Для работы электронной системы управления двигателем (ЭСУД) требуется множество первичной информации. Самое главное из всего объёма – это текущее положение поршней в цилиндрах и выполняемые ими такты, что можно почерпнуть, зная текущее значение угла поворота коленчатого вала относительно некой точки, взятой за начальный реперный момент. Следит за ним датчика положения коленвала, кратко именуемый ДПКВ.
Какие функции возложены на ДПКВ
Для оптимизации всех режимов работы двигателя необходимо точно определять моменты впрыска топлива и подачи искры, если это бензиновый мотор. Теоретически они известны, остаётся только передать в ЭСУД информацию о текущем положении поршней. И делать это максимально быстро, поскольку здесь на счету каждый градус поворота коленчатого вала.
На один из концов вала устанавливается задающий (реперный) диск. Он содержит большое число выступов и прорезей, шаг которых определяет дискретность вычисления угла. Один из выступов больше остальных, чтобы выделить точку отсчёта по длительности вызываемого им электрического импульса. Отслеживая данный репер, ЭСУД получает полезную информацию:
- о скорости вращения коленчатого вала, то есть исходные данные для компьютерной модели режима двигателя;
- о фазе поворота, то есть точке положения поршней в данный момент времени;
- о синхронизации вращений коленчатого и распределительных валов, на каждом из которых ставят свой датчик положения распредвала или датчик фаз (ДФ).
Именно эти данные и поступают в виде выходных электрических импульсов, генерируемых датчиком коленвала.
Как устроен датчик и где обычно расположен
Для создания ДПКВ может быть использован магнитный или оптический способ преобразования положения объекта в электрический сигнал. Существует и много других видов технического зрения, но в данном случае с разной степенью распространённости применяются только три.
1. Наиболее типичный ДПКВ построен как магнитоиндукционный сенсор. Обычная катушка на магнитном сердечнике, реагирует на проходящие рядом зубцы из ферромагнитного материала. На выходе создаётся импульсный периодический сигнал, обрабатываемый входным каскадом ЭСУД.
2. Недостатки катушки состоят в зависимости уровня сигнала от скорости вращения. Там, где это критично, лучше использовать эффект Холла. Полупроводник в магнитном поле изменяет свои электрические характеристики, что фиксируется встроенной микросхемой. Такой прибор выдаст сигнал нужного уровня даже в статике.
3. Ещё один принцип – оптический. Излучатель и фотоприёмник разделяются зубцами реперного диска. Инерция отсутствует, но такой датчик наиболее дорогой, в автомобилях почти не применяется.
Датчик коленвала может размещаться на передней или задней сторонах двигателя, смотря где конструкторы решили закрепить задающий диск. От него экранированный кабель с разъёмом идёт в жгут проводки, затем к разъёму ЭСУД.
Типичные проявления неисправности
Полный отказ датчика на большинстве автомобилей делает работу двигателя невозможной. Но некоторые способны обеспечить впрыск и зажигание в аварийном режиме, используя данные датчиков распредвалов. Отказ же ДПКВ вызовет появление кода ошибки и высвечивание лампы проверки двигателя.
В случае частичного или мерцающего отказа мотор потеряет мощность, появятся перебои, вырастет расход. Запуск затруднён или невозможен.
Как проверить датчик коленвала
Далеко не все считанные сканером ошибки ДПКВ вызываются по его вине. Главная роль синхронизации, которую он выполняет, заставляет ЭСУД обращать подозрения именно на датчик коленвала в первую очередь. Хотя ошибка может инициироваться чем угодно. Отсюда и частые случаи замены датчика, которая ни к каким улучшениям и не приводит.
Надёжнее всего проверять датчик, снимая осциллограммы его выходного сигнала на входе в ЭСУД. Так будет проверена и проводка, где проблемы возникают гораздо чаще, чем в самом ДПКВ. Отказ может возникнуть и по вине задающего диска или геометрического расположения датчика относительно шкива, а также засорения зазоров.
Индуктивный датчик можно проверить обычной прозвонкой омметром, хотя это не исчерпывающий способ. Но обрыв обмотки будет зафиксирован. Датчик Холла также легко отбраковать мультиметром в режиме вольтметра, поднося к нему металлический предмет и наблюдая за реакцией на выходе. Питание должно быть подключено, в чём также убеждаются вольтметром.
В более сложных ситуациях поможет только осциллограф. Информация снимается по нескольким каналам, записывается, затем анализируется.
Ремонт или замена
Датчик коленвала (ДПКВ) любого типа ремонту не подлежит. Замена достаточно проста, выполняется обычным инструментом из типового набора. Цена прибора также невелика. При мерцающих дефектах именно так и стоит поступить, поскольку отследить редко возникающие хаотические обрывы цепи слишком затратная по времени процедура.
ДПКВ относится к тем незаменимым деталям, которые полезно иметь в запасе. Особенно отправляясь в дальнее путешествие, где маловероятен быстрый доступ к серьёзным СТО. На большинстве автомобилей заменить его не представит сложности, хотя бы в порядке подтверждения, что с ним всё в порядке и неисправность следует искать в другом месте.