—>Автозапчасти и СТО —>

В отличие от датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), он в системе отнюдь не обязателен. Однако ненужным его не назовешь.

Начнем издалека. Вспомним, как выглядит осциллограмма сигналов ДПКВ:

Пачка импульсов между двумя промежутками — это один полный оборот коленчатого вала. Именно по ним блок управления определяет текущее положение коленвала. Приводом ГРМ (будь то цепь, ремень или шестерня) обеспечивается четкое соответствие положения распредвалов каждому положению коленчатого вала, и блок управления это соответствие знает. Конечно, мы не рассматриваем случаи явной неисправности — растяжения ремня/цепи, или неправильную их установку. Так вот, на исправном двигателе блоку управления этих показаний достаточно, чтобы определить положение коленвала и цилиндров.

Другое дело — пуск двигателя. Представим, что двигатель был заглушен в положении, соответствующем второму импульсу после перерыва. Чтобы блок управления смог хотя бы «сориентироваться», где находится коленвал, ему нужно дождаться промежутка. То есть, это уже минимум один оборот коленвала. Далее нам нужно вспомнить, что один оборот коленчатого вала — это всего полоборота вала распределительного, и даже дождавшись промежутка, блок управления не может точно сказать, в каком из цилиндров сейчас будет фаза впуска. То есть, остается шанс впрыснуть смесь не в тот цилиндр, и впрыснутая смесь просто будет выброшена через открытые выпускные клапаны. Поэтому запуск двигателя в такой ситуации может занять не привычные полсекунды, а 2-5-10 секунд — в зависимости от конкретного мотора и прошивки его блока управления.

Поэтому в систему управления был добавлен еще один датчик — датчик положения распредвала (ДПРВ). Его еще могут называть «датчиком фазы». Конструктивно он полностью аналогичен с ДПКВ, а вот конструкция задающего диска на валу несколько отличается. Строго говоря, даже и называть его именно диском нельзя. Например, на двигателе ЗМЗ-406 это задающая пластина:

А на Z18XER эта конструкция посложнее, хотя слово «диск» к ней по-прежнему неприменимо:

Такая конструкция позволяет в результате получить примерно такую осциллограмму Вр:

Благодаря дополнительным сигналам с ДПРВ блок управления сможет быстрее понять, «где он находится» и завести двигатель без лишних «холостых» оборотов коленчатого вала.

Кроме того, в случае растяжения цепи/ремня ГРМ, или при выходе из строя регуляторов фаз, блок управления по расхождению сигналов ДПКВ и ДПРВ может зафиксировать ошибку и зажечь лампу Check Engine, чем и сообщить водителю о поломке.

На некоторых системах, помимо этого, ДПРВ обеспечивает аварийный режим. При отказе ДПКВ система начинает ориентироваться на показания ДПРВ, и «льет» в оба цилиндра, которые могут соответствовать текущей фазе. И впрыск, и подача искры осуществляются очень приблизительно, но все же это позволяет худо-бедно завести двигатель и поехать к месту ремонта своими силами, а не обрывать телефоны эвакуаторов — каждый из которых вот именно сегодня не может.

А вот выход из строя ДПРВ к существенным проблемам не приведет — мотор от этого заводиться не перестанет, и машина посреди дороги не встанет. Что, конечно, не служит поводом оставлять без внимания поломки, связанные с этим датчиком.

Симптомы неисправности датчика положения распредвала

Электроника, управляющая работой двигателя современного автомобиля, получает информацию от группы измерителей, фиксирующих расход воздуха, температуру, состав выхлопных газов и так далее. В машинах последнего поколения количество измерительных элементов увеличилось – появился электромагнитный датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ). Автолюбителям, предпочитающим самостоятельно диагностировать неисправности, стоит ознакомиться с симптомами неполадок указанного прибора и способами его проверки.

Конструкция и местонахождение измерителя

Принцип работы ДПРВ основан на эффекте Холла – датчик реагирует на приближение металлической массы, изменяя напряжение на сигнальном проводе. По конструкции прибор похож на другой элемент – определитель положения коленчатого вала. Внутри пластикового корпуса находится катушка, куда постоянно подводится напряжение бортовой сети 12 В.

Измеритель устанавливается на головке цилиндров двигателя в непосредственной близости от распределительного вала. Последний оснащается специальной пластиной либо шестеренкой, чье вращение воздействует на ДПРВ. Алгоритм работы выглядит так:

1. После включения зажигания и пуска мотора на датчик подается напряжение питания 12 В. Через третий сигнальный провод элемент отдает контроллеру напряжение величиной 90–95% от исходного.
2. Когда выступ на вращающейся детали распредвала проходит рядом с корпусом ДПРВ, напряжение на сигнальном контакте падает до 0,2–0,4 вольта в зависимости от конструкции прибора и модели транспортного средства.
3. По моментам падения напряжения электронный блок четко «видит» фазы газораспределения, своевременно подает топливную смесь в цилиндры двигателя и направляет искровой разряд к нужной свече зажигания.

Примечание. На автомобилях с 16-клапанными моторами устанавливается 2 датчика – по одному на каждый распределительный вал.

Когда измеритель неисправен, электроника не способна контролировать работу газораспределительного механизма. В подобных случаях блок управления уходит в ошибку и ориентируется на сигналы остальных измерителей. Искрообразование и топливоподача корректируется согласно заложенной программе, что сказывается на работе силового агрегата.

Характерные симптомы неполадки

Практика показывает, что неисправность датчика положения распределительного вала не ведет к отказу мотора и обездвиживанию транспортного средства. Двигатель продолжает работать с некоторыми отклонениями, мешающими нормальной эксплуатации авто. Симптомы выхода из строя ДПРВ довольно туманны и похожи на неполадки других измерительных элементов:

1. Нестабильная работа мотора на холостых оборотах и в процессе движения.
2. Вместо динамичного разгона после нажатия педали газа наблюдается серия мелких рывков и вялый набор скорости.
3. Мощность силового агрегата снижается. Эффект становится заметен при увеличении нагрузки – на подъеме, резком ускорении, во время буксирования прицепа.
4. Индикатор Check Engine на приборной панели загорается не всегда. Но многие водители отмечают, что при неисправном измерителе табло вспыхивает после увеличения оборотов коленчатого вала до 3000 об/мин и более.
5. Расход горючего закономерно увеличивается.

Если измерительный элемент неисправен, блок управления готовит и подает в цилиндры обогащенную топливовоздушную смесь. Отсюда возникает увеличение расхода бензина и нестабильная работа на холостом ходу. Рывки и падение мощности обусловлены несвоевременной подачей искры – контроллер «не видит» окончания такта сжатия в цилиндре и не может четко определить угол опережения зажигания.

На различных моделях автомобилей отмечаются дополнительные признаки неисправности датчика распредвала:

• мотор неожиданно глохнет в процессе движения, при этом заводится без проблем;
• холодный пуск двигателя становится затрудненным;
• на машинах, оборудованных роботизированной коробкой передач, возникают сложности с автоматическим переключением скоростей;
• двигатель «троит» – слышны пропуски циклов зажигания, иногда наблюдаются хлопки в выпускном коллекторе;
• на некоторых авто случается отказ силовой установки из-за отсутствия искрообразования.

Справка. Срок эксплуатации элемента довольно продолжительный. На автомобилях отечественного производства ресурс достигает 80–100 тыс. км, импортного – 150 тыс. км. При поиске причин неисправности вы можете ориентироваться на указанные периоды.

Езда с поломанным измерителем ДПРВ допустима в течение короткого периода. Рывки, обогащенная топливная смесь и ошибки электроники ускоряют износ свечей зажигания и деталей двигателя. После обнаружения перечисленных симптомов машину стоит отправить на диагностику либо отыскать источник проблемы самостоятельно.

Как убедиться в работоспособности ДПРВ?

Простейший способ проверить датчик распредвала – подключить к диагностическому разъему машины автомобильный сканер или компьютер с установленной программой, соответствующей марке авто. Если элемент неисправен, то после запуска двигателя устройство покажет следующие коды ошибок:

• 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;
• P0343 – уровень сигнала от измерителя превышает норму;
• P0339 – от датчика поступает прерывистый сигнал.

Поскольку подавляющее большинство автолюбителей не имеет в своем распоряжении сканеров и ноутбуков с программным обеспечением, практикуется более доступный способ – проверка цифровым мультиметром. Диагностика производится в 3 этапа:

1. Визуальный осмотр проводки и прозвонка цепи на предмет обрыва.
2. Измерение исходящего тока на управляющем контакте ДПРВ.
3. Проверка работоспособности методом приближения к металлическому предмету.

На первом этапе необходимо убедиться в целостности проводки и надежном контакте соединительной колодки. Внимательно осмотрите подводящие кабели на предмет изломов, трещин и оплавления изоляции. Прозвонка токонесущих жил и поиск обрыва выполняется тем же мультиметром. Не забудьте почистить контакты разъема от окисления.

Проверив электропроводку, переходите к диагностике самого датчика распределительного вала. Вместо штатных зажимов типа «крокодил» на тестере нужно использовать провода с иглами, чтобы не пришлось мудрить с подключением к соединительной колодке. Диагностические работы ведутся в следующем порядке:

1. Откройте крышку капота и отыщите на головке цилиндров ДПРВ. Обычно элемент ставится на торце двигателя или боковой стенке ГБЦ рядом с ним.
2. Пользуясь электрической схемой автомобиля или данными по конкретной модели датчика, определите расположение двух контактов питания и третьего провода, идущего к контроллеру.
3. Включите зажигание и замерьте напряжение между массой машины и управляющим контактом элемента (на автомобилях ВАЗ это средний провод, обозначенный буквой «С»). Нормальные показания мультиметра – не менее 90% от напряжения питания, то есть, 12 * 0,9 = 10,8 В.
4. Если полученные значения ниже нормы, датчик неисправен и подлежит замене. В противном случае выполняйте третий этап проверки.

Для окончательной диагностики деталь придется снять с двигателя. Как правило, элемент вставлен в отверстие на головке цилиндров и прикручен одним болтом. Открутите его, извлеките ДПРВ и вытрите от моторного масла. Колодку с проводами не отсоединяйте.

Подключив мультиметр к среднему контакту и массе авто, вновь включите зажигание. Поднесите близко к торцевой части элемента стальной предмет (например, рожковый ключ), отслеживая показания дисплея. Работоспособный датчик должен отреагировать на приближение металла падением напряжения до значений 0,2–0,4 В.

Если проверка датчика распредвала железным предметом не изменила показаний тестера, ДПРВ однозначно следует поменять. Приобретая новую деталь, учитывайте один момент: даже оригинальные запчасти могут продаваться без тонкого уплотнительного кольца. Придется найти и купить его отдельно либо использовать старый уплотнитель при условии, что материал не потрескался и не «задубел».

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.