Автомобіль / Силова установка / Двигун внутрішнього згоряння / Система керування двигуном / Несправності - Система керування двигуном / Несправність датчика положення колінчастого вала

Несправність датчика положення колінчастого вала

Несправність датчика положення колінчастого вала - стан, за якого ECU не отримує правильну інформацію про швидкість обертання та кутове положення колінчастого вала або отримує нестабільний, спотворений чи неправдоподібний сигнал. Поширене англійське позначення - Crankshaft Position Sensor Fault, скорочення датчика - CKP. Канонічна товарна назва TESMA - Crankshaft Sensor.

CKP є одним із базових сигналів системи керування двигуном. За ним ECU визначає швидкість обертання колінчастого вала та положення задавального диска, а далі синхронізує впорскування, запалювання та інші процеси відповідно до конструкції двигуна.

Якщо ECU перестав бачити колінчастий вал, проблема не обов'язково знаходиться всередині самого датчика. Такий самий результат можуть створити проводка, роз'єм, неправильний зазор, пошкоджений задавальний диск або механічна проблема синхронізації.

Що саме визначає CKP

Датчик використовується для визначення:

частоти обертання колінчастого вала;
кутового положення вала;
проходження контрольних зубців або пропуску зубців;
опорного положення для синхронізації ECU;
прискорення та уповільнення колінчастого вала в окремих діагностичних алгоритмах.

Задавальний диск

Датчик працює не сам по собі. Навпроти його чутливої частини проходить спеціальний ротор, зубчасте колесо або інша задавальна мішень.

Залежно від конструкції вона може бути:

на колінчастому валу;
на шківі;
на маховику;
на приводному диску автоматичної коробки;
всередині двигуна.

На роторі можуть бути спеціальні пропуски зубців або інші контрольні ділянки, за якими ECU визначає опорне положення.

Датчик і задавальне колесо - одна вимірювальна система

Навіть абсолютно справний CKP може формувати неправильну осцилограму, якщо:

зубець пошкоджений;
ротор деформований;
задавальне колесо змістилося;
між датчиком і ротором неправильний зазор;
ротор має надмірне биття;
на магнітній зоні накопичився металевий бруд.

Новий датчик не випрямляє пошкоджений задавальний диск.

Де знаходиться датчик

Залежно від двигуна CKP може бути встановлений:

у нижній частині блока циліндрів;
біля шківа колінчастого вала;
біля маховика;
біля стику двигуна і коробки передач;
в іншій точці навпроти задавального ротора.

Тому доступ до датчика на різних автомобілях може бути як простим, так і складним.

CKP і датчик розподільного вала - не одне

CKP визначає положення та швидкість колінчастого вала.

Датчик розподільного вала допомагає ECU визначити фазу робочого циклу і конкретний циліндр.

Обидва сигнали часто аналізуються разом, тому несправність датчика положення розподільного вала або механічне зміщення фаз можуть створювати помилки синхронізації, схожі на проблему CKP.

Основні типи датчиків

Індуктивний датчик

Індуктивний CKP формує змінний електричний сигнал при проходженні зубців металевого ротора.

Для такого датчика важливі:

швидкість обертання;
зазор;
стан зубців;
магнітна зона;
стан обмотки;
екранування проводки.

Амплітуда сигналу може змінюватися зі швидкістю обертання, тому вимір тільки при нерухомому двигуні не показує його реальної роботи.

Датчик Hall або інший напівпровідниковий датчик

Такий CKP має електронну частину і потребує відповідного живлення згідно зі схемою автомобіля.

На виході формується цифровий сигнал, який змінюється при проходженні елементів задавального ротора.

Індуктивний і Hall-датчик не потрібно вважати взаємозамінними тільки через однаковий корпус.

Не кожен триконтактний датчик однаковий

Кількість контактів не дає достатньої інформації для діагностики.

Потрібно знати:

тип CKP;
схему живлення;
масу;
тип виходу;
екранування;
схему підключення до ECU.

Основні причини несправності

внутрішній обрив датчика;
внутрішнє коротке замикання;
старіння електроніки;
перегрів;
пошкодження корпусу;
вода в датчику або роз'ємі;
олива в роз'ємі;
корозія контактів;
пошкодження проводки;
перетирання джгута;
неправильний зазор;
металеві частинки на чутливій поверхні;
пошкоджений задавальний диск;
неправильна установка;
невідповідний датчик.

Тепловий відказ CKP

Один із характерних сценаріїв - датчик працює на холодному двигуні, але після нагрівання сигнал періодично зникає.

Автомобіль може:

нормально запуститися холодним;
проїхати певний час;
раптово заглухнути;
не запускатися гарячим;
знову запуститися після охолодження.

Але такий сценарій не є доказом CKP. Аналогічно можуть поводитися проводка, реле, ECU, паливний насос або інші компоненти.

Основні симптоми

стартер обертає двигун, але запуску немає;
двигун запускається не кожного разу;
двигун раптово глохне;
глухнення після прогрівання;
довгий запуск;
періодичні ривки;
пропуски роботи двигуна;
втрата потужності;
Check Engine;
аварійний режим;
нестабільний або відсутній параметр RPM у діагностичних даних.

Чи може двигун не запускатися через CKP

Так. На багатьох системах без достовірної інформації про обертання та положення колінчастого вала ECU не може правильно синхронізувати впорскування і запалювання.

Але симптом «стартер крутить, двигун не запускається» також може бути спричинений:

відсутністю пального;
низьким тиском пального;
іммобілайзером;
відсутністю живлення ECU;
системою запалювання;
механічною відсутністю компресії;
порушенням фаз ГРМ.

Двигун заглух під час руху

Якщо CKP перестає формувати критично важливий сигнал під час роботи, двигун на багатьох системах може зупинитися.

При діагностиці важливо визначити:

чи зник RPM у Live Data;
чи ECU залишився на зв'язку;
чи збереглося живлення блока;
які DTC записалися;
чи проблема залежить від температури;
чи повертається сигнал після охолодження.

RPM при прокручуванні стартером

Параметр обертів є одним із найкорисніших початкових орієнтирів.

Якщо стартер реально обертає колінчастий вал, але сканер постійно показує відсутність RPM, напрямок перевірки включає:

CKP;
його проводку;
живлення датчика, якщо воно потрібне;
зазор;
задавальний диск;
вхідний канал ECU.

Нульовий RPM - це сильна підказка, але не готовий вирок датчику.

Чому RPM на сканері не є абсолютним доказом

На результат можуть впливати:

частота оновлення PID;
протокол сканера;
особливості конкретного ECU;
тимчасовий зрив зв'язку;
спосіб формування діагностичного параметра.

Якщо є сумнів, перевіряють сам електричний сигнал.

Типові коди P0335-P0339

Для кола CKP у багатьох OBD-II системах використовуються:

P0335 - несправність кола датчика положення колінчастого вала;
P0336 - діапазон або продуктивність сигналу;
P0337 - низький рівень сигналу;
P0338 - високий рівень сигналу;
P0339 - періодична несправність кола.

Точний текст, умови встановлення і номер каналу залежать від конкретного автомобіля.

P0335 не означає автоматичну заміну датчика

Причиною можуть бути:

сам CKP;
обрив;
коротке замикання;
роз'єм;
живлення;
маса;
неправильний зазор;
задавальний диск;
вхід ECU.

P0336 - особливо важливий код

При Range/Performance ECU може бачити сигнал, але вважати його неправдоподібним.

Тоді потрібно перевіряти не тільки датчик, а й:

форму сигналу;
кількість і рівномірність імпульсів;
задавальний диск;
пропущені або пошкоджені зубці;
зазор;
биття ротора;
кореляцію CKP і CMP.

P0337 і P0338

Низький або високий рівень сигналу потрібно трактувати відповідно до типу датчика та його електричної схеми.

Не можна переносити логіку Hall-датчика на індуктивний CKP або навпаки.

P0339 - періодична несправність

Найцінніша інформація - умови появи:

температура;
оберти;
вібрація;
навантаження;
нерівна дорога;
рух двигуна на опорах;
вологість.

Коди кореляції CKP/CMP

Коди взаємного положення колінчастого і розподільного валів, наприклад із групи кореляції валів, не потрібно автоматично трактувати як несправний CKP.

Причинами можуть бути:

розтягнутий ланцюг ГРМ;
перескок ременя або ланцюга;
неправильне встановлення фаз;
несправний фазорегулятор;
несправний клапан VVT;
проблема CMP;
зміщений задавальний ротор;
проблема CKP.

CKP і механічні фази ГРМ

Якщо електричний сигнал датчика є, але його положення відносно CMP неправильне, потрібна перевірка механічної синхронізації.

Осцилограф може показати, що датчики працюють, але двигун механічно стоїть «не у фазі».

Перший етап діагностики

Зафіксувати симптом.
Уточнити, холодний чи гарячий двигун.
Зчитати DTC.
Зберегти Freeze Frame.
Перевірити RPM при прокручуванні.
Переглянути пов'язані коди CKP, CMP та синхронізації.
Оглянути роз'єм і доступну проводку.
Перевірити фізичне кріплення датчика.
Після цього переходити до електричних вимірювань.

Детальніше про роботу з кодами - Зчитування кодів OBD-II.

Freeze Frame

При періодичному CKP-коді корисно зберегти:

оберти;
температуру двигуна;
швидкість автомобіля;
навантаження;
напругу живлення, якщо доступна;
інші пов'язані параметри.

Це допомагає зрозуміти, чи проблема виникає при запуску, на холостому ходу, під навантаженням або тільки після прогрівання.

Перевірка роз'єму

Оглядають:

воду;
оливу;
корозію;
зелені окисли;
розширені клеми;
контакт, що відійшов назад;
зламаний фіксатор;
пошкоджене ущільнення.

Суміжна процедура - Очищення роз'ємів датчиків.

Перевірка проводки

Особливу увагу приділяють ділянкам:

біля випускної системи;
біля стартера;
біля коробки передач;
біля кронштейнів;
у місцях контакту з блоком двигуна;
де джгут рухається разом із силовим агрегатом.

Пошкодження проводки датчика може повністю імітувати внутрішню несправність CKP.

Проводка може відмовляти тільки при русі двигуна

Під час:

запуску;
різкого газу;
перемикання передач;
руху по нерівностях

двигун зміщується на опорах. Пошкоджений джгут може натягуватися саме в цей момент.

Wiggle test

При спостереженні за сигналом або Live Data можна обережно змінювати положення доступної ділянки джгута.

Різкий зрив сигналу в певній зоні допомагає локалізувати дефект.

Не потрібно смикати проводку силою.

Перевірка індуктивного CKP

Для індуктивного датчика оцінюють:

цілісність обмотки відповідно до OEM-методики;
відсутність короткого замикання;
форму сигналу під час прокручування;
амплітуду в заданих умовах;
рівномірність імпульсів;
зазор;
стан ротора.

Універсального опору для всіх індуктивних CKP немає.

Чому перевірка лише омметром слабка

Датчик може мати нормальний статичний опір, але:

втрачати сигнал після нагрівання;
мати слабку амплітуду через зазор;
мати проблему із задавальним диском;
зриватися при вібрації.

Тому потрібна динамічна перевірка.

Перевірка Hall-датчика

Для напівпровідникового CKP за схемою перевіряють:

живлення;
масу;
сигнальну лінію;
перемикання виходу при обертанні;
форму цифрового сигналу;
стабільність під час нагрівання.

Не потрібно подавати випадкові 12 В на контакти датчика.

Немає живлення на CKP

Якщо конструкція потребує зовнішнього живлення, причиною його відсутності можуть бути:

обрив проводки;
коротке замикання;
проблема запобіжника або живлення системи;
поганий контакт;
несправність ECU.

Сам датчик у такій ситуації ще не підтверджений як несправний.

Осцилограф - основний інструмент для складної несправності CKP

Перевірка сигналу датчика осцилографом дозволяє побачити те, що не видно мультиметром.

На осцилограмі оцінюють:

наявність імпульсів;
форму;
амплітуду;
рівномірність;
пропуски;
перешкоди;
реакцію на нагрівання;
положення контрольної ділянки ротора.

CKP і CMP на двох каналах осцилографа

Одночасний запис сигналів колінчастого та розподільного валів допомагає:

перевірити синхронізацію;
виявити зміщення фаз;
побачити періодичний зрив одного датчика;
порівняти осцилограму з відомим еталоном цього двигуна.

Чому еталонна осцилограма важливіша за випадкову картинку

Кількість зубців, контрольні пропуски та взаємне положення CKP/CMP залежать від двигуна.

Осцилограма іншої моделі може виглядати зовсім інакше і не є універсальним еталоном.

Повітряний зазор

Відстань між чутливою поверхнею CKP та задавальним ротором впливає на якість сигналу.

Проблему можуть створити:

неправильна посадка датчика;
бруд під фланцем;
неправильне ущільнювальне кільце;
неправильна шайба або shim;
деформований кронштейн;
биття ротора;
невідповідна деталь.

Універсального зазору немає - використовують вимогу виробника.

Металевий бруд на датчику

На магнітній поверхні можуть накопичуватися дрібні феромагнітні частинки.

Їх наявність потребує не тільки очищення, а й відповіді на питання, звідки вони з'явилися і чи немає механічного зношення поблизу.

Пошкодження задавального диска

Перевіряють:

зубці;
пропущені зубці, передбачені конструкцією;
непередбачені пошкодження;
тріщини;
деформацію;
биття;
зміщення відносно вала.

Після ремонту ГРМ з'явилася помилка CKP

У такій ситуації особливо важливо перевірити:

механічні фази;
правильність встановлення задавальних елементів;
CKP/CMP correlation;
роз'єми, які від'єднувалися;
джгути, які могли бути затиснуті.

Після ремонту коробки передач двигун не запускається

Якщо CKP знаходиться біля маховика або стику двигуна і коробки, потрібно враховувати можливість:

непідключеного роз'єму;
затиснутого джгута;
пошкодженого датчика;
неправильного зазору;
пошкодження задавального елемента.

Чи можна перевірити датчик нагріванням

При підозрі на тепловий дефект найкраще спостерігати реальну поведінку сигналу під час природного прогрівання двигуна.

Штучне нагрівання має виконуватися контрольовано і без пошкодження пластикового корпуса, проводки та сусідніх деталей.

Чи є у CKP регламент заміни

Для більшості застосувань це не типова періодична сервісна деталь з універсальним інтервалом.

Його замінюють при підтвердженій несправності або пошкодженні відповідно до вимог конкретного автомобіля.

Коли заміна CKP обґрунтована

немає сигналу при справних зовнішніх колах;
підтверджений внутрішній обрив;
підтверджене внутрішнє коротке замикання;
сигнал зникає після нагрівання при стабільній проводці;
осцилограма дефектна при справному задавальному диску і правильному зазорі;
чутлива поверхня фізично пошкоджена;
корпус тріснув;
датчик механічно пошкоджений ротором.

Коли новий датчик не допоможе

обірвана проводка;
поганий контакт роз'єму;
немає живлення;
пошкоджений задавальний диск;
неправильний зазор;
зміщені фази ГРМ;
несправний CMP;
пошкоджений вхід ECU;
встановлений неправильний датчик.

Заміна датчика

Загальний алгоритм:

Підтвердити несправність.
Підібрати CKP за VIN, кодом двигуна та OEM-номером.
Вимкнути запалювання.
Забезпечити безпечний доступ.
Очистити зону навколо датчика.
Від'єднати роз'єм без пошкодження фіксатора.
Зняти кріплення.
Обережно вийняти датчик.
Оглянути його чутливу поверхню.
Оглянути доступну частину задавального ротора.
Перевірити посадочне місце.
Перевірити O-ring або інше ущільнення.
Встановити новий датчик правильної конструкції.
Дотриматися передбаченого зазору або способу посадки.
Затягнути кріплення за OEM-вимогою.
Підключити проводку.
Запустити двигун.
Перевірити RPM і сигнал.
Виконати необхідну процедуру навчання або синхронізації, якщо вона передбачена.
Повторно зчитати DTC.

Для ремонту в Генеральній карті TESMA передбачена окрема сторінка Заміна датчика положення колінчастого вала.

Ущільнення датчика

На конструкціях з O-ring перевіряють:

правильний розмір;
відсутність тріщин;
відсутність перекручування;
правильну посадку;
відсутність стороннього бруду під фланцем.

Неправильне ущільнення може змінити посадку і фактичний зазор.

Після заміни двигун усе одно не запускається

Перевіряють:

чи з'явився CKP-сигнал;
RPM при прокручуванні;
CMP;
синхронізацію CKP/CMP;
живлення ECU;
паливну систему;
запалювання;
іммобілайзер;
компресію;
фази ГРМ.

Після заміни повернувся P0336

Особливо уважно перевіряють:

правильність номера нового датчика;
зазор;
задавальний диск;
биття;
проводку;
кореляцію валів.

Чи потрібне навчання після заміни

На частині автомобілів може бути передбачена процедура relearn або інше навчання, пов'язане з положенням колінчастого вала чи діагностикою пропусків.

На інших автомобілях спеціальна процедура не потрібна.

Не потрібно застосовувати універсальний relearn від іншої марки.

Підбір Crankshaft Sensor

При підборі перевіряють:

VIN;
код двигуна;
дату виробництва;
OEM-номер;
тип датчика;
кількість контактів;
розпіновку;
тип роз'єму;
довжину проводу, якщо він інтегрований;
форму корпуса;
глибину посадки;
кріплення;
ущільнення;
сумісність із задавальним ротором.

Однаковий корпус не означає однаковий датчик

Зовні схожі CKP можуть відрізнятися:

індуктивним або напівпровідниковим принципом;
електричною характеристикою;
полярністю;
розпіновкою;
довжиною чутливої частини;
необхідним зазором;
формою вихідного сигналу.

Що не потрібно робити

не міняти CKP тільки за P0335;
не стирати Freeze Frame до аналізу;
не вважати нульовий RPM абсолютним доказом поломки датчика;
не перевіряти індуктивний і Hall-датчик однаково;
не подавати 12 В на невідомі контакти;
не користуватися універсальним опором датчика;
не користуватися універсальним зазором;
не ігнорувати задавальний диск;
не ігнорувати металевий бруд на чутливій зоні;
не ігнорувати тепловий відказ;
не міняти CKP при очевидно пошкодженій проводці;
не вважати кореляційний код автоматично несправністю датчика;
не ігнорувати фази ГРМ;
не підбирати CKP тільки за формою;
не встановлювати датчик із неправильним ущільненням;
не завершувати ремонт без перевірки сигналу та запуску.

Практичні випадки

Двигун глох після прогрівання і запускався через 20 хвилин

Під час холодної перевірки CKP працював нормально. Після прогрівання осцилограма починала періодично зникати, тоді як живлення і проводка залишалися стабільними. Після охолодження сигнал повертався. Так був підтверджений внутрішній тепловий дефект датчика.

P0335 залишився після нового CKP

Перевірка проводки виявила перелом жили біля кронштейна коробки передач. Новий датчик не міг усунути обрив сигнального кола.

P0336 після ремонту двигуна

CKP і CMP формували стабільні сигнали, але їх взаємне положення на двоканальній осцилограмі не відповідало еталону. Перевірка виявила неправильне встановлення механічних фаз ГРМ.

Стартер крутив, але сканер показував 0 RPM

Живлення напівпровідникового датчика було відсутнє через пошкоджений провід. Після відновлення кола RPM з'явився і двигун запустився. CKP виявився справним.

Новий датчик торкався задавального диска

За номером була встановлена невідповідна модифікація з іншою геометрією посадки. На чутливій поверхні з'явилися механічні сліди. Правильний підбір за VIN усунув проблему.

Типові помилки діагностики

заміна датчика без осцилограми при періодичній несправності;
не перевіряти RPM під час фактичного no-start;
діагностувати автомобіль тільки після того, як він охолов і знову запустився;
не перевіряти роз'єм;
не рухати джгут при періодичному дефекті;
не оглядати задавальний диск;
не перевіряти CKP/CMP correlation;
робити висновок про CKP за одним опором;
не враховувати тип датчика;
ігнорувати неправильний зазор;
міняти ECU до перевірки зовнішніх кіл;
встановлювати невідповідний аналог;
не виконувати контроль після заміни.

Товарні групи TESMA

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще прочитати по цій темі

Часті питання

Що таке CKP?

Crankshaft Position Sensor - датчик, за сигналом якого ECU визначає швидкість обертання та положення колінчастого вала.

Датчик колінвала і CKP - одне?

Так.

Яка канонічна англійська назва TESMA?

Crankshaft Sensor.

Для чого потрібний CKP?

Для синхронізації роботи системи керування двигуном за положенням і швидкістю колінчастого вала.

Чи може двигун не запускатися через CKP?

Так, на багатьох системах втрата цього сигналу робить нормальний запуск неможливим.

Чи може двигун заглухнути під час руху?

Так, якщо критичний CKP-сигнал зникає під час роботи.

Чому несправність часто проявляється на гарячу?

Внутрішній електричний дефект або контакт може змінюватися після нагрівання.

Якщо після охолодження автомобіль запускається, CKP точно несправний?

Ні. Потрібно зафіксувати сигнал саме в момент відмови.

Що означає 0 RPM при запуску?

Це важливий напрямок перевірки CKP та його кола, але не остаточний діагноз.

Які коди найчастіше пов'язані з CKP?

У багатьох системах використовується група P0335-P0339.

P0335 означає заміну датчика?

Ні.

Що означає P0336?

ECU бачить проблему діапазону або правдоподібності CKP-сигналу. Причиною може бути не тільки датчик.

P0339 що означає?

Періодичну проблему сигналу або його електричного кола відповідно до логіки конкретної системи.

Що таке задавальний диск?

Ротор або зубчастий елемент, рух якого зчитує CKP.

Пошкоджений зубець може створити помилку?

Так.

Чи впливає зазор?

Так. Неправильна відстань між датчиком і ротором може погіршувати сигнал.

Є універсальний зазор?

Ні.

Чи можна перевірити CKP мультиметром?

Частково, але для багатьох несправностей цього недостатньо.

Навіщо осцилограф?

Він показує форму сигналу, пропуски, перешкоди та періодичні зриви.

Чи потрібно перевіряти сигнал CKP і CMP одночасно?

При помилках синхронізації це дуже корисно.

CKP і CMP взаємозамінні?

Ні.

Код кореляції валів означає несправний CKP?

Не обов'язково. Потрібно перевіряти механічні фази ГРМ та обидва сигнали.

Чи може розтягнутий ланцюг створити CKP/CMP помилку?

Так, через зміну взаємного положення валів.

Чи може датчик забруднитися металевими частинками?

На магнітних конструкціях це можливо.

Чи потрібно просто очистити його?

Потрібно також оцінити причину появи металевого бруду та стан самого датчика.

Індуктивний CKP потребує живлення?

Типовий пасивний індуктивний датчик сам формує сигнал при обертанні, але точну схему завжди перевіряють за конкретним автомобілем.

Hall-датчик потребує живлення?

Такі датчики мають електронну частину та зовнішнє живлення відповідно до схеми.

Чи можна подавати 12 В на датчик для перевірки?

Не можна подавати випадкову напругу без точної електросхеми.

Є універсальний опір CKP?

Ні.

Чому справний датчик може не працювати після встановлення?

Через неправильний номер, зазор, посадку, розпіновку, задавальний ротор або проводку.

Коли CKP потрібно замінити?

Коли підтверджено, що сам датчик формує неправильний або відсутній сигнал при справних зовнішніх умовах.

Чи потрібне навчання після заміни?

На частині автомобілів так, на інших ні. Потрібно користуватися OEM-процедурою.

Як правильно підібрати CKP?

За VIN, кодом двигуна, OEM-номером, типом датчика, роз'ємом, геометрією посадки та сумісністю із задавальним ротором.

Висновок

Несправність датчика положення колінчастого вала здатна спричинити відсутність запуску, раптове глухнення, тепловий відказ, нестабільний RPM і коди P0335-P0339. Але ці симптоми не доводять внутрішню несправність CKP.

Датчик потрібно розглядати разом із його проводкою, роз'ємом, задавальним диском, зазором та сигналом датчика розподільного вала. При кореляційних кодах обов'язково враховують механічні фази ГРМ.

Найсильніший метод при складній або періодичній несправності - зафіксувати проблему в момент її появи та перевірити сигнал осцилографом. Це дозволяє побачити, чи зникає сам сигнал, чи датчик продовжує працювати, а причина знаходиться в іншій частині системи.

CKP потрібно міняти після підтвердження його дефекту. Якщо проблема в проводці, задавальному диску або фазах ГРМ, новий датчик лише додасть до несправності зайву витрату.