Датчик положения коленвала; его назначение и проверка

Датчик положения коленвала — его назначение и проверка

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.

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:

Датчик коленвала который будет давать сбой из-за большого количества металлической стружки

• значительное снижение динамических характеристик машины (хотя этот фактор может быть 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 детонация;
• при полном выходе из строя ДПКВ, становится невозможно запустить двигатель.

Далее вкратце остановимся на устройстве датчика коленвала для того, чтобы лучше понять причины возникновения неисправностей и методы их устранения.

Признаки неисправности

Чтобы понять, какие признаки неисправности могут относиться к ДПКВ, рассмотрим коротко его участие в работе двигателя. Несимметричные выступы на коленчатом валу последовательно воздействуют на шатуны, толкая поршни в цилиндрах. Последние сжимают воздух и нагнетаю компрессию. Параллельно ГРМ через ГБЦ подает нужное количество воздуха в цилиндры.

Система управления двигателем “понимает” положение всех участников, исходя из данных ДПКВ (при условии правильной установки привода ГРМ), и открывает форсунки для выпуска бензина. От катушек зажигания подается искра на свечи, и воздушно-топливная смесь воспламеняется. Двигатель работает ровно и не дергается.

При неисправности датчика коленвала нарушается синхронизация процесса. ЭБУ двигателя не знает, в какой момент подавать бензин, что сказывается на работе ДВС.

Найти причину поломки поможет диагностика, но об этом чуть ниже.

Среди признаков неисправности, указывающих на возможную поломку ДПКВ встречаются:

• загорание на приборной панели значка Check Engine;
• потеря динамики автомобиля;
• нестабильные обороты двигателя;
• мотор глохнет самопроизвольно;
• детонация в момент нажатия педали акселератора;
• двигатель дергается и троит.

При окончательной неисправности датчика коленвала двигатель невозможно завести совсем. Но установить это можно только путем проверки, где диагностика покажет состояние других участников системы зажигания.

Виды датчиков коленвала

Три наиболее распространенных вида ДПКВ:

• магнитные датчики с измерительной катушкой, которые вырабатывают переменное напряжение;
• датчики Холла, которые выдают цифровой сигнал прямоугольной формы;
• оптические датчики.

Современные автомобили используют датчики Холла. Датчик с измерительной катушкой имеет двухконтактный разъем. Датчик на эффекте Холла имеет трёхконтактный разъём (опорное напряжение, заземление и сигнал).

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.

Глохнет, не едет, детонирует: что такое датчик положения коленчатого вала и как его проверить?

Почему-то мне хорошо запомнилось, как на заре появления инжекторных моторов в России датчиком положения коленвала пугали фанатов карбюраторов. Мол, вот отвалится один датчик (а он обязательно отвалится, потому что «электрический»), и встанешь ты на своём «ынжекторе» посреди дороги. И мотор потом не запустишь. Прошли уже не годы, а целые десятилетия, но этот датчик так и не стал главной головной болью владельцев инжекторных машин. Что же получается, зря пугали? И да, и нет. Обездвижить машину ДПКВ иногда действительно может, но делает это очень редко. Потому что ломаться там, если честно, нечему. Почти нечему.

Так точно!​

Для чего нужен датчик положения коленвала? Ответ кроется в его названии: определять положение коленвала. Вот так просто, да. Но кроме этого тот же датчик определяет ещё одну важную деталь – момент прохождения поршнями верхних и нижних мёртвых точек. Делает он это, конечно, не сам – всё считает ЭБУ. Но без него получать эти данные просто невозможно. На всякий случай скажем несколько слов о том, зачем блоку управления эти данные нужны и как он их использует.

Несмотря на кажущуюся скудность информации, которую передаёт ДПКВ, она крайне необходима для регулировки блоком сразу нескольких параметров. Во-первых, это, конечно же, время подачи топлива. Кстати, тут как раз важно определить момент прохождения мёртвых точек. Во-вторых, это угол опережения зажигания. В-третьих, не без участия ДПКВ определяется количество поданного топлива. И, наконец, этот датчик нужен для синхронизации работы коленвала и распредвалов и для нормального функционирования адсорбера (если быть точнее – его клапана). Если всё суммировать, то датчик положения коленвала – один из основных датчиков, сигнал с которого требуется ЭБУ для корректного управления зажиганием. Конечно же, им одним дело не ограничивается, без него мотор нормально работать тоже не может. А иногда – и вообще просто работать, хотя бы как-то. Ведь если ЭБУ не знает, в какой момент ему следует подать напряжение на свечи зажигания или велеть форсункам впрыснуть очередную дозу топлива, куда деваться мотору? Только глохнуть.

