Устройство и принцип работы датчика положения коленвала

Принцип работы датчика коленвала

Задача ДПКВ заключается в образовании индуктивных сигналов. Это делается тремя методами, их суть одна. Проходящие рядом с датчиком зубья шкива коленвала создают импульсы тока. Ориентируясь на это, прибор фиксирует каждый поворот вала и обеспечивает синхронизацию работы топливных форсунок и зажигания в системе.

Российские автомобили, на которых стоит индуктивный ДПКВ:

• «Гранта».
• «Калина».
• «Шевроле Нива».
• «Газель Бизнес».
• «Шевроле Лачетти».
• «Чери Амулет».
• «Ленд Ровер Фрилендер.
• «Дэу Матиз».
• «Фольксваген Кадди».
• ВАЗ 2110.
• ВАЗ 2111.
• ВАЗ 2112.
• ВАЗ 2115.
• ВАЗ 2107.
• Volvo.
• Nissan.

ДПКВ управляет и другими системами и механизмами, функционирование которых так или иначе зависит от положения и частоты вращения вала. В том числе от него зависит, как будет работать распредвал или коробка-автомат (АКПП).

Угловые импульсы возникают благодаря синхронной работе датчика и диска синхронизации. Последний устроен таким образом, чтобы передавать данные о скорости вращения и положении коленвала в конкретный момент времени. Как правило, применяются диски 60-2 (58 зубцов, пропуск в 2 зубца). Показатели работы коленвала измеряются благодаря отсутствующим зубцам.

Функциональное предназначение

На сенсор, фиксирующий позицию коленвала, возложено выполнение двух главных задач:

• Фиксирование моментов прохождения поршнями ВМТ и НМТ.
• Измерение углового положения коленвала.

На основе сведений, которые отправляет ДПКВ, ЭБУ корректирует ряд параметров:

• Время срабатывания форсунок для дозированной подачи топлива.
• Когда включать подачу топлива.
• Моменты срабатывания свечей зажигания.
• Продолжительность работы клапана адсорбера, включая время его включения.
• Регулировка угла поворота распредвала.

Современные двигатели с конструктивной точки зрения претерпели не так много изменений. Ключевой период — переход от карбюраторной системы на инжекторную, которая получила признание большинства специалистов. Дальнейшее развитие заключается в усовершенствовании текущих узлов, и возможное применение новых устройств.

Сложность силовых установок с каждым разом только повышается для извлечения выгоды и минимизации ущерба окружающей среде. Исходя из этого список задач «мозга» любого автомобиля (так зовется сам компьютер или ЭБУ) растет. Но если сенсор не будет передавать необходимые сведения, работоспособность двигателя изменяются не в лучшую сторону.

Как устроен сенсор

До того, как перейти к рассмотрению методик, как проверить датчик коленвала тестером, стоит изучить его устройство. Конструктивно это сердечник, изготовленный из стали, который обматывает медный провод. Все это помещается в корпус из пластика. Вся проводка изолируется друг от друга при помощи компаундной смолы.

Для выполнения задачи шкив коленвала оборудуется специальным маркерным диском, где имеется своего рода метка — обычно на нем 60 зубьев, но двух нет, следовательно, их уже 58. Они равноудалены друг от друга ровно на 6°. Как раз пустой промежуток, образованный отсутствующими зубцами, должен фиксироваться сенсором.

И как раз, таким образом, система зажигания синхронизируется с подачей питания в двигателе. Это позволяет сформировать топливовоздушную смесь с нужным соотношением топлива и воздуха (1:14,7) для ее полного сгорания.

Типы сенсоров и принцип работы

Существует несколько их разновидностей, однако фиксация промежутка производится по общей методике. Собственно сами они могут быть такими:

• Индукционные
• Оптические
• Датчики Холла.

Работа индукционного сенсора основывается на явлении электромагнитной индукции. Пока вращается коленвал, зубцы изменяют магнитное поле датчика коленвала, в результате чего рождаются наведенные импульсы напряжения.

У оптического аналога вместо намагниченного сердечника — светодиод. Он излучает луч, который воспринимается приемником, расположенном с другой стороны. Синхронизация также производится с помощью специальных зубьев (пазов). Задача последнего устройства заключается в фиксации прерываний светового луча, из-за чего формируется импульс напряжения, и он уже направляется к ЭБУ.

Сенсоры Холла функционируют по одноименному физическому эффекту. Здесь присутствует интегральная схема, которая располагается сразу за магнитом и зубцы как раз проносятся мимо нее. Когда зубья проходят непосредственно под схемой, изменяется величина магнитного поля, которое пронизывает элемент Холла. За счет этого формируется милливольтный сигнал напряжения. При этом сама интегральная схема выдает прямоугольные импульсы и тот участок, где отсутствуют два зуба, будет заметно продолжительнее. Обычно датчик Холла трехконтактный — питание +5 Вольт (+12В), «земля», сигнальный выход.

Симптоматика

С типами датчиков положения коленвала мы уже ознакомились, теперь стоит затронуть признаки их неисправности. Вне зависимости от конструкции ДПКВ, признаки его плохой работоспособности всегда одни и те же:

1. Динамические качества автомобиля начинают ощутимо падать. Правда такой симптом указывает на другую неисправность, тем не менее имеет смысл проверить ДПКВ.
2. Обороты силового агрегата самопроизвольно изменяются.
3. Когда автомобильная силовая установка работает вхолостую обороты и вовсе начинают «плавать».
4. Возникновения детонации вследствие динамической нагрузки.
5. Если же электронный элемент и вовсе вышел из строя, то двигатель уже не запуститься.

Также стоит учитывать, что при такой поломке всегда зажигается аварийный индикатор «Check Engine». Правда это не будет указывать именно на неисправность датчика положения коленвала, но это явный сигнал о том, что какая-то система в двигателе имеет неисправность.

Датчик коленвала — каковы признаки неисправности

Итак, мы назовем самые явные и заметные признаки того, что датчик неисправен. Уверены, что перечень сих проявлений сможет ощутить или увидеть даже новичок. Ну, во-первых, в ситуации динамической нагрузки вы поймете, что двигатель, словно, детонирует. Более того, вы отметите колебание оборотов: они будут повышаться/понижаться. Причем, это, как правило, неподвластно вашему вмешательству. Кстати, холостой ход если, то также для вас станет ощутимой нестабильность оборотов.

А наблюдали ли вы очевидное понижение мощности движка даже без проверки оборудованием? Это также признак неисправности датчика коленчатого вала. Стоит отметить, что хотя такое явление, как понижение динамики машины в минуты движения, может оказаться сигналом другой неполадки, все равно, как указание на неисправность датчика коленвала, не исключено. Еще вот распространенная жалоба автовладельцев — нет запуска мотора. И это пункт перечня признаков, указывающих на неполадки с датчиком. Так что проявления самые банальные, и учиться на механика-профессора не обязательно.

Датчик коленвала: информация начинающим водителям

Давайте определимся с понятием «виновника торжества»? Ведь его называют и не только датчиком, но правильное и грамотное название — индикатор сигнализации. Знаете ли вы, как он устроен и какова его миссия? Если в двух словах: именно при помощи сего компонента система топливного впрыска автомобиля верно функционирует, позволяя топливным форсункам и системе зажигания работать синхронно.

Посвятим один абзац устройству датчика коленвала, признаки неисправности которого мы и рассматриваем в этом обзоре. Сверхъестественного в агрегате ничего такого нет: покрыт он капроновым каркасом в медной обмотке. А крепление его возможно благодаря стальному сердечнику. Суть работы в своевременной отправке сигналов и о положении, и о функционировании коленвала. А как же насчет герметичности? Всё надежно, эмальная изоляция, а герметичность обеспечивает смола.

Ну, и для закрепления. Поймите, что когда датчик станет неисправен, нереально будет системе автомобиля выявить такие показатели, как объем топлива, который впрыскивается, или тот же угол поворота распределительного вала. Конечно же, это лишь доля сведений, которые «стопорятся» при неполадках датчика положения коленчатого вала

Теперь вы осознаете важность проверки этого компонента? Ведь не зная ничего о его состоянии, можно надолго остаться в дороге где-то в глуши, когда мотор «надумает» бесповоротно заглохнуть

Проверка датчика: прозвон омметром и не только

Как определить неисправность? Частый предмет обсуждения неопытных водителей. Но боятся они зря, так как надо взять омметр и измерить им сопротивление на обмотке. И всё! Нормой считается показатель от пятиста до семисот ОМ.

Хотя вышеописанный метод не единственный. Детали в этом посте мы описывать не станем, но если найдете не только омметр, но и мегаомметр с цифровым вольтметром и сетевым трансформатором, то воспользуйтесь другим способом. Правда, нужен будет тут и прибор для измерения индуктивности. Норма этого показателя колеблется от двухсот до четырехсот Гн.

Проверив датчик коленвала так, вы узнаете, ложные ли были признаки его неисправности на самом деле. Очевидно, что такой подход позволит показания измерить более точно

Мы завершаем статью и благодарим вас за внимание. Оставайтесь с Бызово.ру! А если вам понадобится б/у датчик положения КВ, найти его можете в нашем разделе запчастей

1200 руб. за фотоотчёт

Платим за фотоотчёты по ремонту авто. Заработок от 10 000 руб/мес. Пишите:

Датчик положения коленвала предназначен для синхронизации системы зажигания и работы топливных форсунок в бензиновой инжекторном двигателе. Соответственно, его поломка приведет к тому, что зажигание будет спешить или запаздывать. Это приведет к неполному сгоранию топливной смеси, нестабильной работе двигателя или полном его отказе.

В настоящее время существует три типа датчиков — индукционные, на основе эффекта Холла, а также оптические. Однако самыми распространенными являются датчики, относящиеся к первому типу (индукционные). Далее мы поговорим с вами о возможных неисправностях и методы их устранения.

Для чего нужен датчик коленвала и его принцип работы

Основное назначение датчика коленвала – определение (считывание информации) положения коленвала по меткам, обычно расположенным на маховике, преобразование сигнала в электрические импульсы и передача его к блоку управления.

В автомобилях вплоть до 90-х годов выпуска датчики положения коленвала находились в трамблере, механически соединенном с коленвалом (иногда распредвалом) двигателя. Первоначально датчики были контактного типа. Кулачок, находящийся на валу трамблера, разрывал контакты прерывателя, электрически соединенного с катушкой зажигания.

Через контакты прерывателя постоянно проходила достаточно мощная искра, что приводило к их подгоранию, необходимости постоянной чистки и регулировки зазора.

В 80-х годах стали применяться более надежные электронные системы зажигания. На смену контактным пришли бесконтактные датчики, основанные на эффекте Холла. Они так и назывались – датчики Холла.

Принцип работы современных ДПКВ основан на явлении электромагнитной индукции. Первым освоил выпуск таких устройств концерн Magneti Marelli, который и сейчас выпускает до 27% от всех датчиков положения коленвала, производимых в мире.

Конструктивно индуктивный датчик коленвала выполнен:

На сердечнике 4, в торце которого установлен постоянный магнит 1, располагается катушка индуктивности 5 из очень тонкого провода с большим количеством витков (от 500 до 5 тысяч). Между торцом ДПКВ 2 и маховиком 8 имеется небольшой зазор 6. На маховике нанесены метки (гребенка). При вращении коленвала, соответственно, маховика, метки проходят около ДПКВ, формируя переменное магнитное поле 7. На выводах катушки наводится ЭДС. Переменный сигнал поступает на выходы устройства, далее на электронный блок управления двигателя.

В некоторые ДПКВ встроен усилитель-компаратор. Он преобразует переменный сигнал в цифровые импульсы. Такие устройства имеют как минимум три вывода (на один подается питающее напряжение), они более помехозащищены.

Датчики индуктивного типа без встроенного усилителя имеют экранированные выводы, чтобы избежать сбоев при работе двигателя от импульсов радиопомех.

Способы диагностики

Проверяя функциональность ДПКВ, автомеханики придерживаются простого принципа — от простых методов к более сложным. В первую очередь осуществляется визуальный осмотр детали, затем оценка рабочих характеристик с помощью различных приборов, таких как омметр, осциллограф или другие электронные системы.

Из-за отсутствия подвижных элементов и простой конструкции процесс диагностики становится очень простым, а сроки службы самого датчика остаются довольно высокими. Поэтому его поломка случается крайне редко, причем не из-за износа, а по причине неправильного ремонта других узлов или из-за попадания посторонних предметов в подкапотное пространство.

Перед началом диагностики нужно зафиксировать начальное размещение датчика на двигателе. После изъятия его проверяют на предмет наличия повреждений, загрязнений или следов коррозийных процессов. Незначительные внешние дефекты очищаются обычным спиртом. Если они отсутствуют, придется перейти к следующему этапу — использованию специального диагностического оборудования. В его качестве используется мультиметр, который поддерживает разные режимы проверки.

Какие датчики могут располагаться в двигателе

Разные моторы могут иметь различное количество датчиков, исправность которых может по-разному влиять на запуск и работу силового агрегата. Если смотреть обобщенно, то любой индикатор, может повлиять на хороший пуск движка. Но, если разбирать по частям, то каждый датчик имеет свое предназначение, а поэтому не все могут повлиять на запуск сердца автомобиля. Рассмотрим, каждый датчик по отдельности и его предназначение в работе автомобиля.

Итак, начнем с самого начала. Автолюбитель залил горючее в автомобиль. На многих современных автомобилях устанавливают датчик качества топлива. Особенно такие датчики можно встретить на немецких и американских автомобилях, которые не адаптированные для нашего региона.

При поступлении плохого горючего в топливную систему, анализатор определяет, насколько качественное топливо попало в машину. Если была залита «бодяга», то мотор может начать заводится с трудом или вовсе не заведется. Располагается такое анализатор может перед или после топливного фильтра.

Второй индикатор по значению, который может повлиять на запуск мотора — датчик температуры охлаждающей жидкости. Именно неисправность этого индикатора может привести к тому, что силовой агрегат будет долго заводиться. Это связано с тем, что электронный блок управления думает, что мотор нагретый, и впрыскивает недостаточное количество топлива. Обычно, этот датчик больше всех подвержен поломкам.

Следующий индикатор, который непосредственно влияет на нормальный запуск движка — датчик регулятора холостого хода. Он определяет, какое количество топливно-воздушной смеси необходимо для нормальной работы мотора на холостом ходу и во время пуска мотора.

Датчик детонации также влияет на пуск агрегата. Обычно, он установлен в верхней части двигателя и улавливает вибрации издаваемые двигателем. В случае, если датчик подает в ЭБУ сигнал о том, что детонационные действия могут навредить мотору, блок управления блокирует подачу воздушно-топливной смеси и искру. При этом мотор может первый раз провернуть несколько раз коленчатый, а потом заглохнуть и вовсе больше не завестись.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Этот индикатор контролирует положение дросселя, а также процесс регулировки его для нагнетания воздуха в камеры сгорания. ДПДЗ неразрывно связан с датчиком массового расхода воздуха.

Датчик положения коленчатого вала. Он вычисляет положение коленвала относительно положения цилиндров. При выходе со строя, блок управления получает стабильные данные и останавливает работу мотора принудительно.

Датчик кислорода влияет непосредственно на образование воздушно-топливной смеси, а также на расход горючего. Он измеряет концентрацию кислорода в выпускных газах, чем контролирует непосредственно подачу топлива в камеры сгорания. Разность показаний индикатора изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода — бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода — богатая смесь).

А задней части головки блока цилиндров расположен датчик фаз. Он определяет положение 1-го поршня в верхней мертвой точке. Разработан и основан на действие датчика Холла. Этот датчик регулирует фазы газораспределения, а именно открывание и закрывание выпускных клапанов.

Еще одним представителем воздушных индикаторов является датчик массового расхода воздуха (ДМВР). Расположен он перед дроссельной заслонкой и при помощи него контролируется количество воздуха, который поступает в камеру сгорания.

Этот индикатор анализирует положение дроссельной заслонки для подачи и регулировки количества воздуха подаваемого в цилиндры. Обычно, при выходе датчика со строя, количество нагнетаемого воздуха для разных режимов работы двигателя не меняется, и силовой агрегат попросту задыхается при добавлении количества топлива и оборотов.

Дополнительными датчиками могут считаться — датчик температуры охлаждающей жидкости расположенный на радиаторе и датчик диагностики электроники. Эти индикаторы устанавливаются на автомобилях с так называемой «тяжелой электроникой», где все процессы управления мотором проводятся бортовым компьютером.

Неотъемлемой частью датчик управления запуском двигателя является блок управления силовым агрегатом. Именно он контролирует все процессы, происходящие в движке, а также регулирует настройки для оптимального пуска. Выход со строя этого элемента повлечет за собой то, что мотор попросту не заведется.

Зачем нужен датчик коленвала и где он находится в моторе

ДПК является электромагнитным элементом, отвечающим за синхронизацию механизма запуска ДВС и топливных форсунок.

Основные функции датчика:

• Информация для ЭБУ двигателя. Данные ДПК об угле поворота, частоте и направлении вращения КВ передаются на блок управления (ЭБУ). Сигнал, переданный с ДПК на ЭБУ, позволяет точно определить объем впрыска топлива и запустить зажигание;
• Расчет среднего числа оборотов ДВС — данные передаются в электронную систему управления мотором и могут выводиться на цифровое табло на приборной панели;
• Определение ускорения подкрутки КВ после зажигания топливной смеси в каждом цилиндре. Когда смесь загорается, давление газов повышается, под его воздействием КВ разгоняется, а переходя к следующему цилиндру снова замедляется. Таким образом, по ускорению подкрутки, ЭБУ оценивает эффективность работы каждого цилиндра по отдельности и выравнивает их скорость, тем самым изменяя длительность топливного впрыска для каждой форсунки;
• Диагностика синхронизации КВ и распредвала (РВ) путем сравнения сигналов, поступающих с двух датчиков: ДПК и ДПРВ.

Чтобы понять, где находится ДПК, необходимо разобраться в классификации датчиков и знать, как они выглядят, так как в зависимости от типа датчика — его местоположение в ДВС может отличаться.

ДПК бывают трех типов:

1. Индуктивные (электромагнитные). Принцип действия: магнитом продуцируется магнитное поле, которое меняется задающим диском в момент прохождения зуба синхронности через него, в результате возникает импульс, который преобразуется в сигнал, передаваемый в БЭУ для обработки.
2. Использующие эффект Холла (цифровые). Конструкция — полупроводник, принцип работы: диск синхронности, попадая в переменное магнитное поле, вступает с ним во взаимодействие и формирует сигнал, поступающий в БЭУ для расшифровки.
3. Оптические. В основу работы таких датчиков положен принцип перебивки свето-потока, идущего от светодиода на диск синхронности, в котором сделаны специальные отверстия. Когда диск вращается, поступающий на него свет перебивается, формируя импульс, поступающий в блок управления.

Обычно ДПК устанавливается рядом со шкивом коленвала в спец-кронштейне. На диске маховика коленчатого привода насчитывается 58 зубьев, которые размещены в промежутках по 60 мм между каждым. Промежуток, где нет 2-х зубьев, создает электро-импульс синхронности оборотов КВ, который далее преобразуется и передается в ЭБУ.

Обратите внимание, что ДПК внешне мало чем отличается от того же ДПРВ. Единственное существенное отличие, по которому можно найти и определить индикаторное устройство КВ — это идущий от него длинный провод (около 70 см)

Двигатель не запускается

Как уже было написано выше – ДПКВ, это единственный датчик, без которого двигатель не запустится.

Если при повороте ключа в замке зажигания стартер бойко крутит двигатель и гудит бензонасос, с большой долей вероятности можно говорить что проблема именно в датчике положения коленчатого вала.

Дело в том, что блок управления двигателем, не получая сигнал с этого датчика, не знает в каком цилиндре давать искру а в каком открывать форсунку.

Датчик проверяется при помощи диагностики или заменой на заведомо исправный.

Двигатель неожиданно глохнет на горячую

Происходит это совершенно случайным образом. Двигатель прогрелся до определенной температуры и заглох.

Не так важно — едете, стоите, есть нагрузка, нет.… Двигатель заглох и всё…. Постоял, и стал завелся….

прошло 5-10-20 минут и всё сначала

Постоял, и стал завелся….. прошло 5-10-20 минут и всё сначала.

С таким проявлением отказа датчика положения коленчатого вала сталкивался лично.

Так как с собой была диагностика elm 327, сразу получилось понять, в чем дело, но решить проблему было невозможно, так как запасного датчика все равно нет…..

После того как машина постояла 30 минут она запустилась как ни в чем не бывало.

По итогу, до города, ехали, поливая датчик водой из бутылки через каждые 10 минут.

Причина этой неисправности микротрещина в обмотке датчика, которая расходится при тепловом расширении.

Двигатель не запускается при морозе

Причина точно та же, что и в прошлом случае — микротрещина в обмотке датчика. Просто в отличии от прошлой, она расходится не на горячую, а на холодную. Но этот вариант встречается довольно редко на практике.