Датчик положення колінвалу

Датчик положення колінчастого валу (ДПКВ) - невеликий вимірювальний прилад, що має критично важливе значення для правильної роботи автомобільного двигуна. Вихід з ладу або неполадки датчика негативно впливають на роботу двигуна і можуть призвести до повної відмови силового агрегату.

Призначення та принцип роботи датчика положення колінвалу

Датчик положення колінвала (ДПКВ, датчик синхронізації) є компонентом електронної системи керування двигуном. Тому датчик є лише у сучасних автомобілів, оснащених електронним блоком керування (ЕБУ) двигуна.

Функцією датчика положення колінвала є передача сигналів на електронний блок управління двигуном про положення колінчастого валу, а також про швидкість та напрямок його обертання. Тим самим датчик впливає на функціонування основних систем мотора, у тому числі на запалювання, газорозподіл, живлення і т. д. На основі показань, переданих ДПКВ, електронний блок управління вирішує наступне коло завдань:

• визначає момент упорскування та тривалість роботи форсунок (управління системою упорскування палива);
• здійснює контроль моменту запалювання у кожному з циліндрів двигуна (управління системою запалення);
• визначає момент проходження верхньої та нижньої мертвих точок поршнями першого або четвертого циліндрів;
• керує системою фаз газорозподілу;
• керує роботою окремих компонентів системи уловлювання парів палива;
• контролює та коригує роботу інших систем двигуна.

Сам по собі датчик є сталевим сердечником з обмоткою з мідного дроту, залитий компаундною смолою і поміщений у пластиковий корпус. Особливістю датчика є наявність дроту довжиною 50-70 сантиметрів, що закінчується спеціальним роз'ємом, який підключається до блоку керування двигуном.

Виділяється 3 основні різновиди ДПКВ.

1. Магнітний (індуктивний) датчик - найпоширеніший варіант, що не потребує окремого живлення. Формування сигналу на електронний блок управління здійснюється в момент, коли спеціальна мітка здійснює прохід через магнітне поле, яке створюється в зоні знаходження датчика. Одночасно магнітний датчик може виконувати функцію датчика швидкості.
2. Датчик Холла, принцип роботи якого заснований на ефект Холла (виникнення поперечної різниці потенціалів). Сигнал на ЕБУ з ДПКВ надходить у той момент, коли до датчика підходить магнітне поле, що змінюється. Синхронізуючий диск перекриває поле, а зубці диска вступає у взаємодію Космосу з магнітним полем ДПКВ. Датчик подібного типу може одночасно виконувати функцію датчика розподільника запалювання.
3. Оптичний датчик, чий принцип роботи заснований на взаємодії з диском синхронізації за допомогою перекриття оптичного потоку між світлодіодом і спеціальним приймачем. Приймач фіксує перекриття світлового потоку та формує імпульс напруги, який передається від ДПКВ до електронного блоку управління двигуном.

Найчастіше на автомобілях зустрічаються магнітні вимірювачі та датчики Холла – багатофункціональність цих приладів робить їх більш затребуваними, ніж оптичні вимірювачі положення колінвалу, які є застарілим рішенням.

Ознаки несправності датчика

Достатня простота конструкції датчика призводить до того, що найчастіше він або працює в штатному режимі, або не працює зовсім. Періодичні збої у роботі ДПКВ трапляються досить рідко.

Ознаки несправності датчика виявляються так:

• виникають детонації палива на високих обертах двигуна;
• знижується потужність силового агрегату, мотор, що називається, не тягне, особливо при виконанні обгону, великому завантаженні або їзді в гору;
• обороти двигуна починають неконтрольовано плавати як під час руху, так і на холостому ході;
• збільшується витрата палива;
• з'являються провали при натисканні педалі газу (двигун не набирає обертів);
• можливі відмови у запаленні двигуна;
• на приладовій панелі спалахує помилка двигуна (код помилки P0336 - "Помилка датчика положення колінчастого валу").

Дані прояви також можуть бути характерні для збоїв у роботі або несправності інших датчиків, що забезпечують нормальну роботу двигуна. Тому для підтвердження того, що проблема криється саме в датчику положення колінвалу, необхідно провести діагностику роботи ДПКВ.

Можливі причини несправності

Причини поломки датчика положення колінвалу можуть бути різноманітними. Найчастіше зустрічаються такі несправності.

1. Обрив обмотки, коротке замикання чи порушення контакту, у результаті сигнал від датчика надходить у електронний блок управління. Найчастіше зустрічається обрив обмотки датчика, рідше - пошкодження ізоляції або перелом проводу, що підводить.
2. Порушення належної відстані між диском синхронізації та сталевим сердечником ДПКВ. Задана відстань між ними зазвичай становить від 0,5 до 1,5 мм і регулюється за допомогою шайб. При порушенні зазначених параметрів відбувається збій у роботі датчика, внаслідок чого на ЕБУ передаються невірні дані або вони не надходять зовсім. Причиною порушення відстані між сердечником і диском синхронізації можуть бути бруд або пил, що потрапив у зазор, неправильна установка при заміні датчика або проведенні інших ремонтних робіт, механічна дія в результаті аварії тощо.
3. Пошкодження диска синхронізації, що забезпечує формування сигналу. Причиною також можуть бути механічні пошкодження, фізичне зношування, потрапляння сторонніх тіл, забруднення зубів диска і т.д.
4. Пошкодження світлодіода або приймача сигналу датчика оптичного типу. Причини виходу з ладу деталі аналогічні - бруд, механічна дія тощо.

У більшості випадків несправності датчика призводять до його заміни через низьку ремонтопридатність вимірювача. Корпус ДПКВ є нерозбірним, тому заміна обмотки або осердя неможлива. Винятком є порушення ізоляції дроту датчика - у цьому випадку можна обійтися ізолюванням або заміною дроту.

Перевірка датчика положення колінвалу

Як мовилося раніше, прояв несправності датчика становища коленвала має схожі симптоми з виходом з ладу інших датчиків, які забезпечують оптимальну роботу двигуна. Тому діагностика є необхідним етапом перед заміною вимірника.

Перевірити справність датчика положення колінвала можна трьома різними способами:

• вимірявши опір за допомогою омметра (мультиметра);
• перевіривши значення індуктивності;
• вимірявши параметри електричного сигналу за допомогою осцилографа.

При вимірі опору за допомогою омметра чи мультиметра необхідне значення має становити 600-1000 Ом. Вимірювання здійснюється за допомогою докладання щупа приладу до котушки індуктивності.

Для вимірювання значення індуктивності знадобиться мегаомметр, вольтметр, високоточний вимірювач індуктивності та трансформатор мережного типу. При вимірі індуктивності показники мають укладатися в діапазон 200-400 мГн. Мегаомметром вимірюються показники опору між проводами котушок (у нормі не нижче 0,5 мОм). Відхилення зазначених показників свідчить про несправність ДПКВ. За допомогою трансформатора мережного типу після вимірювання здійснюється розмагнічування котушок.

Перевірка датчика за допомогою осцилографа здійснюється за заведеного двигуна. Щупи приладу приєднуються до проводів, що ведуть до котушки. Дані про працездатність датчика візуалізуються безпосередньо на екрані осцилографа у вигляді показників амплітуди і форми сигналів.

Заміна датчика положення колінвалу

Для заміни потрібно використовувати виключно датчик того типу, який був встановлений раніше на автомобіль і був рекомендований автовиробником. Невідповідні датчики можуть давати похибки у вимірах, що обов'язково позначиться на роботі двигуна.

Заміна датчика зазвичай не завдає серйозних труднощів. Для цього ДПКВ необхідно знеструмити, від'єднавши клемну колодку від вимірювача. Потім за допомогою ріжкового ключа на 10 відкрутити болт (болти) кріплення датчика. Після цього вимірник потрібно вийняти з посадкового гнізда і встановити новий датчик.

Після встановлення ДПКВ потрібно відрегулювати відстань між ним та торцем диска синхронізації. Воно має становити від 0,5 до 1,5 мм (точні дані – у мануалі з користування автомобілем). Регулювання здійснюється за допомогою шайб. Після встановлення нового датчика двигун повинен почати працювати в штатному режимі. Якщо цього не сталося, необхідно скинути помилки двигуна та відкалібрувати датчик.