Датчик коленвала — схема работы, диагностика и ремонт.

Датчик коленвала двигателя внутреннего сгорания необходим для определения момента подачи импульса тока к свечам зажигания. При некорректной работе или поломке сенсора мотор не запускается либо глохнет при попытке начала движения.

Устройство датчика коленчатого вала.

Что такое датчик положения коленвала

Классический датчик имеет корпус сложной геометрической конфигурации, выполненный из химически инертного теплоустойчивого пластика. Элементы конструкции залиты компаундом, защищающим детали от вибрации и воздействия паров топлива, моторного масла и дорожных реагентов.

Назначение датчика

Владельцу автомобиля, самостоятельно обслуживающему или ремонтирующему технику, следует знать, для чего нужен датчик положения коленчатого вала.

Элемент предназначен для постоянного определения положения поршней в цилиндрах по углу поворота коленвала. Чувствительный элемент соединен жгутом проводки с герметичным разъемом с блоком управления мотором.

Сигналы от сенсора позволяют (напрямую или косвенно):

• своевременно подавать импульсы тока к свечам;
• корректировать угол опережения зажигания;
• изменять продолжительность впрыска топлива;
• корректировать положение распредвала (на моторах с системой изменения фаз газораспределения).

Где находится датчик коленвала

При возникновении затруднений с запуском мотора необходимо проверить состояние датчика. Водителю или мастеру необходимо уточнить расположение датчика коленчатого вала на конкретной модели.

Датчик положения коленчатого вала находится на корпусе маховика двигателя автомобиля.

На большей части двигателей изделие прикреплено к картеру около шкива. На некоторых машинах (например, на Nissan Laurel C35) элемент находится на колоколе коробки передач и определяет позицию коленчатого вала по зубчатому венцу маховика.

Принцип работы устройства

Расположенный на носке коленчатого вала металлический диск вращается, чередование выступов и впадин вызывает скачки магнитного поля вокруг намагниченного сердечника. В обмотке ДПКВ наводится ток, который фиксируется блоком управления и используется для расчета рабочих параметров.

Разновидности датчика положения коленвала

В электрических или поршневых двигателях встречаются чувствительные элементы:

• использующие эффект Холла;
• работающие по принципу индукции;
• оснащенные оптическими элементами.

Разновидности датчиков положения коленчатого вала.

Датчик Холла

Сенсор числа оборотов базируется на микросхеме Холла, расположенной в корпусе с магнитопроводами. Вращающийся диск имеет намагниченные выступы, при отсутствии вращения ток на выходе равен нулю. При проворачивании диска формируется переменное напряжение, которое фиксируется датчиком Холла.

Элемент обеспечивает повышенную точность измерения, отличается сложной конструкцией и требует для работы подачи питания от внешнего источника.

Магнитный

Сенсор синхронизации оснащен намагниченным сердечником, вокруг которого установлена катушка. При вращении диска с выступами в обмотке формируются импульсы тока, которые усиливаются и обрабатываются блоком управления.

Оптический

Для работы изделия необходим излучатель светового потока и приемник, между которыми расположен перфорированный диск. При вращении происходит периодическое прерывание луча, что вызывает формирование импульса напряжения. Программа контроллера учитывает количество сигналов на 1 оборот коленчатого вала, что позволяет точно определять его положение. В автомобильных моторах не используется из-за чувствительности к загрязнениям.

Признаки неисправности датчика коленвала

От того, как работает сенсор положения коленчатого вала, зависит возможность запуска силового агрегата. Периодические сбои приводят к увеличению расхода топлива или провалам при попытке разгона. Поскольку автомобили с электронным управлением работы двигателя оснащены блоком диагностики, то при выходе из строя деталей в память контроллера заносится код ошибки (вид зависит от производителя автомобиля).

Признаки неисправности, указывающие на возможную поломку датчика коленвала.

Потеря мощности двигателя

При некорректной работе датчика двигатель может запускаться, но при попытке разгона периодически возникают провалы. Некоторые владельцы отмечают, что неисправность возникает только при резком нажатии на педаль газа. Другие водители обращают внимание на появление детонации двигателя на высоких оборотах, указывающей на некорректное изменение угла опережения зажигания.

Повышение расхода топлива

Некорректные сигналы управления приводят к подаче дополнительного топлива через распылители топливных форсунок. Лишний бензин затрудняет запуск и попадает в полость каталитического нейтрализатора, вызывая ускоренный износ сотового наполнителя. Возможно мигание или включение индикатора Check Engine, расположенного в комбинации приборов.

