Современные автомобили оснащаются большим количеством датчиков, среди которых важная роль отводится датчику положения коленчатого вала. Он обеспечивает синхронную подачу топлива и поджигает смесь в камере. Статья рассказывает об основных функциях, признаках неисправности датчика коленвала, а также об основных способах их устранения.
Переход от карбюратора к инжектору стал настоящей революцией в автомобилестроительной отрасли. Работа современных двигателей автомобилей сильно зависит от электронной начинки машины. Информация о функционировании всей системы аккумулируется в блоке управления. После ее анализа корректируется работа отдельных узлов. Для сбора такой информации машина «напичкана» сотнями датчиков, одним из которых является датчик положения коленчатого вала (ДПКВ, или датчик синхронизации). Сфера его ответственности – это надежная работа двигателя. Ниже мы расскажем о проверке датчика коленвала с помощью мультиметра и осциллографа.
Признаки неисправности датчика синхронизации
Поломка датчика коленвала проявляется:
— ощутимым снижением мощности мотора;
— «плавающими» оборотами двигателя;
— детонацией, срабатывающей в двигателе при активном движении;
— отсутствием в датчике признаков жизни, когда завести автомобиль невозможно.
Наличие таких проблем говорит о необходимости проверки датчика положения коленвала.
Неправильная работа ДПКВ проявляется:
— ощутимым ухудшением его динамических характеристик при езде машины (причины этой проблемы могут быть другими, но если неисправность касается датчика синхронизации, то на панели приборов высветится «check engine»).
— самопроизвольным понижением или повышением оборотов;
— отсутствием устойчивости в оборотах;
— явлением детонации в двигателе, сопровождающим динамическую нагрузку;
— невозможностью запуска двигателя.
Это лишь неполный перечень характерных признаков неисправностей датчика оборотов коленвала.
Важно понимать, как можно проверить работоспособность данного узла, чтобы быть абсолютно уверенным в его исправности. Такая проверка всегда должна проводиться в первую очередь, и вот почему. Несмотря на достаточно неудобное расположение датчика коленвала в большинстве авто, сам процесс его проверки является относительно простым. Зато вы будете точно знать, нужно менять датчик или нет.
Для чего нужен датчик коленвала
Вне зависимости от технического исполнения датчики коленвала применяются с целью:
- определения угла поворота коленчатого вала;
- установки среднего значения частоты оборотов двигателя (об/мин);
- определения ускорения «подкрутки» в момент воспламенения горючей смеси;
- установки синхронизации сигналов с датчика распредвала.
Определение угла поворота является важнейшей характеристикой для определения момента впрыска и воспламенения топлива в цилиндрах. Датчик также считывает количество оборотов в течение определенного промежутка времени. Это значение необходимо как для осуществления расчетов самого электронного устройства, так и для вывода информации на приборную панель. Определение ускорения важно для расчета количества топлива, направляемого в рабочие цилиндры, а синхронизация устройства с сигналом датчика распредвала позволяет осуществить подачу рабочей смеси в нужный момент.
Как проверить датчик синхронизации?
Для проверки исправности ДПКВ есть несколько способов, каждый из которых подразумевает использование определенных приборов. Рассмотрим три наиболее часто реализуемых метода проверки работоспособности датчика оборотов коленвала.
Прежде всего, перед проверкой датчика его нужно демонтировать. При этом необходимо поставить метки, показывающие, как он был расположен на двигателе. Снятый датчик следует осмотреть для выявления повреждений и оценки состояния контактной колодки и сердечника контактов. Обнаруженные загрязнения нужно удалить с помощью спирта или бензина, чтобы контакты датчика коленвала были чистыми.
При демонтаже следует установить расстояние между сердечником датчика и диском синхронизации. Оно должно составлять 0,6-1,5 мм. Затем можно заняться поиском неисправностей в электрической схеме устройства.
Датчик коленвала: принцип работы
В зависимости от типа сенсорного устройства принцип работы его может существенно отличаться.
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.
Как проверить датчик с помощью омметра
Этот способ является самым простым, но он не дает гарантии обнаружения поломки. Сопротивление обмотки датчика коленвала можно измерить мультиметром, переключив его в режим омметра. Для исправного датчика его значение составляет 550-750 Ом.
При проверке мультиметром определяется сопротивление катушки индуктивности, так как при наличии в ней повреждений характеристики датчика в первую очередь повлияют на сопротивление. Сначала нужно установить нужный диапазон значений. Верхний предел сопротивления обычно составляет 2 кОм. После этого выполняется проверка щупами на выводах. Величина сопротивления должна быть 500-700 Ом, но для полной уверенности лучше внимательно изучить инструкцию к машине и уточнить это значение. Если полученные цифры будут соответствовать указанным в документах, то на этом этапе катушку можно считать исправной, то есть, можно приступать к следующим методам проверки. При несоответствии полученных показателей заявленному производителем интервалу придется заменить датчик оборотов коленвала.
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.
Совет. Если с датчиком коленчатого вала все в порядке, прозвоните проводку омметром. Возможно, причина кроется там.
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.
Проверка датчика путем определения значения индуктивности
Второй способ проверки работоспособности ДПКВ – это проверка значения индуктивности. Он основан на способности современных мультиметров измерять индуктивность. Этот метод является более сложным, его проведение требует использования:
— мультиметра с функцией измерения индуктивности или мегаомметра;
— сетевого трансформатора;
— измерителя индуктивности;
— вольтметра (в идеале, цифрового).
Для максимально точных результатов желательно обеспечить температуру воздуха в помещении в пределах 20-22 градусов. Для измерения сопротивления обмотки, как и в первом случае, используется омметр.
Затем нужно измерить индуктивность обмотки с применением специального измерителя. Для исправного датчика этот показатель составляет 200-400 мГн. При сильном отличии показателя индуктивности от этого значения можно делать вывод о неисправности датчика.
Затем с помощью мегаомметра измеряют сопротивление изоляции проводов катушки. При напряжении 500 В этот показатель должен быть не меньше 0,5 МОм и не выше 20 МОм. Если он получился другим, значит, катушка имеет нарушенную изоляцию. Для получения максимально точных данных замеры лучше выполнить несколько раз.
Есть во время ремонта случайно намагнитится диск синхронизации, нужно выполнить его размагничивание с помощью сетевого трансформатора. Опираясь на результаты проведенных измерений, можно сделать выводы об исправности датчика коленвала или необходимости его замены. Устанавливая прибор на место, нужно ориентироваться на расставленные при демонтаже метки и помнить о расстоянии между сердечником и диском синхронизации (от 0,5 до 1,5 мм).
Как все работает
Современный автомобиль оснащен значительным количеством всевозможных датчиков, основная задача которых – контроль за работой механизмов или систем.
Данные от этих датчиков передаются на электронный блок управления, который уже на основе полученной информации производит настройку работ определенных систем.
Одним из наиболее важных среди этих контрольных элементов является датчик положения коленчатого вала (ДПКВ, датчик ВМТ).
Данный датчик контролирует скорость вращения коленчатого вала двигателя.
На основе его показаний блок управления настраивает работу топливной системы и системы зажигания.
Если проще, то по показаниям ДПКВ блок управления ориентируется, сколько топлива подать в цилиндры и когда это сделать, а также в какой момент подать искру.
Поэтому, пожалуй, это единственный датчик, из-за неисправности которого может не запустится силовая установка ведь сбой в его работе приведет к нарушению работы топливной системы.
Даже если силовая установка и запустится, то работа ее будет неустойчивой, с перебоями и т. д. Поэтому этот датчик коленвала очень важен и нужно следить за его работоспособностью.
Расположение ДПКВ — особенности конструкции
Обычно данный датчик располагается возле шкива привода ремня генератора. На этом шкиве обычно сделан по окружности зубчатый венец, так называемый диск синхронизации. Именно на вращение этого диска и реагирует датчик.
Стоит отметить, что для точного получения данных о вращении коленчатого вала, ДКПВ располагается на определенном удалении от диска.
У правильно установленного устройства расстояние между его сердечником и вершиной любого зуба должно составлять 0,6-1,5 мм.
Место расположения ДКПВ не самое удобное, но добраться до него вполне возможно.
На автомобилях используется несколько разных по конструкции и принципу работы ДПКВ:
- индукционный (один из самых распространенных);
- датчик, использующий эффект Холла;
- Оптический.
Об особенностях конструкции и работы каждого из них пока говорить не будем, перейдем сразу к неисправностям.
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.
Так выглядит ДПКВ
Угроза поломки устройства чревата тем, что в случае выхода из строя ДПКВ запуск мотора будет невозможным.
Признаки неисправности
Нарушение работоспособности данного устройства сразу же проявиться. Симптомами неисправного ДКПВ являются:
- Невозможность запуска силовой установки;
- Падение динамики авто во время движения;
- Плавающие обороты на разных режимах движения;
- Перебои в работе, неустойчивость оборотов холостого хода;
- При нагрузках возможно появление детонации.
Стоит отметить, что поскольку данный датчик очень важен для функционирования силовой установки, то при его неисправности электронный блок просигнализирует об этом загоранием «Check Engine
».
Конечно, причиной появления данной надписи или значка на приборной панели может быть и нарушение работы в другой какой-то системе, однако в сочетании с указанными симптомами, можно зразу предполагать, что виной всех бед с авто является именно ДКПВ.
Двигатель не запускается
Как уже было написано выше – ДПКВ, это единственный датчик, без которого двигатель не запустится.
Если при повороте ключа в замке зажигания стартер бойко крутит двигатель и гудит бензонасос, с большой долей вероятности можно говорить что проблема именно в датчике положения коленчатого вала.
Это интересно: Какие лампочки стоят в противотуманках на Хендай Солярис
Дело в том, что блок управления двигателем, не получая сигнал с этого датчика, не знает в каком цилиндре давать искру а в каком открывать форсунку.
Датчик проверяется при помощи диагностики или заменой на заведомо исправный.
Двигатель неожиданно глохнет на горячую
Происходит это совершенно случайным образом. Двигатель прогрелся до определенной температуры и заглох.
Не так важно — едете, стоите, есть нагрузка, нет.… Двигатель заглох и всё….
Постоял, и стал завелся….. прошло 5-10-20 минут и всё сначала.
С таким проявлением отказа датчика положения коленчатого вала автор статьи сталкивался лично.
Так как с собой была диагностика elm 327, сразу получилось понять, в чем дело, но решить проблему было невозможно, так как запасного датчика все равно нет…..
После того как машина постояла 30 минут она запустилась как ни в чем не бывало.
По итогу, до города, ехали, поливая датчик водой из бутылки через каждые 10 минут.
Причина этой неисправности микротрещина в обмотке датчика, которая расходится при тепловом расширении.
Двигатель не запускается при морозе
Договоримся на берегу — двигатель не запускается на морозе, следует понимать так — двигатель даже не пытается запуститься. Про плохой запуск, у нас на сайте, есть отдельная статья.
Причина точно та же, что и в прошлом случае — микротрещина в обмотке датчика. Просто в отличии от прошлой, она расходится не на горячую, а на холодную. Но этот вариант встречается довольно редко на практике.
Двигатель работает неустойчиво
Это самый частый случай проявления отказа ДПКВ. Дело в том, что при загрязнении датчика, особенно при попадании на него масла и металлической стружки, возможен вариант неустойчивой работы двигателя.
Причина в том, что малейшее загрязнение датчика магнитной стружкой меняет его характеристики, а так как датчик имеет высокую чувствительность, это приводит к сбоям в работе двигателя.
Эта неисправность проверяется визуально, в случае если датчик на виду.
Вот пример загрязненного ДПКВ:
Если датчик визуально не видно вам поможет простейшая диагностика.
Так же возможен вариант с микротрещиной в обмотке датчика, которая расходится при вибрации. Или трещина в корпусе, в которую попадает вода при проезде луж… Визуально это не обнаружить, поможет только компьютерная диагностика или замена на заведомо исправный датчик.
Внимание.
Иногда повреждается не сам ДПКВ, а разъем или проводка в его цепи.
