Geo Workshop Service and Repair Manuals

Knock Sensor: Description and Operation

Knock Sensor (KS)

GENERAL DESCRIPTION

Ignition Timing
Ignition timing is the relationship between the time the spark plug is fired and the time that the piston reaches the top of its travel in the cylinder. If
the spark plug ignites the compressed air/fuel mixture too late, not all of the air/fuel mixture has time to burn while it is highly compressed. This
causes losses in fuel efficiency, power, and the production of the undesired emissions. If the spark plug fires too soon, the air/fuel mixture starts
burning too early before the piston reaches the top of its stroke. This causes detonation, also called spark knock. Power and fuel efficiency are
reduced, but most important, it can cause severe damage to the engine, if it persists.

Optimum Timing Value
For every engine, there is an optimum timing value. This value is usually the earliest or most advanced firing of the spark plug without causing
detonation. As the engine load, temperature, and quality and octane rating of the fuel vary, the optimum timing value changes. As a result, an
engine's optimum ignition timing is set up for the most advanced timing possible during the most demanding conditions.

Knock Sensor Timing
In ignition systems equipped with a Knock Sensor (KS), the optimum timing value can be set up for the best possible conditions. This is because
the system is designed to reduce the spark advance when conditions require it. The KS system is activated when the engine experiences detonation.
It then retards the spark advance until detonation is no longer detected.

SYSTEM COMPONENTS

The Knock Sensor system has two major components:
^

KS module (part of the Powertrain Control Module).

^

Knock sensor.

OPERATION

The KS detects abnormal vibration (detonation) in the engine. The sensor is mounted in the engine block at the rear of the engine. The KS module
receives the KS information and the PCM then adjusts the timing to reduce detonation.

When the KS detects detonation, the module opens the circuit in the PCM. The PCM then retards spark advance to reduce detonation. The amount
of timing retard that the KS system applies is based on the amount of time that the detonation is detected and the engine speed. Once the timing
retard is applied, the KS module performs calculations to determine the amount of retard that it can reduce. The timing is changed until zero retard
(normal advance) is re-established. If detonation occurs again, the whole cycle will repeat itself. This can occur over and over, but since the KS is
so sensitive, most of the detonation will not be detected by human ears before the KS eliminates it.

RESULTS OF FAULTY KNOCK SENSOR OPERATION

Loss of the KS signal or loss of ground at the KS module would cause the signal to the PCM to remain high. This condition would cause the PCM
to control the Ignition Control (IC) as if no detonation were occurring. No retarding by the KS system would occur, and detonation could become
severe under heavy engine load conditions.