Датчик регулировки распределительного вала

Проверка датчика распредвала

Проверка датчика распредвала (ДПРВ) позволяет не только удостовериться в его работоспособности, но и удостовериться, что в двигателях с фазированным (последовательным) впрыском топливо подается именно в необходимой последовательности. Другое название устройства — датчик фаз (его часто используют владельцы отечественных ВАЗов). Проверку можно выполнить с помощью мультиметра, включенного в режим вольтметра, и/или осциллографа. Проверка датчика положения распредвала несложна по своей сути, и с ней может справиться даже начинающий автолюбитель.

Что такое датчик распределительного вала

Перед тем как перейти к вопросу о проверке датчика положения распредвала, необходимо выяснить, что это за устройство, для чего оно нужно и по какому принципу работает. Это поможет уяснить детали проверки в будущем.

Датчик распределительного вала — это устройство, которое фиксирует угловое положения указанного вала в конкретный момент времени. Полученная с его помощью информация передается на электронный блок управления двигателем (ЭБУ), и на ее основе этот орган управления отдает команды на впрыск топлива и зажигание топливовоздушной смеси в каждом цилиндре в конкретный момент времени.

Работа датчика положения распределительного вала основана на эффекте Холла. Так, непосредственно на распредвалу находится металлический зуб, который во время вращения вала изменяет магнитное поле в расположенном рядом датчике. Этот зуб имеет название рэпер. В датчике фиксируется изменение магнитного поля, которое преобразуется в электрический сигнал небольшого напряжения. Этот сигнал и подается на электронный блок управления.

На самом деле датчик положения распределительного вала фиксируется лишь одно его положение, соответствующее положению поршня первого цилиндра в верхней мертвой точке. Далее фазированный впрыск топлива выполняется в последовательности работы цилиндров. Обычно это система 1-3-4-2.

В случае, если датчик распредвала выходит из строя (электронный блок управления получает от него некорректную информацию или вовсе не получает ее), то программно заложен переход в аварийный режим. Он подразумевает использование попарно-параллельную (групповую) подачу топлива в двигатель. Это приводит к двум негативным последствиям:

Небольшая потеря мощности двигателя, особенно при езде в критических режимах (разгоне, езде под нагрузкой).
Увеличение расхода топлива приблизительно на 10…20% (зависит от мощности двигателя, его конструктивных особенностей, а также условий эксплуатации).

Что касается дизельных двигателей, то датчики положения распределительного вала устроены аналогично, но есть одно отличие. Оно заключается в том, что датчик фиксирует положение не только первого цилиндра, а всех. Это сделано за счет того, что на задающем диске имеется отдельный зуб для каждого цилиндра.

Таким образом, при выходе датчика из строя имеет смысл как можно быстрее выполнить его диагностику и при необходимости замену.

Признаки поломки ДПРВ

Существует несколько типовых признаков, по которым можно утверждать, что датчик положения распределительного вала вышел из строя. Сразу же нужно уточнить, что перечисленные ниже симптомы могут свидетельствовать совсем о других неисправностях. Поэтому имеет смысл выполнить дополнительную диагностику. Итак, признаки поломки ДПРВ:

Проблемы с запуском двигателя, причем при любых условиях — «на холодную», «на горячую» и в других режимах. Обычно это выражается в том, что приходится дольше крутить стартером.
Неустойчивая работа двигателя, «плавающие» рабочие и холостые обороты двигателя.
«Провалы» в движении машины, при нажатии на педаль акселератора она отвечает не сразу, теряются динамические характеристики машины (слабо разгоняется, не тянет, особенно в загруженном состоянии и при движении на подъем).
При сбросе педали акселератора двигатель глохнет.
Увеличенный расход топлива (на 10…20%).
Активируется сигнальная лампа на приборной панели Check Engine. Необходимо выполнить дополнительную диагностику с помощью электронного сканера (например, прибора ELM 327 или его аналога). При этом характерные ошибки, касающиеся работы датчика имеют номера P0340, P0342, P0343.

На самом деле датчик положения распределительного вала — достаточно простое и надежное устройство, поэтому из строя он выходит редко. Чаще повреждается его проводка — перетираются провода, повреждается изоляция на них, выходит из строя так называемая «фишка», место подключения датчика к автомобильной цепи.

Однако для машин, ездящих на бензине, описанные выше проблемы выражены не так четко. Но вышедший из строя датчик положения распределительного вала доставит много проблем для владельцев автомобилей, оборудованных газобаллонным оборудованием, в частности, четвертого поколения. Описанные выше неисправности и проблемы могут проявиться на таких машинах «во всей красе». Поэтому владельцам машин, оборудованных ГБО, настоятельно рекомендуется как можно быстрее выполнить диагностику и замену датчика при подозрениях на его неисправность.

Расположение ДПРВ на двигателе

Для выполнения проверки датчика положения распределительного вала необходимо знать, где он находится. Как правило, на восьмиклапанных двигателях обычно ДПРВ монтируется в торце головки блока цилиндров. На шестнадцатиклапанных моторах он также монтируется на головке блока цилиндров, обычно в непосредственной близости с первым цилиндром.

Что касается популярных отечественных автомобилей ВАЗ, то их владельцы называют такие узлы датчиками фаз. Их расположение в этих моторах аналогично. Так, на восьмиклапанных двигателях датчик расположен на левой части головки блока цилиндров (если смотреть по ходу движения автомобиля). На шестнадцатиклапанных — на правой передней части двигателя. В последнем случае непосредственно датчика визуально не видно, его расположение можно оценить лишь по подходящим к нему сигнальным и питающим проводам. Датчик фаз ВАЗ 2114 закреплен в непосредственной близости к воздушному фильтру, около головки блока цилиндров.

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:

Взять мультиметр и переключить его в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 В (зависит от конкретной модели мультиметра).
Отсоединить «фишку» от датчика, отщелкнув фиксатор.
Демонтировать датчик из его посадочного места.
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.
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).
Далее нужно подсоединить датчики для проверки по приведенным на рисунке схемам.
Подать на датчик напряжение 13,5±0,5В (хотя допускается и меньшее, например, 12…12,5 Вольта от аккумулятора).
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.
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).
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 положения РВ

Если в процессе проверки выяснилось, что непосредственно датчик положения распредвала вышел из строя — значит, он подлежит замене. Как правило, эти узлы являются неремонтопригодными, поскольку их корпус запаян, и разобрать его невозможно. Стоит датчик недорого, а процедура замены несложная, и с ней может справиться даже начинающий автолюбитель.

Алгоритм замены датчика следующий:

При неработающем двигателе отсоединить от аккумуляторной батареи минусовую клемму.
Отсоединить от датчика положения распределительного вала «фишку» (как при проверке).
В зависимости от модели автомобиля необходимо демонтировать детали, которые препятствуют доступу к датчику. Например, на современных автомобилях наподобие «Лада Веста» необходимо снять кронштейн вспомогательных агрегатов.
С помощью гаечного ключа отвинтить один или два крепежных болта, в зависимости от типа крепления. Размер гаечного ключа может быть разный, обычно для ВАЗов это ключ на 10 мм.
После демонтажа крепления необходимо аналогично достать датчик из его посадочного места.
Установка нового датчика выполняется в обратной последовательности.
Присоединить минусовую клемму к аккумулятору.

При покупке нового датчика положения распределительного вала необходимо обращать внимание на состояние его уплотнительного кольца. Обычно оно продается отдельно. Желательно при смене датчика менять и уплотнительное кольцо, поскольку со временем оно изнашивается и теряет эластичность. Использовать старое кольцо можно лишь в случае крайней необходимости, когда нет возможности купить новое.

Заключение

Датчик положения распределительного вала — несложное, но важное устройство в двигателе, и от его работы зависит нормальное функционирование двигателя. Поэтому при выявлении признаков выхода его из строя желательно как можно быстрее выполнить соответствующие диагностические процедуры. Они несложные, и с ними справится даже начинающий, не имеющий опыта, автовладелец. Аналогично и с его заменой. Цена датчика фаз для автомобилей ВАЗ по состоянию на зиму 2019 года составляет порядка 400 рублей.

Источник

Устройство и принцип работы датчика положения распредвала

Современные двигатели имеют довольно сложное устройство и управляются электронным блоком управления на основе сигналов датчиков. Каждый сенсор отслеживает определенные параметры, характеризующие работу мотора в текущий момент времени, и передает информацию в ЭБУ. В данной статье рассмотрим один из важнейших элементов системы управления двигателем – датчик положения распределительного вала (ДПРВ).

Что такое ДПРВ

Аббревиатура ДПРВ расшифровывается как датчик положения распределительного вала. Другие названия: датчик Холла, фаз или CMP (английская аббревиатура). Из названия понятно, что он участвует в работе газораспределительного механизма. Точнее сказать, на основе его данных система рассчитывает идеальный момент впрыска топлива и зажигания.

Внешний вид ДПРВ

Данный датчик использует опорное напряжение (питание) 5 вольт, а его главный компонент – чувствительный элемент Холла. Сам он не определяет момент впрыска или зажигания, а лишь передает информацию о моменте достижения поршня в первом цилиндре ВМТ. На основе этих данных и рассчитывается время и длительность впрыска.

В своей работе ДПРВ функционально связан с датчиком положения коленвала (ДПКВ), который также отвечает за правильную работу системы зажигания. Если по какой-то причине выйдет из строя датчик распредвала, то будут учитываться основные данные с датчика коленвала. Сигнал с ДПКВ более важен в работе системы зажигания и впрыска, без него двигатель работать просто не будет.

Положение ДПРВ (зависит от конструкции ДВС)

ДПРВ применяется на всех современных двигателях, в том числе на ДВС с системой изменения фаз газораспределения. Устанавливается он в ГБЦ в зависимости от конструкции мотора.

Устройство датчика положения распредвала

Как уже говорилось, датчик работает на основе эффекта Холла. Этот эффект был открыт еще в XIX веке одноименным ученым. Он заметил, что если через тонкую пластину, пропустить постоянный ток, и поместить ее в поле действия постоянного магнита, то на других ее концах образуется разность потенциалов. То есть, под действием магнитной индукции часть электронов отклоняется и образует на других гранях пластины небольшое напряжение (напряжение Холла). Оно и используется в качестве сигнала.

Эффект Холла

Точно так же и устроен ДПРВ, но только в более усовершенствованном виде. В нем находится постоянный магнит и полупроводник, к которому подсоединены четыре контакта. Сигнальное напряжение направляется к небольшой интегральной микросхеме, где оно обрабатывается, а из самого корпуса сенсора уже выходят обычные контакты (два или три). Корпус выполнен из пластика.

Устройство датчика Холла

Принцип работы

На распределительном вале напротив ДПРВ устанавливается задающий диск (импульсное колесо). В свою очередь, на задающем диске распредвала выполнены специальные зубья или выступы. В момент прохождения этих выступов через датчик, ДПРВ формирует цифровой сигнал особой формы, который показывает текущий такт в цилиндрах.

Работу датчика распредвала правильнее рассматривать вместе с работой ДПКВ. На два оборота коленвала приходится один оборот распределительного. В этом и заключается секрет синхронизации системы впрыска и зажигания. Другими словами, ДПРВ и ДПКВ показывают момент такта сжатия в первом цилиндре.

Задающий диск коленвала имеет 58 зубьев (60-2), то есть, когда участок с пропуском в два зуба проходит мимо датчика коленвала, то система сверяет сигнал с ДПРВ и ДПКВ и определяет, момент впрыска в первый цилиндр. Через 30 зубцов происходит впрыск, например, в третий цилиндр, а затем в четвертый и второй. Так происходит синхронизация. Все эти сигналы представляют собой импульсы, которые считываются блоком управления. Их можно увидеть только на осциллограмме.

Признаки неисправности

Стоит сразу сказать, что при неисправном датчике распредвала двигатель будет продолжать работать и заводиться, но с некоторой задержкой.

На неисправность ДПРВ могут указывать следующие признаки:

увеличился расход топлива, так как система впрыска несинхронизированна;
автомобиль двигается рывками, теряет динамику;
происходит заметная потеря мощности, автомобиль не может набрать скорость;
двигатель заводится не сразу, а с задержкой в 2-3 секунды или глохнет;
система зажигания работает с осечками, пропуски зажигания;
бортовой компьютер показывает ошибку, загорается Check Engine.

Эти симптомы могут указывать на неисправность ДПРВ, но также могут говорить и о других проблемах. Необходимо пройти диагностику в сервисе.

Среди причин неисправности ДПРВ можно назвать следующие:

неполадки контактов и проводки;
на выступе задающего диска может быть скол или загиб, тем самым датчик считывает неправильные данные;
повреждение самого датчика.

Само по себе это небольшое устройство редко выходит из строя.

Способы проверки

Как и любой другой датчик на основе эффекта Холла, ДПРВ не получится проверить путем измерения напряжения на контактах мультиметром (“прозвонки”). Полную картину о его работе может дать только проверка осциллографом. Осциллограмма покажет импульсы и фронты провалов. Чтобы считать данные с осциллограммы, нужно также обладать определенными знаниями и опытом. Это может сделать грамотный специалист на СТО или в сервисном центре.

Сигналы датчика хорошо видны на осциллограмме

При обнаружении неисправности датчик меняют на новый, ремонт не предусмотрен.

ДПРВ играет важную роль в системе зажигания и впрыска. Его неисправность приводит к проблемам в работе двигателя. При обнаружении симптомов лучше пройти диагностику у грамотных специалистов.

Источник

Какие могут быть неисправности с датчиком положения распределительного вала? Давайте разбираться!

Неисправность датчика фаз, который еще называют датчик положения распределительного вала, приводит к тому, что двигатель начинает работать в попарно-параллельном режиме подачи топлива. То есть, каждая форсунка срабатывает в два раза чаще. Из-за этого происходит увеличение расхода топлива, увеличивается токсичность выхлопных газов, а также возникают проблемы с самодиагностикой. Более серьезнейших проблем неисправность датчика не вызывает, но при выходе из строя с заменой не затягивают.

Для чего нужен датчик фаз

Чтобы разобраться с возможными неисправностями датчика фаз, имеет смысл вкратце остановиться на вопросе о том, что он собой представляет, а также на принципе его устройства.

Так, основная функция датчика фаз (или сокращенно — ДФ) заключается в том, что определять положение газораспределительного механизма в конкретный момент времени. В свою очередь это необходимо для того, чтобы электронный блок управления двигателем (ЭБУ) давал команду на впрыск топлива в определенный момент времени. В частности, датчик фаз определяет положение первого цилиндра. Также синхронизируется зажигание. Датчик фаз работает в паре с датчиком положения коленчатого вала.

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.

Работа современных датчиков фаз основывается на применении физического явления, известного под названием эффект Холла. Он заключается в том, что в полупроводниковой пластине, по которой протекает электрический ток, при ее перемещении в магнитном поле возникает разность потенциалов (напряжение). В корпус датчика помещают постоянный магнит. На практике это реализуется в виде прямоугольной пластины из полупроводникового материала, к четырем сторонам которой подключаются контакты — два входных и два выходных. По первым подается напряжение, а со вторых снимается сигнал. Все это происходит на основе команд, поступающих от электронного блока управления в конкретный момент времени.

Существует два типа разновидностей датчиков фаз — щелевые и торцевые. Они имеют разную форму, однако работают по одному и тому же принципу. Так, на поверхности распределительного вала имеется отметчик (другое название — репер), и в процессе его вращения магнит, входящий в конструкцию датчика, фиксирует его прохождение. В корпус датчика встроена система (вторичный преобразователь), преобразующая полученный сигнал в информацию, «понятную» для электронного блока управления. Торцевые датчики имеют такую конструкцию, когда на их торце имеется постоянный магнит, который и “видит” прохождение репера возле датчика. В щелевых же датчиках подразумевается использование формы буквы “П”. И соответствующий репер на диске распределительного проходит между двумя плоскостями корпуса щелевого датчика положения фаз.

В инжекторных бензиновых двигателях задающий диск и датчик фазы настраиваются таким образом, что импульс от датчика формируется и передается на ЭБУ в момент прохождения первым цилиндром его верхней мертвой точки. Таким образом обеспечивается синхронизация подачи топлива и момент подачи искры для воспламенения топливовоздушной смеси. Очевидно, что датчик фаз оказывает непосредственное влияние на работу двигателя в целом.

Признаки неисправности датчика фаз

При полном или частичном выходе датчика фаз из строя электронный блок управления в принудительном порядке переводит двигатель в режим парафазного впрыска топлива. Это означает, что момент впрыска топлива выполняется по показаниям датчика коленчатого вала. В результате этого каждая топливная форсунка выполняет впрыск топлива в два раза чаще. Таким образом обеспечивается гарантия того, что в каждом цилиндре будет образовываться топливовоздушная смесь. Однако она образовывается не в самый оптимальный момент, что приводит к падению мощности двигателя, а также перерасходу топлива (пускай и небольшому, хотя это зависит от конкретной модели двигателя

Симптомами неисправности датчика фаз является:

увеличивается расход топлива;

повышается токсичность выхлопных газов, будет ощущаться в запахе выхлопных газов, особенно если выбит катализатор;

двигатель начинает работать неустойчиво, заметнее всего на малых (холостых) оборотах;

снижается динамика разгона автомобиля, а также мощность его двигателя;

на приборной панели активируется сигнальная лампа Check Engine, а при сканировании ошибок их номера будут связаны с датчиком фаз, например, ошибка p0340;

в момент запуска двигателя в 3…4 секунд стартер крутит двигатель «в холостую», после чего мотор запускается (обусловлено это тем, что на первых секундах электронный блок управления не получает никакой информации от датчика, после чего автоматически переходит в аварийный режим, основываясь на данных, поступающих от датчика положения коленчатого вала.

Кроме вышеперечисленных признаков, часто при выходе датчика фаз из строя возникают проблемы с системой самодиагностики автомобиля. В частности, в момент запуска водитель вынужден крутить стартером несколько больше времени, нежели обычно (как правило, 6. 10 секунд, в зависимости от модели машины и установленного на ней двигателя). А в это время происходит самодиагностика электронного блока управления, что приводит к формированию соответствующих ошибок и переводу двигателя в аварийный режим работы.

Неисправности датчика фаз на авто с ГБО

Отмечается, что при работе двигателя на бензине или дизельном топливе описанные выше неприятные симптомы проявляются не так остро, поэтому зачастую многие автолюбители длительное время используют автомобили с неисправным датчиком фаз. Однако, если ваш автомобиль оборудован газобаллонным оборудованием от четвертого поколения и выше (где используется собственная «умная» электроника), то двигатель будет работать с перебоями, и комфорт от вождения машины резко снизится.

В частности, значительно возрастет расход топлива, топливовоздушная смесь может быть обедненной или, наоборот, обогащенной, значительно снизится мощность и динамика двигателя. Все это происходит из-за рассогласованности работы программного обеспечения электронного блока управления двигателем и блоком управления ГБО. Соответственно, при использовании газобаллонного оборудования датчик фаз нужно менять сразу же после выявления его поломки. Использование машины с выведенным из строя датчиком положения распределительного вала вредно в данном случае не только для двигателя, но и непосредственно для газобаллонного оборудования и его управляющей системы.

Основной причиной неисправности датчика фаз является его естественный износ, который происходит со временем для любой детали. В частности, из-за воздействия высокой температуры от двигателя и постоянной вибрации в корпусе датчика повреждаются его контакты, может размагнититься постоянный магнит, повредиться сам корпус.

Другой главной причиной — проблемы с проводкой датчика. В частности, питающие/сигнальные провода могут быть оборванными, из-за чего на датчик фаз не подается напряжение питания, либо с него не приходит сигнал по сигнальному проводу. Также возможен вариант поломки механического крепления на «фишке» (так называемое «ухо»). Реже возможен выход из строя предохранителя, отвечающего, в том числе за питание датчика фаз (у каждой конкретной машины он будет зависеть от полной электросхемы автомобиля).

Источник