Для чего нужен, за что отвечает и как проверить датчик распредвала? столько вопросов…

Принцип работы датчика фазы

Датчик фазы работает в паре с задающим диском, установленным на распределительном валу. Данный диск имеет репер той или иной конструкции, который во время работы двигателя проходит перед датчиком или в его зазоре. Репер при прохождении перед датчиком замыкает выходящие из него магнитные линии, что приводит к изменению магнитного поля, пересекающего чувствительный элемент. В результате в датчике Холла формируется электрический импульс, который усиливается и изменяется преобразователем, и подается на электронный блок управления двигателем.

Для щелевых и торцевых датчиков используются разные по конструкции задающие диски. В паре с щелевыми датчиками работает диск с воздушным зазором — управляющий импульс формируется при прохождении этого зазора. В паре с торцевым датчиком работает диск с зубцами или короткими реперами — управляющий импульс формируется при прохождении репера.

В инжекторных двигателях задающий диск и датчик фазы устанавливаются таким образом, чтобы импульс формировался при прохождении 1-го цилиндра его верхней мертвой точки. Одновременно система управления получает информацию от ДПКВ, и на основе показаний обоих датчиков она посылает сигналы на впрыск топлива и зажигания в порядке работы цилиндров. ДФ и ДПКВ позволяют оперативно отслеживать изменение частоты вращения коленвала и режима работы двигателя, и обеспечивать своевременный впрыск топлива и работу зажигания.

В дизельных двигателях система работает аналогичным образом, но с одной особенностью — положение поршня отслеживается отдельно для каждого цилиндра. Это достигается модернизацией задающего диска — добавлением основных и вспомогательных реперов различной ширины. Во время работы система управления двигателем по данным реперам определяет, какой из цилиндров достиг ВМТ, и на основе этой информации посылает управляющие импульсы на форсунки.

Как проверить исправность и заменить датчик положения распредвала

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Сегодняшняя тема посвящена небольшой по размеру детали, которая своей неисправностью может доставить вам неприятные минуты и неравномерно работающий двигатель автомобиля.

Рассмотрим роль, которую играет датчик положения распредвала (кулачкового вала), причины и признаки его неисправности, и, естественно, как производится замена датчика распредвала своими руками.

При том, что принцип действия датчика распредвала практически одинаков, место его размещения зависит от типа и модели двигателя. Поэтому, самостоятельную проверку неисправностей и замену датчика, начинайте с мануалом в руках.

Что собой представляет датчик распредвала

Датчик положения распредвала

Датчик положения распредвала выполняет задачу по определению углового положения ГРМ, соответственно положению коленвала двигателя. Система управления двигателем, получая информацию от датчика кулачкового (распределительного) вала, производит впрыском топлива и зажиганием.

В основу работы датчика распредвала положен принцип датчика Холла. Именно поэтому, датчик фазы распредвала иногда называют датчиком Холла.

Действие датчика Холла основано на измерении направления движения (изменении напряжения) носителями заряда. Изменение фиксируется в момент пересечения полупроводником магнитного поля. Постоянный магнит, размещенный в датчике, и создаёт это магнитное поле.

Металлический зуб (репер) размещенный на зубчатом колесе распредвала (либо на задающем диске) производит замыкание магнитного зазора. И, когда репер проходит мимо датчика распредвала, вызывает в датчике импульс напряжения, который затем передается в электронный блок управления.

Импульсы напряжения подаются в разное время. ЭБУ распознает положение поршня первого цилиндра двигателя в ВМТ (верхней мертвой точке) такта сжатия, и обеспечивает впрыск и зажигание топливной смеси.

У двигателей, имеющих систему изменения фаз газораспределения, датчики установлены на распредвалах впускных и выпускных клапанов.

Датчик фазы распредвала на дизельном двигателе измеряет положение поршней каждого цилиндра в ВМТ такта сжатия.

Как проверить датчик распредвала

При возникновении датчика Холла мы получаем сигнал от индикатора неисправности. Следует отметить, что функционально датчик распредвала связан с датчиком коленвала. И во время движения при возникновении неисправности датчика распредвала, система управления считывает информацию от датчика частоты вращения коленвала. Двигатель даже в состоянии повторно запуститься после остановки. Проверка датчика распредвала, основывается на знаниях водителя характерных неисправностей и их признаков. И после выявления, логичное действие: замена датчика распредвала.

Каковы характерные причины неисправности датчика распредвала

• зубчатый диск импульсного датчика поломался,
• произошел разрыв ушек крепления, датчик сместился,
• короткие замыкания внутренней схемы датчика,
• повышение температуры двигателя.

Типичные признаки неисправности датчика Холла

• работа ЭБУ двигателя происходит в аварийном режиме,
• заметно повышается расход топлива,
• контрольная лампочка работы двигателя на панели, загорается,
• происходит регистрация кода неисправности.

Естественно, поиск неисправности датчика, вы не сможете определить «на глаз». Для этого придется обращаться в автосервис для тестирования. Проверка приёма сигнала с датчика осуществляется при помощи осциллографа. Во время тестирования памяти будет показан полный перечень неисправностей.

Визуально вы можете лишь проверить наличие внешних механических повреждений датчика, провести очистку головки датчика, проверить электрическую цепь: на предмет обрыва, правильности подключения разъемов соединения.

Замена датчика распредвала – задача вполне выполнимая своими руками. Перед покупкой нового датчика и его замене, используйте рекомендации производителя автомобиля из мануала, используйте только те параметры, которые указывает производитель.

Как работает ДПРВ?

Датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ) подает один импульс за один оборот вала. Поскольку распредвал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал, то мы получаем точную метку, определяющую такт впуска на одном из цилиндров. При этом рассчитать момент впрыска для цилиндров ЭБУ впрыска может очень просто.

Предположим, что импульс от ДПРВ приходит после метки начала отсчета для первого цилиндра. Тогда при получении сигнала ЭБУ производит подачу топлива в первый цилиндр, через половину оборота коленвала – в третий, при следующем проходе метки начала отсчета – в четвертый, еще через пол-оборота – во второй. При этом импульс от ДПРВ является «справочным», так как все моменты впрыска все равно жестко привязаны к зубцам венца датчика положения коленчатого вала.

Ну а где находится датчик распредвала? На головке блока цилиндров или реже – на клапанной крышке, непосредственно у «своего» распредвала.

Реже датчик положения распредвала дает серию импульсов, определяющую начало нужного такта в конкретном цилиндре. На многих «Ниссанах» для первого цилиндра датчик подает один импульс, для второго – два, и так далее.

Но фазирование впрыска – это не единственное, за что отвечает датчик распредвала. Поскольку ЭБУ впрыска может легко рассчитать временную задержку между моментом начала отсчета по ДПКВ и моментом получения импульса с ДПРВ, то появляется и возможность определения реального положения распредвала относительно коленвала. Если на моторах без изменения фаз газораспределения это имеет чисто диагностическую ценность (проверка правильности установки фаз ГРМ), то на моторах с фазовращателями ДПРВ является важным элементом обратной связи, позволяющим контролировать работоспособность системы управления газораспределением.

Конструктивно ДПРВ может быть выполнен на основе индуктивного датчика или датчика Холла. Первый проще, поскольку это лишь обмотка вокруг магнитного сердечника. Второй менее надежен и менее точен, зато подает на ЭБУ впрыска не синусоиду, амплитуда которой пропорциональна частоте вращения (что затрудняет обработку сигнала), а легко обрабатываемый «готовый» прямоугольный сигнал. Там, где нет необходимости в точном определении положения распредвала, а важен сам факт определения нужного оборота, чаще всего используется датчик Холла.

Как проверить датчик фаз

Проверка работоспособности датчика фаз двигателя внутреннего сгорания выполняется при помощи диагностического прибора, а также при помощи электронного мультиметра, способного работать в режиме измерения постоянного напряжения. Пример проверки обсудим для датчиков фаз автомобиля ВАЗ-2114. На моделях с 16-ти клапанным двигателем устанавливается датчик модели 21120-3706040, а на 8-ми клапанные — 21110-3706040.

В первую очередь перед диагностикой датчики необходимо демонтировать с их посадочного места. После этого нужно произвести визуальный осмотр корпуса ДФ, а также его контактов и контактной колодки. В случае, если на контактах присутствует грязь и/или мусор — от него необходимо избавиться при помощи спирта либо бензина.

Для проверки датчика 8-ми клапанного мотора 21110-3706040 его необходимо подключить к аккумуляторной батарее и электронному мультиметру по приведенной на рисунке схеме.

Далее алгоритм проверки будет следующим:

• Выставить питающее напряжение на уровне +13,5±0,5 Вольт (для питания можно воспользоваться обычным автомобильным аккумулятором).
• При этом напряжение между сигнальным проводом и «массой» должно составлять не менее 90% от питающего (то есть, 0,9V). Если оно ниже, а тем более равно или близко к нулю, значит, датчик неисправен.
• Поднести к торцу датчика (которым он направлен к реперу распредвала) стальную пластину.
• Если датчик исправен, то напряжение между сигнальным проводом и «массой» должно быть не более 0,4 Вольт. Если больше — значит, датчик неисправен.
• Убрать стальную пластину от торца датчика, напряжение на сигнальном проводе опять должно вернуться к исходным 90% от питающего напряжения.

Для проверки датчика фаз 16-ти клапанного двигателя 21120-3706040 его необходимо подключить к блоку питания и мультиметру по приведенной на втором рисунке схеме.

Для проверки соответствующего датчика фаз вам понадобится металлическая деталь размером шириной не менее 20 мм, длиной не менее 80 мм и толщиной 0,5 мм. Алгоритм проверки будет похожим, однако, с другими значениями напряжений:

• Установить питающее напряжение на датчике, равное +13,5±0,5 Вольт.
• При этом, если датчик исправен, то напряжение между сигнальным проводом и «массой» не должно превышать 0,4 Вольта.
• Поместить заранее подготовленную стальную деталь в щель датчика, куда помещается репер распределительного вала.
• Если датчик исправен, то напряжение на сигнальном проводе должно быть не менее 90% от значения питающего напряжения.
• Убрать пластину от датчика, при этом напряжение опять должно упасть до значения не более 0,4 Вольт.

В принципе, подобные проверки можно выполнять, и не демонтируя датчик с его посадочного места. Однако, чтобы осмотреть его лучше снять. Зачастую при проверке датчика имеет смысл проверить и целостность проводов, а также качество контактов. Например, бывают случаи, когда фишка неплотно держит контакт, из-за чего с датчика не поступает сигнал на электронный блок управления. Также, при возможности, желательно «прозвонить» провода, идущие от датчика к ЭБУ и к реле (питающий провод).

Кроме проверки мультиметром, нужно проверить наличие соответствующих ошибок датчика при помощи диагностического прибора. Если подобные ошибки выявлены первый раз, то можно попытаться их сбросить при помощи программных средств, либо просто отсоединив на несколько секунд минусовую клемму аккумуляторной батареи. Если же ошибка появилась вновь — нужна дополнительная диагностика по приведенным выше алгоритмам.

Типовые ошибки датчика фаз:

• P0340 — отсутствует сигнал определителя положения распредвала;
• P0341 — фазы газораспределения не совпадают с тактами сжатия/впуска цилиндропоршневой группы;
• P0342 — в электрической цепи ДПРВ слишком низкий уровень сигнала (фиксируется при замыкании на массу);
• P0343 — уровень сигнала от измерителя превышает норму (обычно возникает при обрыве проводки);
• P0339 — от датчика поступает прерывистый сигнал.

Таким образом, при выявлении указанных ошибок желательно выполнить дополнительную диагностику как можно быстрее с тем, чтобы двигатель работал в оптимальном рабочем режиме.

Как заменить датчик распредвала на ЗМЗ 406

Для демонтажа датчика распредвала потребуется только пара гаченых ключей на «10» и несколько минут свободного времени – весь фронт работ свободно может выполняться даже в полевых условиях одной парой рабочих рук. Процедура замены контрольного элемента осуществляется следующим образом:

• Отключаем от системы автомобиля аккумуляторную батарею, чтобы сбить дампы памяти с ЭБУ двигателя. В противном случае после замены устройства новой детали двигателю потребуется гораздо больше времени для самодиагностики и подстройки под рабочий режим – обороты на холостом ходу будут плавать;
• Далее находим сам датчик. Расположен контрольный прибор напротив 4 цилиндра двигателя, по правую сторону от ГБЦ. Для начала демонтируем всю проводку, подключаемую к измерительному прибору, а затем с помощью гаечного ключа откручиваем фиксирующий хомут или болты, крепящие датчик в раме двигателя;
• После успешного демонтажа зачищаем посадочное место прибора от следов старого герметика и при необходимости устраняем следы коррозии на контактах, а также поврежденную магистральную проводку, ведущую к датчику;
• В завершение процедуры перебираем старый датчик или монтируем новую деталь. Установка элемента осуществляется по данной инструкции в строго обратном порядке.

После замены датчика распредвала необходимо обратно подключить АКБ и завести автомобиль. В случае успешной подачи зажигания на двигатель, мотор требуется оставить на 5-10 минут при работе на холостом ходу – если двигатель не заглох и успешно вышел на рабочую температуру, то процедура ремонта была произведена успешно.

Источник

Способы проверки датчика распредвала

Перед выполнением проверки датчика с помощью мультиметра или других электронных приборов необходимо проверить его механическую целостность. В частности, он устанавливается в корпус с уплотнительным кольцом, обеспечивающим его надежное крепление. Нужно проверить его состояние. Также будет нелишним проверить целостность корпуса датчика, наличие на нем трещин или других повреждений. Желательно проверить и задающий диск, не повреждены ли зубья, нет ли на корпусе датчика или поблизости от него металлической стружки.

В интернете можно найти информацию о том, что якобы ДПРВ можно выявить его работоспособность, просто проверив его магнитные свойства. В частности, к его торцу (рабочей чувствительной части) поднести маленькую металлическую деталь, которая должна «прилипнуть» к датчику. На самом деле это не так, и нерабочий ДПРВ может как обладать магнитными свойствами, так и не обладать ими. Соответственно, проверку необходимо выполнять другими методами.

Существует два основных способа проверки датчика положения распределительного вала — с помощью электронного мультиметра и с помощью осциллографа. Первый метод проще и быстрее, однако второй — более точный и дает больше диагностической информации.

Проверка датчика распредвала мультиметром

Для проверки ДПРВ необходим демонтаж. Сделать это несложно, нужно лишь отсоединить от него контактную группу проводов, и отвинтить крепежный болт. Также для проверки вам понадобится небольшой металлический предмет (из черного металла, чтобы он магнитился).

Схема подключения для проверки датчика фаз 21110-3706040

Схема подключения для проверки датчика фаз 21120-3706040

Алгоритм выполнения проверки датчика мультиметром следующий:

1. Взять мультиметр и переключить его в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 В (зависит от конкретной модели мультиметра).
2. Отсоединить «фишку» от датчика, отщелкнув фиксатор.
3. Демонтировать датчик из его посадочного места.
4. На «фишке» датчика 21110-3706040 автомобиля ВАЗ (и на многих других) контакт «А» соответствует массе, контакт «С» — плюсовой провод, идет от реле управления, контакт «В» — сигнальный провод (средний). У фишки датчика 21120-3706040 контакт «А» соответствует массе, контакт «В» — плюсовой провод от реле управления, контакт «С» — сигнальный провод.
5. Проверить наличие питания на фишках. Для этого нужно включить зажигание на автомобиле (но не запускать двигатель) и проделать это с помощью мультиметра. Если питания на фишках нет — значит, нужно искать причину. Это может быть неисправная проводка (повреждение изоляции, разрыв проводов), выход из строя управляющего реле, «глюк» электронной системы управления (ЭБУ).
6. Далее нужно подсоединить датчики для проверки по приведенным на рисунке схемам.
7. Подать на датчик напряжение 13,5±0,5В (хотя допускается и меньшее, например, 12…12,5 Вольта от аккумулятора).
8. Если при подаче питания на датчик вольтметр фиксирует отсутствие напряжения на датчике, то это сигнализирует либо о поломке самого датчика, проверку можно завершить и готовиться к замене датчика на новый.
9. Замерить напряжение между плюсовым и сигнальным контактом. Оно должно равняться не менее 90% от питающего напряжения (то есть, если значение питающего напряжения равно 12 Вольт, то напряжение на сигнальном контакте должно быть не менее 10,8 Вольт).
10. Поднести к торцу датчика (его сигнальной части) приготовленный заранее металлический предмет. Повторно замерить напряжение на сигнальном контакте. Оно должно быть не более 0,4 Вольт. Убрать пластину — значение напряжения должно восстановиться до 90. 100% питающего. Если есть какие-либо отклонения в процессе проверки — значит, датчик вышел из строя и подлежит замене.

Проверка ДПРВ с помощью осциллографа

Электронный осциллограф помогает понять, как работает датчик положения распределительного вала, и выдает ли он импульсы вообще. Обычно пользуются так называемым электронным осциллографом, то есть, просто программой-симулятором, установленным на ноутбук или другое подобное устройство. Необходимо подключиться к датчику распредвала и снять с него осциллограмму. В идеале должна быть ровная диаграмма-расческа с одним выпадающим пиком, который соответствует прохождению рэпера через датчик. Если же осциллограмма имеет другую форму — нужна дополнительная проверка.

При диагностике осциллографом датчика распределительного вала автомобилей «Ниссан» (в частности, Nissan Almera) форма осциллограммы будет другой. Она не будет ровной, а в виде 3 импульсов, потом пробел, далее 4 импульсов — пробел, 2 импульсов — пробел и один импульс — пробел. Для двигателей этого автопроизводителя такая особенность является нормой.

Замена датчика распредвала на 8-клаппаном двигатели

1. Датчик крепится с помощью одного болта и гайки на 10, при выкручивании первых двух деталей можно безболезненно демонтировать запчасть.
2. После снятия запчасти необходимо закрыть открытую часть компонентом дабы не допустить попадания грязи и пыли.
3. Если устройство работало неправильно из-за попадания грязи и влаги на главные компоненты механизма, необходимо удалить их щеткой либо тряпкой и поставить на свое место для дальнейшей работы. Также можно воспользоваться специальным компрессором, который подаст воздух под давлением для удаления особенно трудных засоров и компонентов. Если при удалении засорений распредвал работает неисправно, значит стоит его заменить на работающий компонент.
4. Порой бывает, что даже после замены распредвала проблемы не исчезают. Такие проблемы очень редкие, однако это может быть сигналом того, что шестеренка сдвинулась с места и работает неправильно. Данный дефект самому будет устранить достаточно сложно, именно поэтому следует обратиться к помощи специалистов.

Диагностика оборудования

Если во время работающего двигателя транспортного средства система самодиагностики находит ошибку в работе датчика – загорается индикатор, свидетельствующий о сбое в работе оборудования. В таком случае необходимо убедится в отсутствии обрывов в электрических цепях, проверить контакт между двигателем транспортного средства и экранирующей оболочкой кабеля, убедится в правильном подключении всех разъемов, исследовать поверхность датчика на предмет повреждений механического типа.

Если диагностика, самостоятельная или с привлечением специалистов СТО, выявила наличие неустранимых поломок – датчик подлежит обязательной замене.

Устранение неполадок ДПРВ

Если на панели уже загорелся индикатор Check Engine (он может светиться не постоянно, а появляться периодически), необходимо просто считать код неисправности с помощью диагностического устройства. Если у вас нет такого прибора и купить его невозможно, необходимо обратиться к специалистам.

После получения точного кода неисправности и его расшифровки, мы рекомендуем выполнить несколько несложных тестов. Не всегда наличие одного из перечисленных выше кодов неисправности ДПРВ свидетельствуют о том, что датчик обязательно подлежит замене. Иногда источником проблемы является повреждение проводки, разъема и т.д. Такие неполадки вполне реально устранить своими силами.

Но для проверки работоспособности самого датчика положения распредвала необходимо выполнить несколько действий. Конечно, сигнал сложно проверить, не имея специального оборудования. Но базовую информацию предоставит проверка датчика распредвала мультиметром.

Сначала визуально проверьте, в каком состоянии находится разъем датчика и провода, которые к нему идут. Убедитесь в том, что там нет грязи, масла или ржавчины, которые могут создавать перебои. Проверьте провода на отсутствие повреждений. Иногда проблемы создают переломанные провода, плохие контакты или дефекты изоляционного слоя, вызванные воздействием повышенных температур. Провода ДПРВ не должны контактировать с высоковольтными проводами системы зажигания.

После этого берём в руки цифровой мультиметр, он «умеет» проверять значение переменного и постоянного тока (AC и DC, соответственно). Но вам заранее необходимо получить информацию о том, какими должны быть эти показатели для используемого на вашем авто датчика.

В некоторых датчиках разъемы устроены так, что вы можете подключить к ним дополнительные провода для считывания данных мультиметром.

Если это невозможно, попробуйте отключить разъем ДПРВ и подключить тонкие медные провода к каждой клемме разъема. После этого установите разъем на место, чтобы из его корпуса торчали два провода.

Ещё один вариант – пробить каждый из проводов иглой или булавкой (делайте всё аккуратно, чтобы не замкнуть провода!). После такой диагностики поврежденные участки изоляции следует хорошо замотать изолентой, чтобы внутрь не попадала влага.

Проверка двухпроводного датчика положения распредвала:

• Если в авто используется электромагнитный ДПРВ, переведите мультиметр в режим AC.
• Другой человек должен включить зажигание, провернув ключ в замке, не запуская при этом двигатель.
• В цепи должно появиться напряжение. Один из щупов мультиметра соедините с «землей» (любой металлический компонент двигателя), а второй по очереди подключайте к проводам датчика распредвала. Отсутствие тока на всех проводах свидетельствует о проблеме в проводке, которая идёт к датчику.
• Попросите человека в машине запустить двигатель.
• Прикоснитесь одним щупом мультиметра к одному проводу разъема ДПРВ, а вторым – к другому. На экране прибора появятся значения, которые следует сравнить с рабочими показаниями, приведенными в инструкции по эксплуатации авто. Как правило, показатели на экране меняются в пределах 0,3-1 вольта.
• Отсутствие сигнала свидетельствует о неисправности датчика распредвала.

Проверка трехпроводного ДПРВ:

• Идентифицируйте провод питания, «земли» и сигнальный провод (воспользуйтесь инструкцией по ремонту), после чего проверьте целостность проводки, которая идет к датчику. Мультиметр надо перевести в режим DC.
• Другой человек должен включить зажигание, не запуская мотор.
• Черный щуп мультиметра соединяем с «землей» (любая металлическая деталь двигателя), а красный – с проводом питания ДПРВ. Полученные результаты следует сравнить с данными с инструкции по эксплуатации.
• Помощник должен запустить двигатель.
• Дотроньтесь красным щупом мультиметра к сигнальному проводу ДПРВ, а черный щуп соедините с проводом заземления. В случае неисправности датчика напряжение будет ниже заявленного в руководстве по ремонту. Иногда мультиметр вообще ничего не показывает, что также свидетельствует о выходе из строя датчика.
• Снимите ДПРВ и проверьте элемент на наличие механических повреждений или загрязнений.

Ниже опубликовано видео, которое наглядно демонстрирует, как вы можете проводить такие испытания. В некоторых случаях электрическая цепь исправна, датчик во время тестов также выдает правильные показания. Возникает вопрос о том, почему же появляются ошибки и проблемы в работе двигателя? Иногда причины связаны с другими компонентами двигателя. Ошибки могут появляться из-за ослабленного ремня ГРМ или неисправности его натяжителя. Из-за этого ДПРВ будет передавать неправильный сигнал.