorne und hinten am Motorblock befestigt. Die nachfolgenden Bilder zeigen die Einbauorte beim AES. Die vom AMV sollten ähnlich sein.

Einbauort G61 (6-Zylindermotor AES)
Einbauort G66 (6-Zylindermotor AES)
Einbauort G66 (6-Zylindermotor AES)


Ausbau[Bearbeiten]

Die Klopfsensoren werden mit einer Sechskantschraube M8 am Motorblock befestigt. Zum Ausbau muss die Steckverbindung getrennt und danach die Schraube herausgedreht werden. Das Anzugsmoment beträgt motorunabhängig 20 Nm.
Achtung: Das Anzugsmoment hat Einfluss auf die Klopfregelung!


Teilenummern[Bearbeiten]

Bei der Auswahl des Klopfsensors ist auf dessen Durchmesser und Farbe zu achten. Bei den 5-Zylindermotoren sind z.B. Sensoren unterschiedlicher Größe in den Farben braun und schwarz verbaut.

Teilenummer Bezeichnung Preis (2009)
030 905 377 Klopfsensor 300 mm schwarz für 5-Zylinder ca. 62 Euro
037 905 377 A Klopfsensor 340 mm braun für 5-Zylinder ca. 62 Euro
021 905 377 C Klopfsensor 260 mm schwarz für AES ca. 31 Euro
022 905 377 Klopfsensor 270 mm für AMV ca. 31 Euro


Schaltbild und Anschluss[Bearbeiten]

Die Klopfsensoren G1 und G66 sind direkt mit dem Motorsteuergerät verbunden. Der Kabelbaum ist abgeschirmt.

Schaltbild 5-Zylindermotoren
Schaltbild 6-Zylindermotor AES
Schaltbild 6-Zylindermotor AMV


Eigendiagnose, Prüfung und Störungen[Bearbeiten]

Eigendiagnose[Bearbeiten]

Der Geber ist über das Motorsteuergerät diagnosefähig.

Fehlernummer
Beschreibung
00524 Klopfsensor G61 - kein Signal/Unterbrechung/Kurzschluss nach Masse
00540 Klopfsensor G66 - kein Signal/Unterbrechung/Kurzschluss nach Masse
16711 Klopfsensor G61 - Signal zu klein
16712 Klopfsensor G61 - Signal zu groß
16716 Klopfsensor G66 - Signal zu klein
16717 Klopfsensor G66 - Signal zu groß


Prüfung[Bearbeiten]

Neben der o.a. Eigendiagnose sollte der Widerstandswert der Verkabelung des Klopfsensors geprüft werden. Er soll maximal ca. 1,5 Ohm betragen. Der Widerstandswert des Sensors ist nicht bekannt, sollte aber in der Größenordnung von 30-50 Megaohm liegen. Darüber hinaus könnte man den Sensor per Oszilloskop rudimentär prüfen, indem man mit dem Oszilloskop die Ausgangsspannung misst, während man leicht gegen den Motorblock neben dem Geber klopft. Auf dem Oszilloskop sollten Ausschläge ähnlich denen im Bild oben (klopfende Verbrennung) erkennbar sein.


Störungen[Bearbeiten]

Typische Auswirkungen einer Störung:

  • Leistungsmangel
  • erhöhter Benzinverbrauch


Typische Ursachen einer Störung:

  • Geber defekt
  • Verkabelung defekt (Kurzschluss, Unterbrechung)