Датчик положения коленвала двигателя внутреннего сгорания необходим для определения момента подачи импульса тока к свечам зажигания. При некорректной работе или поломке сенсора мотор не запускается либо глохнет при попытке начала движения. Датчик является единственным компонентом электронной системы управления силовым агрегатом, без которого невозможно функционирование двигателя.
Устройство датчика положения коленчатого вала.
Что такое датчик положения коленвала
Классический датчик имеет корпус сложной геометрической конфигурации, выполненный из химически инертного теплоустойчивого пластика. Элементы конструкции залиты компаундом, защищающим детали от вибрации и воздействия паров топлива, моторного масла и дорожных реагентов.
В корпусе предусмотрено отверстие с металлической втулкой, позволяющее прикрепить датчик к картеру мотора и подать отрицательный сигнал питания от кузова автомобиля.
Назначение элемента
Владельцу автомобиля, самостоятельно обслуживающему или ремонтирующему технику, следует знать, для чего нужен датчик положения коленчатого вала. Элемент предназначен для постоянного определения положения поршней в цилиндрах по углу поворота коленвала. Чувствительный элемент соединен жгутом проводки с герметичным разъемом с блоком управления мотором.
Сигналы от сенсора позволяют (напрямую или косвенно):
- своевременно подавать импульсы тока к свечам;
- корректировать угол опережения зажигания;
- изменять продолжительность впрыска топлива;
- корректировать положение распредвала (на моторах с системой изменения фаз газораспределения).
Расположение датчика коленвала
При возникновении затруднений с запуском мотора необходимо проверить состояние сенсора. Водителю или мастеру следует уточнить, где находится датчик частоты вращения коленчатого вала.
Датчик положения коленчатого вала находится на корпусе маховика двигателя автомобиля.
На большей части двигателей изделие прикреплено к картеру около шкива. На некоторых машинах (например, на Nissan Laurel C35) элемент находится на колоколе коробки передач и определяет позицию коленчатого вала по зубчатому венцу маховика.
Принцип работы устройства
В основе принципа работы классического индуктивного сенсора лежит электромагнитная индукция. Расположенный на носке коленчатого вала металлический диск вращается, чередование выступов и впадин вызывает скачки магнитного поля вокруг намагниченного сердечника. В обмотке ДПКВ наводится ток, который фиксируется блоком управления и используется для расчета рабочих параметров.
Расположение ДПКВ
Даже при плотной компоновке узлов и агрегатов машины под капотом, производители стараются обеспечить доступность ДПКВ для быстрой замены в дороге. Поэтому понять, где находится датчик коленвала, достаточно просто:
- он расположен между шкивом генератора и маховиком;
- провод достаточно длинный, чтобы свободно подключить его в бортовую сеть;
- на посадочном месте имеются прокладки регулировочные для выставления зазора 1 – 1,5 мм.
Местонахождение датчика коленвала
Благодаря головке под ключ снять датчик сможет, даже начинающий водитель.
Разновидности ДПКВ
В электрических или поршневых двигателях встречаются чувствительные элементы:
- использующие эффект Холла;
- работающие по принципу индукции;
- оснащенные оптическими элементами.
Разновидности датчиков положения коленчатого вала.
Датчик Холла
Сенсор числа оборотов базируется на микросхеме Холла, расположенной в корпусе с магнитопроводами. Вращающийся диск имеет намагниченные выступы, при отсутствии вращения ток на выходе равен нулю. При проворачивании диска формируется переменное напряжение, которое фиксируется контроллером. Элемент обеспечивает повышенную точность измерения, отличается сложной конструкцией и требует для работы подачи питания от внешнего источника.
Магнитный
Сенсор синхронизации оснащен намагниченным сердечником, вокруг которого установлена катушка. При вращении диска с выступами в обмотке формируются импульсы тока, которые усиливаются и обрабатываются блоком управления.
Изделие отличается простотой конструкции, не боится грязи или вибраций и не требует подачи питания.
Оптический
Для работы изделия необходим излучатель светового потока и приемник, между которыми расположен перфорированный диск. При вращении происходит периодическое прерывание луча, что вызывает формирование импульса напряжения. Программа контроллера учитывает количество сигналов на 1 оборот коленчатого вала, что позволяет точно определять его положение. В автомобильных моторах не используется из-за чувствительности к загрязнениям.
