Как влияет датчик распредвала на работу двигателя?

За что отвечает датчик распредвала и его самостоятельная проверка

Датчик положения распределительного вала (ДПРВ) служит для того, чтобы определять угловые положения ГРМ по отношению к положению коленвала. Сигналы от указанного датчика подаются на ЭБУ двигателем, который осуществляет коррекцию топливного впрыска и зажигания. Также ДПРВ работает в связке с датчиком частоты вращения коленвала.

Сбои в работе датчика на бензиновых агрегатах, которые проявляются в отсутствии импульса на блок управления, зачастую не позволяют завести двигатель автомобиля. В дизельных моторах запуск может быть осложнен, но возможен. Дизельный двигатель будет работать и даже повторно заводиться после остановки, так как ЭБУ параллельно получает импульсы от датчика частоты вращения коленвала.

Назначение датчика положения распредвала

Основой датчика для определения положения распределительного вала выступает эффект Холла. По этой причине ДПРВ также называется датчиком Холла. Изменение магнитного поля в таком датчике осуществляется в тот момент, когда происходит замыкание магнитного зазора.

Указанный зазор замыкается при помощи специального стального зубца. Такой зубец (репер) может быть расположен на зубчатом колесе распредевала. Еще одним местом расположения данного элемента выступает задающий диск, который крепится на валу.

Когда зуб проходит рядом с датчиком положения распредвала, в датчике появляется напряжение и формируется сигнал. Указанный сигнал поступает в ЭБУ.

Под таким положением следует понимать нахождение поршня в ВМТ (верхняя мертвая точка в конце такта сжатия). Данное решение позволяет обеспечить своевременный топливный впрыск и последующее образование искры свечой зажигания для воспламенения рабочей смеси.

Моторы с системой изменяемых фаз газораспределения могут быть оборудованы датчиками Холла как на распредвале впускных клапанов, так и на выпуске. В этом случае ДПРВ управляют указанной системой.

Датчик распредвала на дизельном двигателе

На дизельном двигателе датчик положения распределительного вала работает иначе сравнительно с бензиновым аналогом. Импульсы от датчика фиксируют положение поршня в ВМТ не в 1-ом цилиндре, а во всех. Подобное решение позволяет добиться максимально точного определения положения распредвала по отношению к коленвалу. В дизеле ДПРВ отвечает за эффективность запуска и стабильность работы силового агрегата данного типа на разных режимах эксплуатации.

В дизеле определенные изменения конструкции присутствуют на задающем диске. Зубья на указанном элементе выполнены для каждого цилиндра ДВС и устанавливаются на определенном расстоянии. В качестве примера рассмотрим дизельный двигатель, который имеет 4 цилиндра. В таком моторе задающий диск имеет 7 зубьев (4 зуба основные, расположены под углом в 90 градусов по отношению друг к другу). Также имеются дополнительные 3 зуба, позволяющие идентифицировать цилиндры по отдельности. Эти зубья расположены на определенном удалении от основных, чтобы точно определить положения поршня в каждом отдельно взятом цилиндре.

Самостоятельная проверка

Распространенной неисправностью ДВС с электронным впрыском являются сбои в работе датчика положения распределительного вала. В списке признаков, указывающих на проблемы с датчиком, отмечают:

• затрудненный пуск;
• неустойчивую работу двигателя;
• двигатель трясется, работает перебоями;
• возможно загорание «check» на панели приборов;

1. Первым шагом становится обнаружение посадочного гнезда ДПРВ, который устанавливается в области ГБЦ. В месте установки необходимо найти специальное уплотнительное кольцо. Указанное кольцо необходимо осмотреть, так как нарушение его целостности и другие деформации могут привести к неисправностям датчика.
2. Дополнительно потребуется осмотреть сам корпус датчика, а также зубчатый ротор. Наличие повреждений или присутствие металлической стружки также указывают на поломку датчика.

• Далее необходимо изучить сам разъем. На таком разъеме должны присутствовать контакты: плюсовой контакт, минусовая «масса», контакт для передачи сигнала.
• Затем необходимо включить зажигание, после чего вольтметром производится замер напряжения на плюсовом контакте датчика положения распредвала. Массу тестера нужно подключить к массе двигателя. Данный замер должен по напряжению быть аналогичным показателю напряжения на клеммах АКБ. В случае отклонений в показаниях напряжения сравнительно с питанием можно сделать вывод, что имеются неисправности в электрической цепи питания датчика положения распредвала.
• Аналогичным образом производится замер напряжение на «массе» датчика. Напряжение на указанном контакте должно быть нулевым.
• После необходимо выполнить подключение плюсового и минусового провода датчика. Средний контакт датчика подключается через тестер. Получается, одни щуп вольтметра прикладывается к сигнальному выводу датчика, а другой запитывается на вход в системе управления. Для решения такой задачи не редко сигнальный провод перерезается, а щуп мультиметра прикладывается к открытым проводам.
• Затем двигатель прокручивается стартером. Рабочий датчик покажет напряжение, которое может колебаться от 0.4 до 5 вольт. Отклонения от указанных значений указывают на необходимость замены ДПРВ.

