За что отвечает датчик фаз
Antigraviynaya.ru

Ремонт автомобилей

За что отвечает датчик фаз

Датчик положения распредвала. Принцип работы, диагностика

На любом четырехтактном двигателе полный цикл совершается за два оборота коленчатого вала – один раз поршень подходит к верхней мертвой точке в конце такта сжатия, второй раз – в конце такта выпуска. Это позволяет на впрысковых моторах использовать в качестве опорного сигнала только момент отсчета от датчика положения коленчатого вала. При этом работа впрыска и зажигания называется нефазированной. В момент конца выпуска происходит вторая (холостая) искра, а форсунка открывается дважды, часть топлива подается на открытый впускной клапан, часть – на закрытый.

Таким образом система впрыска упрощается, не теряя каких-либо реально ощутимых владельцем качеств. Вместо индивидуальных катушек зажигания можно использовать пару сдоенных, как сделано на восьмиклапанных двигателях ВАЗ. Если взять «Рено», то у них и на моторах с индивидуальными катушками зажигания оно не фазировано: катушки 1-4 и 2-3 цилиндров соединены по первичным обмоткам последовательно и срабатывают одновременно.

Но вот подача части топлива на закрытый впускной клапан в один «прекрасный» момент пошла вразрез с требованиями экологов: из-за плохой испаряемости бензина на холодном двигателе на прогреве приходилось увеличивать подачу топлива. Даже эти миллилитры уже не вписывались в более жесткие экологические нормы, поэтому пришлось изобретать способ фазирования работы впрыска, чтобы топливо в цилиндр подавалось в момент такта впуска. А на моторах с непосредственным впрыском он должен происходить строго в один такт.

Как работает ДПРВ?

Датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ) подает один импульс за один оборот вала. Поскольку распредвал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал, то мы получаем точную метку, определяющую такт впуска на одном из цилиндров. При этом рассчитать момент впрыска для цилиндров ЭБУ впрыска может очень просто.

Предположим, что импульс от ДПРВ приходит после метки начала отсчета для первого цилиндра. Тогда при получении сигнала ЭБУ производит подачу топлива в первый цилиндр, через половину оборота коленвала – в третий, при следующем проходе метки начала отсчета – в четвертый, еще через пол-оборота – во второй. При этом импульс от ДПРВ является «справочным», так как все моменты впрыска все равно жестко привязаны к зубцам венца датчика положения коленчатого вала.

Ну а где находится датчик распредвала? На головке блока цилиндров или реже – на клапанной крышке, непосредственно у «своего» распредвала.

Реже датчик положения распредвала дает серию импульсов, определяющую начало нужного такта в конкретном цилиндре. На многих «Ниссанах» для первого цилиндра датчик подает один импульс, для второго – два, и так далее.

Но фазирование впрыска – это не единственное, за что отвечает датчик распредвала. Поскольку ЭБУ впрыска может легко рассчитать временную задержку между моментом начала отсчета по ДПКВ и моментом получения импульса с ДПРВ, то появляется и возможность определения реального положения распредвала относительно коленвала. Если на моторах без изменения фаз газораспределения это имеет чисто диагностическую ценность (проверка правильности установки фаз ГРМ), то на моторах с фазовращателями ДПРВ является важным элементом обратной связи, позволяющим контролировать работоспособность системы управления газораспределением.

Конструктивно ДПРВ может быть выполнен на основе индуктивного датчика или датчика Холла. Первый проще, поскольку это лишь обмотка вокруг магнитного сердечника. Второй менее надежен и менее точен, зато подает на ЭБУ впрыска не синусоиду, амплитуда которой пропорциональна частоте вращения (что затрудняет обработку сигнала), а легко обрабатываемый «готовый» прямоугольный сигнал. Там, где нет необходимости в точном определении положения распредвала, а важен сам факт определения нужного оборота, чаще всего используется датчик Холла.

Неисправности датчика положения распредвала

Основная неисправность датчика распредвала на основе эффекта Холла – это его физический отказ (самого чувствительного элемента или выходной схемы, формирующей прямоугольные импульсы). У индуктивных датчиков происходит налипание микрочастиц стружки, возникающей при износе элементов газораспределительного механизма, на магнитный сердечник, из-за чего форма импульсов «размазывается», и они могут неправильно обрабатываться в ЭБУ впрыска.

Основные ошибки датчика распределительного вала по стандарту OBD-II:

  1. P0340 — Неисправность в цепи датчика положения распредвала
  2. P0341 — Неправильный показатель / не отрегулирован датчик положения распредвала
  3. P0342 — Датчик положения распределительного вала: низкий уровень сигнала
  4. P0343 -Датчик положения распределительного вала: высокий уровень сигнала
  5. P0344 — Неисправность датчика положения распредвала

Ошибка с кодом P0340 трактуется как признак чисто электрической неисправности, но на самом деле является наиболее общей: она вызывается и окислением контактов в разъеме, и растяжением цепи ГРМ. На «цепных» моторах в большинстве случаев в этом не виноват датчик распредвала, признаки неисправности как раз указывают на «уход» меток. Доводилось встречать машины, где эта ошибка после сброса возникала буквально через несколько минут, мотор трясло на холостых, ЭБУ фиксировал множественные пропуски воспламенения, но зато на высоких оборотах машина буквально «рвала из-под себя», что однозначно указывало на «запаздывание» распределительного вала впускных клапанов и как следствие – увеличенную фазу перекрытия. Из-за этого наполнение цилиндров на низких оборотах было недостаточным для нормальной работы двигателя, зато на высоких наполнение за счет инерции выхлопных газов и увеличенного времени перекрытия, наоборот, всасывал в цилиндры даже больше воздуха, чем ему было «положено».

Столкнувшись с проблемой из подобного «общего» ряда, стоит полагаться не на ее обозначение по стандарту OBD-II, а на процедуры направленной диагностики для конкретного автомобиля, так как разные ЭБУ впрыска фиксирует такие ошибки по разным причинам.

Ошибка P0341 указывает на более серьезные проблемы в моменте получения сигнала с ДПРВ относительно ДПКВ и уже однозначно может быть идентифицирована как признак проблем, не связанных с датчиком распредвала и его проводкой. Проверяем положение меток, на «бесшпоночных» моторах – выставляем распредвалы и коленвал специальными приспособлениями.

Зная, в какой момент на конкретном двигателе должен приходить сигнал от ДПРВ относительно момента отсчета по ДПКВ, на двухканальном осциллографе отклонение фаз увидим и без разборки.

Коды P0342/P0343 – это признаки отказа самого датчика распределительного вала или замыкания в проводке, реже – симптомы неисправности самого ЭБУ впрыска. При этом «мозги» фиксируют при вращении двигателя постоянно низкий или постоянно высокий сигнал с датчика, который не меняется в зависимости от такта работы мотора. При этом двигатель переходит на нефазированную работу впрыска и зажигания, что для водителя зачастую даже не заметно: расход горючего не меняется, приемистость остается прежней.

Код P0344 – симптом неустойчивого сигнала с датчика. Проблемы возникают из-за налипшей металлической стружки, окислен или разболтан разъем, изломлен провод от датчика до ЭБУ. На осциллограмме при этом видно «мусор» на сигнале.

Как проверить датчик распредвала?

Без осциллографа под рукой (здесь хватает возможностей простейшего китайского «конструктора» DSO-138) проверка возможна только базовая.

Контролируется состояние контактов в разъеме – плотность подключения, отсутствие влаги и следов окисления. На работающем моторе можно использовать светодиодный пробник: на датчиках Холла он попеременно моргает красным и белым светодиодом с частотой, пропорциональной частоте вращения двигателя. Если сигнал в таком виде доходит до разъема ЭБУ, то можно с достаточной уверенностью утверждать, что датчик и его проводка исправны.

Вас также заинтересует:

Стоит проверить установку фаз газораспределения, если зафиксированы ошибки из числа P0340, P0341. Сам датчик нужно извлечь и очистить от налипшей стружки, если она есть.

На ряде двигателей датчики положения коленчатого вала и распредвала унифицированы – можно в качестве диагностической меры поменять их местами. Если ошибка остается по распредвалу, то однозначно можно утверждать, что сам датчик абсолютно исправен.

Всё про датчики распределительного вала: положения, фазы

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Продолжим теоретическую работу по тюнингу двигателя. Если более конкретно, то тюнингу распредвала. Вы уже сделали выбор спортивного распредвала. Уже поняли, что без разрезной шестерни, все усилия по оптимизации фаз газораспределения напрасны.

Что собой представляет датчик распредвала

Давайте не забудем о такой, вроде бы и неприметной, но очень важной детали, вернее системе, как датчик положения распределительного вала. И хотя по смыслу названия, он должен просто считывать какую-то информацию, но на самом деле, неисправный датчик распределительного вала не позволит вашей машине двигаться в штатном режиме.

Датчик положения распредвала основывается в своей работе на эффекте Холла. Поэтому в среде специалистов его ещё называют датчиком Холла.

И хотя, мы дилетанты, и просто автолюбители, нам не помешает знание о том, на что влияет датчик распредвала.

Датчик фазы распредвала предназначается для того, чтобы определять угловое положение механизма газораспределения, в соответствие с положением коленвала. Затем информация с датчика поступает в систему управления двигателя для управления впрыском топлива и зажиганием.

Читать еще:  Как снять бортовой компьютер на ваз 2114

Принцип действия датчика распредвала

Функционально датчик распредвала плотно связан с датчиком вращения коленвала. В датчике распредвала установлен постоянный магнит, который создаёт магнитное поле. Изменение напряжения происходит в полупроводнике.

При замыкании репером магнитного зазора происходит изменение магнитного поля. Репер (это металлический зуб, штырь), который расположен на задающем диске, прикрепленном к распредвалу или на зубчатом колесе распредвала.

Блок управления двигателя, получая сигналы от датчика распредвала, считывает положение поршня 1-го цилиндра в ВМТ, затем система управления обеспечивает последовательный впрыск топлива и зажигание смеси, в соответствие с порядком работы цилиндров двигателя.

Принцип действия датчика, автоматически даёт ответы на вопросы о том, где находится датчик распредвала, и за что отвечает датчик распредвала.

Что произойдёт, если датчик распредвала выходит из строя? Включается контрольная лампа и блок управления переводит ГРМ из режима фазированного впрыска в резервный режим. Это значит, что топливо подаётся на все цилиндры одновременно. Соответственно, расход топлива увеличивается. Выход только в замене неисправного датчика распредвала.

Обычно проблемы с ДПРВ возникают либо из-за неисправности датчика (замыкание, износ и поломка зубьев диска), либо из-за высокой температуры (при систематическом перегреве двигателя), а также, если датчик сместился по причине поломки креплений. Неисправности датчика характеризуются симптомами, которые теоретически могут указывать и на другие неполадки в работе ДВС:

  • повышенный расход топлива;
  • блок ЭСУД работает в аварийном режиме;
  • горит «Check Engine» на приборной панели.

Кроме того, многие автомобилисты сталкиваются с потерей мощности (машина попросту не может разогнаться), мотор может глохнуть, появляются хлопки в выхлопной трубе и т. д. На некоторых автомобилях с автоматической КПП могут начаться проблемы с трансмиссией (блокировка на одной из передач), проблема ненадолго уходит если заглушить и снова запустить двигатель. На некоторых авто неисправности датчика положения распредвала могут негативно отразиться на искрообразовании, в результате двигатель вовсе не удастся запустить.

Замена датчика распредвала

Начнем с того, что замену датчика вы в силах провести самостоятельно. Как часто? При неисправности – это обязательно. Диагностика датчиков распредвала производится осциллографом или при помощи специального диагностического оборудования. Поэтому, своими силами вам вряд ли удастся определить неисправность.

В некоторых стандартных случаях, система самодиагностики авто выдаёт коды ошибок. И тогда вам нужно действовать в соответствии с мануалом, относительно полученных кодов.

А вообще-то специалисты рекомендуют производить замену датчика распредвала на каждой 100 тыс.км. или через пять лет. Даже если он исправен и работает.

Почему такая рекомендация? Дело в том, что датчик распредвала работает в постоянном изменении температурного режима. А полупроводниковая «начинка» датчика не терпит нагрева.

Успехов вам при эксплуатации авто. Пусть знания о датчике распредвала понадобятся вам лишь в теории.

Неисправности датчика фаз

Смотрите также

P0340 – ошибка датчика распредвала

Проверка датчика распредвала

Проверка датчиков двигателя

    370 2 195k

Датчик положения коленвала/распредвала. Устройство и назначение

Датчик положения распредвала

    109 1 122k

Неисправность датчика фаз, который еще называют датчик положения распределительного вала, приводит к тому, что двигатель начинает работать в попарно-параллельном режиме подачи топлива. То есть, каждая форсунка срабатывает в два раза чаще. Из-за этого происходит увеличение расхода топлива, увеличивается токсичность выхлопных газов, а также возникают проблемы с самодиагностикой. Более серьезнейших проблем неисправность датчика не вызывает, но при выходе из строя с заменой не затягивают.

Для чего нужен датчик фаз

Чтобы разобраться с возможными неисправностями датчика фаз, имеет смысл вкратце остановиться на вопросе о том, что он собой представляет, а также на принципе его устройства.

Так, основная функция датчика фаз (или сокращенно — ДФ) заключается в том, что определять положение газораспределительного механизма в конкретный момент времени. В свою очередь это необходимо для того, чтобы электронный блок управления двигателем (ЭБУ) давал команду на впрыск топлива в определенный момент времени. В частности, датчик фаз определяет положение первого цилиндра. Также синхронизируется зажигание. Датчик фаз работает в паре с датчиком положения коленчатого вала.