Основные неисправности
Традиционно для большинства электроприборов бортовой сети некоторые симптомы неисправности датчика коленвала определяются визуально. Например, если загорелся Check на приборной панели, у водителя имеется прибор для считывания кода ошибки, контроллер покажет кол 19 или 35.
Гораздо чаще найдутся другие неисправности:
- самопроизвольное глушение двигателя;
- отсутствие запуска;
- экстренная работа форсунок/инжекторов вдвое чаще положенного цикла (отказ ДПРВ).
Одним из доступных для самостоятельной диагностики способом в этом случае является «прозвон» тестером. Внутреннее сопротивление обмотки датчика должно укладываться в пределы 500 – 800 Ом.
Потребоваться ремонт может при механических повреждениях прибора. Например, если на поверхность венца маховика попала грязь, сторонние предметы, сигнал будет ими искажен.
Диск синхронизации может случайно намагнититься во время диагностики. В этом случае ремонт заключается в размагничивании по специальной методике с помощью трансформатора на СТО.
Если сопротивление обмотки катушки не соответствует указанным параметрам, владелец авто обычно узнает об этом по косвенным признакам:
- обороты скачут произвольно;
- пропадает динамика движения либо теряется мощность ДВС;
- на холостом ходу обороты «плавают»;
- во время работы возникают детонации.
Внимание: Поскольку указанные неисправности могут быть вызваны другими причинами, лучше посетить СТО для компьютерной диагностики. В крайнем случае следует проверить датчик коленвала доступными методами.
Основные признаки неисправности датчика коленвала
От того, как работает сенсор положения коленчатого вала, зависит возможность запуска силового агрегата. Периодические сбои приводят к увеличению расхода топлива или провалам при попытке разгона. Поскольку автомобили с электронным управлением работы двигателя оснащены блоком диагностики, то при выходе из строя деталей в память контроллера заносится код ошибки (вид зависит от производителя автомобиля).
Признаки неисправности, указывающие на возможную поломку датчика коленвала.
Потеря мощности двигателя
При некорректной работе датчика двигатель может запускаться, но при попытке разгона периодически возникают провалы. Некоторые владельцы отмечают, что неисправность возникает только при резком нажатии на педаль газа. Другие водители обращают внимание на появление детонации двигателя на высоких оборотах, указывающей на некорректное изменение угла опережения зажигания.
Похожие проблемы возникают и при отказе датчика положения дроссельной заслонки, определить неисправные узлы позволит только компьютерная диагностика.
Повышение расхода топлива
Некорректные сигналы управления приводят к подаче дополнительного топлива через распылители топливных форсунок. Лишний бензин затрудняет запуск и попадает в полость каталитического нейтрализатора, вызывая ускоренный износ сотового наполнителя. Возможно мигание или включение индикатора Check Engine, расположенного в комбинации приборов. Некоторые владельцы отмечают при работе мотора «выстрелы» в выпускной коллектор, возникающие из-за неправильного угла опережения зажигания или чрезмерно богатой рабочей смеси.
Появление ошибок
Любая неисправность электроники фиксируется блоком управления в виде кода, который можно считать и расшифровать диагностическим сканером, подключенным к разъему OBD-II. В автомобилях российского производства (ВАЗ или ГАЗель) или на французском моторе Peugeot EP6 в памяти фиксируется ошибка вида Р0336, указывающая на выход сигнала за допустимые рамки. Возможно появление индикации Р0335, сигнализирующей о неправильном определении числа зубьев на диске за 1 поворот коленчатого вала. Проблема возникает при повреждении жгута или контактов.
Искрение
Небольшая искра может проскакивать на месте разрыва изоляции кабеля с повреждением металлической жилы. Заметить вспышку можно только в темноте в узком диапазоне оборотов, симптом мало подходит под признак поломки датчика положения коленчатого вала.
Отказ двигателя
При обрыве катушки датчика двигатель останавливается, запустить силовой агрегат стартером невозможно. Отмечены случаи, когда мотор дает отдельные вспышки или начинает работать, а спустя 1-2 секунды глохнет.
