Датчик холла и дпкв отличие
Электромагнитное устройство, именуемое датчиком Холла (далее ДХ), применяется во многих приборах и механизмах. Но наибольшее применение ему нашлось в автомобилестроении. Практически во всех моделях отечественного автопрома (ВАЗ 2106, 2107, 2108 и т.д.) бесконтактная система зажигания для бензинового двигателя управляется этим датчиком. Соответственно, при его выходе из строя возникают серьезные проблемы с работой двигателя. Чтобы не ошибиться при диагностике, необходимо понимать принцип работы датчика, знать его конструкцию и методы тестирования.
Кратко о принципе работы
В основу принципа действия датчика зажигания положен эффект Холла, получивший свое название в честь американского физика, открывшего это явление в 1879 году. Подав постоянное напряжение на края прямоугольной пластины (А и В на рис. 1) и поместив ее в магнитное поле, Эдвин Холл обнаружил разность потенциалов на двух других краях (С и D).
Рис .1. Демонстрация эффекта Холла
В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения Uхолла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.
До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.
Типы и сфера применения
Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:
- Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота). Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток
- Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.
Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:
- униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
- биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.
Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.
Пример использования аналогового элемента
Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.
Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла
Обозначения:
- А – проводник.
- В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
- С – аналоговый датчик Холла.
- D – усилитель сигнала.
Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.
https://www.youtube.com/watch?v=fmLs9WsKx3I
Назначение ДХ в системе зажигания автомобиля
Разобравшись с принципом действия элемента Холла, рассмотрим, как используется данный датчик в системе бесконтактного зажигания линейки автомобилей ВАЗ. Для этого обратимся к рисунку 5.
Рис. 5. Принцип устройства СБЗ
Обозначения:
- А – датчик.
- B – магнит.
- С – пластина из магнитопроводящего материала (количество выступов соответствует числу цилиндров).
Алгоритм работы такой схемы выгладит следующим образом:
- При вращении вала прерывателя-распределителя (движущемуся синхронно коленвалу) один из выступов магнитопроводящей пластины занимает позицию между датчиком и магнитом.
- В результате этого действия изменяется напряженность магнитного поля, что вызывает срабатывание ДХ. Он посылает электрический импульс коммутатору, управляющему катушкой зажигания.
- В Катушке генерируется напряжение, необходимое для формирования искры.
Казалось бы, ничего сложного, но искра должна появиться именно в определенный момент. Если она сформируется раньше или позже, это вызовет сбой в работе двигателя, вплоть до его полной остановки.
Внешний вид датчика Холла для СБЗ ВАЗ 2110
Проявление неисправности и возможные причины
Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:
- Происходит резкое увеличение потребления топлива. Это связано с тем, что впрыск топливно-воздушной смеси производится более одного раза за один цикл вращения коленвала.
- Проявление нестабильной работы двигателя. Автомобиль может начать «дергаться», происходит резкое замедление. В некоторых случаях не удается развить скорость более 50-60 км.ч. Двигатель «глохнет» в процессе работы.
- Иногда выход из строя датчика может привести к фиксации коробки передач, без возможности ее переключения (в некоторых моделях импортных авто). Для исправления ситуации требуется перезапуск мотора. При регулярных подобных случаях можно уверенно констатировать выход из строят ДП.
- Нередко поломка может проявиться в виде исчезновения искры зажигания, что, соответственно, повлечет за собой невозможность запуска мотора.
- В системе самодиагностики могут наблюдаться регулярные сбои, например, загореться индикатор проверки двигателя, когда он на холостом ходу, а при повышении оборотов лампочка гаснет.
Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:
- попаданием мусора или других посторонних предметов на корпус ДП;
- произошел обрыв сигнального провода;
- в разъем ДП попала вода;
- сигнальный провод замкнулся с «массой» или бортовой сетью;
- порвалась экранирующая оболочка на всем жгуте или отдельных проводах;
- повреждение проводов, подающих питание к ДП;
- перепутана полярность напряжения, поступающего на датчик;
- проблемы с высоковольтной цепью системы зажигания;
- проблемы с блоком управления;
- неправильно выставлен зазор между ДП и магнитопроводящей пластиной;
- возможно, причина кроется в высокой амплитуде торцевого биения шестеренки распределительного вала.
Как проверить работоспособность датчика Холла?
Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:
- Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:
- отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
- запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.
Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.
- Применение мультиметра для проверки. Это способ наиболее известный, и приводится в руководстве к автомобилю. Нужно подключить щупы прибора, как продемонстрировано на рисунке 7, и произвести замеры напряжения.
