Функции и назначение
Принцип, по которому работает ДПКВ, сложностью не отличается. Датчику необходимо образовывать индуктивные сигналы. В тот момент, когда зубья колеса, вращающего коленчатый вал, минуют сердечник датчика, генерируются импульсы переменного тока. Иначе говоря, ДПКВ представляет собой электромагнитный датчик. В топливной системе он поддерживает синхронное выполнение работы топливных форсунок вместе с зажиганием
Автолюбителям важно знать, что это очень важная деталь, без которой не будет качественной работы топливной системы, а двигатель не будет заводиться
Сегодня большое количество разных ДПКВ, так как мировой автопарк представлен моделям транспортных средств с самыми различными характеристиками. Но вне зависимости от характеристик все датчики имеют основные функции, не разнящиеся от модели к модели: запуск двигателя или синхронизация форсунок мотора. Выполняет свою работу ДПКВ вместе с диском синхронизации, что позволяет генерировать специальные импульсы. Если датчик начинает неправильно выполнять свои функции, топливная система не может образовать необходимую для исправной работы ДВС топливно-воздушную смесь. Вследствие этого автомобиль практически полностью теряет свою производительность. Давайте попробуем подробнее разобрать механизм работы. В датчике генерируются импульсы, которые полностью соответствуют моменту движения зубцов около торцов детали. Максимальное значение перемены напряжения и частота последовательности импульсов будут прямо пропорциональна оборотам двигателя.
Основные признаки неисправности
Существует ряд ошибок работы автомобиля, которые относятся к неисправности этого измерительного прибора. Вообще, когда выходит из строя этот элемент на панели приборов загорается красная лампочка (Check engine). Так можно понять что он – неисправный. Итак, какие же это симптомы?
- Резкое уменьшение мощности автомобиля, которое можно определить даже без специальных приборов;
- Происходит произвольное понижение или повышение оборотов двигателя;
- Во время динамической нагрузки в двигателе происходит детонация;
- Двигатель не запускается при повороте ключа;
- Во время движения машины на холостом ходу происходят неустойчивые обороты двигателя;
- Отсутствие холостого хода.
Чтобы проверить работоспособность измерителя не обязательно обращаться к мастеру. Это действие можно выполнить самостоятельно. Сделать это можно, используя несколько вариантов, отличаются они лишь применением разных приборов. Простой метод. Перед проверкой нужно демонтировать устройство, и прежде чем его снять, нужно сделать отметки его изначального положения. Нужно так же выполнить контроль зазора между сердечником и диском синхронизации, его величина примерно должна быть в диапазоне от 0.6 до 1.5 мм. После того, как снимите, хорошо просмотрите его на наличие видимых механических повреждений. Что бы лучше рассмотреть, измеритель и его контакты нужно протереть тряпкой, смоченной в спирте. Если при осмотре не было обнаружено никаких механических повреждений, то нужно приступить к изучению электрической схемы.
Нужно проверить сопротивление обмотки на катушке, применяя омметр. Если табло прибора покажет цифры в диапазоне от 550 до 700 Ом, то это значит, что датчик исправлен. В случае, когда будет другое значение или же вообще не реагирует на тест – это признак того, измеритель положения коленвала неисправен. Глубокая проверка. Проверяется сопротивление обмотки, сопротивление изоляции, намагниченность датчика. Для такой проверки нужно использовать: сетевой трансформатор, мегомметр, цифровой вольтметр, прибор для измерения индуктивности
Важно знать, что измерения будут более точными, если их проводить при температуре воздуха не 20º С. Если датчик исправный нужно проверить шкив
Он может быть неплотно сидит на вале, что приводит к неправильной подаче импульсов датчиком. Или же причина в колесе с зубьями. Может быть один или несколько зубьев отломались. Но, вряд ли дело дойдет до глубокой проверки. В основном для того, что бы понять работает прибор или нет, достаточно его протестировать омметром.
Назначение, устройство и принцип действия
Датчик положения коленчатого вала является основной регулирующей функцией системы впрыска топлива на автомобиле. Его наличие обеспечивает синхронную работу каждой форсунки двигателя и всей системы зажигания.
Драйвер состоит из следующих компонентов:
- 1 — устройство капроновой рамы;
- 2 — магнитопроводы, эти элементы изготовлены из стали;
- 3 — комплект намотки, для которого используется тонкая медная проволока;
- 4 — слой изоляции электрической цепи, чаще всего в виде эмали или смолы.
Нестабильная работа контроллера вызывает временные перебои в подаче топлива. Во время работы устройства модуль управления автомобилем, который представляет собой микроконтроллер, обеспечивает правильное положение поршня в заданное время для каждого цилиндра двигателя внутреннего сгорания.
Чтобы обеспечить регулировку с помощью устройства, процесс основан на следующем алгоритме:
- Коленчатый вал силового агрегата снабжен специальной шестерней. На нем нет двух шестеренок, сделано это специально.
- Когда коленчатый вал двигателя машины начинает двигаться, все зубья перемещаются в непосредственной близости от контроллера. Это способствует сильным искажениям его магнитного поля.
- Сигналы генерируются в индукционной катушке регулятора при движении вала. Пакетные импульсы передаются в информационную базу, которая находится в памяти микроконтроллера. Две шестерни, отсутствующие на валу, считаются начальной, а также нулевой точкой. Из-за отсутствия этих шестерен микропроцессорный блок проводит диагностику исходного положения коленчатого вала.
- Затем микропроцессор в автомобиле подсчитывает количество сигналов, отправленных устройством. Затем через определенное время определяется положение коленчатого вала.
- Затем обработанные импульсные данные отправляются блоком управления на контроллер, используемый для активации топливной форсунки. Последний подает топливо в систему зажигания.
Если датчик положения коленчатого вала работает нормально, двигатель автомобиля будет работать на максимальной мощности. Приводной установке потребуется минимальное количество топлива для достижения максимальной мощности.
Разновидности датчиков
Отдельно стоит обсудить разные типы устройств:
- Магнитная индукция ДПКВ. Устройства этого типа не требуют отдельного аккумулятора для питания. Значение напряжения в определенное время инициализируется для импульса модуля управления. Это происходит, когда синхронизирующая шестерня проходит через магнитное поле. Магнитное полепоявляется вокруг регулятора, а само устройство контролирует скорость вращения вала и может использоваться в качестве регулятора скорости.
- Драйвер Холла, его работа основана на эффекте Холла. Это указывает на то, что текущая передача начинается, когда к устройству применяется переменное поле. Ролик синхронизатора сам задействует поле с помощью шестерен, которые влияют на поле, возникающее вокруг контроллера. Блок управления на эффекте Холла, используемый в качестве распределителя зажигания.
- Устройство оптического типа. Этот тип драйвера включает вал, который выполняет синхронизацию с отверстиями или зубьями. Мишень вызывает перекрытие светового потока между диодным элементом и приемником. Последний преобразует полученный световой поток в сигнал. В результате на модуль микропроцессора подается напряжение.
Признаки неисправности датчика синхронизации
Поломка датчика коленвала проявляется:
— ощутимым снижением мощности мотора;
— «плавающими» оборотами двигателя;
— детонацией, срабатывающей в двигателе при активном движении;
— отсутствием в датчике признаков жизни, когда завести автомобиль невозможно.
Наличие таких проблем говорит о необходимости проверки датчика положения коленвала.
Неправильная работа ДПКВ проявляется:
— ощутимым ухудшением его динамических характеристик при езде машины (причины этой проблемы могут быть другими, но если неисправность касается датчика синхронизации, то на панели приборов высветится «check engine»).
— самопроизвольным понижением или повышением оборотов;
— отсутствием устойчивости в оборотах;
— явлением детонации в двигателе, сопровождающим динамическую нагрузку;
— невозможностью запуска двигателя.
Это лишь неполный перечень характерных признаков неисправностей датчика оборотов коленвала.
Важно понимать, как можно проверить работоспособность данного узла, чтобы быть абсолютно уверенным в его исправности. Такая проверка всегда должна проводиться в первую очередь, и вот почему
Несмотря на достаточно неудобное расположение датчика коленвала в большинстве авто, сам процесс его проверки является относительно простым. Зато вы будете точно знать, нужно менять датчик или нет.
Неисправность датчика коленвала
Если ещё не знаете, то откроем вам секрет из руководства по эксплуатации: неисправность датчика коленвала может привести: либо к невозможности запуска двигателя авто, либо к потере мощности, сбою в оборотах, и в итоге, опять же, к остановке двигателя.
Всё дело в том, что именно датчик оборотов коленвала синхронизирует подачу топлива и момент зажигания, путем передачи импульсов в ЭБУ вашего автомобиля.
Признаки неисправности датчика коленвала
Первым признаком неисправности двигателя, вообще, является ощутимое снижение его динамики во время движения. Это может, конечно же, свидетельствовать о любой неисправности, произошедшей в двигателе. Но, контроллер зафиксирует её и зажжёт индикатор «CHECK ENGINE» на приборной доске.
Такие симптомы в работе двигателя, как:
- на холостом ходу у двигателя неустойчивые обороты;
- у двигателя происходит самопроизвольное понижение или повышение оборотов;
- ощутимое, даже без приборов, снижение мощности двигателя;
- при динамической нагрузке возникает детонация в двигателе;
- наконец, элементарная невозможность запустить двигатель.
Это самые характерные признаки того, что неисправен датчик оборотов коленвала, шкив привода ГРМ или генератора.
В-первую очередь обратим внимание на датчик положения коленвала, как проверить его, чтобы результат теста с точностью показал, что неисправен именно датчик. Почему проверка датчика положения коленвала проводится в первую очередь?. Всё просто
Хотя датчик синхронизации и располагается, как правило, в неудобном месте на двигателе, его диагностика займёт меньше всего вашего времени и ресурсов. И диагностика же и покажет, исправен датчик или нужна замена датчика оборотов коленвала.
Всё просто. Хотя датчик синхронизации и располагается, как правило, в неудобном месте на двигателе, его диагностика займёт меньше всего вашего времени и ресурсов. И диагностика же и покажет, исправен датчик или нужна замена датчика оборотов коленвала.
Признаки неисправности и их причины
Итак, подробно разобрав назначение ДПКВ становиться понятно, что неисправность этой детали выводит из строя всю топливную систему. Чтобы уберечь себя от неожиданных поломок, а в особенности при длительных поездках, проводите диагностику датчика и по необходимости производите замену
Но перед этим обязательно ознакомьтесь с тем, на что желательно обращать внимание. Перво-наперво водителю нужно запомнить, что датчик положения не может работать с переменной производительностью
Другими словами, он или выполняет свою задачу хорошо, или не выполняет ее вообще. Так что если же датчик пришел в непригодность, он становится абсолютно неремонтопригодным.
Причин, по которым устройство могло сломаться не так уж и много. В большинстве случаев поломке сопутствуют регулярные температурные перегрузки, которые плохо сказываются на состоянии устройства. Корпус и начинка медленно, но верно разрушаются. То же касается кратковременных перепадов температур. Также датчик не сможет долго работать в условиях высокой влажности. Очень частой проблемой датчиков положения коленвала является износ проводки. Обычно проводка стареет и просто требует замены на новую. Точно продиагностировать все «болезни» может только специалист. Мастера на СТО используют специальную диагностическую технику, с помощью которой можно проверить все элементы автомобильной проводки и электрические устройства
Также обращайте внимание на датчик состояния двигателя (check engine). Если и он, и проводка исправны, придется проверять ДПКВ
Если ваш автомобиль датчиком состояния двигателя не оборудован, можно обойтись и без него. Вот на что нужно обратить внимание:
- Машина глохнет, так как нет холостых оборотов;
- Нет реакции автомобиля на попытку старта зажигания;
- Постоянно глохнет двигатель во время движения машины;
- Производительность двигателя значительно уменьшается;
- Во время повышенной нагрузки в двигателе происходит детонация.
Если вы заметили несколько или одну из этих проблем, то есть смысл не выжидать, а сразу ехать на СТО. Там специалисты с необходимым оборудованием быстро выяснят конкретную неисправность и устранят ее. Также вас проконсультируют о том, как избежать этих неприятностей при дальнейшей эксплуатации автомобиля. В случае отсутствия быстрого доступа к станции технического обслуживания или же вашему нежеланию обращаться к посторонним людям, вы можете своими силами выполнить диагностику датчика коленвала.
Методы диагностики ДПКВ
При определении исправности датчика положения коленвала руководствуются принципом – от простого к сложному. Иными словами сначала осмотр, далее проверка характеристик приборами (омметр, осциллограф или компьютер). Отсутствие подвижных частей и простота конструкции элемента делает его достаточно надежной деталью. Поэтому датчик коленвала в редких случаях приходит в негодность сам. Чаще всего он получает механические повреждения при проведении ремонтных работ под капотом автомобиля или в результате попадания посторонних предметов между датчиком и зубчатым колесом.
Прежде чем приступить к выполнению работ по диагностике электронного компонента, нужно отметить его исходное положение на моторе. После демонтажа устройство проверяют на предмет дефектов внешних поверхностей. Если ДПКВ загрязнен, имеет коррозию на контактной группе, то его нужно очистить спиртом. В случае, когда осмотр показал отсутствие дефектов, можно проводить его диагностику с применением специальных приборов. Проверку желательно проводить при помощи мультиметра, который можно переключать в разные режимы.
1. Метод проверки омметром
Данный способ простой и доступный, но не гарантирует выявление поломки. С его помощью замеряют сопротивление катушки. Для этого достаточно одновременно прикоснуться щупами к выводам катушки. Полярность прикосновения в данном случае не принципиальна.
Показатель сопротивления зависит от характеристик катушки и обычно находится в диапазоне 500-700 Ом. Для определения значения сопротивления вашей модели датчика необходимо посмотреть в описании ДПКВ или поискать в интернете.
Мультиметр используется следующим образом:
- Выставляем измеряемый параметр (сопротивление) в диапазоне близком к измеряемому показателю, но не ниже.
- Прикасаемся щупами к концам датчика и смотрим показания.
Если показатели близки к нормативным, то катушка исправна. Недостатком данного метода является то, что он не всегда указывает на неисправность датчика коленвала. Поэтому желательно провести проверку с помощью других методов.
2. Проверка показателей индуктивности
При возбуждении у всех катушек появляется показатель индуктивности, в том числе и у катушки, находящейся в корпусе датчика коленвала. Метод диагностики сводится к измерению данного показателя.
При проверке индуктивности необходимо наличие мегаомметра, сетевого трансформатора, измерителя индуктивности и вольтметра. Для определения показателя проводят следующие действия:
- Мультиметром замерить индуктивность катушки (стандартные значения находятся в районе 200-400 мГн).
- Используя мегаомметр, замерить сопротивление изоляционного слоя между концами ДПКВ (данные должны быть выше 0,5 Мом).
- Сетевой трансформатор используется для размагничивания катушки датчика (отклонения говорят о необходимости замены детали).
Видео: Проверка ДПКВ , проще не придумаешь. Диагностика инжектора.
3. Диагностика с помощью осциллографа
Наиболее продвинутый и точный метод определения исправности детали — проверка осциллографом. Диагностическую работу проводят при работающей силовой установке.
Использовать осциллограф для проверки исправности можно и на демонтированном датчике коленвала. Для этого необходим электронный осциллограф и специальное программное обеспечение. При этом проверка проводится по алгоритму:
- К выводам датчика положения коленвала нужно подсоединить щупы;
- Запустить программное обеспечение;
- Поводить возле детали любым металлическим предметом.
При исправном датчике на экране прибора строится график на основании показаний ДПКВ.
Если деталь реагирует на движение металлического предмета, то он исправен. Но более точным будет результат его проверки на работающем ДВС.
Самым простым, надежным и быстрым способом определения работоспособности ДПКВ является установка взамен проверяемого заведомо исправного датчика синхронизации. И если проблемы с автомобилем исчезают, то вывод однозначен – деталь неисправна и ее нужно заменить.
При установке следует учитывать правильность установки: соблюдение необходимого зазора между ДПКВ и маховиком. Узнать этот показатель можно из инструкции к датчику либо из интернета, но в среднем он составляет 0,5-1,5 мм.
Печать
Способы проверки в гаражных условиях
Самый простой и наименее трудозатратный способ проверки неисправности агрегата – это диагностика с помощью диагностического оборудования. Время диагностики занимает не более 5 минут, и нет необходимости лезть в подкапотное пространство. Ассортимент диагностических устройств на рынке огромен, как по функциональности, так и по ценовой политике. Из бюджетных устройств можем порекомендовать автомобильный диагностический сканер, Корейского производства – Scan Tool Pro Black Edition.
По нашему личному опыту, данное устройство, при своей невысокой цене в районе 1950 – 2500 руб. способно продиагностировать общее состояние автомобиля, отобразив коды ошибок с их описанием, а так же работу различных датчиков в режиме реального времени. Автосканер имеет компактный размер и подключается через диагностический разъем OBD-2. Передача данных осуществляется на любое современное устройство – смартфоны, планшеты, ПК, работающие на базе ОС Android, iOS и Windows.
Если подобных адаптеров у вас не имеется, то необходимо снять датчик и произвести диагностику, описанную ниже:
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.
https://youtube.com/watch?v=zRlOqO1pK24
Для чего нужен коленвал?
Любой автомобильный двигатель является поршневым. Принцип его работы прост: в цилиндр подается топливно-воздушная смесь, которая воспламеняется и увеличивается в объеме. Возникает избыточное давление, которое выталкивает поршень из цилиндра. Поршень при этом совершает поступательное движение, которое нужно преобразовать во вращательное, чтобы передать его в коробку передач, а дальше – на полуоси или карданный вал. Вот именно эту функцию и выполняет коленчатый вал – преобразовывает один тип механического движения в другой, а именно: поступательное во вращательное.
Материал, из которого изготавливаются коленчатые валы, это не простая сталь, поэтому и стоимость изделия так высока, по сравнению с ценой простой металлической болванки. Сталь, из которой изготавливается вал, легируется хромом, молибденом и другими металлами, что придает изделию особую прочность. Кроме того, немаловажен сам процесс изготовления, начиная от того, как расположены волокна заготовки, заканчивая методикой изготовления – прессованием или ковкой.
С тем, что делает вал, мы разобрались, но остался вопрос – где находится коленвал? Коленчатый вал расположен в нижней части двигателя, снизу он прикрыт картером, заполненным моторным маслом. Вал закреплен в подшипниках, которые удерживают его и не дают смещаться, иногда для его усиления используются дополнительные упоры. Но есть исключение – в оппозитных двигателях коленчатый вал располагается выше, по центру ДВС.
Датчик положения коленвала: основа работы современного двигателя
В любом современном силовом агрегате обязательно присутствует датчик положения коленчатого вала, на основе которого строятся системы зажигания и впрыска топлива. Все о датчиках положения коленвала, их типах, конструкции и работе, а также о верном выборе и замене данных устройств — читайте в статье.
Назначение и место датчика положения коленчатого вала в моторе
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ, датчик синхронизации, датчик начала отсчета) — компонент электронной системы управления ДВС; датчик, отслеживающий рабочие характеристики коленвала (положения, частоты вращения), и обеспечивающий функционирование основных систем силового агрегата (зажигания, питания, газораспределения и иных).
Современные ДВС всех типов в массе своей оснащаются электронными системами управления, которые полностью берут на себя обеспечение функционирования агрегата на всех режимах. Важнейшее место в таких системах занимают датчики — специальные устройства, отслеживающие те или иные характеристики мотора, и передающие данные на электронный блок управления (ЭБУ). Некоторые датчики критически важны для работы силового агрегата, в их число входит и датчик положения коленвала.
ДПКВ измеряет один параметр — положение коленчатого вала в каждый момент времени. На основе полученных данных определяются частота вращения вала и его угловая скорость. Получая эту информацию, ЭБУ решает широкий круг задач:
- Определение момента прохождения ВМТ (или НМТ) поршней первого и/или четвертого цилиндров;
- Управление системой впрыска топлива — определение момента впрыска и продолжительности работы форсунок;
- Управление системой зажигания — определение момента зажигания в каждом цилиндре;
- Управление системой изменения фаз газораспределения;
- Управление работой компонентов системы улавливания паров топлива;
- Контроль и коррекция работы иных связанных с двигателем систем.
Таким образом, ДПКВ обеспечивает нормальное функционирование силового агрегата, полностью определяя работу его двух основных систем — зажигания (только в бензиновых моторах) и впрыска топлива (в инжекторах и дизелях). Также датчик оказался удобным для управления другими системами мотора, работа которых прямо или косвенно синхронизирована с положением и частотой вращения вала. Неисправный датчик может полностью нарушить работу двигателя, поэтому он подлежит замене. Но прежде, чем покупать новый ДПКВ, необходимо разобраться в типах данных устройств, их конструкции и работе.
Типы, конструкция и принцип работы ДПКВ
Датчик положения коленвала на разных двигателях
Независимо от типа и конструкции, датчики положения коленвала состоят из двух деталей:
- Датчик положения;
- Задающий диск (диск синхронизации, синхродиск).
ДПКВ помещен в пластиковый или алюминиевый корпус, который посредством кронштейна монтируется рядом с задающим диском. На датчике предусмотрен стандартный электрический разъем для подключения к электросистеме автомобиля, разъем может располагаться как на корпусе датчика, так и на собственном кабеле небольшой длины. Датчик фиксируется на блоке двигателя или на специальном кронштейне, он располагается напротив задающего диска и в процессе работы осуществляет отсчет его зубцов.
Задающий диск — это шкив или колесо, по периферии которого расположены зубцы квадратного профиля. Диск жестко закреплен на шкиве коленвала или непосредственно на его носке, что обеспечивает вращение обеих деталей с одинаковой частотой.
В основе работы датчика могут лежать различные физические явления и эффекты, наиболее широкое распространение получили устройства трех видов:
- Индуктивные (или магнитные);
- На основе эффекта Холла;
- Оптические (световые).
Каждый из типов датчиков имеет свои конструктивные особенности и принцип работы.
Индуктивный датчик положения коленчатого вала
Индуктивный (магнитный) ДПКВ. В основе устройства лежит магнитный сердечник, помещенный в обмотку (катушку). Работа датчика основана на эффекте электромагнитной индукции. В состоянии покоя магнитное поле в датчике постоянно и в его обмотке нет тока. При прохождении рядом с магнитным сердечником металлического зубца задающего диска магнитное поле вокруг сердечника скачкообразно изменяется, что приводит к индукции тока в обмотке. При вращении диска на выходе датчика возникает переменный ток той или иной частоты, который используется ЭБУ для определения частоты вращения коленвала и его положения.
