Фаз датчик газораспределения: основа надежной работы инжекторного двигателя
основа надежной работы инжекторного двигателя
23.11.2016 #Датчик фазы
Датчик фазы: основа надежной работы инжекторного двигателяВ 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.
Другие статьи
#Планка генератора
Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля
14.09.2022 | Статьи о запасных частях
В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.
#Переходник для компрессора
Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем
31.
08.2022 | Статьи о запасных частях
Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.
#Стойка стабилизатора Nissan
Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»
22.06.2022 | Статьи о запасных частях
Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.
#Ремень приводной клиновой
Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования
15.06.2022 | Статьи о запасных частях
Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней.
Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.
Вернуться к списку статей
где находится датчик распредвала, его назначение и неисправности
Инжекторный бензиновый и дизельный двигатель с электронным управлением оснащается большим количеством различных датчиков. Указанные датчики ЭСУД контролируют работу мотора, управляют подачей топлива, фиксируют всевозможные сбои и т.д. Фактически, без нормальной работы электронной системы современный двигатель или не сможет работать, или же будет работать со сбоями, перейдет в аварийный режим и т.д.
При этом важнейшими датчиками считаются ДПКВ и датчик фазы (датчик положения распределительного вала, установленный на некоторых моторах). Далее мы рассмотрим, что такое датчик фазы (ДПРВ или ДФ), как он устроен и работает, какие функции выполняет датчик данного типа, а также какие неисправности и сбои указывают на проблемы с датчиком фаз.
Содержание статьи
- Датчик фазы: назначение, устройство и принцип работы
- Как работает и как устроен датчик фаз
- Признаки неисправности датчика распределительного вала
- Подведем итоги
Датчик фазы: назначение, устройство и принцип работы
Начнем с того, что если рассматривать датчик фаз ВАЗ, ГАЗ, ЗАЗ и других автомобилей отечественного и иностранного производства, многие модели оснащаются данным элементом и конструктивно решение везде похожее. Датчик положения распределительного вала фактически отслеживает положение распределительного вала в ГБЦ. Если иначе, этот датчик определяет, в каком положении находится механизм газораспределения.
При помощи этого датчика удается определить начало цикла работы двигателя по первому цилиндру в ВМТ (верхняя мертвая точка). В свою очередь, это необходимо для нормальной работы системы фазированного впрыска. Указанный датчик тесно связан с ДПКВ. ЭСУД получает показания от обоих датчиков, после чего ЭБУ формирует импульсы на впрыск топлива и зажигания в каждом отдельном цилиндре.
Датчик фазы ставят только на бензиновые моторы с распределенным фазированным впрыском, а также на некоторые дизельные ДВС. Установка датчика позволяет максимально просто реализовать фазированный впрыск топлива и зажигание для каждого цилиндра с отдельным учетом режима работы силового агрегата.
Например, на моторах с карбюраторной дозирующей системой такой датчик не нужен, так как рабочая смесь топлива и воздуха подается в общий коллектор, тогда как зажиганием управляет распределитель зажигания и/или датчик положения коленвала.
Еще датчик фазы активно используется на моторах с системой изменения фаз газораспределения. В такой системе стоят датчики фаз для каждого распредвала, которые по отдельности управляют управляющих впускными и выпускными клапанами. Системы электронного управления на подобных моторах сложнее.
Как работает и как устроен датчик фаз
Итак, если отдельно рассматривать указанный датчик, то на многих авто в плане конструкции он похож.
Сегодня активно применяются датчики, в основе которых лежит эффект Холла. Данный эффект заключается в том, что возникает разность потенциалов в полупроводниковой пластине, когда по ней протекает постоянный ток и она помещена в магнитное поле.
Сам датчик Холла относительно простой: квадратная или прямоугольная пластина из полупроводника, с четырех сторон которой подключены контакты (пара входных для подачи постоянного тока, а также пара выходных для передачи сигнала). Вся эта конструкция выполнена в виде небольшой микросхемы, заключенной в корпус вместе с магнитом и дополнительными элементами.
Датчики фаз бывают двух типов:
- щелевой датчик;
- стержневой или торцевой датчик;
Датчик щелевой имеет форму в виде буквы П, в разрезе проходит отметчик распредвала (репер). Корпус может быть разделен на две части (в одной стоит постоянный магнит, тогда как во второй установлен чувствительный элемент).
Торцевой датчик выполнен в форме цилиндра, отметчик распредвала проходит перед торцом. В датчике данного типа чувствительный элемент установлен в торце, сверху стоит постоянный магнит, а также магнитопроводы.
