Устройство и принцип работы датчика положения коленчатого вала

Для создания смеси в топливной магистрали используется датчик коленчатого вала. Это устройство генерирует сигнал, который передается в электронный блок управления двигателя внутреннего сгорания. Это устройство используется только в инжекторных двигателях и не требуется в карбюраторных двигателях.

На впрыск топлива в камеру сгорания карбюраторного двигателя влияет атмосферное давление. Именно распределитель подает искру на электроды свечи зажигания.

В сегодняшней статье мы также обсудим, что такое датчик положения коленчатого вала, что он делает, где он расположен, почему он может выйти из строя и как его проверить и заменить.

Что такое датчик положения коленчатого вала и что он делает?

Функция датчика положения коленчатого вала заключается в передаче сигналов в ЭБУ о положении коленчатого вала, а также о частоте и направлении вращения. Датчики положения коленчатого вала работают по-разному в различных автомобилях и могут быть разделены на следующие типы

Одним из наиболее часто задаваемых вопросов является монтажное положение датчика положения коленчатого вала. Датчик положения коленчатого вала находится в том же корпусе, что и датчики системы управления двигателем (например, датчик положения распределительного вала). Он устанавливается на двигатель с помощью специального кронштейна рядом с приводным шкивом генератора. Он также отличается от других датчиков тем, что представляет собой довольно длинный провод (55-65 см) со специальным разъемом. Этот разъем используется для подключения датчика коленчатого вала к системе управления двигателем.

Комментарий автора После снятия для диагностики или замены датчик коленчатого вала должен быть установлен с учетом соответствующих зазоров.

Расположение датчика коленчатого вала в отечественных и зарубежных автомобилях

Ранее мы упоминали, что датчики положения коленчатого вала устанавливаются только на инжекторные модели автомобилей, но устанавливать датчик положения коленчатого вала на старый автомобиль ВАЗ не имеет смысла и логики.

На большинстве отечественных и иностранных автомобилей датчик положения коленчатого вала расположен рядом с диском, на приводном шкиве. Из-за неудобного расположения устанавливается очень длинный провод.

Особенностью расположения датчика положения коленчатого вала в двигателях 1G FE является то, что до 1996 года он располагался в трамблере, что затрудняло его замену.

Самый простой способ снять и установить такой датчик — использовать яму или подъемник. Попытка получить доступ к ним из-под капота требует демонтажа многих компонентов двигателя.

Принцип работы датчика положения коленчатого вала (ДПКВ)

Работа этого датчика заключается в подаче электромагнитного импульса. Это означает, что значение, считанное со шкива коленчатого вала (шкив — синяя стрелка, датчик — красная стрелка), отправляется в контроллер (теперь он называется электронным блоком управления двигателем). Этот датчик определяет положение коленчатого вала и советует форсункам подавать топливо, когда поршни находятся в высоком положении, и благодаря этому датчику вырабатывается искра.

Приступим к поиску данного датчика в вашем автомобиле, для начала вам нужно найти коленчатый вал, что бы вы его видели во всей реальности, т.е. датчик находится ниже чем на картинке вам на нем, так как шкив коленвала вам отлично поможет На конце этого вала есть шкив с зубьями, так как он находится в нижней части двигателя автомобиля, посмотрите с него, кроме этого ремень генератора, а также шкив, соответственно сам датчик смотрит на зубья этого шкива. Таким образом, вы сможете легко найти его. Запомните одну самую важную вещь на будущее. Все бензиновые двигатели не отличаются друг от друга радикально, поэтому если у вас другой автомобиль, не стоит хватать его за голову и говорить, что этот датчик вы никогда не найдете. Повторимся, что все бензиновые автомобили очень похожи друг на друга — просто у них разные датчики.

Видео: Функции и обязанности датчиков коленчатого вала

Конструкция датчика положения коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала, независимо от его типа или конструкции, состоит из двух частей

LSC находится в пластиковом или алюминиевом корпусе и крепится рядом с направляющим диском с помощью кронштейна. Датчик оснащен стандартным электрическим разъемом для подключения к электрической системе автомобиля. Разъем расположен на корпусе датчика или на коротком кабеле. Установленный на блоке двигателя или кронштейне, датчик располагается перед зубчатым диском и считает зубчики в процессе работы.

Приводной диск представляет собой шкив или колесо с квадратными зубьями по окружности. Диск жестко закреплен непосредственно на шкиве коленчатого вала или носке коленчатого вала, так что обе части вращаются с одинаковой частотой.

В основе работы датчика лежат различные физические явления и эффекты, но наиболее распространены три типа устройств

Каждый тип датчиков имеет свои конструктивные особенности и принципы работы.

Индуктивный (или магнитный) ДПКВ. В основе этого устройства лежит магнитопровод, расположенный в обмотке (катушке). Работа датчика основана на эффекте электромагнитной индукции. В стационарном состоянии магнитное поле датчика постоянно, и ток через обмотку не протекает. Когда металлическая шестеренка проходит вблизи магнитного сердечника, магнитное поле вокруг сердечника резко меняется, и в катушке индуцируется ток. При вращении диска на выходе датчика генерируется переменный ток определенной частоты, который ЭБУ использует для определения скорости и положения коленчатого вала.

Это самый простой тип датчика и наиболее широко используется во всех типах двигателей. Преимущество этого типа устройств заключается в том, что они работают без источника питания и могут быть подключены непосредственно к ЭБУ с помощью одной пары проводов.

Датчики на эффекте Холла. Эффект Холла, открытый полтора века назад американским физиком Эдвином Холлом, гласит, что при пропускании тока через две противоположные стороны тонкой металлической пластины, помещенной в постоянное магнитное поле, на двух других сторонах возникает напряжение. Современные датчики этого типа включают в себя специальную схему эффекта Холла в магнитно-связанном корпусе, с намагниченными выступами на направляющем диске. Работа датчика проста: в состоянии покоя на выходе датчика нулевое напряжение, но при прохождении через намагниченные зубцы на выходе появляется напряжение. Как и в предыдущем примере, при вращении управляющего диска на выходе ДПКВ генерируется переменный ток, который подается на ЭБУ.

Это более сложный по конструкции датчик, но он обеспечивает высокую точность во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала. Датчик Холла также требует отдельного источника питания для работы и подключается тремя или четырьмя проводами.

Оптический датчик. Этот датчик основан на паре источника и приемника света (светодиод и фотодиод) с зубцами или отверстиями направляющего диска в зазоре между ними. Работа датчика проста: при вращении диска светодиод затемняется, и на выходе фотодиода генерируется импульсный ток, который электронный блок использует для проведения измерений.

В настоящее время оптические датчики не нашли широкого применения из-за сложных условий, в которых они работают в двигателях (запыленность, возможное задымление, наличие жидкости или дорожной грязи и т.д.).

Для датчиков используются стандартные направляющие диски. Эти диски разделены на 60 зубьев с интервалом в 6 градусов и имеют два скола в одном месте диска (синхронный диск типа 60-2). Этот отсутствующий зуб отмечает начало отсчета оборотов коленчатого вала и обеспечивает синхронизацию датчиков, ЭБУ и связанных с ними систем. Обычно первый зуб после пропуска совпадает с положением поршня первого или последнего цилиндра в TDC или NFT. Существует также двойная зубчатая передача (синхродиск 60-2-2), выровненная под углом 180°, которая используется в некоторых дизельных двигателях.

Направляющие диски для зондов электромагнитной индукции изготавливаются из стали и иногда используются в сочетании со шкивами коленчатого вала. Диски датчиков Холла обычно изготавливаются из пластика и имеют в зубцах постоянный магнит.

Наконец, датчики положения Холла часто используются как на коленчатом, так и на распределительном валах, причем на последнем — для контроля положения и частоты вращения распределительного вала и регулировки механизма ГРМ.

Датчики положения коленчатого вала являются важным симптомом неисправности коленчатого вала.

Коленчатый вал — это очень сложная система, и все компоненты должны быть хорошо смазаны. Если во время работы двигателя зазоры в подшипниках увеличиваются, или если используется моторное масло низкого качества, некоторые детали коленчатого вала не смогут выполнять предусмотренную функцию смазки. Это может привести к сбою. Для того чтобы выявить проблему с коленчатым валом, необходимо провести ряд проверок, таких как Проверьте вкладыши коленчатого вала, сальники и шейки. Существует ряд проблем с коленчатыми валами

Для устранения вышеуказанных повреждений, как правило, приходится снимать весь двигатель. Можно снять коленчатый вал, не снимая двигатель, но многие люди находят это сложным и прибегают к стандартным методам ремонта. Симптомы неисправного датчика коленчатого вала следующие

1. Резкое снижение мощности автомобиля.
2. Обороты падают или становятся неконтролируемыми.
3. Детонация возникает, когда двигатель подвергается большой нагрузке.
4. Двигатель может не запуститься при повороте ключа.
5. Двигатель может самостоятельно поднимать и опускать обороты на холостом ходу, что приводит к вялости двигателя.
6. В качестве альтернативы, холостой ход может вообще отсутствовать.

Как самостоятельно проверить DIC — 3 разных метода

Перед использованием прибора для проверки датчика ГРМ его исходное положение должно быть отмечено на двигателе. После извлечения электроники осмотрите ее на предмет внешних повреждений. Если датчик загрязнен, его следует очистить с помощью бензина или спирта, чтобы удалить коррозию с контактов. Если внешних повреждений датчика нет, перейдите к инструментальной диагностике.

Как проверить датчик положения коленвала Омметром

Чтобы проверить датчик положения коленчатого вала с помощью омметра, сделайте следующее

1. Во-первых, проверьте, как он установлен на автомобиле, в частности, зазор до диска ГРМ. Вполне возможно, что зазор отсутствует из-за того, что датчик или диск нарушены грязью.
2. Если проблем с зазором нет, то вы должны сами снять устройство с автомобиля.
3. Следующий шаг — оценка внешнего состояния устройства. На корпусе датчика не должно быть повреждений, сердечник должен быть чистым, контактные выводы должны быть без окисления, а провода — без повреждений.
4. Если DIC имеет признаки внешнего загрязнения, его можно очистить перед тестированием (используя только чистый бензин или спирт) и зачистить контакты.
5. После очистки, промывки и сушки можно приступать к измерениям. Для этого переведите мультиметр в режим омметра и соедините контакты датчика с помощью щупа.
6. Искробезопасный DPKV при измерении покажет значение сопротивления 550-570 Ом.

Проверка показателей индуктивности датчика коленвала

Для проверки значения индуктивности датчика положения коленчатого вала используется более сложный метод Вам потребуется

Рекомендуемая температура воздуха для правильного измерения датчика составляет от 20 до 22 0C. Измерьте сопротивление обмотки с помощью омметра и описанным выше методом.

Используйте измеритель индуктивности (катушки индуктивности, емкости или сопротивления) для измерения индуктивности обмотки датчика вращения коленчатого вала. Индуктивность должна быть в пределах от 200 до 400 мГц.

С помощью мегомметра проверьте сопротивление изоляции; при напряжении 500 В это значение не должно превышать 20 МОм.

Если диск синхронизации случайно намагнитился во время ремонта датчика, размагнитите его с помощью сетевого трансформатора.

На основании результатов тестовых измерений можно определить, является ли датчик неисправным или, наоборот, исправным. При установке старых или новых датчиков внимательно следите за маркировкой и устанавливайте их в посадочное место. Не забывайте о расстоянии между диском синхронизатора и сердечником (0,5 — 1,5 мм).

Как проверить датчик положения коленвала при помощи осциллографа

Использование цифрового осциллографа является эффективным способом мониторинга и поиска неисправностей датчиков в системе впрыска. Здесь мы покажем вам, как использовать осциллограф для проверки датчика положения коленчатого вала.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) является самым важным датчиком в системе впрыска и используется для синхронизации работы электронного блока управления двигателем. вазов Сигнал ДПКВ представляет собой ряд повторение импульсов напряжения.

Ведущий диск представляет собой зубчатое колесо 60-2 с 58 равномерно расположенными зубьями и двумя недостающими зубьями для синхронизации. Когда ведущий диск вращается вместе с коленчатым валом, впадины изменяют магнитный поток в катушке энкодера, генерируя импульсы переменного тока в обмотках катушки.
Ниже показан осциллограф для индуктивного переменного/постоянного тока.

Давайте сосредоточимся на амплитуде сигнала и форме импульса. При коротком замыкании витков обмотки датчика амплитуда сигнала уменьшится. С помощью осциллографа также легко рассчитать биение несущего диска и повреждение зубьев.
В некоторых иномарках датчики Холла используются в качестве ЦДМ для вывода прямоугольного импульса.

Датчик положения коленчатого вала и датчик положения распределительного вала на двигателях Nissan работают таким образом синхронно. Угол наклона вала может быть считан по нарастающему фронту.

Датчик положения коленчатого вала — как заменить его самостоятельно (шаг за шагом)

Процедура замены датчика положения коленчатого вала варьируется от модели к модели, поэтому здесь мы будем использовать типичный пример для отечественного автомобиля.

Примечание автора статьи. Если зазор меньше (или больше) указанного значения, необходимо исправить положение датчика или удалить загрязнения. окончательная проверка исправности DPCV проводится путем запуска силового агрегата и проверки стабильности его работы.

Видео: Замена датчика коленчатого вала своими руками