Поломка датчика коленвала. Что происходит с автомобилем?
- Самым правдивым фактом поломки данного прибора является отказ двигателя. Он просто не заводится. Происходит это по причине несвоевременной подаче топливной смеси, и неправильный выбор момента его воспламенения.
- Детонационные нарушения в двигателе, приводящие к скорому износу целого ряда деталей и самого мотора. Особенно проявляется при повышении нагрузки (например, заезд на возвышенность на малых скоростях).
- Неустойчивая работа мотора в режиме холостой езды (самопроизвольное падение или увеличение оборотов). Мотор глохнет в момент кратковременных остановок (под светофором), либо на полном ходу.
- Скачкообразные произвольно меняющиеся обороты при движении.
- Потеря мощности.
- Заметно снижаются динамические показатели автомобиля.
- Замечается проблема заведения мотора. Он либо глохнет сразу, либо вовсе не заводится. Искра может срабатывать с перебоями, или вообще не сработать.
- «CHECK ENGINE» на приборном щитке.
Следует понимать, что поломка ДПКВ приводит к утере ЭБУ способности выставлять корректные характеристики некоторых процессов:
— точно подсчитать объем порции топливной смеси, для впрыска в топливную магистраль двигателя
— определить точный момент воспламенения смеси в камере сгорания
— изменить угол положения распредвала
— выявить сам факт воспламенения
Причины неполадок с датчиком коленвала
Распространенные причины некорректной работы датчика положения коленчатого вала:
- Увеличение расстояния между сердечником и диском. Параметр составляет 0,5-1,5 мм и определяется жестко установленным направляющим штифтом или набором сменных шайб. При проведении ремонтных работ или под воздействием вибраций зазор нарушается, что приводит к появлению перебоев в работе датчика. Проблему усугубляет налет маслянистой грязи, импульсы тока становятся слабыми и не улавливаются контроллером.
- Повреждение соединительного жгута или окисление контактов под воздействием дорожных реагентов или конденсата. При нарушении целостности изоляции возможно замыкание провода на кузов автомобиля.
- Обрыв обмотки катушки, расположенной внутри индукционного датчика. Причиной поломки являются вибрации или проникновение влаги через плохо залитый компаунд. Вода и реагенты могут повредить сердечник, что приводит к отказу датчика или плавающей неисправности.
- Повреждение (трещины, изгиб или утрата фрагмента) металлического диска, закрепленного на носке вала. На вращающемся элементе может присутствовать участок без 1 зуба, предусмотренный конструкцией и определяющий момент прохождения мертвой точки в первом цилиндре. На ряде двигателей шкив с диском установлены через резиновый демпфер крутильных колебаний, при разрушении муфты происходит смещение меток.
Методы диагностики ДПКВ
При определении исправности датчика положения коленвала руководствуются принципом – от простого к сложному. Иными словами сначала осмотр, далее проверка характеристик приборами (омметр, осциллограф или компьютер). Отсутствие подвижных частей и простота конструкции элемента делает его достаточно надежной деталью. Поэтому датчик коленвала в редких случаях приходит в негодность сам. Чаще всего он получает механические повреждения при проведении ремонтных работ под капотом автомобиля или в результате попадания посторонних предметов между датчиком и зубчатым колесом.
Прежде чем приступить к выполнению работ по диагностике электронного компонента, нужно отметить его исходное положение на моторе. После демонтажа устройство проверяют на предмет дефектов внешних поверхностей. Если ДПКВ загрязнен, имеет коррозию на контактной группе, то его нужно очистить спиртом. В случае, когда осмотр показал отсутствие дефектов, можно проводить его диагностику с применением специальных приборов. Проверку желательно проводить при помощи мультиметра, который можно переключать в разные режимы.
Метод проверки омметром
Данный способ простой и доступный, но не гарантирует выявление поломки. С его помощью замеряют сопротивление катушки. Для этого достаточно одновременно прикоснуться щупами к выводам катушки. Полярность прикосновения в данном случае не принципиальна.
Показатель сопротивления зависит от характеристик катушки и обычно находится в диапазоне 500-700 Ом. Для определения значения сопротивления вашей модели датчика необходимо посмотреть в описании ДПКВ или поискать в интернете.