Собственно, обычно так и происходит. Дело осложняется тем, что ДПКВ практически не умеет «глючить» в силу своей простоты. Так что если он умирает, то делает это полностью. Одно из наименее тяжёлых последствий – это появляющаяся ошибка фаз (например, Р0016). Разумеется, при этой ошибке в первую очередь возникает желание проверить механизм газораспределения (может быть, растянулась цепь, перескочил ремень ГРМ или что-то не так с натяжителем или успокоителем цепи или с демпфером шкива коленвала). Но эту ошибку вполне может зажечь и ДПКВ.

В один момент ЭБУ видит, что сигнал с датчика расположения распредвала не совпадает с сигналом датчика положения коленвала. При нормальной работе пики на осциллограмме должны совпадать через раз, так как за два оборота коленвала распредвал сделает только один оборот. Если же при наложении двух сигналов замечается рассинхронизация, появляется ошибка фаз. Таким образом, ЭБУ не только управляет зажиганием и впрыском, но и проводит своеобразную самодиагностику, проверяя синхронизацию фаз. И ДПКВ – один из элементов, который в ходе этой самодиагностики проходит постоянную проверку. Каким-то образом искажать или переносить сигнал во времени этот датчик не может, и единственная его неисправность – полное отсутствие сигнала.

Свет, магнит и Холл

Существует три типа ДПКВ: оптический, индукционный (магнитный) и датчик, основанный на эффекте Холла (иногда его так и называют – датчик Холла). Для работы каждому датчику нужна ещё одна деталь – задающий (или реперный) диск, который стоит либо на шкиве коленвала, либо прямо на его носке. Задача реперного диска: вращаться с той же скоростью, что и коленвал, и подавать сигналы о каждом обороте датчику.

Оптический датчик используется реже остальных. Он состоит из двух частей: из источника света и его приёмника. Обычно это светодиод и фотодиод соответственно. При вращении задающий диск в определённый момент перекрывает светодиод, и фотодиод фиксирует изменение сигнала. Недостаток этого типа датчика очевиден: если он покроется пылью или грязью, то работать не будет. Намного проще и надёжнее работает индукционный датчик.

Это всего лишь катушка с магнитным сердечником и обмоткой. В момент прохождения метки реперного диска рядом с датчиком, около сердечника, изменяется магнитное поле, а в обмотке появляется ток. Ну, а ток – это и есть тот сигнал, которого так ждёт ЭБУ. Индукционные датчики – наиболее популярные. Они надёжные, простые, недорогие и почти безотказные.

Датчик Холла – он и есть датчик Холла. В корпусе с магнитопроводами стоят микросхемы, а реперный диск для такого датчика отличается намагниченными зубцами. Дальше всё понятно: намагниченный зубец проходит около датчика, возникает ток, ЭБУ получает сигнал. Теоретически это наиболее продвинутый датчик, хотя и более сложный. Хотя бы по одной причине: ему нужно питание, а значит, и проводов к нему идёт больше. Зато он очень точный.

Думаю, надо сказать несколько слов и о задающих дисках. Обычно это простой зубчатый диск, у которого отсутствует пара зубчиков. Обычно общее количество зубцов – 60. Таким образом, каждый зубец отмеряет 6 градусов вращения (6х60=360, полный оборот). Такие диски называют дисками типа 60-2 (без двух зубчиков). Но иногда встречаются диски, у которых нет ещё двух зубов на противоположенной стороне (через 180 градусов). Их называют тип 60-2-2.

Если с материалом для оптических и индукционных датчиков обычно не заморачиваются (их часто отливают из стали вместе со шкивом коленвала), то диски для датчика Холла немного сложнее из-за необходимости ставить в зубцы магниты. Поэтому они обычно пластмассовые.

Дёргается, не едет, не запускается

На всякий случай опишем симптомы выхода из строя ДПКВ. Как я уже говорил, машина не будет нормально ехать или пуск мотора может быть вообще невозможен. Кроме того, это тот редкий случай, когда мотор может глохнуть прямо на ходу без видимых причин.

Так как неработающий ДПКВ вносит изменения в работу системы зажигания, то возможна детонация (особенно под нагрузкой). На холостых мотор может работать неустойчиво, могут плавать обороты. Одним словом, букет последствий большой и неприятный. И вряд ли получится разобраться со всем этим набором без диагностики. Но у ДПКВ есть одна приятная особенность: часто его можно очень легко снять, а вместо него поставить новый. Чаще всего даже не придётся стирать ошибки или совершать другие действия со сканером: если мотор заработал, дело в этом датчике. Это, конечно, хорошо, но вряд ли у кого-то дома лежит запас ДПКВ. Может, есть способ проверить его без замены? И даже без сканера? Да, такой способ есть.

Малой кровью

Пальцем, конечно, ДПКВ не проверишь, понадобится хотя бы мультиметр. И проверить так можно только наиболее распространённый индукционный датчик. Способ очень простой: выставляем мультиметр в режим омметра и проверяем сопротивление катушки. Оно у датчиков бывает разным, но приблизительное значение сопротивления катушки – от 500 Ом до 1 кОм. Само собой, перед замером желательно найти точное значение того датчика, который стоит на конкретном автомобиле. Но в целом можно ориентироваться на эти значения – 0,5-1 кОм.

К сожалению, этот способ не даёт стопроцентного результата. То есть отсутствие сопротивления – это гарантия выхода из строя датчика, а вот его наличие – ещё не гарантия его нормальной работы. И в нормальных сервисах ДПКВ проверяют ещё двумя способами. Но для первого нужен как минимум измеритель индуктивности, для второго – осциллограф. Ни того, ни другого дома просто так не держат, так что описывать эти методы не буду.

Печально, но датчик Холла обычным мультиметром вообще проверить невозможно, так что тут потребуется либо дорогое оборудование, либо (что намного проще и эффективнее) новый датчик. Вообще, замена подозрительного датчика на заведомо исправный – лучший способ диагностики.

К счастью, ДПКВ сам по себе ломается крайне редко. Внутри него ничего не движется и не изнашивается, так что механически износиться у него не получается. Повреждают его обычно при криворуком ремонте, так что если есть подозрение, что ДПКВ начал дурить после посещения «дяди Васи», это подозрение может быть вполне обосновано.

Прежде чем искать на мультиметре режим омметра и думать, куда в датчик засунуть два щупа прибора, нужно обязательно осмотреть его снаружи. Каким бы простым он ни был, если его нечаянно ушатали молотком, он может и погибнуть. Чаще он умирает от попадания грязи между ним и задающим диском. Расстояние между ними небольшое (в среднем 0,5-1,5 мм), так что даже небольшой камешек, неудачно прилипший к грязи, способен принести много горя.

Кроме того, как и любая электрическая деталь, датчик может отказываться работать из-за неисправной или окислившейся проводки. Поэтому нужно проверить его разъёмы, и если они грязные или окисленные, почистить. Может так получится, что проблема именно в них, а не в датчике.

И последнее: трясущийся и глохнущий мотор вместе с горящим Check Engine и ошибками Р0016 (равно как и Р0335 или Р0336) не всегда указывают на неисправность ДПКВ однозначно. Да, есть ошибки, которые более-менее точно указывают на отсутствие сигнала с датчика, и хороший диагност увидит это сразу. Лучше всего не заниматься «самолечением» и обратиться к профессионалу.

Признаки неисправности датчика коленвала

В зависимости от года выпуска автомобиля, технической сложности двигателя и электроники симптомы одной неисправности могут проявляться по разному. Бывают ситуации, когда все признаки указывают на определенную поломку, в итоге замене подлежит совершенно другой узел. Мы постарались максимально подробно описать все признаки неисправности датчика коленвала, что бы вы могли максимально точно определить поломку.

• Симптом №1 Снижение динамических характеристик;
• Симптом №2 Провалы при интенсивном ускорении;
• Симптом №3 Детонация при интенсивном ускорении «из за топливовоздушной смеси»;
• Симптом №4 Во время движения обороты могут самопроизвольно меняться;
• Симптом №5 Нестабильный холостой ход;
• Симптом №6 Появление ошибки на приборной панели «например ошибка №53»;
• Симптом №7 Все пункты прогрессируют;
• Симптом №8 Датчик коленвала полностью выходит из строя, двигатель завести не получится.

Как правило признаки неисправности не единичны, они комбинируются и быстро прогрессируют. Пункты №1, №2 и №3 как правило возникают в один момент с появлением ошибки, в дальнейшем появляются нестабильные обороты как на холостом ходу так и во время движения.

