Сломался датчик положения распредвала: симптомы, ремонт, затраты

Можно ли отремонтировать датчик положения распределительного вала автомобиля?

Сломавшийся датчик распредвала (электронный датчик положения распределительного вала) – явление редкое, но не исключительное. Техника есть техника, и время от времени она может сбоить. Как распознать дефект датчика, и что делать с ним потом? Давайте разберемся в гипотетической ситуации.

Для того чтобы обеспечить оптимальную работу мотора, минимально возможное потребление топлива при всех условиях эксплуатации, а также максимально чистый выхлоп и приемлемые мощностные характеристики, двигатель приходится контролировать массой разнообразных небольших, но полезных сенсоров, или, как их еще называют, электронных датчиков. Но среди них выделяется один, который напрямую отвечает за управление клапанами, – датчик распределительного вала.

Функция датчика положения распределительного вала

Датчик распредвала относится к семейству датчиков Холла. Он состоит из полупроводника, через который протекает малый ток и который установлен вблизи металлической звездочки (т. н. задающего диска), расположенной непосредственно на распределительном валу. Когда двигатель работает, зубцы задающего диска движутся вдоль полупроводника, изменяя его магнитное поле и, следовательно, ток. Изменение регистрируется.

Синусоида электродвижущей силы (ЭДС) (увеличение амплитуды синусоиды отмечает такт сжатия 1-го цилиндра)

Однако само по себе это зарегистрированное изменение магнитного поля не может определить положение распределительного вала относительно датчика положения распредвала ДПРВ. Трюк состоит в том, чтобы установить на шестерне распредвала задающие метки для формирования скачкообразных изменений магнитного поля, создаваемых датчиком. Способов несколько: метка может быть как выступом – зубцом, обозначающим верхнюю мертвую точку (ВМТ) для первого цилиндра, так и, наоборот, углублением на диске ГРМ, суть работы от этого не меняется.

Как узнать, что перестал работать датчик распредвала?

Но вот что имеет значение и что является наиболее ощутимыми и поэтому важными признаками проблем с датчиком ДПРВ («CMP», на английский манер): загоревшийся желтый индикатор на приборной панели, всем известный «Check engine», отказ двигателя от запуска, потеря тяги/мощности, мотор может начать глохнуть. Это лишь наиболее заметные признаки, связанные с тем, что одним из возможных виновников непостоянной работы двигателя автомобиля является датчик CMP. Подробнее о видах неисправностей и нюансах работы ДПРВ читайте здесь: Признаки неисправности датчика распредвала

Как только вы столкнулись с подобными проблемами, вторым делом нужно убедиться, что шалит именно этот датчик, поскольку, повторимся, выход его из строя – достаточно редкое явление, а симптоматика сама по себе ни о чем не говорит, причин может быть десяток, и они могут быть совершенно не связаны с датчиком CMP. Например, пропала тяга. Это, возможно, вышла из строя гидроуправляемая муфта, так называемый фазовращатель, на впускном распредвалу. Двигатель работает неровно? Вполне возможно, дело в свечах зажигания. И так далее.

Первое, что вы (или работники автосервиса) должны предпринять, – считать код ошибки, который записывается в бортовом компьютере автомобиля. Основных ошибок может быть 5 штук, каждая из них пронумерована от P0340 CMP до P0344 CMP, и под каждым этим номером причина отказа в нормальной работе датчика будет своя, обычно связанная с неправильным сигналом, поступающим с ДПРВ.

Если, после того как вы подключились к диагностическому разъему OBD 2, на экране появилась одна из вышеназванных ошибок, будьте уверены, что проблема связана именно с этим датчиком. Поздравляем, вам повезло! Как его ремонтируют?

Задачи датчика положения распределительного вала

В то время как в прошлом достаточно было запускать искру исключительно в зависимости от положения коленчатого вала и одновременно впрыскивать топливо в цилиндры при помощи форсунок, этот метод устарел с введением стандарта Euro 4 с 1 января 2005 года.

У ДВС, работающего по четырехтактному принципу, есть проблема: рабочий цикл впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска происходит за два оборота коленчатого вала. Но как должен вычислить ECU (бортовой компьютер), в каком положении находится каждый из поршней в цилиндрах? Распредвал может помочь. Поскольку он делает только один оборот за все четыре такта, в соответствии с его вращением может быть считано соответствующее положение поршня в цилиндре в данную единицу времени, т. е. когда должно быть подано напряжение на свечу зажигания или когда точно должно произойти срабатывание форсунок.