Некоторые владельцы отмечают при работе мотора «выстрелы» в выпускной коллектор, возникающие из-за неправильного угла опережения зажигания или чрезмерно богатой рабочей смеси.

Появление ошибок

Любая неисправность электроники фиксируется блоком управления в виде кода, который можно считать и расшифровать диагностическим сканером, подключенным к разъему OBD-II. В автомобилях российского производства (ВАЗ или ГАЗель) или на французском моторе Peugeot EP6 в памяти фиксируется ошибка вида Р0336, указывающая на выход сигнала за допустимые рамки.

Возможно появление индикации Р0335, сигнализирующей о неправильном определении числа зубьев на диске за 1 поворот коленчатого вала. Проблема возникает при повреждении жгута или контактов.

Разъем датчика положения коленвала

Причиной выхода из строя датчика может быть нарушение целостности проводки.  Наиболее распространенное место обрыва проводки — основание разъема ДПКВ. Небольшая искра может проскакивать на месте разрыва изоляции кабеля с повреждением металлической жилы. Заметить вспышку можно только в темноте в узком диапазоне оборотов, симптом мало подходит под признак поломки датчика положения коленчатого вала.

Отказ двигателя

При обрыве катушки датчика двигатель останавливается, запустить силовой агрегат стартером невозможно. Отмечены случаи, когда мотор дает отдельные вспышки или начинает работать, а спустя 1-2 секунды глохнет.

Причины неисправности датчика коленвала

Распространенные причины некорректной работы датчика :

1. Увеличение расстояния между сердечником и диском. Параметр составляет 0,5-1,5 мм и определяется жестко установленным направляющим штифтом или набором сменных шайб.

Проблему усугубляет налет маслянистой грязи, импульсы тока становятся слабыми и не улавливаются             контроллером.

1. Повреждение соединительного жгута или окисление контактов под воздействием дорожных реагентов или конденсата. При нарушении целостности изоляции возможно замыкание провода на кузов автомобиля.
2. Обрыв обмотки катушки, расположенной внутри индукционного датчика. Причиной поломки являются вибрации или проникновение влаги через плохо залитый компаунд. Вода и реагенты могут повредить сердечник, что приводит к отказу датчика или плавающей неисправности.
3. Повреждение (трещины, изгиб или утрата фрагмента) металлического диска, закрепленного на носке вала. На вращающемся элементе может присутствовать участок без 1 зуба, предусмотренный конструкцией и определяющий момент прохождения мертвой точки в первом цилиндре. На ряде двигателей шкив с диском установлены через резиновый демпфер крутильных колебаний, при разрушении муфты происходит смещение меток.

Как проверить датчик коленвала

Для проверки состояния датчика коленвала используют:

• тестовые приборы (измерители сопротивления или диагностические сканеры);
• лабораторное оборудование, позволяющее определить индуктивность изделия;
• подручные инструменты (например, гаечный ключ или отвертку).

Проверка сопротивления датчика коленвала

Базовый способ основан на проверке целостности катушки тестовым прибором, переключенным в режим замера сопротивления. Необходимо разъединить штекер, подключить щупы к контактам и прозвонить цепь.

Проверка сопротивления датчика коленвала омметром.

Перед началом работы рекомендуется выяснить рабочие параметры датчика, при тестировании большинства моделей исправных сенсоров омметр покажет от 550 до 750 Ом. Если значение выше или ниже поля допуска, то датчик неисправен. Замер изоляции проводов должен отобразить значение около 0,5 МОм, что указывает на отсутствие пробоя.

Чтение ошибки датчика коленвала диагностическим сканером

Перед тем как проверить датчик коленвала диагностическим оборудованием, необходимо найти разъем OBD-II. Штекер находится под кожухом панели приборов, в перчаточном ящике или под крышкой на центральной консоли.

Сканер прочитает память блоков управления и выведет на экран обнаруженные коды, расшифровка позволит определить причину неисправности.

Параметры индуктивности

Изделие снимают с машины и устанавливают на стенд, имитирующий работу двигателя. Сенсор считается исправным при индуктивности в пределах от 200 до 400 мГн. Одновременно проводят замер сопротивления катушки, обрыв обмотки или пробой на корпус не допускаются.

Проверка датчика коленвала с  помощью осциллографа

Для проверки с помощью осциллографа необходимо:

1. Установить прибор в моторном отсеке или на стойке рядом с автомобилем.
2. Подсоединить щупы к разъему датчика, не нарушая целостности изоляции и резинового уплотнителя.
3. Запустить двигатель, на экране осциллографа будет отображаться осциллограмма импульсов тока. Проверить работу сенсора при различных нагрузках и сравнить график с базовой кривой. Если обнаруживаются провалы или отклонения, то датчик считается неисправным и подлежит замене. Процедуру проводят в условиях сервисных центров, имеющих подобное оборудование. В бытовых условиях осциллограф используют редко.

Осциллограф поможет определить работоспособность ДПКВ.

Проверка мультиметром

Для проверки мультиметром необходимо выставить прибор в режим определения сопротивления. Датчик коленвала следует снять с двигателя или отключить кабель от бортовой сети автомобиля. Перед началом работы следует уточнить распиновку штекера, а затем подключить щупы.

Если параметр соответствует норме, то обмотка считается исправной. Для дополнительной проверки необходимо провести металлическим предметом около сердечника, имитируя вращение диска. Сопротивление будет изменяться, что является косвенным симптомом корректной работы сенсора положения коленвала.

Дополнительный тест предусматривает замер напряжения между выходами датчика. Тестовый прибор переключают в режим вольтметра и подсоединяют к колодке, а затем покручивают вал двигателя стартером. Исправный датчик покажет напряжение не менее 0,3 В (параметр зависит от производителя). В противном случае требуется проверка соединительной проводки или установка нового ДПКВ.

С помощью мультиметра измеряют сопротивление обмотки датчика коленвала.

Гаечным ключом

Для быстрой проверки можно использовать любой предмет из стали (например, гаечный ключ или отвертку). Следует вынуть датчик из посадочного гнезда, включить систему зажигания и несколько раз поднести инструмент к сердечнику. При каждом контакте будет слышно жужжание электрического топливного насоса, расположенного в баке. Для улучшения слышимости понадобится откинуть задний ряд сидений и слой ковролина, в некоторых случаях понадобится помощь второго человека.

Способы устранения проблем

Владелец автомобиля может исправить поломку путем:

• удаления загрязнений органическим растворителем и мягкой щеткой;
• проверки и восстановления жгута электропроводки и разъема;
• установки нового ДПКВ, соответствующего по характеристикам штатному элементу.

Очистка датчика коленвала

Одной из частых причин выхода из строя является попадание грязи на сердечник и диск. Толстый слой масла и пыли ухудшает условия работы, что приводит к ошибочному определению угла поворота коленвала.

Датчик коленвала следует периодически чистить.

Для промывки используют бензин и мягкую щетку или салфетку, которой аккуратно протирают элементы конструкции. Если процедура не позволила восстановить работоспособность, то датчик неисправен и требует замены.

Обрыв провода

Из-за вибраций возможно повреждение проводки, на ресурс кабеля оказывает влияние расположение штекера относительно корпуса сенсора. При чрезмерном натяжении тонкие медные жилы рвутся и сигнал от чувствительного элемента не поступает к блоку управления.

Следует проверить тестером провода, определить неисправный участок и выполнить ремонт. Если обрыв произошел в корпусе датчика, то понадобится приобрести и установить новый ДПКВ.

Обработка контактов

Причиной неисправности может стать влага или дорожные реагенты, попавшие в разъем. Для восстановления работоспособности следует отключить провод, для упрощения обслуживания можно снять сенсор с двигателя.

Металлические контакты очищают специальным спреем, растворяющим грязь и следы коррозии, а также предотвращающим оседание влаги при дальнейшей эксплуатации. Если порван уплотнитель, который отвечает за герметичность разъема, то понадобится установить новые штекеры или поменять ДПКВ.

Замена датчика коленвала

Если произошло необратимое повреждение (например, разрушение корпуса или обрыв обмотки), то понадобится замена элемента. Для снятия необходимо отвернуть гайку или болт крепления к картеру или кронштейну, а затем отсоединить штекер электропроводки. Поменять сенсор можно в гаражных условиях за 10-15 минут, специальный инструмент не потребуется.

Новый элемент подбирают по каталогам производителей, сборку производят в обратной последовательности. Зазор между наконечником сердечника и диском выставляется автоматически, регулировка не требуется.