Принцип работы датчика коленчатого вала

ДПКВ(датчик положения коленчатого вала) — про датчик.(для себя)

Современное чудо инженерной мысли – автомобиль, очень сложно представить себе без обилия электронных систем. Электронные системы по своей функциональности можно разделить на следующие системы управления: двигателем, ходовой частью и трансмиссией и салоном (безопасность и комфорт).

Вот именно об одной из таких систем, которая контролирует работу системы впрыска топлива, по сути движения автомобиля. Это датчик положения коленчатого вала.
Что собой представляет датчик коленвала

Датчик коленвала в разных источниках (книгах, инструкциях, описаниях или каталогах) может иметь несколько равноправных наименований. ДПКВ – датчик положения коленчатого вала, датчик синхронизации. Чуть реже встречается название «датчик ВМТ».

Датчик оборотов коленвала, без оговорок можно назвать единственным датчиком, неисправность которого приводит к остановке двигателя.

Почему так? Дело в том, что датчик коленвала, задача которого выполнять синхронизацию работы топливных форсунок или системы зажигания. То есть сбой в его работе приводит к сбою, соответственно системы впрыска топлива.

Датчик коленчатого вала в процессе работы подаёт сигналы (сообщает) ЭБУ о положении коленвала, частоте и направлении вращения коленвала. Принцип работы датчика коленвала может отличаться в зависимости от типа применяемого датчика на конкретной модели автомобиля.
Типы датчика оборотов коленвала

Магнитные (индуктивного типа). Датчики коленвала этого типа не требуют для себя отдельного источника питания. Для сигнала ЭБУ напряжение индуцируется в тот момент, когда зуб синхронизации проходит сквозь магнитное поле, образованное вокруг датчика. Помимо контроля за оборотами коленвала, датчик коленвала используется и как датчик скорости.
Датчик Холла (в основе эффект Холла). Движение тока начинается в момент приближения к датчику изменяющегося магнитного поля. Диск синхронизации перекрывает магнитное поле, и его зубья взаимодействуют с магнитным полем датчика. Датчик оборотов коленвала этого типа применяется ещё и как датчик распределителя зажигания.
Оптический датчик. В датчиках этого типа диск синхронизации выполнен с пазами (зубьями) или отверстиями. Диск прерывает световой поток между приёмником и светодиодом. Приёмник, перерабатывая полученный световой поток в импульс напряжения, передаёт его в ЭБУ.

Электронный блок управления (ЭБУ), принимая сигналы, которые генерирует датчик частоты вращения коленчатого вала, определяет: положение коленвала относительно верхней мёртвой точки (ВМТ) в 1 и 4 цилиндрах двигателя, частоту вращения коленвала и направление его вращения.

Благодаря полученным результатам ЭБУ создаёт сигналы для управления: форсунками, моментом зажигания, включением (выключением) электробензонасоса, работой тахометра (показаниями).
Где находится датчик коленвала

Датчик синхронизации имеет такой же корпус, как и другие датчики, например, датчик распредвала. А отличает его от других датчиков длинный провод с разъёмом, которым он подключается к бортовой цепи.

Место расположения датчика коленвала является очень неудобным по расположению, именно поэтому к нему подключён длинный (до 70 см.) провод с разъёмом. Датчик крепится на кронштейне вблизи шкива привода генератора.

При установке датчика коленвала выставляется зазор между самим датчиком и зубчатым шкивом. Правильным считается положение датчика, когда зазор между его сердечником и диском синхронизации составляет 0,5-1,5 мм. расстояние зазора регулируется при помощи шайб (прокладок) между посадочным гнездом датчика и самим датчиком.

В процессе эксплуатации, могут наблюдаться неисправности датчика оборотов коленвала, хотя это довольно редкое явление. При неисправности датчика, шкива привода генератора, загорается сигнал “CHECK ENGINE”. В буфере ошибок контроллера могут появится либо код 35 либо 19.

Проверка исправности датчика положения коленвала производится при помощи тестера. Просто измеряется сопротивление обмотки датчика омметром. Сопротивление должно находиться в пределах 800-900 ом.

