Датчик фаз для чего он нужен ваз

Обновлено: 04.07.2024

Привет. Сегодня хотел поговорить о датчике распредвала(фаз). А точнее о симптомах его поломок. На примере автомобилей семейства ВАЗ.

Датчик фаз - один из элементов системы управления двигателем, отслеживает положение газораспределительного механизма. С помощью этого датчика определяется начало работы двигателя по первому цилиндру и реализуется фазированный впрыск.

Расположение датчика фаз на 16 клап.двигателе автомобилей семейства ВАЗ. Картинка из свободного доступа интернета.

В случае выхода из строя датчика фаз обычно наблюдаются следующие симптомы:

Для запуска двигателя требуется более длительная прокрутка стартером( к примеру, система с блоком Бош 7.9.7).
Могут наблюдаться несильные подергивания при ускорениях.
Загорается лампа неисправности двигателя "Ошибка датчика фаз".
Наблюдается увеличение расхода топлива.

При выходе из строя датчика фаз, система управления двигателем переходит на попарно-параллельный впрыск. В этом случае каждая форсунка выполняет впрыск половины дозы топлива дважды за один цикл. Работа в аварийном режиме. Во время просмотра диагностическим оборудованием можно увидеть как время впрыска при этом уменьшается наполовину.

Во время проверки осциллографом индивидуальных катушек зажигания, можно увидеть увеличение частоты пробоя искры.

Датчик фазы: основа надежной работы инжекторного двигателя

В современных инжекторных и дизельных двигателях используются системы управления со множеством датчиков, отслеживающих десятки параметров. Среди датчиков особое место занимает датчик фазы, или датчик положения распределительного вала. О функциях, конструкции и работе данного датчика читайте в статье.

Что такое датчик фазы

Датчик фазы (ДФ) или датчик положения распределительного вала (ДПРВ) — датчик системы управления инжекторными бензиновыми и дизельными двигателями, отслеживающий положение газораспределительного механизма. С помощью ДФ определяется начало цикла работы двигателя по его первому цилиндру (при достижении ВМТ) и реализуется система фазированного впрыска. Данный датчик функционально связан с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ) — электронная система управления двигателем использует показания обоих датчиков, и, исходя из этого, формирует импульсы на впрыск топливо и зажигание в каждом цилиндре.

ДФ применяются только на бензиновых двигателях с распределенным фазированным впрыском и на некоторых типах дизельных моторов. И именно благодаря датчику наиболее просто реализуется сам принцип фазированного впрыска, то есть — впрыска топлива и зажигания для каждого цилиндра в зависимости от режима работы двигателя. В карбюраторных моторах в ДФ нет необходимости, так как подача топливно-воздушной смеси в цилиндры осуществляется через общий коллектор, а зажигание управляется с помощью распределителя или датчика положения коленчатого вала.

Также ДФ применяется на двигателях с системой изменения фаз газораспределения. В этом случае используются отдельные датчики для распредвалов, управляющих впускными и выпускными клапанами, а также более сложные системы управления и их алгоритмы работы.

Конструкция датчиков фазы

В настоящее время применение находят ДФ, основанные на эффекте Холла — возникновении разности потенциалов в полупроводниковой пластине, по которой протекает постоянный ток, при ее помещении в магнитное поле. Датчики на эффекте Холла реализуются довольно просто. За основу берется квадратная или прямоугольная пластина из полупроводника, к четырем сторонам которой подключаются контакты — два входных, для подачи постоянного тока, и два выходных, для снятия сигнала. Для удобства эта конструкция изготавливается в виде микросхемы, которая устанавливается в корпус датчика вместе с магнитом и другими деталями.

Существует два конструктивных типа датчиков фазы:

- Щелевые;
- Торцевые (стержневые).

Щелевой датчик

Торцевой датчик

Щелевой датчик фазы имеет П-образную форму, в его разрезе проходит репер (отметчик) распределительного вала. Корпус датчика разделен на две половины, в одной находится постоянный магнит, во второй располагается чувствительный элемент, в обеих частях находятся магнитопроводы специальной формы, обеспечивающие изменение магнитного поля при прохождении репера.

Торцевой датчик имеет цилиндрическую форму, репер распредвала проходит перед его торцом. В данном датчике чувствительный элемент располагается в торце, над ним расположен постоянный магнит и магнитопроводы.

Здесь следует заметить, что датчик положения распределительного вала является интегральным, то есть, он сочетает в себе описанный выше чувствительный элемент, формирующий сигнал, и вторичный преобразователь сигнала, который усиливает сигнал и преобразует его в удобную для обработки электронной системой управления форму. Преобразователь обычно встроен непосредственно в датчик, что значительно облегчает монтаж и настройку всей системы.

Принцип работы датчика фазы

Датчик фазы работает в паре с задающим диском, установленным на распределительном валу. Данный диск имеет репер той или иной конструкции, который во время работы двигателя проходит перед датчиком или в его зазоре. Репер при прохождении перед датчиком замыкает выходящие из него магнитные линии, что приводит к изменению магнитного поля, пересекающего чувствительный элемент. В результате в датчике Холла формируется электрический импульс, который усиливается и изменяется преобразователем, и подается на электронный блок управления двигателем.

Для щелевых и торцевых датчиков используются разные по конструкции задающие диски. В паре с щелевыми датчиками работает диск с воздушным зазором — управляющий импульс формируется при прохождении этого зазора. В паре с торцевым датчиком работает диск с зубцами или короткими реперами — управляющий импульс формируется при прохождении репера.

В инжекторных двигателях задающий диск и датчик фазы устанавливаются таким образом, чтобы импульс формировался при прохождении 1-го цилиндра его верхней мертвой точки. Одновременно система управления получает информацию от ДПКВ, и на основе показаний обоих датчиков она посылает сигналы на впрыск топлива и зажигания в порядке работы цилиндров. ДФ и ДПКВ позволяют оперативно отслеживать изменение частоты вращения коленвала и режима работы двигателя, и обеспечивать своевременный впрыск топлива и работу зажигания.

В дизельных двигателях система работает аналогичным образом, но с одной особенностью — положение поршня отслеживается отдельно для каждого цилиндра. Это достигается модернизацией задающего диска — добавлением основных и вспомогательных реперов различной ширины. Во время работы система управления двигателем по данным реперам определяет, какой из цилиндров достиг ВМТ, и на основе этой информации посылает управляющие импульсы на форсунки.

Работа двигателя жестко завязана на датчике фазы, поэтому неисправность датчика оказывает негативное влияние на функционирование силового агрегата. При поломке или отключении ДФ двигатель принудительно переводится в режим парафазного впрыска топлива с управлением по показаниям датчика коленвала. Без датчика распредвала теряется возможность отслеживать начало цикла работы двигателя, поэтому в данном режиме каждая форсунка принудительно выполняет впрыск половины дозы топлива дважды за один цикл. Это гарантирует, что в каждом цилиндре образуется топливно-воздушная смесь, однако в таком режиме повышается расход топлива и снижается качество работы двигателя, зачастую он работает неустойчиво, с перебоями.

При выходе из строя ДФ на приборной панели загорается индикатор Check Engine, а также выдается соответствующий код ошибки. В этом случае необходимо заменить датчик и выполнить необходимую настройку электронной системы управления двигателем. При нормальном функционировании датчика обеспечивается наиболее эффективная работа двигателя во всех режимах и в любых условиях.

Практически каждый автовладелец, имеющий некоторые проблемы в процессе эксплуатации своего авто, на протяжении всего времени, самостоятельно устраняет небольшие поломки, либо же производит необходимые замены каких-либо деталей. Но, к сожалению, порой бывает необходима помощь специалиста из автомобильного сервиса, поскольку у автолюбителей не хватает навыков, опыта или знаний в какой-либо из областей, касаемо ремонта своего транспортного средства. Но, не переживайте, ведь наша инструкция поможет разобраться вам в этом и выполнить все своими руками.

1 - диск с зубиками импульсного прибора для измерения распредвала, 2 - Прибор Холла

Датчик Холла распредвала нужен для передачи данных по узнаванию цилиндра и/либо количеству оборотиков распредвала на управляемый блок. Он нужен еще для механизмов впрыскивания с режимом следующего один за другим впрыскиваний и/либо для механизмов зажигания без распределяющего элемента с зажигательными катушками с одной искрой. Прибор для измерения зондирует зубики, штифты, диски с зубиками импульсного прибора для измерения либо датчиковые диски, которые закреплены на распредвале, либо на приводе распредвала.

Местоположение датчика положения распределительного вала

На многих автомобилях ДПРВ расположен около головки цилиндрового блока. Для его нахождения нужно смотреть на место распредвала. Он может быть, как справа, так и слева движка. Местоположение прибора для измерения распределительного вала меняется зависимо от модельки и марочки машины. Как правило он бывает близ места ремешка сверху либо в изолированных местах проводов, которые расположены спереди движка. Еще бывает, что прибор для измерения ставят сзади ГБЦ. Немногие производители авто ставят датчик в определенном отсеке снизу капота (к примеру, на автомашинах марки Дженерал Моторс).

Далее рассмотрим несколько вариантов местоположения ДПРВ на различных авто.

Датчик положения распредвала на Опель Астра

Датчик положения распредвала на ВАЗ 2114

ДПРВ на Фольксваген Поло

Принцип деятельности ДПРВ

Есть три вида приборов для измерения положения распредвала:

С магнитом (индуктивного вида). Принцип работы происходит на прохождении в непрерывном поле магнита предмета из металла (зубика). Датчики с магнитом, как правило, бывают с двумя выводами.
Сделанные на эффекте Холла. Делают фиксацию изменений поля магнита около измеряющего прибора. Эти датчики бывают, как правило, с тремя выводами.
На оптике. Принцип работы состоит в том, чтобы фиксировать прием и прерывание элементом фото светового луча, который излучает источник.

Самые известные датчики положения - это первые два вида. Датчики с оптикой ставятся только в немногих моделях автомашин (к примеру, авто на основе платформы Мазда Дже). В немногих марках автомашин бывает два и больше датчиков положения. К тому же, они могут быть различных видов.

Интегральный прибор для измерения

Прибор для измерения на эффекте Холла

Схема датчика с оптикой

Совместно с распредвалом делает вращатеьные движения ротор из материала с ферромагнитом. ИС Холла расположен посередине ротора и регулярного магнита, создающий поле с магнитом в вертикальном положении по отношению к детали Холла. При прохождении зубика рядом с чувствительным элементом датчика, напряжение поля магнита бывает изменено. Это приводит к индуцированию напряжения и в ИС Холла создается электронный сигнал. Таким образом, вращательные движения диска с зубиками датчика с импульсами распредвала изменяют напряжение Холла в ИС в головочке прибора для измерения. Изменение напряга бывает передано в управляемый блок и подвергается анализу.

Деятельные диаграммы разных датчиков

Прибор для измерения - интегральный, то есть, он состоит из чувствительного элемента и вторичного преобразователя сигнала. Главная задача прибора в фиксировании фаз цилиндра впуска и выпуска. Только потому у него есть еще одно имя - датчик фаз.

Что указывает на неисправность?

Когда ломается датчик положения распредвала форсунки срабатывают чаще в два раза (1 разочек при каждом обороте коленчатого вала). Причем, помимо этого, возникнут такие поломки ДПРВ:

Признаки, которые появились, будут закреплены желтенькой лампой на панели приборов. Так как управляемый блок находит неверную деятельность прибора для измерения СМР - то записывается в память кодовое обозначение ошибочки. Для расшифрования нужно пользоваться определенными устройствами. Частенько появляются такие кодовые обозначения ошибок:

P0300 - непостоянное/множественный пропуск воспламенения в механизме зажигания;
P0340 - отсутствует сигнал с ДПРВ;
P0341 - неверная фаза распределения газа;
P0342 - малый уровень сигнала ДПРВ;
P0343 - большой уровень сигнала ДПРВ;
P0344 - нестойкий (с перерывами) сигнал с ДПРВ;
P0365 - нет сигнала цепочки ДПРВ.

Вероятные причины поломки датчика

Причин поломки датчика положения распределительного вала бывает множество. Причем это, не в обязательном порядке, укажет на выход из строя именно датчика.

Часто проблемные вопросы появляются с проводами и прочими деталями схемы. Причиной поломки датчика либо проблем в его деятельности бывают такие факторы:

Сор и стружечка на каркасе датчика

Способ проверки прибора для измерения положения распредвала

Проверочка индуктивного прибора для измерения положения распредвала и прибора, который основан на эффекте Холла, имеют похожие выводы. Вам для этих целей потребуется мультиметр, который измерит регулярный напряг. Проверяем деятельность прибора, начав с этого:

ДПРВ с 3-мя проводами

Схема для проверки прибора для измерения ПРВ

Сделать проверку деятельности прибора для измерения, который основан на эффекте Холла, можно таким образом. Собираем схему, которая представлена на изображении.
Схема: 1 - каркас прибора для измерения;
2 - колодочка штекера;
3 - резистор с показанием сопротивляемости 0,5-0,6 кОм;
4 - световой диод марочки АЛ307;
5 - предмет из металла (к примеру, отверточка).

Как источник питания нужно взять автомобильное аккумуляторное устройство. Для проверки нужно перемещать предмет из металла рядом с измеряющим прибором. При его исправности световой диод кратко дает свечение. Когда такого не бывает - выходит, датчик поломан.

Проверяем двухпроводный (индуктивный) датчик

Когда на вашем авто стоит прибор для измерения положения распредвала с двумя приводами (индуктивный вид), то проверять нужно его в таком порядке:

Иной метод таков:

Запускаем движок автомашины.
Один контактик мультиметра подсоединяем к 1-му проводу прибора для измерения, второй - к другому. Когда прибор работающий, то на тестере появится напряжение, которое колеблется в рамках 0-5 Вольт (точный показатель нужно посмотреть в книге к вашей автомашине). Когда напряж. отсутствует - прибор сломан.

Проверяем трехпроводный ДПРВ

Способ проверки прибора для измерения, который основан на эффекте Холла, делается в таком порядке:

Запускаем движок.
Подсоединяем один контактик мультиметра к черненькому проводку прибора для измерения, второй контактик - к красненькому (провода питания). Полученный показатель напряжения должен совпасть с тем, что указан в книге авто. Когда на контактах отсутствует электричество - прибор нерабочий.

Обычно, прибор для измерения положения распределительного вала нельзя отремонтировать. Потому, если он сломался, нужно приобрести новенький. Его стоимость примерно 4-10 долларов зависимо от модели и фирмы прибора и автомашины.

Смена прибора для измерения распредвала

Прибор закреплен к каркасу одним болтиком. Как правило, с головкой на 10. Для его откручивания понадобится торцевой ключик. Прежде с датчика снимаем фишечку. Затем после откручивания болта, осторожно тянем прибор вверх, дабы достать его из места посадки.

Прежде, не стоит забывать о снимании клеммы с минусом с аккумулятора, это даст возможность не произойти замыканию, а еще сбросит в ЭБУ сведения об ошибочке (если клемму снимали около 3-5 мин).

Собирать нужно в обратной последовательности. Место посадки датчика нужно уплотнить кольцом из резины. Еще нужно учесть, что зазор монтажа посередине торца и верхней кромки штифта-отметки, должен быть в рамках 0,5- 1,2 миллиметра. Прибор для измерения ставят на место, крепят болтиками и соединяют фишку.

Профессионалы советуют менять датчик каждые сто тысяч км езды либо один раз в пять лет (зависит от того, что произойдет быстрее). Этот совет вызван тем, что прибор для измерения функционирует в регулярном изменении температуры. Из-за этого случается градусный перепад полупроводниковой начиночки прибора, которая вредна для него.

Сегодня я расскажу о группе датчиков автомобиля, а именно их можно объединить в группу, это датчики работающие на эффекте Холла. Данный эффект был назван так в честь своего первооткрывателя — американского физика Эдвина Холла.

Наверняка, многие из Вас уже не так хорошо помнят школьную программу по физике, поэтому я сейчас постараюсь в 2-х словах объяснить в чем заключается данный эффект.

Эта картинка как нельзя лучше отображает эффект Холла. На ней изображена пластинка (из полупроводникового материала) к краям которой подключён источник питания. Если к данной пластине перпендикулярно поднести постоянный магнит, то под действием магнитного поля электроны притянуться к одной стороне пластины, а положительно заряженные частици — к другой. Таким образом, на этих сторонах пластины, к которым подключён вольтметр, мы получим разность потенциалов (напряжения). Именно в этом и заключается эффект Холла.

Какие датчики в автомобиле работают на эффекте Холла?

Какие же датчики в автомобиле работают на эффекте Холла? Это, в первую очередь, датчик фаз (датчик положения распределительного вала). Еще на АвтоВАЗе это датчик скорости. Начнём с ДФ.

Основная задача данного датчика — определить когда поршень первого цилиндра будет находиться в ВМТ. Как это происходит? На самом распредвалу есть специальный штифт. В момент, когда поршень 1го цилиндра находится в ВМТ этот штифт как раз проходит возле датчика таким образом заставляя его генерировать сигнал. Этот сигнал сразу же поступает в контроллер и контроллер уже знает, что поршень 1-го цилиндра находится в ВМТ.

Для чего это нужно? Современные двигатели, в том числе и новые АвтоВАЗовские моторы, имеют фазированный впрыск. Помимо этого есть еще попарно-параллельный и одновременный. Фазированный, это когда во время такта впуска срабатывает только одна форсунка. Т.е. таким образом за один оборот коленвала каждая форсунка сработает только один раз в необходимый для этого момент времени, а именно во время такта впуска. Именно для этого и устанавливают датчик фаз, что бы фазировать впуск. Если датчик выйдет из строя, блок управления переключится на папарно-параллельный впрыск. При таком впрыске форсунки работают в паре, параллельно — 1 и 4, 2 и 3. Т.е. во время такта впуска в первом цилиндре срабатывает 1я форсунка и вместе с ней 4я, во время такта впуска во 2м цилиндре срабатывает 2я форсунка и вместе с ней 3я. И так далее.Т.е. за один оборот коленвала каждая форсунка срабатывает по 2 раза. Но следует так же заметить, что время впрыска при это уменьшается.

Так вот, для того, что бы более точно управлять впрыском топлива и устанавливают датчик фаз.

Как проверить датчик фаз

Теперь немного о датчиках скорости. Что датчики старого образца, что нового, которые устанавливаются на Калину, Приору и тд, работают на эффекте Холла. В коробке передач, в случае Калины, Приоры и подобных автомобилях, установлено специальное кольцо спидометра. Датчик скорости следит за положением этого кольца и при его вращении передаёт импульсы в ЭБУ, а ЭБУ в свою очередь переводит количество импульсов в скорость. Т.е. чем быстрее крутиться кольцо, тем больше импульсов генерирует датчик и тем больше скорость показывает спидометр. Вот так это все работает.

Проверяются датчики скорости ВАЗ таким же образом, как и ДФ. Для проверки нужно будет собрать такую же схему.

Читайте также: