Klopfregelung

Außer Motoren mit 66 kW
Klopfende Verbrennung, die auftritt, wenn der Zündzeitpunkt zu weit in Richtung „früh“ verschoben ist, schadet dem Motor. Die Folgen sind Überhitzung sowie Schäden an Lagern und Kolben.

Der Motor erreicht jedoch die maximale Leistung, wenn die Zündung möglichst „früh“ eingestellt ist, also wenn der Motor an der Klopfgrenze arbeitet. Diese Klopfgrenze wird durch viele Faktoren bestimmt (Kraftstoffqualität, Ablagerungen in den Brennräumen usw.), sodass sie nicht exakt festgelegt werden kann. Deshalb ist für die Zündungsregelung in der Regel ein größerer Sicherheitsabstand erforderlich. Die Klopfregelung stellt fest, ob klopfende Verbrennung auftritt, und regelt entsprechend nach.

Funktionsprinzip der Klopfregelung
Die Verbrennung in den Zylindern wird durch sogenannte Klopfsensoren überwacht, die bei Modellen mit 4- und 5-Zylinder-Motoren links am Motorblock angebracht sind. Modelle mit 6-Zylinder-Motoren besitzen zwei Sensoren, rechts und links oben am Motorblock. Der Klopfsensor erkennt, wenn bei der Verbrennung im Zylinder ungleichmäßige Schwingungen statt gleichmäßiger auftreten. Diese Information leitet er an das Steuergerät weiter.

Dabei geschieht Folgendes: Beim Eingang des Signals „klopfende Verbrennung bei der letzten Zündung“ erhalten die übrigen Zylinder mit normaler Verbrennung weiterhin den Zündfunken zum zuvor berechneten Zündzeitpunkt. Beim Zylinder, in dem Klopfen aufgetreten ist, wird der Zündzeitpunkt jedoch um etwa 3° verschoben. Dies geschieht – wohlgemerkt – nur bei diesem einen Zylinder. Alle übrigen arbeiten unverändert weiter.

Besteht die klopfende Verbrennung im betreffenden Zylinder weiterhin, wird der Zündzeitpunkt beim nächsten Arbeitstakt um weitere 3° verschoben. Auf diese Weise kann maximal bis zu 15° (gerechnet vom Sollzündzeitpunkt) nachgeregelt werden.

Verbrennt der betreffende Zylinder nun wieder normal, wird der Zündzeitpunkt nach einiger Zeit wieder in Richtung „früh“ verschoben. Die Anpassung erfolgt in Schritten von 0,5°, danach folgt eine Pause über viele Arbeitstakte, bevor erneut um 0,5° in Richtung „früh“ korrigiert wird.

Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der ursprünglich vorgesehene Zündzeitpunkt erreicht ist oder der Sensor erneut klopfende Verbrennung meldet.

Klopfsensor
Er „horcht“, ob im Motor Klopfen auftritt: Der Klopfsensor (Pfeil) befindet sich beim 4-Zylinder-Motor mit 85 kW (links) und beim 5-Zylinder-Motor an der linken Motorseite. Bei Modellen mit 6-Zylinder-Motor (rechts) sind zwei Klopfsensoren vorhanden: je einer rechts und links oben unter dem Auslasskrümmer. Wichtig: Die Befestigungsschraube des Klopfsensors muss genau mit 20 Nm angezogen werden, da der Sensor sonst nicht funktioniert.

In diesen Sensor ist ein Stück Piezokeramik eingesetzt, ein Material, das wir von Feuerzeugen kennen (dort erzeugt es den Funken). Mechanische Kräfte (Dehnung, Stauchung), die auf die Piezokeramik einwirken, wandelt sie in elektrische Spannung um. Ungleichmäßige Schwingungen, die durch klopfende Verbrennung entstehen, reichen aus, um den Sensor zu aktivieren. Wichtig: Das Anzugsmoment des Klopfsensors muss genau 20 Nm betragen.