Назначение и принцип работы датчика положения коленвала
Датчик положения коленвала (ДПКВ, датчик синхронизации) является компонентом электронной системы управления двигателем. Поэтому датчик имеется только у современных автомобилей, оснащенных электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя.
Функцией датчика положения коленвала является передача сигналов на электронный блок управления двигателем о положении коленчатого вала, а также о скорости и направлении его вращения. Тем самым датчик влияет на функционирование основных систем мотора, в том числе на зажигание, газораспределение, питание и т. д. Основываясь на показаниях, переданных ДПКВ, электронный блок управления решает следующий круг задач:
- определяет момент впрыска и продолжительность работы форсунок (управление системой впрыска топлива);
- осуществляет контроль момента зажигания в каждом из цилиндров мотора (управление системой зажигания);
- определяет момент прохождения верхней и нижней мертвых точек поршнями первого или четвертого цилиндров;
- управляет системой фаз газораспределения;
- управляет работой отдельных компонентов системы улавливания паров топлива;
- контролирует и корректирует работу других систем двигателя.
Именно ДПКВ определяет правильное функционирование двух основных систем мотора — зажигания (только на бензиновых двигателях) и впрыска топлива (на дизельных и инжекторных бензиновых силовых агрегатах).
Сам по себе датчик представляет собой стальной сердечник с обмоткой из медной проволоки, залитый компаундной смолой и помещенный в пластиковый корпус. Особенностью датчика является наличие провода длиной 50-70 сантиметров, заканчивающегося специальным разъемом, который подключается к блоку управления двигателем.
Выделяется 3 основных разновидности ДПКВ.
- Магнитный (индуктивный) датчик — самый распространенный вариант, не требующий отдельного питания. Формирование сигнала на электронный блок управления осуществляется в момент, когда специальная метка осуществляет проход через магнитное поле, создаваемое в зоне нахождения датчика. Одновременно магнитный датчик может выполнять функцию датчика скорости.
- Датчик Холла, принцип работы которого основан на эффекте Холла (возникновении поперечной разности потенциалов). Сигнал на ЭБУ из ДПКВ поступает в тот момент, когда к датчику подступает изменяющееся магнитное поле. Синхронизирующий диск перекрывает поле, а зубья диска вступает во взаимодействие с магнитным полем ДПКВ. Датчик подобного типа одновременно может выполнять функцию датчика распределителя зажигания.
- Оптический датчик, чей принцип работы основан на взаимодействии с диском синхронизации посредством перекрытия оптического потока, проходящего между светодиодом и специальным приемником. Приемник фиксирует перекрытие светового потока и формирует импульс напряжения, который передавается от ДПКВ к электронному блоку управления двигателем.
Чаще всего на автомобилях встречаются магнитные измерители и датчика Холла — многофункциональность этих приборов делает их более востребованными, чем оптические измерители положения коленвала, которые являются устаревшим решением.
Способы проверки в гаражных условиях
Когда двигатель вашего автомобиля резко «умер», необходимо снять датчик и произвести диагностику, описанную ниже. Если же мотор продолжает работать с признаками нестабильности, выполните такие манипуляции:
Хорошенько очистите корпус прибора ветошью, смоченной органическим растворителем, – уайт-спиритом, скипидаром либо другим обезжиривателем
Особое внимание уделите торцу, обращенному в сторону зубчатого шкива.
Убедитесь в надежности крепления. Из-за открутившегося винта датчик может отодвинуться от металлических зубьев, в результате зазор увеличится, а вырабатываемый импульс ослабеет.
Прочистите контакты разъема от окисления.
Осмотрите проводку на предмет оплавления либо перелома.
Если перечисленные действия не дают результата, производится демонтаж и проверка датчика коленвала мультиметром в 2 этапа. На первом измеряется сопротивление между клеммами прибора, что позволяет убедиться в целостности индукционной обмотки. Почистите контакты, включите омметр и проверьте сопротивление между ними. Нормальные показания лежат в диапазоне 500–700 Ом, при замыкании витков получите нулевое или пониженное значение, при обрыве – бесконечность.
На втором этапе испытывается работоспособность элемента согласно пошаговой инструкции:
- Переведите мультиметр в режим измерения напряжения, максимальный порог – 200 милливольт.
- Надежно прикрепите провода к контактам колодки датчика (например, зажимами типа «крокодил»).
- Возьмите любой металлический инструмент – гаечный ключ, большую отвертку или что-то подобное. Резко прикладывайте и отрывайте его от магнитного сердечника элемента, придерживая корпус рукой. Вольтметр должен показать скачки напряжения.
Дальнейшие действия такие: поломанный измеритель оборотов коленвала меняется на новый, ремонту деталь не подлежит. Исправный датчик устанавливается обратно с соблюдением зазора, поиск неисправности продолжается в другом месте.
Несколько слов о том, как проверить датчик коленвала в пути, когда нет мультиметра и других диагностических приборов. Понадобится 2 провода и светодиодная лампочка от любого автомобильного светильника (например, салонного). Для удобства открутите элемент и подсоедините лампу к разъему, затем подносите к магниту гаечный ключ, как описывалось выше. Исправный датчик заставит светодиод вспыхивать.
https://youtube.com/watch?v=zRlOqO1pK24
Местонахождение, функции и принцип действия
Фотогалерея «Виды ДПКВ»
Способы проверки на работоспособность
Инструкция по замене контроллера
Видео «Диагностика ДПКВ без измерительных приборов»
Комментарии и Отзывы
Функции ДПКВ и признаки его неиспраности
Как выглядит ДПКВ
Самой важной функцией описываемого прибора является синхронизация работы системы впрыска с системой зажигания. То есть, синхронизацией, конечно же, занимается электронный блок управления двигателем, но без показаний ДПКВ эта задача не решаема
Вот почему при отказе датчика положения коленвала мотор попросту заглохнет. Но это если датчик совсем перестал передавать ЭБУ свои показания, если же случается какой-то сбой и этот сбой повторяется регулярно – проявляются следующие признаки неисправности ДПКВ:
- необоснованное падение мощности движка;
- плавают обороты на холостом ходу и во время движения автомобиля;
- возрастает расход топлива;
- мотор захлебывается при активном нажатии на педаль акселератора;
- детонация на высоких оборотах;
Как вы можете увидеть, большинство из симптомов неполадок датчика положения коленчатого вала, вполне могут быть обусловлены другими поломками и сбоями в других датчиках и системах. Более того, сами проблемы с ДПКВ достаточно редки и чаще вызваны небрежностью ремонтных работ, проводимых в подкапотном пространстве, чем износом датчика или другими факторами.
Если же датчик оборотов коленвала вообще отказал, мотор заглохнет, а если он остановлен, уже не заведется. Ведь при отсутствии показаний датчика коленвала, электронный блок управления двигателем подает насосу в баке команду стоп и топливо перестает поступать в систему.
Как работает датчик?
Чтобы научиться выявлять неполадки указанного прибора, нужно представлять его конструкцию и понимать принцип работы. Устройство датчика несложное и включает следующие элементы:
- многовитковая катушка;
- магнитный сердечник;
- выводы катушки припаяны к контактам разъема;
- неразборный пластмассовый корпус с отверстием для крепления.
Измеритель устанавливается в непосредственной близости от зубчатого шкива, прикрепленного к коленчатому валу со стороны шестерен газораспределительного механизма. Посредством проводников датчик соединяется с главным электронным блоком, управляющим работой мотора.
Магнитный сердечник выведен наружу через торцевую часть пластикового корпуса и максимально приближен к зубьям вращающегося шкива. Просвет между деталями не превышает 1 мм.
Принцип действия прибора основан на явлении электромагнитной индукции. Когда в непосредственной близости от сердечника проходит значительная масса металла, катушка вырабатывает кратковременный электрический импульс. Зубцы крутящегося шкива вызывают череду таких импульсов, передающихся по проводам контроллеру. Благодаря этому электронный блок всегда «знает» положение коленвала, определяет верхние мертвые точки всех поршней и вовремя подает команду форсункам на впрыск топлива.
Отсюда возникло второе название прибора – датчик оборотов коленчатого вала. Надо понимать, что импульсы вырабатываются только при динамическом воздействии металлической массы, то есть, когда шкив вращается. Если коленвал остановился, ток в цепи элемента не возникает.
Признаки неполадок датчика
Измеритель оборотов коленчатого вала считается довольно надежным устройством, исправно функционирующим от 100 тыс. км и более. Нередки случаи, когда элемент отрабатывает весь срок службы автомобиля. Неисправность датчика коленвала может возникнуть по таким причинам:
- Внутренний обрыв либо замыкание обмотки катушки возникает из-за длительного воздействия вибрации, передающейся от двигателя. Подобная поломка встречается весьма редко.
- Обрыв электрической цепи между прибором и контроллером. Причины – та же вибрация, оплавление проводников от контакта с горячими частями мотора либо случайное повреждение автолюбителем.
- Механическое разрушение корпуса случается в процессе ремонта, выполняемого в подкапотном пространстве. Например, удар сорвавшимся гаечным ключом.
- Нарушение контакта в разъеме от окисления или разбалтывания.
- Загрязнение рабочей поверхности, взаимодействующей с зубчатым шкивом.
Последний пункт списка требует отдельного пояснения. Общеизвестно, что электромагнитное поле проникает сквозь диэлектрические материалы, в том числе пыль и грязь. Но в месте расположения датчика к традиционным загрязнителям добавляются мелкие металлические частицы и стружка, летящая с шестерен. Попадая на торец сердечника, они экранируют магнитное поле, отчего электрический импульс постепенно ослабляется.
Как хозяин автомобиля может определить симптомы неисправности датчика:
- Когда элемент полностью выходит из строя, двигатель глохнет и при последующих попытках запуска не подает признаков «жизни», поскольку контроллер не «видит» положение коленчатого вала. Аналогичный результат дает обрыв электрической цепи.
- Нестабильная работа на холостом ходу. Обороты мотора «скачут», наблюдается вибрация силового агрегата.
- Потеря мощности силового агрегата, провалы в процессе разгона.
- Увеличение расхода бензина либо солярки.
Как странно это ни звучит, но первый признак – самый благоприятный. Реанимировать «мертвый» мотор куда проще – достаточно проверить цепь или поменять сам датчик. При ненадежном контакте и прочих мелких неприятностях двигатель не отказывает, но ведет себя нестабильно. Проблема заключается в том, что при поломках других датчиков и неполадках системы зажигания силовой агрегат ведет себя таким же образом и выявить реальную неисправность гораздо сложнее.
Когда неисправен датчик расхода воздуха, положения дроссельной заслонки или лямбда – зонд, блок управления переходит на аварийный режим работы, подавая топливо по усредненным показателям. Отсюда нестабильная работа и повышенный расход. Такие же признаки наблюдаются при неполадках в цепи измерителя оборотов коленчатого вала.
