Датчик положения коленчатого вала: принцип работы, устройство, неисправности, проверка

Три способа как проверить датчик коленвала

Мы поговорим с вами о том, как сделать проверку индуктивного датчика, поскольку, как было указано выше, именно такой тип наиболее распространен на современных автомобилях. Перед тем как снять датчик с его посадочного места, не забудьте обозначить метками его положение на двигателе. Это избавит вас от проблем при повторном его монтаже. Итак, переходим к рассмотрению диагностики.

Проверка сопротивления омметром

Проверка ДПКВ с помощью омметра и осциллографа

Это наиболее простой метод, однако он не дает 100% гарантии того, что такая проверка выявит неисправность. Для этой процедуры вам понадобится мультиметр, который вы должны переключить в режим измерения сопротивления (омметр). С его помощью нужно измерить сопротивление катушки индуктивности. Сделать это можно, просто прикоснувшись щупами мультиметра попарно к выводам катушки. Полярность в данном случае не имеет значения.

Как правило, значение сопротивления большинства катушек находится в пределах 500. 700 Ом. Однако точное значение лучше почитать в документации к датчику или найти в интернете. Соответственно, на мультиметре нужно устанавливать верхний предел — 2 кОм (предел может различаться у разных моделей мультиметров, главное, чтобы он был больше измеряемого и наиболее близок к нему). Если в результате замера вы получили значение, близкое к обозначенному выше, значит, с катушкой все в порядке. Однако успокаивать себя еще рано, ведь такая проверка не полная. Лучше продолжить проверку с помощью других методов.

Проверка значения индуктивности

Любая катушка в возбужденном состоянии имеет свою индуктивность. Это же касается и той, которая встроена в корпус ДПКВ. Метод проверки заключается в измерении этого значения. Для этого вам понадобится:

мегаомметр;
сетевой трансформатор;
измеритель индуктивности;
вольтметр (желательно цифровой).

Некоторые мультиметры имеют встроенную функцию измерения индуктивности. Если же у вашего прибора ее нет, то стоит воспользоваться дополнительным оборудованием. В любом случае измеренное значение индуктивности катушки ДПКВ должно находиться в пределах 200. 400 мГн (в отдельных случаях может незначительно отличаться). Если вы получили значение, которое сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что датчик неисправен.

Далее нужно измерить сопротивление изоляции между провода катушки. Для этого используют мегаомметр, установив на нем выдаваемое напряжение, равное 500 В. Процедуру замера лучше проводить 2-3 раза для получения более точных данных. Измеренное значение сопротивления изоляции не должно быть ниже 0,5 МОм. В противном случае можно констатировать нарушение изоляции в катушке (в том числе возможность появления межвиткового короткого замыкания). Это указывает на неисправность прибора. Размагничивание катушки необходимо провести с помощью сетевого трансформатора. Однако самый совершенный метод диагностики ДПКВ заключается в использовании осциллографа.

Проверка с помощью осциллографа

Осциллограмма на работающем двигателе. Красным обозначено прохождение места без зубьев

С помощью этого метода можно не только узнать контролируемые значения, но и увидеть процесс формирования сигналов. Это дает исчерпывающую информацию о состоянии и работе ДПКВ. Лучше проводить его на работающем двигателе. Однако можно и снять датчик. Для работы вам понадобится электронный осциллограф и программное обеспечение для работы с ним. Проверка со снятым датчиком проходит по следующему алгоритму:

Подсоединить щупы осциллографа к выводам катушки ДПКВ. Полярность не имеет значения.
Запустить программу для работы с осциллографом.
Взять любой металлический предмет и помахать им перед ДПКВ.
Если датчик исправен, то одновременно с этим на экране будет воспроизводиться осциллограмма, которая будет строиться по данным от датчика.

Если датчик зафиксировал перемещения металлического предмета, значит, он, скорее всего исправен. Однако точный диагноз можно поставить лишь при подключении осциллографа к датчику с работающим двигателем. Это делается просто, подключив щупы параллельно к выводам датчика. Полученная таким образом осциллограмма даст вам информацию о формирующихся сигналах.

Датчик положения коленвала индуктивного типа — несложное, однако очень важное устройство. При описанных выше признаках неисправности обязательно проведите его диагностику

Какой метод выбрать, зависит от наличия в вашем распоряжении необходимых приборов и инструментов. Советуем вам начать с простейшего метода по измерению сопротивления катушки. Если у вас нет описанных выше инструментов и приборов, то отгоните машину на СТО, где мастера проведут для вас полную диагностику.

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.

МАГНИТНЫЕ ДАТЧИКИ ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНВАЛА

Магнитный датчик сопротивления в основном представляет собой один провод, обмотанный вокруг постоянного магнита, причем каждый конец провода представляет положительный или отрицательный полюс. Когда вращающийся зуб железного реактора проходит датчик, он генерирует сигнал переменного тока (AC) для ЭБУ.

