Датчик положения коленвала: признаки и причины неисправности, замена

Что такое ДПКВ

Как уже было сказано выше, ДПКВ расшифровывается как датчик положения коленчатого вала. Он определяет положение коленвала в каждый момент времени, тем самым отслеживая частоту его вращения, и обеспечивает правильное функционирование системы зажигания.

ДПКВ передает в блок управления следующие показатели:

• момент достижения поршней в первом и последнем цилиндрах ВМТ и НМТ;
• положение и частоту вращения коленвала.

На основе этих данных ЭБУ автомобиля может регулировать следующие процессы:

• угол опережения зажигания для каждого цилиндра;
• управление впрыском топлива через форсунки, необходимый объем топлива;
• угол поворота распредвала (изменение фаз газораспределения);
• работу системы улавливания паров топлива (управление клапаном продувки адсорбера).

Ни один инжекторный двигатель с электронным блоком управления не сможет работать без ДПКВ. В карбюраторных двигателях в нем нет необходимости, так как в мотор поступает насыщенная топливовоздушная смесь в равном количестве вне зависимости от потребностей. Инжектор позволяет регулировать подачу топлива и экономить его расход. И именно на основе данных от ДПКВ система регулирует свою работу.

Многие водители путают ДПКВ с датчиком положения распределительного вала (ДПРВ). Хотя их устройство и назначение во многом схожи, отличия есть. ДПРВ определяет угловое положение распредвала и отвечает за впрыск топлива в цилиндры и зажигание в нужный момент времени. В ДПРВ применяется постоянный магнит, и его работа основана на эффекте Холла. Можно сказать, что ДПКВ и ДПРВ работают в паре друг с другом, но первый более важен для работы двигателя.

Устройство и где находится датчик положения коленвала

Датчик имеет простое устройство. Внутри находится намагниченный стальной стержень с медной проволочной обмоткой. Стержень с обмоткой помещены в пластиковый корпус и залиты компаундной смолой для изоляции проводов. От него идет стандартный электрический разъем, который подключается к электросети автомобиля. Фиксируется ДПКВ на блоке цилиндров или картере коробки передач. Также он может быть установлен на кронштейне возле приводного шкива.

Датчик располагается напротив зубьев задающего диска. Иногда его могут называть синхронизирующий или реперный. Он представляет собой диск с зубцами по внешнему кругу. Может быть закреплен на шкиве коленчатого вала или маховике и вращаться с ним с одинаковой частотой.

Функции датчика и угроза его поломки

Предназначение датчика положения коленчатого вала (ДПКВ) заключается в синхронизации подачи бензина и старта двигателя. Устройство отправляет сигнал на электронный блок управления, который, в свою очередь, и регулирует работу данных систем. Принцип работы приведен ниже.

Когда коленчатый вал начинает движение, между установленным регулятором и зубчиками вала появляется импульс тока. В этот момент блок управления начинает считывание импульсов и посылает сигнал о необходимости открытия форсунок. Также он подает сигнал на модуль зажигания, после чего последний посылает искру на свечки. Поскольку на диске коленчатого шкива отсутствуют два зубчика, это позволяет блоку управления определить положение верхней мертвой точки. Соответственно, таким образом он узнает, когда нужно подавать сигналы на форсунки и искру на свечи.

Угроза поломки устройства чревата тем, что в случае выхода из строя ДПКВ запуск мотора будет невозможным.

Виды датчиков

Существует три вида ДПКВ, которые отличаются по принципу действия.

1. Индуктивный (магнитный). Его принцип действия мы уже рассмотрели выше. Он основан на электромагнитной индукции. Данный вид датчиков нашел наибольшее распространение ввиду своей эффективности и надежности. Стоит отметить, что для его работы и формирования стабильного сигнала необходимы высокие обороты задающего диска и отсутствие препятствий между ним и датчиком (загрязнений).
2. Датчик Холла. Данный тип ДПКВ работает на основе эффекта Холла. Когда зубцы диска проходят через датчик, он вырабатывает небольшое сигнальное напряжение. Данные фиксируются и передаются в блок управления в виде дискретного сигнала. Такие сенсоры используют опорное напряжение, отличаются высокой точностью, но довольно редко применяются в качестве ДПКВ.
3. Оптические. Работа основана на источнике и приемнике света (светодиод и фотодиод). Между ними в зазоре проходят зубцы диска. При разной частоте вращения зубцы диска затмевают светодиод, в результате на фотодиоде образуются импульсные сигналы, которые и подаются на блок управления. Ввиду своей непрактичности такие датчики сейчас почти не встречаются в автомобилях.