Чтобы самому заменить датчик положения распредвала потребуется отсоединить от него повода, удалить крепеж и вынуть устройство из посадочного места. Подключение исправного элемента осуществляется в обратном порядке.

Для чего нужен датчик положения распределительного вала

Датчик положения распределительного вала (ДПРВ), или датчик фаз (ДФ), необходим для согласования взаимодействия системы впрыска топлива с механизмами двигателя. Он работает в паре с датчиком коленвала и регистрирует угол положения ГРМ. Как можно догадаться по названию, датчик распредвала находится в непосредственной близости от деталей привода ГРМ, а именно шестерён или звёздочек.
На шестерне или звёздочке распредвала есть задающие метки для формирования скачкообразных изменений магнитного поля, создаваемого ДФ. Метка может иметь форму выступа или, наоборот, углубления на шестерне ГРМ. На многих моторах установлены специальные задающие диски, имеющие максимально возможный для конструкции двигателя диаметр. Метка указывает на угол поворота распредвала и чем больше диаметр задающего диска, тем точнее метка обозначит угол поворота.
Наглядно это можно представить, попробовав расчертить круги диаметром, скажем, 1 сантиметр и 10 см, на секторы по одному градусу. На маленьком круге это сделать практически невозможно, а размеры большого вполне позволят ещё и отметить необходимые точки, находящиеся на определённом угловом расстоянии друг от друга.

Принцип работы датчика распредвала

Датчик положения распредвала

На ДФ подаётся напряжение, возбуждающее магнитное поле катушкой датчика. Задающая метка, попадая в это поле, создаёт скачкообразное его изменение, которое воспринимает датчик и преобразует в электрический импульс, посылаемый в электронный блок управления (“мозги”) двигателя.

Функционирование датчика распредвала основано на эффекте Холла.

Устройства подобного типа называются датчиками Холла и широко применяются в современной технике – бензопилы, косы и т.д. Отсутствие подвижных деталей делает их в несколько раз надёжнее, чем, допустим, применение контактных систем зажигания.
Аналогичное устройство считывает угол поворота коленчатого вала. Сигналы обеих обрабатываются ЭБУ по заданной программе. Датчик распределительного вала отвечает за своевременную подачу напряжения на топливные форсунки.
На бензиновых двигателях обычно делается метка, указывающая на фазу ГРМ, соответствующая нахождению поршня первого цилиндра в верхней мёртвой точке. На современных дизельных моторах таких меток (реперов) несколько, для регистрации угла (фазы) на каждом цилиндре. Это позволяет точнее сформировать сигнал, открывающий форсунки. Дизельные топливные системы Common Rail предусматривают точное управление процессом сгорания топливной смеси, для чего топливо может впрыскиваться форсункой несколько раз во время одной вспышки. Это, в свою очередь, требует точности определения фазы. Именно для этого и нужен датчик распредвала.
Кроме того, на двигателях с гидравлической подстройкой фаз сигналы ДПРВ, обработанные ЭБУ, позволяют изменять подачу масла в гидромуфты за счёт изменения напряжения, подающегося на управляющие соленоиды (например, на двигателях BMW).

Симптомы неисправности датчика положения распредвала

Диагностика датчика положения распредвала

При поломке ДПРВ двигатель переходит на попарно-параллельный тип впрыска топлива. Это означает, что форсунки осуществляют впрыск сразу по две для цилиндров, поршни которых находятся в сходных положениях, но разных рабочих тактах. То есть, например, поршни первого и третьего цилиндров двигаются вниз, но первый под действием вспышки топливной смеси в процессе такта рабочего хода, а третий – в такте впуска, но форсунки обеих осуществляют впрыск. Для третьего цилиндра это необходимо, но клапаны первого закрыты. В результате в третий цилиндр попадёт переобогащённая смесь. При дальнейшем вращении коленвала такты поменяются, и сложится аналогичная ситуация в первом цилиндре.
Такой тип впрыска происходит потому, что при поломке ДФ ЭБУ подаёт напряжение на форсунки, считывая только показания датчика коленвала, а тот не регистрирует фазы газораспределения, а только углы поворота маховика. В результате этого управляющий сигнал подаётся одновременно и на свечи зажигания и на форсунки. Проскочившая «лишний» раз искра на свече никак не повлияет на работу мотора, чего нельзя сказать об излишнем впрыске топлива.
Признаки поломки датчика распределительного вала:

• затруднённый пуск двигателя, вне зависимости от того, холодный он или прогретый;
• резкое увеличение расхода топлива;
• горит лампа «Check engine»;
• неустойчиво работает двигатель;
• повышенная рабочая температура охлаждающей жидкости.

При диагностике двигателя неисправности в цепи датчика положения распредвала ошибки имеют коды р0340 (ошибка датчика фазы) и р0343 (высокий уровень сигнала цепи ДПРВ). Причины сбоев работы датчика следующие:

• поломка датчика;
• обрыв в проводке;
• окисление контактов в соединительной колодке, вплоть до «отгнивания» проводов;
• неправильная (не по меткам) установка цепи или ремня ГРМ;
• отклонение от нормы бортового напряжения автомобиля;
• поломка или выпадение штифта (репера) на шестерне или задающем диске – в зависимости от конструкции.

Поиск неисправности

Диагностика датчика положения распредвала мультиметром

Перед началом работ по поиску причины отказа в любой электрической цепи автомобиля имейте в виду, что разъединять колодки («фишки») в проводке можно только при выключенном зажигании – иначе Вы рискуете спровоцировать скачок напряжения, ведущий к выходу из строя некоторых элементов системы управления двигателем.
Сначала произведите визуальный осмотр ДПРВ и ведущих к нему проводов. Зачастую провода, входящие в колодку датчика, окисляясь, отваливаются от клемм. Допускается проверить соединение, слегка подёргав отдельные проводки.

Замеры напряжения необходимо производить высокоомным вольтметром (в составе мультиметра), чтобы через слаботочные приборы не пропускать ток, могущий их сжечь.

Если осмотр не выявил ничего подозрительного, приступайте к проверке датчика распределительного вала мультиметром. Сначала отсоедините колодку от ДПРВ и замерьте питающее напряжение датчика. К его разъёму подходят три провода – питающие «+» и «-« и провод на ЭБУ. Между питающими (крайними) напряжение должно быть, как в бортовой сети автомобиля (при включенном зажигании). Минусовой («массовый») провод, как правило, чёрного цвета. Затем измерьте напряжение между минусовым проводом питания ДПРВ и «массой» двигателя. Норма – не более 0,2 вольта. Затем измерьте напряжение на среднем проводе, «врезав» в него вольтметр. Прокручивая двигатель стартером, измерьте напряжение. Исправный датчик будет выдавать колебания напряжения от 0,4 до 5 вольт.
Осуществив прозвонку, несложно сделать вывод, что неисправно – питающая цепь или сам ДПРВ. Проще проверить датчик, заменив его заведомо исправным, потому что тестером невозможно определить форму импульса, посылаемого устройством в ЭБУ. Такая задача по силам лишь осциллографу.
После того, как Вы обнаружите причину неисправности, последующий ремонт – восстановление проводки или замена датчика положения распредвала – не составит особого труда.

Подробнее о принципе работы датчика Холла – смотрите в видео на нашем сайте

Датчик положения распредвала: расположение, неисправности и проверка

Проблемы в работе ДПРВ могут серьёзно угрожать безопасности водителя и пассажиров. Представьте ситуацию: вы едете в плотном потоке крупного города, и вдруг двигатель резко теряет мощность, что приводит к значительному снижению скорости движения вашего автомобиля. Очень часто всё заканчивается ДТП, поскольку едущий сзади водитель попросту не успевает среагировать.

Ещё один вариант – во время движения двигатель глохнет, отключается гидроусилитель руля, из-за чего вы не можете вписаться в резкий поворот. Ситуация печальная и такое действительно происходит. В иных ситуациях вы просто выходите из дома, чтобы отправиться на работу, а двигатель вообще не запускается.

В этой статье будут рассмотрены основные признаки неисправности ДПРВ. Также вы узнаете, где расположен датчик распредвала, и как проверить его самостоятельно. Но для начала попробуем разобраться в том, для чего он вообще нужен.

Что такое ДПРВ (датчик положения распределительного вала)?

Головка блока цилиндров силового агрегата содержит 1-2 распределительных вала. Они оснащены специальными лопастями, отвечающими за управление впускными и выпускными клапанами. Также в блоке установлен коленчатый вал, который приводит в движение распредвал посредством шестерней, ремня привода газораспределительного механизма (ГРМ) или цепи ГРМ.

Для определения рабочего цилиндра ЭБУ двигателя анализирует положение поворота распредвала по отношению к текущей позиции коленвала. Именно эту информацию сообщает ДПРВ. Блок управления использует полученные данные для коррекции работы топливных форсунок и искрообразования. А это значит, что от работоспособности датчика распредвала зависит экономия топлива, эффективность работы мотора и уровень вредных выбросов.

Сегодня автомобили оснащаются ДПРВ двух разновидностей – электромагнитные (индуктивные) и датчики Холла. Датчики применяются для передачи сигнала на блок управления ДВС.

Индуктивный датчик вырабатывает сигнал переменного тока, его легко идентифицировать по двум проводам. А вот датчику Холла для создания сигнала необходимо дополнительное питание, поэтому к нему идёт ещё один провод (всего три).

Проблемы, которые может создать неисправный датчик распредвала

Неисправности ДПРВ могут привести к появлению различных проблем. Всё зависит от конкретного автомобиля и поломки самого датчика. Наиболее часто автомобилисты упоминают следующие признаки неисправности датчика распредвала:

• Блокировка трансмисии на одной скорости. Для снятия блокировки приходится глушить и снова запускать двигатель. Явление может проявляться через определенные промежутки времени.
• Существенное снижение мощности двигателя. К примеру, часто автомобиль невозможно разогнать выше 55-60 км/ч.
• Двигатель может внезапно заглохнуть.
• Если сбои ДПРВ начинаются на ходу, автомобиль может дергаться, при этом мощность двигателя заметно падает.
• Пропуски зажигания, затрудненный запуск или захлебывание двигателя, плохая динамика.
• Иногда вышедший из строя датчик положения распределительного вала попросту блокирует образование искры, поэтому машину вообще не удается завести.

Что приводит к сбоям в работе ДПРВ

Как и любой элемент автомобиля, датчик распредвала в определенный момент перестаёт работать. Например, это происходит в результате износа внутренней части или провода. В зависимости от типа используемого датчика различаются и проблемы в работе двигателя. Как только «мозги» автомобиля обнаружат сбой в работе ДПРВ, на панели приборов загорится значок Check Engine, а в памяти блока управления сохранится диагностический код неисправности. Это упростит поиск проблемы в дальнейшем.

Ошибки датчика распредвала (коды)

Расположение ДПРВ

Расположение датчика положения распределительного вала зависит от конкретного двигателя. Как правило, он находится где-то в области головки блока цилиндров. Необходимо осмотреть верхнюю часть цепи или ремня привода ГРМ либо обратить внимание на заднюю часть ГБЦ. Некоторые производители «прячут» ДПРВ в специальных отсеках. Иногда силовой агрегат автомобиля может быть оснащен не одним, а несколькими датчиками.

Если визуальный осмотр не принёс никаких результатов, советуем изучить инструкцию по эксплуатации вашего автомобиля. Если печатного издания под рукой нет, поищите информацию о расположении датчика распредвала через интернет.

Устранение неполадок ДПРВ

Если на панели уже загорелся индикатор Check Engine (он может светиться не постоянно, а появляться периодически), необходимо просто считать код неисправности с помощью диагностического устройства. Если у вас нет такого прибора и купить его невозможно, необходимо обратиться к специалистам.

После получения точного кода неисправности и его расшифровки, мы рекомендуем выполнить несколько несложных тестов. Не всегда наличие одного из перечисленных выше кодов неисправности ДПРВ свидетельствуют о том, что датчик обязательно подлежит замене. Иногда источником проблемы является повреждение проводки, разъема и т.д. Такие неполадки вполне реально устранить своими силами.

Но для проверки работоспособности самого датчика положения распредвала необходимо выполнить несколько действий. Конечно, сигнал сложно проверить, не имея специального оборудования. Но базовую информацию предоставит проверка датчика распредвала мультиметром.

Сначала визуально проверьте, в каком состоянии находится разъем датчика и провода, которые к нему идут. Убедитесь в том, что там нет грязи, масла или ржавчины, которые могут создавать перебои. Проверьте провода на отсутствие повреждений. Иногда проблемы создают переломанные провода, плохие контакты или дефекты изоляционного слоя, вызванные воздействием повышенных температур. Провода ДПРВ не должны контактировать с высоковольтными проводами системы зажигания.

После этого берём в руки цифровой мультиметр, он «умеет» проверять значение переменного и постоянного тока (AC и DC, соответственно). Но вам заранее необходимо получить информацию о том, какими должны быть эти показатели для используемого на вашем авто датчика.

В некоторых датчиках разъемы устроены так, что вы можете подключить к ним дополнительные провода для считывания данных мультиметром.

Если это невозможно, попробуйте отключить разъем ДПРВ и подключить тонкие медные провода к каждой клемме разъема. После этого установите разъем на место, чтобы из его корпуса торчали два провода.

Ещё один вариант – пробить каждый из проводов иглой или булавкой (делайте всё аккуратно, чтобы не замкнуть провода!). После такой диагностики поврежденные участки изоляции следует хорошо замотать изолентой, чтобы внутрь не попадала влага.

Проверка двухпроводного датчика положения распредвала:

• Если в авто используется электромагнитный ДПРВ, переведите мультиметр в режим AC.
• Другой человек должен включить зажигание, провернув ключ в замке, не запуская при этом двигатель.
• В цепи должно появиться напряжение. Один из щупов мультиметра соедините с «землей» (любой металлический компонент двигателя), а второй по очереди подключайте к проводам датчика распредвала. Отсутствие тока на всех проводах свидетельствует о проблеме в проводке, которая идёт к датчику.
• Попросите человека в машине запустить двигатель.
• Прикоснитесь одним щупом мультиметра к одному проводу разъема ДПРВ, а вторым – к другому. На экране прибора появятся значения, которые следует сравнить с рабочими показаниями, приведенными в инструкции по эксплуатации авто. Как правило, показатели на экране меняются в пределах 0,3-1 вольта.
• Отсутствие сигнала свидетельствует о неисправности датчика распредвала.

Проверка трехпроводного ДПРВ:

• Идентифицируйте провод питания, «земли» и сигнальный провод (воспользуйтесь инструкцией по ремонту), после чего проверьте целостность проводки, которая идет к датчику. Мультиметр надо перевести в режим DC.
• Другой человек должен включить зажигание, не запуская мотор.
• Черный щуп мультиметра соединяем с «землей» (любая металлическая деталь двигателя), а красный – с проводом питания ДПРВ. Полученные результаты следует сравнить с данными с инструкции по эксплуатации.
• Помощник должен запустить двигатель.
• Дотроньтесь красным щупом мультиметра к сигнальному проводу ДПРВ, а черный щуп соедините с проводом заземления. В случае неисправности датчика напряжение будет ниже заявленного в руководстве по ремонту. Иногда мультиметр вообще ничего не показывает, что также свидетельствует о выходе из строя датчика.
• Снимите ДПРВ и проверьте элемент на наличие механических повреждений или загрязнений.

Ниже опубликовано видео, которое наглядно демонстрирует, как вы можете проводить такие испытания. В некоторых случаях электрическая цепь исправна, датчик во время тестов также выдает правильные показания. Возникает вопрос о том, почему же появляются ошибки и проблемы в работе двигателя? Иногда причины связаны с другими компонентами двигателя. Ошибки могут появляться из-за ослабленного ремня ГРМ или неисправности его натяжителя. Из-за этого ДПРВ будет передавать неправильный сигнал.

Тестирование датчика положения распределительного вала

Стоимость и замена датчика распредвала

Если результаты тестов окончательно убедили вас в том, что ДПРВ неисправен, его необходимо заменить. На многих автомобилях поменять датчик очень просто. Всё сводится к отключению электрического разъема, откручиванию лишь одного крепёжного болта, вытаскиванию старого и установке нового датчика. На других авто приходится попутно снимать несколько компонентов двигателя, иначе получить доступ к датчику не удастся. Для оценки возможности самостоятельной замены ДПРВ мы советуем изучить соответствующий пункт руководства по ремонту конкретного автомобиля. Стоимость датчика распредвала обычно составляет в пределах 30-100 долларов.

Итоги

В начале статьи мы упоминали неприятные последствия, к которым может привести поломка ДПРВ. Если вы обнаружили хотя бы один из признаков неисправностей датчика положения распределительного вала, советуем как можно быстрее диагностировать проблему. В противном случае вы можете просто встать посреди дороги. Начните со считывания кодов неисправностей, хранящихся в памяти ЭБУ и, при необходимости, проверьте сам датчик. Теперь вы уже знаете, как это делать с помощью обычного цифрового мультиметра. Очень часто решить проблему можно своими руками, не расходуя лишних денег на диагностику и замену.