Если в транспортном средстве имеется датчик распредвала с двумя проводами, то это означает, что автопроизводитель установил на автомобиль магнитный тип датчика СМР. Поэтому на мультиметре устанавливается другой режим с переменным напряжением;
Признаки неисправности датчика распредвала
Функционированием силового агрегата в современных автомобилях управляет электроника. ЭБУ (электронный блок управления) вырабатывает управляющие импульсы на основе анализа сигналов, поступающих с многочисленных датчиков. Сенсоры, размещенные в различных местах, дают возможность ЭБУ оценить состояние двигателя в каждый конкретный момент времени и оперативно скорректировать те или иные параметры.
В числе таких сенсоров — датчик положения распредвала (ДПРВ). Его сигнал позволяет синхронизировать работу системы впрыскивания горючей смеси в цилиндры двигателя.
В подавляющем большинстве инжекторных двигателей применяется распределенное последовательное (фазированное) впрыскивание смеси. При этом ЭБУ поочередно открывает каждую форсунку, обеспечивая поступление воздушно-топливной смеси в цилиндры перед самым тактом впуска. Фазирование, то есть правильную последовательность и нужный момент открывания форсунок, как раз и обеспечивает ДПРВ, отчего его нередко называют датчиком фазы.
Нормальная работа системы впрыска позволяет добиться оптимального сжигания горючей смеси, повысить мощность мотора и избежать лишнего расхода топлива.
Устройство и разновидности датчиков положения распредвала
В автомобилях можно встретить датчики фазы трех типов:
Американский физик Эдвин Холл в 1879 году обнаружил, что если подключенный к источнику постоянного тока проводник поместить в магнитное поле, то в этом проводнике возникает поперечная разность потенциалов.
ДПРВ, в котором используется данное явление, обычно так и называют — датчик Холла. В корпусе устройства размещены постоянный магнит, магнитопровод и микросхема с чувствительным элементом. К устройству подводится напряжение питания (обычно 12 В от аккумулятора или 5 В от отдельного стабилизатора). С выхода расположенного в микросхеме операционного усилителя снимается сигнал, который подается на ЭБУ.
Конструктивное исполнение датчика Холла может быть щелевым
В первом случае зубцы реперного диска распредвала проходят через щель датчика, во втором — перед торцом.
Пока силовые линии магнитного поля не перекрываются металлом зубьев, на чувствительном элементе имеется некоторое напряжение, а на выходе ДПРВ сигнал отсутствует. Но в тот момент, когда репер пересекает силовые линии магнитного поля, напряжение на чувствительном элементе исчезает, а на выходе устройства сигнал возрастает практически до величины напряжения питания.
С приборами щелевой конструкции обычно используется задающий диск, имеющий воздушный зазор. Когда этот зазор проходит через магнитное поле датчика, формируется управляющий импульс.
Совместно с торцевым устройством, как правило, применяется зубчатый диск.
Реперный диск и датчик фазы установлены таким образом, что управляющий импульс на ЭБУ подается в момент прохождения верхней мертвой точки (ВМТ) поршнем 1-го цилиндра, то есть в начале нового цикла работы агрегата. В дизельных моторах формирование импульсов обычно происходит для каждого цилиндра в отдельности.
В качестве ДПРВ чаще всего используется именно датчик Холла. Однако нередко можно встретить и сенсор индукционного типа, в котором также имеется постоянный магнит, а поверх намагниченного сердечника намотана катушка индуктивности. Изменяющееся при прохождении реперов магнитное поле создает в катушке электрические импульсы.
В устройствах оптического типа используется оптопара, а управляющие импульсы формируются, когда оптическая связь между светодиодом и фотодиодом прерывается при прохождении реперов. Оптические ДПРВ пока что не нашли широкого применения в автомобилестроении, хотя их можно встретить в некоторых моделях.
В качестве ДПРВ чаще всего используется именно датчик Холла. Однако нередко можно встретить и сенсор индукционного типа, в котором также имеется постоянный магнит, а поверх намагниченного сердечника намотана катушка индуктивности. Изменяющееся при прохождении реперов магнитное поле создает в катушке электрические импульсы.
Назначение датчика распредвала
Датчик формирует импульсы, соответствующие угловому перемещению распредвала. Данный сигнал необходим для:
- синхронизации углового положения распредвала и коленвала для корректной работы газораспределительной системы;
- управления остановкой двигателя в случае обрыва ремня ГРМ, критического нарушения угла зажигания;
- контроля величины угла зажигания двигателя;
- управления системой зажигания.
В случае неисправности датчика большинство систем управления двигателем блокирует его запуск и работу. Однако так происходит не всегда. В некоторых моделях двигателей, если нарушена синхронизация распредвала и коленвала, и двигатель не запускается, наоборот, можно отключить разъем датчика распредвала, чтобы запустить силовой агрегат.
Принцип работы датчика, причины неисправности
В автомобилях, выпускавшихся в 80-90-х годах прошлого века, использовались датчики, основанные на эффекте Холла. Такие датчики высокоэффективны. Эффект Холла основан на изменении разности потенциалов полупроводникового элемента в изменяющемся магнитном поле. В процессе эксплуатации в результате воздействия климатических условий, естественных физических процессов свойства полупроводникового элемента изменяются, датчик со временем выходит из строя.
Японские производители одно время использовали оптоэлектронные датчики. В качестве сенсора использовалась оптопара (светодиод-фотодиод). Такие датчики также были недостаточно надежны, отличались высокой стоимостью.
Наибольшее распространение с 90-х годов прошлого века получили электромагнитные датчики. По-существу, они представляют катушку индуктивности, расположенную на магнитном сердечнике.
Теоретически такой датчик может иметь бесконечный срок эксплуатации. Он представляет проводник, намотанный на катушку, внутрь которой помещен магнитный сердечник. Для изготовления датчика используется очень тонкий медный проводник в лаковой изоляции. Толщина такого провода менее 0,05 мм, количество витков более тысячи.
В процессе эксплуатации датчик, расположенный на двигателе, нагревается-охлаждается, к проводнику может через микротрещины подобраться влага, начаться процессы коррозии, разрушения лаковой изоляции. Все это способствует поломке датчика.
Также возможно механическое разрушение датчика при его смещении. Попадание металлической стружки на рабочую зону, эмульсии уменьшает чувствительность датчика. В большинстве современных датчиков распредвала встроены усилители/преобразователи сигнала в цифровую форму. Они также могут выйти из строя.
Датчики фаз используются на двигателях с распределенным фазированным впрыском. Также их используют на двигателях, где применяется система изменения фаз газораспределения. В этом случае зачастую используют отдельные датчики для распределительных валов, управляющих впускными и выпускными клапанами.
Какие причины неисправности в работе ДПРВ
Если датчик положения распредвала вышел из строя, то форсунка будет срабатывать за каждый оборот коленвала, то есть в два раза чаще.
Симптомы или признаки сломанного датчика:
- Значительно увеличивается расход топлива.
- Двигатель работает асинхронно во время движения, то есть дергается во время движения, едет рывками, теряет скорость. Двигатель может глохнуть как-будто кончился бензин. Также, иногда, авто не может набрать высокую скорость, более 60 км/час. В конструкциях автомобилей стоят датчики скоростей. Узнайте к чему приводят неполадки в их работе и как проверить датчики скоростей.
- На определенных марках и моделях авто при неисправном ДПРВ может застопориться коробка передач. Выходом из зафиксированной коробки передач будет перезапуск двигателя. Если это происходит постоянно, то точно вышел из рабочего режима CMP.
- При диагностировании своими руками сканером, могут возникать сбои в работе.
- Также может пропасть искра и не запускаться мотор.
- Горит ЧЕК (check) на холостых оборотах, на высоких оборотах гаснет.
Такие причины нерабочего датчика показываются на панели приборов соответствующими значками. Когда ДПРВ (СМР) не рабочий, блок управления запишет неправильный режим работы и выдаст определенный код ошибки. Для расшифровки кодов ошибок можно закачать приложение на телефон или планшет и узнать, что конкретно означает данный код ошибки.
Вот самые часто выскакивающие ошибки:
- P0365 означает, чт нет сигнала в цепи датчика положения распредвала.
- P0344 предупреждает, что подаваемый датчиком сигнал слабый, прерывистый.
- P0343 слишком высокий подаваемый датчиком CMP сигнал.
- P0342 говорит, что слишком низкий уровень сингла ДПРВ.
- Р0341 фаза газораспределения не соответствует состоянию правильной работы двигателя.
- P0340 полностью отсутствует сигнал с датчика.
- P0300 расшифровывается, как нарушение циклов воспламенения в системе зажигания (воспламенение часто пропускается).
Факторы, влияющие на появление причин, указывающих на нерабочее состояние датчика положения распредвала:
- Сигнальные провода не подсоединены к датчику.
- Присутствует влага в соединении датчика.
- Сигнальный провод задевает «массу» (какой-либо металлический объект в автомобиле).
- Сигнальный провод разомкнут, оторван.
- Сигнальный провод замыкает на бортовую сеть.
- Нарушена изоляция датчика, обрыв экранирующей оболочки или жгута.
- Провод питания датчика оторван или поврежден.
- Неправильно подсоединены питающие провода.
- Неисправны высоковольтные провода цепи зажигания.
- Неправильно работает блок управления двигателем.
- Не соответствующий норме зазор между датчиком и меткой (слишком большой или слишком маленький зазор).
- Шестерня распредвала «бьет», то есть имеет превышенную норму торцевого биения.
- Есть металлическая стружка на корпусе ДПРВ.
Как проверить датчик положения распредвала
В случае обнаружения проблемы в датчике распредвала во время проведения диагностики, необходимо проверить датчик на правильную работу. Делается это с помощью мультиметра или вольтметра.
Проверку, обычно, проводят следующими способами:
- проверка подключения датчика ко всем трем проводам (сигнальный провод, питание +12 В, питание «-«);
- при наличии питания напряжения и «массы» на датчике, надо завести двигатель автомобиля и проверять импульс сигнального провода;
- проверка штекера на наличие окислов, возможно попала вода и контакты окислились;
- проверка сигнального провода часто выявляет проблему неработающего датчика, так как провод расположен рядом с мотором и подвергается нагреванию;
- проверка сопротивления датчика, для этого надо выставить мультиметр в положение 2000 Ом, подсоединить к выводам датчика, значение сопротивлений должно быть от 0,55 до 0,75 кОм (килоОм);
- проверка сопротивления изоляции датчика между сердечником и контактами 1й и 2й колодки с помощью Омметра или мультиметра. Значение сопротивления должно быть более 20 МОм (мегаом) при значении напряжения 500 Вольт.
- проверка вольтметром или мультиметром в положении измерения постоянного напряжения.
- Для этого необходимо отсоединить штекер и подсоединить крокодильчики или иголки измерительного прибора к выводам на датчике.
- Далее надо включить зажигание.
- Плюсовой провод тестера подсоединяем к плюсовому выводу датчика, минусовой провод к корпусу автомобиля.
- Значение Вольтов должно быть как на аккумуляторе.
Далее, плюсовой провод вольтметра подсоединяем к минусовому выводу датчика, а минусовой также к «массе» автомобиля.
- Значение Вольтов «массы» должно быть равно нолю.
- После проверки проводов «+» «-«, подсоединяем их как положено, а третий провод (сигнальный) пропускаем через мультиметр. Для этого одну иглу тестера подсоединяем к выводу сигнала на двигателе, а другой — к проводу сигнала на тестере (придется оголить немного сигнальный провод).
- Далее, поворачиваем ключ замка зажигания и прокручиваем стартер. При вращении стартера, правильно работающий датчик должен показывать колебания напряжения от 0 до 5 Вольт. Если напряжения нет, то замените ДПРВ своими руками, для этого всего лишь надо отсоединить штекер проводов и отвернуть болт. Когда будете устанавливать новый датчик, то слишком не перетягивайте его, момент затяжки датчик распредвала должен быть 10 Нм (Ньютон на метр).