Если желаете углубиться в теорию, настоятельно рекомендуем посмотреть данное крайне информативное видео:

Видео взято с YouTube-канала GrunBaum

Определение этого положения как раз и осуществляется датчиком распредвала (устройством CMP). На практике и распределительный вал, и его коллега, датчик коленчатого вала, сообщают о верхней мертвой точке (от) первого цилиндра на блок управления. Это должно происходить одновременно, в противном случае в приводе распределительного вала появится проблема.

Если произойдет разночтение в датчиках, то, скорее всего, как и в случае провисания цепи привода или перепрыгнувшего на несколько зубов ремня, желтая сигнальная лампа двигателя появится на приборной панели в качестве оповещения, включив управление двигателем в аварийном режиме.

То же самое применимо мутатис мутандис к дизельному двигателю, за исключением того, что в нем нет никакой искры, поджигающей топливную смесь, и в нем требования к точности времени впрыска намного выше, чем в бензиновом двигателе.

Ремонт и стоимость датчика положения распределительного вала

В электродатчик распредвала вмонтированы элементы датчика Холла, которые запаяны в небольшую пластиковую коробочку, ремонт которой не предусмотрен. Требуется полная его замена. Цены для популярных моделей начинаются от 300 до 5-6 тыс. рублей за один датчик. У дилеров, как правило, запчасть может быть дороже в два раза. Стоит помнить, что этих датчиков может быть несколько, но одновременно они точно не выйдут из строя, поэтому под замену пойдет лишь один из них.

Что еще важно знать о замене датчика?

Во-первых, как правило, датчик легко меняется в течение 20 минут даже при условии неопытности работника. Стандартно CMP стоит наверху ГБЦ (головки блока цилиндров), где-то неподалеку от передней ее части, где расположены шестерни распредвалов.

Во-вторых, отметим третий раз, дефекты самого датчика из-за износа очень редки, и, возможно, прежде чем бежать в магазин за новым, стоит рассмотреть электрическую периферию. Нередко датчик достаточно просто очистить от грязи или масляного налета, которые изолируют магнитное поле сенсора Холла. Или проблема в окислении клемм или изломе электрических проводов, подающих питание на датчик Холла.

Определить, что случилось и жив ли датчик, можно при помощи диагностики на станции технического обслуживания таким прибором, как осциллограф. В гараже при помощи вольтметра также вполне реально узнать тип неисправности ДПРВ, но это, конечно, несколько сложнее, поскольку нужно иметь определенные знания по электротехнике.

К примеру, можно определить наличие напряжения в проводах, ведущих к датчику, для чего, сняв фишку кабелей с датчика CMP (предварительно отключив аккумуляторную батарею, скинув минусовую клемму) и включив зажигание, проверяем при помощи вольтметра напряжение тока (перед включением зажигания минусовая клемма АКБ возвращается на место). Если прибор ничего не показывает, произошел обрыв в электросети.

Если ток есть, но симптомы неисправности никуда не уходят, скорее всего, виноват сам ДПРВ. Совет бывалых по измерению следующий: извлечь датчик положения распределительного вала, предварительно скинув с АКБ минусовую клемму. Тестер прикрепить к первой и второй фишке (подробнее на видео ниже) и при помощи любого крупного металлического предмета проверить показания, выдаваемые устройством. Чем ближе металлический предмет, тем ниже напряжение будет показываться на экране электронного тестера, чем дальше металл – тем выше вольтаж. Если ничего не меняется, проблема в датчике и его нужно заменить.

О примерном алгоритме действий – в следующем коротком видео, где более подробно показано, как производить замеры:

Видео взято с YouTube-канала СделайСам

Кстати, большинство датчиков меняются не из-за их физического износа, а по совершенно другой причине: прокладка между датчиком и головкой цилиндра с течением времени затвердевает, начиная пропускать масло наружу, загрязняя прибор.

В большинстве случаев это уплотнительное кольцо является частью датчика, поэтому вам придется заменить все устройство целиком. Снять уплотнительное кольцо, конечно, можно, но материал для замены должен быть термостойким, а само кольцо – в точности повторять габариты заменяемого резинотехнического изделия.

Сколько стоит замена электронного устройства ДПРВ?

Все будет зависеть от модели вашего автомобиля и автосервиса. В Москве ценники начинаются от 1.000 и доходят до 2.000-2.500 рублей, не считая стоимости самого устройства. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, советуем вам обратиться на СТО. Там профессионалы быстро продиагностируют и проведут необходимый ремонт. Ну, а если вы знаете и умеете многое или у вас есть знакомый автомеханик, готовый вам помочь, дерзайте, сэкономите тысячу-другую рублей.

Неисправности датчика фаз

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.

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.