Механические повреждения датчика могут происходить при выполнении каких-либо ремонтных работ в подкапотном пространстве, либо если между датчиком и зубьями шкива попадают посторонние предметы.

А вообще-то, умудрённые опытом автомобилисты рекомендуют всегда иметь в багажнике запасной датчик оборотов коленвала. Стоимость его невелика, а значение для работы двигателя, просто неоценимо.1 Неисправность датчика коленвала

Если ещё не знаете, то откроем вам секрет из руководства по эксплуатации: неисправность датчика коленвала может привести: либо к невозможности запуска двигателя авто, либо к потере мощности, сбою в оборотах, и в итоге, опять же, к остановке двигателя.

Всё дело в том, что именно датчик оборотов коленвала синхронизирует подачу топлива и момент зажигания, путем передачи импульсов в ЭБУ вашего автомобиля.
2 Признаки неисправности датчика коленвала

Первым признаком неисправности двигателя, вообще, является ощутимое снижение его динамики во время движения. Это может, конечно же, свидетельствовать о любой неисправности, произошедшей в двигателе. Но, контроллер зафиксирует её и зажжёт индикатор «CHECK ENGINE» на приборной доске.

Такие симптомы в работе двигателя, как:

на холостом ходу у двигателя неустойчивые обороты;
у двигателя происходит самопроизвольное понижение или повышение оборотов;
ощутимое, даже без приборов, снижение мощности двигателя;
при динамической нагрузке возникает детонация в двигателе;
наконец, элементарная невозможность запустить двигатель.

Это самые характерные признаки того, что неисправен датчик оборотов коленвала, шкив привода ГРМ или генератора.

В-первую очередь обратим внимание на датчик положения коленвала, как проверить его, чтобы результат теста с точностью показал, что неисправен именно датчик. Почему проверка датчика положения коленвала проводится в первую очередь?

Всё просто. Хотя датчик синхронизации и располагается, как правило, в неудобном месте на двигателе, его диагностика займёт меньше всего вашего времени и ресурсов. И диагностика же и покажет, исправен датчик или нужна замена датчика оборотов коленвала.
3 Как проверить датчик коленвала

Существует несколько вариантов проверки исправности датчика. Каждый из них проводится с применением определенных приборов. Рассмотрим два, чаще всего применяемых метода проверки датчика коленвала.

Специалисты рекомендуют в любом случае снимать датчик коленвала. При этом необходимо зафиксировать метками его первоначальное положение на двигателе. Снятие датчика сопровождается его внешним осмотром.

Визуальная проверка датчика коленвала позволяет определить наличие повреждений на корпусе датчика, состояние сердечника, контактной колодки и, естественно, самих контактов. Все имеющиеся загрязнения на контактах или сердечнике убираются при помощи спирта (можно бензина). Контакты датчика должны быть чистыми

При демонтаже обратите внимание на расстояние между диском синхронизации и сердечником датчика. Оно должно быть в пределах 0,6-1,5 мм. Если визуальный осмотр не показал на наличие видимых неисправностей, приступаем к поиску «скрытых угроз» в электрической схеме датчика оборотов коленвала.

Диагностика датчика при помощи омметра. Омметром мы замеряем сопротивление обмотки датчика синхронизации. Исправный датчик должен показывать параметры в пределах 550-750 ом.

Для успокоения своих внутренних сомнений, перед началом замеров, уточните в Инструкции по эксплуатации вашего авто точные параметры, указанные производителем. Цифры, выходящие за пределы указанных параметров, свидетельствуют о неисправности датчика коленвала, а значит, требуется замена датчика.

Второй вариант проверки датчика коленвала, более объёмный. Для этого вам понадобится:

вольтметр, желательно цифровой;
мегаомметр;
измеритель индуктивности;
сетевой трансформатор.

Для корректности показателей при измерении датчика, рекомендуемая температура воздуха 20-220С. Сопротивление обмотки измеряем омметром и способом, указанным выше.

Для измерения индуктивности обмотки датчика оборотов коленвала, применяется измеритель индуктивности (индуктивная катушка, ёмкость и сопротивление). Индуктивность должна быть в пределах 200-400 мГц.

При помощи мегаомметра проверяется сопротивление изоляции. Этот параметр при напряжении 500В, не должен быть выше 20 МОм.

Если в процессе ремонта датчика произойдёт неосторожное намагничивание диска синхронизации, то размагничивание проводится при помощи сетевого трансформатора.

Исходя из результатов, полученных при тестовых измерениях, вы получаете данные о неисправности датчика, или, наоборот, его исправности. При монтаже старого или нового датчика, внимательно устанавливайте его в посадочное место по меткам. Не забывайте о том расстоянии, которое должно быть между диском синхронизации и сердечником (0,5-1,5 мм).

1 Замена датчика положения коленвала

Сегодня речь пойдёт о том, как проводится замена датчика положения коленвала своими руками. По оценкам специалистов, датчик коленвала является чуть ли не единственным из датчиков автомобиля, неисправность которого приводит к остановке двигателя.

Почему так происходит? Основная функция датчика коленвала – синхронизировать работу форсунок или системы зажигания, и его неисправность автоматически приводит к сбою в работе всей системы зажигания и подачи топлива.

Нужно отдать должное тому, что датчик коленвала не так уж и часто выходит из строя. Как правило, это происходит по нескольким причинам.
2 Причины выхода из строя датчика оборотов коленвала

Причины, которые приводят к необходимости замены датчика коленвала, могут возникнуть в любое время и в любом месте вашего маршрута. Поэтому, совершенно нелишним будет наличие в багажнике запасного датчика.

Если у вас не будет возможности своими руками произвести замену датчика коленвала, то на любом автосервисе вам это сделают за полчаса. Главное то, что вы должны помнить и знать: замена датчика оборотов коленвала не требует разборки двигателя или снятия защиты поддона картера. Всего лишь нужен демонтаж колеса.

Итак, причины замены датчика коленвала:

механические повреждения корпуса датчика оборотов коленвала, происходящие по разным причинам. В данном случае требуется замена датчика коленвала;
межвитковое замыкание внутри обмотки, из-за которого происходит сбой генерации импульсов к ЭБУ на определенных оборотах. Это для импульсных датчиков, а именно они наиболее распространены на нынешних автомобилях. В связи со сложностью определения данной неисправности, когда происходит ограничение числа оборотов на 3-4 тысячах, оптимальным решением является замена датчика положения коленчатого вала;
ещё одна неисправность, которая не относится к самому датчику, но влияет на его функциональность – это обламывание зубьев задающего венца. Причины могут быть разные, но последствия таковы, что происходит потеря мощности двигателя, нестабильность в работе двигателя и перерасход топлива.

3 Технология замены датчика коленвала своими руками

Первое, что вам необходимо сделать, при признаках неисправности датчика – провести его диагностику. Предварительно ознакомившись с инструкцией об устройстве датчика вашей модели.

Датчик коленвала проверяется обычным омметром либо тестером в режиме омметра. В инструкции к датчику должно быть указано его рабочее сопротивление. Именно на эту цифру нужно ориентироваться при проведении замера сопротивления. Если сопротивление ниже, указанного в руководстве для типа датчика, то однозначно необходима замена датчика коленвала.

Замена датчика положения коленчатого вала требует особого внимания на расстояние зазора между сердечником датчика и диском синхронизации. У каждого типа датчиков и моделей двигателя он свой, поэтому вновь направляемся к инструкции именно для вашего автомобиля.

Перед тем, как снимать датчик сделайте метки по отношению болтов крепления к корпусу и положению датчика. Установку нового датчика желательно проводить, используя старые болты крепления.

Демонтаж неисправного датчика коленвала не составит особого труда. Процесс его описывать нет смысла, так как существуют определенные конструктивные особенности у автомобилей разных моделей. Не поленитесь и при съёме старого датчика промаркируйте: его положение, провода. При установке нового датчика, эта схема вам поможет.

При установке нового датчика оборотов коленвала, глубина установки регулируется при помощи шайбы (прокладки), которая идёт в комплекте с датчиком. Монтаж датчика осуществляется в обратном порядке процесса снятия.

За что отвечает датчик коленвала и как он работает?

Вы уже имеете за спиной пару-тройку тысяч километров, но еще не знаете, за что отвечает датчик коленвала, тогда мы постараемся расширить ваш кругозор за следующие 5 минут. Прежде всего, стоит правильно понимать, что собой представляет эта деталь и какие именно функции она выполняет. Поэтому начнем разбираться.

Устройство датчика положения коленвала – немногочисленность деталей

Этот датчик является электромагнитным по принципу работы. Благодаря ему, производится синхронная работа топливных форсунок в системе впрыскивания топлива и всей системы зажигания. Расположена эта деталь на кронштейне, рядом со шкивом привода генератора. Устанавливая ее, соблюдают зазор между зубчатым шкивом и самим датчиком.

Величина этого зазора должна быть в пределах 1 миллиметра, добиваются этого посредством подбора соответствующих шайб.

На синхродиске находится 60 зубьев, причем 2 из них отсутствуют, а начало двадцатого совпадает с мертвой точкой (верхней) первого или же четвертого цилиндра. Устройство датчика положения коленвала предполагает зазор между его торцевой поверхностью и зубьями диска. А сам же он представлен в виде обмотки из медного провода и намагниченного сердечника, расположенного внутри нее.

За что отвечает датчик коленвала – признаки поломки

Устройство не самое сложное, согласитесь, но и простым его не назовешь. Следующим объяснением постараемся внести ясность, для чего нужен датчик коленвала. А существует он для синхронизации управления форсунок и системы зажигания, поэтому можно смело заявить, что он является одной из наиболее важных деталей всего автомобиля.

Мы определились, на что влияет датчик коленвала автомобиля, и становится вполне понятно, что его поломка приведет, скорей всего, к выходу из строя абсолютно всего механизма. Поэтому в целях безопасности перед длительными поездками сделайте диагностику данной детали, дабы не попасть в неприятную ситуацию.

На неисправность могут указывать следующие признаки:

значительно снижается мощность работы двигателя;
в некоторых случаях и вовсе происходит остановка работы движка;
во время холостого хода обороты мотора не устойчивы;
происходит непроизвольное снижение или повышение оборотов.

Таким образом, если неисправность в демпфере, тогда не будет производиться должная синхронизация фаз зажигания и впрыска из-за их смещения относительно друг друга. При малейших признаках неполадок сразу же следует обратиться к специалистам, которые не только знают, как работает датчик положения коленвала, но и могут правильно выявить поломку и устранить ее.

В чем заключаются функции датчика коленвала?

Принцип работы датчика положения коленвала можно выразить в генерации синхроимпульсов напряжения таким образом, чтобы они были синхронны прохождению зубьев мимо торцов датчика. Получаемая форма осциллограммы напряжения близка к синусоиде. Получаемая же амплитуда напряжения, а также частота следования импульсов прямо пропорциональна частоте вращения сердца автомобиля – его двигателя. Поэтому, если двигатель работает на холостом ходу, то амплитуда напряжения должна быть не меньше 6 Вольт. А во время прокрутки движка с помощью стартера это значение должно быть более 5 Вольт.

Функции датчика коленвала заключаются в определении положений газораспределительного механизма и коленчатого вала движка. А информация, поступающая от него на систему управления двигателем, непосредственно влияет на впрыск топлива и зажигание. Конечно, мы не можем постоянно контролировать его работу, однако, зная, как работает датчик коленвала, мы можем периодически проводить его диагностику самостоятельно.

Можно это осуществить не самым быстрым способом, но все же: демонтируем деталь с двигателя и проверяем его сопротивление, которое должно колебаться в пределах 550-750 Ом. Если же это не так, следовательно, деталь неисправна и нуждается в срочном ремонте либо же вовсе замене. Помните, что датчик коленвала играет одну из ведущих ролей, поэтому крайне важно следить за его состоянием.

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.

Датчик коленвала автомобиля

Электронный блок управления (ЭБУ) является своеобразным мозговым центром современного автомобиля. Инжекторная система впрыска топливной смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания требует постоянной корректировки режимов работы его узлов. ЭБУ занимается этим, используя полученную информацию от разных измерительных приборов, среди которых значительную роль играет датчик положения коленвала (ДПКВ). В отечественном автомобилестроении первые ДПКВ стали устанавливать на двигателях ВАЗ и ЗМЗ 406.

Для чего нужен

Датчик коленвала имеет второе название — датчик синхронизации. Другими словами, можно определить его как прибор, согласующий количество оборотов коленвала с моментом впрыска и количества топлива, поступающего в камеры сгорания, искрообразованием в них, а также работой остальных систем ДВС. Вот для чего нужен датчик.

Принцип работы

Чтобы узнать, что такое ДПКВ, нужно понять, как работает прибор. Принцип работы датчика базируется на эффекте Холла. Электрическое явление было открыто американским физиком ещё в 1879 году. На основании многочисленных опытов учёный сделал вывод о том, что металлическая пластина под напряжением постоянного тока, оказавшись в магнитном поле получает разность потенциалов на своих краях. Эффект долго не находил своего применения, пока не наступила эра полупроводников. С началом 50 годов прошлого века появилась возможность производства микроконтроллеров на основе редкоземельных элементов, в том числе датчиков положения коленчатого вала.

Работает датчик как бесконтактное устройство. Металлическая пластинка контроллера находится на расстоянии одного миллиметра от зубцов намагниченного диска синхронизации коленвала. В одном месте диска нет двух зубцов. Во время его вращения ДПКВ снимает показания равномерного колебания магнитного потока от зубчатого круга.

Схема работы ДПКВ:

В момент прохождения проёма диска (3) мимо пластинки (2), прибор фиксирует изменение интенсивности магнитного потока и отвечает об этом ЭБУ. Это происходит по причине того, что колебание магнитного поля влияет на протекающий слаботочный сигнал в катушке (1) с сердечником внутри корпуса ДПКВ.

Каждый раз, когда проём в зубчатом диске будет оказываться напротив пластинки прибора, ЭБУ будет воспринимать это как начало отсчёта оборотов коленвала. Микропроцессор, анализируя полученную информацию, управляет работой всех узлов ДВС, а именно это:

дозировка топливно-воздушной смеси, поступающей в инжектор;
корректировка угла опережения зажигания;
регулировка момента впрыска топлива.

На нижнем рисунке представлена схема работы ДПКВ, где А — зазор между металлической пластиной и зубцами диска синхронизации.

Устройство

Чтобы рассмотреть устройство датчика, достаточно вскрыть пластмассовый корпус вышедшего из строя прибора. Можно увидеть индукционную катушку — магнитопровод (стальной сердечник) в обмотке, который оканчивается наружной металлической пластинкой. Как правило, в отливах корпуса прибора есть один или два отверстия с бронзовыми кольцами. Через них продевают крепёжные болты, которыми прибор крепится в проёме кожуха коленвала.

Цилиндрическая часть ДПКВ полностью погружена внутрь проёма, а снаружи остаётся выступ с разъёмом. Распиновка прибора представляет собой три провода, один из них подаёт низковольтное питание на катушку, второй — «0». Третья жила является выходом тока с изменёнными характеристиками в ЭБУ.

Где находится

Водителям, стремящимся овладеть знаниями об устройстве собственного автомобиля, стоит узнать, где расположен датчик коленвала. Автомобильный контроллер должен находиться рядом с вращающимся диском синхронизации коленвала. Круг закреплён соосно с болтом в торце коленчатого вала.

Место, где располагается датчик:

Неисправности

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

Если в результате диагностики выяснится, что неисправен датчик, то его нужно поменять на новый прибор. На любом СТО эта операция займёт совсем немного времени. Единственный недостаток в том, что порой мастера могут очень дорого оценить свою работу. Самостоятельная замена датчика сэкономит деньги и не вызовет особых затруднений. Об этом может рассказать любой водитель, кто хоть раз менял его своими руками. Место расположения датчика доступно даже начинающему автолюбителю. Специалисты советуют следовать пунктам нижеследующей инструкции.

Снятие старого ДПКВ:

Пошаговая инструкция по замене ДПКВ:

Автомобиль выставляют на ровном месте, выключают зажигание и ставят на ручной тормоз.
Поднимают капот. Минусовую клемму снимают с аккумулятора.
Отвинчивают крепежные болты и отводят в сторону защитный фартук.
Отключают фишку кабеля от контактного разъёма датчика.
Головкой или рожковым ключом отвинчивают крепёж, и вынимают датчик из посадочного места.
При установке нового прибора все вышеперечисленные действия повторяют в обратном порядке.

Проверка

Перед тем, как заменить ДПКВ, нужно убедиться в том, что датчик действительно вышел из строя. Чтобы проверить его работоспособность, надо прибор снять и вооружиться мультиметром. Проверку осуществляют следующим образом: измеритель устанавливают в режим омметра. Щупы мультиметра подсоединяют к контактам ДПКВ. Нормальное сопротивление будет в пределах 550–750 Ом. Измеритель переводят в режим вольтметра. К наконечнику датчика подносят металлический предмет — мультиметр должен фиксировать скачки напряжения.

Если диагностика поломку не находит, то нужно проверить целостность разъёмов, кабеля и устранить причину нарушений. В противном случае ДПКВ подлежит замене.

В случае возникновения неисправности ДПКВ в дороге, его можно легко отсоединить от кабеля, снять крепёж и заменить новым прибором, не обращаясь ни к кому за помощью.

Видео по теме

Как проверить датчик коленвала

Датчик положения коленчатого вала двигателя или сокращенно ДПКВ отслеживает состояние его шкива по двум отсутствующим зубьям. Их специально не разместили, чтобы прибор «чувствовал», как вращается вал. В других случаях используются магниты для меток на валу. Далее информация передается по кабелю в электронный блок управления двигателем для обработки. Это помогает ЭБУ синхронизировать работу коленвала и системы зажигания, обеспечив своевременную подачу искры и впрыск топлива в двигателе. Какие бывают признаки неисправности датчика коленвала и как его проверить, рассмотрим ниже.

Устройство и где находится датчик положения коленвала

Электродатчик играет важную роль в исправной работе силовой установки, поэтому все производители авто размещают его в легкой доступности для проверки и ремонта. ДПКВ расположен с правой стороны двигателя сбоку от маховика в районе блока цилиндров. Искать нужно выше поддона, ближе к стартеру и патрубкам выхода охлаждающей жидкости.

Расположение датчика положения коленчатого вала

Обычно он крепится одним или двумя болтами (в зависимости от модификации) и имеет небольшой провод с фишкой контакта. Элемент покрыт эластичным полимером, устойчивым к маслам и высоким температурам

Положение ДПКВ относительно метки

Определение положения вала фиксируется по двум отсутствующим зубьям или выделенному контрольному (зависит от вида маховика). ДПКВ «замечает» это визуально и при помощи электромеханических процессов. Различают три разновидности контроллера.

С датчиком Холла

Работает с магнитом, установленным на маховике. Всякий раз, когда он проходит мимо сенсора, в ДПКВ возбуждается постоянный ток. Это фиксируется синхронизирующим диском, и информация передается в блок управления двигателем.

ДПКВ с датчиклм Холла

Оптический

Имеет в устройстве светодиод. Работает в паре с приемником. Луч всегда уходит и отражается. Когда свечение прерывается, это означает, что мимо контроллера прошел контрольный зуб. По нему и определяется положение коленчатого вала.

Оптический ДПКВ

Индуктивный

Содержит внутри намагниченную катушку, реагирующую на электромагнитное поле. При изменениях показателей регистрируется отметка, означающая конкретное положение шкива на валу.

Индуктивный ДПКВ

Последний тип распространен больше всего и устанавливается на все современные автомобили с инжекторной системой впрыска топлива в двигатель. Кроме положения коленвала он способен определять скорость вращения, поэтому более функционален.

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.

Способы проверки

Вышеописанные симптомы могут быть признаками неисправности не только датчика коленвала. Такие симптомы относятся также к свечам зажигания, смещенным меткам в узле ГРМ, высоковольтным проводам, катушке зажигания. Здесь важно знать, как проверить контроллер.

Проверка ДПКВ поможет убедиться, что неисправность именно в нем, а не в перескочившем ремне ГРМ или грязной дроссельной заслонке двигателя.

Существует несколько способов диагностики. Поскольку большинство ДПКВ индуктивные, мы рассмотрим проверку именно такого контроллера на валу.

Гаечным ключом

Если двигатель не заводится, а поблизости нет измерительных приборов и СТО, проверку датчика положения можно выполнить гаечным ключом. Для этого способа хорошо иметь второго человека в помощники:

Откройте капот и открутите фиксирующий болт датчика.
Достаньте ДПКВ наружу и очистите его от грязи.
Включите зажигание.
Снимите подушку на втором ряду сидений, чтобы лучше было слышно работу бензонасоса в баке.
Не извлекая фишку контакта, приложите к торцевой части датчика гаечный ключ.
Второй человек должен в этот момент услышать включение бензонасоса.

Такая проверка ключом провоцирует срабатывание индукционной катушки и имитирует прохождение шкива. Если бензонасос включается каждый раз при прикладывании металлического предмета, значит контроллер реагирует на положение вала. Если насос не слышно, то симптом точно укажет на поломку.

Осциллографом

Проверка датчика коленвала осциллографом выполняется двумя способами и дает более точное представление о реакции контроллера на положение вала. В первом случае действие происходит на заглушенном моторе, но при включенном зажигании.

Датчик вынимается со своего места, а к его контактам прикладываются щупы осциллографа. Полярность здесь значения не имеет. Далее перед торцевой частью сенсора проводят металлическим предметом (можно тем же гаечным ключом). Катушка должна сработать на металл, но вместо того, чтобы снимать заднее сиденье и прислушиваться к звуку бензонасоса, реакция будет видна на экране осциллографа.

Проверка ДПКВ осцилографом

Более точно выполнить проверку можно на работающем двигателе, подключив осциллограф параллельно выводам ДПКВ. Тогда программа покажет не только реакцию, но и полную картину работы контроллера. На экране отобразится амплитуда электромагнитного поля. Она должна быть с ровными верхними и нижними границами, а также равными разделительными интервалами, указывающими на прохождение контрольного участка. Если таких пауз больше или края осциллограммы не ровные, значит у маховика обломаны или сильно стерты некоторые зубья. Это ведет к некорректной реакции сенсора. Тогда дело не в неисправности датчика коленвала, а в механической части. Потребуется замена венца маховика.

Мультиметром

Проверка датчика коленвала мультиметром выполняется в режиме измерения сопротивления. Для этого ступенчатый переключатель устанавливается в соответствующее положение. ДПКВ извлекается наружу, а щупы мультиметра вставляются в контакты.

Проверка датчика мультиметром

Большинство датчиков имеет диапазон сопротивления катушки в пределах 500-700 Ом (точнее можно узнать из характеристик конкретной модели и данных производителя). Поэтому прибор нужно установить на верхнее значение в 2000 Ом. Если тестер показывает меньшие значения, значит нарушена изоляция обмотки катушки. Такая неисправность требует замены датчика. Отсутствие показаний на тестере означает, что цепь оборвана и ДПКВ непригоден для эксплуатации.

Кроме сопротивления некоторые мультиметры способны проверять индуктивность. У датчика положения коленчатого вала этот показатель должен быть 200–400 мГн. Сильное отклонение от указанного диапазона доказывает неисправность контроллера.

Диагностическим сканером

Те, кто более профессионально подходят к ремонту своего автомобиля имеют в наборе инструментов диагностический сканер. Он помогает проверить не только датчик, но и другие параметры работы бензинового двигателя. Среди товаров корейского происхождения большой популярностью пользуются сканеры OBD–2 Scan Tool Pro.

Диагностический сканер

Прибор вставляется в штатный разъем авто и связывается с ЭБУ. При помощи ноутбука, телефона или ПК происходит сопряжение по Bluetooth или сети Wi‐Fi. Потребуется специальная программа. На экран выводятся собранные ошибки. Среди кодов неисправностей, относящихся к датчику положения коленвала: Р0336 и Р0335. Проверка сканером заключается в наличие сигнала с датчика положения и способности определять задающую метку для синхронизации последующей работы двигателя.

Проверка омметром

Если под рукой нет мультиметра, но есть омметр, то он тоже подойдет. Потребуется на заглушенном моторе снять электродатчик коленвала и прикоснуться выводами прибора к контактам в разъеме. Рабочие параметры ДПКВ должны находиться в пределах 500–700 Ом. Если сопротивление сильно высокое, значит где‐то есть помехи для прохода электрического тока. В случае слишком низкого показателя нарушена целостность обмотки.

Устранение неисправностей

Проверка может показать неспособность электродатчика зафиксировать состояние коленчатого вала. В таком случае, при подтверждении выхода из строя ДПКВ, понадобится его замена на новый. Но если поломка случилась в пути и до ближайшего автомагазина или станции техобслуживания далеко, можно попробовать найти и устранить неполадки самостоятельно. Иногда проблема кроется не в катушке индукционного устройства, а в контактах.

Чистка от грязи

Например, распространенной проблемой является загрязнение рабочей части смазкой от маховика. Последняя летит на сенсор и покрывает его толстым слоем грязи. Сверху налипает пыль и песок, а также металлическая стружка. Все это создает помехи для работы элемента. В таком случае понадобится выкрутить один или два удерживающих болта, извлечь ДПКВ наружу и хорошо протереть его выступающий после упора корпус. Затем верните прибор назад и попытайтесь завести двигатель снова.

Грязный датчик ПКВ

Обрыв контакта

Еще одной распространенной неполадкой бывает обрыв провода. Он случается часто перед фишкой контакта. В этом месте провода изгибаются, что приводит к постепенному преломлению. Визуально нарушение целостности проводника может быть незаметно, поскольку наружная изоляция остается целой.

Для устранения неполадки снимите разъем и потяните контактные штыри легонько на себя. Оборванный выйдет наружу и останется у вас в руках.

Ремонт потребует зачистить изоляцию и связать оголенные концы. Затем участок изолируется (можно использовать кембрик или изоленту). Но эта мера временная и потребует последующей пайки.

Загрязнение контактов

Хотя разъем защищен резиновым уплотнителем, он постепенно теряет эластичность и герметичность. Из‐за этого внутрь проникает влага, пыль. Начинается процесс коррозии. Контакты окисляются и цепь прерывается. В результате исправный ДПКВ перестает определять состояние коленвала и мотор глохнет.

Грязь на контактах ДПКВ

Для решения проблемы попробуйте почистить штифты контактов. Они находятся в углублениях и добраться до них можно тонким надфилем или наждачной бумагой, свернутой в трубочку. Выдуйте собравшуюся внутри пыль, восстановите соединение и попытайтесь запустить мотор.

Связанные проблемы

Если ДПКВ «прозванивается» и нет нарушения в целостности контактов, поломка может быть связана с отсутствующими зубьями на маховике. Электродатчик просто «запутывает» ЭБУ, срабатывая на дополнительные образовавшиеся «метки». Это сможет определить только механик на СТО. Для ремонта понадобится замена венца маховика.

ДМРВ (определяет массовый расход воздуха) тоже влияет на работу ДПКВ и вызывает отклонения в показаниях. Проблема диагностируется в сервисе.

Изгиб маховика «восьмёркой» способен ввести электродатчик коленвала «в заблуждение», и здесь потребуется снятие коробки и замена деформированной детали.