Датчик положения распределительного вала (датчик фаз)
Здесь Вы найдете полезные основные сведения и важные советы о датчиках положения распределительного вала для автомобилей.
Датчик положения распределительного вала позволяет системе управления двигателем точно определять положение кривошипного привода. Эта информация необходима, в частности, для расчета времени зажигания и впрыска топлива. На этой странице Вы сможете ознакомиться с информацией о том, как проявляется неисправность датчика положения распределительного вала, и какие шаги следует предпринимать для поиска и устранения неисправностей.
Важное указание по технике безопасности
Следующая информация и практические советы были составлены HELLA для профессиональной помощи автомастерским. Информация, предоставленная на этом веб-сайте, должна применяться только соответствующим образом подготовленными специалистами.
Принцип действия
Принцип действия датчика положения распределительного вала
Неисправность датчика положения распределительного вала
Причина выхода из строя
Неисправность датчика положения распределительного вала
Поиск неисправностей
Проверка датчика положения распределительного вала
ПРИНЦИП РАБОТЫ ДАТЧИКА ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДВАЛА : ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Задача датчиков положения распределительного вала состоит в точном определении положения кривошипного привода вместе с датчиком коленчатого вала. Благодаря комбинации обоих сигналов датчиков блок управления двигателем получает информацию о том, когда первый цилиндр находится в верхней мертвой точке.
Эта информация используется трижды:
- для начала впрыскивания при индивидуальном впрыскивании,
- для сигнала срабатывания электромагнитного клапана при системе впрыска насос-форсунками и
- для регулирования по детонации с выбором цилиндра.
Датчик положения распределительного вала работает по принципу Холла. Он считывает данные зубчатого обода, расположенного на распределительном валу. Напряжение Холла в ИС Холла, расположенной в головке датчика, по мере вращения зубчатого обода. Это изменяющееся напряжение передается на блок управления, который обрабатывает его для определения необходимых данных.
Датчик положения распределительного вала
Лучше с ним, чем без него: зачем нужен и как проверить датчик положения распредвала
Иногда современные машины упрекают в избыточной сложности. Мол, можно было бы сделать и попроще. Вот, например, этот датчик. Можно же без него обойтись? Хватает же для нормальной работы двигателя датчика положения коленвала? Теоретически – да. Но, как говорил Маяковский, «Ведь, если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно?». Нужно. И датчик положения распредвала тоже нужен.
ДПКВ и ДПРВ: что к чему?
Я не зря вспомнил про датчик положения коленвала: его задача очень близка к той, которую решает датчик положения распредвала. Да и устроены они практически одинаково. Так зачем тогда нужен второй датчик, который наблюдает за тем, как крутится распредвал?
Было дело, когда моторы обходились и без него, полагаясь исключительно на данные датчика положения коленвала (ДПКВ). Всё было хорошо, но расход бензина в этом случае был заметно выше из-за попарно-параллельного режима впрыска топлива. То есть впрыск топлива проходил через две одновременно открытые форсунки. В одном цилиндре при этом топливо начинало работать (сгорать), а в другом расходовалось впустую. В век тотального озеленения моторов и буйства экологов такую растрату бензина терпеть было нельзя, и тогда в дополнение к ДПКВ появился датчик положения распредвала (ДПРВ). Алгоритм впрыска топлива изменился.
Теперь стала открываться только одна нужная форсунка – началась эпоха фазированного впрыска. Задача ДПРВ – дать понять блоку управления, что поршень в конкретном цилиндре подходит к верхней мёртвой точке, и сейчас туда надо брызнуть топливо через открытую форсунку. Остальные форсунки при этом открывать не надо.
Теоретически этот датчик не так важен, как ДПКВ. Основные функции выполняет как раз датчик положения коленвала. Он сам способен определить скорость вращения коленвала и его положение в момент времени – то есть определить фазы. И внезапный выход из строя датчика положения распредвала не так страшен, как отказ ДПКВ. Чаще всего мотор лишь перейдёт в попарно-параллельный режим впрыска топлива, но колом не встанет (о симптомах отказа ДПРВ скажу чуть ниже подробнее). Но точная синхронизация с неработающим датчиком распредвала будет уже невозможной, и его придётся менять. Не зря же ДПРВ часто называют датчиком фаз, хотя это не совсем точно.
Так что он собой представляет и как его проверить?
Брат-близнец
Тут опять нельзя не вспомнить про датчик коленвала: датчики распредвала конструктивно точно такие же. И они тоже могут быть оптическими, магнитными (индуктивными) и датчиками Холла. Последние – наиболее распространённые, о них и пойдёт речь ниже. Вкратце напомню, что такое эффект Холла.
Был такой учёный американский дядя, которого звали Эдвин Холл. Он работал в Гарварде и как-то задался вопросом: а можно ли как-то изменить сопротивление проводника в магнитном поле? После ряда экспериментов он выяснил, что при помещении проводников с постоянным током в магнитные поля появляются разности потенциалов. Это явление назвали эффектом Холла, а возникающую разность потенциалов – холловским напряжением. Эффект Холла применяется очень широко. Например, в электронных компасах смартфонов. Но нас интересуют датчики Холла, которые используют этот эффект. Эти датчики реагируют на приближение металла, изменяя напряжение на сигнальном проводе. В качестве металла, который нужно приблизить к датчику, используется всё тот же задающий диск или отдельный репер на распредвале. В общем, система почти та же, что и у ДПКВ того же типа.
Конструктивно датчик положения распредвала тоже не сильно отличается от датчика коленвала. Основная его деталь – это катушка, на которую после включения зажигания приходит постоянное напряжение от бортовой сети – 12 вольт (на самом деле чуть больше, но для простоты – 12). Третий провод датчика – сигнальный. По нему в ЭБУ возвращается в среднем 90-95% напряжения. В момент прохождения репера около датчика напряжение на сигнальном проводе падает до значения ниже, чем в половину вольта (на разных машинах по-разному, но в среднем – 0,2-0,5 В). Это и есть сигнал на ЭБУ. И он заметно точнее, чем сигнал от датчика положения коленвала, а в моторах с фазовращателями он вообще единственный, который может точно указать фазы. Что будет, если сигнал пропадёт?
Может, он, может, и нет
А будет всё просто: ЭБУ, пользуясь данными датчика положения коленвала, будет знать, когда поршни проходят верхнюю мёртвую точку. Но не будет знать, какой именно поршень к этой точке приближается. Чтобы мотор не заглох, ЭБУ отдаст форсункам команду переключиться с фазированного впрыска на попарно-параллельный. Работать мотор будет, но не в штатном режиме. Интересно, что неопытный водитель даже не всегда поймёт, что с ДПРВ случилась какая-то беда: Check Engine загорается не всегда, а потерю тяги новичок (в данном случае – не средство против шпионов и прочих либералов, а неопытный водитель) частенько просто не замечает. Он может и не заметить повышенный расход бензина.
В более тяжёлых ситуациях Check Engine, конечно, загорится. Тут всё понятно – диагностика всё покажет. Кроме того, могут появиться и совсем неприятные симптомы: неровная работа на холостых оборотах, рывки при наборе скорости, «троение», а иногда мотор может и заглохнуть. Пуск тоже может быть затруднён.
Периодически симптомы умершего ДПРВ проявляются только на повышенных оборотах, но это случается довольно редко.
К сожалению, весь этот набор неприятностей не может однозначно говорить об отказе датчика распредвала. С этими же симптомами может умереть, например, катушка зажигания или бензонасос. Или что-то ещё – уж очень эти симптомы размыты. Но ведь как-то найти неисправность датчика надо… Тогда ищем!
«. смотреть могут не только лишь все, не каждый может это делать»
Честно говоря, диагностика этого датчика – штука не очень простая. Но попробуем что-нибудь сделать.
Начнём с самого простого и очевидного приёма – подключения сканера. Для этого подойдёт даже недорогой сканер типа Rokodil ScanX, который несмотря на невысокую цену покажет все основные ошибки любого автомобиля.
