Längerer Betrieb eines Motors mit klopfender Verbrennung kann zu gravierenden Schäden führen. Klopfen wird begünstigt durch:
Das Verdichtungsverhältnis kann auch durch ablagerungs- oder fertigungsbedingte Streuungen zu hohe Werte erreichen.
Bei Motoren ohne Klopfregelung werden diese ungünstigen Einflüsse bei der Auslegung der Zündung durch einen Sicherheitsabstand zur Klopfgrenze berücksichtigt. Damit sind im oberen Lastbereich Wirkungsgradeinbußen unvermeidlich.
Die Klopfregelung kann den klopfenden Motorbetrieb verhindern. Nur bei tatsächlicher Klopfgefahr wird durch die Klopfregelung der Zündzeitpunkt des bzw. der betroffenen Zylinder (zylinderselektiv) so weit wie nötig in Richtung spät verstellt. Dadurch kann das Zündkennfeld auf die verbrauchsoptimalen Werte ausgelegt werden. Ein Sicherheitsabstand ist nicht mehr nötig. Die Klopfregelung übernimmt alle klopfbedingten Korrekturen am Zündzeitpunkt.
Die Klopfregelung bietet:
Dieser Motor ist mit einem zylinderselektiven, adaptiven Klopfregelsystem ausgestattet. Zentrale Komponente dieses Systems sind die Klopfsensoren. Diese piezoelektrischen Sensoren erfassen den Körperschall der einzelnen Zylinder und wandeln sie in Spannungssignale um. Die Sensorsignale werden im DME-Steuergerät zylinderselektiv ausgewertet. Dazu wird im Steuergerät eine spezielle Auswerteschaltung verwendet (Klopfbaustein).
Mit einem Klopfsensor werden zwei Zylinder überwacht. Zwei Sensoren sind wiederum zu einem Bauteil zusammengefasst (Doppel-Klopfsensoren).
Beim Auftreten von klopfender Verbrennung emittiert der betroffene Zylinder ein charakteristisches Körperschallprofil, das durch die Klopfsensoren erfasst wird. Auf Basis dieses Signals wird die Zündung für eine bestimmte Anzahl von Arbeitsspielen nach spät verstellt. Sobald keine klopfende Verbrennung mehr erkannt wird, nähert sich der Zündzeitpunkt wieder allmählich dem ursprünglichen Wert an. Die Spätverstellung kann für jeden Zylinder einzeln geregelt werden (zylinderselektiv). Das Klopfsignal wird durch das DME-Steuergerät für jeden Zylinder jeweils nur im klopfrelevanten Bereich des Arbeitsspieles ausgewertet.
Die Doppel-Klopfsensoren sind mit einer Schraube am Wassermantel des Motorblocks jeweils zwischen zwei Zylindern einer Zylinderbank befestigt.
Als Schraubensicherung ist nur Sicherungsmittel zulässig. Unterleg-, Feder- oder Zahnscheiben dürfen nicht verwendet werden, da sie das Klopfsignal unzulässig verfälschen.
Die Eigendiagnose der Klopfregelung beinhaltet folgende Umfänge:
Bei Erkennung eines Fehlers während der Prüfung oder während des Motorbetriebes wird die Klopfregelung abgeschaltet. Ein Notprogramm übernimmt dann die Zündwinkelsteuerung. Gleichzeitig wird ein Fehler in den Fehlerspeicher des DME-Steuergerätes eingetragen. Das Notprogramm gewährleistet einen schadenfreien Motorbetrieb abhängig von der Last, der Drehzahl und der Temperatur.