Возможные причины неисправности
Катушка индуктивности ДПКВ намотана очень тонким проводом (до 0,02 миллиметров), она может содержать до нескольких тысяч витков. Основные факторы, влияющие на работоспособность датчика коленвала:
1. Повышение его температуры по мере прогревания двигателя.
Увеличение геометрических размеров катушки ДПКВ при нагревании может привести к обрыву тонких проводов обмотки. При остывании датчика размеры уменьшаются, и контакты вновь восстанавливаются.
Видео — ДПКВ перестает работать при нагреве до 70 градусов:
Таким образом, при холодном двигателе он работает, при нагревании перестает работать, затем по мере остывания двигателя вновь восстанавливается работоспособность.
2. Межвитковые замыкания обмотки катушки индуктивности.
Катушка намотана очень тонким проводом в лаковой изоляции. При эксплуатации автомобиля корпус датчика коррозирует, в нем появляются микротрещины, через которые внутрь попадает влага, разрушающая лаковую изоляцию. Это может привести к межвитковому замыканию. В таком случае сопротивление не изменится, а добротность значительно упадет, что приведет к потере сигнала.
3. Обрыв обмотки ДПКВ.
Такая неисправность возникает в результате большой внутренней коррозии либо неисправности схемы подключения.
4. Неисправность электрической схемы усилителя-компаратора.
Может возникнуть в результате перепадов напряжения бортовой сети автомобиля, естественного износа.
Устройство датчика коленвала
- Коленчатый вал
- это деталь (или узел в случае составного вала) сложной формы, он состоит из колен, содержащих коренные и шатунные шейки, соединяющие щеки, носок хвостовик и противовесы. Является неотъемлемой частью кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Основная функция детали заключается в преобразовании усилий полученных от шатунов в крутящий момент.
- Датчик положения коленвала (ДПКВ)
- это датчик считывающий электромагнитные импульсы со шкива коленвала и отдающий их бортовому компьютеру. От дпкв зависит синхронизация работы системы зажигания и топливных форсунок.
На сегодняшний день в автомобильной промышленности существует 3 типа ДПКВ: оптические, индукционные и на основе эффекта Холла. В данной статье расскажем вам как проверить датчик коленвала, на примере самого популярного индукционного типа.
- Индукционный — состоит из намагниченного сердечника поверх которого намотана медная проволока. Конец катушки располагается максимально близко к коленвалу, для замера скорости его вращения и изменений напряжения;
- Оптический — в основе лежит светодиод излучающий света и приемник который фиксирует момент исчезновения и появления света. Когда луч света прерывается, во время попадания на контрольный зуб, приемник это фиксирует и передает данные в ЭБУ;
- Датчик Холла — на коленчатом валу находится магнит, при прохождении мимо датчика в последнем возникает постоянный ток, данные фиксируются и отправляются в ЭБУ.
Индукционный1) обмотка 2) корпус 3) магнит 4) уплотнитель 5) провод 6) крепление 7) магнитопровод 8) диск синхронизацииОптический
Вне зависимости от типа, любой датчик ДПКВ предназначен для передачи в ЭБУ 2 параметров.
- момент прохождения поршней через верхнюю мертвую точку и нижнюю мертвую точку;
- замер положения коленвала.
Полученные данные отправляются в ЭБУ, после чего происходит корректировка следующих показателей.
- Угол поворота распредвала;
- угол опережения зажигания;
- объем подачи топливной смеси;
- Работа клапана адсорбера.
В зависимости от технической сложности двигателя задачи для ЭБУ могут кардинально разниться, однако ни один из существующих в данный момент блоков управления не способен работать без датчика коленвала!
Если датчик коленчатого вала неисправен, в работе ДВС могут быть сбои в виде: запоздания искрообразования, опережения угла зажигания, обедненной топливовоздушной смеси, все это ведет к нестабильной работе двигателя или вовсе его отказу запускаться.
Признаки неисправности датчика коленвала
В зависимости от года выпуска автомобиля, технической сложности двигателя и электроники симптомы одной неисправности могут проявляться по разному. Бывают ситуации, когда все признаки указывают на определенную поломку, в итоге замене подлежит совершенно другой узел. Мы постарались максимально подробно описать все признаки неисправности датчика коленвала, что бы вы могли максимально точно определить поломку.
- Симптом №1 Снижение динамических характеристик;
- Симптом №2 Провалы при интенсивном ускорении;
- Симптом №3 Детонация при интенсивном ускорении «из за топливовоздушной смеси»;
- Симптом №4 Во время движения обороты могут самопроизвольно меняться;
- Симптом №5 Нестабильный холостой ход;
- Симптом №6 Появление ошибки на приборной панели «например ошибка №53»;
- Симптом №7 Все пункты прогрессируют;
- Симптом №8 Датчик коленвала полностью выходит из строя, двигатель завести не получится.
Как правило признаки неисправности не единичны, они комбинируются и быстро прогрессируют. Пункты №1, №2 и №3 как правило возникают в один момент с появлением ошибки, в дальнейшем появляются нестабильные обороты как на холостом ходу так и во время движения.
Признаки неисправности ДПКВ
Как правило, индуктивный ДПКВ одномоментно не выходит из строя. Окончательной поломке предшествует ряд симптомов:
1. Автомобиль на скорости начинает дергаться, как будто в нем заканчивается бензин (топливо) или пропадает зажигание.
2. Классическая неисправность – автомобиль прекрасно заводится «на холодную», едет минут двадцать. Затем двигатель внезапно глохнет, попытки запуска безуспешны. Следует походить вокруг автомобиля минут двадцать, дать ему остыть, двигатель снова запускается и определенное время на нем еще можно проехать. Затем ситуация повторяется. В этом случае есть даже особая рекомендация (!) для водителей: чтобы добраться до места стоянки, необходимо набросить смоченную холодной водой тряпку на датчик коленвала.
3. Двигатель глохнет после попадания авто в лужу, плохо заводится в сырую погоду.
4. Автомобиль заводится через раз, наконец, перестает заводиться вообще.
Устройство и расположение датчика положения коленвала
Датчик коленчатого вала расположен на специальном выносном кронштейне, подводящем его к специально приваренному к шкиву диску с зубьями и нулевой меткой. Если смотреть в автомобиль спереди, то он будет располагаться слева со стороны генераторы, и закрыт пластиковым защитным кожухом. На кронштейне зафиксирован винтом М10 или иным крепежом. Для подключения к блоку управления имеется встроенный разъем, который достаточно герметично закрывает контактные соединения. Распиновка ДПКВ у всех производителей идентична. Если взять в руки вилку с датчика ключом вверх, то нумерация у него слева направо «1, 2, 3»:
- Вывод «1» — питания +12 В.
- Вывод «3» — корпус 0В.
- Вывод «2» — сигнал на ЭБУ.
За что отвечает датчик
Датчик коленвала предназначен для отслеживания скорости вращения и определения позиции поршней в цилиндрах. Он фиксирует зубья на задающем диске и относительно них производит программный расчет тактов работы системы впрыска и поджига. Существует две модификации датчика положения вала:
- с задающим диском индуктивный;
- с датчиком холла, а ответная контрольная часть выполнена в виде кольца с дорожками на разном уровне;
- оптический.
Принцип работы датчика положения коленвала
Частота коленчатого вала прямо пропорциональна количеству импульсов, которые считал датчик и тут же передал их в ЭБУ. Работает он следующим образом:
- Внутри имеется электронная схема с измерительной катушкой и разорванным сердечником.
- Когда задающий диск поворачивается, то каждый зуб оказывается на достаточном расстоянии для срабатывания сенсора.
- В результате получается импульс, который по проводам передается в блок.
- Кроме вена с зубьями на диске также будет нулевая отметка, соответствующая мертвой точке, а в датчике имеется еще одна катушка, расположенная под основной счетной.
Важное значение имеет зазор датчика коленвала. Он зависит, собственно, от типа установленного сенсора и может быть в разных пределах от 0,5 до 1,5 мм
Иногда и при первой установке требуется производить точное выставление ДПКВ. Выполняется это путем подкладывания шайб под кронштейн.
Датчик коленвала с датчиком холла
Принцип работы датчика холла основан на магнетизме. Имеется элемент Холла, а на синхронизирующем диске закреплен постоянный магнит. Когда магнит надвигается на сенсор, то формируется прямоугольный импульс. Особенность его состоит в том, что ответная часть может быть очень тонкой в отличие от индуктивного датчика, поэтому с таким устройством контроля блок получает более точную информацию о положении вала.
Оптический датчик ВМТ
Оптический датчик состоит из источника светового луча, который светит постоянно. Когда напротив него появляется преграда, он прерывается. В результате формируется импульс. Такой тип датчика нуждается в более тщательном контроле места установки, так как любая грязь может стать причиной ложного срабатывания.
Индуктивный датчик синхронизации
Еще одним типом ДПКВ является индуктивный сенсор. В нем имеется катушка индуктивности и полузамкнутый сердечник. Когда перед его контрольной частью на заданном расстоянии появляется металлический предмет, происходит замыкание магнитного потока и формируется импульс. Сенсор выполнен в герметичном корпусе, поэтому он не боится влаги и внешних загрязнений. Наибольшую популярность именно этот тип датчика, так как он проще в производстве и стоит дешевле. Для подключения требуется всего 3 провода.
Как проверить ДПКВ самостоятельно – 3 разных способа
Перед тем как приступать к проверке датчика синхронизации приборами, необходимо отметить на двигателе его начальное положение. Сняв электронное устройство, осмотрите его на наличие внешних повреждений. Если датчик загрязнен, необходимо его очистить, в том числе и удалить коррозию с контактов, если таковая имеется, при помощи бензина или спирта. При отсутствии внешних повреждений датчика, можно приступать к его диагностике при помощи приборов.
Как проверить датчик положения коленвала Омметром
Для того, чтобы проверить датчик коленвала Омметром необходимо выполнить следующий порядок действий:
- Первое, что нужно сделать – осмотреть устройство, пока оно установлено на авто, а точнее – проверить наличие зазора между ним и диском синхронизации. Вполне возможно зазора там нет из-за того, что на датчик или диск налипла грязь, которая и привела к нарушению.
- Если с зазором все в порядке, до демонтируем устройство с авто.
- Следующий этап – оценка внешнего состояния. Корпус датчика должен быть целым, без следов повреждения, сердечник – чистым, а контактные выводы – без следов окисления, а провода не иметь повреждений.
- Если на ДПКВ видны внешние загрязнения, то можно его перед проверкой промыть (для этого использовать только чистый бензин или спирт), а также надфилем зачистить контакты.
- После очистки, промывки и сушки можно приступать к замерам. Для этого переводим мультиметр в режим омметра и щупами присоединяемся к контактам датчика.
- При замере исправный ДПКВ должен показать сопротивление в диапазоне 550-570 Ом.
Проверка показателей индуктивности датчика коленвала
Проверка показателей индуктивности датчика положения коленвала более сложный метод. Для этого вам понадобится:
- вольтметр, желательно цифровой;
- мегаомметр;
- измеритель индуктивности;
- сетевой трансформатор.
Для корректности показателей при измерении датчика, рекомендуемая температура воздуха 20-22 0 С. 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)
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).
Как проверить датчик положения коленвала при помощи осциллографа
Цифровой осциллограф позволяет эффективно отслеживать и находить неисправности в датчиках системы впрыска. Сейчас мы подробно расскажем о проверке датчика коленвала при помощи осциллограммы:
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) самый главный в системе впрыска, по нему осуществляется синхронизация работы электронного блока управления двигателем. Сигнал вазовского дпкв представляет собой серию повторяющихся электрических импульсов напряжения, генерируемых датчиком при вращении коленчатого вала.
Задающий диск представляет собой зубчатое колесо 60-2, т.е. 58 равноудаленных зубцов и два отсутствующих для синхронизации. При вращении задающего диска вместе с коленчатым валом впадины изменяют магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке. Осциллограмма индуктивного ДПКВ имеет следующий вид:
Здесь стоит обратить внимание на амплитуду сигнала и форму импульсов. Если витки в обмотке датчика будут короткозамкнуты, то амплитуда сигнала будет снижена
Также по осциллограмме легко вычислить биение задающего диска и повреждение зубцов. На некоторых иномарках в качестве ДПКВ используется датчик Холла, вырабатывающий прямоугольные импульсы.
А вот так синхронно работают датчики положения коленчатого и распределительного валов двигателей Nissan. По нарастающим фронтам сигналов можно определить смещение валов относительно друг друга.
Способы проверки в гаражных условиях
Когда двигатель вашего автомобиля резко «умер», необходимо снять датчик и произвести диагностику, описанную ниже. Если же мотор продолжает работать с признаками нестабильности, выполните такие манипуляции:
Хорошенько очистите корпус прибора ветошью, смоченной органическим растворителем, – уайт-спиритом, скипидаром либо другим обезжиривателем
Особое внимание уделите торцу, обращенному в сторону зубчатого шкива. Убедитесь в надежности крепления
Из-за открутившегося винта датчик может отодвинуться от металлических зубьев, в результате зазор увеличится, а вырабатываемый импульс ослабеет. Прочистите контакты разъема от окисления. Осмотрите проводку на предмет оплавления либо перелома.
Если перечисленные действия не дают результата, производится демонтаж и проверка датчика коленвала мультиметром в 2 этапа. На первом измеряется сопротивление между клеммами прибора, что позволяет убедиться в целостности индукционной обмотки. Почистите контакты, включите омметр и проверьте сопротивление между ними. Нормальные показания лежат в диапазоне 500–700 Ом, при замыкании витков получите нулевое или пониженное значение, при обрыве – бесконечность.
На втором этапе испытывается работоспособность элемента согласно пошаговой инструкции:
- Переведите мультиметр в режим измерения напряжения, максимальный порог – 200 милливольт.
- Надежно прикрепите провода к контактам колодки датчика (например, зажимами типа «крокодил»).
- Возьмите любой металлический инструмент – гаечный ключ, большую отвертку или что-то подобное. Резко прикладывайте и отрывайте его от магнитного сердечника элемента, придерживая корпус рукой. Вольтметр должен показать скачки напряжения.
Дальнейшие действия такие: поломанный измеритель оборотов коленвала меняется на новый, ремонту деталь не подлежит. Исправный датчик устанавливается обратно с соблюдением зазора, поиск неисправности продолжается в другом месте.
Несколько слов о том, как проверить датчик коленвала в пути, когда нет мультиметра и других диагностических приборов. Понадобится 2 провода и светодиодная лампочка от любого автомобильного светильника (например, салонного). Для удобства открутите элемент и подсоедините лампу к разъему, затем подносите к магниту гаечный ключ, как описывалось выше. Исправный датчик заставит светодиод вспыхивать.
ДПКВ является одним из самых важных датчиков автомобиля, т.к. без него авто просто на просто не заведётся.
Напомню, что Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)-передают полученный импульс тока контроллёру, который в свою очередь регулирует работу двигателя. Более подробно ДПКВ читайте в статье: ДПКВ на ВАЗ. Принцип работы, признаки неисправности.
Датчик представляет из себя простейший механизм, поэтому ломаться там нечему. Но тем не менее, ничего вечного не бывает, и датчик выходит из строя.
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.
Как проверить ДПКВ
Существуют четыре метода проверки, которые позволяют определить состояние ДПКВ и шестеренки, а также их влияние на работу инжектора. Для каждого из методов необходимо свое оборудование, а также различается точность проверки. На переднеприводных автомобилях с поперечным расположением мотора для проверки ДПКВ потребуется снять колесо со стороны датчика. На переднеприводных с продольным расположением двигателя, а также на заднеприводных проверку выполняют либо сверху, через подкапотное пространство, либо снизу. Во втором случае потребуется поднять перед автомобиля. О том, как это сделать безопасно, читайте в статье (замена и восстановление амортизаторов).
Визуальный метод
Для него необходимо очистить ДПКВ, место установки и сигнальную шестерню. После чего отметить положение датчика и демонтировать его. После демонтажа датчик отмывают и протирают чистой тряпкой, смоченной спиртом или бензином. Очистив ДПКВ, его осматривают в поисках трещин, царапин, вмятин и других повреждений. При обнаружении любых повреждений датчик необходимо заменить.
Проверка с помощью тестера
Такая проверка позволяет оценить примерное состояние датчика, но не учитывает влияние шестеренки и других факторов. Для проверки снимите и очистите датчик, как описано выше, после чего тестером измерьте сопротивление. В зависимости от модели ДПКВ сопротивление обмотки исправного датчика от 600 до 900 Ом. Но такая проверка не определяет межвитковое замыкание, разве что замкнутыми оказалось не меньше четверти рядов обмотки. После этого подключите тестер в режиме милливольтметра к выходам датчика и несколько раз проведите стальной отверткой рядом с сердечником. Исправный датчик покажет всплески напряжения до 0,1 – 0,3 вольта (зависит от модели, массы отвертки и скорости ее движения).
Проверка с помощью измерителя индуктивности
Нередко режим измерения индуктивности встречается на цифровых тестерах (мультиметрах). Если такого тестера нет, необходимо приобрести любой измеритель индуктивности с точностью до 10 миллиГенри (мГн). В зависимости от модели нормальная индуктивность составляет 200 – 400 мГн.
Проверка с помощью осциллографа
Для проверки вам понадобится цифровой осциллограф с автоматической регулировкой напряжения и частоты и входным сопротивлением не меньше 100 кОм или цифровой сканер для инжекторных автомобилей, с режимом визуальной индикации. Подключите «землю» осциллографа к кузову автомобиля или минусовой клемме аккумулятора, а сигнальный вход к любому выводу ДПКВ. Включите зажигание и заведите двигатель. Наблюдайте за работой датчика с помощью осциллографа. При увеличении оборотов двигателя должно возрастать и напряжение на выходе ДПКВ. На 4 – 5 тысячах оборотов напряжение должно превысить 200 вольт.
Внимательно отслеживайте показания осциллографа, на один оборот коленчатого вала должен быть лишь один провал, соответствующий ВМТ первого цилиндра. При изменении скорости вращения двигателя осциллограф будет приспосабливаться, изменяя режим входного напряжения, но при работе на одинаковых оборотах отклонение в значении напряжения не должно превышать 5 процентов. Более серьезное отклонение говорит о намагниченности сигнальной шестеренки. Два или более провалов на одном такте говорят о том, что шестеренка потеряла один или несколько зубцов. Постоянно меняющиеся в пределах 10 – 15 процентов показания напряжения говорят о том, что датчик плохо закреплен и вибрирует или присутствует биение сигнальной шестерни коленчатого вала.
Замена детали
На самом деле сложного в замене датчика ничего нет. Поэтому, если Вы уверены в том, что виновник неисправности все-таки датчик, и решили самостоятельно его заменить, то Вам необходимо иметь под рукой мультиметр.
Первое, что стоит сделать при демонтаже датчика, это внимательно осмотреть на предмет механический повреждений его разъем
Корпус разъема не должен иметь вмятин и повреждений.
Также стоит обратить внимание на провод и вилку разъёма. Если визуальный осмотр не выявил явных признаков, значит необходимо протестировать датчик на внутренние неисправности.
Для этого необходимо подключить к разъему датчика мультиметр и проверить сопротивление
Неповрежденная обмотка имеет сопротивление от 500 до 800 Ом. Нарушение целостности обмотки, как правило, дает показания минимального сопротивления.
Другой способ диагностики датчика заключается в скачках напряжения на разъеме мультиметра, которые наблюдаются в случае контакта намагниченного сердечника датчика и металлического предмета.