На исправном датчике напряжение будет колебаться в диапазоне от 0,4 до 11 вольт (не забудьте перевести мультиметр в режим измерения постоянного тока). Следует заметить, что проверка осциллографом будет намного эффективней. Подключается он таким же образом, как и мультиметр. Пример осциллограммы рабочего ДХ приведен ниже.
- Установка заведомо рабочего ДХ. Если в наличии имеется еще один однотипный датчик, или имеется возможность взять его на время, то данный вариант тоже имеет место на существование, особенно если первые два сделать затруднительно.
Ест еще один вариант проверки, по принципу напоминающий второй способ. Он может быть полезен, если под рукой нет измерительных приборов. Для тестирования понадобиться резистор номиналом 1,0 кОм, светодиод, например, из фонарика зажигалки и несколько проводков. Из всего этого набора собираем прибор в соответствии с рисунком 9.
Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ
Решил поделиться опытом на счет этих двух замечательных датчиков! Мой опыт
Опыт у меня есть, т.к. я с ними игрался целую неделю, перечитал все возможные и невозможные статьи, перепроверил несколько датчиков и т.д.
Информация для двигателей с мозгами Siemens MS 40-40.1
Итак, в дальнейшем:
ДПКВ — датчик положения коленвала
ДПРВ — датчик положения распредвала
Немного теории:
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) (СКР) (Датчик импульсов, Датчик Холла, Датчик импульсов распределителя зажигания).
Датчик положения коленчатого вала является электро-магнитным датчиком, по которому в системе впрыска топлива производится синхронизация работы топливных форсунок и системы зажигания. В этой связи ДПКВ является основным, без которого работа системы впрыска топлива не возможна. Возможен полный отказ датчика (машина не заводится), частичный отказ (машина заводится, но через какое-то время глохнет).
Зазор между датчиком и маховиком коленчатого вала должен составлять 1+-0,3 мм.
Проверка на исправность заключается в замере сопротивления между 1 и 2 контактом датчика. Должно быть от 400 до 1200 Ом в зависимости от положения маховика коленчатого вала.
Разъём от ДПКВ, на двигателе M50, находиться под впускным коллектором, над генератором, вблизи РХХ. Там расположены 3 провода: от ДПКВ, ДПРВ и от Давления масла.
Симптомы неисправности:
— неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу
— самопроизвольное повышение или снижение оборотов двигателя
— остановка работы двигателя
— невозможность запуска двигателя/затруднение запуска двигателя
— снижение мощности двигателя
— возникновение детонации при динамических нагрузках
— пропуски искрообразования
При его неисправности не будет ни включение бензонасоса, ни открывания форсунок, ни искры. Если хоть что то из этого есть, то скорее всего причина не в нём.
Примечание: Если на автомобиле BMW E34 стоят DME(мозги) фирмы Siemens, то в случае неисправности ДПКВ автомобиль заведётся и будет работать (возможно не совсем устойчиво), брав показания с ДПРВ. Проверить тестером (замерив сопротивление) датчик не получиться.
Если дпкв неисправен, не факт, что не будет искры, подачи топлива и т.д. Он может работать, но не очень хорошо (оголились провода). Искра будет и топливо будет, но это всё дело будет плохо синхронизироваться.
Датчик положения распределительного вала (фаз) (ДПРВ, Импульсный датчик распредвала).
По работе этого датчика определяется в каком из цилиндров должен осуществляться впрыск топлива и зажигание.
При возникновении неисправности система управления двигателем в своей работе использует информацию от Датчика Положения Коленчатого Вала(ДПКВ). Двигатель в этом случае работает в нештатном режиме попарно-параллельной подачи топлива, когда каждая форсунка срабатывает в два раза чаще.
Симптомы неисправности:
— расход топлива
— сбои в работе системы самодиагностики
— выхлоп грязнее
Теперь мои наблюдения:
Эти датчики впринципе надёжные…НО со временем обмотка провода дубеет и начинает рассыпаться…даже если провода не соприкасаются, у них уже нет "экрана", который держит сигнал в самом проводе, не давая ему теряться.
Основной для работы двигателя, конечно, ДПКВ!
Без него машина если и будет работать, то очень нестабильно, возможны хлопки. Зажигание будет чуток неправильным.
Этот датчик синхронизирует подачу топлива и искру, чтоб они подавались одновременно.
ДПРВ определяет, в какой цилиндр и искру и топливо нужно подавать.
На мозги Siemens MS40 и MS40.1 подходят датчики БЕЗ выпирающего магнита.
ДПКВ — 12 14 1 730 027
ДПРВ — 12 14 1 703 221
Как проверить датчики?