Также можно добавить, что ДПРВ является интегральным датчиком, сочетая чувствительный элемент (формирование сигнала) и преобразователь-усилитель сигнала, который подает подходящий для обработки сигнал на ЭБУ. Преобразователь интегрирован в датчик, что упрощает установку и настройку системы
- Идем далее. Что касается принципа работы, на разных авто датчик работает практически одинаково (например, датчик распредвала 2114). Такой датчик функционирует в паре с диском (задающий диск), который стоит на распредвале. Указанный диск может иметь отметчик-репер, который имеет ту или иную конструкцию. Основная задача — во время работы отметчик должен пройти перед датчиком (также проход может быть реализован в зазоре датчика).
В момент прохода перед датчиком отметчик замыкает выходящие из него магнитные линии, это меняет магнитное поле, которое пересекает чувствительный элемент. В свою очередь, датчик способен сформировать электрический импульс. Этот импульс усиливается, а после видоизменяется (преобразовывается), после чего осуществляется подача полностью готового выходного сигнала на ЭБУ силовой установкой.
Обратите внимание, щелевой и торцевой датчики имеют разные в плане конструкции задающие диски. Щелевой датчик получает диск с воздушным зазором. Данная схема предполагает, что управляющий импульс будет сформирован во время прохождения зазора. Торцевой датчик означает, что с ним используется диск с зубцами (зубчатый задающий диск). Также могут быть использованы короткие реперы. В свою очередь, управляющий импульс создается в момент прохождения репера.
На моторах с инжектором диск и датчик фазы стоят так, чтобы импульс от ДПРВ был сформирован в момент прохождения ВМТ в первом цилиндре.
В этот же момент сигнал подается от ДПКВ, после чего система учитывает показания этих датчиков. Далее ЭБУ посылает сигналы на впрыск топлива и зажигания с учетом порядка работы цилиндров ДВС.
Синхронная работа ДПРВ и ДПКВ позволяет гибко отслеживать любые изменения частоты вращения коленчатого вала и режима работы мотора, а также обеспечить точный впрыск горючего и четкую работу системы зажигания.
Кстати, что касается дизельных моторов, система работает точно так же, но есть одна отличительная особенность. Система следит за положением поршня в каждом отдельном цилиндре. Для реализации такой функции задающий диск имеет несколько основных и дополнительных отметчиков-реперов, которые отличаются друг от друга по ширине.
Когда система работает, именно по разным отметчикам удается определить, в каком из цилиндров поршень находится в ВМТ. В свою очередь, принимая за основу эти данные, ЭБУ управляет работой форсунок.
Признаки неисправности датчика распределительного вала
Как уже было сказано выше, на двигателях с датчиком фаз система управления ДВС опирается на показания указанного датчика.
Само собой, если датчик выходит из строя или работает со сбоями, двигатель будет работать неустойчиво. Если датчик выходит из строя, ЭБУ переведет двигатель в режим парафазного впрыска топлива. Фактически, управление будет происходить только с учетом показаний датчика коленчатого вала.
При этом важно понимать, что без датчика распредвала ЭБУ не сможет определить начало цикла работы двигателя, то есть каждая форсунка будет принудительно впрыскивать половину дозы топлива два раза в рамках одного цикла. С одной стороны, это позволит подавать рабочую смесь в каждый цилиндр, то есть мотор будет работать. Однако с другой расход топлива увеличится, мотор не будет работать ровно и четко.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое датчик детонации (ДД). Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве, принципах работы, а также основных признаках неисправности датчика детонации и способах проверки датчика детонации двигателя автомобиля.
Как правило, на отечественных форумах можно встретить проблему с мотором ВАЗ 2114, датчик распредвала при этом многими упускается из виду. В свою очередь, именно при детальной и углубленной диагностике именно датчик фаз ВАЗ 2114 вполне может оказаться неисправным элементом. Также это касается и других авто как отечественного, так и иностранного производства.
Обычно при выходе из строя датчика фаз на приборной панели горит «чек», мотор теряет мощность, работает с перебоями, перерасходует топливо, теряется мощность. Зачастую в памяти ЭБУ прописан код ошибки датчика фаз. В рамках компьютерной диагностики это позволяет определить, что датчик фазы ВАЗ 2114 или любого другого авто вышел из строя.
Главное, провести диагностику и правильно расшифровать коды ошибок, после чего выполнить проверку и заменить датчик при такой необходимости. Также может потребоваться провести настройку ЭСУД после замены датчика.
Подведем итоги
Как видно, при условии наличия датчика фаз именно фазированный впрыск позволяет получить от двигателя максимум мощности и эффективности.
Когда датчик в норме, мотор оптимально работает на разных режимах, под нагрузкой и т.д. Это достигается благодаря слаженной работе ДПРВ и ДПКВ. В свою очередь, датчики позволяют точно управлять впрыском и зажиганием.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое датчик ДМРВ. Из этой статьи вы узнаете о назначении, принципах работы, а также признаках неисправностей, способах диагностики и ремонта датчика воздуха на примере ВАЗ 2114.
Напоследок отметим, что если датчик фаз вышел из строя, замена датчика распредвала зачастую является оптимальным решением. Дело в том, что такие датчики не отличаются особой ремонтопригодностью и лучше сразу заменить проблемный элемент на новый датчик или заведомо рабочий б/у. С учетом относительно доступной стоимости, именно замена позволяет быстро решить проблему и полностью восстановить работоспособность ДВС.
Датчик положения распределительного вала – функционирование и устранение неисправностей
Насколько полезна эта статья для вас?
Совершенно бесполезно
Очень полезно
Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.
Чтобы получить бесплатный информационный бюллетень HELLA TECH WORLD.
Ваш отзыв**
Капча*
Большое спасибо. Но прежде чем ты уйдешь.
Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы получать последние технические видеоролики, советы по ремонту автомобилей, информацию о курсах обучения, сведения о маркетинговых кампаниях и советы по диагностике.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Вы уже подписаны
Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения
Неверный новый адрес электронной почты.
Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен
Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.
Проблема со статусом электронной почты
Процесс регистрации не запущен.
Ошибка:
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Вы уже подписаны
Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения
Неверный новый адрес электронной почты. Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен
Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.
Проблема со статусом электронной почты
Процесс регистрации не запущен.
Ошибка:
Признаки неисправности датчика положения распределительного вала
Горящий индикатор проверки двигателя, остановка двигателя, плохое ускорение и плохой расход топлива — все это возможные признаки неисправности датчика положения распределительного вала.
Прошли те времена, когда карбюраторы и распределители были заменены различными датчиками, которые помогают автомобильному компьютеру добиться максимальной производительности двигателя. Датчик положения распределительного вала (или любой датчик) может выйти из строя из-за износа или аварии. Вот что вам нужно знать.
На этой странице
Что такое датчик положения распределительного вала и для чего он нужен?
Датчик положения распределительного вала — это электронное устройство, которое делает то, что он предлагает — отслеживает положение и скорость распределительного вала — и передает эти данные в модуль управления двигателем автомобиля (ECM). Эти данные необходимы ECM для контроля количества топлива, поступающего в камеру сгорания, и момента зажигания (искры) для воспламенения топлива.
Когда воздушно-топливная смесь воспламеняется точно в нужное время, мощность двигателя и экономия топлива увеличиваются, а выбросы выхлопных газов уменьшаются.
В современных двигателях с автоматическим запуском/остановкой датчик положения распределительного вала определяет, какой цилиндр находится в рабочем такте относительно положения коленчатого вала, подавая топливо и искру для запуска двигателя при нажатии на педаль акселератора.
Неисправный датчик положения распределительного вала может дать вам предупреждение, прежде чем он полностью выйдет из строя и оставит вас в затруднительном положении.
Каковы симптомы неисправного или неисправного датчика положения распределительного вала?
1. Загорается индикатор Check Engine
Наиболее распространенным индикатором неисправности датчика положения распределительного вала является горящий индикатор Check Engine.
Системы OBD II (бортовая диагностика II) эффективно контролируют аппаратное и программное обеспечение автомобиля и могут обнаруживать износ деталей, вызывающий незаметные изменения производительности, до того, как деталь полностью выйдет из строя.
Хотя вы можете подключиться к ECM с помощью самодельного сканера, чтобы попытаться диагностировать проблему, лучше обратиться к профессионалам, когда загорится индикатор Check Engine. Игнорирование индикатора Check Engine может привести к дорогостоящему ремонту двигателя или трансмиссии.
2. Плохая управляемость
Неисправный датчик положения распредвала начинает терять способность быстро передавать данные. Несоответствие подачи топлива и угла опережения зажигания, даже если оно будет отклонено на несколько миллисекунд, приведет к тому, что ваш автомобиль заглохнет, плохо разгонится, потеряет мощность, заглохнет или даже заглохнет.
3. Проблемы с переключением передач
Данные, полученные ECM от неисправного датчика положения распределительного вала, могут препятствовать работе соленоидов переключения передач и переключению передач. Называемый на некоторых моделях «режимом бездорожья», он помогает защитить двигатель от повреждений, ограничивая скорость двигателя.
4. Плохая экономия топлива
Неточные данные датчика положения распределительного вала могут держать топливные форсунки открытыми слишком долго, из-за чего избыток топлива попадает в камеру сгорания. Это также может вызвать детонацию двигателя и серьезное повреждение, если в камере сгорания скапливается слишком много жидкого бензина (который не сжимается).
Двигатель не запускается
Если вы проигнорируете перечисленные здесь симптомы и выйдет из строя датчик положения распределительного вала, ваш автомобиль не заведется. По мере того, как датчик положения распределительного вала ослабевает, ослабевают и данные, которые он передает в ECM. В конце концов сигнал данных становится настолько слабым, что ECM отключает подачу топлива и искры, и ваш двигатель не запускается.
Это доставляет только неприятное неудобство, если это происходит, когда ваша машина припаркована, но может быть опасной ситуацией, если ваша машина выключается во время вождения.