Датчик положения распредвала своими руками

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

ДПРВ на ВАЗ 2114

ДПРВ на VW Polo

Принцип работы датчика положения распредвала

Существует три типа ДПРВ:

• Магнитные (индуктивного типа). Принцип действия основан на прохождении в постоянном магнитном поле металлического предмета (зубца). Магнитные датчики обычно имеют два вывода.
• Основанные на эффекте Холла. Фиксирует изменение магнитного поля вокруг датчика. Такие датчики обычно имеют три вывода.
• Оптические. Принцип действия основан на фиксации приема и прерывания фотоэлементом луча света, излучаемого источником.

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:

• Резко возрастает расход топлива.
• Нестабильная работа машины во время движения. Она начинает дергаться рывками, терять скорость. Иногда автомобиль не сможет разогнаться быстрее 60 км/час. Также двигатель может заглохнуть во время езды.
• На некоторых автомобилях при выходе из строя ДПРВ коробка передач может зафиксироваться в одном положении. Так будет продолжаться до тех пор, пока вы не перезапустите двигатель. Если такая ситуация повторяется регулярно — значит, на вашей машине вышел из строя датчик положения распредвала.
• При неисправности датчика может полностью пропасть искра зажигания. В результате появляются проблемы с запуском двигателя.
• Возможны сбои в работе системы самодиагностики.
• Лампа “чек двигателя” бессистемно загорается на холостых оборотах двигателя, а при повышенных оборотах гаснет.

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:

• P0300 — нерегулярный/многократный пропуск воспламенения в системе зажигания;
• P0340 — нет сигнала с датчика положения распредвала;
• P0341 — неправильная фаза газораспределения;
• P0342 — низкий уровень сигнала ДПРВ;
• P0343 — высокий уровень сигнала датчика положения распредвала;
• P0344 — неустойчивый (прерывистый) сигнал с датчика положения распредвала;
• P0365 — отсутствует сигнал цепи ДПРВ.

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

• датчик не подключен к сигнальным проводам;
• наличие влаги в соединителе датчика;
• замыкание на “массу” сигнального провода;
• обрыв сигнального провода;
• замыкание на бортовую сеть сигнального провода;
• обрыв экранирующей оболочки проводов или жгута;
• обрыв или повреждение провода питания датчика;
• неверное подключение проводов электропитания;
• неисправность высоковольтных цепей зажигания;
• неисправность блока управления двигателем;
• большой или малый зазор между датчиком и отметчиком;
• повышенное торцевое биение шестерни распредвала;
• наличие стружки 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

• Проверить подключение датчика к жгуту сигнальных проводов. К нему должны подходить +12 В и “масса” (см. рисунок).
• Если питание и “масса” на датчике есть, то необходимо завести двигатель и проверить наличие импульсов на сигнальном проводе.
• Проверить наличие влаги в соединителе. Для этого необходимо отсоединить от датчика штекер с сигнальными проводами и проверить сухость самой вилки и розетки. Если там имеется окисление или загрязнение, очистите и просушите.
• Проверьте изоляцию сигнальных проводов. Ее повреждение по статистике является самой распространенной причиной неисправности. Дело в том, что датчик находится в непосредственной близости к двигателю. Поэтому изоляция нагревается и со временем ломается и осыпается, приводя к замыканию цепи.
• Проверьте значение сопротивления изоляции индуктивного датчика. Как правило, оно составляет около 0,5. 1 кОм. У некоторых датчиков оно будет несколько кОм (подробную информацию уточняйте в мануале к вашей машине). Главное, чтобы изоляция не была нарушена.

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:

• Установите мультиметр на функцию измерения переменного напряжения.
• Поверните ключ зажигания без запуска двигателя.
• Проверить наличие напряжения в цепи. Для этого один контакт мультиметра подсоедините к “массе”, а другим проверить каждый провод в разъеме ДПРВ. Если ни на одном из них нет напряжения — датчик полностью неисправен.

Другой способ заключается в следующем:

• Запустите двигатель автомобиля.
• Один контакт мультиметра подсоедините к одному проводу датчика, второй контакт — к другому. Если датчик исправен, то вы увидите на тестере колеблющееся напряжение в пределах 0. 5 В (точное значение уточняйте в мануале вашего автомобиля). Если напряжения нет — датчик неисправен.

Проверка трехпроводного ДПРВ

Проверка датчика, основанного на эффекте Холла, проводится по следующему алгоритму:

• Установите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения.
• Поверните ключ в зажигании, но без запуска двигателя.
• Один контакт прибора подсоедините к “массе”. Другой контакт — к проводу питания датчика. Сравните полученное напряжение с указанным в мануале к вашему автомобилю.

• Запустите двигатель.
• Подсоедините один контакт мультиметра к черному проводу датчика, второй контакт — к красному (провода питания). Полученное значение напряжения должно совпадать с указанным в мануале машины. Если на контактах электричества нет — датчик вышел из строя.

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.

Источник

Сломался датчик положения распредвала: симптомы, ремонт, затраты

Можно ли отремонтировать датчик положения распределительного вала автомобиля?

Сломавшийся датчик распредвала (электронный датчик положения распределительного вала) – явление редкое, но не исключительное. Техника есть техника, и время от времени она может сбоить. Как распознать дефект датчика, и что делать с ним потом? Давайте разберемся в гипотетической ситуации.

Для того чтобы обеспечить оптимальную работу мотора, минимально возможное потребление топлива при всех условиях эксплуатации, а также максимально чистый выхлоп и приемлемые мощностные характеристики, двигатель приходится контролировать массой разнообразных небольших, но полезных сенсоров, или, как их еще называют, электронных датчиков. Но среди них выделяется один, который напрямую отвечает за управление клапанами, – датчик распределительного вала.

Функция датчика положения распределительного вала

Датчик распредвала относится к семейству датчиков Холла. Он состоит из полупроводника, через который протекает малый ток и который установлен вблизи металлической звездочки (т. н. задающего диска), расположенной непосредственно на распределительном валу. Когда двигатель работает, зубцы задающего диска движутся вдоль полупроводника, изменяя его магнитное поле и, следовательно, ток. Изменение регистрируется.

Синусоида электродвижущей силы (ЭДС) (увеличение амплитуды синусоиды отмечает такт сжатия 1-го цилиндра)

Однако само по себе это зарегистрированное изменение магнитного поля не может определить положение распределительного вала относительно датчика положения распредвала ДПРВ. Трюк состоит в том, чтобы установить на шестерне распредвала задающие метки для формирования скачкообразных изменений магнитного поля, создаваемых датчиком. Способов несколько: метка может быть как выступом – зубцом, обозначающим верхнюю мертвую точку (ВМТ) для первого цилиндра, так и, наоборот, углублением на диске ГРМ, суть работы от этого не меняется.

Как узнать, что перестал работать датчик распредвала?

Но вот что имеет значение и что является наиболее ощутимыми и поэтому важными признаками проблем с датчиком ДПРВ («CMP», на английский манер): загоревшийся желтый индикатор на приборной панели, всем известный «Check engine», отказ двигателя от запуска, потеря тяги/мощности, мотор может начать глохнуть. Это лишь наиболее заметные признаки, связанные с тем, что одним из возможных виновников непостоянной работы двигателя автомобиля является датчик CMP. Подробнее о видах неисправностей и нюансах работы ДПРВ читайте здесь: Признаки неисправности датчика распредвала

Как только вы столкнулись с подобными проблемами, вторым делом нужно убедиться, что шалит именно этот датчик, поскольку, повторимся, выход его из строя – достаточно редкое явление, а симптоматика сама по себе ни о чем не говорит, причин может быть десяток, и они могут быть совершенно не связаны с датчиком CMP. Например, пропала тяга. Это, возможно, вышла из строя гидроуправляемая муфта, так называемый фазовращатель, на впускном распредвалу. Двигатель работает неровно? Вполне возможно, дело в свечах зажигания. И так далее.

Первое, что вы (или работники автосервиса) должны предпринять, – считать код ошибки, который записывается в бортовом компьютере автомобиля. Основных ошибок может быть 5 штук, каждая из них пронумерована от P0340 CMP до P0344 CMP, и под каждым этим номером причина отказа в нормальной работе датчика будет своя, обычно связанная с неправильным сигналом, поступающим с ДПРВ.

Если, после того как вы подключились к диагностическому разъему OBD 2, на экране появилась одна из вышеназванных ошибок, будьте уверены, что проблема связана именно с этим датчиком. Поздравляем, вам повезло! Как его ремонтируют?

Задачи датчика положения распределительного вала

В то время как в прошлом достаточно было запускать искру исключительно в зависимости от положения коленчатого вала и одновременно впрыскивать топливо в цилиндры при помощи форсунок, этот метод устарел с введением стандарта Euro 4 с 1 января 2005 года.

У ДВС, работающего по четырехтактному принципу, есть проблема: рабочий цикл впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска происходит за два оборота коленчатого вала. Но как должен вычислить ECU (бортовой компьютер), в каком положении находится каждый из поршней в цилиндрах? Распредвал может помочь. Поскольку он делает только один оборот за все четыре такта, в соответствии с его вращением может быть считано соответствующее положение поршня в цилиндре в данную единицу времени, т. е. когда должно быть подано напряжение на свечу зажигания или когда точно должно произойти срабатывание форсунок.

Если желаете углубиться в теорию, настоятельно рекомендуем посмотреть данное крайне информативное видео:

Видео взято с YouTube-канала GrunBaum

Определение этого положения как раз и осуществляется датчиком распредвала (устройством CMP). На практике и распределительный вал, и его коллега, датчик коленчатого вала, сообщают о верхней мертвой точке (от) первого цилиндра на блок управления. Это должно происходить одновременно, в противном случае в приводе распределительного вала появится проблема.

Если произойдет разночтение в датчиках, то, скорее всего, как и в случае провисания цепи привода или перепрыгнувшего на несколько зубов ремня, желтая сигнальная лампа двигателя появится на приборной панели в качестве оповещения, включив управление двигателем в аварийном режиме.

То же самое применимо мутатис мутандис к дизельному двигателю, за исключением того, что в нем нет никакой искры, поджигающей топливную смесь, и в нем требования к точности времени впрыска намного выше, чем в бензиновом двигателе.

Ремонт и стоимость датчика положения распределительного вала

В электродатчик распредвала вмонтированы элементы датчика Холла, которые запаяны в небольшую пластиковую коробочку, ремонт которой не предусмотрен. Требуется полная его замена. Цены для популярных моделей начинаются от 300 до 5-6 тыс. рублей за один датчик. У дилеров, как правило, запчасть может быть дороже в два раза. Стоит помнить, что этих датчиков может быть несколько, но одновременно они точно не выйдут из строя, поэтому под замену пойдет лишь один из них.

Что еще важно знать о замене датчика?

Во-первых, как правило, датчик легко меняется в течение 20 минут даже при условии неопытности работника. Стандартно CMP стоит наверху ГБЦ (головки блока цилиндров), где-то неподалеку от передней ее части, где расположены шестерни распредвалов.

Во-вторых, отметим третий раз, дефекты самого датчика из-за износа очень редки, и, возможно, прежде чем бежать в магазин за новым, стоит рассмотреть электрическую периферию. Нередко датчик достаточно просто очистить от грязи или масляного налета, которые изолируют магнитное поле сенсора Холла. Или проблема в окислении клемм или изломе электрических проводов, подающих питание на датчик Холла.

Определить, что случилось и жив ли датчик, можно при помощи диагностики на станции технического обслуживания таким прибором, как осциллограф. В гараже при помощи вольтметра также вполне реально узнать тип неисправности ДПРВ, но это, конечно, несколько сложнее, поскольку нужно иметь определенные знания по электротехнике.

К примеру, можно определить наличие напряжения в проводах, ведущих к датчику, для чего, сняв фишку кабелей с датчика CMP (предварительно отключив аккумуляторную батарею, скинув минусовую клемму) и включив зажигание, проверяем при помощи вольтметра напряжение тока (перед включением зажигания минусовая клемма АКБ возвращается на место). Если прибор ничего не показывает, произошел обрыв в электросети.

Если ток есть, но симптомы неисправности никуда не уходят, скорее всего, виноват сам ДПРВ. Совет бывалых по измерению следующий: извлечь датчик положения распределительного вала, предварительно скинув с АКБ минусовую клемму. Тестер прикрепить к первой и второй фишке (подробнее на видео ниже) и при помощи любого крупного металлического предмета проверить показания, выдаваемые устройством. Чем ближе металлический предмет, тем ниже напряжение будет показываться на экране электронного тестера, чем дальше металл – тем выше вольтаж. Если ничего не меняется, проблема в датчике и его нужно заменить.

О примерном алгоритме действий – в следующем коротком видео, где более подробно показано, как производить замеры:

Видео взято с YouTube-канала СделайСам

Кстати, большинство датчиков меняются не из-за их физического износа, а по совершенно другой причине: прокладка между датчиком и головкой цилиндра с течением времени затвердевает, начиная пропускать масло наружу, загрязняя прибор.

В большинстве случаев это уплотнительное кольцо является частью датчика, поэтому вам придется заменить все устройство целиком. Снять уплотнительное кольцо, конечно, можно, но материал для замены должен быть термостойким, а само кольцо – в точности повторять габариты заменяемого резинотехнического изделия.

Сколько стоит замена электронного устройства ДПРВ?

Все будет зависеть от модели вашего автомобиля и автосервиса. В Москве ценники начинаются от 1.000 и доходят до 2.000-2.500 рублей, не считая стоимости самого устройства. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, советуем вам обратиться на СТО. Там профессионалы быстро продиагностируют и проведут необходимый ремонт. Ну, а если вы знаете и умеете многое или у вас есть знакомый автомеханик, готовый вам помочь, дерзайте, сэкономите тысячу-другую рублей.

Источник