А ошибки могут быть разными: P0340 (нет сигнала определителя положения распредвала), P0341 (фазы газораспределения не совпадают с тактами ЦПГ)”, P0342 (низкий уровень сигнала в цепи ДПРВ), P0343 (высокий уровень сигнала от ДПРВ), P0339 (неверный сигнал от ДПРВ). Наиболее частая ошибка – просто отсутствие сигнала, P0340. Но эта рубрика не для тех, кто умеет пользоваться сканером – они и так всё знают. Поэтому мы пойдём своим путём – путём молотка, анализа и дешёвого мультиметра. Всё, как мы любим.
Итак, если нет сканера, самый простой способ проверки ДПРВ – это установка заведомо исправного датчика. Найти его на моторе обычно несложно (он стоит где-то с краю рядом с концом распредвала), снять – тоже. Но вот беда: мало у кого дома в кладовке лежит запасной ДПРВ. Поэтому думаем дальше.
Другой способ чуть сложнее, но тоже вполне рабочий – с замером напряжения на сигнальном проводе. Для этого лучше будет заточить щупы мультиметра до состояния игл, чтобы проткнуть ими изоляцию проводов. Сначала находим постоянные 12 вольт, которые идут после включения зажигания, потом ищем сигнальный провод. Для этого смотрим, где напряжение ниже. Если, например, на датчик идут два провода с напряжением 13,4 В, то на сигнальном будет приблизительно 12 (13,4х0,9). Если этого напряжения нет, можно поздравить себя с победой – датчик не работает, дело сделано. Если напряжение есть, ищем дальше.
Теперь надо проверить, реагирует ли датчик на репер (то есть на кусок железа). Снимаем датчик, но разъём не отключаем, потому что без постоянного питания он работать не будет. Теперь при включенном зажигании пытаемся возбудить этот датчик любым куском железа (гаечным ключом, молотком – любым железным предметом). Если во время того, как вы подносите железку к торцу датчика, напряжение на сигнальном проводе проседает до 0,5 В и меньше, датчик точно рабочий. Если нет, то он не работает. Скорее всего не работает, потому что точнее его нужно проверять осциллографом, которого, конечно же, под рукой нет. Впрочем, отсутствие падения напряжения при приближении железа говорит о неисправности ДПРВ достаточно точно, а кроме того, есть и другие способы проверки датчика с помощью мультиметра. Тут описан самый элементарный.
Что делать и кто виноват?
Способов существенно продлить жизнь датчику распредвала не существует. Он, как любая деталь из железа и пластика, имеет право на естественную смерть. Так что остаются только несущественные способы: стараться содержать моторный отсек в чистоте (грязь не жалеет проводку и разъёмы), а всё, что есть под капотом кроме датчика, – в порядке. Лишние вибрации, перегревы – всё это вредит любому датчику. Кстати, именно поэтому проверку ДПРВ лучше начинать с внешнего осмотра. Если у него лопнул пластиковый корпус или проводка к нему позеленела и рассыпается в руках, есть повод переживать.
Ремонтировать датчик бесполезно, его придётся только менять. И не надо себя успокаивать тем, что мотор как-то работает и без него: мотор в этом случае работает в нештатном режиме, а это не приносит ему пользы.
Напоследок – пара потенциальных причин, по которым даже исправный датчик работать не будет. Первая – это если на его торце на многолетние потёки масла попала какая-нибудь металлическая пыль или стружка. В этом случае сигнал от репера на распредвале будет искажаться или его не будет совсем. Вторая причина – это сам реперный (или задающий) диск. Если он каким-то образом люфтит на распредвале, зазор между ним и датчиком будет гулять. Сигнал в этом случае тоже будет пропадать.
Признак неисправности датчика распредвала
Состояние вашего авто контролируются «умными» приборами-датчиками, сигналы от которых поступают на управляющий компьютер по ходу движения машины. Один из них – датчик положения распределительно вала (ДПРВ), устройство крайне необходимое для стабильного контроля.
ДПРВ – основные функции
Признаки неисправности датчика распредвала могут быть различными. Сам прибор, как уже понятно из наименования, осуществляет контроль за стабильностью функционирования двигателя, положением кулачкового вала в определенные моменты времени, распределением поступившей в цилиндры топливной смеси, выхлопом. То есть, над работой всего мотора в целом. А поступившие в компьютер сведения являются важными и для зажигания, и для запуска. Без этого современная машина не сдвинется и не заведется.
Принцип действия
ДПРВ имеет довольно простое устройство. Он сделан из магнита, который соединен с распознающей системой. При помощи замыкания зубчика на кулачковом (распределительном) вале устройство передает сигнал-импульс на компьютер автомобиля. А тот, в свою очередь, постоянно осведомлен о положении поршня. Это позволяет с точностью впрыскивать горючее, формировать воздушно-топливную смесь и зажигать ее в необходимый момент при запуске двигателя.
Симптомы неисправности датчика распредвала
— На некоторых автомобилях при неисправности датчика положения распределительного вала, коробка передач может заблокироваться на одной передачи, до тех пор, пока вы не выключите двигатель и снова его не запустите. Это может повторяться с определенной цикличностью.
— Если датчик распредвала во время движения автомобиля начинает некорректно работать, вы можете почувствовать, что машина начала двигается рывками, теряя скорость.
— При неисправности датчика распредвала вы можете столкнуться с заметной потерей мощности двигателя. Например, ваша машина не сможет разогнаться выше 60 км/час.
— Двигатель может глохнуть с перерывами из-за неисправности датчика СМР
— При выходе из строя датчика вы заметите плохую работу двигателя: потеря динамичности, осечки при включении зажигания, толчки при разгоне, хлопки в системе выхлопа и т.п.
— На некоторых моделях автомобиля при неисправности датчика распредвала может полностью исчезнуть искра зажигания, что в итоге приведет к отказу запуска двигателя
Как самостоятельно проверить датчик?
Безусловно, чтобы сделать наиболее результативный ремонт или замену ДПРВ, необходимо воспользоваться услугами специалиста на СТО. Соответствующую нормативам поверку устройства можно произвести осциллографом. Но иногда так случается, что воспользоваться услугами сервиса не представляется возможности в данный момент. Обладая обычным вольтметром и определенными навыками, вы сможете проверить устройство или заменить его. Конечно же, филигранной точности проверки в «домашних условиях» добиться довольно трудно, но что-либо реальное предпринять – вполне возможно. Проверяем наличие тока по всей электрической цепи автомобиля, в проводах, ведущих непосредственно к датчику. Для этого включаем зажигание, замкнув цепь, предварительно сняв провода с ДПРВ. Если напряжения в проводах нету, то причина в них (возможно, где-то пропадает контакт). Если вы видите признаки неисправности датчика распредвала при наличии тока в цепи и проводах, ведущих к устройству, то продолжаем проверку следующим образом: один из контактов вольтметра прикрепляем на сигнальный контакт устройства, другой замыкаем на питание. И если вольтметр не показывает каких-либо изменений при вращении стартером, то значит, «виноват» сам ДПРВ, и его необходимо заменить (при наличии нового, это также можно сделать самостоятельно).
Устройство и принцип работы датчика положения распредвала
Современные двигатели имеют довольно сложное устройство и управляются электронным блоком управления на основе сигналов датчиков. Каждый сенсор отслеживает определенные параметры, характеризующие работу мотора в текущий момент времени, и передает информацию в ЭБУ. В данной статье рассмотрим один из важнейших элементов системы управления двигателем – датчик положения распределительного вала (ДПРВ).
Что такое ДПРВ
Аббревиатура ДПРВ расшифровывается как датчик положения распределительного вала. Другие названия: датчик Холла, фаз или CMP (английская аббревиатура). Из названия понятно, что он участвует в работе газораспределительного механизма. Точнее сказать, на основе его данных система рассчитывает идеальный момент впрыска топлива и зажигания.
Данный датчик использует опорное напряжение (питание) 5 вольт, а его главный компонент – чувствительный элемент Холла. Сам он не определяет момент впрыска или зажигания, а лишь передает информацию о моменте достижения поршня в первом цилиндре ВМТ. На основе этих данных и рассчитывается время и длительность впрыска.
В своей работе ДПРВ функционально связан с датчиком положения коленвала (ДПКВ), который также отвечает за правильную работу системы зажигания. Если по какой-то причине выйдет из строя датчик распредвала, то будут учитываться основные данные с датчика коленвала. Сигнал с ДПКВ более важен в работе системы зажигания и впрыска, без него двигатель работать просто не будет.
ДПРВ применяется на всех современных двигателях, в том числе на ДВС с системой изменения фаз газораспределения. Устанавливается он в ГБЦ в зависимости от конструкции мотора.
Устройство датчика положения распредвала
Как уже говорилось, датчик работает на основе эффекта Холла. Этот эффект был открыт еще в XIX веке одноименным ученым. Он заметил, что если через тонкую пластину, пропустить постоянный ток, и поместить ее в поле действия постоянного магнита, то на других ее концах образуется разность потенциалов. То есть, под действием магнитной индукции часть электронов отклоняется и образует на других гранях пластины небольшое напряжение (напряжение Холла). Оно и используется в качестве сигнала.
Точно так же и устроен ДПРВ, но только в более усовершенствованном виде. В нем находится постоянный магнит и полупроводник, к которому подсоединены четыре контакта. Сигнальное напряжение направляется к небольшой интегральной микросхеме, где оно обрабатывается, а из самого корпуса сенсора уже выходят обычные контакты (два или три). Корпус выполнен из пластика.
Принцип работы
На распределительном вале напротив ДПРВ устанавливается задающий диск (импульсное колесо). В свою очередь, на задающем диске распредвала выполнены специальные зубья или выступы. В момент прохождения этих выступов через датчик, ДПРВ формирует цифровой сигнал особой формы, который показывает текущий такт в цилиндрах.
Работу датчика распредвала правильнее рассматривать вместе с работой ДПКВ. На два оборота коленвала приходится один оборот распределительного. В этом и заключается секрет синхронизации системы впрыска и зажигания. Другими словами, ДПРВ и ДПКВ показывают момент такта сжатия в первом цилиндре.
Задающий диск коленвала имеет 58 зубьев (60-2), то есть, когда участок с пропуском в два зуба проходит мимо датчика коленвала, то система сверяет сигнал с ДПРВ и ДПКВ и определяет, момент впрыска в первый цилиндр. Через 30 зубцов происходит впрыск, например, в третий цилиндр, а затем в четвертый и второй. Так происходит синхронизация. Все эти сигналы представляют собой импульсы, которые считываются блоком управления. Их можно увидеть только на осциллограмме.
Признаки неисправности
Стоит сразу сказать, что при неисправном датчике распредвала двигатель будет продолжать работать и заводиться, но с некоторой задержкой.
На неисправность ДПРВ могут указывать следующие признаки:
- увеличился расход топлива, так как система впрыска несинхронизированна;
- автомобиль двигается рывками, теряет динамику;
- происходит заметная потеря мощности, автомобиль не может набрать скорость;
- двигатель заводится не сразу, а с задержкой в 2-3 секунды или глохнет;
- система зажигания работает с осечками, пропуски зажигания;
- бортовой компьютер показывает ошибку, загорается Check Engine.
Эти симптомы могут указывать на неисправность ДПРВ, но также могут говорить и о других проблемах. Необходимо пройти диагностику в сервисе или воспользоваться специальным диагностическим сканером. Например, универсальным устройством Rokodil ScanX.
О неисправности или обрыве проводки ДПРВ свидетельствуют ошибки P0340 — P0344, P0365.
Среди причин неисправности ДПРВ можно назвать следующие:
- неполадки контактов и проводки;
- на выступе задающего диска может быть скол или загиб, тем самым датчик считывает неправильные данные;
- повреждение самого датчика.
Само по себе это небольшое устройство редко выходит из строя.
Способы проверки
Как и любой другой датчик на основе эффекта Холла, ДПРВ не получится проверить путем измерения напряжения на контактах мультиметром (“прозвонки”). Полную картину о его работе может дать только проверка осциллографом. Осциллограмма покажет импульсы и фронты провалов. Чтобы считать данные с осциллограммы, нужно также обладать определенными знаниями и опытом. Это может сделать грамотный специалист на СТО или в сервисном центре.
При обнаружении неисправности датчик меняют на новый, ремонт не предусмотрен.
ДПРВ играет важную роль в системе зажигания и впрыска. Его неисправность приводит к проблемам в работе двигателя. При обнаружении симптомов лучше пройти диагностику у грамотных специалистов.