Признаки неисправности восьми основных датчиков автомобиля

Конструкция и местонахождение измерителя

Принцип работы ДПРВ основан на эффекте Холла – датчик реагирует на приближение металлической массы, изменяя напряжение на сигнальном проводе. По конструкции прибор похож на другой элемент – определитель положения коленчатого вала. Внутри пластикового корпуса находится катушка, куда постоянно подводится напряжение бортовой сети 12 В.

Измеритель устанавливается на головке цилиндров двигателя в непосредственной близости от распределительного вала. Последний оснащается специальной пластиной либо шестеренкой, чье вращение воздействует на ДПРВ. Алгоритм работы выглядит так:

1. После включения зажигания и пуска мотора на датчик подается напряжение питания 12 В. Через третий сигнальный провод элемент отдает контроллеру напряжение величиной 90–95%!о(MISSING)т исходного.
2. Когда выступ на вращающейся детали распредвала проходит рядом с корпусом ДПРВ, напряжение на сигнальном контакте падает до 0,2–0,4 вольта в зависимости от конструкции прибора и модели транспортного средства.
3. По моментам падения напряжения электронный блок четко «видит» фазы газораспределения, своевременно подает топливную смесь в цилиндры двигателя и направляет искровой разряд к нужной свече зажигания.

Когда измеритель неисправен, электроника не способна контролировать работу газораспределительного механизма. В подобных случаях блок управления уходит в ошибку и ориентируется на сигналы остальных измерителей. Искрообразование и топливоподача корректируется согласно заложенной программе, что сказывается на работе силового агрегата.

Принцип работы датчика и виды

В датчике используется активный элемент Холла, располагающийся между специальными зубцами вала и постоянным магнитом. При прохождении зубца на элементе Холла под действием магнитного поля появляется электродвижущая сила. Вращение вала генерирует постоянные импульсы, которые усиливаются и передаются в электронный блок управления транспортным средством. Система, благодаря данным отдатчика, выбирает подходящий момент для впрыска и воспламенения топливной смеси.Промышленность изготавливает три основных типа подобных датчиков:

• Магнитные (индуктивного типа). Используют магнитное поле и прохождение через него металлического зубца (маркера). Как правило, изделия имеют только два контакта.
• Датчики Холла. Регистрируют смену магнитного поля вокруг датчика. Конструктивно имеют 3 контакта.
• Оптические. Имеют в конструкции фотоэлемент, который регистрирует присутствие или отсутствие луча света.

В большинстве автомобилей стоят датчики первых двух типов. Последние (оптические) используются крайне редко. Теперь вы знаете, что главная функция подобного устройства – фиксация фаз впрыска топливной смеси для цилиндров.

Где находится датчик

Чтобы проверить правильность подключения датчика, а также произвести замену устройства, необходимо знать, где находится этот элемент управляющей системы ГРМ.

Эти детали располагаются в двигателях с 8 и 16 клапанам по-разному, например:

• На машинах, которые оснащаются 8-клапанными двигателями, датчики распредвала находятся на торцевой части блока головки цилиндров со стороны коробки передач.
• Если на автомобиль устанавливается мотор 16 клапанов, то это устройство также находится на ГБЦ, но только со стороны шестерней распределительного механизма.

Если датчик неисправен, то его следует заменить. Чтобы не приобретать напрасно новое устройство, следует знать основные симптомы, которые могут указывать на наличие проблем с этой деталью.

Видео — Замена датчика распредвала

Датчик положения распредвала — замена Pan Zmitser #борода

Конструкция и электромагнитные характеристики ДПРВ, которые применяют на российских автомобилях и иномарках, аналогичны, поэтому вместо дорогих оригинальных датчиков можно использовать подходящие по размеру российские. На работе мотора это никак не скажется. Не забудьте проверить, совпадает ли длина катушки оригинального и российского датчиков. Если российский длинней, можно использовать прокладки из паронита необходимой толщины. Если же российский датчик короче, то при прохождении репера мимо него, изменение напряжения будет меньше ожидаемого, что может сказаться на работе двигателя. При установке положение датчика невозможно перепутать, потому что отверстия под катушку индуктивности и болт крепления сильно отличаются по диаметру. Очистите посадочное место датчика с помощью тряпки, вставьте датчик и закрутите болт крепления. Момент затяжки 10 – 15 Ньютон на метр. Не перетягивайте болт, это может привести к повреждению корпуса датчика, слизыванию резьбы или граней головки. 

Что такое ДПРВ (датчик положения распределительного вала)?

Головка блока цилиндров силового агрегата содержит 1-2 распределительных вала. Они оснащены специальными лопастями, отвечающими за управление впускными и выпускными клапанами. Также в блоке установлен коленчатый вал, который приводит в движение распредвал посредством шестерней, ремня привода газораспределительного механизма (ГРМ) или цепи ГРМ.

Для определения рабочего цилиндра ЭБУ двигателя анализирует положение поворота распредвала по отношению к текущей позиции коленвала. Именно эту информацию сообщает ДПРВ. Блок управления использует полученные данные для коррекции работы топливных форсунок и искрообразования. А это значит, что от работоспособности датчика распредвала зависит экономия топлива, эффективность работы мотора и уровень вредных выбросов.

Индуктивный датчик вырабатывает сигнал переменного тока, его легко идентифицировать по двум проводам. А вот датчику Холла для создания сигнала необходимо дополнительное питание, поэтому к нему идёт ещё один провод (всего три).

Важно! Датчик положения распредвала функционирует в гармонии с датчиком положения коленвала

Используемые типы датчиков

Применяются следующие типы устройств:

• магнитного типа;
• действующий на основе применения эффекта Холла.

Важно заметить, что их тип и количество зависят от марки машины. На некоторых из них могут применяться большее количество таких устройств

На некоторых автомобилях может присутствовать больше одного распредвала, причем для каждого из них необходим такой датчик. Проверять необходимо все его экземпляры.

В некоторых автомобилях применяется система, предназначенная для управления фазами работы цилиндров двигателя. При этом контролируются:

• Время для открытия или закрытия клапанов.
• Длительность периода, в течение которого клапаны открыты.
• Насколько сильно они сдвигаются при этом.

Где находится датчик распределительного вала (ДПРВ)

Расположение на разных двигателях по-разному, в основном, датчик определяющий угловое положение распредвала монтируется рядом с головкой блока цилиндров. Также, в зависимости от марки и модели автомобиля, может находиться как справа, так и слева. Датчик по размеру небольшой, поэтому его надо поискать. Он может быть и в защищенных частях электропроводки. ДПРВ может также монтировать на задней части двигателя. А у некоторых производителей автомобилей, таких как Дженерал Моторс, для такого датчика предусмотрены специальные отсеки.

Как работает датчик распредвала

ДПРВ по принципу работы классифицируются на 3 вида:

• магнитный дпрв;
• оптический дпрв;
• дпрв Холла.

Магнитный датчик положения распредвала или индукционный работает из-за того, что металлический зубчик постоянно двигается в магнитном поле. Такой датчик имеет два вывода.

Принцип работы оптического датчика работает благодаря излучаемому источником лучика света, который отслеживается и фиксируется приемом и прерыванием фотоэлементом.

Датчик на эффекте Холла отслеживает изменения магнитного поля вокруг себя. ДПРВ на эффекте Холла имеют три вывода. Эффект Холла также называется холловским напряжением.

Самые редко используемые датчики положения распределительного вала — это оптические. Не удивляйтесь, если в автомобиле больше одного или даже двух ДПРВ датчиков, такое тоже возможно.

Принцип работы холловского датчика заключается в том, что он фиксирует изменения напряжения, которое пересекает его магнитное поле. В строении датчика есть пистонный магнит и полупроводниковый элемент, которое и фиксирует изменения напряжения. Если магнитное поле не изменяется, то датчик никаких изменений не будет фиксировать. Магнитное поле будет изменять только, если будет какой-либо металлический элемент в этой среде. Насечки или зубцы на распредвале как раз являются металлическими элементами, которые изменяют магнитное поле.

Как было уже упомянуто выше, что ДПРВ называют также датчиком фаз. Такое название получилось от того, что датчик фиксирует цилиндрические фазы впуска и выпуска.

Как проверить исправность и заменить датчик положения распредвала

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Сегодняшняя тема посвящена небольшой по размеру детали, которая своей неисправностью может доставить вам неприятные минуты и неравномерно работающий двигатель автомобиля.

Рассмотрим роль, которую играет датчик положения распредвала (кулачкового вала), причины и признаки его неисправности, и, естественно, как производится замена датчика распредвала своими руками.

При том, что принцип действия датчика распредвала практически одинаков, место его размещения зависит от типа и модели двигателя. Поэтому, самостоятельную проверку неисправностей и замену датчика, начинайте с мануалом в руках.

Что собой представляет датчик распредвала

Датчик положения распредвала

Датчик положения распредвала выполняет задачу по определению углового положения ГРМ, соответственно положению коленвала двигателя. Система управления двигателем, получая информацию от датчика кулачкового (распределительного) вала, производит впрыском топлива и зажиганием.

В основу работы датчика распредвала положен принцип датчика Холла. Именно поэтому, датчик фазы распредвала иногда называют датчиком Холла.

Действие датчика Холла основано на измерении направления движения (изменении напряжения) носителями заряда. Изменение фиксируется в момент пересечения полупроводником магнитного поля. Постоянный магнит, размещенный в датчике, и создаёт это магнитное поле.

Металлический зуб (репер) размещенный на зубчатом колесе распредвала (либо на задающем диске) производит замыкание магнитного зазора. И, когда репер проходит мимо датчика распредвала, вызывает в датчике импульс напряжения, который затем передается в электронный блок управления.

Импульсы напряжения подаются в разное время. ЭБУ распознает положение поршня первого цилиндра двигателя в ВМТ (верхней мертвой точке) такта сжатия, и обеспечивает впрыск и зажигание топливной смеси.

У двигателей, имеющих систему изменения фаз газораспределения, датчики установлены на распредвалах впускных и выпускных клапанов.

Датчик фазы распредвала на дизельном двигателе измеряет положение поршней каждого цилиндра в ВМТ такта сжатия.

Как проверить датчик распредвала

При возникновении датчика Холла мы получаем сигнал от индикатора неисправности. Следует отметить, что функционально датчик распредвала связан с датчиком коленвала. И во время движения при возникновении неисправности датчика распредвала, система управления считывает информацию от датчика частоты вращения коленвала. Двигатель даже в состоянии повторно запуститься после остановки. Проверка датчика распредвала, основывается на знаниях водителя характерных неисправностей и их признаков. И после выявления, логичное действие: замена датчика распредвала.

Каковы характерные причины неисправности датчика распредвала

• зубчатый диск импульсного датчика поломался,
• произошел разрыв ушек крепления, датчик сместился,
• короткие замыкания внутренней схемы датчика,
• повышение температуры двигателя.

Типичные признаки неисправности датчика Холла

• работа ЭБУ двигателя происходит в аварийном режиме,
• заметно повышается расход топлива,
• контрольная лампочка работы двигателя на панели, загорается,
• происходит регистрация кода неисправности.

Естественно, поиск неисправности датчика, вы не сможете определить «на глаз». Для этого придется обращаться в автосервис для тестирования. Проверка приёма сигнала с датчика осуществляется при помощи осциллографа. Во время тестирования памяти будет показан полный перечень неисправностей.

Визуально вы можете лишь проверить наличие внешних механических повреждений датчика, провести очистку головки датчика, проверить электрическую цепь: на предмет обрыва, правильности подключения разъемов соединения.

Замена датчика распредвала – задача вполне выполнимая своими руками. Перед покупкой нового датчика и его замене, используйте рекомендации производителя автомобиля из мануала, используйте только те параметры, которые указывает производитель.

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:

1. Взять мультиметр и переключить его в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 В (зависит от конкретной модели мультиметра).
2. Отсоединить «фишку» от датчика, отщелкнув фиксатор.
3. Демонтировать датчик из его посадочного места.
4. 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.
5. 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).
6. Далее нужно подсоединить датчики для проверки по приведенным на рисунке схемам.
7. Подать на датчик напряжение 13,5±0,5В (хотя допускается и меньшее, например, 12…12,5 Вольта от аккумулятора).
8. 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.
9. 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).
10. 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.

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 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.

Методы диагностики

Проверить работоспособность индуктивного датчика и моделей Холла можно схожими методами. Необходимо использовать обычный мультиметр, чтобы замерять напряжение. Предварительно выполните следующие действия:

• Проверьте подключение ДПРВ к информационным проводам. Должны быть подключены провода +12 вольт и «масса». Где они находятся, можете посмотреть в документации к датчикам.
• Если эти контакты верно подсоединены, запустите мотор, а затем непременно проверьте формирование импульсов. Если имеется осциллограф, рекомендуем использовать именно его.
• Снимите с датчика сигнальные провода. Убедитесь в отсутствие влаги. При необходимости почистите соединения от налета, удалите влагу и качественно высушите контакты.
• Проверьте целостность изоляционного слоя. Часто он повреждается из-за высоких температур, которые создаются двигателем.
• Рекомендуем измерить сопротивление изоляции индуктивного датчика. Параметр должен лежать в пределах от 0,5 до 1 кОм. Перед измерением обязательно уточните этот параметр в руководстве к вашему автомобилю.

Также датчик Холла проверяется мультимтером в режиме измерения постоянного напряжения. Включите зажигание, а затем проведите замер между проводом «массы» и общей «массой» авто. Должно показать 0 вольт. Напряжение между общей «массой» и питанием устройства в исправном состоянии составляет примерно 11-12 вольт. Подсоедините «массу» и сигнальный контакт к мультиметру и проведите рядом с чувствительным контактом какой-либо предмет из металла. Если показания прибора не изменятся, датчик однозначно вышел из строя. Для двухконтактных датчиков на мультиметре необходимо выставлять измерение переменного напряжения, а для моделей с тремя контактами – постоянного. При наличии соответствующего инструмента произвести диагностику не представляет проблем. Сделать это можно за 10-15 минут в гаражных условиях.