Предназначен для синхронизации системы зажигания и работы топливных форсунок в бензиновой инжекторном двигателе. Соответственно, его поломка приведет к тому, что зажигание будет спешить или запаздывать. Это приведет к неполному сгоранию топливной смеси, нестабильной работе двигателя или полном его отказе.
В настоящее время существует три типа датчиков - индукционные, на основе эффекта Холла, а также оптические. Однако самыми распространенными являются датчики, относящиеся к первому типу (индукционные). Далее мы поговорим с вами о возможных неисправностях и методы их устранения.
Признаки неисправности датчика коленвала
Независимо от того, по какой технологии работает ДПКВ, признаки неисправностей в его работе всегда одинаковы. Если не работает датчик коленвала, то об этом вам скажут следующие признаки:
- значительное снижение динамических характеристик машины (хотя этот фактор может следствием и других поломок, все же стоит провести диагностику ДПКВ);
- произвольно меняются обороты двигателя в движении;
- в холостом режиме обороты мотора «плавают»;
- во время динамической нагрузки в двигателе возникает ;
- при полном выходе из строя ДПКВ становится невозможно запустить двигатель.
Устройство датчика коленвала
Для того чтобы понять работу и ошибки датчика коленчатого вала, в первую очередь необходимо разобраться с принципом его работы. Он представляет собой конструкцию из стального сердечника, обмотанного медным проводом, помещенного в пластмассовый корпус. Все провода изолированы друг от друга компаундной смолой.
Датчик положения коленвала/распредвала. Устройство и назначение
Видео лекция об устройстве и назначению датчика положения коленвала/распредвала. Функциональные особенности и выход из строя датчиков положения коленчатого вала и распределительного вала (ДПКВ и ДПРВ).
Задача устройства - фиксировать прохождение возле датчика металлических зубьев шкива. На нем есть 60 зубьев, 2 из которых отсутствуют. Именно прохождение этого пустого промежутка должен зафиксировать датчик. Это дает возможность синхронизировать работу системы зажигания и системы питания с тем, чтобы обеспечить правильную последовательность подачи топлива через форсунки. Это необходимо для создания оптимальной топливной смеси.
Перед тем как перейти непосредственно к описанию принципа работы датчика коленвала необходимо указать, что всего существует три их разновидности. В частности:
- Индукционный датчик . В его основе лежит использование намагниченного сердечника, вокруг которого намотана медная проволока (катушка), концы которой выведены для фиксации изменения напряжения. Именно такой тип датчика чаще всего устанавливается в современных машинах.
- Оптический датчик работает на основе светодиода, который излучает световой луч и приемника, фиксирующего этот луч с другой стороны. При прохождении контрольного зуба луч прерывается, что фиксируется контрольным прибором. Информация о частоте вращения передается на ЭБУ.
- Датчик Холла . Он основан на одноименном физическом эффекте. Так, на коленвале установлен магнит, который фиксируется датчиком, в котором в этот момент начинается движение постоянного тока, что фиксируется синхронизирующим диском. Подробнее об этом вы можете почитать в следующей .
Три способа как проверить датчик коленвала
Мы поговорим с вами о том, как сделать проверку индуктивного датчика, поскольку, как было указано выше, именно такой тип наиболее распространен на современных автомобилях. Перед тем как снять датчик с его посадочного места, не забудьте обозначить метками его положение на двигателе. Это избавит вас от проблем при повторном его монтаже. Итак, переходим к рассмотрению диагностики.
Проверка сопротивления омметром
Проверка ДПКВ с помощью омметра и осциллографа
Это наиболее простой метод, однако он не дает 100% гарантии того, что такая проверка выявит неисправность. Для этой процедуры вам понадобится мультиметр , который вы должны переключить в режим измерения сопротивления (омметр). С его помощью нужно измерить сопротивление катушки индуктивности. Сделать это можно, просто прикоснувшись щупами мультиметра попарно к выводам катушки. Полярность в данном случае не имеет значения.
Как правило, значение сопротивления большинства катушек находится в пределах 500...700 Ом. Однако точное значение лучше почитать в документации к датчику или найти в интернете. Соответственно, на мультиметре нужно устанавливать верхний предел - 2 кОм (предел может различаться у разных моделей мультиметров, главное, чтобы он был больше измеряемого и наиболее близок к нему). Если в результате замера вы получили значение, близкое к обозначенному выше, значит, с катушкой все в порядке. Однако успокаивать себя еще рано, ведь такая проверка не полная. Лучше продолжить проверку с помощью других методов.
Проверка значения индуктивности
Любая катушка в возбужденном состоянии имеет свою индуктивность. Это же касается и той, которая встроена в корпус ДПКВ. Метод проверки заключается в измерении этого значения. Для этого вам понадобится:
- мегаомметр;
- сетевой трансформатор;
- измеритель индуктивности;
- вольтметр (желательно цифровой).
Некоторые мультиметры имеют встроенную функцию измерения индуктивности. Если же у вашего прибора ее нет, то стоит воспользоваться дополнительным оборудованием. В любом случае измеренное значение индуктивности катушки ДПКВ должно находиться в пределах 200...400 мГн (в отдельных случаях может незначительно отличаться). Если вы получили значение, которое сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что датчик неисправен.
Далее нужно измерить сопротивление изоляции между провода катушки. Для этого используют мегаомметр, установив на нем выдаваемое напряжение, равное 500 В. Процедуру замера лучше проводить 2-3 раза для получения более точных данных. Измеренное значение сопротивления изоляции не должно быть ниже 0,5 МОм . В противном случае можно констатировать нарушение изоляции в катушке (в том числе возможность появления межвиткового короткого замыкания). Это указывает на неисправность прибора. Размагничивание катушки необходимо провести с помощью сетевого трансформатора. Однако самый совершенный метод диагностики ДПКВ заключается в использовании осциллографа.
Проверка с помощью осциллографа
Осциллограмма на работающем двигателе. Красным обозначено прохождение места без зубьев
С помощью этого метода можно не только узнать контролируемые значения, но и увидеть процесс формирования сигналов. Это дает исчерпывающую информацию о состоянии и работе ДПКВ. Лучше проводить его на работающем двигателе. Однако можно и снять датчик. Для работы вам понадобится электронный осциллограф и программное обеспечение для работы с ним. Проверка со снятым датчиком проходит по следующему алгоритму:
- Подсоединить щупы осциллографа к выводам катушки ДПКВ. Полярность не имеет значения.
- Запустить программу для работы с осциллографом.
- Взять любой металлический предмет и помахать им перед ДПКВ.
- Если датчик исправен, то одновременно с этим на экране будет воспроизводиться осциллограмма, которая будет строиться по данным от датчика.
Если датчик зафиксировал перемещения металлического предмета, значит, он, скорее всего исправен. Однако точный диагноз можно поставить лишь при подключении осциллографа к датчику с работающим двигателем . Это делается просто, подключив щупы параллельно к выводам датчика. Полученная таким образом осциллограмма даст вам информацию о формирующихся сигналах.
Итоги
Датчик положения коленвала индуктивного типа - несложное, однако очень важное устройство. При описанных выше признаках неисправности обязательно проведите его диагностику. Какой метод выбрать, зависит от наличия в вашем распоряжении необходимых приборов и инструментов. Советуем вам начать с простейшего метода по измерению сопротивления катушки. Если у вас нет описанных выше инструментов и приборов, то отгоните машину на СТО, где мастера проведут для вас полную диагностику.
Датчик положения коленвала (ДПКВ) — один из главных датчиков системы управления двигателя.
Он сообщает блоку управления двигателем информацию о положении поршневой системы и определяет синхронность работы систем впрыска и зажигания. Неисправность датчика положения коленвала приводит к непременному отказу работоспособности двигателя.
Для чего нужен датчик коленвала и его принцип работы
Основное назначение датчика коленвала – определение (считывание информации) положения коленвала по меткам, обычно расположенным на маховике, преобразование сигнала в электрические импульсы и передача его к блоку управления.
В автомобилях вплоть до 90-х годов выпуска датчики положения коленвала находились в трамблере, механически соединенном с коленвалом (иногда распредвалом) двигателя. Первоначально датчики были контактного типа. Кулачок, находящийся на валу трамблера, разрывал контакты прерывателя, электрически соединенного с катушкой зажигания.
Через контакты прерывателя постоянно проходила достаточно мощная искра, что приводило к их подгоранию, необходимости постоянной чистки и регулировки зазора.
В 80-х годах стали применяться более надежные электронные системы зажигания. На смену контактным пришли бесконтактные датчики, основанные на эффекте Холла. Они так и назывались – датчики Холла.
Некоторые автолюбители и сейчас называют ДПКВ датчиком Холла, хотя к эффекту Холла большинство современных датчиков положения коленвала отношения не имеет.
Принцип работы современных ДПКВ основан на явлении электромагнитной индукции. Первым освоил выпуск таких устройств концерн Magneti Marelli, который и сейчас выпускает до 27% от всех датчиков положения коленвала, производимых в мире.
Конструктивно индуктивный датчик коленвала выполнен:
В некоторые ДПКВ встроен усилитель-компаратор. Он преобразует переменный сигнал в цифровые импульсы. Такие устройства имеют как минимум три вывода (на один подается питающее напряжение), они более помехозащищены.
Датчики индуктивного типа без встроенного усилителя имеют экранированные выводы, чтобы избежать сбоев при работе двигателя от импульсов радиопомех.
Признаки неисправности ДПКВ
Как правило, индуктивный ДПКВ одномоментно не выходит из строя. Окончательной поломке предшествует ряд симптомов:
1. Автомобиль на скорости начинает дергаться, как будто в нем заканчивается бензин (топливо) или пропадает зажигание.
2. Классическая неисправность – автомобиль прекрасно заводится «на холодную», едет минут двадцать. Затем двигатель внезапно глохнет, попытки запуска безуспешны. Следует походить вокруг автомобиля минут двадцать, дать ему остыть, двигатель снова запускается и определенное время на нем еще можно проехать. Затем ситуация повторяется. В этом случае есть даже особая рекомендация (!) для водителей: чтобы добраться до места стоянки, необходимо набросить смоченную холодной водой тряпку на датчик коленвала.
3. Двигатель глохнет после попадания авто в лужу, плохо заводится в сырую погоду.
4. Автомобиль заводится через раз, наконец, перестает заводиться вообще.
Возможные причины неисправности
Катушка индуктивности ДПКВ намотана очень тонким проводом (до 0,02 миллиметров), она может содержать до нескольких тысяч витков. Основные факторы, влияющие на работоспособность датчика коленвала:
1. Повышение его температуры по мере прогревания двигателя .
Увеличение геометрических размеров катушки ДПКВ при нагревании может привести к обрыву тонких проводов обмотки. При остывании датчика размеры уменьшаются, и контакты вновь восстанавливаются.
Видео — ДПКВ перестает работать при нагреве до 70 градусов:
Таким образом, при холодном двигателе он работает, при нагревании перестает работать, затем по мере остывания двигателя вновь восстанавливается работоспособность.
2. Межвитковые замыкания обмотки катушки индуктивности .
Катушка намотана очень тонким проводом в лаковой изоляции. При эксплуатации автомобиля корпус датчика коррозирует, в нем появляются микротрещины, через которые внутрь попадает влага, разрушающая лаковую изоляцию. Это может привести к межвитковому замыканию. В таком случае сопротивление не изменится, а добротность значительно упадет, что приведет к потере сигнала.
3. Обрыв обмотки ДПКВ .
Такая неисправность возникает в результате большой внутренней коррозии либо неисправности схемы подключения.
4. Неисправность электрической схемы усилителя-компаратора .
Может возникнуть в результате перепадов напряжения бортовой сети автомобиля, естественного износа.
Где находится
Обычно датчик положения коленвала находится в верхней части на кожухе маховика между двигателем и коробкой передач.
Разъем может быть установлен, как на самом корпусе датчика, так и на удлинительных проводах.
Доступ к ДПКВ обычно не вызывает трудностей, хотя иногда требуется снятие отдельных элементов подкапотного пространства для проведения демонтажа-монтажа данного устройства.
Как проверить работоспособность датчика
Сначала . Возможны две ошибки, связанные с неисправностью ДПКВ: обрыв цепи и отсутствие сигнала. В первом случае необходимо его прозвонить.
Большинство индуктивных датчиков (двухконтактные) имеет сопротивление обмотки от 300 Ом до 2 килоОм. Точные данные для своего ДПКВ можно посмотреть в справочниках:
Если устройство звонится, а ошибка остается, необходимо проверить сопротивление ДПКВ от контактов разъема блока управления. Для этого необходима схема управления двигателем автомобиля.
Видео — как проверить ДПКВ мультиметром:
Если ошибка показывает на отсутствие сигнала, лучше проверить выходной сигнал с помощью осциллографа. В общем случае он должен иметь вид
Проверку сигнала следует производить во время вращения коленвала (при запуске стартером). Можно приблизительно оценить наличие сигнала при помощи мультиметра, переключив его в режим измерения переменных напряжений.
Если в автомобиле установлен трехконтактный датчик с усилителем, необходимо при подключенном разъеме присоединить светодиодный пробник между массой автомобиля и выходом датчика (определяется по схеме). Во время запуска двигателя светодиод должен моргать.
Замена ДПКВ
Обычно замена датчика положения коленвала не вызывает трудностей. Они устанавливаются на одном или двух болтах с головкой на 10. Вариант устройства, устанавливаемого на 2 болта приведен ниже.
Однако, и здесь есть свои исключения, например в Volkswagen Passat IV, двигатель ADY.
В таком случае его следует искать около 4 цилиндра в пространстве между подушкой двигателя, стартером и элементами крепления. При отсутствии приспособлений приходится вывешивать двигатель, снимать подушку и стартер. Только после этого имеется доступ к ДПКВ.
- в некоторых автомобилях датчики положения коленвала и распредвала одинаковые полностью, при подозрении на неисправность одного из них, их можно поменять местами и вновь продиагностировать автомобиль;
- при покупке нового ДПКВ с собой лучше брать старый экземпляр, чтобы проверить полное соответствие геометрических размеров, особенно глубины посадки. При этом с собой можно прихватить и мультиметр, имелись случай продажи китайских «пустышек», то есть корпусов без электронной начинки;
- отправляясь в далекое путешествие, не лишним взять с собой в дорогу запасной ДПКВ, без многих других датчиков автомобиль будет заводиться, с неисправным датчиком положения коленвала – нет.
Видео — замена датчика положения коленвала на Nissan Altima.
Любой автомобильный двигатель, управляемый контроллером, оснащен целой системой специальных датчиков, собирающих и передающих ему соответствующую информацию. Обрабатывая ее, электронный блок управления (ЭБУ) контролирует все процессы, происходящие в двигателе, и своевременно оповещает водителя о возникших неполадках.
Одним из таких устройств является датчик синхронизации, или как его еще называют, датчик положения коленчатого вала (ДПКВ). Это единственный в своем роде электронный прибор контроля, при неисправности которого двигатель может прекратить свою работу, и запустить его в таком состоянии будет достаточно проблематично.
Зачем нужен датчик синхронизации
ДПКВ служит для определения положения коленвала в тот или иной момент работы силового агрегата, а также частоты его вращения. Это необходимо электронному контроллеру для синхронизации системы подачи топлива и впрыска с системой зажигания. По сути, ДПКВ заменил механический распределитель зажигания (трамблер), который устанавливался на все карбюраторные двигатели.
Информация, получаемая ЭБУ с датчика синхронизации служит для:
- установления правильного момента зажигания;
- регулирования пропорционального состава горючей смеси;
- определения и выставления момента впрыска смеси в камеры сгорания (для дизельных двигателей);
- регулирования угла поворота распредвала при смене фаз;
- расчета времени включения клапана адсорбера.
Что представляет собой датчик положения коленчатого вала
В зависимости от марки и модели автомобиля, двигатели могут комплектоваться датчиками трех видов, различающимися конструкцией и принципом работы:
- электромагнитными (индукционными);
- датчиками, принцип работы которых основана на эффекте Холла;
- оптическими.
Индукционный датчик положения коленвала получил наибольшее распространение. Такими устройствами комплектуются все двигатели автомобилей отечественного производства. Основу его конструкции составляет катушка (обмотка) с магнитным сердечником внутри. Принцип действия такого датчика построен на колебаниях магнитного поля обмотки при вращении рядом с ней специального синхронизирующего (задающего) диска.
Для индукционного датчика он сделан в виде цельнометаллической конструкции в виде диска с зубчатым венцом, где каждый зуб – это 6 градусов положения коленчатого вала. Диск рассчитан на 60 зубьев, но имеет два пропущенных зуба. Этот пропуск, по сути, и создает колебания магнитного поля, формируя в обмотке электрический импульс.
Датчики, работа которых построена на основе эффекта Холла, имеют встроенный полупроводниковый чувствительный элемент, запитанный от бортовой цепи. При воздействии на него внешнего магнитного поля, напряжение изменяет свое значение, что и служит сигналом для электронного блока управления. Магнитное поле создается за счет постоянных магнитов, размещенных на синхронизирующем диске.
Оптический датчик положения коленвала представляет собой устройство, состоящее из светодиода и оптического элемента, реагирующего на свет. Синхронизирующий диск для таких датчиков разбивается на прозрачные и непрозрачные сектора. Во время его вращения луч от светодиода проходит к оптическому элементу с определенной периодичностью, что и вызывает возникновение электрических импульсов.
Где находится датчик положения коленчатого вала
Датчик синхронизации, независимо от его типа, закрепляется рядом со шкивом привода генератора, на котором расположен синхронизирующий диск. Чаще всего место его крепления – это специальный кронштейн на крышке шестерни коленвала или крышке масляного насоса. ДПКВ закрепляется на определенном расстоянии от задающего диска. Обычно, оно составляет 0,5-1,5 мм. Если расстояние не выдержано в этих пределах, датчик может не реагировать на вращение задающего диска, что равнозначно его неисправности. ДПКВ подключается к бортовой цепи автомобиля посредством кабеля и трехконтактного разъема.
Симптомы неисправности датчика положения коленвала
Датчик положения коленчатого вала относится к бесконтактным устройствам контроля. Он выходит из строя достаточно редко, и связано это в большинстве случаев с посторонним воздействием на него. И еще, этот датчик не может работать с перебоями, т.е., он либо рабочий, либо нерабочий.
Точно определить, что ДПКВ пришел в негодность, можно лишь проверив его при помощи специальных приборов, но об этом немного позже. Признаками вышедшего из строя синхронизации могут быть:
- загорание сигнальной лампы «ChekEngine» на панели приборов;
- «плавающие» обороты двигателя на холостом ходу;
- снижение мощности двигателя;
- повышение расхода топлива;
- нестабильная работа двигателя на холостых оборотах и под нагрузкой;
- отсутствие реакции двигателя на попытки его запуска;
- возникновение детонации и др.
Что делать, если возникли подозрения в выходе из строя ДПКВ
Обнаружив один или несколько перечисленных признаков неисправности датчика, проще всего заехать на станцию техобслуживания, подключить к электронному контроллеру сканер, и считать код выдаваемой ошибки. Для разных марок и моделей автомобилей он может быть разным, поэтому здесь мы не будем приводить образцы этих кодов. Если же возможности для диагностики двигателя в условиях СТО нет, первым делом необходимо убедиться, что:
- датчик не имеет видимых механических повреждений;
- расстояние между датчиком и синхронизирующим диском соответствует установленному;
- между датчиком и задающим диском нет посторонних предметов;
- на зубьях диска нет грязи;
- датчик имеет надежный контакт с бортовой цепью автомобиля в разъеме;
- провод подключения датчика не имеет повреждений.
Только после этого можно приступать к проверке самого датчика. Самостоятельно проверить и определить исправность ДПКВ можно лишь применительно к индукционным устройствам. Для датчиков, работающих на эффекте Холла и оптических датчиков проверка возможна лишь с применением специального оборудования.
Способы самостоятельной проверки индукционного датчика положения коленвала
Чтобы проверить ДПКВ, его необходимо демонтировать. Для этого нужно отключить «минусовой» провод от аккумулятора, после чего рассоединить провода в разъеме. Обычно, датчик положения коленвала крепится к кронштейну одним или двумя болтами. Отвернув их, ДПКВ можно демонтировать.
Сняв датчик, его необходимо визуально осмотреть на предмет механического повреждения или возможного попадания внутрь технологических жидкостей (масла, топлива, охлаждающей жидкости). Последние также могут вызвать неисправность ДПКВ, попав внутрь.
Первый способ проверки для индукционных датчиков подразумевает измерение сопротивления обмотки. Сделать это можно при помощи омметра или автомобильного тестера, включенного в режиме омметра. Прибор настраивается на диапазон до 2 кОм. Щупы тестера подключаются к контактам датчика. У исправного ДПКВ сопротивление между контактами составляет 0,5-1 кОм. Меньшее сопротивление свидетельствует о замыкании витков обмотки. Если же оно стремится к бесконечности, скорее всего, имеет место обрыв обмотки.
Другой способ предусматривает проверку датчика на напряжение. Для этого автотестер включается в режиме вольтметра. Щупы подключаются к контактам, а к рабочему элементу подносится магнит или обычный кусок железа, обладающий магнитными свойствами. В этот момент в рабочем датчике должен возникать слабый электрический импульс, который отобразится на показаниях вольтметра.
Самостоятельная замена датчика положения коленчатого вала
Чтобы заменить ДПКВ, обращаться на станцию технического обслуживания необязательно. Если вы диагностировали неисправность датчика, необходимо приобрести новое устройство. Благо, стоит оно не так и дорого. Для отечественных автомобилей цена ДПКВ составляет порядка 300-400 рублей, для иномарок – 400-700 рублей. При покупке датчика важно не ошибиться, выбирая нужную модель. Будет лучше, если вы демонтируете ДПКВ, и с ним отправитесь в магазин, или, хотя бы, перепишите его каталожный номер.
Перед установкой нового датчика позаботьтесь о том, чтобы рабочая поверхность синхронизирующего диска, а также посадочное место датчика были очищены от грязи и пыли. Проверьте также состояние контактов в разъеме. При установке ДПКВ соблюдайте установленное расстояние между его рабочим элементом и задающим диском.
Также посмотрите видео: