Лучше с ним, чем без него: зачем нужен и как проверить датчик положения распредвала
Иногда современные машины упрекают в избыточной сложности. Мол, можно было бы сделать и попроще. Вот, например, этот датчик. Можно же без него обойтись? Хватает же для нормальной работы двигателя датчика положения коленвала? Теоретически – да. Но, как говорил Маяковский, «Ведь, если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно?». Нужно. И датчик положения распредвала тоже нужен.
ДПКВ и ДПРВ: что к чему?
Я не зря вспомнил про датчик положения коленвала: его задача очень близка к той, которую решает датчик положения распредвала. Да и устроены они практически одинаково. Так зачем тогда нужен второй датчик, который наблюдает за тем, как крутится распредвал?
Было дело, когда моторы обходились и без него, полагаясь исключительно на данные датчика положения коленвала (ДПКВ). Всё было хорошо, но расход бензина в этом случае был заметно выше из-за попарно-параллельного режима впрыска топлива. То есть впрыск топлива проходил через две одновременно открытые форсунки. В одном цилиндре при этом топливо начинало работать (сгорать), а в другом расходовалось впустую. В век тотального озеленения моторов и буйства экологов такую растрату бензина терпеть было нельзя, и тогда в дополнение к ДПКВ появился датчик положения распредвала (ДПРВ). Алгоритм впрыска топлива изменился.
Теперь стала открываться только одна нужная форсунка – началась эпоха фазированного впрыска. Задача ДПРВ – дать понять блоку управления, что поршень в конкретном цилиндре подходит к верхней мёртвой точке, и сейчас туда надо брызнуть топливо через открытую форсунку. Остальные форсунки при этом открывать не надо.
Теоретически этот датчик не так важен, как ДПКВ. Основные функции выполняет как раз датчик положения коленвала. Он сам способен определить скорость вращения коленвала и его положение в момент времени – то есть определить фазы. И внезапный выход из строя датчика положения распредвала не так страшен, как отказ ДПКВ. Чаще всего мотор лишь перейдёт в попарно-параллельный режим впрыска топлива, но колом не встанет (о симптомах отказа ДПРВ скажу чуть ниже подробнее). Но точная синхронизация с неработающим датчиком распредвала будет уже невозможной, и его придётся менять. Не зря же ДПРВ часто называют датчиком фаз, хотя это не совсем точно.
Так что он собой представляет и как его проверить?
Брат-близнец
Тут опять нельзя не вспомнить про датчик коленвала: датчики распредвала конструктивно точно такие же. И они тоже могут быть оптическими, магнитными (индуктивными) и датчиками Холла. Последние – наиболее распространённые, о них и пойдёт речь ниже. Вкратце напомню, что такое эффект Холла.
Был такой учёный американский дядя, которого звали Эдвин Холл. Он работал в Гарварде и как-то задался вопросом: а можно ли как-то изменить сопротивление проводника в магнитном поле? После ряда экспериментов он выяснил, что при помещении проводников с постоянным током в магнитные поля появляются разности потенциалов. Это явление назвали эффектом Холла, а возникающую разность потенциалов – холловским напряжением. Эффект Холла применяется очень широко. Например, в электронных компасах смартфонов. Но нас интересуют датчики Холла, которые используют этот эффект. Эти датчики реагируют на приближение металла, изменяя напряжение на сигнальном проводе. В качестве металла, который нужно приблизить к датчику, используется всё тот же задающий диск или отдельный репер на распредвале. В общем, система почти та же, что и у ДПКВ того же типа.
Конструктивно датчик положения распредвала тоже не сильно отличается от датчика коленвала. Основная его деталь – это катушка, на которую после включения зажигания приходит постоянное напряжение от бортовой сети – 12 вольт (на самом деле чуть больше, но для простоты – 12). Третий провод датчика – сигнальный. По нему в ЭБУ возвращается в среднем 90-95% напряжения. В момент прохождения репера около датчика напряжение на сигнальном проводе падает до значения ниже, чем в половину вольта (на разных машинах по-разному, но в среднем – 0,2-0,5 В). Это и есть сигнал на ЭБУ. И он заметно точнее, чем сигнал от датчика положения коленвала, а в моторах с фазовращателями он вообще единственный, который может точно указать фазы. Что будет, если сигнал пропадёт?
Может, он, может, и нет
А будет всё просто: ЭБУ, пользуясь данными датчика положения коленвала, будет знать, когда поршни проходят верхнюю мёртвую точку. Но не будет знать, какой именно поршень к этой точке приближается. Чтобы мотор не заглох, ЭБУ отдаст форсункам команду переключиться с фазированного впрыска на попарно-параллельный. Работать мотор будет, но не в штатном режиме. Интересно, что неопытный водитель даже не всегда поймёт, что с ДПРВ случилась какая-то беда: Check Engine загорается не всегда, а потерю тяги новичок (в данном случае – не средство против шпионов и прочих либералов, а неопытный водитель) частенько просто не замечает. Он может и не заметить повышенный расход бензина.
В более тяжёлых ситуациях Check Engine, конечно, загорится. Тут всё понятно – диагностика всё покажет. Кроме того, могут появиться и совсем неприятные симптомы: неровная работа на холостых оборотах, рывки при наборе скорости, «троение», а иногда мотор может и заглохнуть. Пуск тоже может быть затруднён.
Периодически симптомы умершего ДПРВ проявляются только на повышенных оборотах, но это случается довольно редко.
К сожалению, весь этот набор неприятностей не может однозначно говорить об отказе датчика распредвала. С этими же симптомами может умереть, например, катушка зажигания или бензонасос. Или что-то ещё – уж очень эти симптомы размыты. Но ведь как-то найти неисправность датчика надо… Тогда ищем!
«. смотреть могут не только лишь все, не каждый может это делать»
Честно говоря, диагностика этого датчика – штука не очень простая. Но попробуем что-нибудь сделать.
Начнём с самого простого и очевидного приёма – подключения сканера. Ошибки могут быть разными: P0340 (нет сигнала определителя положения распредвала), P0341 (фазы газораспределения не совпадают с тактами ЦПГ), P0342 (низкий уровень сигнала в цепи ДПРВ), P0343 (высокий уровень сигнала от ДПРВ), P0339 (неверный сигнал от ДПРВ). Наиболее частая ошибка – просто отсутствие сигнала, P0340. Но эта рубрика не для тех, кто умеет пользоваться сканером – они и так всё знают. Поэтому мы пойдём своим путём – путём молотка, анализа и дешёвого мультиметра. Всё, как мы любим.
Итак, если нет сканера, самый простой способ проверки ДПРВ – это установка заведомо исправного датчика. Найти его на моторе обычно несложно (он стоит где-то с краю рядом с концом распредвала), снять – тоже. Но вот беда: мало у кого дома в кладовке лежит запасной ДПРВ. Поэтому думаем дальше.
Теперь надо проверить, реагирует ли датчик на репер (то есть на кусок железа). Снимаем датчик, но разъём не отключаем, потому что без постоянного питания он работать не будет. Теперь при включенном зажигании пытаемся возбудить этот датчик любым куском железа (гаечным ключом, молотком – любым железным предметом). Если во время того, как вы подносите железку к торцу датчика, напряжение на сигнальном проводе проседает до 0,5 В и меньше, датчик точно рабочий. Если нет, то он не работает. Скорее всего не работает, потому что точнее его нужно проверять осциллографом, которого, конечно же, под рукой нет. Впрочем, отсутствие падения напряжения при приближении железа говорит о неисправности ДПРВ достаточно точно, а кроме того, есть и другие способы проверки датчика с помощью мультиметра. Тут описан самый элементарный.
Что делать и кто виноват?
Ремонтировать датчик бесполезно, его придётся только менять. И не надо себя успокаивать тем, что мотор как-то работает и без него: мотор в этом случае работает в нештатном режиме, а это не приносит ему пользы.
Напоследок – пара потенциальных причин, по которым даже исправный датчик работать не будет. Первая – это если на его торце на многолетние потёки масла попала какая-нибудь металлическая пыль или стружка. В этом случае сигнал от репера на распредвале будет искажаться или его не будет совсем. Вторая причина – это сам реперный (или задающий) диск. Если он каким-то образом люфтит на распредвале, зазор между ним и датчиком будет гулять. Сигнал в этом случае тоже будет пропадать.
Признаки неисправности датчика распредвала
Что происходит, когда изнашивается датчик положения распределительного вала
Иногда этот датчик распредвала (CMP) может выйти из строя и без предупреждения, в результате чего двигатель просто глохнет. В некоторых и определенных случаях водитель может даже и не догадываться о произошедших проблемах с датчиком, и это будет происходить до тех самых пор пока двигатель автомобиля не будет просто- напросто запускаться.
В нашей сегодняшней статье уважаемые читатели мы с вами рассмотрим основные признаки неисправности датчика положения распределительного вала, а заодно расскажем вам и о том, что необходимо делать в таком положении чтоб устранить данную неисправность. Но для начала давайте вместе конкретно узнаем, что же делает этот датчик в автомобиле.
Что такое Датчик положения распределительного вала (CMP)?
Распределительный вал управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов.
В головке блока цилиндров двигателя автомобиля находится один или два распределительных вала, которые оснащены специальными лепестками и предназначены для работы впускных и выпускных клапанов. Коленчатый вал находится в самом блоке цилиндров, который, при получении крутящего момента от движения поршней в блоке передает этот крутящий момент с помощью шестерней непосредственно цепи ГРМ (или на ремень ГРМ) на распределительный вал.
Распредвал
Чтобы определить изначально, какой цилиндр двигателя находится в такте, компьютер вашего автомобиля контролирует положение поворота распределительного вала относительно положения коленчатого вала с помощью как-раз датчика распредвала (СМР). Получаемая информация с датчика СМР необходима для настройки синхронизации подачи искры в камеру сгорания и для работы топливных форсунок. Таким образом, датчик распредвала напрямую влияет на расход топлива машины и на количество выбросов в выхлопе.
Магнитный тип датчика распредвала производит собственный переменный ток (так называемая синусоидальная волна). Обычно этот датчик имеет два провода. Ну а датчик основанный на эффекте Холла использует внешний источник питания для получения цифрового сигнала, имеет как правило, уже три провода.
Датчик положения распределительного вала
В зависимости от марки и типа вашего автомобиля двигатель может иметь один или несколько датчиков распределительного вала. Также в вашей машине могут использоваться и два вида датчиков CMP.
Симптомы неисправности датчика распредвала
Также, как и любая часть или компонент в вашем автомобиле, этот датчик CMP в конечном итоге рано или поздно просто перестанет работать из-за своего износа. Это происходит по-любому в случае, как только его максимальный срок службы истек. Обычно это случается из-за износа внутренней обмотки проволоки или из-за связанного с ней компонента.
Обычно в таком случае двигатель в машине начинает работать с перебоями, а признаки неисправности могут варьироваться по разному, т.е. в зависимости от типа износа датчика. Например, в датчике может износится тот же самый разъем, та жа внутренняя цепь датчика, или может выйти из строя связанный с датчиком компонент.
На некоторых типах автомобилей при неисправности датчика положения распределительного вала, коробка передач может заблокироваться на одной из передач и будет заблокирована до тех пор, пока Вы не выключите двигатель и обратно его не запустите. Это может повторяться с определенной цикличностью.
После того как компьютер вашего автомобиля обнаружит неисправность датчика положения распределительного вала, что, как вы понимаете, приведет к появлению (загоранию) на приборной панели индикатора- «Чек двигателя» (Check Engine). После обнаружения плохой работы датчика СМР компьютер автоматически запишет в свою память «код ошибки» датчика. Чтобы точно определить причину неисправности данного датчика распредвала, необходимо провести компьютерную диагностику автомобиля, т.е., подключив таким образом специальное оборудование к диагностическому разъему машины. Далее, при помощи специальной компьютерной программы можно будет прочитать «код ошибки». Ниже уважаемые автомобилисты мы представляем Вам таблицу диагностических «кодов ошибок», которые непосредственно и напрямую связаны с износом датчика распредвала.
Коды ошибок датчика положения распределительного вала CMP
Общие коды неисправности CMP
Причина ошибки датчика распредвала
Нет сигнала с датчика распредвала
Неправильная фаза газораспределения
Низкий уровень сигнала цепи датчика распредвала
Высокий уровень сигнала цепи датчика распредвала
Неустойчивый сигнал с датчика распредвала (прерывистый сигнал)
Расположение датчика распредвала в автомобиле
Как вы наверное уже догадываетесь господа, конкретное расположение этого датчика положения распределительного вала варьируется в зависимости от марки и модели автотранспортного средства. В большинстве из автомобилей такой датчик можно обнаружить примерно вокруг самой головки блока цилиндров. Искать этот датчик надо вокруг верхней части расположения зубчатого ремня или в защищенных частях электропроводки передней части двигателя.
Также датчик может быть расположен и в задней части головки блока цилиндров.
Некоторые модели автомобилей могут иметь для этого специальный отсек под капотом, в котором и установлен этот датчик распредвала (например, в определенных моделях автомобилей, которые производит компания «General Motors»).
Кроме всего прочего, в некоторых автомобилях (в автомоделях) датчик распредвала может находится прямо внутри головки блока цилиндров.
При необходимости Вы можете заглянуть в руководство по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы точнее узнать для себя, где именно расположен датчик СМР. Если у вас нет руководства по ремонту и обслуживанию вашего автомобиля, то Вы сможете найти его в интернете или приобрести в автомагазине, где представлен большой выбор подобной авто-литературы.
Уважаемые друзья, мы настоятельно рекомендуем всем владельцам автомобилей приобрести себе подобную книгу (руководство по ремонту и обслуживанию) и конкретно на вашу модификацию и модель автомобиля. Данное руководство по эксплуатации и ремонту автомобиля непременно поможет каждому из вас в случае какой-либо поломоки или неисправности справиться с возникшей проблемой. Оно станет для вас ценным справочником по выполнению планового технического обслуживания вашего автотранспортного средства и для его мелкого ремонта.
Устранение неисправностей датчика распределительного вала (CMP)
Если компьютер вашего автомобиля обнаружил ошибку датчика и включил на приборной панели значок «Чек двигателя», то Вы легко сможете самостоятельно узнать «код ошибки», которая и привела к появлению световой индикации на приборной панели. Для этого советуем каждому из водителей приобрести недорогой комплект диагностирующего оборудования специально для компьютерной диагностики. Если Вы не можете позволить себе приобрести данный диагностирующий сканер для автомобиля, то обратитесь для диагностики автомобиля в любой недорогой автосервис, где вам считают «код ошибки» с компьютера вашего автомобиля.
После того, как Вы по «коду ошибки» узнаете, что в вашей машине существует неисправность датчика распредвала или связанных с ним компонентов, Вы должны сделать несколько простых тестов. Помните пожалуйста друзья о том, что «код» неисправности указывающий на потенциальный отказ датчика положения распределительного вала не обязательно будет означать, что на автомобиле вышел из строя непосредственно сам датчик СМР. Ведь возможно, что причина неисправности не в самом датчике, а в разъеме датчика, или имеются повреждения проводов подключенных к нему, а возможно вышли из строя непосредственно связанные с ним компоненты.
Правда, надо запомнить для себя следующее, чтобы более точно установить, нормально ли функционирует датчик распредвала, вам понадобиться провести (возможно) не малый объем диагностики. Особенно надо учесть следующее, чтобы проверить эффективность самого сигнала датчика СМР в некоторых случаях для этого возможно понадобиться специальное оборудование, без которого будет трудно установить причину неисправности.
Тем не менее, несколько простых проверок Вы сможете сделать самостоятельно, используя для этого цифровой мультиметр (DMM).
Во-первых, проверьте у датчика распредвала электрический разъем и состояние самих проводов. Отсоедините сам разъем и проверьте, нет ли на нем признаков ржавчины или загрязнений. Например, того же топлива. Все это может мешать хорошему контакту для передачи электричества.
Затем, проверьте наличие повреждений проводов, а именно, не порваны ли провода, не наблюдаются ли на них признаки плавления от близлежащих горячих поверхностей.
Кроме всего, убедитесь пожалуйста, что провода датчика распредвала не касаются свечей зажигания или катушек зажигания, которые могут давать помехи и мешать датчику передавать правильный сигнал.
После вышеописанных проверок используйте цифровой мультиметр, который может тестировать переменный ток (АС) напряжения или постоянный ток (DC), в зависимости от конкретного типа датчика распредвала, который используется в вашем автомобиле.
Также, перед тестированием Вам нужно выставить на мультиметре правильные электрические параметры для конкретного типа датчика СРМ. Обычно подобная информация указывается в руководстве по ремонту и обслуживанию автомобилей.
Некоторые датчики распредвала позволяют создать разветвитель электрической цепи датчика СМР, сделано это в первую очередь для того, чтобы считать сигнал непосредственно с самого датчика во время его работы в автомобиле.
Если тип вашего датчика не позволяет подсоединить к нему провода мультиметра, то Вы можете просто отсоединить разъем с датчика и прикрепить к нему медную проволоку, вставив таким образом ее в каждый разъем датчика.
Затем можно подключить этот разъем обратно к датчику соблюдая при этом осторожность, чтобы не замкнуть сами провода во время тестирования. Если Вы будете использовать (применять) этот метод, то не забудьте предварительно заизолировать провода изолентой.
Тестирование двухпроводного датчика распредвала
Тестирование трехпроводного датчика распредвала
Если после самостоятельной диагностики датчика положения распределительного вала Вы установили, что он полностью исправен, то возможно существует поломка или сбой в связанных с этим датчиком компонентах автомобиля.
При подобных проблемах с машиной причиной неисправности может быть также и сильно изношенный ремень ГРМ. Из-за этого распределительный вал и коленчатый вал могут потерять синхронизацию. В конечном итоге этот датчик распредвала может посылать неправильный сигнал в компьютер автомашины. В конечном итоге это и приводит к неправильному зажиганию и неправильному впрыску топлива.
Датчик положения распредвала
Датчик положения распредвала (другое название — датчик фаз, английская аббревиатура — CMP) предназначен для определения углового положения распределительного вала в определенный промежуток времени. Информация, которую формирует датчик, нужна для управления системой впрыска и зажигания. В частности, чтобы впрыск происходил только в один цилиндр, который находится в верхней “мертвой” точке.
1 — Зубчатый диск импульсного датчика распределительного вала, 2 — Датчик Холла
Датчик Холла распределительного вала передаёт сведения по распознаванию цилиндра и/или числу оборотов распределительного вала на блок управления. Он используется также для систем впрыска с режимом последовательного впрыска и/или для систем зажигания без распределителя с одноискровыми катушками зажигания.
Датчик зондирует штифты, зубы, зубчатые диски импульсного датчика или диски датчика, укреплённые на распределительном валу или на приводе распределительного вала.
Где находится датчик положения распредвала
На большинстве машин ДПРВ находится в районе головки блока цилиндров. Чтобы найти его, необходимо ориентироваться на положение распределительного вала. Он может находиться с левой или правой части двигателя. Место расположения датчика распредвала варьируется в зависимости от марки и модели. Обычно его можно найти возле верхней части местоположения ремня или в защищенных частях проводки, расположенной в передней части двигателя. Также иногда ДПРВ устанавливают в задней части ГБЦ. А некоторые автопроизводители ставят в специальном отсеке под капотом (примером служат автомобили марки General Motors).
Ниже приводим несколько примеров расположения ДПРВ на разных машинах.
ДПРВ на Опель Астра
Принцип работы датчика положения распредвала
Существует три типа ДПРВ:
Наиболее распространены ДПРВ первого двух типов. Оптические используют лишь в некоторых марках автомобилей (например, машины на базе платформы Mazda GE). В некоторых моделях автомобилей может быть установлено два и более датчиков. Причем, возможно, разных типов.
Датчик на эффекте Холла
Схема оптического датчика
Вместе с распределительным валом вращается ротор из ферромагнитного материала. ИС Холла находится между ротором и постоянным магнитом, который создаёт магнитное поле вертикально по отношению к элементу Холла. Когда зуб проходит мимо чувствительного элемента датчика, напряжённость магнитного поля изменяется. За счёт этого индуцируется напряжение и в ИС Холла возникает цифровой сигнал. Таким образом вращение зубчатого диска импульсного датчика распределительного вала изменяет напряжение Холла в ИС Холла в головке датчика. Изменяющееся напряжение передаётся в блок управления и анализируется.
Рабочие диаграммы различных датчиков
Датчик является интегральным, то есть, включает в себя чувствительный элемент и вторичный преобразователь сигнала. Основная функция датчика состоит в фиксации цилиндрических фаз впуска и выпуска. Именно поэтому он имеет второе название — датчик фаз.
Признаки неисправности
При выходе из строя ДПРВ каждая форсунка срабатывает в два раза чаще (один раз каждый оборот коленвала). При этом возникают следующие симптомы неисправности датчика положения распредвала:
Появившиеся признаки закрепятся желтой лампочкой двигателя на приборной панели. Поскольку, когда блок управления обнаруживает некорректную работу датчика СМР, он записывает в память код ошибки. Для расшифровки необходимо воспользоваться специальным оборудованием. Самыми частыми кодами ошибок являются:
Возможные причины неисправности
Причин неисправности ДПРВ может быть очень много. При этом необязательно это указывает на то, что вышел из строя именно датчик. Зачастую проблемы возникают с проводкой и другими элементами схемы. Причинами выхода датчика из строя или проблем в его работе могут быть следующие факторы:
Мусор и стружка на корпусе датчика
Как проверить датчик положения распредвала
Проверка индуктивного ДПРВ и датчика, основанного на эффекте Холла, схожи между собой. В процессе происходит замер значения напряжения между их выводами. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять постоянное напряжение. Проверку работы датчика нужно начать со следующих процедур:
ДПРВ с тремя выводами
Схема для проверки ДПРВ
Проверить работу датчика, основанном на эффекте Холла, можно следующим способом. Для этого собирают схему, изображенную на рисунке. На схеме: 1 — корпус датчика, 2 — штекерная колодка, 3 — резистор со значением сопротивления 0,5. 0,6 кОм, 4 — светодиод марки АЛ307, 5 — металлический предмет (например, отвертка). В качестве источника питания берут автомобильный аккумулятор. Для проверки необходимо перемещать металлический предмет вблизи датчика. Если он исправен, то светодиод должен кратковременно светиться. Если этого не происходит — значит, датчик неисправен.
Существует еще один способ для проверки датчика, основанного на эффекте Холла. Отсоединяем датчик от разъема, а к его выводам подсоединяем мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Включаем зажигание. Значение напряжения между “массой” датчика и общей “массой” должно быть 0 В. А напряжение между общей “массой” и контактом питания датчика должно находиться в пределах 10. 12 В. Возле корпуса необходимо перемещать металлический предмет. Если при этом значения на мультиметре будут меняться — датчик исправен. В противном случае — нет.
Проверка двухпроводного (индуктивного) датчика
Если на вашей машине установлен двухпроводный ДПРВ (индуктивного типа), то его проверку необходимо проводить в такой последовательности:
Другой способ заключается в следующем:
Проверка трехпроводного ДПРВ
Проверка датчика, основанного на эффекте Холла, проводится по следующему алгоритму:
Как правило, датчик положения распредвала не поддается ремонту. Поэтому в случае его выхода из строя необходимо купить новый. Его цена составляет около 4. 10$ в зависимости от марки датчика и автомобиля.
Замена датчика распредвала
Датчик прикреплен к корпусу с помощью одного болта. Обычно он имеет головку на 10. Чтобы его открутить нужен торцевой ключ. Предварительно с ДПРВ необходимо снять фишку. После того, как вы открутили болт, аккуратно потяните датчик вверх, чтобы вытащить его из посадочного места.
Сборка происходит в обратном порядке. Посадочное место датчика уплотняется резиновым кольцом. Также учтите, что монтажный зазор между его торцом и верхней кромкой штифта-отметчика, должен быть в пределах 0,5…1,2 мм. Датчик устанавливают на место, закрепляют болтом и подсоединяют фишку.
Процесс замены ДПРВ на автомобиле «Лада»
Специалисты рекомендуют проводить замену датчика через каждые 100 тысяч километров пробега или раз в 5 лет (в зависимости от того, что наступит быстрее). Такая рекомендация вызвана тем фактом, что датчик работает в постоянном изменении температурного режима. В связи с этим происходит температурный перепад полупроводниковой начинки датчика, которая очень “не любит” этого.