Индукционный

Индукционные датчики применяются в системах зажигания авто- и мототранспорта уже в течение нескольких десятилетий.

Такая система идентификации положения коленчатого вала состоит из следующих частей:

• постоянного магнита;
• стержня-магнитопровода;
• обмотки;
• задающего диска.

При вращении задающего диска меняется сила магнитного поля. В результате в катушке образуется ЭДС в виде синусоиды. Аналоговый сигнал подается на блок управления, где преобразуется в электрические импульсы, которые уже могут быть направлены на резисторы форсунок. Одновременно считывается сигнал и для направления на тахометр приборной доски (при наличии такого элемента индикации).

Полупроводниковый

Полупроводниковый датчик оснащается чувствительным элементом Холла. Эта деталь также реагирует на магнитное поле и производит сигнал, частота которого и сила пропорциональна прилагаемому воздействию магнита. Выходная характеристики позволяет без преобразования направлять его к управляющей электронной аппаратуре. Снятие показателей осуществляется с вращающегося задающего диска.

Полупроводниковые устройства являются более современными изделиями, которые могут работать при напряжении 5 Вольт. Недостатком таких изделий являются не слишком большая надежность радиоэлементов, а также возможные сбои при высоких оборотах двигателя. По этим причинам полупроводниковые датчики можно обнаружить, как правило, только в дизельных ДВС.

Оптический

Датчик коленвала этого типа является одним из самых надежных, ведь момент нахождения этой детали двигателя внутреннего сгорания в определенном положении фиксируется с помощью лазерного луча. Свет прерывается препятствием при работе мотора и в нужный момент попадает в отверстие, проникая через которое попадает на чувствительную матрицу приемника. Дальнейшая обработка сигнала принципиально не отличается от вышеперечисленных технологий.

Принцип работы

Принцип работы ДПКВ будет зависеть от его типа. Наиболее распространенными являются индуктивные или магнитные. Рассмотрим их работу поэтапно:

• На задающем (реперном) диске всего имеется 60 зубцов, но в одном месте пропущено два зубца (в итоге 58). Пропуск обеспечивает синхронизацию датчика и является началом отсчета оборота коленвала.
• Датчик создает магнитное поле. При вращении задающего диска его зубцы проходят через магнитное поле, создавая импульсы.
• Когда через магнитное поле проходит участок с отсутствующими зубцами, то прибор фиксирует начальное положение коленчатого вала. Все данные передаются в блок управления.
• На основе данных о частоте импульсов блок управления определяет положение коленвала и количество оборотов.
• В соответствии с этим происходит корректировка работы системы зажигания и в целом двигателя.

Также существуют задающие диски с двумя пропусками зубцов под углом 180° типа 60-2-2, которые нашли применение на некоторых видах дизельных моторов.

Важно! Индуктивный датчик не использует напряжение питания, а электрический сигнал образуется за счет магнитного поля, проходящего через обмотку.

Признаки неисправности

Что касается основных признаков неисправности, то они приведены ниже. Эта информация частично поможет вам определить поломку устройства.

1. В первую очередь, это изменения в работе двигателя и транспортного средства в целом. В частности, во время езды значительно снижаются динамические характеристики. Разумеется, в данном случае причины такой неисправности могут быть самыми разнообразными, но об этом сообщит контроллер, включив лампочку Check на приборной панели.
2. Во время езды авто может вести себя некорректно, в частности, обороты могут самопроизвольно как падать, так и подниматься. Это может негативно отразиться на езде в целом.
3. Когда мотор работает на нейтральной скорости, обороты также могут падать и изменяться. В случае с некорректно работающим датчиком это будет наблюдаться постоянно.
4. Когда машина едет в гору, мощность мотора будет значительно падать. Также следует отметить, что падение мощности будет сопровождаться появлением детонации.
5. Ну и, наконец, последний симптом заключается в невозможности запуска мотора. Это происходит в том случае, когда устройство полностью вышло из строя.