Датчики фаз используются на двигателях с распределенным фазированным впрыском. Также их используют на двигателях, где применяется система изменения фаз газораспределения. В этом случае зачастую используют отдельные датчики для распределительных валов, управляющих впускными и выпускными клапанами.

Работа современных датчиков фаз основывается на применении физического явления, известного под названием эффект Холла. Он заключается в том, что в полупроводниковой пластине, по которой протекает электрический ток, при ее перемещении в магнитном поле возникает разность потенциалов (напряжение). В корпус датчика помещают постоянный магнит. На практике это реализуется в виде прямоугольной пластины из полупроводникового материала, к четырем сторонам которой подключаются контакты — два входных и два выходных. По первым подается напряжение, а со вторых снимается сигнал. Все это происходит на основе команд, поступающих от электронного блока управления в конкретный момент времени

Существует два типа разновидностей датчиков фаз — щелевые и торцевые. Они имеют разную форму, однако работают по одному и тому же принципу. Так, на поверхности распределительного вала имеется отметчик (другое название — репер), и в процессе его вращения магнит, входящий в конструкцию датчика, фиксирует его прохождение. В корпус датчика встроена система (вторичный преобразователь), преобразующая полученный сигнал в информацию, «понятную» для электронного блока управления. Торцевые датчики имеют такую конструкцию, когда на их торце имеется постоянный магнит, который и “видит” прохождение репера возле датчика. В щелевых же датчиках подразумевается использование формы буквы “П”. И соответствующий репер на диске распределительного проходит между двумя плоскостями корпуса щелевого датчика положения фаз.

В инжекторных бензиновых двигателях задающий диск и датчик фазы настраиваются таким образом, что импульс от датчика формируется и передается на ЭБУ в момент прохождения первым цилиндром его верхней мертвой точки. Таким образом обеспечивается синхронизация подачи топлива и момент подачи искры для воспламенения топливовоздушной смеси. Очевидно, что датчик фаз оказывает непосредственное влияние на работу двигателя в целом.

Признаки неисправности датчика фаз

При полном или частичном выходе датчика фаз из строя электронный блок управления в принудительном порядке переводит двигатель в режим парафазного впрыска топлива. Это означает, что момент впрыска топлива выполняется по показаниям датчика коленчатого вала. В результате этого каждая топливная форсунка выполняет впрыск топлива в два раза чаще. Таким образом обеспечивается гарантия того, что в каждом цилиндре будет образовываться топливовоздушная смесь. Однако она образовывается не в самый оптимальный момент, что приводит к падению мощности двигателя, а также перерасходу топлива (пускай и небольшому, хотя это зависит от конкретной модели двигателя).

Симптомами неисправности датчика фаз является:

  • увеличивается расход топлива;
  • повышается токсичность выхлопных газов, будет ощущаться в запахе выхлопных газов, особенно если выбит катализатор;
  • двигатель начинает работать неустойчиво, заметнее всего на малых (холостых) оборотах;
  • снижается динамика разгона автомобиля, а также мощность его двигателя;
  • на приборной панели активируется сигнальная лампа Check Engine, а при сканировании ошибок их номера будут связаны с датчиком фаз, например, ошибка p0340;
  • в момент запуска двигателя в 3…4 секунд стартер крутит двигатель «в холостую», после чего мотор запускается (обусловлено это тем, что на первых секундах электронный блок управления не получает никакой информации от датчика, после чего автоматически переходит в аварийный режим, основываясь на данных, поступающих от датчика положения коленчатого вала).

Кроме вышеперечисленных признаков, часто при выходе датчика фаз из строя возникают проблемы с системой самодиагностики автомобиля. В частности, в момент запуска водитель вынужден крутить стартером несколько больше времени, нежели обычно (как правило, 6. 10 секунд, в зависимости от модели машины и установленного на ней двигателя). А в это время происходит самодиагностика электронного блока управления, что приводит к формированию соответствующих ошибок и переводу двигателя в аварийный режим работы.

Неисправности датчика фаз на авто с ГБО

Отмечается, что при работе двигателя на бензине или дизельном топливе описанные выше неприятные симптомы проявляются не так остро, поэтому зачастую многие автолюбители длительное время используют автомобили с неисправным датчиком фаз. Однако, если ваш автомобиль оборудован газобаллонным оборудованием от четвертого поколения и выше (где используется собственная «умная» электроника), то двигатель будет работать с перебоями, и комфорт от вождения машины резко снизится.

В частности, значительно возрастет расход топлива, топливовоздушная смесь может быть обедненной или, наоборот, обогащенной, значительно снизится мощность и динамика двигателя. Все это происходит из-за рассогласованности работы программного обеспечения электронного блока управления двигателем и блоком управления ГБО. Соответственно, при использовании газобаллонного оборудования датчик фаз нужно менять сразу же после выявления его поломки. Использование машины с выведенным из строя датчиком положения распределительного вала вредно в данном случае не только для двигателя, но и непосредственно для газобаллонного оборудования и его управляющей системы.

Читать еще:  Где находится предохранитель на дворники

Причины неисправности

Основной причиной неисправности датчика фаз является его естественный износ, который происходит со временем для любой детали. В частности, из-за воздействия высокой температуры от двигателя и постоянной вибрации в корпусе датчика повреждаются его контакты, может размагнититься постоянный магнит, повредиться сам корпус.

Другой главной причиной — проблемы с проводкой датчика. В частности, питающие/сигнальные провода могут быть оборванными, из-за чего на датчик фаз не подается напряжение питания, либо с него не приходит сигнал по сигнальному проводу. Также возможен вариант поломки механического крепления на «фишке» (так называемое «ухо»). Реже возможен выход из строя предохранителя, отвечающего, в том числе за питание датчика фаз (у каждой конкретной машины он будет зависеть от полной электросхемы автомобиля).

Как проверить датчик фаз

Проверка работоспособности датчика фаз двигателя внутреннего сгорания выполняется при помощи диагностического прибора, а также при помощи электронного мультиметра, способного работать в режиме измерения постоянного напряжения. Пример проверки обсудим для датчиков фаз автомобиля ВАЗ-2114. На моделях с 16-ти клапанным двигателем устанавливается датчик модели 21120-3706040, а на 8-ми клапанные — 21110-3706040.

В первую очередь перед диагностикой датчики необходимо демонтировать с их посадочного места. После этого нужно произвести визуальный осмотр корпуса ДФ, а также его контактов и контактной колодки. В случае, если на контактах присутствует грязь и/или мусор — от него необходимо избавиться при помощи спирта либо бензина.

Для проверки датчика 8-ми клапанного мотора 21110-3706040 его необходимо подключить к аккумуляторной батарее и электронному мультиметру по приведенной на рисунке схеме.

Далее алгоритм проверки будет следующим:

  • Выставить питающее напряжение на уровне +13,5±0,5 Вольт (для питания можно воспользоваться обычным автомобильным аккумулятором).
  • При этом напряжение между сигнальным проводом и «массой» должно составлять не менее 90% от питающего (то есть, 0,9V). Если оно ниже, а тем более равно или близко к нулю, значит, датчик неисправен.
  • Поднести к торцу датчика (которым он направлен к реперу распредвала) стальную пластину.
  • Если датчик исправен, то напряжение между сигнальным проводом и «массой» должно быть не более 0,4 Вольт. Если больше — значит, датчик неисправен.
  • Убрать стальную пластину от торца датчика, напряжение на сигнальном проводе опять должно вернуться к исходным 90% от питающего напряжения.

Для проверки датчика фаз 16-ти клапанного двигателя 21120-3706040 его необходимо подключить к блоку питания и мультиметру по приведенной на втором рисунке схеме.

Для проверки соответствующего датчика фаз вам понадобится металлическая деталь размером шириной не менее 20 мм, длиной не менее 80 мм и толщиной 0,5 мм. Алгоритм проверки будет похожим, однако, с другими значениями напряжений:

  • Установить питающее напряжение на датчике, равное +13,5±0,5 Вольт.
  • При этом, если датчик исправен, то напряжение между сигнальным проводом и «массой» не должно превышать 0,4 Вольта.
  • Поместить заранее подготовленную стальную деталь в щель датчика, куда помещается репер распределительного вала.
  • Если датчик исправен, то напряжение на сигнальном проводе должно быть не менее 90% от значения питающего напряжения.
  • Убрать пластину от датчика, при этом напряжение опять должно упасть до значения не более 0,4 Вольт.

В принципе, подобные проверки можно выполнять, и не демонтируя датчик с его посадочного места. Однако, чтобы осмотреть его лучше снять. Зачастую при проверке датчика имеет смысл проверить и целостность проводов, а также качество контактов. Например, бывают случаи, когда фишка неплотно держит контакт, из-за чего с датчика не поступает сигнал на электронный блок управления. Также, при возможности, желательно «прозвонить» провода, идущие от датчика к ЭБУ и к реле (питающий провод).

Кроме проверки мультиметром, нужно проверить наличие соответствующих ошибок датчика при помощи диагностического прибора. Если подобные ошибки выявлены первый раз, то можно попытаться их сбросить при помощи программных средств, либо просто отсоединив на несколько секунд минусовую клемму аккумуляторной батареи. Если же ошибка появилась вновь — нужна дополнительная диагностика по приведенным выше алгоритмам.

Типовые ошибки датчика фаз:

  • P0340 — отсутствует сигнал определителя положения распредвала;
  • P0341 — фазы газораспределения не совпадают с тактами сжатия/впуска цилиндропоршневой группы;
  • P0342 — в электрической цепи ДПРВ слишком низкий уровень сигнала (фиксируется при замыкании на массу);
  • P0343 — уровень сигнала от измерителя превышает норму (обычно возникает при обрыве проводки);
  • P0339 — от датчика поступает прерывистый сигнал.

Таким образом, при выявлении указанных ошибок желательно выполнить дополнительную диагностику как можно быстрее с тем, чтобы двигатель работал в оптимальном рабочем режиме.

Как выбрать датчик фаз

Датчик фаз, иначе называемый датчиком положения распредвала (сокр. ДФ и ДПРВ соответственно) или CMP – это один из важнейших элементов системы управления двигателем, использующим дизельное или бензиновое топливо. Именно этот датчик отвечает за учет положения ГРМ электроникой и позволяет другим управляющим элементам следить за работой всей системы. Функционально датчик связан с ДПКВ (датчиком положения коленвала), особенности которого были описаны в данном материале . Работая в тандеме, эти датчики отправляют данные блоку управления, которые дает импульсы и на впрыск топлива, и на работу зажигания в каждом из цилиндров двигателя. Об устройстве датчика фаз, его неисправностях и особенностях выбора – в материале Avto.pro.

Подробнее об устройстве

На данный момент наибольшее распространение имеют датчики, работа которых основана на эффекте Холла. Суть этого эффекта в том, что в полупроводниковой пластине, к которой подведен источник тока, возникают разности потенциалов при перемещении этой пластины в магнитном поле. Устроен датчик Холла довольно просто: ко всем сторонам квадратной или же прямоугольной пластинке из полупроводника подключаются контакты – пара входных для постоянного тока и пара выходных для снятия сигналов. Это и есть основа датчика, тем временем как корпус, крепежные элементы, магниты и прочее – лишь дополнительные элементы. Пластину из полупроводника сегодня изготавливают в виде микросхемы. Однако микросхема со смежными элементами может быть реализована двумя способами. Различают такие датчики фаз:

  • Стержневые (обычно их называют торцевыми);
  • Щелевые.

Стержневой датчик, как несложно догадаться, имеет форму цилиндра или стержня. Прямо напротив его торца проходит репер, он же отметчик / металлический штырь / зубец распределительного вала. Чувствительный элемент такого датчика фаз расположен на торце, а над ним находится постоянный магнит и т.н. магнитопроводы . Датчик регистрирует, когда и с какой частотой репер проходит мимо его чувствительно части.

Не менее распространенным является щелевой датчик. Форма основной его части напоминает букву П. В разрез основной части датчика и проходит репер распределительного вала. При этом корпус датчика условно разделен на 2 половины. В одной из них находится постоянный магнит, а вот во второй расположен чувствительный элемент. Обе половины связаны магнитопроводами специальной формы.

Подробнее о работе датчика

Датчик фаз автомобильного распредвала не может нормально работать без задающего диска, который установлен на этом самом валу. Диск имеет т.н. репер, иначе называемый отметчиком. Внешне он напоминает самый обычный штырь, хотя иногда он может иметь и другую форму. По ходу работы автомобильного двигателя репер проходит прямо перед датчиком, тем самым замыкая магнитные линии, которые выходят из его корпуса. Как результат, параметры магнитного поля меняются, что регистрируется чувствительным элементом. Важно понимать, что датчик Холла не только реагирует на изменение магнитного поля, но и формирует электрический импульс. Он изменяется преобразователем и подается электронному блоку управления.

Задающие диски щелевых и стержневых датчиков имеют различную геометрию. Для щелевых датчиков это диск с т.н. воздушным зазором . Как только диск проходит через зазор, датчик формирует импульс. Для стержневых датчиков это диск с короткими реперами или же зубцами. Как только репер или зубец проходит мимо датчика, он формирует сигнал. Теперь разберемся с тем, как функционирует датчик фаз при включении двигателя. Вот самые важные моменты:

  1. Изначально датчик и задающий диск установлены так, что импульс формируется при прохождении первого цилиндра и далее;
  2. В определенный момент в работы включится датчик положения коленвала – пара датчиков дадут импульсы ЭБУ и он даст команду на впрыск и зажигание топливной смеси;
  3. В дизельных двигателях датчик фаз отслеживает положение поршней каждого из цилиндров по-отдельности. Для этого изменяется геометрия задающего диска – его дополняют новыми элементами и реперами разной длины.
Читать еще:  Где находится термостат на шевроле ланос

Датчик фаз позволяет отследить начало цикла работы двигателя, постоянно формируя одиночные импульсные сигналы, которые и получает ЭБУ. По факту это интегральный датчик – он объединяет в одном корпусе чувствительный элемент со и вторичным преобразователем. Выход датчика из строя сказывается может сильно сказаться на работе двигателя. Как читатель наверняка знает, работа современных двигателей регулируется ЭБУ, который получает сигналы от множества датчиков – стоит одному из них выйти из строя, как вся система начнет работать в анормальном режиме.

Неисправности датчика фаз

К несчастью, визуально определить неисправность самого ДФ не получится. Для диагностики требуется специфическое оборудование, хотя зачастую неисправность можно выявить по ходу проведения обычной компьютерной диагностики. Отметим, что некоторые проверки может произвести и рядовой автолюбитель. Для этого ему понадобится мультиметр или универсальный адаптер. Последние редко появляются в продаже в обычных магазинах, так что рекомендуем поисках их в интернет-магазинах или ограничиться использованием мультиметра. О том, что датчик фаз нуждается в замене, будет сигнализировать:

  • Загоревшийся “Check Engine” на приборной панели;
  • Аварийный режим работы блока ЭСУД;
  • Повышенный расход горючего;
  • Нестабильная работа двигателя, в особенности на скоростях выше 60 км/ч.

Часто автолюбители сталкиваются и с тем, что двигатель автомобиля сильно теряет в мощности. Иногда мотор и вовсе глохнет. Еще одна специфическая неисправность: проблема с работой автоматической трансмиссии при неисправном ДФ. На самом деле все перечисленное может указывать на поломку другого элемента электрической системы, однако если неисправен именно датчик фаз, то проблемы могут на время уйти, если заглушить двигатель и снова запустить. Заметьте: проблемы уйдут только на время . В ходе компьютерной диагностики можно получить такие коды ошибок:

  • P0340 – сигнала с датчика не доходит до ЭБУ;
  • P0341 – фаза газораспределения подобрана неверно;
  • P0342 – с датчика поступает сигнал низкого уровня;
  • P0343 – обратная ситуация: уровень сигнала слишком высокий;
  • P0344 – сигнал от датчика поступает с прерываниями;
  • P0365 – цепь установленного ДПРВ оборвана (отсутствует сигнал).

Как показывает практика, чаще всего проблемы с датчиком фаз вызваны нарушением целостности проводки . Микросхема устройства может похвастать высокой живучестью, хотя со временем выходит из строя и она. По словам специалистов, датчик положения распредвала служит около 100 тысяч километров. Однако мы не советуем принимать эту цифру за истину – устройство может прослужить как намного дольше, так и, напротив, меньше. Проблемы его работе скорее всего будут вызваны:

  • Замыканием сигнала провода на «массу»;
  • Обрывом сигнального провода;
  • Неверным подключением питающих проводов;
  • Неисправностью ВВ-проводки;
  • Накоплением жидкости в соединителе датчика;
  • Большим или же, напротив, малым зазором между устройством и отметчиком;
  • Попаданием металлической стружки на корпус устройства;
  • Торцевым биением шестерни распредвала;
  • Обрывом оболочки жгута или отдельных проводов;
  • Неисправностью ЭБУ.

Датчик фазы: основа надежной работы инжекторного двигателя

В современных инжекторных и дизельных двигателях используются системы управления со множеством датчиков, отслеживающих десятки параметров. Среди датчиков особое место занимает датчик фазы, или датчик положения распределительного вала. О функциях, конструкции и работе данного датчика читайте в статье.

Что такое датчик фазы

Датчик фазы (ДФ) или датчик положения распределительного вала (ДПРВ) — датчик системы управления инжекторными бензиновыми и дизельными двигателями, отслеживающий положение газораспределительного механизма. С помощью ДФ определяется начало цикла работы двигателя по его первому цилиндру (при достижении ВМТ) и реализуется система фазированного впрыска. Данный датчик функционально связан с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ) — электронная система управления двигателем использует показания обоих датчиков, и, исходя из этого, формирует импульсы на впрыск топливо и зажигание в каждом цилиндре.

ДФ применяются только на бензиновых двигателях с распределенным фазированным впрыском и на некоторых типах дизельных моторов. И именно благодаря датчику наиболее просто реализуется сам принцип фазированного впрыска, то есть — впрыска топлива и зажигания для каждого цилиндра в зависимости от режима работы двигателя. В карбюраторных моторах в ДФ нет необходимости, так как подача топливно-воздушной смеси в цилиндры осуществляется через общий коллектор, а зажигание управляется с помощью распределителя или датчика положения коленчатого вала.

Также ДФ применяется на двигателях с системой изменения фаз газораспределения. В этом случае используются отдельные датчики для распредвалов, управляющих впускными и выпускными клапанами, а также более сложные системы управления и их алгоритмы работы.

Конструкция датчиков фазы

В настоящее время применение находят ДФ, основанные на эффекте Холла — возникновении разности потенциалов в полупроводниковой пластине, по которой протекает постоянный ток, при ее помещении в магнитное поле. Датчики на эффекте Холла реализуются довольно просто. За основу берется квадратная или прямоугольная пластина из полупроводника, к четырем сторонам которой подключаются контакты — два входных, для подачи постоянного тока, и два выходных, для снятия сигнала. Для удобства эта конструкция изготавливается в виде микросхемы, которая устанавливается в корпус датчика вместе с магнитом и другими деталями.

Существует два конструктивных типа датчиков фазы:

– Щелевые;
– Торцевые (стержневые).

Щелевой датчик фазы имеет П-образную форму, в его разрезе проходит репер (отметчик) распределительного вала. Корпус датчика разделен на две половины, в одной находится постоянный магнит, во второй располагается чувствительный элемент, в обеих частях находятся магнитопроводы специальной формы, обеспечивающие изменение магнитного поля при прохождении репера.

Торцевой датчик имеет цилиндрическую форму, репер распредвала проходит перед его торцом. В данном датчике чувствительный элемент располагается в торце, над ним расположен постоянный магнит и магнитопроводы.

Здесь следует заметить, что датчик положения распределительного вала является интегральным, то есть, он сочетает в себе описанный выше чувствительный элемент, формирующий сигнал, и вторичный преобразователь сигнала, который усиливает сигнал и преобразует его в удобную для обработки электронной системой управления форму. Преобразователь обычно встроен непосредственно в датчик, что значительно облегчает монтаж и настройку всей системы.

Принцип работы датчика фазы

Датчик фазы работает в паре с задающим диском, установленным на распределительном валу. Данный диск имеет репер той или иной конструкции, который во время работы двигателя проходит перед датчиком или в его зазоре. Репер при прохождении перед датчиком замыкает выходящие из него магнитные линии, что приводит к изменению магнитного поля, пересекающего чувствительный элемент. В результате в датчике Холла формируется электрический импульс, который усиливается и изменяется преобразователем, и подается на электронный блок управления двигателем.

Для щелевых и торцевых датчиков используются разные по конструкции задающие диски. В паре с щелевыми датчиками работает диск с воздушным зазором — управляющий импульс формируется при прохождении этого зазора. В паре с торцевым датчиком работает диск с зубцами или короткими реперами — управляющий импульс формируется при прохождении репера.

В инжекторных двигателях задающий диск и датчик фазы устанавливаются таким образом, чтобы импульс формировался при прохождении 1-го цилиндра его верхней мертвой точки. Одновременно система управления получает информацию от ДПКВ, и на основе показаний обоих датчиков она посылает сигналы на впрыск топлива и зажигания в порядке работы цилиндров. ДФ и ДПКВ позволяют оперативно отслеживать изменение частоты вращения коленвала и режима работы двигателя, и обеспечивать своевременный впрыск топлива и работу зажигания.

В дизельных двигателях система работает аналогичным образом, но с одной особенностью — положение поршня отслеживается отдельно для каждого цилиндра. Это достигается модернизацией задающего диска — добавлением основных и вспомогательных реперов различной ширины. Во время работы система управления двигателем по данным реперам определяет, какой из цилиндров достиг ВМТ, и на основе этой информации посылает управляющие импульсы на форсунки.

Работа двигателя жестко завязана на датчике фазы, поэтому неисправность датчика оказывает негативное влияние на функционирование силового агрегата. При поломке или отключении ДФ двигатель принудительно переводится в режим парафазного впрыска топлива с управлением по показаниям датчика коленвала. Без датчика распредвала теряется возможность отслеживать начало цикла работы двигателя, поэтому в данном режиме каждая форсунка принудительно выполняет впрыск половины дозы топлива дважды за один цикл. Это гарантирует, что в каждом цилиндре образуется топливно-воздушная смесь, однако в таком режиме повышается расход топлива и снижается качество работы двигателя, зачастую он работает неустойчиво, с перебоями.

При выходе из строя ДФ на приборной панели загорается индикатор Check Engine, а также выдается соответствующий код ошибки. В этом случае необходимо заменить датчик и выполнить необходимую настройку электронной системы управления двигателем. При нормальном функционировании датчика обеспечивается наиболее эффективная работа двигателя во всех режимах и в любых условиях.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector