Датчик газораспределения фаз – Всё про датчики распределительного вала: положения, фазы » АвтоНоватор

принцип работы и способы диагностики

Датчик положения распределительного вала (ДПРВ), или датчик фаз (ДФ), необходим для согласования взаимодействия системы впрыска топлива с механизмами двигателя. Он работает в паре с датчиком коленвала и регистрирует угол положения ГРМ. Как можно догадаться по названию, датчик распредвала находится в непосредственной близости от деталей привода ГРМ, а именно шестерён или звёздочек.
На шестерне или звёздочке распредвала есть задающие метки для формирования скачкообразных изменений магнитного поля, создаваемого ДФ. Метка может иметь форму выступа или, наоборот, углубления на шестерне ГРМ. На многих моторах установлены специальные задающие диски, имеющие максимально возможный для конструкции двигателя диаметр. Метка указывает на угол поворота распредвала и чем больше диаметр задающего диска, тем точнее метка обозначит угол поворота.
Наглядно это можно представить, попробовав расчертить круги диаметром, скажем, 1 сантиметр и 10 см, на секторы по одному градусу. На маленьком круге это сделать практически невозможно, а размеры большого вполне позволят ещё и отметить необходимые точки, находящиеся на определённом угловом расстоянии друг от друга.

Содержание статьи

Принцип работы датчика распредвала

Датчик положения распредвала

На ДФ подаётся напряжение, возбуждающее магнитное поле катушкой датчика. Задающая метка, попадая в это поле, создаёт скачкообразное его изменение, которое воспринимает датчик и преобразует в электрический импульс, посылаемый в электронный блок управления (“мозги”) двигателя.

Функционирование датчика распредвала основано на эффекте Холла.

Устройства подобного типа называются датчиками Холла и широко применяются в современной технике – бензопилы, косы и т.д. Отсутствие подвижных деталей делает их в несколько раз надёжнее, чем, допустим, применение контактных систем зажигания.
Аналогичное устройство считывает угол поворота коленчатого вала. Сигналы обеих обрабатываются ЭБУ по заданной программе. Датчик распределительного вала отвечает за своевременную подачу напряжения на топливные форсунки.

На бензиновых двигателях обычно делается метка, указывающая на фазу ГРМ, соответствующая нахождению поршня первого цилиндра в верхней мёртвой точке. На современных дизельных моторах таких меток (реперов) несколько, для регистрации угла (фазы) на каждом цилиндре. Это позволяет точнее сформировать сигнал, открывающий форсунки. Дизельные топливные системы Common Rail предусматривают точное управление процессом сгорания топливной смеси, для чего топливо может впрыскиваться форсункой несколько раз во время одной вспышки. Это, в свою очередь, требует точности определения фазы. Именно для этого и нужен датчик распредвала.
Кроме того, на двигателях с гидравлической подстройкой фаз сигналы ДПРВ, обработанные ЭБУ, позволяют изменять подачу масла в гидромуфты за счёт изменения напряжения, подающегося на управляющие соленоиды (например, на двигателях BMW).

Симптомы неисправности датчика положения распредвала

Диагностика датчика положения распредвала

При поломке ДПРВ двигатель переходит на попарно-параллельный тип впрыска топлива. Это означает, что форсунки осуществляют впрыск сразу по две для цилиндров, поршни которых находятся в сходных положениях, но разных рабочих тактах. То есть, например, поршни первого и третьего цилиндров двигаются вниз, но первый под действием вспышки топливной смеси в процессе такта рабочего хода, а третий – в такте впуска, но форсунки обеих осуществляют впрыск. Для третьего цилиндра это необходимо, но клапаны первого закрыты. В результате в третий цилиндр попадёт переобогащённая смесь. При дальнейшем вращении коленвала такты поменяются, и сложится аналогичная ситуация в первом цилиндре.
Такой тип впрыска происходит потому, что при поломке ДФ ЭБУ подаёт напряжение на форсунки, считывая только показания датчика коленвала, а тот не регистрирует фазы газораспределения, а только углы поворота маховика. В результате этого управляющий сигнал подаётся одновременно и на свечи зажигания и на форсунки. Проскочившая «лишний» раз искра на свече никак не повлияет на работу мотора, чего нельзя сказать об излишнем впрыске топлива.

Признаки поломки датчика распределительного вала:

• затруднённый пуск двигателя, вне зависимости от того, холодный он или прогретый;
• резкое увеличение расхода топлива;
• горит лампа «Check engine»;
• неустойчиво работает двигатель;
• повышенная рабочая температура охлаждающей жидкости.

При диагностике двигателя неисправности в цепи датчика положения распредвала ошибки имеют коды р0340 (ошибка датчика фазы) и р0343 (высокий уровень сигнала цепи ДПРВ). Причины сбоев работы датчика следующие:

• поломка датчика;
• обрыв в проводке;
• окисление контактов в соединительной колодке, вплоть до «отгнивания» проводов;
• неправильная (не по меткам) установка цепи или ремня ГРМ;
• отклонение от нормы бортового напряжения автомобиля;
• поломка или выпадение штифта (репера) на шестерне или задающем диске – в зависимости от конструкции.

Поиск неисправности

Диагностика датчика положения распредвала мультиметром

Перед началом работ по поиску причины отказа в любой электрической цепи автомобиля имейте в виду, что разъединять колодки («фишки») в проводке можно только при выключенном зажигании – иначе Вы рискуете спровоцировать скачок напряжения, ведущий к выходу из строя некоторых элементов системы управления двигателем.
Сначала произведите визуальный осмотр ДПРВ и ведущих к нему проводов. Зачастую провода, входящие в колодку датчика, окисляясь, отваливаются от клемм. Допускается проверить соединение, слегка подёргав отдельные проводки.

Замеры напряжения необходимо производить высокоомным вольтметром (в составе мультиметра), чтобы через слаботочные приборы не пропускать ток, могущий их сжечь.

Если осмотр не выявил ничего подозрительного, приступайте к проверке датчика распределительного вала мультиметром. Сначала отсоедините колодку от ДПРВ и замерьте питающее напряжение датчика. К его разъёму подходят три провода – питающие «+» и «-« и провод на ЭБУ. Между питающими (крайними) напряжение должно быть, как в бортовой сети автомобиля (при включенном зажигании). Минусовой («массовый») провод, как правило, чёрного цвета. Затем измерьте напряжение между минусовым проводом питания ДПРВ и «массой» двигателя. Норма – не более 0,2 вольта. Затем измерьте напряжение на среднем проводе, «врезав» в него вольтметр. Прокручивая двигатель стартером, измерьте напряжение. Исправный датчик будет выдавать колебания напряжения от 0,4 до 5 вольт.
Осуществив прозвонку, несложно сделать вывод, что неисправно – питающая цепь или сам ДПРВ. Проще проверить датчик, заменив его заведомо исправным, потому что тестером невозможно определить форму импульса, посылаемого устройством в ЭБУ. Такая задача по силам лишь осциллографу.

После того, как Вы обнаружите причину неисправности, последующий ремонт – восстановление проводки или замена датчика положения распредвала – не составит особого труда.

Подробнее о принципе работы датчика Холла – смотрите в видео на нашем сайте

mytopgear.ru

Признаки неисправности датчика распредвала

Что происходит, когда изнашивается датчик положения распределительного вала.

 

Это может произойти в любой момент без предупреждения. Представьте себе дорогие автомобилисты следующее: Вы едете по автошоссе и движетесь на машине с большой скоростью, и тут неожиданно для Вас двигатель машины просто выключается.(?) После того, как Вы в этой ситуации испытаете неприятные мгновения, которые будут связаны с отключением усилителя рулевого управления и ухудшением эффективности тормозной системы, Вы тут-же припаркуете свой автомобиль на обочине, а далее будете гадать над тем, что же произошло. Частой причиной такого неожиданного выключения двигателя при движении по дороге является неисправность датчика распредвала (датчик положения распределительного вала). 

 

Иногда этот датчик распредвала (CMP) может выйти из строя без предупреждения, в результате чего двигатель глохнет. В определенных и некоторых случаях водитель может даже и не догадываться о проблемах с датчиком, это будет происходить до тех пор, пока    двигатель автомобиля не будет просто запускаться.

 

Смотрите также: Как работает двигатель Koenigsegg без распредвала [Видео]

 

В данной статье уважаемые читатели мы рассмотрим с вами основные признаки неисправности датчика положения распределительного вала, а также расскажем вам о том, что необходимо делать, чтобы устранить данную неисправность. Но для начала друзья давайте вместе узнаем, что же делает этот датчик в автомобиле.

 

Что такое Датчик положения распределительного вала (CMP)?

 Распределительный вал управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов.

 

В головке блока цилиндров двигателя автомобиля находится один или два распределительных вала, которые оснащены специальными лепестками, которые предназначены для работы впускных и выпускных клапанов. Коленчатый вал находится в самом блоке цилиндров, который, при получении крутящего момента от движения поршней в блоке передает его (крутящий момент) с помощью шестерней, цепи ГРМ (или ремня ГРМ) на распределительный вал. 

 Распредвал.

 

Для того чтобы определить, какой цилиндр двигателя находится в такте, компьютер вашего автомобиля контролирует положение поворота распределительного вала относительно положения коленчатого вала с помощью датчика распредвала (СМР). Получаемая информация с датчика СМР необходима для настройки синхронизации подачи искры в камеру сгорания и для работы топливных форсунок. Таким образом, датчик распредвала напрямую влияет на расход топлива машины и на количество выбросов в выхлопе. 

 

Наиболее распространенные датчики распредвала: -магнитные, основанные на эффекте Холла. Оба типа датчиков передают сигнал напряжения к электронному блоку управления двигателем или на бортовой компьютер машины. 

 

Магнитный тип датчика распредвала производит собственный переменный ток (синусоидальная волна). Обычно этот датчик имеет два провода. Датчик основанный на эффекте Холла использует внешний источник питания для получения цифрового сигнала и как правило, имеет три провода. 

 Датчик положения распределительного вала.

 

В зависимости от марки и типа вашего автомобиля двигатель может иметь один или несколько датчиков распределительного вала. Также в вашей машине могут использоваться два вида датчиков CMP. 

 

Симптомы неисправности датчика распредвала.

 

Также как и любая часть или компонент вашего автомобиля этот датчик CMP в конечном итоге рано или поздно просто перестанет работать из-за своего износа. Это происходит в любом случае, как только истек его максимальный срок службы. Обычно это случается из-за износа внутренней обмотки проволоки или связанного с ней компонента. 

Обычно в этом случае двигатель начинает работать с перебоями, а признаки неисправности могут варьироваться в зависимости от типа износа датчика. Например, в датчике может износится тот же разъем, та жа внутренняя цепь датчика или может выйти из строя связанный с датчиком компонент. 

 

— На некоторых типах автомобилей, при неисправности датчика положения распределительного вала, коробка передач может заблокироваться на одной из передач, и будет заблокирована до тех пор, пока Вы не выключите двигатель и обратно его не запустите. Это может повторяться с определенной цикличностью.

 

— Если датчик распредвала во время движения автомобиля начинает некорректно работать, то Вы сразу можете почувствовать, что ваш автомобиль начал двигаться рывками и терять при этом скорость. 

 

 

— При неисправности датчика распредвала Вы можете столкнуться с заметной потерей мощности самого двигателя. Например, ваша машина не сможет просто разогнаться свыше 60 км/час.

 

 

— Двигатель может глохнуть с перерывами, и все это из-за неисправности датчика СМР.

 

 

 

— При выходе из строя датчика Вы заметите плохую работу двигателя, у него будут потеря динамичности, осечки при включении зажигания, толчки при разгоне, хлопки в системе выхлопа и т.п. неровности в работе.

 

 

— На некоторых моделях автомобилей при неисправности датчика распредвала может полностью исчезнуть искра зажигания, что в итоге приведет к отказу и к невозможному запуску двигателя.

 

После того, как компьютер вашего автомобиля обнаружит неисправность датчика положения распределительного вала, что приведет (как правило) к появлению (загоранию) на приборной панели индикатора- «Чек двигателя» (Check Engine). После обнаружения такой плохой работы датчика СМР компьютер автоматически запишет в свою память «код ошибки» датчика. Для того чтобы точно определить причину неисправности данного датчика распредвала, необходимо провести компьютерную диагностику автомобиля, т.е. подключив специальное оборудование к диагностическому разъему машины. Далее при помощи специальной компьютерной программы можно будет прочитать «код ошибки». Ниже представляем вам уважаемые автомобилисты таблицу диагностических «кодов ошибок», которые непосредственно связаны с износом датчика распредвала. 

 

Коды ошибок датчика положения распределительного вала CMP.

 

Общие коды неисправности CMP	Причина ошибки датчика распредвала
P0340 CMP	Нет сигнала с датчика распредвала
P0341 CMP	Неправильная фаза газораспределения
P0342 CMP	Низкий уровень сигнала цепи датчика распредвала
P0343 CMP	Высокий уровень сигнала цепи датчика распредвала
p0344 CMP	Неустойчивый сигнал с датчика распредвала (прерывистый сигнал)

 

Расположение датчика распредвала в автомобиле.

 

Как вы наверное уже догадываетесь, конкретное расположение датчика положения распределительного вала варьируется в зависимости от марки и модели автотранспортного средства. В большинстве из автомобилей этот датчик можно найти где-то вокруг головки самого блока цилиндров. Искать датчик надо вокруг верхней части расположения зубчатого ремня или в защищенных частях электропроводки передней части двигателя.

 

Смотрите также: Неисправности свечей зажигания

 

Так же датчик может быть расположен и в задней части головки блока цилиндров. 

Некоторые модели автомобилей могут иметь для этого специальный отсек под капотом, в котором и установлен датчик распредвала (например, в определенных моделях автомобилей, которые производит компания «General Motors»). 

 

Кроме всего, в некоторых автомобилях (в автомоделях) датчик распредвала может находится прямо внутри головки блока цилиндров. 

 

При необходимости можно заглянуть в руководство по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы точнее узнать, где расположен датчик СМР. Если у вас нет руководства по ремонту и обслуживанию вашего автомобиля, то вы сможете найти его в интернете или приобрести в автомагазине, где представлен большой выбор подобной авто-литературы. 

 

Мы уважаемые друзья настоятельно рекомендуем всем владельцам автомобилей приобрести себе подобную книгу (руководство по ремонту и обслуживанию) конкретно на вашу модификацию и модель автомобиля. Данное руководство по эксплуатации и ремонту  автомобиля непременно поможет каждому из вас в случае какой-либо поломоки или неисправности. Оно станет для вас ценным справочником по выполнению планового технического обслуживания вашего автотранспортного средства и для его мелкого ремонта. 

 

Устранение неисправностей датчика распределительного вала (CMP).

 

Если компьютер вашего автомобиля обнаружил ошибку датчика и включил на приборной панели значок «Чек двигателя», то Вы легко сможете самостоятельно узнать «код ошибки», которая и привела к появлению световой индикации на приборной панели. Для этого советуем каждому из водителей приобрести недорогой комплект диагностирующего оборудования специально для компьютерной диагностики. Если Вы не можете позволить себе приобрести данный диагностирующий сканер для автомобиля, то обратитесь для диагностики автомобиля в любой недорогой автосервис, где вам считают «код ошибки» с компьютера вашего автомобиля. 

 

Автозапчасти от А до Я: Устройство автомобилей для новичков

 

После того, как Вы по «коду ошибки» узнаете, что в вашей машине существует неисправность датчика распредвала или связанных с ним компонентов, Вы должны сделать несколько простых тестов. Помните пожалуйста друзья, что «код» неисправности, указывающий на потенциальный отказ датчика положения распределительного вала не обязательно будет означать, что на автомобиле вышел из строя непосредственно сам датчик СМР. Ведь возможно, что причина неисправности не в самом датчике, а в разъеме датчика или имеются повреждения проводов подключенных к нему, а возможно вышли из строя непосредственно связанные с ним компоненты. 

 

Правда надо друзья запомнить, чтобы более точно установить функционирует ли датчик распредвала нормально, вам для этого понадобиться провести (может быть) не малый объем диагностики. Особенно надо учесть следующее, для того, чтобы проверить эффективность сигнала датчика СМР в некоторых случаях может понадобиться специальное оборудование, без которого будет трудно установить причину неисправности. 

Тем не менее, Вы можете сделать несколько простых проверок самостоятельно, используя для этого цифровой мультиметр (DMM): 

 

— Во-первых, проверьте у датчика распредвала электрический разъем и состояние проводов. Отсоедините разъем и проверьте, нет ли на нем признаков ржавчины или загрязнений. Например, того же топлива. Все это может мешать хорошему контакту для передачи электричества.

Затем проверьте наличие повреждений проводов, а именно, не порваны ли провода, признаки плавления этих проводов от близлежащих горячих поверхностей.

Кроме всего, пожалуйста убедитесь, что провода датчика распредвала не касаются свечей зажигания или катушек зажигания, которые могут давать помехи и мешать датчику передавать правильный сигнал. 

 

— После вышеописанных проверок используйте цифровой мультиметр, который может тестировать переменный ток (АС) напряжения или постоянный ток (DC) — в зависимости от конкретного типа датчика распредвала, который используется в вашем автомобиле.

Также, перед тестированием Вам нужно выставить на мультиметре правильные электрические параметры для конкретного типа датчика СРМ. Обычно подобная информация указывается в руководстве по ремонту и обслуживанию автомобилей.

 

— Некоторые датчики распредвала позволяют создать разветвитель электрической цепи датчика СМР, сделано это для того, чтобы считать сигнал непосредственно с самого датчика во время его работы в автомобиле.

Если тип вашего датчика не позволяет подсоединить к нему провода мультиметра, то Вы можете просто отсоединить разъем с датчика и прикрепить к нему медную проволоку, вставив ее в каждый разъем датчика.

Затем можно подключить разъем обратно к датчику соблюдая осторожность, чтобы не замкнуть сами провода во время тестирования. Если Вы будете использовать (применять) этот метод, то не забудьте заизолировать провода изолентой. 

 

Тестирование двухпроводного датчика распредвала.

 

— Если в вашей машине датчик распредвала имеет два провода, то это означает, что автопроизводитель установил на автомобиль магнитный тип датчика СМР. В этом случае необходимо установить на мультиметре «переменное напряжение«. 

 

— Попросите помощника повернуть ключ зажигания без запуска двигателя.

 

 

— Теперь надо проверить наличие электричества, которое должно протекать через контур датчика. Возьмите один контакт мультиметра и прислоните его к «земле» (любой металлической части на двигателе). Другой контакт мультиметра Вы должны прислонить к каждому проводу, которые Вы уже подсоединили к разъему датчика распредвала. Если ни на одном из проводов нет электрического тока, то датчик распредвала полностью неисправен. 

 

 

— Попросите вашего помощника запустить двигатель.

 

 

— Прислоните один контакт мультиметра к одному проводу датчика распредвала, другой контакт измерительного оборудования подсоедините ко второму проводу датчика. Посмотрите на дисплей мультиметра. Сверьте показатель со спецификацией указанной в руководстве по ремонту автомобиля. В большинстве случаев вы уведите колеблющийся сигнал от 0,3 до 1 вольта. 

 

— Если на дисплее нет сигнала, то датчик положения распределительного вала неисправен.

 

Тестирование трехпроводного датчика распредвала.

 

— После того, как Вы проверили провода датчика распредвала а также состояние его разъема и т.п., то вы определили, что в вашей машине установлен трехпроводной датчик СРМ, значит пришло время проверить его работоспособность мультиметром. Для этого установите мультиметр в режим «постоянного тока«.

 

— Попросите помощника повернуть ключ в зажигании, но без запуска двигателя.

 

 

— Один из проводов мультиметра прислоните к «земле» (к металлическому кронштейну, к болту или к металлической части двигателя). Другой провод мультиметра подсоедините к проводу питания датчика. Сравните показатели мультиметра со спецификацией указанной в руководстве по ремонту машины. 

 

— Попросите вашего помощника запустить двигатель.

 

 

— Подсоедините красный провод мультиметра к красному проводу датчика, а черный провод мультиметра к черному проводу датчика. Сравните показатели мультиметра со спецификацией, которая указана в руководстве по ремонту вашего автомобиля. Если показатель на мультиметре ниже чем указан в руководстве по ремонту или данные полностью отсутствуют, то скорее всего датчик распредвала вышел из строя. 

 

— Снимите датчик распредвала и проверьте его на наличие признаков физического повреждения или загрязнения. 

 

Если после самостоятельной диагностики датчика положения распределительного вала Вы установили, что он полностью исправен, то возможно существует поломка или сбой в связанных с датчиком компонентах автомобиля.

 

Например, цепь ГРМ (или ремень ГРМ) может иметь недостаточную натяжку или наоборот перетянута. Также возможно износился сам натяжитель ремня или цепи ГРМ. Будьте очень внимательны!!!

 

При подобных проблемах с машиной причиной неисправности может быть также и сильно изношенный ремень ГРМ. Из-за этого распределительный вал и коленчатый вал могут потерять синхронизацию. В конечном итоге этот датчик распредвала может посылать неправильный сигнал в компьютер автомашины. В итоге это и приводит к неправильному зажиганию и неправильному впрыску топлива. 

www.1gai.ru

Датчик Положения Распредвала (ДПРВ) | Ошибки, Неисправности и Проверка

Датчик положения распредвала (другое название — датчик фаз, английская аббревиатура — CMP) предназначен для определения углового положения распределительного вала в определенный промежуток времени. Информация, которую формирует датчик, нужна для управления системой впрыска и зажигания. В частности, чтобы впрыск происходил только в один цилиндр, который находится в верхней “мертвой” точке.

1 — Зубчатый диск импульсного датчика распределительного вала, 2 — Датчик Холла

Содержание:

Датчик Холла распределительного вала передаёт сведения по распознаванию цилиндра и/или числу оборотов распределительного вала на блок управления. Он используется также для систем впрыска с режимом последовательного впрыска и/или для систем зажигания без распределителя с одноискровыми катушками зажигания.

Датчик зондирует штифты, зубы, зубчатые диски импульсного датчика или диски датчика, укреплённые на распределительном валу или на приводе распределительного вала.

Где находится датчик положения распредвала

На большинстве машин ДПРВ находится в районе головки блока цилиндров. Чтобы найти его, необходимо ориентироваться на положение распределительного вала. Он может находиться с левой или правой части двигателя. Место расположения датчика распредвала варьируется в зависимости от марки и модели. Обычно его можно найти возле верхней части местоположения ремня или в защищенных частях проводки, расположенной в передней части двигателя. Также иногда ДПРВ устанавливают в задней части ГБЦ. А некоторые автопроизводители ставят в специальном отсеке под капотом (примером служат автомобили марки General Motors).

Ниже приводим несколько примеров расположения ДПРВ на разных машинах.

ДПРВ на Опель Астра

ДПРВ на ВАЗ 2114

ДПРВ на VW Polo

Принцип работы датчика положения распредвала

Существует три типа ДПРВ:

• Магнитные (индуктивного типа). Принцип действия основан на прохождении в постоянном магнитном поле металлического предмета (зубца). Магнитные датчики обычно имеют два вывода.
• Основанные на эффекте Холла. Фиксирует изменение магнитного поля вокруг датчика. Такие датчики обычно имеют три вывода.
• Оптические. Принцип действия основан на фиксации приема и прерывания фотоэлементом луча света, излучаемого источником.

Наиболее распространены ДПРВ первого двух типов. Оптические используют лишь в некоторых марках автомобилей (например, машины на базе платформы Mazda GE). В некоторых моделях автомобилей может быть установлено два и более датчиков. Причем, возможно, разных типов.

Интегральный датчик

Датчик на эффекте Холла

Схема оптического датчика

Вместе с распределительным валом вращается ротор из ферромагнитного материала. ИС Холла находится между ротором и постоянным магнитом, который создаёт магнитное поле вертикально по отношению к элементу Холла. Когда зуб проходит мимо чувствительного элемента датчика, напряжённость магнитного поля изменяется. За счёт этого индуцируется напряжение и в ИС Холла возникает цифровой сигнал. Таким образом вращение зубчатого диска импульсного датчика распределительного вала изменяет напряжение Холла в ИС Холла в головке датчика. Изменяющееся напряжение передаётся в блок управления и анализируется.

Рабочие диаграммы различных датчиков

Датчик является интегральным, то есть, включает в себя чувствительный элемент и вторичный преобразователь сигнала. Основная функция датчика состоит в фиксации цилиндрических фаз впуска и выпуска. Именно поэтому он имеет второе название — датчик фаз.

Признаки неисправности

При выходе из строя ДПРВ каждая форсунка срабатывает в два раза чаще (один раз каждый оборот коленвала). При этом возникают следующие симптомы неисправности датчика положения распредвала:

• Резко возрастает расход топлива.
• Нестабильная работа машины во время движения. Она начинает дергаться рывками, терять скорость. Иногда автомобиль не сможет разогнаться быстрее 60 км/час. Также двигатель может заглохнуть во время езды.
• На некоторых автомобилях при выходе из строя ДПРВ коробка передач может зафиксироваться в одном положении. Так будет продолжаться до тех пор, пока вы не перезапустите двигатель. Если такая ситуация повторяется регулярно — значит, на вашей машине вышел из строя датчик положения распредвала.
• При неисправности датчика может полностью пропасть искра зажигания. В результате появляются проблемы с запуском двигателя.
• Возможны сбои в работе системы самодиагностики.
• Лампа “чек двигателя” бессистемно загорается на холостых оборотах двигателя, а при повышенных оборотах гаснет.

Появившиеся признаки закрепятся желтой лампочкой двигателя на приборной панели. Поскольку, когда блок управления обнаруживает некорректную работу датчика СМР, он записывает в память код ошибки. Для расшифровки необходимо воспользоваться специальным оборудованием. Самыми частыми кодами ошибок являются:

• P0300 — нерегулярный/многократный пропуск воспламенения в системе зажигания;
• P0340 — нет сигнала с датчика положения распредвала;
• P0341 — неправильная фаза газораспределения;
• P0342 — низкий уровень сигнала ДПРВ;
• P0343 — высокий уровень сигнала датчика положения распредвала;
• P0344 — неустойчивый (прерывистый) сигнал с датчика положения распредвала;
• P0365 — отсутствует сигнал цепи ДПРВ.

Возможные причины неисправности

Причин неисправности ДПРВ может быть очень много. При этом необязательно это указывает на то, что вышел из строя именно датчик. Зачастую проблемы возникают с проводкой и другими элементами схемы. Причинами выхода датчика из строя или проблем в его работе могут быть следующие факторы:

Мусор и стружка на корпусе датчика

• датчик не подключен к сигнальным проводам;
• наличие влаги в соединителе датчика;
• замыкание на “массу” сигнального провода;
• обрыв сигнального провода;
• замыкание на бортовую сеть сигнального провода;
• обрыв экранирующей оболочки проводов или жгута;
• обрыв или повреждение провода питания датчика;
• неверное подключение проводов электропитания;
• неисправность высоковольтных цепей зажигания;
• неисправность блока управления двигателем;
• большой или малый зазор между датчиком и отметчиком;
• повышенное торцевое биение шестерни распредвала;
• наличие стружки на корпусе датчика.

Как проверить датчик положения распредвала

Проверка индуктивного ДПРВ и датчика, основанного на эффекте Холла, схожи между собой. В процессе происходит замер значения напряжения между их выводами. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять постоянное напряжение. Проверку работы датчика нужно начать со следующих процедур:

ДПРВ с тремя выводами

• Проверить подключение датчика к жгуту сигнальных проводов. К нему должны подходить +12 В и “масса” (см. рисунок).
• Если питание и “масса” на датчике есть, то необходимо завести двигатель и проверить наличие импульсов на сигнальном проводе.
• Проверить наличие влаги в соединителе. Для этого необходимо отсоединить от датчика штекер с сигнальными проводами и проверить сухость самой вилки и розетки. Если там имеется окисление или загрязнение, очистите и просушите.
• Проверьте изоляцию сигнальных проводов. Ее повреждение по статистике является самой распространенной причиной неисправности. Дело в том, что датчик находится в непосредственной близости к двигателю. Поэтому изоляция нагревается и со временем ломается и осыпается, приводя к замыканию цепи.
• Проверьте значение сопротивления изоляции индуктивного датчика. Как правило, оно составляет около 0,5…1 кОм. У некоторых датчиков оно будет несколько кОм (подробную информацию уточняйте в мануале к вашей машине). Главное, чтобы изоляция не была нарушена.

Схема для проверки ДПРВ

Проверить работу датчика, основанном на эффекте Холла, можно следующим способом. Для этого собирают схему, изображенную на рисунке. На схеме: 1 — корпус датчика, 2 — штекерная колодка, 3 — резистор со значением сопротивления 0,5…0,6 кОм, 4 — светодиод марки АЛ307, 5 — металлический предмет (например, отвертка). В качестве источника питания берут автомобильный аккумулятор. Для проверки необходимо перемещать металлический предмет вблизи датчика. Если он исправен, то светодиод должен кратковременно светиться. Если этого не происходит — значит, датчик неисправен.

Существует еще один способ для проверки датчика, основанного на эффекте Холла. Отсоединяем датчик от разъема, а к его выводам подсоединяем мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Включаем зажигание. Значение напряжения между “массой” датчика и общей “массой” должно быть 0 В. А напряжение между общей “массой” и контактом питания датчика должно находиться в пределах 10…12 В. Возле корпуса необходимо перемещать металлический предмет. Если при этом значения на мультиметре будут меняться — датчик исправен. В противном случае — нет.

Проверка двухпроводного (индуктивного) датчика

Если на вашей машине установлен двухпроводный ДПРВ (индуктивного типа), то его проверку необходимо проводить в такой последовательности:

• Установите мультиметр на функцию измерения переменного напряжения.
• Поверните ключ зажигания без запуска двигателя.
• Проверить наличие напряжения в цепи. Для этого один контакт мультиметра подсоедините к “массе”, а другим проверить каждый провод в разъеме ДПРВ. Если ни на одном из них нет напряжения — датчик полностью неисправен.

Другой способ заключается в следующем:

• Запустите двигатель автомобиля.
• Один контакт мультиметра подсоедините к одному проводу датчика, второй контакт — к другому. Если датчик исправен, то вы увидите на тестере колеблющееся напряжение в пределах 0…5 В (точное значение уточняйте в мануале вашего автомобиля). Если напряжения нет — датчик неисправен.

Проверка трехпроводного ДПРВ

Проверка датчика, основанного на эффекте Холла, проводится по следующему алгоритму:

• Установите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения.
• Поверните ключ в зажигании, но без запуска двигателя.
• Один контакт прибора подсоедините к “массе”. Другой контакт — к проводу питания датчика. Сравните полученное напряжение с указанным в мануале к вашему автомобилю.

Другой способ:

• Запустите двигатель.
• Подсоедините один контакт мультиметра к черному проводу датчика, второй контакт — к красному (провода питания). Полученное значение напряжения должно совпадать с указанным в мануале машины. Если на контактах электричества нет — датчик вышел из строя.

Как правило, датчик положения распредвала не поддается ремонту. Поэтому в случае его выхода из строя необходимо купить новый. Его цена составляет около 4…10$ в зависимости от марки датчика и автомобиля.

Замена датчика распредвала

Датчик прикреплен к корпусу с помощью одного болта. Обычно он имеет головку на 10. Чтобы его открутить нужен торцевой ключ. Предварительно с ДПРВ необходимо снять фишку. После того, как вы открутили болт, аккуратно потяните датчик вверх, чтобы вытащить его из посадочного места.

Перед этим не забудьте снять минусовую клемму с аккумулятора, это позволит не только избежать случайного замыкания, но и сбросить в ЭБУ информацию об ошибке (когда клемма была снята в течении 3-5 минут).

Сборка происходит в обратном порядке. Посадочное место датчика уплотняется резиновым кольцом. Также учтите, что монтажный зазор между его торцом и верхней кромкой штифта-отметчика, должен быть в пределах 0,5…1,2 мм. Датчик устанавливают на место, закрепляют болтом и подсоединяют фишку.

Процесс замены ДПРВ на автомобиле «Лада»

Специалисты рекомендуют проводить замену датчика через каждые 100 тысяч километров пробега или раз в 5 лет (в зависимости от того, что наступит быстрее). Такая рекомендация вызвана тем фактом, что датчик работает в постоянном изменении температурного режима. В связи с этим происходит температурный перепад полупроводниковой начинки датчика, которая очень “не любит” этого.

Теперь, надеюсь, узнав нюансы принципа работы датчика положения распредвала и его признаки неисправности, Вам не составит труда самостоятельно проверить ДПРВ, и в два счёта заменить его в случае выхода из строя. А на вопрос товарища: “Какие признаки неисправного датчика распредвала” или “Как проверить датчик положения РВ”, с уверенностью ответите — Я знаю, прочитал на etlib.ru, сейчас расскажу и тебе.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

etlib.ru

Датчик фаз (ДФ)

25.01.2013

Датчик фаз

Датчик фаз (ДФ) – один из многочисленных датчиков, обеспечивающих работу двигателя. Датчик фаз так же называют ещё «датчик положения распределительного вала (ДПРВ)».

Данный датчик не устанавливается в карбюраторном моторе, да и в первых моделях инжекторов ВАЗа. Датчик присутствует во всех 16-ти клапанных моторах автоваза; На 8-ми клапанных с нормой токсичности евро-3 и с фазированным, последовательно распределённым впрыском топлива; Стоит отметить, что в период с 2004г по 2005г на такие двигатели как 2111, 2112,21114, 21124 с блоками управления двигателем Bosch M7.9.7 и Январь 7.2 началась массовое внедрение Датчиков фаз.

Зачем нужен датчик фаз?

Датчик фаз предназначен для определения цикла работы двигателя и формирования импульсного сигнала. Датчик фаз интегральным датчиком, т.е. включает чувствительный элемент и вторичный преобразователь сигнала в импульс. Чувствительный элемент датчика работает по принципу Холла, реагируя на изменения магнитного поля. Вторичный элемент датчика содержит в себе мостовую схему, операционный усилитель, выходной каскад. Выходной каскад выполнен по типу открытого коллектора.

Работа датчика фаз представляет собой  выбор такта для первого цилиндра: распредвал определяет какой клапан открыт, какая фаза газораспределения. В карбюраторных моторах данного датчика нет. Дело в том, что карбюраторный мотор подаёт искру свечи в момент сжатия и в конце пуска отработавших газов, а для такого принципа работы достаточно показаний датчика положения коленчатого вала (ДПКВ). Данный тип работы двигателя носит название «система зажигания».

На инжэкторных двигателях, когда датчик фаз(ДФ) умирает, загорается чек, и двигатель переходит  с фазированного впрыска на систему зажигания, то есть опираясь всего лишь на показания ДПКВ.

В чём преимущество фазированного впрыска?

Ситема фазированного впрыска устроена следующим образом: датчик фаз передают импульс на ЭСУД , который управляет подачей топлива и форсунка впрыскивает бензин в цилиндр перед самым открытием впускного клапана. Когда клапан открылся, воздух всасывается в впускной клапан и топливо активно перемешивается с воздухом.

Датчик фаз

Где находится датчик фаз?

Датчик фаз стоит на двигателе со стороны воздушного фильтра, рядом с головкой блока цилиндров. Обратите внимание на рисунок.

Признаки неисправности датчика фаз

Если у вас появились следующие признаки, то скорее всего неисправен датчик фаз (дф).

1. Во время запуска двигателя, стартер крутится 3-4 секунды, затем двигатель запускается и загорается чек эйндж. В этом случае, во время запуска, эбу ждёт показания с датчика фаз, недожидается и переходит в режим работы двигателя опираясь на систему зажигания (по ДПКВ).
2. Повышенный расход бензина. (Так же читайте: Причины большого расхода топлива на ВАЗ).
3. Сбои режима самодиагностики.
4. Снижение динамики двигателя. (так же причина может быть в ДМРВ и в низкой компрессии двигателя).

Ошибка датчика фаз

0340	Ошибка датчика фазы.
0343	Высокий уровень сигнала датчика фаз (Датчик положения распределительного вала – высокий сигнал)

При неисправности датчика загорается чек и выскакивает ошибка P0340 – «Ошибка датчика фазы» или «неисправен датчик положения распредвала». Но как уже говорилось с самого начала, что описание проблемы разное, а суть то одна: (ещё раз повторюсь) датчик фаз и датчик положения распредвала – это один и тот же датчик. Более подробно о возникновении ошибки и способах устранения читайте в статье: Ошибка датчика фаз Чаще всего ремонт обходится просто: нужно заменить датчик на новый (Как заменить датчик фаз?).

Цена на датчик фаз

Примерная стоимость датчика фаз(ДФ) составляет 250-300р.

vaz-2114-lada.ru

Датчик положения распредвала (назначение, ошибки, проверка)

На любом четырехтактном двигателе полный цикл совершается за два оборота коленчатого вала – один раз поршень подходит к верхней мертвой точке в конце такта сжатия, второй раз – в конце такта выпуска. Это позволяет на впрысковых моторах использовать в качестве опорного сигнала только момент отсчета от датчика положения коленчатого вала. При этом работа впрыска и зажигания называется нефазированной. В момент конца выпуска происходит вторая (холостая) искра, а форсунка открывается дважды, часть топлива подается на открытый впускной клапан, часть – на закрытый.

Таким образом система впрыска упрощается, не теряя каких-либо реально ощутимых владельцем качеств. Вместо индивидуальных катушек зажигания можно использовать пару сдоенных, как сделано на восьмиклапанных двигателях ВАЗ. Если взять «Рено», то у них и на моторах с индивидуальными катушками зажигания оно не фазировано: катушки 1-4 и 2-3 цилиндров соединены по первичным обмоткам последовательно и срабатывают одновременно.

Но вот подача части топлива на закрытый впускной клапан в один «прекрасный» момент пошла вразрез с требованиями экологов: из-за плохой испаряемости бензина на холодном двигателе на прогреве приходилось увеличивать подачу топлива. Даже эти миллилитры уже не вписывались в более жесткие экологические нормы, поэтому пришлось изобретать способ фазирования работы впрыска, чтобы топливо в цилиндр подавалось в момент такта впуска.  А на моторах с непосредственным впрыском он должен происходить строго в один такт.

Как работает ДПРВ?

Содержание статьи

Датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ) подает один импульс за один оборот вала. Поскольку распредвал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал, то мы получаем точную метку, определяющую такт впуска на одном из цилиндров. При этом рассчитать момент впрыска для цилиндров ЭБУ впрыска может очень просто.

Предположим, что импульс от ДПРВ приходит после метки начала отсчета для первого цилиндра. Тогда при получении сигнала ЭБУ производит подачу топлива в первый цилиндр, через половину оборота коленвала – в третий, при следующем проходе метки начала отсчета – в четвертый, еще через пол-оборота – во второй. При этом импульс от ДПРВ является «справочным», так как все моменты впрыска все равно жестко привязаны к зубцам венца датчика положения коленчатого вала.

Ну а где находится датчик распредвала? На головке блока цилиндров или реже – на клапанной крышке, непосредственно у «своего» распредвала.

Реже датчик положения распредвала дает серию импульсов, определяющую начало нужного такта в конкретном цилиндре. На многих «Ниссанах» для первого цилиндра датчик подает один импульс, для второго – два, и так далее.

Но фазирование впрыска – это не единственное, за что отвечает датчик распредвала. Поскольку ЭБУ впрыска может легко рассчитать временную задержку между моментом начала отсчета по ДПКВ и моментом получения импульса с ДПРВ, то появляется и возможность определения реального положения распредвала относительно коленвала. Если на моторах без изменения фаз газораспределения это имеет чисто диагностическую ценность (проверка правильности установки фаз ГРМ), то на моторах с фазовращателями ДПРВ является важным элементом обратной связи, позволяющим контролировать работоспособность системы управления газораспределением.

Конструктивно ДПРВ может быть выполнен на основе индуктивного датчика или датчика Холла. Первый проще, поскольку это лишь обмотка вокруг магнитного сердечника. Второй менее надежен и менее точен, зато подает на ЭБУ впрыска не синусоиду, амплитуда которой пропорциональна частоте вращения (что затрудняет обработку сигнала), а легко обрабатываемый «готовый» прямоугольный сигнал. Там, где нет необходимости в точном определении положения распредвала, а важен сам факт определения нужного оборота, чаще всего используется датчик Холла.

Неисправности датчика положения распредвала

Основная неисправность датчика распредвала на основе эффекта Холла – это его физический отказ (самого чувствительного элемента или выходной схемы, формирующей прямоугольные импульсы). У индуктивных датчиков происходит налипание микрочастиц стружки, возникающей при износе элементов газораспределительного механизма, на магнитный сердечник, из-за чего форма импульсов «размазывается», и они могут неправильно обрабатываться в ЭБУ впрыска.

Основные ошибки датчика распределительного вала по стандарту OBD-II:

1. P0340 — Неисправность в цепи датчика положения распредвала
2. P0341 — Неправильный показатель / не отрегулирован датчик положения распредвала
3. P0342 — Датчик положения распределительного вала: низкий уровень сигнала
4. P0343 -Датчик положения распределительного вала: высокий уровень сигнала
5. P0344 — Неисправность датчика положения распредвала

Ошибка с кодом P0340 трактуется как признак чисто электрической неисправности, но на самом деле является наиболее общей: она вызывается и окислением контактов в разъеме, и растяжением цепи ГРМ. На «цепных» моторах в большинстве случаев в этом не виноват датчик распредвала, признаки неисправности как раз указывают на «уход» меток. Доводилось встречать машины, где эта ошибка после сброса возникала буквально через несколько минут, мотор трясло на холостых, ЭБУ фиксировал множественные пропуски воспламенения, но зато на высоких оборотах машина буквально «рвала из-под себя», что однозначно указывало на «запаздывание» распределительного вала впускных клапанов и как следствие – увеличенную фазу перекрытия. Из-за этого наполнение цилиндров на низких оборотах было недостаточным для нормальной работы двигателя, зато на высоких наполнение за счет инерции выхлопных газов и увеличенного времени перекрытия, наоборот, всасывал в цилиндры даже больше воздуха, чем ему было «положено».

Столкнувшись с проблемой из подобного «общего» ряда, стоит полагаться не на ее обозначение по стандарту OBD-II, а на процедуры направленной диагностики для конкретного автомобиля, так как разные ЭБУ впрыска фиксирует такие ошибки по разным причинам.

Ошибка P0341 указывает на более серьезные проблемы в моменте получения сигнала с ДПРВ относительно ДПКВ и уже однозначно может быть идентифицирована как признак проблем, не связанных с датчиком распредвала и его проводкой. Проверяем положение меток, на «бесшпоночных» моторах – выставляем распредвалы и коленвал специальными приспособлениями.

Зная, в какой момент на конкретном двигателе должен приходить сигнал от ДПРВ относительно момента отсчета по ДПКВ, на двухканальном осциллографе отклонение фаз увидим и без разборки.

Коды P0342/P0343 – это признаки отказа самого датчика распределительного вала или замыкания в проводке, реже – симптомы неисправности самого ЭБУ впрыска. При этом «мозги» фиксируют при вращении двигателя постоянно низкий или постоянно высокий сигнал с датчика, который не меняется в зависимости от такта работы мотора. При этом двигатель переходит на нефазированную работу впрыска и зажигания, что для водителя зачастую даже не заметно: расход горючего не меняется, приемистость остается прежней.

Код P0344 – симптом неустойчивого сигнала с датчика. Проблемы возникают из-за налипшей металлической стружки, окислен или разболтан разъем, изломлен провод от датчика до ЭБУ. На осциллограмме при этом видно «мусор» на сигнале.

Как проверить датчик распредвала?

Без осциллографа под рукой (здесь хватает возможностей простейшего китайского «конструктора» DSO-138) проверка возможна только базовая.

Контролируется состояние контактов в разъеме – плотность подключения, отсутствие влаги и следов окисления. На работающем моторе можно использовать светодиодный пробник: на датчиках Холла он попеременно моргает красным и белым светодиодом с частотой, пропорциональной частоте вращения двигателя. Если сигнал в таком виде доходит до разъема ЭБУ, то можно с достаточной уверенностью утверждать, что датчик и его проводка исправны.

Вас также заинтересует:

Стоит проверить установку фаз газораспределения, если зафиксированы ошибки из числа P0340, P0341. Сам датчик нужно извлечь и очистить от налипшей стружки, если она есть.

На ряде двигателей датчики положения коленчатого вала и распредвала унифицированы – можно в качестве диагностической меры поменять их местами. Если ошибка остается по распредвалу, то однозначно можно утверждать, что сам датчик абсолютно исправен.

Видео: Замена датчика положения распредвала

avtomotoprof.ru

Что такое система изменения фаз газораспределения

Эффективность работы любого ДВС, КПД двигателя, показатель мощности, моментная характеристика и топливная экономичность напрямую зависят от ряда факторов. Одной из важных составляющих в списке являются фазы газораспределения. Ответить на вопрос, что такое фазы газораспределения двигателя, можно следующим образом. Под такими фазами стоит понимать своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов.

Большинство современных ДВС все более активно получают систему изменения фаз газораспределения, хотя еще около 20 лет назад массово доступный четырехтактный двигатель данной системы не имел. В обычном моторе клапаны открываются благодаря воздействию на них кулачков распределительного вала. Форма профиля кулачка распредвала определяет момент и продолжительность открытия клапана.

Указанные параметры составляют так называемую ширину фазы газораспределения.  Дополнительным параметром также является величина хода клапана (высота его подъема). Стоит учитывать, что топливно-воздушная смесь и отработавшие газы во впуске, в цилиндре ДВС и на выпуске ведут себя не одинаково, что зависит от различных режимов его работы. Скорость течения динамично изменяется, появляются колебания газовых сред, которые приводят к резонансам или застою. Все это влияет на эффективность наполнения цилиндров и их продувки на разных режимах работы силового агрегата.

Фиксированные фазы газораспределения заставляют конструкторов ДВС проектировать мотор так, чтобы присутствовала уверенная тяга в диапазоне низких и средних оборотов, но при этом оставался запас мощности для поддержания набранной скорости и дальнейшего ускорения автомобиля при выходе ДВС на режимы около зоны максимальных оборотов. Дополнительно необходимо обеспечить устойчивую работу силового агрегата на холостом ходу, эластичность на переходных режимах, а также экономичность и экологичность силовой установки. Если фазы газораспределения фиксированы, то улучшение одних параметров закономерно повлечет ухудшение других. Для решения этой задачи была разработана система изменения фаз газораспределения, которая гибко и динамично изменяет основные параметры работы ГРМ зависимо от того режима, в котором работает двигатель в определенный момент.

Система изменения фаз газораспределения VVT (англ. Variable Valve Timing) создана для динамичной корректировки рабочих параметров механизма газораспределения. Данное управление осуществляется с учетом различных режимов работы силового агрегата. Использование указанной системы регулировки фаз газораспределения позволяет добиться повышения мощности мотора и моментной характеристики. Система VVT обеспечивает экономию горючего, а также снижает токсичность выхлопных газов в процессе работы двигателя.

Система изменения фаз газораспределения влияет на основные параметры работы газораспределительного механизма. К таким параметрам относят моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, длительность времени открытия клапана и высоту его подъема. Указанные параметры представляют собой в итоге фазы газораспределения, так как от них зависит продолжительность такта впуска и выпуска, что выражается тем углом, на который повернут коленчатый вал двигателя по отношению к мертвым точкам (ВМТ и НМТ) во время движения поршня в цилиндре. Форма кулачка распределительного вала определяет фазу газораспределения, так как указанный кулачок оказывает прямое воздействие на впускной или выпускной клапан ГРМ.

Читайте в этой статье

Для чего необходима система изменения фаз газораспределения

Для достижения наибольшей эффективности применительно к динамично изменяющимся режимам работы ДВС необходима различная величина фаз газораспределения. В режиме холостого хода наиболее рациональными становятся «узкие» фазы газораспределения, под которыми понимается позднее открытие и ранее закрытие клапанов. При этом исключается перекрытие фаз, под которым понимается время одновременного открытия впускного и выпускного клапана. Это необходимо для того, чтобы исключить попадание выхлопных газов во впуск и выброс топливно-воздушной смеси в выпускной коллектор.

Выход мотора на режим максимальной мощности означает повышение оборотов, так как распредвал крутится быстрее и время открытия клапанов сокращается. Для того чтобы не терялась мощность и крутящий момент на высоких оборотах сохранялся, в двигатель должно поступать намного больше топливно-воздушной смеси, а выпуск отработавших газов должен быть реализован максимально эффективно. Задача решается путем раннего открытия клапанов и увеличения времени их открытия, делая фазу «широкой». Фаза перекрытия также расширяется до максимума с ростом оборотов, что необходимо для качественной продувки цилиндров.

Если мотор работает на низких оборотах, нужны максимально короткие фазы газораспределения. Это означает, что время открытия клапанов должно быть минимальным по продолжительности, обеспечивая так называемые «узкие» фазы. Высокие обороты двигателя требуют полной противоположности в виде «широких» фаз газораспределения. Время открытия клапана должно быть увеличено до максимума, параллельно обеспечивая такты впуска и выпуска, а также эффективное перекрытие.

Сам кулачок распредвала имеет форму, которая способна обеспечить как реализацию узкой, так и широкой фазы. Проблема заключается в том, что фиксированная форма кулачка не позволяет одновременно добиться узких и широких фаз газораспределения. Получается, форма кулачка подобрана с расчетом на возможный оптимальный баланс между высоким показателем крутящего момента на низких оборотах ДВС и максимальной мощностью агрегата в режиме высокой частоты вращения коленчатого вала. Система изменения фаз газораспределения позволяет намного более гибко изменять эти параметры, буквально «подстраивая» ГРМ  под конкретный режим работы двигателя для достижения лучшей отдачи от мотора и топливной экономичности.

Системы изменения фаз газораспределения представлены несколькими видами. Главные отличия заключаются в тех и или иных параметрах регулировки ГРМ в процессе его работы.  Сегодня используются следующие решения для управления фазами газораспределения:

• система поворота распредвала;
• кулачки распредвала с различным профилем;
• система изменения высоты подъема клапанов;

Система на основе гидроуправляемой муфты

Широкое распространение получили системы изменения фаз газораспределения, принцип работы которых основан на осуществлении поворота распредвала. К таким схемам управления фазами газораспределения относят: японскую систему VVT-i, Dual VVT-i, решение немецкого концерна BMW под названием VANOS, Double VANOS, схему VVT от Volkswagen, управление фазами газораспределения VTEC от Honda, систему CVVT брендов Hyundai, Kia и концерна GM, регулировку фаз VCP от Renault и т.д.

Работа указанных выше систем основывается на небольшом повороте распредвала по ходу его вращения. Такой способ позволяет добиться раннего открытия клапанов сравнительно с их базовым начальным положением. Данный тип систем изменения фаз газораспределения конструктивно состоит из специальной муфты, которая управляется гидравлическим способом, а также дополнительной системы управления указанной муфтой. Гидроуправляемая муфта среди автомехаников получила название фазовращатель.

Поворот распредвала осуществляется при помощи электроники управления и гидравлики, а сама система чаще всего затрагивает только впускные клапаны. Рост оборотов ДВС приводит к тому, что фазовращатель осуществляет проворот распредвала по ходу его вращения, впускные клапана открываются раньше и цилиндры намного более эффективно наполняются рабочей смесью в режиме высоких оборотов.

Получается, гидроуправляемая муфта реализует поворот распредвала ГРМ. Данная муфта конструктивно включает в себя:

• ротор, который соединен с распредвалом;
• корпус, которым выступает шкив привода распредвала;

В определенные полости, которые расположены между ротором и корпусом-шкивом, попадает моторное масло из системы смазки ДВС. Масло в муфту подается по особым каналам. Когда моторное масло заполняет одну или другую полость муфты, осуществляется поворот ротора по отношению к корпусу. Этот поворот ротора означает, что и распределительный вал будет повернут на необходимый угол.

Чаще всего местом установки гидроуправляемой муфты становится привод того распределительного вала, который отвечает за работу впускных клапанов. Встречаются также конструкции ДВС, когда подобные муфты-фазовращатели стоят как на впускном распредвале, так и на выпускном. Данное решение позволяет  шире и эффективнее регулировать параметры работы ГРМ на впуске и выпуске, но усложняет механизм.

Электронное управление автоматически регулирует работу гидроуправляемой муфты. Система такого управления включает в себя:

• группу входных датчиков;
• электронный блок управления;
• список исполнительных устройств;

Система управления получает показания от датчика Холла, который производит оценку положения распредвалов. Дополнительно задействованы  и другие датчики, которые используются ЭБУ для управления работой всего двигателя.

К таковым относят датчик, измеряющий частоту вращения коленвала, температурный датчик охлаждающей жидкости (ОЖ), датчик расхода воздуха и другие. Сигналы от этих датчиков подаются в ЭБУ, который после отправляет соответствующий сигнал на  специальное управляющее (исполнительное) устройство.

Таким устройством, на которое воздействует электронный блок управления двигателем, является электромагнитный клапан (электрогидравлический распределитель). Клапан представляет собой распределитель, который при необходимости открывает доступ потоку моторного масла к гидроуправляемой муфте, а также реализует отвод масла от фазовращателя. Это зависит от того, в каком режиме работает силовой агрегат.

Данная схема изменения фаз газораспределения с использованием муфты задействуется в момент работы двигателя на холостом ходу, (мотор работает на самых низких оборотах), в режиме максимальной мощности на высоких оборотах, а также в том режиме, когда осуществлен выход ДВС на максимум крутящего момента.

Система ступенчатого изменения фаз газораспределения

Эволюция систем изменения фаз газораспределения позволила инженерам не только осуществлять сдвиг фаз, но и эффективно выполнять их расширение и сужение. Следующим типом систем изменения фаз газораспределения являются решения, основанные на использовании кулачков  распредвала разной формы. Благодаря такому способу удается достичь ступенчатого изменения момента времени, на который открывается клапан, а также изменить саму высоту подъема клапанов. В списке подобных систем находится VVTL-i от автогиганта Toyotа, VTEC японской Honda и MIVEC от Mitsubishi, решение от Audi под названием Valvelift System и другие.

Указанные системы похожи друг на друга как конструктивно, так и по принципу действия. Немного отличается только немецкая Valvelift System. Наибольшую известность получила системаVVTL-i, VTEC и MIVEC. В основе таких систем изменения фаз газораспределения находятся кулачки с различным профилем, а также система управления. Распределительный вал в таких системах управления фазами газораспределения выполнен так, что имеет сразу два кулачка малого размера, а также один кулачок большего размера. Меньшие кулачки при помощи специального рокера (коромысла) соединяются с впускными клапанами. Большой кулачок отвечает за перемещение одного незадействованного коромысла.

Такая система изменения фаз газораспределения позволяет переключаться с малых кулачков на большой зависимо от режима работы ДВС. Переход между режимами достигается благодаря тому, что происходит срабатывание специального механизма блокировки. Указанный блокирующий механизм основан на гидравлическом приводе.

Когда мотор работает на низких оборотах и при незначительной нагрузке, впускные клапаны приводятся в действие малыми кулачками распределительного вала, фазы газораспределения  в таком режиме имеют небольшую продолжительность (узкая фаза).

Если двигатель раскручивается до определенных оборотов, система управления активирует механизм блокировки. В результате происходит соединение коромысел малых и большого кулачков, что обеспечивает жесткость конструкции. Соединение происходит при помощи особого стопорного штифта, а усилие на впускные клапаны начинает поступать от единственного большого кулачка. Малые кулачки распредвала на высоких оборотах двигателя становятся неактивными.

Существующие разновидности систем VTEC могут иметь сразу три режима регулирования ГРМ. В данной модификации на низких оборотах ДВС работает один малый кулачок распредвала, который осуществляет открытие только одного впускного клапана. Два маленьких кулачка задействуются в режиме средних нагрузок и оборотов двигателя, обеспечивая открытие двух впускных клапанов. Большой кулачок вступает в действие при выходе силовой установки на режим оборотов, приближенных к максимальным.

Система изменения фаз газораспределения I-VTEC, которая представлена производителем Honda, объединила в себе главные преимущества решений как VTC, так и VTEC. Регулирование по трем ступеням обеспечивает существенную экономию топлива. При низкой частоте вращения половина впускных клапанов практически не имеет активности. Увеличение частоты вращения до уровня средних оборотов подключает дезактивированные клапаны, но высота их подъема не подразумевает полного открытия.

Выход на режим максимальных оборотов заставляет впускные клапаны работать от центрального кулачка большого размера. Указанный кулачок имеет особый профиль, который специально подобран для достижения максимального подъема клапанов, что означает повышение отдачи от ДВС на мощностных режимах работы агрегата. Такой подход значительно расширил возможности управления параметрами ГРМ для эффективного регулирования работы двигателя на различных режимах.

Если рассмотреть пример с системой VVTL-i от Toyota, то после выхода мотора с таким решением на обороты около 6000 об/мин стандартный кулачек распредвала исключается из работы и замещается кулачком с измененным профилем. Указанный кулачек обеспечивает дугой алгоритм работы клапана, сдвигает (расширяет) фазу и увеличивает высоту его подъема. На практике это будет означать, что при выходе мотора на режим высоких оборотов у двигателя появится резкий прирост тяги, необходимый для обеспечения дальнейшего уверенного разгона.

Схема работы системы VVTL-i строится на следующем алгоритме. Время открытия и высота подъема впускных клапанов регулируется аналогично другим решениям. Когда мотор работает в режиме оборотов до 6000 об/мин, тогда воздействие на клапан осуществляет меньший кулачок распредвала, который оказывает нажатие на рокер и таким образом открывает клапана. После набора оборотов выше заданной отметки управлять открытием клапанов начинает высокий кулачок с особым профилем. Для его активации специальный сухарь под давлением масла перемещается.

За своевременную подачу моторного масла по специальной магистрали в точно необходимый момент отвечает система управления. Давление масла и перемещение сухаря позволяет кулачку распредвала через специальный шток, который до этого находился в свободном положении, начать воздействовать на клапан посредством коромысла.

Система регулирования высоты подъема клапана

Дальнейшее развитие систем изменения фаз газораспределения привело к появлению сложных решений, которые основаны на управлении высотой подъема клапанов. Новатором в данной области стала компания BMW, представившая систему под названием Valvetronic на своих моторах в 2001 году.

Регулирование высоты подъема клапана дополнительно позволило исключить из схемы дроссельную заслонку применительно к основным режимам работы ДВС. Наличие заслонки заметно снижает эффективность наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью в режиме низких и средних оборотов. Причина кроется в том, что во впускном коллекторе (в области дросселя) в процессе работы ДВС возникает разрежение. Топливно-воздушная смесь в таких условиях разрежения становится инертной, цилиндры наполняются менее эффективно, реакция на нажатие педали газа теряет остроту и становится замедленной.

Лучшим решением данной проблемы становится механическое открытие впускного клапана на такой момент времени, который необходим для эффективного наполнения цилиндра рабочей топливно-воздушной горючей смесью. Продолжительность фазы впуска (впускной фазы) в системах регулирования высоты подъема клапана изменяется зависимо от того, как сильно была нажата педаль газа. Система бездроссельного управления позволяет заметно экономить топливо (до 15% сравнительно с другими решениями), а также повышает мощностную характеристику на 10 % и более.

Конструктивно ГРМ в таких системах способен управлять работой силовой установки на разных режимах. На похожем принципе основываются также решения Valvematic от Toyota, решение VEL компании Nissan, VTI от Peugeot и другие. Что касается системы изменения высоты подъема клапана Valvetronic, возможность управления данным параметром реализована благодаря специальной кинематической схеме. Решение Valvetronic ставится на впускные клапаны. Традиционная конструкция, которая включает в себя кулачок распредвала, рокер (коромысло) и клапан, получила развитие в виде установки дополнительных элементов.

 

Система имеет эксцентриковый вал, а также промежуточный рычаг. Указанный эксцентриковый вал начинает вращаться при помощи усилия, которое создает электродвигатель посредством червячной передачи.

Такое вращение эксцентрикового вала оказывает воздействие на промежуточный рычаг, в результате чего изменяется его положение (происходит смещение точки опоры). Смена положения заставляет коромысло двигаться так, чтобы переместить (открыть) клапан точно на необходимую величину.

Система изменения высоты подъема клапана работает постоянно, а высота подъема клапанов напрямую зависит от того или иного режима работы силового агрегата. Клапана могут подниматься в переделах от 0,2 до 12 мм. Система VEL от компании Ниссан обеспечивает высоту подъема клапана в рамках от 0,5 до 2 мм.

Электромагнитный привод клапана

Сегодня конструкторы ДВС практически полностью используют потенциал ГРМ. Проектируется максимально возможное количество клапанов на цилиндр, а сами размеры клапана достигли своего предела. Но эволюция двигателя на данном этапе продолжается. Улучшить наполняемость и продувку цилиндров двигателя можно также за счет скорости, с которой возможно реализовать открытие и закрытие клапанов. Речь идет о ГРМ, в котором клапана имеют электромагнитный (электромеханический) привод, который заменяет механический с электронным управлением. Более того, распределительный вал в таком ГРМ полностью отсутствует.

Электромагнитный привод ГРМ получил название EVA (англ. Electromagne­tic Valve Actuator) и позволяет изменять фазы газораспределения максимально широко. Система с электромагнитным приводом может открывать только нужные клапана (что аналогично управляемому отключению цилиндров), причем делать это в точно определенный момент зависимо от режима работы ДВС. Решение способно экономить топливо на холостом ходу, в момент торможения двигателем и т.п. Количество попадающего в цилиндр двигателя воздуха регулируется временем открытия впускного клапана.

 

Сама длина хода клапана не является регулируемым параметром. Клапан крепится за счет пружины, а также имеет якорь. Такой якорь электромагнитного клапана размещен между двумя электромагнитами определенной мощности. Задачей таких электромагнитов становится удержание клапана в том или ином крайнем положении.

Точность положения, в котором необходимо осуществить фиксацию клапана, определяется предназначенным для этого отдельным датчиком. Снижение  разрушительных нагрузок на электромагнитный ГРМ в момент приближения клапана к его крайней точке (особенно в момент посадки клапана в седло) осуществляется благодаря «торможению» клапана.

Читайте также

krutimotor.ru

Как проверить датчик распредвала

Датчик положения распределительного вала (ДПРВ) служит для того, чтобы определять угловые положения ГРМ по отношению к положению коленвала. Сигналы от указанного датчика подаются на ЭБУ двигателем, который осуществляет коррекцию топливного впрыска и зажигания. Также ДПРВ работает в связке с датчиком частоты вращения коленвала.

Сбои в работе датчика на бензиновых агрегатах, которые проявляются в отсутствии импульса на блок управления, зачастую не позволяют завести двигатель автомобиля. В дизельных моторах запуск может быть осложнен, но возможен. Дизельный двигатель будет работать и даже повторно заводиться после остановки, так как ЭБУ параллельно получает импульсы от датчика частоты вращения коленвала.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве датчика Холла. Из этой статьи вы узнаете о конструкции, принципах работы устройств и их применении на автомобилях.

Читайте в этой статье

Назначение датчика положения распредвала

Основой датчика для определения положения распределительного вала выступает эффект Холла. По этой причине ДПРВ также называется датчиком Холла. Изменение магнитного поля в таком датчике осуществляется в тот момент, когда происходит замыкание магнитного зазора.

Указанный зазор замыкается при помощи специального стального зубца. Такой зубец (репер) может быть расположен на зубчатом колесе распредевала. Еще одним местом расположения данного элемента выступает задающий диск, который крепится на валу.

Когда зуб проходит рядом с датчиком положения распредвала, в датчике появляется напряжение и формируется сигнал. Указанный сигнал поступает в ЭБУ.

Чем быстрее или медленнее вращается распредвал, тем большей или меньшей оказывается частота импульсов от датчика за определенный временной отрезок. Блок управления берет за основу эти сигналы, определяя положение поршня в первом цилиндре.

Под таким положением следует понимать нахождение поршня в ВМТ (верхняя мертвая точка в конце такта сжатия). Данное решение позволяет обеспечить своевременный топливный впрыск и последующее образование искры свечой зажигания для воспламенения рабочей смеси.

Моторы с системой изменяемых фаз газораспределения могут быть оборудованы датчиками Холла как на распредвале впускных клапанов, так и на выпуске. В этом случае ДПРВ управляют указанной системой.

Датчик распредвала на дизельном двигателе

На дизельном двигателе датчик положения распределительного вала работает иначе сравнительно с бензиновым аналогом. Импульсы от датчика фиксируют положение поршня в ВМТ не в 1-ом цилиндре, а во всех. Подобное решение позволяет добиться максимально точного определения положения распредвала по отношению к коленвалу. В дизеле ДПРВ отвечает за эффективность запуска и стабильность работы силового агрегата данного типа на разных режимах эксплуатации.

В дизеле определенные изменения конструкции присутствуют на задающем диске. Зубья на указанном элементе выполнены для каждого цилиндра ДВС и устанавливаются на определенном расстоянии. В качестве примера рассмотрим дизельный двигатель, который имеет 4 цилиндра. В таком моторе задающий диск имеет 7 зубьев (4 зуба основные, расположены под углом в 90 градусов по отношению друг к другу). Также имеются дополнительные 3 зуба, позволяющие идентифицировать цилиндры по отдельности. Эти зубья расположены на определенном удалении от основных, чтобы точно определить положения поршня в каждом отдельно взятом цилиндре.

Самостоятельная проверка

Распространенной неисправностью ДВС с электронным впрыском являются сбои в работе датчика положения распределительного вала. В списке признаков, указывающих на проблемы с датчиком, отмечают:

• затрудненный пуск;
• неустойчивую работу двигателя;
• двигатель трясется, работает перебоями;
• возможно загорание «check» на панели приборов;

1. Первым шагом становится обнаружение посадочного гнезда ДПРВ, который устанавливается в области ГБЦ. В месте установки необходимо найти специальное уплотнительное кольцо. Указанное кольцо необходимо осмотреть, так как нарушение его целостности и другие деформации могут привести к неисправностям датчика.
2. Дополнительно потребуется осмотреть сам корпус датчика, а также зубчатый ротор. Наличие повреждений или присутствие металлической стружки также указывают на поломку датчика.

Чтобы самому поверить датчик положения распредвала необходимо воспользоваться тестером/мультиметром. Обязательным условием перед проверкой является отключение зажигания. После можно начать отсоединение проводов от устройства. Зачастую проводка закреплена при помощи стандартных разъемов. Отключение производится посредством нажатия на специальный фиксатор-защелку колодки.

• Далее необходимо изучить сам разъем. На таком разъеме должны присутствовать контакты: плюсовой контакт, минусовая «масса», контакт для передачи сигнала.
• Затем необходимо включить зажигание, после чего вольтметром производится замер напряжения на плюсовом контакте датчика положения распредвала. Массу тестера нужно подключить к массе двигателя. Данный замер должен по напряжению быть аналогичным показателю напряжения на клеммах АКБ. В случае отклонений в показаниях напряжения сравнительно с питанием можно сделать вывод, что имеются неисправности в электрической цепи питания датчика положения распредвала.
• Аналогичным образом производится замер напряжение на «массе» датчика. Напряжение на указанном контакте должно быть нулевым.
• После необходимо выполнить подключение плюсового и минусового провода датчика. Средний контакт датчика подключается через тестер. Получается, одни щуп вольтметра прикладывается к сигнальному выводу датчика, а другой запитывается на вход в системе управления. Для решения такой задачи не редко сигнальный провод перерезается, а щуп мультиметра прикладывается к открытым проводам.
• Затем двигатель прокручивается стартером. Рабочий датчик покажет напряжение, которое может колебаться от 0.4 до 5 вольт. Отклонения от указанных значений указывают на необходимость замены ДПРВ.

Чтобы самому заменить датчик положения распредвала потребуется отсоединить от него повода, удалить крепеж и вынуть устройство из посадочного места. Подключение исправного элемента осуществляется в обратном порядке.

Читайте также

krutimotor.ru