Содержание
Датчик положения коленвала: как работает, проблемы, проверка
Главная » ВИКИ » Датчик положения коленвала: как он работает, проблемы, симптомы, проверка
На чтение 5 мин Просмотров 15к. Опубликовано
Обновлено
Датчик положения коленчатого вала измеряет скорость вращения (об / мин) и точное положение коленвала двигателя. Без датчика коленвала двигатель не запустится.
В технической литературе датчик положения коленвала сокращенно обозначается как ДПКВ (по-английски — CKP).
Содержание
Где находится датчик коленвала
В некоторых автомобилях датчик установлен рядом с зубчатым шкивом коленвала (балансир колебаний), как на на фотографии ниже.
В других автомобилях ДПКВ может быть установлен на корпусе трансмиссии или в блоке цилиндров двигателя. Датчик коленвала расположен таким образом, чтобы зубчатый венец, прикрепленный к коленвалу, проходил рядом с наконечником датчика.
На венце отсутствует один или несколько зубьев, чтобы обеспечить блок управления двигателя (ЭБУ) точкой отсчёта для определения положения коленчатого вала.
При установке ДПКВ выставляется зазор между самим датчиком и зубчатым шкивом. Правильным считается положение датчика, когда зазор между его сердечником и диском синхронизации составляет 0,5–1,5 мм. Зазор регулируется при помощи шайб (прокладок) между посадочным гнездом датчика и самим датчиком.
Как работает датчик коленвала
Когда коленвал вращается, датчик выдает импульсный сигнал напряжения, где каждый импульс соответствует зубцу на венце. На фото ниже показан сигнал от датчика коленвала.
ЭБУ использует сигнал от ДПКВ, чтобы определить, когда и в какой цилиндр подавать искру. Сигнал положения коленвала также используется для контроля пропусков зажигания в любом из цилиндров.
Виды датчиков коленвала
Три наиболее распространенных вида ДПКВ:
- магнитные датчики с измерительной катушкой, которые вырабатывают переменное напряжение;
- датчики Холла, которые выдают цифровой сигнал прямоугольной формы;
- оптические датчики.
Современные автомобили используют датчики Холла. Датчик с измерительной катушкой имеет двухконтактный разъем. Датчик на эффекте Холла имеет трёхконтактный разъём (опорное напряжение, заземление и сигнал).
Признаки неисправности датчика коленвала
Неисправный датчик может вызвать следующие проблемы:
- Автомобиль может случайно заглохнуть, но затем перезапуститься без проблем.
- Двигатель может плохо заводиться в сырую погоду, но после после прогрева запускается нормально.
- Иногда вы можете увидеть, что тахометр ведет себя хаотично.
- В некоторых случаях неисправный датчик может привести к длительному проворачиванию двигателя до его запуска.
- Если датчик неисправен — двигатель проворачивается, но не запускается.
Ошибки OBD-2 датчика коленвала
- Наиболее распространенным кодом OBDII, связанным с датчиком положения коленчатого вала, является P0335 — неисправность цепи датчика коленвала.
- В некоторых автомобилях (например, Mercedes-Benz, Nissan, Chevy, Hyundai, Kia) этот код часто вызывается неисправным датчиком, хотя могут быть и другие причины, такие как проблемы с проводкой или разъёмом, поврежденный зубчатый венец и т. д.
- В некоторых автомобилях периодическая остановка двигателя также может быть вызвана проблемой с проводкой ДПКВ. Например, если провода датчика не закреплены надлежащим образом, они могут протереться о какую-либо металлическую деталь и замкнуть, что может привести к остановке двигателя.
- В бюллетене Chrysler 09-004-07 описана проблема с некоторыми моделями Jeep и Chrysler 2005-2007 гг., когда неисправный датчик коленчатого вала может вызвать проблемы при запуске. Датчик должен быть заменен обновленной деталью для устранения проблемы.
- В другом бюллетене Chrysler 18-024-10 для некоторых автомобилей Chrysler, Dodge и Jeep 2008-2010 гг. упоминается проблема, при которой код P0339 — прерывистый сигнал с ДПКВ может быть вызван неправильным зазором.
- Отказы датчика положения коленчатого вала были распространены в некоторых автомобилях GM 90-х годов. Один из симптомов была остановка двигателя, когда он был горячий. Замена датчика обычно решала проблему.
д.Как проверить датчик коленвала?
Когда есть подозрение, что проблема может быть вызвана датчиком положения коленчатого вала или если имеется связанный код неисправности, датчик должен быть визуально осмотрен на наличие трещин, ослабленных или корродированных штырьков разъёма или других очевидных повреждений.
Правильный зазор между наконечником датчика и зубчатым кольцом также очень важен.
Для магнитных датчиков процедура тестирования заключается в проверке сопротивления мультиметром.
Например, для Ford сопротивление датчика положения коленвала должно составлять 250–1000 Ом. Если сопротивление ниже или выше указанного в спецификации, датчик необходимо заменить.
Для датчиков с эффектом Холла, должны быть проверены сигнал опорного напряжения (обычно +5 В) и заземление. Наиболее точным способом проверки датчика является проверка сигнала с помощью осциллографа.
Иногда датчик может иметь прерывистую неисправность, которая не обнаруживается во время тестирования. В этом случае может помочь проверка бюллетеней технического обслуживания (TSB) и изучение распространенных проблем.
Смотрите видео, как проверить датчик коленвала:
Датчик положения коленчатого вала можно проверить с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.
Сканер будет показывать сигнал датчика как «Обороты двигателя» или «Частота вращения двигателя».
Когда это может быть полезно? Если автомобиль периодически глохнет, мониторинг сигнала датчика может дать ответ.
Если сигнал датчика внезапно падает до нуля, а затем возвращается, это означает, что либо есть проблема внутри датчика, либо с проводкой или разъёмом.
Если датчик работает нормально, сигнал оборотов должен постепенно уменьшаться или увеличиваться как на этом фото.
Как проверить датчик положения коленчатого вала
Работа инжекторного двигателя, включая системы подачи топлива и зажигания, подчиняется показаниям датчика положения коленчатого вала (ДПКВ). Датчик отслеживает и сообщает контроллеру инжектора данные о положении коленчатого вала, формируя короткие всплески импульсов.
Как работает ДПКВ
Работа датчика основана на эффекте Холла, благодаря которому в катушке индуктивности, при прохождении через магнитное поле формируется импульс электродвижущей силы (ЭДС).
Магнитное поле меняется, когда мимо датчика проходит сигнальная шестерня коленчатого вала, на которой нарезаны зубцы. Промежуток, занимающий место двух зубцов подает контроллеру сигнал о приближении к верхней мертвой точке (ВМТ) первого цилиндра и дает команду на начало отсчета, мелкие зубцы сообщают о положении коленчатого вала в реальном времени.
Неисправности ДПКВ
Наиболее частые неисправности датчика коленвала:
- повреждение корпуса;
- обрыв катушки индуктивности;
- межвитковое замыкание;
- окисление контактов.
Неисправности, не связанные с датчиком, но влияющие на его работу:
- повреждение одного или более зубцов шестеренки;
- намагничивание шестеренки;
- изменение расстояния между датчиком и шестеренкой.
При повреждении корпуса ДПКВ возможно попадание в него воды и грязи. Нередко это приводит к обрыву обмотки и межвитковому замыканию. Если обмотка оборвана, то ЭДС в ней не формируется и завести двигатель невозможно.
При межвитковом замыкании ЭДС формируется, но его сила и форма не соответствуют расчетным, в результате возникают ошибки, которые меняют режим работы инжектора. Такие ошибки появляются если не постоянно, то достаточно часто, поэтому внезапное изменение работы двигателя должно насторожить водителя. При окислении контактов колодки и клемм проводов, которые подключены к ДПКВ, сигнал пропадает без предупреждения и нередко неожиданно возвращается.
Если ремонт или диагностика ДПКВ выполнены неправильно, возможно намагничивание шестеренки, в результате чего меняется форма и напряжение ЭДС. Ошибки в обслуживании двигателя могут привести к потере шестеренкой одного или нескольких зубцов, в результате чего нарушается весь алгоритм работы инжектора, потому что возникают две «нулевые» точки, от которых необходимо вести отсчет. Неправильная установка ДПКВ после диагностики или ремонта приводит к изменению расстояния между зубцами и датчиком, что сильно влияет на форму и напряжение ЭДС.
Видео — Диагностика датчика Холла
Как проверить ДПКВ
Существуют четыре метода проверки, которые позволяют определить состояние ДПКВ и шестеренки, а также их влияние на работу инжектора. Для каждого из методов необходимо свое оборудование, а также различается точность проверки. На переднеприводных автомобилях с поперечным расположением мотора для проверки ДПКВ потребуется снять колесо со стороны датчика. На переднеприводных с продольным расположением двигателя, а также на заднеприводных проверку выполняют либо сверху, через подкапотное пространство, либо снизу. Во втором случае потребуется поднять перед автомобиля. О том, как это сделать безопасно, читайте в статье (замена и восстановление амортизаторов).
- Визуальный метод
Для него необходимо очистить ДПКВ, место установки и сигнальную шестерню. После чего отметить положение датчика и демонтировать его.
После демонтажа датчик отмывают и протирают чистой тряпкой, смоченной спиртом или бензином. Очистив ДПКВ, его осматривают в поисках трещин, царапин, вмятин и других повреждений. При обнаружении любых повреждений датчик необходимо заменить.
- Проверка с помощью тестера
Такая проверка позволяет оценить примерное состояние датчика, но не учитывает влияние шестеренки и других факторов. Для проверки снимите и очистите датчик, как описано выше, после чего тестером измерьте сопротивление. В зависимости от модели ДПКВ сопротивление обмотки исправного датчика от 600 до 900 Ом. Но такая проверка не определяет межвитковое замыкание, разве что замкнутыми оказалось не меньше четверти рядов обмотки. После этого подключите тестер в режиме милливольтметра к выходам датчика и несколько раз проведите стальной отверткой рядом с сердечником. Исправный датчик покажет всплески напряжения до 0,1 – 0,3 вольта (зависит от модели, массы отвертки и скорости ее движения).
- Проверка с помощью измерителя индуктивности
Нередко режим измерения индуктивности встречается на цифровых тестерах (мультиметрах). Если такого тестера нет, необходимо приобрести любой измеритель индуктивности с точностью до 10 миллиГенри (мГн). В зависимости от модели нормальная индуктивность составляет 200 – 400 мГн.
- Проверка с помощью осциллографа
Для проверки вам понадобится цифровой осциллограф с автоматической регулировкой напряжения и частоты и входным сопротивлением не меньше 100 кОм или цифровой сканер для инжекторных автомобилей, с режимом визуальной индикации. Подключите «землю» осциллографа к кузову автомобиля или минусовой клемме аккумулятора, а сигнальный вход к любому выводу ДПКВ. Включите зажигание и заведите двигатель. Наблюдайте за работой датчика с помощью осциллографа. При увеличении оборотов двигателя должно возрастать и напряжение на выходе ДПКВ. На 4 – 5 тысячах оборотов напряжение должно превысить 200 вольт.
Внимательно отслеживайте показания осциллографа, на один оборот коленчатого вала должен быть лишь один провал, соответствующий ВМТ первого цилиндра. При изменении скорости вращения двигателя осциллограф будет приспосабливаться, изменяя режим входного напряжения, но при работе на одинаковых оборотах отклонение в значении напряжения не должно превышать 5 процентов. Более серьезное отклонение говорит о намагниченности сигнальной шестеренки. Два или более провалов на одном такте говорят о том, что шестеренка потеряла один или несколько зубцов. Постоянно меняющиеся в пределах 10 – 15 процентов показания напряжения говорят о том, что датчик плохо закреплен и вибрирует или присутствует биение сигнальной шестерни коленчатого вала.
Тест выходного сигнала датчика распредвала и коленчатого вала
Датчики распредвала и коленчатого вала предоставляют ценную информацию о двигателе. Они являются определяющими при определении фаз газораспределения двигателя, поскольку отражают абсолютное механическое положение двигателя.
Используйте их в качестве справки при диагностике проблем с опережением зажигания и VVT.
- Программное обеспечение: PicoScope 6 — управляемый тест AT151
- Цель проверки — проверка сигналов датчиков коленчатого и распределительного вала
- Требуемый уровень навыков — легкий
Connect : Найдите датчики распредвала и коленчатого вала, используя технические данные вашего автомобиля. Мы рекомендуем использовать для соединения либо щупы с обратным штифтом, либо отводные выводы. Используйте технические данные для идентификации сигнальных проводов. Не забудьте заземлить оба канала.
Прогон : Для завершения этого теста двигатель должен работать на холостом ходу. Запустите PicoScope, когда будете готовы захватить сигнал.
Прочтите : Должна существовать постоянная закономерность, которая развивается при сборе данных на протяжении 720° поворота коленчатого вала. Сигналы кулачка и кривошипа могут предоставить бесценные справочные данные по времени для сравнения сигналов.
Не забудьте расширить временную базу, чтобы вы могли видеть несколько оборотов одновременно. Если каждый оборот распределительного вала на 360° постоянен, вполне вероятно, что синхронизация между распределительным валом и коленчатым валом правильная и оба датчика работают правильно. Несоответствия выявят вероятные проблемы с фазами газораспределения, неисправности датчиков или короткие замыкания в соответствующих жгутах электропроводки.
Анализ формы волны
Сигнал коленчатого вала в канале А ясно показывает отсутствующий зуб, используемый для синхронизации. Это индуктивный датчик, поэтому амплитуда сигнала дает приблизительное представление о скорости двигателя во время цикла. Если вы посмотрите внимательно, амплитуда изменится, показывая ускорение из-за сгорания и замедление из-за сжатия.
Распределительный вал вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, и один импульс наблюдается каждые 720 градусов — нормально для четырехтактного двигателя.
Примечание: некоторые распределительные валы имеют несколько импульсов, но схема повторяется каждые 720 градусов.
Обратите внимание на линейки вращения (зеленые точки), которые можно использовать для оценки количества градусов, на которые двигатель повернулся в любой момент цикла. Линейка, установленная в начале первого импульса кулачка, находится на 31,49 градуса перед отсутствующим зубом на кривошипе.
Тестовая анимация датчика коленчатого вала
Комментарий к видео
Видео начинается с показа двух датчиков распредвала и датчика коленчатого вала, посылающих сигналы в ECU.>
Подключить : С помощью щупов обратного штифта найдите и подключите к сигнальным проводам датчиков кулачка и коленчатого вала. Не забудьте заземлить оба используемых канала (каналы 4×25 и 4x25A плавающие, и все используемые каналы должны быть снабжены эталоном, в данном случае заземлением).
Запуск : Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу, пока захватываются осциллограммы.
Чтение : Изучите формы сигналов и обратите внимание на корреляцию между распределительным валом и коленчатым валом.
Нажмите «Далее» для восьмого теста — MAF Snap WOT Throttle Test.
Как проверить датчик положения коленчатого вала?
Дэн Феррелл
Датчик положения коленчатого вала (CKP) контролирует положение и скорость коленчатого вала. Компьютер вашего автомобиля использует эту информацию вместе с данными от других датчиков автомобиля для определения угла опережения зажигания. В результате проблемы с датчиком коленчатого вала или цепью не позволят запустить двигатель. Если вы подозреваете, что в вашем автомобиле неисправен CKP, следуйте этому руководству, чтобы проверить блок и, при необходимости, заменить его.
Тестирование
С помощью датчика CKP вы можете проверить выходное напряжение и сравнить результаты со спецификациями производителя. Если ваш вольтметр поставляется с игольчатыми щупами, прощупайте провода на разъеме датчика.
Если это невозможно, отсоедините электрический разъем датчика и подключите две половинки к тестовому разъему или паре перемычек. Затем снова подключите разъем. Установите цифровой мультиметр на диапазон милливольт переменного тока и попросите помощника запустить двигатель. Типичный датчик будет иметь выход выше 200 мВ. Тем не менее, вы должны сравнить свои результаты со спецификациями, указанными в руководстве по обслуживанию для вашего конкретного автомобиля. Если в вашем руководстве по обслуживанию указано значение сопротивления, вы можете проверить датчик, не заводя двигатель. Отсоедините датчик и подсоедините щупы измерителя к каждому разъему провода датчика. Установите свой измеритель в Ом и сравните свои показания со значением сопротивления, указанным в руководстве по обслуживанию. Если ваши значения напряжения или сопротивления не соответствуют техническим характеристикам, замените датчик. Если результаты проверки соответствуют техническим характеристикам, проверьте электрический разъем датчика и жгут проводов.
Обычно ослабленные разъемы или оборванные провода не позволяют датчику обмениваться данными с системой управления двигателем (EMS). Также не забудьте проверить спусковой крючок. Колесо, расположенное на коленчатом валу или демпфере, может иметь отсутствующие или поврежденные зубья. Любая из этих частей или компонентов может вызвать код неисправности датчика CKP или цепи.
Замена датчика
Найдите датчик положения коленчатого вала в передней или боковой части двигателя (см. Ресурсы). Обычно он держится на одном болте. Поднимите переднюю часть автомобиля с помощью напольного домкрата и установите его на две подставки. Затем отсоедините электрический разъем датчика и снимите болт с трещоткой и гнездом. При установке нового устройства убедитесь, что монтажная поверхность абсолютно чистая, чтобы сохранить точное расстояние от кончика датчика до пускового колеса. На некоторых конкретных моделях вам может потребоваться отрегулировать воздушный зазор датчика или его расстояние от колеса, прежде чем зафиксировать устройство на месте.