На мозгах Siemens просто так мультиметром ты их не проверишь! Нужен осцилограф, который меряет сдвиги фаз в частотах…вот есть статейка про это, а также про реанимацию датчика…
Но можно хоть приблизительно проверить сопротивление, чтоб понять, замкнуты провода где-то по пути или нет…
Между 1-й и 2-й ножкой на "папе" датчика должно быть около 13 Ом, между 2-й и 3-й — около 3 Ом. (на некоторых датчиках пишут номера ножек, на других нет)
Так вы будете знать, что сам датчик не замкнутый.
Как проверить провод от датчика к мозгам?
Замеряли сопротивление датчика между 1-й и 2-й ножкой, там 13 Ом. Ура. Подключаем его к "маме" этого датчика под впускным коллектором.
Идём к мозгам (думаю все знают, где мозги у их машинки). Вскрываем защитную пластмассовую накладку на длинном "папе", который вставляется в мозги.
Там видим кучу впроводов в 3 ряда.
Если нужна полная распиновка — смотрите здесь.
На схеме находим ДПКВ и ДПРВ
На этой схеме выдно, на какие контакты приходят провода от датчиков.
Как подсчитать контакт — легко!
Лучше не снимать саму шашку с мозгов…
Итак, наш датчик подключен. Берём тот самый мультиметр и проверяем уже на мозгах.
Отсчитываем 82-й и 79-й контакты для ДПКВ (они находятся со стороны реле бензонасоса, ближе к движку).
Подключаем туды мультиметр и видим…по идее тоже самое, что и на ножках самого датчика. Если так, то сама магистраль провода работает.
Так само и с ДПРВ — 84-й и 74-й контакты и в бой!
Мой совет тем, кто не сталкивался с этими датчиками:
Если даже машина работает типа нормально…всё равно советую проверить эти два датчика. неисправность ДПРВ вообще сложно заметить, а ДПКВ может попортить вам нервы как всегда в неподходящее время.
Работоспособность современного автомобиля невозможно представить без большого количества различной электроники. Ведь она невероятно облегчает и улучшает многие процессы во время использования автомобиля. Все эти системы очень важны для отлаженной работы всего автомобиля. Но среди них есть датчик, без которого вы не сможете завести авто – датчик положения коленвала.
Функции и назначение
Принцип, по которому работает ДПКВ, сложностью не отличается. Датчику необходимо образовывать индуктивные сигналы . В тот момент, когда зубья колеса, вращающего коленчатый вал, минуют сердечник датчика, генерируются импульсы переменного тока. Иначе говоря, ДПКВ представляет собой электромагнитный датчик. В топливной системе он поддерживает синхронное выполнение работы топливных форсунок вместе с зажиганием. Автолюбителям важно знать, что это очень важная деталь, без которой не будет качественной работы топливной системы, а двигатель не будет заводиться.
Сегодня большое количество разных ДПКВ, так как мировой автопарк представлен моделям транспортных средств с самыми различными характеристиками. Но вне зависимости от характеристик все датчики имеют основные функции, не разнящиеся от модели к модели: запуск двигателя или синхронизация форсунок мотора. Выполняет свою работу ДПКВ вместе с диском синхронизации , что позволяет генерировать специальные импульсы. Если датчик начинает неправильно выполнять свои функции, топливная система не может образовать необходимую для исправной работы ДВС топливно-воздушную смесь. Вследствие этого автомобиль практически полностью теряет свою производительность. Давайте попробуем подробнее разобрать механизм работы. В датчике генерируются импульсы, которые полностью соответствуют моменту движения зубцов около торцов детали. Максимальное значение перемены напряжения и частота последовательности импульсов будут прямо пропорциональна оборотам двигателя.
Рассмотрим типы ДПКВ
Также важной задачей датчика положения коленвала является определение позиции, в которой находится газораспределительный механизм . В свою очередь, эта информация влияет на запуск двигателя и последующий впрыск топливной смеси. Сегодня производители чаще всего устанавливают три основных типа датчиков:
- Магнитный датчик . У него есть большой функциональный плюс, заключающийся в автономности. Для выполнения работы датчик не использует сторонние источники энергии. Для передачи сигнала, напряжение увеличивается в момент, когда зуб синхронизации перемещается через магнитное поле, которое образуется вокруг ДПКВ. Кроме своей основной задачи он также служит датчиком скорости. Именного такого типа датчик чаще всего ставится на заводе-изготовителе;
- Оптический датчик . Он может захватывать генерирующийся поток света. Далее происходит передача импульса блоку регулировки работы двигателя. С помощью этих сигналов электронный блок имеет возможность правильно выполнять контроль над форсунками и в целом работой бензонасоса. Проводя параллель с магнитным датчиком вы заметите различия в конструкции и физическому принципу работы, но не заметите разницы в конечном результате;
- Датчик Холла . Его работа полностью базируется на эффекте Холла. Движения тока происходит вследствие сближения датчика к меняющемуся магнитному полю. Также его используют как анализатор распределителя зажигания.
Подробнее об конструкции датчика и его составляющих
Чтобы окончательно понять важность этой детали, стоит напомнить, что при неработающем датчике вы будете неспособны привести автомобиль в движение, а если быть точнее, завести двигатель.ДПКВ дает возможность ЭБУ работать синхронно с механизмом распределения газа в моторе авто. Таким образом, он обеспечивает надежную работу топливной системы , гарантируя отлаженный впрыск топлива.
Давайте подробнее рассмотрим конструкцию датчика и разобьем ее на элементы:
- Корпус в виде цилиндрической формы, материалом для него может служить как пластик, так и метал;
- Основа, оборудованная фланцем и специальным отверстием для установки детали;
- Кабель, служащий для передачи информации, и блок управления длиной примерно 60–70 см ;
- Трехконтактная вилка соединителя.
Находиться ДПКВ на специальной опорной конструкции вблизи фрикционного колеса привода генератора. Он имеет корпус подобный корпусам других датчиков, но, в свою очередь, оснащен довольно длинным проводом, так как находится в очень неудобном месте. Этим проводом он подключен к бортовой системе.
Признаки неисправности и их причины
Итак, подробно разобрав назначение ДПКВ становиться понятно, что неисправность этой детали выводит из строя всю топливную систему. Чтобы уберечь себя от неожиданных поломок, а в особенности при длительных поездках, проводите диагностику датчика и по необходимости производите замену. Но перед этим обязательно ознакомьтесь с тем, на что желательно обращать внимание. Перво-наперво водителю нужно запомнить, что датчик положения не может работать с переменной производительностью. Другими словами, он или выполняет свою задачу хорошо, или не выполняет ее вообще. Так что если же датчик пришел в непригодность, он становится абсолютно неремонтопригодным.
Причин, по которым устройство могло сломаться не так уж и много. В большинстве случаев поломке сопутствуют регулярные температурные перегрузки, которые плохо сказываются на состоянии устройства. Корпус и начинка медленно, но верно разрушаются. То же касается кратковременных перепадов температур. Также датчик не сможет долго работать в условиях высокой влажности.
Очень частой проблемой датчиков положения коленвала является износ проводки. Обычно проводка стареет и просто требует замены на новую. Точно продиагностировать все «болезни» может только специалист. Мастера на СТО используют специальную диагностическую технику, с помощью которой можно проверить все элементы автомобильной проводки и электрические устройства.
Также обращайте внимание на датчик состояния двигателя ( check engine ). Если и он, и проводка исправны, придется проверять ДПКВ. Если ваш автомобиль датчиком состояния двигателя не оборудован, можно обойтись и без него. Вот на что нужно обратить внимание:
- Машина глохнет, так как нет холостых оборотов;
- Нет реакции автомобиля на попытку старта зажигания;
- Постоянно глохнет двигатель во время движения машины;
- Производительность двигателя значительно уменьшается;
- Во время повышенной нагрузки в двигателе происходит детонация.
Если вы заметили несколько или одну из этих проблем, то есть смысл не выжидать, а сразу ехать на СТО. Там специалисты с необходимым оборудованием быстро выяснят конкретную неисправность и устранят ее. Также вас проконсультируют о том, как избежать этих неприятностей при дальнейшей эксплуатации автомобиля.
В случае отсутствия быстрого доступа к станции технического обслуживания или же вашему нежеланию обращаться к посторонним людям, вы можете своими силами выполнить диагностику датчика коленвала.
Проверяем датчик самостоятельно
До того как пускать в действие различные приборы, проведите визуальный осмотр устройства. Если в глаза бросаются различные механические повреждения, то дальнейшие действия не имеют смысла – с вероятностью 99% датчик придется менять.
Если визуально никаких неполадок незамеченно, вы можете сделать главное — проверить сопротивление в обмотке устройства. Выполнить это можно при помощи мультиметра. Результаты диагностики должны показать сопротивление в районе 650–850 Ом . После можете проделать следующий этап диагностики и посмотреть, как ДПКВ реагирует на металл.
Рядом с ДПКВ ускоренно проносят какой либо металлический предмет и в том случае если прибор покажет перемены в напряжении – датчик находится в рабочем состоянии.
Если мотор прекратил заводиться, то сначала обратите внимание на присутствие питания и искры на форсунках. Далее, с любой свечи зажигания снимают кабель, после чего его подносят к двигателю, при этом прокручивая стартер. Если после проделанных действий мы наблюдаем отсутствие искры, можно предположить, что ДПКВ не выполняет свою задачу. Во время работы будьте как можно осторожнее. В момент образования искры мощный разряд тока может запросто привести ЭБУ мотора в непригодность.
Наличие тока на форсунках можно определить с помощью мультиметра или же обыкновенной лампочки, которая подключается к разъему форсунок. При правильно работающем датчике в момент оборотов стартера образуется напряжение и лампочка загорается. Если подобного не случилось, то вы имеете дело с неисправным ДПКВ.
Бренды, которым можно довериться
Итак, у вас на руках неисправный датчик и вы ищете ему замену. Самым правильным и надежным выбором будет оригинальная деталь, которая устанавливалась на заводе производителем. По VIN-коду вы легко сможете подобрать себе дорогостоящий оригинал или ближайший к нему аналог. Есть и другой вариант. Укажите менеджеру параметры автомобиля: года выпуска, модель, кузовной тип и мощности двигателя.
Самыми качественными считаются аналоги вот этих производителей:
- Blue Print (Великобритания);
- FACET (Италия);
- ERA (Италия);
- FEBI (Германия).
Из всего списка отдельно отметим FEBI . Продукция данного бренда сочетает в себе немецкое качество с приемлемым ценником. Бесспорным лидером в плане качества является Blue Print , но не каждый захочет платить такие деньги за деталь, которые многие считают чуть ли не расходником.
Из бюджетных вариантов можно обратить внимание на продукцию этих брендов:
- Mobiletron (Великобритания);
- FAE (Испания);
- MAXGEAR (Польша).
Самым экономным вариантом будет MAXGEAR , но есть смысл немного доплатить и купить Mobiletron . Качество детали ощутимо лучше, а разница в цене между двумя датчиками составит от силы 20%. Ведь купив деталь «подешевле» вы рискуете купить ее снова спустя короткий промежуток времени. Избегайте покупок в непроверенных местах, так как можете приобрести нерабочею деталь. Перед покупкой внимательно проводите визуальный осмотр датчика на наличие дефектов корпуса, а также обращайте внимание на маркировку.
Автолюбители, сталкивавшиеся несколько раз с непредвиденными поломками ДПКВ, советуют всегда иметь при себе запасную деталь. Такая «запаска» может выручить вас во время неожиданной поломки.
Коротко про самостоятельную замену
Итак, после диагностики старого датчика и при выявлении неполадок в работе встает вопрос о замене. И если очень хочется сделать эту процедуру самому, то необходимо заострить внимание на величине зазора в промежутке сердечника датчика и диска синхронизации, так как у различных моделей этот зазор имеет свою форму. Непосредственно сам процесс снятия старого устройства не составит никакого труда.
Описать его невозможно, так как нет никакой уникальной формулы из-за технических особенностей разных автомобилей. И также не помешает, если закреплять новый датчик вы будете с помощью старых болтов . Это обусловлено тем, что они не создадут лишних колебаний или непредвиденных люфтов.
В свою очередь, глубину установки вы легко сможете отрегулировать при помощи шайбы. Она должна предоставляться в одном комплекте с ДПКВ.
Вывод
Подводя итоги, сразу становится понятно, насколько важна целостность всех деталей механизма для его отлаженной работы. Ведь, казалось бы, от простого датчика с несложным механизмом может перестать функционировать весь автомобиль. Чтобы не допустить такой ситуации необходимо помнить о признаках поломки и при их появлении моментально решать проблему.
Есть три основных вида датчиков, но все они созданы для выполнения одной задачи . А также если вы часто совершаете длительные поездки не лишним будет купить себе запасной датчик, ведь никто не знает, какая поломка может застать вас врасплох. К тому же самостоятельная замена ДПКВ не требует никаких особых навыков и специальных инструментов.
С другими новостями автомира можно ознакомиться здесь .
Если Вам понравилась публикация, поделитесь новостью в социальных сетях и подписывайтесь на канал .
Почему-то мне хорошо запомнилось, как на заре появления инжекторных моторов в России датчиком положения коленвала пугали фанатов карбюраторов. Мол, вот отвалится один датчик (а он обязательно отвалится, потому что «электрический»), и встанешь ты на своём «ынжекторе» посреди дороги. И мотор потом не запустишь. Прошли уже не годы, а целые десятилетия, но этот датчик так и не стал главной головной болью владельцев инжекторных машин. Что же получается, зря пугали? И да, и нет. Обездвижить машину ДПКВ иногда действительно может, но делает это очень редко. Потому что ломаться там, если честно, нечему. Почти нечему.
Так точно!
Для чего нужен датчик положения коленвала? Ответ кроется в его названии: определять положение коленвала. Вот так просто, да. Но кроме этого тот же датчик определяет ещё одну важную деталь – момент прохождения поршнями верхних и нижних мёртвых точек. Делает он это, конечно, не сам – всё считает ЭБУ. Но без него получать эти данные просто невозможно. На всякий случай скажем несколько слов о том, зачем блоку управления эти данные нужны и как он их использует.
