3 ЗАНЯТИЕ 1. Датчик положения коленвала

3 ЗАНЯТИЕ
1. Датчик положения коленвала
Наиболее частая причина отказа системы зажигания - неисправность датчика положения
коленвала.
Основные симптомы:
- двигатель не заводится;
- двигатель заводится, но после прогревания или во время движения глохнет, после остывания
(около получаса) снова заводится;
- двигатель работает со сбоями зажигания (рывки, «чихание»).
Инструменты и материалы для ремонта: набор ключей (6 – 13), набор отверток, цифровой или
стрелочный (лучше) мультиметр, осциллограф, штангенциркуль, ветошь, неагрессивный
(спиртосодержащий) растворитель.
Перед началом работ необходимо на 100% убедиться, что неисправен именно датчик положения
коленвала, поскольку, приобретя новый датчик, работоспособность системы можно проверить,
только установив его на автомобиль, соответственно, потеряв право возврата.
Немного теории. Датчик положения коленвала (crankshaft position sensor – CKP) – бесконтактный
датчик, пришедший на смену контактным датчикам, главными причинами выхода из строя
которых являлось подгорание контактной зоны. Основной элемент датчика положения коленвала
– катушка индуктивности, помещенная в незамкнутый магнитный сердечник. Датчик
прикрепляется в непосредственной близости от маховика, на котором имеются выступы
(углубления). При вращении маховика магнитное поле замыкается-размыкается, на выводах
датчика формируются импульсы, которые поступают в блок управления двигателем и управляют
формированием импульсов зажигания. Причины выхода из строя датчика: попадание влаги или
конденсата внутрь корпуса датчика, изменение геометрических размеров вследствие высоких
перепадов температуры (индуктивность намотана проводом толщиной около 0,1 мм, количество
витков около 2500 – вероятность обрыва высока), межвитковые замыкания вследствие
механических воздействий.
В современных автомобилях есть еще датчик положения распредвала (camshaft position sensor –
CMP). Внешне и по принципу действия они очень похожи, но CMP установлен в непосредственной
близости от распредвала, то есть в верхней части двигателя, следит за его правильным
позиционированием относительно коленвала и в меньшей мере влияет на работоспособность
системы зажигания.
Последовательность проверки. Эти действия необходимо выполнять, даже, если компьютерная
диагностика показала ошибку датчика, так как есть вероятность, что повреждены провода,
ведущие к датчику.
1.Датчик положения коленвала расположен непосредственно возле
переднеприводных моделей – ближе к салону в верней части двигателя.
Очень редко датчик расположен возле шкива коленвала.
маховика,
для
Отсоединить разъем датчика и измерить сопротивление между выводами. Есть датчики с тремя
выводами, в этом случае один – корпусной. В любом случае, лучше найти документацию на
датчик для конкретной модели автомобиля.
Если сопротивление бесконечно, датчик можно смело менять. Сопротивление датчика должно
быть в пределах 100 – 500 Ом. Однако существует вероятность межвитковых замыканий,
индукция датчика уменьшается, импульсы имеют меньшую амплитуду, которой не хватает для
работы блока управления двигателем. В любом случае, приступаем к пункту 2.
2.Самый наглядный способ проверки – подсоединить выводы к разъёмам осциллографа,
установить цену деления 1 V/деление, длительность 100 ms/деление. На экране осциллографа в
момент вращения коленвала (от стартера) должны формироваться импульсы амплитудой не
менее 1Вольта. На снятом датчике такие импульсы можно увидеть, резко, но аккуратно поднося
отвертку (другой магнитомягкий предмет – ножницы, например) вплотную к рабочей зоне (торцу)
датчика.
Осциллограмма неисправного датчика
Осциллограмма исправного датчика (ориентировочная)
Если нет возможности использовать осциллограф, можно обойтись стрелочным мультиметром,
установив предел измерений 5V. В этом случае при касании отверткой стрелка прибора должна
заметно дергаться.
Даже, получив положительный результат по первым двум тестам, остается вероятность того, что
при нагревании двигателя, тряске, изменении климатических условий датчик не поведет себя
иначе, поэтому самый надежный вариант – замена. В очень редких случаях приводит к
восстановлению работоспособности датчика его промывка в спиртосодержащих жидкостях
(неактивных растворителях), протирка места крепления, дополнительное затягивание крепежа.
В некоторых моделях разъем датчика установлен не непосредственно на его корпусе, а на
экранированном проводе, соединяющим его с датчиком. На всякий случай проверьте его
целостность, прежде чем выбрасывать старый датчик.
Порядок замены датчика положения коленвала:
1.Отсоединить разъём датчика.
2. Открутить болты (болт, винты) крепления датчика.
3. Протереть место крепления датчика растворителем.
4. Удостовериться с помощью штангенциркуля, что глубина посадки нового и заменяемого
датчиков L (расстояние от рабочей зоны до края крепления) совпадают. В противном случае либо
маховик повредит датчик, либо датчик не будет правильно работать.
5.Установить новый датчик, тщательно зажав болты (болт, винты).
6.Присоединить разъем датчика.
7.Завести автомобиль, убедиться в исправности системы зажигания.
8.С помощью диагностического оборудования удалить ошибки.
2. Датчик положения распредвала
Датчик положения распределительного вала предназначен для определения углового положения
газораспределительного механизма в соответствии с положением коленчатого вала двигателя.
Информация, поступающая от датчика положения распределительного вала, используется
системой управления двигателем для управления впрыском и зажиганием. Функционально
датчик связан с датчиком частоты вращения коленчатого
вала двигателя.
Чаще всего на современные автомобили устанавливаются
электромагнитные датчики аналогично с датчиками
положения
коленвала,
поэтому
их
проверка
работоспособности аналогична описанной в предыдущем
пункте.
Однако часто, особенно на двигатели автомобилей до 1995
годов выпуска устанавливались датчики положения
распределительного вала, работа которых построена на
эффекте Холла.
Принцип действия датчика Холла основан на изменении направления движения носителей заряда
(изменении напряжения) в полупроводнике при изменении пересекающего его магнитного поля.
Магнитное поле создается постоянным магнитом, расположенным в датчике. Изменение
магнитного поля происходит при замыкании магнитного зазора репером (металлическим зубом).
Репер располагается на зубчатом колесе распределительного вала или на специальном задающем
диске, закрепленном на валу.
При прохождении репера мимо датчика в нем возникает импульс напряжения, передаваемый в
электронный блок управления. В зависимости от частоты вращения распределительного вала
сигнал от датчика Холла поступает в разные промежутки времени. На основании этих сигналов
блок управления двигателем распознает положение поршня первого цилиндра в верхней мертвой
точке такта сжатия, обеспечивает впрыск бензина и зажигание топливно-воздушной смеси.
На двигателях, оборудованных системой изменения фаз газораспределения, датчик положения
распределительного вала используется для управления данной системой. Датчики
устанавливаются на распределительных валах впускных и выпускных клапанов.
Несколько иначе датчик Холла работает в системе управления дизельным двигателем. Здесь
сигналы датчика используются для установления положения поршня каждого цилиндра двигателя
в верхней мертвой точке такта сжатия. За счет этого достигается точное определение положения
распределительного вала относительно коленчатого вала, соответственно быстрый пуск дизеля и
устойчивая его работа на всех режимах.
Для реализации данных функций внесены конструктивные изменения в задающий диск, на
котором установлены реперы для каждого цилиндра двигателя. Это могут быть сегменты разной
угловой ширины или набор зубьев, расположенных на разном расстоянии друг от друга. Так, в
четырехцилиндровом дизеле на задающем диске устанавливается 7 зубьев: четыре основных – по
одному на каждый цилиндр под углом 90° и три дополнительных – для распознавания
конкретного цилиндра. Дополнительные зубья расположены на разных расстояниях от основных
зубьев, чем достигается установление положения поршня в ВМТ такта сжатия для конкретного
цилиндра.
При возникновении неисправности датчика Холла (отсутствии сигнала) система управления
двигателем в своей работе использует информацию от датчика частоты вращения коленчатого
вала. Двигатель продолжает работать и даже может повторно запускаться после остановки.
Некоторые блоки управления могут блокировать работу двигателя при отсутствии сигнала с
датчика положения распредвала, поскольку отсутствие сигнала может быть вызвано обрывом
ремня ГРМ.