Осциллограмма датчика коленвала

На фото 4 обратите внимание, что «аналоговый» сигнал варьируется между приблизительно 0,8 положительных вольт и 0,2 отрицательных вольт. Поскольку напряжение переменного тока может отображаться в лабораторных условиях более точно, чем вольтметром, легче отслеживать напряжение, поскольку оно чередуется между положительным и отрицательным

В этом случае ЭБУ «читает» ДПКВ, когда сигнал датчика пересекает линию нулевого напряжения. Точность датчика сопротивления немного меняется из-за переключения напряжения с положительного на отрицательное в слегка разных точках вдоль «нулевой» линии. На точность датчика сопротивления может также влиять магнит датчика, притягивающий частицы черного металла из накладок сцепления или изнашиваемых деталей.

В большинстве приложений ротор цилиндра номер один слегка модифицируется, чтобы обеспечить «сигнатурную» форму сигнала, указывающую ЭБУ, когда этот цилиндр достигает ДПКВ

При диагностике датчика магнитного сопротивления очень важно помнить, что выходное напряжение или амплитуда в значительной степени зависят от воздушного зазора между наконечником датчика и реактором и скоростью вращения реактора

Особенности проверки на других авто

Что касается других авто, к примеру, ВАЗ-2109 с инжекторным двигателем, ВАЗ-2112 и ВАЗ-2114, то у них проверка проводится идентично автомобилю ВАЗ-2110.

Примечательно, что для ВАЗов при проверке на сопротивление катушки датчика коленвала, можно провести дополнительную проверку.

Но для этого мультиметр нужно перевести в режим вольтметра с пределом измерения в 200 мВ.

После подключить щупы к выводам ДПКВ и провести любым металлическим предметом, к примеру, отверткой на небольшом удалении от сердечника.

Если датчик исправен, то он отреагирует на металл, мультиметр покажет всплески напряжения на дисплее. Отсутствие этих всплесков будет указывать на неисправность элемента.

Что касается такого авто, как Reno Logan, то отличие от ВАЗа у этой машины сводится к несколько другим показаниям сопротивления катушки датчика при измерении омметром.

У исправного ДПКВ Logan нормальное сопротивление составляет 200-270 Ом.

У Daewoo Lanos показатель сопротивления катушки должен находиться в пределах 500-600 Ом.

А вот на двигателе ЗМЗ-406, устанавливаемый на автомобили «Волга» и «Газель», нормальным является сопротивление катушки в диапазоне 850-900 Ом.

Каким бы автомобилем вы не обладали, но, если на нем установлен инжекторный двигатель – значит возникновение проблем в работе мотора из-за ДПКВ вполне возможно.

Бывалые автолюбители в своем авто всегда держат запасной датчик, чтобы не быть застигнутым врасплох.

Функции датчика и угроза его поломки

Предназначение датчика положения коленчатого вала (ДПКВ) заключается в синхронизации подачи бензина и старта двигателя. Устройство отправляет сигнал на электронный блок управления, который, в свою очередь, и регулирует работу данных систем. Принцип работы приведен ниже.

Когда коленчатый вал начинает движение, между установленным регулятором и зубчиками вала появляется импульс тока. В этот момент блок управления начинает считывание импульсов и посылает сигнал о необходимости открытия форсунок. Также он подает сигнал на модуль зажигания, после чего последний посылает искру на свечки. Поскольку на диске коленчатого шкива отсутствуют два зубчика, это позволяет блоку управления определить положение верхней мертвой точки. Соответственно, таким образом он узнает, когда нужно подавать сигналы на форсунки и искру на свечи.

Как проверить ДПКВ самостоятельно – 3 разных способа

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

вольтметр, желательно цифровой;
мегаомметр;
измеритель индуктивности;
сетевой трансформатор.

Как проверить датчик положения коленвала при помощи осциллографа

Признаки неисправности

Что касается основных признаков неисправности, то они приведены ниже. Эта информация частично поможет вам определить поломку устройства.

В первую очередь, это изменения в работе двигателя и транспортного средства в целом. В частности, во время езды значительно снижаются динамические характеристики. Разумеется, в данном случае причины такой неисправности могут быть самыми разнообразными, но об этом сообщит контроллер, включив лампочку Check на приборной панели.
Во время езды авто может вести себя некорректно, в частности, обороты могут самопроизвольно как падать, так и подниматься. Это может негативно отразиться на езде в целом.
Когда мотор работает на нейтральной скорости, обороты также могут падать и изменяться. В случае с некорректно работающим датчиком это будет наблюдаться постоянно.
Когда машина едет в гору, мощность мотора будет значительно падать. Также следует отметить, что падение мощности будет сопровождаться появлением детонации.
Ну и, наконец, последний симптом заключается в невозможности запуска мотора. Это происходит в том случае, когда устройство полностью вышло из строя.

Конкретный производители

Ниже — мое субъективное мнение по датчикам, с которыми приходилось иметь дело.

«ТЕКО». Для тех, кто выбирает отечественного производителя. Эта челябинская компания существует с советских времен и в настоящее время выпускает большое разнообразие датчиков. К сожалению, по моему опыту, на их долю приходится большое количество электрических отказов. Также у них слабая механическая прочность. Надеюсь, в настоящее время фирма улучшила качество продукции. Несомненное преимущество этой компании — цена, которая может быть в 2–3 раза ниже импортных аналогов (исключение Китай). Пример применения индуктивного датчика «Теко» — рис. 4.

Рис. 4 — Пример применения индуктивного датчика «TEKO»

В данном случае активатор, который проезжает мимо датчика, сместился и поломал оригинальный датчик. Выход — был установлен датчик «Теко» с большой зоной срабатывания.

AUTONICS. Оптимальный выбор по соотношению цена/качество. Эта корейская фирма выпускает большое количество датчиков с неплохим качеством. Благодаря скромным вложениям в раскрутку бренда, цены остаются весьма приемлемыми.

На рис. 5 показан пример модернизации спаивающей головки упаковочной линии.

Рис. 5 — Пример модернизации спаивающей головки упаковочной линии

В верхней части — датчик Autonics. Ранее установили электрический концевой выключатель, как на нижней части фото. Чтобы исключить проблемы с контактами, было решено установить индуктивный датчик, с чем Autonics прекрасно справился и сбои прекратились. Завершением стала прокладка дополнительного провода питания и изготовление крепежной пластины.

OMRON. Это старый раскрученный бренд, поэтому цена на эти датчики довольно высока. Однако и качество на уровне.

На рис. 6 — датчики показывают положение механизма редуктора.

Рис. 6 — Датчик показывает положение механического редуктора.

В большинстве случаев установка датчиков раскрученных брендов нецелесообразна, поэтому они устанавливаются в оборудовании высокой ценовой категории.

ALLEN BRADLEY. Этот американский бренд, как Rolls-Royce в мире моторов. Цена весьма высока, а вот качество в конкретно взятом случае подкачало: датчик, установленный на крышке бункера сыпучего вещества, перестал работать (рис. 7).

Рис. 7 — Дитчик Allen Bradley

Оказалось, проблема в контактах разъема. Их подогнули и почистили. В данном случае при грамотной установке датчик «Теко» прекрасно бы справился. Кстати, разница в цене этих датчиков — примерно в 10 раз!

Следует сказать, что в настоящее время более 90% от общего числа индуктивных датчиков имеют замену на датчики других производителей. Редко бывают случаи, когда нужен какой-то определенный тип. Как правило, это связано с габаритами и особенностями монтажа. В пределах одного предприятия целесообразно остановить выбор на одном производителе.

Данная статья – вторая часть статьи про разновидности и принципы работы датчиков. Кто не читал – рекомендую, там очень много тонкостей разложено по полочкам.

ПОЗИЦИОННЫЕ ДАТЧИКИ

Датчики эффекта Холла обычно представляют собой трехпроводные датчики, которые выдают прямоугольный цифровой сигнал, который отправляется на ICM или ЭБУ. Смотрите фото 5.

Фото 5

Поскольку датчики с эффектом Холла производятся во многих различных конфигурациях, достаточно сказать, что датчик с эффектом Холла действует как электрический выключатель, для которого требуется внешний источник питания и заземление для формирования прямоугольной формы включения-выключения. В отличие от магнитных датчиков сопротивления, датчики Холла не зависят от скорости вращения вала для генерации сигнала.

Как все работает

Современный автомобиль оснащен значительным количеством всевозможных датчиков, основная задача которых – контроль за работой механизмов или систем.

Данные от этих датчиков передаются на электронный блок управления, который уже на основе полученной информации производит настройку работ определенных систем.

Одним из наиболее важных среди этих контрольных элементов является датчик положения коленчатого вала (ДПКВ, датчик ВМТ).

Данный датчик контролирует скорость вращения коленчатого вала двигателя.

На основе его показаний блок управления настраивает работу топливной системы и системы зажигания.

Если проще, то по показаниям ДПКВ блок управления ориентируется, сколько топлива подать в цилиндры и когда это сделать, а также в какой момент подать искру.

Поэтому, пожалуй, это единственный датчик, из-за неисправности которого может не запустится силовая установка ведь сбой в его работе приведет к нарушению работы топливной системы.

Даже если силовая установка и запустится, то работа ее будет неустойчивой, с перебоями и т. д. Поэтому этот датчик коленвала очень важен и нужно следить за его работоспособностью.

Три способа как проверить датчик коленвала

Проверка сопротивления омметром

Проверка ДПКВ с помощью омметра и осциллографа

Проверка значения индуктивности

мегаомметр;
сетевой трансформатор;
измеритель индуктивности;
вольтметр (желательно цифровой).

Проверка с помощью осциллографа

Осциллограмма на работающем двигателе. Красным обозначено прохождение места без зубьев

Подсоединить щупы осциллографа к выводам катушки ДПКВ. Полярность не имеет значения.
Запустить программу для работы с осциллографом.
Взять любой металлический предмет и помахать им перед ДПКВ.
Если датчик исправен, то одновременно с этим на экране будет воспроизводиться осциллограмма, которая будет строиться по данным от датчика.

Итоги

Замена датчика положения коленвала своими руками

Практически во всех современных источниках технической информации выход из строя датчика положения коленчатого вала (далее по тексту ДПКВ), или датчика синхронизации, причинно связывается с остановкой силового агрегата транспортного средства. Какова же причина столь серьезных последствий? Она кроется в главной функции этого устройства – синхронизации работы форсунок и системы зажигания, а нарушение работоспособности данного элемента приводит к сбоям в системе подачи топлива. И единственным решением проблемы является замена датчика положения коленвала.

Несмотря на то, что поломка датчика синхронизации не относится к часто встречающимся неисправностям, знание причин, приводящих к столь печальному итогу, принесет каждому автолюбителю несомненную практическую пользу.

Причины выхода из строя ДПКВ:

Механические повреждения и деформации корпуса датчика.
Короткое замыкание витков обмотки и, как следствие, сбой импульсной генерации сигнала, посылаемого в ЭБУ (характерно для датчиков синхронизации импульсного типа).
Деформация или обламывание зубьев шкива привода генератора.

Главным симптомом некорректной работы датчика коленвала являются самопроизвольное падение мощности силового агрегата, нарушение стабильности его работы и увеличение расхода автомобильного топлива.

Итак, неисправность определена и ее необходимо устранить. Рассмотрим процедуру замены датчика синхронизации на примере наиболее популярных среди отечественных автолюбителей автомобилей «ВАЗ 2110» и «ВАЗ 2114».

Замена датчика коленвала «ВАЗ 2110»

Для самостоятельного выполнения замены ДПКВ вам потребуются:

Торцевой гаечный ключ на «10».
Комплект щупов.
Новый датчик синхронизации.

Процесс замены датчика включает выполнение следующих мероприятий

a) Обесточиваем датчик, для чего отсоединяем клемную колодку от датчика. b) Посредством торцевого гаечного ключа на «10» откручиваем болт крепления датчика и снимаем его (датчик).c) Устанавливаем исправный датчик синхронизации на штатное место, закручиваем болт крепления и подсоединяем клемную колодку. d) Итоговым мероприятием процесса замены будет проведение контрольных замеров зазора между зубьями шкива привода генератора и сердечником датчика при помощи комплекта щупов. Величина зазора должна соответствовать следующим значениям: 1,0 + 0,41 миллиметра. Если при контрольном замере величина зазора меньше (больше) указанного значения, необходимо провести корректировку положения датчика или удалить имеющиеся загрязнения. Окончательное испытание работоспособности ДПКВ производим путем запуска силового агрегата и проверяем стабильность его работы.

Как поменять датчик коленвала на «ВАЗ 2114»

Датчик положения коленчатого вала «ВАЗ 2114» подлежит замене тогда, когда наблюдается один из следующих признаков:

Нестабильное функционирование силовой установке в режиме «холостого хода».
Потеря мощности, «провалы» в работе двигателя при разгоне.
«Плавающие», то есть самопроизвольно падающие и растущие обороты коленвала.
Возникновение детонации при разгоне или в режиме повышенной нагрузки.
Затрудненный пуск силового агрегата.

Крепление датчика положения коленчатого вала (поз.2) осуществляется посредством одного болта (поз. 1), что характерно практически для всех моделей автомобилей, произведенных на Волжском автозаводе. Следовательно, и алгоритм замены ДПКВ на «ВАЗ 2114» аналогичен алгоритму замены на «ВАЗ 2110», приведенному выше.

Тем не менее, процедура замены датчика 14-й модели имеет некоторые особенности, способные повлиять на качество конечного результата:

Перед выполнением демонтажных работ необходимо нанести метки, указывающие положение болта по отношению к датчику, самого датчика, а также маркировку электрических кабелей и контактов.
В обязательном порядке обесточьте автомобиль до начала производства демонтажно-монтажных работ.
Очистите посадочное место датчика синхронизации от загрязнений.
Крепление нового ДПКВ производите старыми болтами.
Регулировку глубины установки датчика синхронизации осуществляйте при помощи специальных шайб, входящих в комплект нового датчика.