Назначение датчика положения коленвала

Все современные двигатели работают под управлением электронного блока управления (ЭБУ), который получает информацию о работе различных систем от множества датчиков. Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) во многом отвечает за исправное функционирование системы зажигания и двигателя в целом. О его назначении и работе пойдет речь далее в статье.

Что представляет из себя ДПКВ

Как было сказано выше, ДПКВ — датчик положения коленчатого вала. Он постоянно определяет положение коленчатого вала, таким образом контролируя его скорость и обеспечивая правильное функционирование системы зажигания.

ДПКВ передает на блок управления следующие показатели:

• момент достижения поршней в первом и последнем цилиндрах ВМТ и НМТ;
• положение и частота вращения коленчатого вала.

На основе этих данных ЭБУ автомобиля может регулировать следующие процессы:

• угол опережения зажигания для каждого цилиндра;
• управление впрыском топлива форсунками, количество необходимого топлива;
• угол поворота распределительного вала (изменение фаз газораспределения);
• работа системы улавливания паров топлива (управление клапаном продувки адсорбера).

Ни один инжекторный двигатель с электронным блоком управления не может работать без ДПКВ. В карбюраторных двигателях в этом нет необходимости, поскольку насыщенная воздушно-топливная смесь подается в двигатель в равном количестве независимо от потребности. Инжектор позволяет регулировать подачу топлива и снизить его  расход. И именно на основании данных ДПКВ система регулирует свою работу.

Многие водители путают ДПКВ с датчиком положения распредвала (ДПРВ). Хотя их структура и назначение во многом схожи, есть некоторые различия. Датчик положения распредвала определяет угловое положение распределительного вала и заботится о впрыске топлива в цилиндры и зажигании в нужный момент. Датчик положения распредвала использует постоянный магнит, и его работа основана на эффекте Холла. Можно сказать, что ДПКВ и ДПРВ работают в тандеме, но первый важнее для работы двигателя.

Конструкция датчика положения коленчатого вала

Датчик имеет простое устройство. Внутри находится намагниченный стальной стержень с намотанной медной проволокой (обмоткой). Стержень с обмоткой помещается в пластиковый кожух и заполняется компаундной смолой для изоляции проводов. Оттуда идет стандартный электрический разъем, который подключается к электрической сети автомобиля. ДПКВ крепится к блоку цилиндров или коробке передач. Его также можно установить на кронштейне возле ведущего шкива.

Датчик расположен напротив зубьев задающего колеса. Иногда его можно назвать синхронизирующим или реперным. Это диск с зубьями на внешнем круге. Он может быть установлен на шкив коленчатого вала или на маховик и вращаться вместе с ним с той же частотой.

Как работает датчик положения

Принцип действия ДПКВ зависит от его типа. Наиболее распространены индуктивные или магнитные. Рассмотрим их работу поэтапно:

• На реперном (задающем) диске есть место под 60 зубцов, но отсутствуют два зубца в одном месте, в итоге имеем 58. Пропуск обеспечивает синхронизацию датчика и является началом отсчета оборота коленчатого вала.
• Датчик создает магнитное поле. Когда задающий диск вращается, его зубцы проходят через магнитное поле, создавая импульсы.
• Когда участок с отсутствующими зубцами проходит через магнитное поле, устройство фиксирует начальное положение коленчатого вала. Все данные передаются в блок управления.
• Компьютер определяет положение коленчатого вала и количество оборотов в соответствии с частотой импульсов.
• В результате корректируется работа системы зажигания и двигателя в целом.

Существуют также задающие диски с двумя пропусками зубцов под углом 180° типа 60-2-2 , которые используются на некоторых типах дизельных двигателей.

Важно! Индуктивный датчик не использует напряжение питания, и электрический сигнал генерируется магнитным полем, проходящим через обмотку.

Типы ДПКВ

Есть три типа ДПКВ, которые различаются по принципу действия.

1. Индуктивный (магнитный). Как он работает, мы уже обсуждали выше. В его основе лежит электромагнитная индукция. Этот тип датчика наиболее широко используется благодаря своей эффективности и надежности. Следует отметить, что для его работы и формирования стабильного сигнала необходимы высокие обороты задающего диска и отсутствие препятствий между ним и датчиком (грязь).
2. Датчик Холла. Этот тип ДПКВ работает на основе эффекта Холла. Когда зубцы диска проходят через датчик, он генерирует небольшое напряжение сигнала. Данные регистрируются и передаются в блок управления в виде дискретного сигнала. Эти датчики используют опорное напряжение, очень точны, но редко используются в качестве ДПКВ.
3. Оптические. В основе работы источник света и приемник (светодиод и фотодиод). Между ними в пространстве проходят зубья диска. При разных скоростях вращения зубцы диска загораживают светодиод, в результате на фотодиоде формируются импульсные сигналы, которые отправляются в блок управления. В силу непрактичности такие датчики сейчас практически не встречаются в автомобилях.

Основные неисправности датчика

На отказ датчика положения коленчатого вала могут указывать следующие признаки:

• потеря мощности двигателя;
• двигатель нестабилен на различных оборотах и режимах, в том числе на холостом ходу;
• повышенный расход топлива;
• в двигателе на высокой скорости наблюдалась детонация;
• нестабильное искрообразование;
• ошибка Р0336;
• при полном выходе из строя датчика или его отсутствии двигатель не запускается.

Эти симптомы могут указывать на другие неисправности, но во всех случаях необходимо диагностировать и определить причину. Сам датчик выходит из строя довольно редко, но в случае выхода из строя его просто заменяют на новый.

Способы диагностики датчика

Достаточно сложно определить неисправность глазом. Обмотка внутри может быть повреждена или контакты разъема могут окислиться. Неправильный зазор между зубцами и датчиком также может вызвать нестабильную работу. Расстояние между зубцом и сердечником должно составлять от 0,5 до 1,5 мм. Более точные данные приведены в руководстве по ремонту. Для замены всегда следует выбирать оригинальные запчасти.

Самой простой и эффективной диагностикой наверняка будет замена на новый. Если после замены неисправности исчезнут, датчик сломан.

Так же существует еще три способа проверить ДПКВ:

• с помощью мультиметра;
• с помощью осциллографа.

Самый доступный способ — это проверить мультиметром. Прибор необходимо перевести в режим измерения сопротивления. Так можно определить сопротивление катушки индуктивности.Для этого необходимо поочередно касаться щупами выводов катушки индуктивности. Диапазон сопротивления катушек — от 500 до 1100 Ом. Поэтому на мультиметре должен быть установлен верхний предел 2 кОм.

Самый совершенный и точный метод проверки датчика положения — это проверка осциллографом. В рабочем режиме прибор подключается к контактам датчика и снимается осциллограмма.

Датчик положения коленчатого вала — это простое устройство, необходимое для правильной работы двигателя. Иногда измерения сопротивления достаточно для проверки индуктивного датчика, в остальных случаях требуется дополнительное оборудование.