Любая, даже самая незначительная ошибка в работе ДПКВ, является признаком неисправности датчика коленвала. Это сразу почувствует водитель автомобиля. Важно правильно диагностировать поломку. Неисправность бесконтактного датчика положения коленвала сопровождается проявлением следующих симптомов:

• мотор в режиме холостого хода работает крайне неустойчиво, порой даже глохнет;
• сразу завести автомобиль не удаётся;
• на ходу двигатель начинает захлёбываться и может заглохнуть;
• при резком нажатии на педаль акселератора двигатель захлёбывается и слышен перезвон клапанов;
• при диагностике сканером на СТО неисправности датчика положения коленвала отразятся на дисплее ошибками РО338 и РО342.
• на панели приборов загорится надпись «Check engine».

Замена датчика ДПКВ

Поскольку ДПКВ считается неремонтируемым «расходником», у начинающего пользователя возникает проблема, как заменить полупроводниковый прибор самостоятельно. В отличие от исполнительных механизмов и регуляторов системы электронного впрыска топлива, датчик подключен к системе самодиагностики бортового компьютера.

То есть, при некорректной передаче сигнала на приборной панели высвечивается ошибка Check Engine, поэтому алгоритм диагностики следующий:

1. визуальный осмотр и очистка по мере необходимости;
2. проверка мультиметром и измерение индуктивности;
3. диагностика осциллографом;
4. обучение ДПКВ средствами бортовой системы.

Только после этого можно заменить ДПКВ, убедившись в его неисправности. Причем, устанавливать следует датчик, совместимый с прошивкой ЭБУ.

Признаки неисправности

Помимо нарушения динамики движения транспортного средства, признаки неисправности ДПКВ имеют вид:

• скачущие обороты холостого хода;
• снижение мощности ДВС и детонации;
• невозможность запуска или отсутствие искры на свечах зажигания.

Перед тем, как снять датчик коленвала, следует проверить целостность проводки, наличие контакта на клеммах АКБ и ДПКВ. Проще всего в домашних условиях замерить сопротивление обмоток катушки и прочистить зубья реперного диска. Остальные способы диагностики более сложные.

Код неисправности и причины

Блок ЭБУ записывает в память ошибки, коды которых можно считать несколькими способами:

• на экране бортового компьютера;
• вспышками контрольной лампы Check (только для моторов класса Евро-2);
• портативным сканером;
• диагностической программой на планшете или ноутбуке через адаптер.

Обозначаются неисправности ДПКВ кодом ошибки 053, а причинами становятся следующие неисправности:

• некорректная установка синхронизирующего диска – ВМТ поршня II либо IV цилиндра должна совпадать с прохождением 20 зуба перед выемкой;
• повреждение зубьев реперного диска – сколы, раковины, каверны искажают сигнал датчика;
• радиальное биение задающего диска – замена оригинальной деталью с алогичной формулой расположения зубьев;
• нарушен зазор между зубом диска и датчиком – расстояние регламентируется в пределах 0,5 – 1,2 мм, может потребоваться замена крышки шестерни распредвала;
• неисправность ЭБУ – проверка состояния контактов не должна выявить неисправностей;
• неисправность высоковольтной цепи зажигания – сопротивление проводов с наконечниками должно быть меньше 6 кОм, они не должны замыкать на корпус мотора, сопротивление вторичных обмоток катушек зажигания должно быть меньше 13 кОм, в противном случае возможно наведение помех в канал синхронизации;
• выход из строя датчика – потеря чувствительности, перемагничивание или перепутаны выводы на штекере, замена в любом из указанных случаев;
• обратная полярность проводов – контакт 2 должен соединяться с клеммой 49, 1 с клеммой 48;
• короткозамкнутые провода – замер сопротивления 49 – 2 и 48 – 1, пошевелить жгут для выяснения причины КЗ;
• обрыв оболочки экранирующей жгута/датчика – зажигание отключить, проверить опрессовку и оболочку;
• замыкание сигнального провода на бортсеть – при включенном зажигании напряжение цепи 2 – 3 и 1 – 3 должно быть около 12 В;
• обрыв сигнального провода – прозвонить омметром цепи 2 – 49 и 1 – 48 отсоединенного жгута;
• замыкание сигнального провода на массу – обычно изоляция повреждается крыльчаткой вентилятора, горячими патрубками ДВС, отключить зажигание, проверить сопротивление 48 и 49 цепей на массу, контактов 1 и 2 на корпус мотора;
• вода внутри колодки/разъема – влага удаляется ватной палочкой, прочищаются токопроводящие элементы;
• обрыв жгута от штекера – прозвонить каждый провод, если контакты подключены неверно, добавляется ошибка 023, 024 или 054.