Способы диагностики

Теперь рассмотрим методы диагностики, при которых осуществляется проверка датчика коленвала в домашних условиях своими силами. Этих способов несколько и каждый из них мы рассмотрим подробно. Но чтобы осуществить диагностику, вы должны обладать хотя бы минимальными знаниями об использовании приборов, о которых мы поговорим ниже.

Проверка мультиметром (сопротивление обмотки)

Инструменты вам не понадобятся, заранее только приготовьте мультиметр, поскольку диагностика будет проходить именно с его помощью:

1. Для начала вам следует демонтировать регулятор, после чего зафиксировать его изначальное положение на моторе. Место расположения устройства вы можете определить по сервисному мануалу. Итак, вам необходимо зафиксировать регулятор, при этом отмечая его положение по меткам.
2. После этого на всякий случай произведите визуальную диагностику датчика, возможно, причина его неисправности заключается в повреждениях корпуса либо проводов. Само устройство вместе с контактами необходимо зачистить и протереть, для этих целей можно использовать топливо.
3. Когда вы будете демонтировать устройство, обратите внимание на расстояние между валом синхронизации и сердечником. Наиболее оптимальным вариантом будет, если этот промежуток не будет ниже 0.6 мм и больше 1.5 мм. Если механических повреждений не обнаружено, то все-таки вам придется воспользоваться мультиметром. В частности, необходимо будет осуществить диагностику электронной составляющей ДПКВ, а именно его обмотки, поскольку в большинстве случаев проблема заключается именно в ней.
4. Процедура диагностики обмотки заключается в проверке сопротивления. Если вы знаете, как обращаться с мультиметром, то этот процесс не вызовет у вас особых трудностей. Показатель сопротивления при рабочем датчике должен составлять от 55 до 750 Ом, однако, все-таки перед проверкой мы порекомендуем вам ознакомиться с сервисной книжкой к своему авто. Как правило, там указывается рабочий интервал. В том случае, если при диагностике сигнал отличается от того, который должен быть то, скорей всего, дело заключается именно в неисправности ДПКВ. Меняйте регулятор, пока из-за него не наступил тот момент, когда вы не можете завести авто.

Проверка ДПКВ гаечным ключом

Самым простым методом проверки данного сенсора является контроль включения бензонасоса. В момент впрыска топлива необходимо высокое давление, поэтому в это время происходит включение системы его накачивания. Для проверки нужно открутить сенсор и приложить к его чувствительной части металлический предмет, например, гаечный ключ. В этот момент должен включиться насос.

Проверка на осциллографе

Как и в предыдущем случае, инструменты вам не понадобятся. Если вы не знаете, как проверить датчик коленвала, то этот метод является более точным.

Приготовьте только осциллограф, а для более точных показателей вам также потребуется зажим (крокодил):

1. Зажим подключается к массе мотора, а один разъем осциллографа следует установить параллельно сигнальному выходу регулятора, а именно на клемму А. Второй разъем подключается к выходу под номером 5 USB Autoscope II. Это все необходимо проделать для того, чтобы можно было увидеть показатели напряжения сигнала на входе устройства.
2. После этого следует выбрать режим работы. В нашем случае, чтобы считать показатели напряжения, следует активировать режим «Inductive_Crankshaft», после чего необходимо запустить двигатель. В том случае, если мотор запустить не получается, то можно просто покрутить стартером.
3. Если сигнал от ДПКВ есть, при этом его выходной сигнал не совпадает с нормальным, то это может свидетельствовать о поломке устройства. Кроме того, это может говорить не только о поломке ДПКВ, но и об определенных неисправностях коленчатого шкива либо поломке зубьев. Если сигналы на осциллографе будут неправильными, то есть будут «прыгать», как показано на фото, то можете смело менять ДПКВ.

Проверка датчика коленчатого вала диагностическим сканером

Если у вас имеется сканер OBD2, то сделать проверку также несложно. Установите прибор в диагностический разъем, и запустите приложение на своем смартфоне. Найдите категорию с проверкой ДПКВ. Кодами ошибок в данной ситуации являются Р0336, P0335. После устранения поломки произведите сброс ошибок снятием минусовой клеммы на 10 минут.

Проверка сопротивления

Третий метод диагностики тестером является комплексным, который позволяет измерить изоляцию и индуктивность.

Для такой диагностики вам потребуется:

• сетевой трансформатор;
• мегаомметр;
• устройство для измерения индуктивности;
• вольтметр, желательно, чтобы он был цифровым.

Проверку лучше осуществлять в гараже, при этом желательно, чтобы температура была в районе 20-22 градусов, это позволит снять более точные показатели. Здесь вам также потребуется измерить сопротивление обмотки, об этом мы говорили в первом способе.

1. Когда сопротивление измерено, необходимо определить показатель индуктивности, для этого используйте измеритель. Если ДПКВ рабочий, то данный показатель должен варьироваться в районе 200-400 мГн.
2. После этого возьмите мегаомметр, вам потребуется измерять показатель изоляции. В том случае, когда напряжение составляет около 500 вольт, показатель сопротивления изоляции должен быть не больше 20 МОм.
3. Если вал синхронизации намагничен, то вам потребуется его размагнитить, иначе работа двигателя будет невозможной. Для этого используйте сетевой трансформатор. Сняв все показатели и проанализировав их, можно сделать вывод об исправности или поломке регулятора. Разумеется, если показатели отклоняются от нормы, то устройство можно считать не работоспособным, соответственно, необходима его замена.

При монтаже нового регулятора обратите внимание на отмеченные ранее метки, которые вы ставили при снятии ДПКВ. Не забывайте также о том, что расстояние от сердечника до вала синхронизации должно варьироваться в районе 0.5-1.5 мм.

Проверка значения индуктивности

Для теста индуктивности катушки ДПКВ потребуется следующее оборудование:

• 1. мультиметр имеющий функцию измерения индуктивности;
• 2. если ваш мультимет не поддерживает эту функцию, то понадобится измеритель индуктивности;
• 3. мегаомметр;
• 4. сетевой трансформатор.

Для получения максимально корректных данных, проверку следует выполнять в помещении имеющем температуру воздуха 21-23 градуса цельсия!

Устранение неисправностей датчика ДПКВ

Так как датчик определения положения коленчатого вала расположен в достаточно открытом месте, то он подвержен многим неблагоприятным факторам:

• загрязнение;
• механическое повреждение ремнем;
• удар о зубья из-за лопнувшего крепления сенсора;
• окисление в разъеме;
• обрыв провода и др.

Чистка от грязи датчика КВ

Первое, что нужно выполнить при обнаружении первого признака неисправности ДПКВ, является его чистка от загрязнений. Когда поднимите кожух, то на нем обязательно будет много посторонних образований. При помощи тряпки и тонкой отвертки аккуратно удалите грязь и протрите чувствительную часть между датчиком и диском синхронизации. Также прочистите венец с зубьями или протрите дорожки.

Загрязнение контактов

Частой проблемой неработоспособности этого датчика являются загрязненные контакты в разъеме. Это неизбежный процесс, который возникает везде и в каждом авто. Причиной их загрязнения является меняющаяся влажность, пыль и даже небрежное обслуживание. Неплотно одетый разъем вскоре загрязнится и между контактами возникнет паразитное сопротивление. Оно помешает нормальной работе устройства. Устранить неисправность можно чисткой и смазкой специальной проводящей смазкой для контактов. Она защитит поверхность от окисления и одновременно обеспечит необходимую проводимость. Возле фишки также могут быть переломаны провода.

Обрыв контакта датчика ДПКВ

Не менее редкой проблемой в работе датчика является обрыв провода в разъеме, возле него или по пути к блоку. Есть немало мест, где это может произойти. Пройдитесь по всему кабелю и обязательно обнаружите проблему. Часто провода отгнивают от контактных штырьков, для этого при проверке слегка потяните за них.

Замена датчика положения коленвала

Для замены нужно использовать исключительно датчик того типа, который был установлен на автомобиль ранее и был рекомендован автопроизводителем. Неподходящие датчики могут давать погрешности в измерениях, что обязательно скажется на работе двигателя.

Замена датчика обычно не доставляет серьезных трудностей. Для этого ДПКВ необходимо обесточить, отсоединив клеммную колодку от измерителя. Затем нужно с помощью рожкового ключа на 10 открутить болт (болты) крепления датчика. После этого измеритель нужно вынуть из посадочного гнезда и установить в него новый датчик.

После установки ДПКВ нужно отрегулировать расстояние между ним и торцом диска синхронизации. Оно должно составлять от 0,5 до 1,5 мм (точные данные — в мануале по пользованию автомобилем). Регулировка осуществляется с помощью регулировочных шайб. После установки нового датчика мотор должен начать работать в штатном режиме. Если этого не произошло, необходимо сбросить ошибки двигателя и откалибровать датчик.

Можно ли завести инжекторный двигатель без датчика положения коленчатого вала

Если двигатель не заводится из-за датчика коленчатого вала, а до СТО далеко, при этом буксировка или эвакуация представляется проблематичной, можно выйти из положения, изготовив конструкцию, которая временно заменит ДПКВ. Поскольку часто причина поломки – сгоревшая обмотка электромагнита, временно восстановить его работу можно при помощи подручных средств.

Сначала нужно найти сам датчик, который находится возле зубчатого колеса. Он удерживается специальным креплением и бывает сильно загрязнен. Чтобы облегчить доступ к детали, лучше предварительно снять защитную крышку, закрывающую ремень или цепь ГРМ.

После демонтажа и тестирования датчика коленвала, чтобы убедиться, что именно он вышел из строя, устройство отключается от контактной колодки, которая выводится в верхнюю часть подкапотного пространства. Для дальнейшей работы понадобится тонкая медная проволока с изолирующим покрытием, которая есть в любом автомобильном реле.

На цилиндрическую часть, закрывающую сердечник, аккуратно наматывается полоска бумаги в несколько слоев. Это нужно, чтобы потом снять намотанный провод. Для его намотки оставляется один свободный конец длиной не менее 80 см, можно немного больше, который будет подключаться в колодку ДПКВ.

Намотка делается из 150 витков, ее ширина не должна превышать 5-6 мм, чтобы ее можно было надеть на корпус датчика. Когда получившаяся катушка имеет нужное количество витков, отмеривается второй конец такой же длины в 80 см, и проволока обкусывается. Важно наматывать провод не слишком плотно, чтобы его можно было снять с корпуса вместе с бумажной гильзой.

Снятая с корпуса катушка укрепляется свободными частями провода, продевая их во внутрь и охватывая весь моток получившимся кольцом. В результате получается компактная катушка, воздействующая на сердечник датчика при пропускании через нее тока.

Датчик вставляется на место, и как только он появляется из крепления, катушка надевается поверх его корпуса. Для этого могут понадобиться вспомогательные предметы, например, кусочек проволоки или обычный прутик. Нужно следить, чтобы провода катушки не провисали и не цеплялись за края. После этого окончательно затягивается крепежный болт.

Оставшиеся длинные концы оборачиваются вокруг корпуса. Это нужно, чтобы при работающем двигателе из-за вибрации катушка не соскользнула с корпуса ДПКВ. При этом не нужно бояться замыкания, поскольку в реле провода изолированы слоем специальной эмали.

Оставшиеся части концов провода катушки поднимаются непосредственно к колодке для подключения, их крайние части обжигаются или механически очищаются от изоляции и помещаются в контакты колодки. Чтобы улучшить проводимость, их уплотняют спичками или другим материалом.

По окончании монтажа этой конструкции можно попытаться завести двигатель с неисправным датчиком положения коленчатого вала обычным способом. Опыт показывает, что проблем с этим не возникает, поскольку новая катушка успешно выполняет роль вышедшего из строя электромагнита. Если мотор не запускается, рекомендуют проверить плотность контактов в колодке, не помогает – поменять провода местами. Проявив достаточное упорство, вы все же запустите двигатель.

Как вам статья?