Несмотря на кажущуюся скудность информации, которую передаёт ДПКВ, она крайне необходима для регулировки блоком сразу нескольких параметров. Во-первых, это, конечно же, время подачи топлива. Кстати, тут как раз важно определить момент прохождения мёртвых точек. Во-вторых, это угол опережения зажигания. В-третьих, не без участия ДПКВ определяется количество поданного топлива. И, наконец, этот датчик нужен для синхронизации работы коленвала и распредвалов и для нормального функционирования адсорбера (если быть точнее – его клапана). Если всё суммировать, то датчик положения коленвала – один из основных датчиков, сигнал с которого требуется ЭБУ для корректного управления зажиганием. Конечно же, им одним дело не ограничивается, без него мотор нормально работать тоже не может. А иногда – и вообще просто работать, хотя бы как-то. Ведь если ЭБУ не знает, в какой момент ему следует подать напряжение на свечи зажигания или велеть форсункам впрыснуть очередную дозу топлива, куда деваться мотору? Только глохнуть.
Собственно, обычно так и происходит. Дело осложняется тем, что ДПКВ практически не умеет «глючить» в силу своей простоты. Так что если он умирает, то делает это полностью. Одно из наименее тяжёлых последствий – это появляющаяся ошибка фаз (например, Р0016). Разумеется, при этой ошибке в первую очередь возникает желание проверить механизм газораспределения (может быть, растянулась цепь, перескочил ремень ГРМ или что-то не так с натяжителем или успокоителем цепи или с демпфером шкива коленвала). Но эту ошибку вполне может зажечь и ДПКВ.
В один момент ЭБУ видит, что сигнал с датчика расположения распредвала не совпадает с сигналом датчика положения коленвала. При нормальной работе пики на осциллограмме должны совпадать через раз, так как за два оборота коленвала распредвал сделает только один оборот. Если же при наложении двух сигналов замечается рассинхронизация, появляется ошибка фаз. Таким образом, ЭБУ не только управляет зажиганием и впрыском, но и проводит своеобразную самодиагностику, проверяя синхронизацию фаз. И ДПКВ – один из элементов, который в ходе этой самодиагностики проходит постоянную проверку. Каким-то образом искажать или переносить сигнал во времени этот датчик не может, и единственная его неисправность – полное отсутствие сигнала.
Свет, магнит и Холл
Существует три типа ДПКВ: оптический, индукционный (магнитный) и датчик, основанный на эффекте Холла (иногда его так и называют – датчик Холла). Для работы каждому датчику нужна ещё одна деталь – задающий (или реперный) диск, который стоит либо на шкиве коленвала, либо прямо на его носке. Задача реперного диска: вращаться с той же скоростью, что и коленвал, и подавать сигналы о каждом обороте датчику.
Оптический датчик используется реже остальных. Он состоит из двух частей: из источника света и его приёмника. Обычно это светодиод и фотодиод соответственно. При вращении задающий диск в определённый момент перекрывает светодиод, и фотодиод фиксирует изменение сигнала. Недостаток этого типа датчика очевиден: если он покроется пылью или грязью, то работать не будет. Намного проще и надёжнее работает индукционный датчик.
Это всего лишь катушка с магнитным сердечником и обмоткой. В момент прохождения метки реперного диска рядом с датчиком, около сердечника, изменяется магнитное поле, а в обмотке появляется ток. Ну, а ток – это и есть тот сигнал, которого так ждёт ЭБУ. Индукционные датчики – наиболее популярные. Они надёжные, простые, недорогие и почти безотказные.
Датчик Холла – он и есть датчик Холла. В корпусе с магнитопроводами стоят микросхемы, а реперный диск для такого датчика отличается намагниченными зубцами. Дальше всё понятно: намагниченный зубец проходит около датчика, возникает ток, ЭБУ получает сигнал. Теоретически это наиболее продвинутый датчик, хотя и более сложный. Хотя бы по одной причине: ему нужно питание, а значит, и проводов к нему идёт больше. Зато он очень точный.
Думаю, надо сказать несколько слов и о задающих дисках. Обычно это простой зубчатый диск, у которого отсутствует пара зубчиков. Обычно общее количество зубцов – 60. Таким образом, каждый зубец отмеряет 6 градусов вращения (6х60=360, полный оборот). Такие диски называют дисками типа 60-2 (без двух зубчиков). Но иногда встречаются диски, у которых нет ещё двух зубов на противоположенной стороне (через 180 градусов). Их называют тип 60-2-2.
Если с материалом для оптических и индукционных датчиков обычно не заморачиваются (их часто отливают из стали вместе со шкивом коленвала), то диски для датчика Холла немного сложнее из-за необходимости ставить в зубцы магниты. Поэтому они обычно пластмассовые.
Дёргается, не едет, не запускается
На всякий случай опишем симптомы выхода из строя ДПКВ. Как я уже говорил, машина не будет нормально ехать или пуск мотора может быть вообще невозможен. Кроме того, это тот редкий случай, когда мотор может глохнуть прямо на ходу без видимых причин.
Так как неработающий ДПКВ вносит изменения в работу системы зажигания, то возможна детонация (особенно под нагрузкой). На холостых мотор может работать неустойчиво, могут плавать обороты. Одним словом, букет последствий большой и неприятный. И вряд ли получится разобраться со всем этим набором без диагностики. Но у ДПКВ есть одна приятная особенность: часто его можно очень легко снять, а вместо него поставить новый. Чаще всего даже не придётся стирать ошибки или совершать другие действия со сканером: если мотор заработал, дело в этом датчике. Это, конечно, хорошо, но вряд ли у кого-то дома лежит запас ДПКВ. Может, есть способ проверить его без замены? И даже без сканера? Да, такой способ есть.
Малой кровью
Пальцем, конечно, ДПКВ не проверишь, понадобится хотя бы мультиметр. И проверить так можно только наиболее распространённый индукционный датчик. Способ очень простой: выставляем мультиметр в режим омметра и проверяем сопротивление катушки. Оно у датчиков бывает разным, но приблизительное значение сопротивления катушки – от 500 Ом до 1 кОм. Само собой, перед замером желательно найти точное значение того датчика, который стоит на конкретном автомобиле. Но в целом можно ориентироваться на эти значения – 0,5-1 кОм.
К сожалению, этот способ не даёт стопроцентного результата. То есть отсутствие сопротивления – это гарантия выхода из строя датчика, а вот его наличие – ещё не гарантия его нормальной работы. И в нормальных сервисах ДПКВ проверяют ещё двумя способами. Но для первого нужен как минимум измеритель индуктивности, для второго – осциллограф. Ни того, ни другого дома просто так не держат, так что описывать эти методы не буду.
Печально, но датчик Холла обычным мультиметром вообще проверить невозможно, так что тут потребуется либо дорогое оборудование, либо (что намного проще и эффективнее) новый датчик. Вообще, замена подозрительного датчика на заведомо исправный – лучший способ диагностики.
К счастью, ДПКВ сам по себе ломается крайне редко. Внутри него ничего не движется и не изнашивается, так что механически износиться у него не получается. Повреждают его обычно при криворуком ремонте, так что если есть подозрение, что ДПКВ начал дурить после посещения «дяди Васи», это подозрение может быть вполне обосновано.
Прежде чем искать на мультиметре режим омметра и думать, куда в датчик засунуть два щупа прибора, нужно обязательно осмотреть его снаружи. Каким бы простым он ни был, если его нечаянно ушатали молотком, он может и погибнуть. Чаще он умирает от попадания грязи между ним и задающим диском. Расстояние между ними небольшое (в среднем 0,5-1,5 мм), так что даже небольшой камешек, неудачно прилипший к грязи, способен принести много горя.
Кроме того, как и любая электрическая деталь, датчик может отказываться работать из-за неисправной или окислившейся проводки. Поэтому нужно проверить его разъёмы, и если они грязные или окисленные, почистить. Может так получится, что проблема именно в них, а не в датчике.
И последнее: трясущийся и глохнущий мотор вместе с горящим Check Engine и ошибками Р0016 (равно как и Р0335 или Р0336) не всегда указывают на неисправность ДПКВ однозначно. Да, есть ошибки, которые более-менее точно указывают на отсутствие сигнала с датчика, и хороший диагност увидит это сразу. Лучше всего не заниматься «самолечением» и обратиться к профессионалу.
Главная Статьи Датчики автомобиля Датчики положения (индуктивный датчик, датчик Холла)Датчики положения (индуктивный датчик, датчик Холла)
Для измерения скорости вращения и определения положения различных узлов двигателя используются датчики положения. К ним относятся: датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), датчик положения распределительного вала (ДПРВ) или датчик фазы (ДФ), датчик скорости (ДС), датчики ABS.
Сигнал ДПКВ используется для определения частоты вращения КВ, а также его мгновенного положения. Т.к. частоты вращения распределительного и коленчатого валов соотносятся как 1:2, то только по сигналу ДПКВ невозможно однозначно определить находится ли поршень двигателя, движущийся к ВМТ, на такте сжатия или выпуска. Фазный датчик на распределительном валу передает эту информацию в блок управления.
В качестве примера приведен сигнал с авто ВАЗ.
Сигналы ДПКВ (синий) и ДПРВ (зеленый)
К наиболее распространенным типам этих датчиков относятся: индуктивный (электромагнитный) датчик и датчик Холла.
Индуктивный датчик
Этот тип датчика наиболее распространен в качестве ДПКВ. Датчик монтируется поблизости от подвижного элемента, называемого маркерным диском. Этот элемент представляет собой стальной диск с зубьями, который жестко зафиксирован на коленчатом валу (может находиться как со стороны ременной передачи, так и непосредственно на маховике КВ).
Расположение ДПКВ
1. ДПКВ
2. Маркерный диск
3. Разъем датчика
Датчик состоит из обмотки с сердечником из постоянного магнита. Когда зуб проходит перед датчиком, это приводит к усилению магнитного потока, проходящего через обмотку. Напротив, увеличение зазора ослабляет этот поток. Происходит изменение магнитного поля, которое вызывает появление индукционного тока в обмотке. Амплитуда напряжения переменного тока сильно возрастает по мере повышения частоты вращения маркерного диска (от нескольких мВ до значений более 100 В).
Конструкция индуктивного датчика
1. Обмотка
2. Метка на маркерном диске в виде пропущенных зубьев
3. Постоянный магнит
Маркерный диск может иметь как пропуски зубьев, так и более широкие зубья.
Кол-во зубьев маркерного диска зависит от его назначения и модели авто. В качестве маркерного диска для КВ наиболее распространенным является диск с 60-ю зубьями, при этом два зуба пропущены. Зазор с пропущенными зубьями предназначен для отметки определенного положения коленчатого вала и служит как установочная метка для синхронизации блока управления.
На маркерных дисках системы ABS пропуск зубьев отсутствует, т.к. в данной системе положение колеса не принципиально, имеет значение только скорость вращения.
Пример сигнала индуктивного датчика ABS
В варианте исполнения для ДПРВ, маркерный диск может иметь всего один зуб, т.к. в данном случае нет необходимости измерять скорость вращения, нужно определить только положение РВ для определения фазы работы двигателя.
Для дальнейшего анализа электронный блок производит преобразование аналогового сигнала в цифровой. Амплитуда напряжения сигнала пропорциональна скорости прохождения подвижной детали перед датчиком. Напряжение также в значительной степени зависит от расстояния между вершинами зубьев и поверхностью датчика, как правило, зазор составляет 1±0,5 мм. Подсчитывая число импульсов в течение заданного промежутка времени, электронный блок может определить скорость вращения КВ.
Индуктивный датчик подключается к контроллеру экранированной парой проводов с заземлением экранирующей оплетки на кузов автомобиля.
Пример схемы подключения ДПКВ
Для записи осциллограммы индуктивного датчика, необходимо подключиться измерительным щупом непосредственно к сигнальному выходу датчика либо к разъему со стороны ЭБУ.
Подключение мотор-тестера к ДПКВ (цветовая маркировка проводов указана в качестве примера)
Датчик Холла
В таких датчиках использован эффект Холла. Интегральная схема датчика Холла располагается между маркерным диском и постоянным магнитом.
Когда зуб маркерного диска проходит у элемента датчика, то он изменяет величину магнитного поля, пронизывающего элемент Холла. За счет этого возникает сигнал напряжения, который находится в милливольтновом диапазоне и не зависит от относительной скорости между датчиком и маркерным диском. Оценивающая электронная схема, встроенная в интегральную схему, вырабатывает сигнал в форме прямоугольных импульсов.
Датчик Холла
1. Постоянный магнит
2. Интегральная схема Холла.
3. Маркерный диск
4. Разъем датчика
Как правило, датчик Холла имеет три вывода: питание +5В (+12В), «земля», сигнальный выход.
Пример схемы подключения ДПРВ
Для записи осциллограммы датчика Холла, необходимо подключиться измерительным щупом непосредственно к сигнальному выходу датчика либо к разъему ЭБУ.
Подключение мотор-тестера к ДПРВ (цветовая маркировка проводов указана в качестве примера)
Для записи сигнала ДПКВ рекомендуется использовать 2ой аналоговый канал мотор-тестера, для сигнала ДПРВ - 3ий канал. При наличии нескольких ДПРВ, можно использовать любой свободный аналоговый канал.
Настройка аналогового канала для индуктивного датчика
Настройка аналогового канала для датчика Холла
Одновременный анализ сигналов ДПКВ и ДПРВ позволяет проверить работу этих датчиков, а также правильность установки КВ и РВ (соответствие меток ГРМ).
Читайте также: