Двигун внутрішнього згоряння / Система керування двигуном / Датчик положення розподільного валу

Датчик положення розподільного валу

Датчик положення розподільного валу - це датчик системи керування двигуном, який повідомляє блоку керування, у якому положенні перебуває розподільний вал. За цим сигналом блок визначає фазу роботи циліндрів, уточнює момент упорскування пального, контролює синхронізацію з колінчастим валом, оцінює роботу фазорегуляторів і може виявляти порушення фаз газорозподілу.

Зразок правильного англійського перекладу: датчик положення розподільного валу - Camshaft Position Sensor; датчик розподільного валу - Camshaft Sensor; датчик фаз - Phase Sensor; сигнал розподільного валу - Camshaft Signal; синхронізація колінчастого і розподільного валів - Crankshaft And Camshaft Synchronization; фазорегулятор - Camshaft Adjuster; задавальний диск - Reluctor Wheel; датчик Холла - Hall Effect Sensor; форма сигналу - Signal Waveform; стоп-кадр помилки - Freeze Frame Data.

Ця сторінка належить до базових сторінок деталей системи керування двигуном і пов'язана зі сторінками «Датчик колінчастого валу», «Заміна датчика положення розподільного вала», «Комп'ютерна діагностика двигуна», «Зчитування кодів OBD-II», «Аналіз поточних параметрів двигуна», «Перевірка сигналу датчика осцилографом» і «Ремонт проводки датчиків двигуна».

У каталозі TESMA для цієї теми релевантні датчик розподвалу, датчик колінвалу, датчики керування двигуном, ремінь ГРМ, ланцюг ГРМ, свічки запалювання, паливні форсунки, очисники електроконтактів і дроти інші. Але код по датчику розподільного валу не доводить несправність самого датчика без перевірки сигналу, проводки, синхронізації та фаз ГРМ.

Головний принцип: датчик розподільного валу не працює ізольовано. Його сигнал потрібно оцінювати разом із датчиком колінчастого валу, фазами ГРМ, поточними параметрами, живленням, масою, роз'ємом і формою сигналу.

Не міняйте датчик тільки за кодом P0340 без перевірки проводки і сигналу.
Не ігноруйте розтяг ланцюга ГРМ або помилку фаз при кодах кореляції.
Не плутайте несправність датчика з несправністю фазорегулятора.
Не стирайте коди до збереження стоп-кадрів.
Не встановлюйте датчик іншого типу або довжини без перевірки сумісності.
Не перевіряйте датчик Холла лише вимірюванням опору.

Зміст

Призначення датчика
Як працює датчик положення розподільного валу
Зв'язок із датчиком колінчастого валу
Основні типи датчиків
Де встановлений датчик
На що впливає сигнал датчика
Симптоми несправності
Типові коди помилок
Причини помилок по датчику
Як перевіряють датчик
Перевірка осцилографом
Фази ГРМ, фазорегулятор і механічні фактори
Роз'єм, проводка і живлення
Як правильно підбирати датчик
Типові помилки
Товарні групи TESMA
Часті питання

Призначення датчика

Датчик положення розподільного валу потрібен для визначення фази двигуна. Колінчастий вал показує оберти і базове положення поршнів, але для точного керування сучасному блоку часто потрібно знати, який саме такт виконує конкретний циліндр. Цю інформацію дає сигнал розподільного валу.

За сигналом датчика блок керування може:

визначати фазу роботи циліндрів;
уточнювати послідовне упорскування пального;
контролювати момент запалювання;
порівнювати положення розподільного і колінчастого валів;
оцінювати роботу фазорегулятора;
виявляти порушення фаз ГРМ;
допомагати запуску двигуна;
контролювати стабільність роботи на холостому ходу;
формувати частину діагностичних кодів;
обмежувати потужність при недостовірній синхронізації.

Як працює датчик положення розподільного валу

Датчик зчитує мітку, зубець, проріз або магнітну ділянку, яка обертається разом із розподільним валом. Коли мітка проходить біля робочої частини датчика, формується електричний імпульс. Блок керування аналізує момент появи імпульсу і порівнює його з сигналом датчика колінчастого валу.

На двигунах із регулюванням фаз блок керування також порівнює бажане і фактичне положення розподільного валу. Якщо фаза не досягається, запізнюється або не відповідає команді, можуть з'являтися помилки не тільки по датчику, а й по фазорегулятору, клапану керування фазами, тиску оливи або механічному стану ГРМ.

Зв'язок із датчиком колінчастого валу

Датчик розподільного валу працює у парі з датчиком колінчастого валу. Сигнал колінвала показує базові оберти і положення, а сигнал розподвала уточнює фазу. Якщо ці сигнали не узгоджені, блок може записати помилки кореляції, погіршити запуск, обмежити потужність або перейти у резервний режим.

Порушення синхронізації може бути через:

несправний датчик розподільного валу;
несправний датчик колінчастого валу;
розтяг ланцюга ГРМ;
перескок ременя ГРМ;
неправильно встановлені фази після ремонту;
забруднений або заклинений фазорегулятор;
недостатній тиск оливи для системи фаз;
пошкоджений задавальний диск;
поганий контакт у роз'ємі;
помилку блока керування.

Основні типи датчиків

На більшості сучасних двигунів датчик положення розподільного валу є датчиком Холла або іншим електронним імпульсним датчиком. На старіших або окремих конструкціях можуть траплятися інші типи. Метод перевірки залежить від конструкції.

Датчик Холла

Зазвичай має три контакти: живлення, масу і сигнальний провід. Формує цифровий імпульсний сигнал. Для перевірки потрібні не тільки живлення і маса, а й оцінка перемикання сигналу під час обертання двигуна.

потребує живлення;
формує прямокутний сигнал;
чутливий до якості маси;
може відмовляти після нагрівання;
потребує перевірки сигналу, а не лише опору;
часто краще перевіряється осцилографом.

Індуктивний або магнітний датчик

На окремих конструкціях датчик може формувати змінний сигнал під час проходження зубців або міток. Такий датчик чутливий до зазору, швидкості обертання, металевої стружки і стану задавального диска.

може мати два контакти;
сигнал залежить від швидкості обертання;
чутливий до зазору;
може давати слабкий сигнал при повільному запуску;
потребує перевірки форми сигналу;
не завжди має окреме живлення.

Де встановлений датчик

Датчик розподільного валу зазвичай встановлений у зоні головки блока циліндрів або кришки ГРМ. Він має бути розташований так, щоб зчитувати положення розподільного валу, задавального диска або спеціальної мітки.

Типові місця встановлення:

на головці блока циліндрів;
біля передньої кришки ГРМ;
поруч із шестернею або зірочкою розподільного валу;
у кришці клапанного механізму;
біля фазорегулятора;
на впускному або випускному розподільному валу;
по одному датчику на кожен вал у двигунах із кількома валами;
у зоні, де можливі олива, нагрівання, вібрація і пошкодження роз'єму.

Через розташування датчик часто страждає від оливи у роз'ємі, температури, пошкодження фіксатора, затверділої ізоляції проводки або помилок після ремонту кришки клапанів, ГРМ, фазорегуляторів чи прокладок.

На що впливає сигнал датчика

Датчик положення розподільного валу не завжди повністю блокує запуск, але його неправильний сигнал може суттєво впливати на запуск, тягу, витрату пального, стабільність холостого ходу і роботу фазорегуляторів.

швидкість і якість запуску двигуна;
послідовне упорскування пального;
синхронізацію із датчиком колінчастого валу;
роботу системи зміни фаз газорозподілу;
стабільність холостого ходу;
тягу на низьких і середніх обертах;
витрату пального;
аварійний режим;
діагностику помилок кореляції валів;
повернення помилок після ремонту ГРМ.

Симптоми несправності

Несправність датчика положення розподільного валу може проявлятися не так різко, як несправність датчика колінчастого валу. Часто двигун запускається, але робить це довше, працює мляво, втрачає тягу, нерівно тримає холостий хід або переходить у резервну стратегію.

двигун довго запускається;
двигун не запускається на частині систем;
поганий запуск на гарячу;
двигун глохне після прогрівання;
нестабільний холостий хід;
плаваючі оберти;
втрата тяги;
млява реакція на газ;
аварійний режим;
підвищена витрата пального;
помилки фаз ГРМ;
помилки кореляції колінчастого і розподільного валів;
Check Engine;
періодична відмова після нагрівання;
повторення симптома після ремонту ГРМ.

Якщо двигун довго запускається, але після запуску працює відносно нормально, датчик розподільного валу є одним із можливих напрямів перевірки. Але такий симптом також можуть створювати паливний тиск, датчик колінчастого валу, акумулятор, стартер, форсунки, свічки або проводка.

Типові коди помилок

Коди потрібно трактувати за документацією конкретного автомобіля. Для датчика положення розподільного валу часто зустрічаються такі групи:

P0340 - несправність ланцюга датчика положення розподільного валу;
P0341 - діапазон або продуктивність сигналу;
P0342 - низький рівень сигналу;
P0343 - високий рівень сигналу;
P0344 - переривчастий сигнал;
P0010-P0014 - можливі коди керування фазами на частині систем;
P0016-P0019 - можливі помилки кореляції колінчастого і розподільного валів;
виробничі коди синхронізації, фаз, датчика впускного або випускного розподільного валу.

Код P0340 або P0341 не означає автоматично, що датчик несправний. Причиною може бути ланцюг живлення, маса, сигнальний провід, роз'єм, механічне зміщення фаз, фазорегулятор, клапан керування фазами, тиск оливи, датчик колінчастого валу або задавальна мітка.

Причини помилок по датчику

Електричні причини

обрив сигнального проводу;
коротке замикання на масу;
коротке замикання на плюс;
нестабільне живлення датчика;
погана маса;
окислений роз'єм;
олива у роз'ємі;
розтиснута або втоплена клема;
перелом жгута біля головки блока;
пошкодження ізоляції від температури;
помилка після ремонту ГРМ або кришки клапанів;
некоректний сигнал після встановлення неякісного датчика.

Механічні і фазові причини

розтяг ланцюга ГРМ;
перескок ременя ГРМ;
неправильно виставлені фази;
забруднення фазорегулятора;
несправний клапан керування фазами;
низький або нестабільний тиск оливи;
пошкоджена задавальна мітка;
деформований задавальний диск;
неправильний зазор датчика;
датчик встановлений не до кінця;
невідповідний датчик за довжиною або типом;
механічний знос елементів ГРМ.

Режимні причини

датчик відмовляє тільки після нагрівання;
сигнал зникає при вібрації;
помилка з'являється тільки на певних обертах;
код повертається після контрольної поїздки;
симптом проявляється після стояння у заторі;
після охолодження двигун запускається краще.

Як перевіряють датчик

Перевірка датчика положення розподільного валу починається зі сканера, умов появи помилки і порівняння сигналів. Демонтаж датчика без попередньої перевірки часто не дає відповіді, бо проблема може бути у проводці, фазах або синхронізації.

Зчитати всі коди без стирання.
Зберегти стоп-кадри.
Визначити, який саме вал має помилку: впускний, випускний, банк 1 або банк 2.
Перевірити поточні параметри положення розподільного валу.
Порівняти задане і фактичне положення, якщо двигун має фазорегулятори.
Перевірити синхронізацію колінчастого і розподільного валів.
Оглянути роз'єм датчика.
Перевірити живлення, масу і сигнальний провід.
Перевірити сигнал під час запуску і роботи двигуна.
Перевірити, чи не зникає сигнал після прогрівання.
Оглянути проводку біля гарячих деталей.
Перевірити посадку датчика і зазор.
Оцінити стан ГРМ при кодах кореляції.
За потреби перевірити осцилограму датчика розподільного і колінчастого валів разом.
Після ремонту виконати контроль запуску, прогрівання і поїздку.

Перевірка осцилографом

Осцилограф дозволяє побачити не просто наявність сигналу, а його форму, стабільність, рівні напруги і взаємне положення відносно сигналу датчика колінчастого валу. Це особливо важливо при переривчастих помилках, теплових відмовах і кодах кореляції.

Осцилографом перевіряють:

чи є сигнал під час прокручування стартером;
чи є сигнал на холостому ходу;
чи стабільна амплітуда;
чи правильна форма імпульсу;
чи не зникає сигнал після нагрівання;
чи немає переривання при русі жгута;
чи збігається сигнал із очікуваною фазою;
чи не зміщена кореляція з датчиком колінчастого валу;
чи немає ознак пошкодженої задавальної мітки;
чи змінюється сигнал при команді фазорегулятора.

При кодах P0016-P0019 проста заміна датчика часто не вирішує проблему. Потрібно бачити взаємне положення сигналів колінчастого і розподільного валів та перевіряти механічні фази.

Фази ГРМ, фазорегулятор і механічні фактори

Датчик розподільного валу часто першим «повідомляє» про проблему, яка насправді знаходиться у ГРМ або фазорегуляторі. Якщо блок бачить, що положення розподільного валу не відповідає положенню колінчастого валу або команді фазорегулятора, він може записати код по синхронізації.

Перевіряють:

стан ременя ГРМ;
стан ланцюга ГРМ;
натягувач і заспокійник ланцюга;
чи немає перескоку на зуб;
чи правильно виставлені мітки;
чи не розтягнутий ланцюг;
роботу фазорегулятора;
клапан керування фазами;
тиск і якість моторної оливи;
чи не забруднені масляні канали;
стан задавального диска;
чи не змістилася мітка після ремонту.

Якщо помилка з'явилася після заміни ременя, ланцюга, фазорегулятора або ремонту головки блока, спочатку потрібно перевірити механічну установку фаз, а не міняти датчик за першим кодом.

Роз'єм, проводка і живлення

Датчик розподільного валу часто встановлений у зоні головки блока, де є температура, олива, вібрація і ризик пошкодження під час ремонту. Тому електрична причина може давати ті самі симптоми, що й несправний датчик.

Ознаки проблеми з проводкою:

помилка переривчаста;
код повертається після дощу або мийки;
двигун реагує на рух жгута;
у роз'ємі є олива або волога;
фіксатор роз'єму зламаний;
клема розтиснута або втоплена;
ізоляція тверда або потріскана;
жгут торкається гарячих деталей;
є нестабільна маса;
зникає живлення датчика;
сигнал стрибає у сканері;
одночасно є коди інших датчиків.

У таких випадках потрібні очищення роз'ємів датчиків, ремонт проводки датчиків двигуна, перевірка маси, живлення, сигнального проводу і, за потреби, заміна ремкомплекту проводки датчика розподільного валу.

Як правильно підбирати датчик

Датчик положення розподільного валу потрібно підбирати за конкретним двигуном. Візуально схожі датчики можуть мати різний тип сигналу, довжину, роз'єм, посадку або призначення для впускного чи випускного вала.

Важливі параметри підбору:

VIN-код автомобіля;
код двигуна;
рік випуску;
кількість розподільних валів;
впускний або випускний вал;
банк двигуна;
тип датчика;
кількість контактів;
форма роз'єму;
довжина корпусу;
посадкова глибина;
наявність ущільнювального кільця;
OEM-номер;
сумісність із задавальним диском і блоком керування.

Невідповідний датчик може фізично встановитися, але давати неправильний сигнал, створювати помилки P0340-P0344, поганий запуск або коди кореляції.

Типові помилки

міняти датчик без перевірки живлення, маси і сигналу;
не зберегти стоп-кадри перед стиранням помилок;
плутати датчик розподільного валу з датчиком колінчастого валу;
не визначити, який саме вал або банк має помилку;
ігнорувати розтяг ланцюга ГРМ;
не перевірити мітки після ремонту ГРМ;
не перевірити фазорегулятор і клапан керування фазами;
не перевірити тиск і якість моторної оливи при помилках фаз;
перевіряти датчик Холла тільки мультиметром на опір;
не дивитися осцилограму при переривчастій помилці;
не оглянути роз'єм на оливу і корозію;
не перевірити жгут після ремонту кришки клапанів;
встановити датчик іншої довжини або з іншим роз'ємом;
не виконати контроль гарячого запуску після ремонту;
не перевірити кореляцію з датчиком колінчастого валу.

Товарні групи TESMA

Нижче використані товарні посилання TESMA з перевіреного довідника. Датчик положення розподільного валу пов'язаний із системою керування двигуном, ГРМ, фазами, запуском, проводкою, живленням, запалюванням і паливною системою.

Датчики і система керування двигуном

ГРМ, фази і механічна частина

Запуск, паливо, запалювання і електрика

Часті питання

Чи запуститься двигун без датчика розподільного валу?

Це залежить від системи керування. На частині двигунів запуск можливий у резервному режимі, але він може бути довшим, із гіршою тягою або помилкою Check Engine. На інших системах запуск може бути ускладнений або неможливий.

Чи означає P0340 несправний датчик?

Не завжди. P0340 може бути через сам датчик, роз'єм, проводку, живлення, масу, задавальну мітку, неправильні фази ГРМ, фазорегулятор, клапан керування фазами або помилку синхронізації з датчиком колінчастого валу.

Чим датчик розподільного валу відрізняється від датчика колінчастого валу?

Датчик колінчастого валу дає базовий сигнал обертів і положення колінвала. Датчик розподільного валу уточнює фазу роботи циліндрів і допомагає контролювати синхронізацію, упорскування та роботу фазорегуляторів.

Чому двигун довго запускається при несправності датчика?

Блоку керування складніше визначити фазу циліндрів. У деяких системах він переходить у резервний алгоритм і потребує більше часу для запуску.

Чому новий датчик не прибрав помилку?

Можливі причини: невідповідний датчик, пошкоджена проводка, олива у роз'ємі, неправильний зазор, розтяг ланцюга ГРМ, перескок ременя, проблема фазорегулятора, тиск оливи або помилка датчика колінчастого валу.

Чи можна перевірити датчик мультиметром?

Частково. Мультиметр може допомогти перевірити живлення, масу і деякі базові параметри. Але форму сигналу, переривчасті збої, кореляцію з колінвалом і теплові відмови краще перевіряти осцилографом.

Чи може розтяг ланцюга ГРМ давати помилку по датчику?

Так. Якщо положення розподільного валу відносно колінчастого зміщене, блок може записувати помилки кореляції або фаз. У такому разі заміна датчика без перевірки ГРМ не вирішує причину.

Чи треба адаптувати датчик після заміни?

На частині автомобілів після заміни датчика або ремонту ГРМ може знадобитися скидання адаптацій, навчання або процедура перевірки синхронізації. Це залежить від конкретної системи.

Чи можна їздити з помилкою датчика розподільного валу?

Небажано відкладати перевірку. Автомобіль може їхати, але з гіршим запуском, більшою витратою, аварійним режимом або ризиком зупинки. Якщо є помилки фаз ГРМ, проблему потрібно перевіряти швидше.

Що найперше перевірити?

Найперше перевіряють коди, стоп-кадри, який вал або банк має помилку, живлення, масу, сигнал датчика, роз'єм, проводку, синхронізацію з датчиком колінчастого валу і стан ГРМ.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Датчик положення розподільного валу є важливим елементом системи керування двигуном. Він допомагає блоку керування визначати фазу роботи циліндрів, керувати упорскуванням, контролювати синхронізацію з колінчастим валом і оцінювати роботу системи зміни фаз газорозподілу.

Несправність датчика може проявлятися довгим запуском, поганим запуском на гарячу, нестабільним холостим ходом, втратою тяги, аварійним режимом, Check Engine і кодами P0340-P0344 або P0016-P0019. Але перед заміною потрібно перевірити живлення, масу, сигнал, роз'єм, проводку, тепловий режим, задавальну мітку, стан ГРМ, фазорегулятор і синхронізацію з датчиком колінчастого валу. Лише після цього заміна датчика або ремонт проводки буде обґрунтованим.