Клапан положения коленчатого вала

Устройство и принцип работы датчика положения коленвала

Все современные двигатели работают под контролем электронного блока управления (ЭБУ), куда поступает информация о работе разных систем от множества сенсоров. За корректную работу системы зажигания и мотора в целом во многом отвечает датчик положения коленчатого вала (ДПКВ). О его назначении и работе пойдет речь далее в статье.

Что такое ДПКВ

Как уже было сказано выше, ДПКВ расшифровывается как датчик положения коленчатого вала. Он определяет положение коленвала в каждый момент времени, тем самым отслеживая частоту его вращения, и обеспечивает правильное функционирование системы зажигания.

ДПКВ передает в блок управления следующие показатели:

момент достижения поршней в первом и последнем цилиндрах ВМТ и НМТ;
положение и частоту вращения коленвала.

На основе этих данных ЭБУ автомобиля может регулировать следующие процессы:

угол опережения зажигания для каждого цилиндра;
управление впрыском топлива через форсунки, необходимый объем топлива;
угол поворота распредвала (изменение фаз газораспределения);
работу системы улавливания паров топлива (управление клапаном продувки адсорбера).

Ни один инжекторный двигатель с электронным блоком управления не сможет работать без ДПКВ. В карбюраторных двигателях в нем нет необходимости, так как в мотор поступает насыщенная топливовоздушная смесь в равном количестве вне зависимости от потребностей. Инжектор позволяет регулировать подачу топлива и экономить его расход. И именно на основе данных от ДПКВ система регулирует свою работу.

Многие водители путают ДПКВ с датчиком положения распределительного вала (ДПРВ). Хотя их устройство и назначение во многом схожи, отличия есть. ДПРВ определяет угловое положение распредвала и отвечает за впрыск топлива в цилиндры и зажигание в нужный момент времени. В ДПРВ применяется постоянный магнит, и его работа основана на эффекте Холла. Можно сказать, что ДПКВ и ДПРВ работают в паре друг с другом, но первый более важен для работы двигателя.

Устройство и где находится датчик положения коленвала

Датчик имеет простое устройство. Внутри находится намагниченный стальной стержень с медной проволочной обмоткой. Стержень с обмоткой помещены в пластиковый корпус и залиты компаундной смолой для изоляции проводов. От него идет стандартный электрический разъем, который подключается к электросети автомобиля. Фиксируется ДПКВ на блоке цилиндров или картере коробки передач. Также он может быть установлен на кронштейне возле приводного шкива.

Устройство индуктивного датчика

Датчик располагается напротив зубьев задающего диска. Иногда его могут называть синхронизирующий или реперный. Он представляет собой диск с зубцами по внешнему кругу. Может быть закреплен на шкиве коленчатого вала или маховике и вращаться с ним с одинаковой частотой.

Принцип работы

Принцип работы ДПКВ будет зависеть от его типа. Наиболее распространенными являются индуктивные или магнитные. Рассмотрим их работу поэтапно:

На задающем (реперном) диске всего имеется 60 зубцов, но в одном месте пропущено два зубца (в итоге 58). Пропуск обеспечивает синхронизацию датчика и является началом отсчета оборота коленвала.
Датчик создает магнитное поле. При вращении задающего диска его зубцы проходят через магнитное поле, создавая импульсы.
Когда через магнитное поле проходит участок с отсутствующими зубцами, то прибор фиксирует начальное положение коленчатого вала. Все данные передаются в блок управления.
На основе данных о частоте импульсов блок управления определяет положение коленвала и количество оборотов.
В соответствии с этим происходит корректировка работы системы зажигания и в целом двигателя.

Также существуют задающие диски с двумя пропусками зубцов под углом 180° типа 60-2-2, которые нашли применение на некоторых видах дизельных моторов.

Важно! Индуктивный датчик не использует напряжение питания, а электрический сигнал образуется за счет магнитного поля, проходящего через обмотку.

Виды датчиков

Существует три вида ДПКВ, которые отличаются по принципу действия.

Индуктивный (магнитный). Его принцип действия мы уже рассмотрели выше. Он основан на электромагнитной индукции. Данный вид датчиков нашел наибольшее распространение ввиду своей эффективности и надежности. Стоит отметить, что для его работы и формирования стабильного сигнала необходимы высокие обороты задающего диска и отсутствие препятствий между ним и датчиком (загрязнений).
Датчик Холла. Данный тип ДПКВ работает на основе эффекта Холла. Когда зубцы диска проходят через датчик, он вырабатывает небольшое сигнальное напряжение. Данные фиксируются и передаются в блок управления в виде дискретного сигнала. Такие сенсоры используют опорное напряжение, отличаются высокой точностью, но довольно редко применяются в качестве ДПКВ.
Оптические. Работа основана на источнике и приемнике света (светодиод и фотодиод). Между ними в зазоре проходят зубцы диска. При разной частоте вращения зубцы диска затмевают светодиод, в результате на фотодиоде образуются импульсные сигналы, которые и подаются на блок управления. Ввиду своей непрактичности такие датчики сейчас почти не встречаются в автомобилях.

Читайте также: Сальник заднего подшипника вторичного вала кпп dymos

Признаки неисправности

На поломку датчика положения коленвала могут указывать следующие признаки:

потеря мощности двигателя;
двигатель работает нестабильно на разных оборотах и режимах, в том числе на холостом ходу;
повысился расход топлива;
на высоких оборотах в двигателе наблюдается детонация;
пропуски искрообразования;
ошибка Р0336;
при полном выходе из строя датчика или его отсутствии невозможно запустить двигатель.

Эти признаки могут указывать и на другие неисправности, но в любом случае необходимо провести диагностику и выявить причину. Сам по себе датчик редко ломается, а в случае поломки его просто меняют на новый.

Как проверить

На глаз неисправность увидеть довольно сложно. Может повредиться обмотка внутри или окислиться контакты разъема, также причиной нестабильной работы может стать неправильный зазор между зубцами и датчиком. Расстояние от зубца до сердечника должно быть в пределах 0,5-1,5 мм. Более точные данные указываются в руководстве по ремонту. Для замены всегда стоит выбирать оригинальные детали.

Наверное, самой простой и действенной диагностикой будет замена на новый. Если после замены неисправности исчезли, то датчик был сломан.

Между тем, есть три способа проверки ДПКВ:

с помощью мультиметра;
проверка осциллографом.

Самым доступным способом является проверка мультиметром (“прозвонка”). Прибор нужно переключить в режим измерения сопротивления. Так можно определить сопротивление катушки индуктивности. Сделать измерения просто. Нужно поочередно коснуться щупами выводов катушки. Сопротивление большего числа катушек находится в пределах от 500 Ом до 1100 Ом. Соответственно, на мультиметре нужно задать верхний предел 2 кОм.

Осциллограмма работы ДПКВ. На рисунке виден момент прохождения датчика через пропуск зубцов

Самым совершенным и точным методом проверки ДПКВ является проверка осциллографом. В рабочем режиме прибор подключается к контактам датчика и снимается осциллограмма.

Датчик положения коленвала – это простое устройство, имеющее большое значение для правильной работы двигателя. Для проверки индуктивного датчика иногда достаточно измерения сопротивления, в других случаях понадобится дополнительное оборудование.

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.

Читайте также: Надо ли менять радиатор кондиционера при замене компрессора кондиционера

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.

Читайте также: Компрессор скм 100 в кор н510 медь

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.

Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:

https://evakuatorinfo.ru/klapan-polozheniya-kolenchatogo-vala