Мультиметр используется следующим образом:
- Выставляем измеряемый параметр (сопротивление) в диапазоне близком к измеряемому показателю, но не ниже.
- Прикасаемся щупами к концам датчика и смотрим показания.
Если показатели близки к нормативным, то катушка исправна. Недостатком данного метода является то, что он не всегда указывает на неисправность датчика коленвала. Поэтому желательно провести проверку с помощью других методов.
Проверка показателей индуктивности
При возбуждении у всех катушек появляется показатель индуктивности, в том числе и у катушки, находящейся в корпусе датчика коленвала. Метод диагностики сводится к измерению данного показателя.
При проверке индуктивности необходимо наличие мегаомметра, сетевого трансформатора, измерителя индуктивности и вольтметра. Для определения показателя проводят следующие действия:
- Мультиметром замерить индуктивность катушки (стандартные значения находятся в районе 200-400 мГн).
- Используя мегаомметр, замерить сопротивление изоляционного слоя между концами ДПКВ (данные должны быть выше 0,5 Мом).
- Сетевой трансформатор используется для размагничивания катушки датчика (отклонения говорят о необходимости замены детали).
Видео: Проверка ДПКВ , проще не придумаешь. Диагностика инжектора.
Диагностика с помощью осциллографа
Наиболее продвинутый и точный метод определения исправности детали — проверка осциллографом. Диагностическую работу проводят при работающей силовой установке.
Использовать осциллограф для проверки исправности можно и на демонтированном датчике коленвала. Для этого необходим электронный осциллограф и специальное программное обеспечение. При этом проверка проводится по алгоритму:
- К выводам датчика положения коленвала нужно подсоединить щупы;
- Запустить программное обеспечение;
- Поводить возле детали любым металлическим предметом.
При исправном датчике на экране прибора строится график на основании показаний ДПКВ.
Если деталь реагирует на движение металлического предмета, то он исправен. Но более точным будет результат его проверки на работающем ДВС.
Самым простым, надежным и быстрым способом определения работоспособности ДПКВ является установка взамен проверяемого заведомо исправного датчика синхронизации. И если проблемы с автомобилем исчезают, то вывод однозначен – деталь неисправна и ее нужно заменить.
При установке следует учитывать правильность установки: соблюдение необходимого зазора между ДПКВ и маховиком. Узнать этот показатель можно из инструкции к датчику либо из интернета, но в среднем он составляет 0,5-1,5 мм.
Как проверить датчик коленвала
Для проверки состояния датчика используют:
- тестовые приборы (измерители сопротивления или диагностические сканеры);
- лабораторное оборудование, позволяющее определить индуктивность изделия;
- подручные инструменты (например, гаечный ключ или отвертку).
С помощью омметра
Базовый способ основан на проверке целостности катушки тестовым прибором, переключенным в режим замера сопротивления. Необходимо разъединить штекер, подключить щупы к контактам и прозвонить цепь.
Проверить датчик коленвала можно с помощью омметра.
Перед началом работы рекомендуется выяснить рабочие параметры датчика, при тестировании большинства моделей исправных сенсоров омметр покажет от 550 до 750 Ом. Если значение выше или ниже поля допуска, то датчик неисправен. Замер изоляции проводов должен отобразить значение около 0,5 МОм, что указывает на отсутствие пробоя.
Диагностическим сканером
Перед тем как проверить датчик коленвала диагностическим оборудованием, необходимо найти разъем OBD-II. Штекер находится под кожухом панели приборов, в перчаточном ящике или под крышкой на центральной консоли.
Сканер прочитает память блоков управления и выведет на экран обнаруженные коды, расшифровка позволит определить причину неисправности.
Параметры индуктивности
В условиях лаборатории и на крупных станциях технического обслуживания датчики проверяют при помощи измерителя индуктивности. Изделие снимают с машины и устанавливают на стенд, имитирующий работу двигателя. Сенсор считается исправным при индуктивности в пределах от 200 до 400 мГн. Одновременно проводят замер сопротивления катушки, обрыв обмотки или пробой на корпус не допускаются.
С помощью осциллографа
Для проверки с помощью осциллографа необходимо:
- Установить прибор в моторном отсеке или на стойке рядом с автомобилем.
- Подсоединить щупы к разъему датчика, не нарушая целостности изоляции и резинового уплотнителя.
- Запустить двигатель, на экране осциллографа будет отображаться осциллограмма импульсов тока. Проверить работу сенсора при различных нагрузках и сравнить график с базовой кривой. Если обнаруживаются провалы или отклонения, то датчик считается неисправным и подлежит замене. Процедуру проводят в условиях сервисных центров, имеющих подобное оборудование. В бытовых условиях осциллограф используют редко.
Осциллограф поможет определить работоспособность ДПКВ.
Проверка мультиметром
Для проверки мультиметром необходимо выставить прибор в режим определения сопротивления. Датчик коленвала следует снять с двигателя или отключить кабель от бортовой сети автомобиля.
Перед началом работы следует уточнить распиновку штекера, а затем подключить щупы.
Если параметр соответствует норме, то обмотка считается исправной. Для дополнительной проверки необходимо провести металлическим предметом около сердечника, имитируя вращение диска. Сопротивление будет изменяться, что является косвенным симптомом корректной работы сенсора положения коленвала.
Дополнительный тест предусматривает замер напряжения между выходами датчика. Тестовый прибор переключают в режим вольтметра и подсоединяют к колодке, а затем покручивают вал двигателя стартером. Исправный датчик покажет напряжение не менее 0,3 В (параметр зависит от производителя). В противном случае требуется проверка соединительной проводки или установка нового ДПКВ.
С помощью мультиметра измеряют сопротивление обмотки датчика коленвала.
Гаечным ключом
Для быстрой проверки можно использовать любой предмет из стали (например, гаечный ключ или отвертку). Следует вынуть датчик из посадочного гнезда, включить систему зажигания и несколько раз поднести инструмент к сердечнику. При каждом контакте будет слышно жужжание электрического топливного насоса, расположенного в баке. Для улучшения слышимости понадобится откинуть задний ряд сидений и слой ковролина, в некоторых случаях понадобится помощь второго человека.
Способы проверки
Вышеописанные симптомы могут быть признаками неисправности не только датчика коленвала. Такие симптомы относятся также к свечам зажигания, смещенным меткам в узле ГРМ, высоковольтным проводам, катушке зажигания. Здесь важно знать, как проверить контроллер.
Проверка ДПКВ поможет убедиться, что неисправность именно в нем, а не в перескочившем ремне ГРМ или грязной дроссельной заслонке двигателя.
Существует несколько способов диагностики. Поскольку большинство ДПКВ индуктивные, мы рассмотрим проверку именно такого контроллера на валу.
Гаечным ключом
Если двигатель не заводится, а поблизости нет измерительных приборов и СТО, проверку датчика положения можно выполнить гаечным ключом. Для этого способа хорошо иметь второго человека в помощники:
- Откройте капот и открутите фиксирующий болт датчика.
- Достаньте ДПКВ наружу и очистите его от грязи.
- Включите зажигание.
- Снимите подушку на втором ряду сидений, чтобы лучше было слышно работу бензонасоса в баке.
- Не извлекая фишку контакта, приложите к торцевой части датчика гаечный ключ.
- Второй человек должен в этот момент услышать включение бензонасоса.
Способы устранения проблем
Владелец автомобиля может исправить поломку путем:
- удаления загрязнений органическим растворителем и мягкой щеткой;
- проверки и восстановления жгута электропроводки и разъема;
- установки нового ДПКВ, соответствующего по характеристикам штатному элементу.
Очистка датчика коленвала
Одной из частых причин выхода из строя является попадание грязи на сердечник и диск. Толстый слой масла и пыли ухудшает условия работы, что приводит к ошибочному определению угла поворота коленвала.
Датчик коленвала следует периодически чистить.
Для промывки используют бензин и мягкую щетку или салфетку, которой аккуратно протирают элементы конструкции. Если процедура не позволила восстановить работоспособность, то датчик неисправен и требует замены.
Одновременно следует осмотреть диск, повреждения или износ зубцов являются причиной некорректной работы датчика.
Обрыв контакта
Из-за вибраций возможно повреждение проводки, на ресурс кабеля оказывает влияние расположение штекера относительно корпуса сенсора. При чрезмерном натяжении тонкие медные жилы рвутся и сигнал от чувствительного элемента не поступает к блоку управления.
Следует проверить тестером провода, определить неисправный участок и выполнить ремонт. Если обрыв произошел в корпусе датчика, то понадобится приобрести и установить новый ДПКВ.
Обработка контактов
Причиной неисправности может стать влага или дорожные реагенты, попавшие в разъем. Для восстановления работоспособности следует отключить провод, для упрощения обслуживания можно снять сенсор с двигателя.
Металлические контакты очищают специальным спреем, растворяющим грязь и следы коррозии, а также предотвращающим оседание влаги при дальнейшей эксплуатации. Если порван уплотнитель, который отвечает за герметичность разъема, то понадобится установить новые штекеры или поменять ДПКВ.
Полная замена датчика
Если произошло необратимое повреждение (например, разрушение корпуса или обрыв обмотки), то понадобится замена элемента. Для снятия необходимо отвернуть гайку или болт крепления к картеру или кронштейну, а затем отсоединить штекер электропроводки. Поменять сенсор можно в гаражных условиях за 10-15 минут, специальный инструмент не потребуется. Новый элемент подбирают по каталогам производителей, сборку производят в обратной последовательности. Зазор между наконечником сердечника и диском выставляется автоматически, регулировка не требуется.
Устранение неисправностей
Проверка может показать неспособность электродатчика зафиксировать состояние коленчатого вала. В таком случае, при подтверждении выхода из строя ДПКВ, понадобится его замена на новый. Но если поломка случилась в пути и до ближайшего автомагазина или станции техобслуживания далеко, можно попробовать найти и устранить неполадки самостоятельно. Иногда проблема кроется не в катушке индукционного устройства, а в контактах.
Чистка от грязи
Например, распространенной проблемой является загрязнение рабочей части смазкой от маховика. Последняя летит на сенсор и покрывает его толстым слоем грязи. Сверху налипает пыль и песок, а также металлическая стружка. Все это создает помехи для работы элемента. В таком случае понадобится выкрутить один или два удерживающих болта, извлечь ДПКВ наружу и хорошо протереть его выступающий после упора корпус. Затем верните прибор назад и попытайтесь завести двигатель снова.
Грязный датчик ПКВ
Обрыв контакта
Еще одной распространенной неполадкой бывает обрыв провода. Он случается часто перед фишкой контакта. В этом месте провода изгибаются, что приводит к постепенному преломлению. Визуально нарушение целостности проводника может быть незаметно, поскольку наружная изоляция остается целой.
Для устранения неполадки снимите разъем и потяните контактные штыри легонько на себя. Оборванный выйдет наружу и останется у вас в руках.
Ремонт потребует зачистить изоляцию и связать оголенные концы. Затем участок изолируется (можно использовать кембрик или изоленту). Но эта мера временная и потребует последующей пайки.
Загрязнение контактов
Хотя разъем защищен резиновым уплотнителем, он постепенно теряет эластичность и герметичность. Из-за этого внутрь проникает влага, пыль. Начинается процесс коррозии. Контакты окисляются и цепь прерывается. В результате исправный ДПКВ перестает определять состояние коленвала и мотор глохнет.
Грязь на контактах ДПКВ
Для решения проблемы попробуйте почистить штифты контактов. Они находятся в углублениях и добраться до них можно тонким надфилем или наждачной бумагой, свернутой в трубочку. Выдуйте собравшуюся внутри пыль, восстановите соединение и попытайтесь запустить мотор.
Связанные проблемы
Если ДПКВ «прозванивается» и нет нарушения в целостности контактов, поломка может быть связана с отсутствующими зубьями на маховике. Электродатчик просто «запутывает» ЭБУ, срабатывая на дополнительные образовавшиеся «метки». Это сможет определить только механик на СТО. Для ремонта понадобится замена венца маховика.
ДМРВ (определяет массовый расход воздуха) тоже влияет на работу ДПКВ и вызывает отклонения в показаниях. Проблема диагностируется в сервисе.
Изгиб маховика «восьмёркой» способен ввести электродатчик коленвала «в заблуждение», и здесь потребуется снятие коробки и замена деформированной детали.
Источник
