Двигатель внутреннего сгорания / Система управления двигателем / Датчик коленчатого вала

Датчик коленчатого вала

Датчик коленчатого вала - это один из ключевых датчиков системы управления двигателем. Он сообщает блоку управления, с какой скоростью вращается коленчатый вал и в каком положении он находится в конкретный момент. По этому сигналу блок управления рассчитывает обороты двигателя, момент впрыска топлива, момент зажигания, синхронизацию с распределительным валом и часть алгоритмов диагностики пропусков сгорания.

Образец правильного английского перевода: датчик коленчатого вала - Crankshaft Sensor; датчик положения коленчатого вала - Crankshaft Position Sensor; сигнал оборотов двигателя - Engine Speed Signal; синхронизация коленчатого и распределительного валов - Crankshaft And Camshaft Synchronization; задающий диск - Reluctor Wheel; зубчатый венец - Toothed Ring; зазор датчика - Sensor Air Gap; индуктивный датчик - Variable Reluctance Sensor; датчик Холла - Hall Effect Sensor; форма сигнала - Signal Waveform.

Эта страница относится к базовым страницам деталей системы управления двигателем и связана со страницами «Датчик положения распределительного вала», «Компьютерная диагностика двигателя», «Считывание кодов OBD-II», «Анализ текущих параметров двигателя», «Проверка сигнала датчика осциллографом», «Очистка разъемов датчиков» и «Ремонт проводки датчиков двигателя».

В каталоге TESMA для этой темы релевантны датчик коленвала, датчик распредвала, датчики управления двигателем, очистители электрических контактов, прочие провода, аккумулятор и стартер. Но сам факт ошибки по датчику коленчатого вала не означает, что датчик точно нужно менять. Причиной может быть разъем, проводка, зазор, задающий диск, стартер, просадка напряжения, синхронизация ГРМ или блок управления.

Главный принцип: без достоверного сигнала датчика коленчатого вала блок управления часто не может правильно определить обороты и положение двигателя. Во многих системах это означает отсутствие запуска, отсутствие искры или отсутствие команды на форсунки.

Не меняйте датчик только по коду P0335 без проверки сигнала.
Не путайте датчик коленчатого вала с датчиком распределительного вала.
Не игнорируйте просадку напряжения во время запуска.
Не проверяйте индуктивный датчик и датчик Холла одинаковым методом.
Не стирайте коды до сохранения стоп-кадров.
Не устанавливайте датчик другой длины или типа без проверки совместимости.

Содержание

Назначение датчика
Как работает датчик коленчатого вала
Основные типы датчиков
Где установлен датчик
На что влияет сигнал датчика
Симптомы неисправности
Типичные коды ошибок
Причины ошибок по датчику
Как проверяют датчик
Проверка осциллографом
Зазор, задающий диск и механические факторы
Разъем, проводка и питание
Как правильно подбирать датчик
Типичные ошибки
Товарные группы TESMA
Частые вопросы

Назначение датчика

Датчик коленчатого вала нужен для того, чтобы блок управления понимал, как вращается двигатель. Это базовая информация для запуска и работы двигателя. Если сигнал отсутствует или неправдоподобен, блок управления может не разрешить запуск, не подать команду на форсунки, не управлять зажиганием или перейти в защитную логику.

По сигналу датчика блок управления определяет:

частоту вращения двигателя;
положение коленчатого вала;
момент приближения поршней к верхней мертвой точке;
базовую синхронизацию впрыска топлива;
момент зажигания на бензиновом двигателе;
условия запуска;
стабильность вращения коленчатого вала;
признаки пропусков сгорания;
согласованность сигнала с датчиком распределительного вала;
часть защитных и аварийных стратегий.

Как работает датчик коленчатого вала

Датчик считывает прохождение зубьев, прорезей или магнитных меток на задающем диске, который вращается вместе с коленчатым валом. Когда зуб или метка проходит возле рабочей части датчика, формируется электрический сигнал. Блок управления анализирует частоту, форму и последовательность этого сигнала.

Во многих системах задающий диск имеет специальный пропуск зуба или другую метку. Она помогает блоку управления понять не только скорость вращения, но и ориентировочное положение коленчатого вала. Для точного определения фаз двигателя сигнал часто сравнивается с датчиком распределительного вала.

Основные типы датчиков

Метод проверки зависит от типа датчика. Одна из типичных ошибок - проверять все датчики коленчатого вала одинаково.

Индуктивный датчик

Обычно имеет два провода и формирует переменный сигнал самостоятельно во время вращения задающего диска. Напряжение сигнала зависит от скорости вращения, зазора, состояния зубьев и самого датчика.

часто имеет два контакта;
не требует отдельного питания;
сигнал растет со скоростью вращения;
чувствителен к зазору;
может плохо работать при слабом стартере;
проверяется сопротивлением, сигналом во время прокрутки и осциллограммой.

Датчик Холла

Обычно имеет три контакта: питание, массу и сигнальный провод. Формирует цифровой импульсный сигнал. Для проверки важно оценить питание, массу и переключение сигнала.

часто имеет три контакта;
требует питания;
формирует прямоугольный сигнал;
может показывать нормальное питание, но плохой сигнал;
чувствителен к проводке, массе и опорному питанию;
лучше всего проверяется сканером и осциллографом.

Магниторезистивные и комбинированные решения

На части современных двигателей применяют более сложные датчики и задающие диски. Они могут быть более чувствительны к типу детали, монтажному зазору, полярности, качеству сигнала и совместимости с блоком управления.

Где установлен датчик

Место установки зависит от конструкции двигателя. Датчик всегда должен видеть вращение коленчатого вала или детали, которая жестко связана с ним.

Типичные места установки:

возле шкива коленчатого вала;
в передней части блока двигателя;
возле маховика;
в зоне картера сцепления или коробки передач;
в блоке цилиндров напротив задающего диска;
рядом с зубчатым венцом;
в месте, где датчик подвергается нагреву, маслу, грязи или дорожной влаге.

Из-за расположения датчик может страдать от температуры, вибрации, загрязнения металлической стружкой, масла, повреждения проводки или неправильной установки после ремонта двигателя, сцепления, маховика или ГРМ.

На что влияет сигнал датчика

Сигнал датчика коленчатого вала является базовым для запуска и работы двигателя. Если блок управления не видит оборотов во время прокрутки стартером, он может не активировать часть исполнительных команд.

запуск двигателя;
наличие сигнала оборотов в сканере;
работу системы зажигания;
команду на форсунки;
синхронизацию с датчиком распределительного вала;
диагностику пропусков сгорания;
стабильность холостого хода;
работу двигателя на горячую;
аварийный режим;
восстановление запуска после охлаждения при тепловом отказе.

Симптомы неисправности

Неисправность датчика коленчатого вала может проявляться резко или периодически. Самый типичный сценарий - двигатель прокручивается стартером, но не запускается, а в сканере нет стабильного сигнала оборотов.

двигатель не запускается;
стартер крутит, но запуска нет;
в сканере нет оборотов во время прокрутки;
тахометр не двигается во время запуска;
двигатель глохнет в движении;
горячий двигатель не запускается, но запускается после охлаждения;
двигатель глохнет после прогрева;
появляются рывки или провалы;
может пропадать искра;
может не быть команды на форсунки;
горит Check Engine;
появляются ошибки синхронизации;
автомобиль переходит в аварийный режим;
симптом повторяется после дождя, мойки или тепловой нагрузки.

Если двигатель не запускается, но стартер вращает нормально, один из первых параметров в сканере - обороты двигателя во время прокрутки. Отсутствие оборотов не доказывает неисправность датчика, но резко сужает направление проверки.

Типичные коды ошибок

Коды нужно трактовать по документации конкретного автомобиля. Однако для датчика коленчатого вала часто встречаются такие группы:

P0335 - неисправность цепи датчика положения коленчатого вала;
P0336 - диапазон или производительность сигнала;
P0337 - низкий уровень сигнала;
P0338 - высокий уровень сигнала;
P0339 - прерывистый сигнал;
P0315 - не выполнено или потеряно обучение положения коленчатого вала;
P0016-P0019 - возможные ошибки корреляции коленчатого и распределительного валов;
производственные коды синхронизации, оборотов, задающего диска или стартового сигнала.

Код по датчику может быть следствием не только самого датчика. Причиной могут быть обрыв, короткое замыкание, слабый контакт, неправильный зазор, поврежденный задающий диск, металлическая стружка на магнитной части, слабый стартер, просадка напряжения или механическое смещение фаз.

Причины ошибок по датчику

Электрические причины

обрыв сигнального провода;
короткое замыкание на массу;
короткое замыкание на плюс;
плохая масса;
нестабильное питание датчика Холла;
окисленный разъем;
разжатые или утопленные клеммы;
повреждение жгута возле коробки или выпуска;
ошибка после ремонта двигателя или сцепления;
влага после мойки или дождя.

Механические причины

неправильный зазор между датчиком и задающим диском;
поврежденный зуб;
деформированный задающий диск;
металлическая стружка на датчике;
датчик установлен не до конца;
неправильная длина корпуса датчика;
поврежденное посадочное место;
смещенный или неправильно установленный маховик;
ошибка после ремонта ГРМ;
люфт или механическое повреждение связанных деталей.

Режимные причины

датчик отказывает только после нагрева;
сигнал слабый во время холодного запуска из-за низкой скорости стартера;
ошибка появляется только во время вибрации;
после охлаждения сигнал восстанавливается;
проблема проявляется после длительного движения или стояния в пробке.

Как проверяют датчик

Проверка начинается не с демонтажа датчика, а с данных сканера, условий появления ошибки и базовых электрических проверок. Важно понимать, является ли проблема постоянной, прерывистой, тепловой или связанной с запуском.

Считать все коды без стирания.
Сохранить стоп-кадры.
Проверить, есть ли обороты двигателя в сканере во время прокрутки стартером.
Проверить напряжение аккумулятора во время запуска.
Проверить скорость вращения стартером.
Осмотреть разъем датчика.
Осмотреть жгут в зоне двигателя, коробки передач и выпуска.
Определить тип датчика: индуктивный, Холла или другой.
Проверить питание, массу и сигнал согласно типу.
Проверить зазор и посадку датчика.
Осмотреть датчик на металлическую стружку.
Проверить задающий диск или зубчатый венец.
Сравнить сигнал коленчатого и распределительного валов.
При необходимости проверить сигнал осциллографом.
После ремонта выполнить контроль запуска, прогрева и поездку.

Проверка осциллографом

Осциллограф является лучшим методом для проверки качества сигнала. Мультиметр может показать сопротивление или приблизительное напряжение, но не покажет пропуск импульса, деформацию формы сигнала, нестабильность при вибрации или тепловое исчезновение сигнала.

Осциллографом проверяют:

наличие сигнала во время прокрутки стартером;
амплитуду сигнала;
равномерность импульсов;
наличие контрольного пропуска зуба;
деформацию формы сигнала;
прерывание при движении жгута;
изменение сигнала после прогрева;
соотношение сигналов датчика коленчатого и распределительного валов;
признаки поврежденного задающего диска;
просадку сигнала при слабом стартере.

Для прерывистых и тепловых отказов осциллограф часто дает больше информации, чем простая замена датчика. Если сигнал исчезает только на горячую, проверку нужно проводить именно в этом режиме.

Зазор, задающий диск и механические факторы

Датчик коленчатого вала работает не сам по себе. Он читает задающий диск, зубчатый венец или метки. Если механическая часть повреждена, даже новый датчик может давать неправильный сигнал.

Проверяют:

установлен ли датчик до конца;
правильный ли зазор;
нет ли грязи в посадочном месте;
не повреждено ли уплотнительное кольцо;
не сломано ли монтажное ушко датчика;
не деформирован ли задающий диск;
нет ли отсутствующего или поврежденного зуба;
не смещен ли маховик после ремонта;
нет ли металлической стружки на магнитном датчике;
не задевает ли датчик вращающуюся деталь.

Если код возвращается после замены датчика, проверка механической части становится обязательной. Особенно это касается автомобилей после ремонта сцепления, маховика, двигателя, ГРМ или коробки передач.

Разъем, проводка и питание

Разъем датчика коленчатого вала часто находится в зоне высокой температуры, влаги, масла и вибрации. Из-за этого электрическая причина может выглядеть как неисправный датчик.

Признаки проблемы с проводкой:

код прерывистый;
двигатель глохнет на кочках или при движении жгута;
ошибка появляется после дождя или мойки;
сигнал исчезает после прогрева;
в разъеме есть масло, вода или коррозия;
клемма утоплена или разжата;
жгут касается выпуска;
изоляция твердая, потрескавшаяся или подплавленная;
одновременно есть коды других датчиков;
есть просадка напряжения во время запуска.

В таких случаях нужны очистка разъемов датчиков, ремонт проводки датчиков двигателя, проверка массы, питания, опорного напряжения и целостности жгута.

Как правильно подбирать датчик

Датчик коленчатого вала нужно подбирать не только по внешнему сходству. Разные датчики могут иметь одинаковый корпус, но другой тип сигнала, длину, разъем или посадочную глубину.

Важные параметры подбора:

VIN-код автомобиля;
код двигателя;
год выпуска;
тип датчика;
количество контактов;
форма разъема;
длина корпуса;
посадочная глубина;
наличие уплотнительного кольца;
форма крепления;
OEM-номер;
совместимость с конкретным задающим диском;
качество производителя.

Неподходящий датчик может установиться физически, но давать неправильный сигнал, создавать ошибки запуска, прерывистую работу или коды синхронизации.

Типичные ошибки

менять датчик без проверки оборотов в сканере во время запуска;
не сохранять стоп-кадр перед стиранием кода;
проверять датчик Холла как индуктивный;
проверять индуктивный датчик только мультиметром;
не смотреть осциллограмму при прерывистой неисправности;
не проверить аккумулятор и стартер при слабом запуске;
не проверить разъем и клеммы;
не проверить жгут возле горячих деталей;
не проверить зазор датчика;
игнорировать металлическую стружку на магнитном датчике;
не проверить задающий диск;
путать датчик коленчатого вала с датчиком распределительного вала;
не проверить синхронизацию после ремонта ГРМ;
установить датчик другой длины;
не выполнить контроль горячего запуска после ремонта.

Товарные группы TESMA

Ниже использованы товарные ссылки TESMA из проверенного справочника. Датчик коленчатого вала связан с системой управления двигателем, синхронизацией, запуском, проводкой, питанием, стартером и смежными датчиками.

Датчики и система управления двигателем

Запуск, питание и электрика

Смежные системы двигателя

Частые вопросы

Запустится ли двигатель без датчика коленчатого вала?

На многих системах - нет. Если блок управления не видит оборотов и положения коленчатого вала, он может не подать команду на искру или форсунки. На отдельных конструкциях возможны резервные режимы, но это зависит от конкретного автомобиля.

Означает ли P0335, что датчик точно неисправен?

Не всегда. Код может быть из-за самого датчика, разъема, проводки, зазора, задающего диска, слабого стартера, просадки напряжения, ошибки синхронизации или блока управления.

Почему двигатель глохнет на горячую и запускается после охлаждения?

Это типичный признак теплового отказа. Причиной может быть датчик коленчатого вала, его проводка, разъем, датчик распределительного вала, катушка, питание или топливная система. Нужно проверять сигнал именно на горячем двигателе.

Как отличить неисправность датчика коленвала от датчика распредвала?

Нужно смотреть коды, сигнал оборотов во время запуска, осциллограммы обоих датчиков и синхронизацию валов. По симптомам они могут быть похожи, поэтому без диагностики их легко перепутать.

Можно ли проверить датчик мультиметром?

Частично. Для индуктивного датчика можно проверить сопротивление и приблизительное напряжение во время прокрутки. Но качество формы сигнала, пропуски импульсов и тепловые сбои лучше проверять осциллографом.

Почему новый датчик не решил проблему?

Возможные причины: неподходящий датчик, поврежденная проводка, плохой разъем, неправильный зазор, металлические частицы, поврежденный задающий диск, слабый стартер, просадка напряжения или ошибка синхронизации ГРМ.

Нужно ли адаптировать датчик после замены?

На части автомобилей после замены или ремонта может потребоваться процедура обучения положения коленчатого вала или сброс адаптаций. Это зависит от системы управления.

Может ли слабый аккумулятор создать ошибку по датчику?

Да. Если во время запуска напряжение сильно проседает или стартер вращает двигатель слишком медленно, сигнал может быть слабым или неправдоподобным, особенно на индуктивном датчике.

Можно ли ездить с периодической ошибкой датчика?

Нежелательно. Если сигнал исчезнет в движении, двигатель может заглохнуть. Периодическая ошибка требует проверки разъема, проводки, теплового режима и формы сигнала.

Что первым делом проверить при подозрении на датчик коленчатого вала?

В первую очередь проверяют коды, стоп-кадр, обороты двигателя в сканере во время прокрутки, напряжение аккумулятора под нагрузкой, разъем, проводку, тип датчика и форму сигнала.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Датчик коленчатого вала является базовым элементом системы управления двигателем. Он формирует сигнал оборотов и положения коленчатого вала, без которого блок управления часто не может правильно управлять запуском, зажиганием, впрыском, синхронизацией и диагностикой пропусков.

Неисправность датчика может проявляться отсутствием запуска, глохнущим двигателем на горячую, исчезновением сигнала оборотов, ошибками P0335-P0339, рывками, аварийным режимом или прерывистыми сбоями. Но перед заменой нужно проверить тип датчика, сигнал, разъем, проводку, питание, массу, зазор, задающий диск, стартер, аккумулятор и синхронизацию с датчиком распределительного вала. Только после этого можно обоснованно переходить к ремонту или замене.