Как устроен ДПКВ, его неисправности и проверка

В современном автомобиле работой бензинового либо дизельного двигателя управляет электроника. Контроллер готовит топливную смесь и регулирует искрообразование на электродах свечей зажигания, полагаясь на показания нескольких измерителей, размещенных в ключевых точках, – воздушном и выпускном тракте, дроссельной заслонке и так далее. Но что произойдет, если один такой элемент выйдет из строя? В данном случае предлагается рассмотреть признаки неисправности датчика положения коленвала (ДПКВ) и способы его проверки в гаражных условиях.

Принцип работы датчика синхронизации

Для устойчивого функционирования двигателя рабочий процесс ДПКВ происходит по следующему принципу:

1.  На коленвале установлено специальное зубчатое колесо (реперный диск) с отсутствующими двумя зубцами — стартовым и нулевым.
2.  При вращении коленвала зубчики, проходя через магнитное поле ДПКВ, изменяют его — как результат, в приборе формируются импульсы, данные о которых передается в блок управления;
3.  При прохождении зубчатого колеса с отсутствующими зубцами мимо датчика характер импульсов меняется, и блок определяет начальное положение коленчатого вала;
4.  на основании подсчета поступивших импульсов компьютер определяет положение коленвала в определенный период времени:
5.  После обработки информации ЭБУ направляет сигналы в соответствующие системы автомобиля, и производится корректировка их работы.

В результате обеспечивается стабильная работа мотора автомашины.

Как работает датчик коленвала

Многих интересует вопрос о том, зачем нужен датчик коленвала. Этот прибор напрямую влияет на продуктивность двигателя автомобиля.

Нарушение провоцирует сбои в работе ДВС или остановку мотора, влияющей на работу двигателя.

В функции ДПКВ входит:

•  синхронизация работы топливных форсунок;
•  синхронизация системы зажигания.

Принцип работы ДПКВ сводится к тому, что он подает сигнал на ЭБУ. Данное сообщение говорит о позиции, в которой находится коленвал. Такой сигнал содержит в себе информацию о частоте и направлении вращения коленчатого вала.

Назначение и принцип работы датчика положения коленвала

Зачем нужен ДПКВ? Стоит отметить, что это единственное устройство, при неисправности которого машина попросту не заведётся. Оно выполняет две важные функции:

1. Передача информации о положении, частоте и направлении вращения коленвала.
2. Регистрация момента прохождения первым и последним поршнями ВМТ.

Именно на основе информации, которую передаёт датчик положения коленвала, центральный блок управления может изменять количество топлива, которое подаётся в двигатель, момент его подачи и зажигания и другие параметры.

Функционирование датчика зависит от марки автомобиля, года его выпуска и других факторов. Но принцип работы большинства таких устройств заключается в следующем:

1. Коленчатый вал оснащается диском с зубьями, некоторые из которых сточены.
2. Устройство устанавливается на элементы мотора.
3. При прохождении металлических элементов через сточенные зубья возникает сигнал, который передаётся центральному блоку.

Какой датчик надежнее

Выпуском такого оборудования занимаются многие крупнейшие мировые бренды. Например, концерн «Сименс». Также среди популярных моделей датчики от Perkins, Kazuma и другие.

По степени надежности датчики можно разделить на три группы, основываясь на принципе их работы.  Наиболее популярный – индуктивный. Это простой и надежный вариант, устанавливается в подавляющее большинство автомобилей во всем мире.

Кроме индуктивного (магнитного) типа, применяются еще два вида:

На основе эффекта Холла. Устройство находится в снабженном магнитопроводами корпусе, зубцы диска намагничены. В результате напряжение возникает при прохождении зубца рядом с датчиком. Возникает переменный электрический ток, сигнал поступает на ЭБУ. Такая конструкция применяется реже, чем индуктивная. Он не только сложнее конструктивно, для нее должно стоять отдельное питание. Зато гарантирует повышенную точность замеров работы коленвала. Такие датчики ставятся на автомобили марки «Приора».

Оптический. Его схема строится на измерении работы коленвала с помощью светодиода и фотодиода. Импульс тока возникает, когда между диодами проходит либо зубец, либо «пробел» на месте зубца. Этот тип применяется еще реже, чем основанный на эффекте Холла. Главные его недостатки – уязвимость к условиям эксплуатации и необходимость постоянной профилактики. Пыль, неизбежные загрязнения и т.д. часто заставляют устройство передавать неверный сигнал, что отрицательно сказывается на двигателе.

Устранение неисправностей

Осуществлять ремонт датчика имеет смысл при таких неисправностях как:

• проникновение внутрь датчика ПКВ загрязнений;
• наличие воды в соединителе датчика;
• обрыв экранирующей оболочки проводов датчика или жгута;
• смена полярности сигнальных проводов;
• отсутствие подключения к жгуту проводов;
• замыкание на массу сигнальных проводов датчика;
• пониженный или повышенный монтажный зазор датчика и диска синхронизации.

Таблица: работа с мелкими дефектами

Как поменять датчик положения коленчатого вала?

Важные нюансы, которые нужно соблюдать при замене ДПКВ:

1. Перед выполнением демонтажных работ необходимо нанести метки, указывающие положение болта по отношению к датчику, самого ДПКВ, а также маркировку электрических кабелей и контактов.
2. При демонтаже и установке нового датчика ПКВ рекомендуется удостовериться в правильности работы синхродиска.
3. Заменяют измерительный прибор вместе со жгутом и прошивкой.

Для смены датчика ПКВ потребуется:

• новый измерительный прибор;
• автотестер;
• штангенциркуль;
• гаечный ключ на 10.

Алгоритм действий

Чтобы поменять датчик положения коленчатого вала своими руками нужно:

1. Отключить зажигание.
2. Обесточить электронное устройство, отсоединив от контроллера клемную колодку.
3. При помощи гаечного ключа, открутив винт, фиксирующий датчик, снять неисправный ДПКВ.
4. Очистить ветошью посадочный участок от маслянистых отложений и загрязнений.
5. Установить новый измерительный прибор при помощи старых крепежных деталей.
6. Провести контрольные замеры зазора между зубьями шкива привода генератора и сердечником датчика при помощи штангенциркуля. Величина зазора должна соответствовать следующим значениям: 1,0 + 0,41 миллиметра. Если при контрольном замере величина зазора меньше (больше) указанного значения, необходимо провести корректировку положения датчика.
7. Проверить сопротивление датчика положения коленчатого вала автотестером. У исправного датчика оно должно быть в пределах 550–750 Ом.
8. Сбросить показания бортового компьютера, чтобы отключить сигнал Cheсk engine.
9. Подключить датчик положения коленвала к сети (для этого устанавливается разъем).
10. Проверить работоспособность электроприбора на разных режимах: на холостом ходу и при динамичной нагрузке.

Фотогалерея

Откручивание болта гаечным ключом Замеры штангенциркулем Установка нового ДПКВ

Как работает датчик?

Чтобы научиться выявлять неполадки указанного прибора, нужно представлять его конструкцию и понимать принцип работы. Устройство датчика несложное и включает следующие элементы:

• многовитковая катушка;
• магнитный сердечник;
• выводы катушки припаяны к контактам разъема;
• неразборный пластмассовый корпус с отверстием для крепления.

Измеритель устанавливается в непосредственной близости от зубчатого шкива, прикрепленного к коленчатому валу со стороны шестерен газораспределительного механизма. Посредством проводников датчик соединяется с главным электронным блоком, управляющим работой мотора.

Магнитный сердечник выведен наружу через торцевую часть пластикового корпуса и максимально приближен к зубьям вращающегося шкива. Просвет между деталями не превышает 1 мм.

Принцип действия прибора основан на явлении электромагнитной индукции. Когда в непосредственной близости от сердечника проходит значительная масса металла, катушка вырабатывает кратковременный электрический импульс. Зубцы крутящегося шкива вызывают череду таких импульсов, передающихся по проводам контроллеру. Благодаря этому электронный блок всегда «знает» положение коленвала, определяет верхние мертвые точки всех поршней и вовремя подает команду форсункам на впрыск топлива.

Отсюда возникло второе название прибора – датчик оборотов коленчатого вала. Надо понимать, что импульсы вырабатываются только при динамическом воздействии металлической массы, то есть, когда шкив вращается. Если коленвал остановился, ток в цепи элемента не возникает.

Примечание. По сигналам датчика контроллер не только своевременно направляет топливную смесь в цилиндры, но и дает команду системе зажигания вырабатывать искру, когда один из поршней выполняет такт сжатия и приближается к своей верхней точке.

Устройство ДПКВ

Деталь представляет собой стальной сердечник с обмоткой из медной проволоки, размещенный в пластиковом корпусе и залитый компаундной смолой.

Выпускаются 3 типа датчиков синхронизации:

Оптический датчик

1.  Индукционные. Принцип работы основан на использовании намагниченного сердечника с намотанной на нем медной проволокой, на концах которой замеряют изменение напряжения. Кроме фиксации положения коленвала, он замеряет скорость его вращения, что также необходимо для качественной работы ДВС. Индукционные датчики являются наиболее распространенными и часто применяющимися в устройстве автомобиля.
2.  Оптические. В основе их конструкции — светодиод, который излучает световой поток, и приемник, фиксирующий свет с другой стороны. При попадании светового луча на контрольный зуб он прерывается, приемник фиксирует его отсутствие, и информация передается в ЭБУ.
3.  Датчик Холла. Работает на основе одноименного физического эффекта. На коленчатом валу размещен магнит, при прохождении им датчика в последнем возникает постоянный ток, фиксируемый синхронизирующим диском.

Многофункциональность прибора индукционного типа и датчика Холла делают их наиболее востребованными в конструкции современных моторов.

Устройство датчика коленвала

Система данного элемента коленчатого вала включает в себя:

• Обмотка датчика
• Корпус
• Уплотнитель
• Привод
• Кронштейн креплениея
• Магнитопровод
• Диск синхронизации

Ремонт предполагает необходимость прозвонить ДПКВ, используя для этого омметр. Для этих целей необходимо произвести замеры сопротивления на обмотке агрегата.

Устройство и составные части ДПКВ

Конструкция устройства состоит из следующих элементов:

1. Корпус в форме цилиндра, который может быть изготовлен из алюминия или пластмассы. На каждом корпусе имеется чувствительный элемент, при прохождении через который подаётся сигнал в электронный блок управления.
2. Кабель связи.
3. Основание с фланцем для крепления к двигателю.

Типы приборов

Существует несколько основных типов датчиков:

1. Магнитные. Для работы такого типа устройств не требуется дополнительный источник питания, они работают на напряжении, которое образуется при прохождении металлических частей через магнитное поле. Кроме того, магнитные датчики контролируют не только положение коленчатого вала, но и скорость.
2. Оптические. При прохождении светодиода, который направляется передатчиком, через участок со сточенными зубьями, приёмник реагирует на импульс и осуществляет синхронизацию с центральным блоком.
3. Датчик Холла. Они функционируют только при наличии отдельного источника питания. При прохождении участков со сточенными зубьями, контур изменяющегося магнитного поля размыкается, сигнал передаётся в блок управления.

Место нахождения датчика в автомобиле

Многие даже самые опытные автомобилисты задаются вопросом: где находится датчик коленвала? Это необходимо знать, если двигатель по каким-то причинам не заводится и необходимо снять и проверить устройство.

Датчик положения коленчатого вала располагается рядом с диском — на шкиве привода. Расположение не самое удобное, поэтому к устройству крепится довольно длинный провод.

Описание 1G FE датчика

Особенность расположение датчика в двигателях 1G FE состоит в том, что до 1996 года он располагался внутри трамблера, что осложняет его замену. Для демонтажа и установки такого датчика проще всего будет использовать яму или подъемник. Если попытаться достать его через капот – потребуется демонтировать большое количество деталей двигателя.