Автомобиль / Силовая установка / Двигатель внутреннего сгорания / Система управления двигателем / Неисправности - Система управления двигателем / Неисправность датчика положения коленчатого вала

Неисправность датчика положения коленчатого вала

Неисправность датчика положения коленчатого вала - состояние, при котором ECU не получает правильную информацию о частоте вращения и угловом положении коленчатого вала либо получает нестабильный, искаженный или неправдоподобный сигнал. Распространенное английское обозначение - Crankshaft Position Sensor Fault, сокращение датчика - CKP. Каноническое товарное название TESMA - Crankshaft Sensor.

CKP является одним из базовых сигналов системы управления двигателем. По нему ECU определяет скорость вращения коленвала и положение задающего диска, после чего синхронизирует впрыск, зажигание и другие процессы в зависимости от конструкции двигателя.

Если ECU перестал видеть коленчатый вал, проблема не обязательно находится внутри датчика. Такой же результат создают проводка, разъем, неправильный зазор, поврежденный задающий диск или механическая проблема синхронизации.

Что определяет CKP

частоту вращения коленчатого вала;
угловое положение;
прохождение зубьев задающего ротора;
контрольные пропуски или метки;
опорное положение для синхронизации ECU;
изменения скорости коленвала в отдельных диагностических алгоритмах.

Задающий диск

CKP работает напротив специальной мишени.

Она может располагаться:

на коленчатом валу;
на шкиве;
на маховике;
на приводном диске автоматической трансмиссии;
внутри двигателя.

Контрольные зубья или пропуски позволяют ECU определить опорное положение коленчатого вала.

Датчик и ротор являются одной измерительной системой

Исправный датчик способен формировать неправильный сигнал при:

повреждении зуба;
деформации ротора;
смещении задающего колеса;
неправильном зазоре;
биении;
металлических загрязнениях на чувствительной поверхности.

Новый CKP не ремонтирует поврежденный задающий диск.

Где установлен CKP

Он может находиться:

в нижней части блока цилиндров;
возле шкива коленвала;
возле маховика;
на стыке двигателя и коробки передач;
в другой точке напротив задающего ротора.

CKP и датчик распредвала

CKP определяет положение и скорость коленчатого вала.

Датчик распредвала помогает определить фазу рабочего цикла.

Оба сигнала часто анализируются совместно. Поэтому неисправность датчика положения распределительного вала или механическое смещение фаз может создать ошибки синхронизации.

Типы CKP

Индуктивный датчик

При прохождении зубьев металлического ротора формирует переменный электрический сигнал.

На результат влияют:

скорость вращения;
зазор;
состояние зубьев;
магнитная поверхность;
обмотка;
проводка и экранирование.

Амплитуда может зависеть от скорости вращения, поэтому статическая проверка не показывает всю картину.

Hall или другой полупроводниковый датчик

Имеет электронную часть и соответствующее внешнее питание по схеме автомобиля.

На выходе формируется цифровой сигнал при прохождении элементов ротора.

Индуктивные и полупроводниковые CKP нельзя считать взаимозаменяемыми.

Количество контактов не определяет тип однозначно

Необходимо знать:

тип датчика;
схему питания;
массу;
тип выхода;
экранирование;
подключение к ECU.

Причины неисправности

внутренний обрыв;
короткое замыкание;
старение электроники;
перегрев;
повреждение корпуса;
вода;
масло в разъеме;
коррозия;
повреждение проводки;
перетирание жгута;
неправильный зазор;
металлические частицы;
поврежденный задающий диск;
неправильная установка;
неподходящий датчик.

Тепловой отказ

Датчик может нормально работать холодным и терять сигнал после нагрева.

Возможный сценарий:

холодный двигатель запускается;
автомобиль некоторое время работает;
двигатель внезапно глохнет;
горячим не запускается;
после охлаждения снова запускается.

Но такую же зависимость могут давать другие электрические или топливные компоненты.

Симптомы

стартер крутит, но двигатель не запускается;
периодический no-start;
внезапное глохнущее состояние;
остановка после прогрева;
долгий запуск;
рывки;
пропуски работы;
потеря мощности;
Check Engine;
аварийный режим;
нестабильный или отсутствующий RPM в диагностических данных.

Отсутствие запуска

На многих системах без достоверного CKP ECU не может правильно синхронизировать впрыск и зажигание.

Но no-start также вызывают:

топливная система;
низкое давление топлива;
иммобилайзер;
отсутствие питания ECU;
зажигание;
низкая компрессия;
нарушение фаз ГРМ.

Двигатель заглох в движении

Проверяют:

исчез ли RPM;
остался ли ECU на связи;
сохранилось ли питание;
какие появились DTC;
зависимость от температуры;
возвращается ли сигнал после охлаждения.

RPM при прокрутке стартером

Если коленчатый вал физически вращается, но диагностический прибор постоянно не показывает RPM, направление проверки включает:

CKP;
проводку;
питание;
зазор;
задающий диск;
вход ECU.

Нулевой RPM - важная подсказка, но не окончательный диагноз.

Почему сканер не является абсолютным доказательством

На отображение RPM могут влиять:

частота обновления PID;
протокол;
логика ECU;
связь со сканером.

При необходимости проверяют реальный электрический сигнал.

Типичные P0335-P0339

P0335 - неисправность цепи CKP;
P0336 - диапазон или производительность;
P0337 - низкий сигнал;
P0338 - высокий сигнал;
P0339 - периодическая неисправность.

Условия записи определяет производитель автомобиля.

P0335

Возможны:

CKP;
обрыв;
короткое замыкание;
разъем;
питание;
масса;
зазор;
задающий диск;
ECU.

P0336

ECU может получать сигнал, но считать его неправильным.

Проверяют:

форму сигнала;
равномерность импульсов;
задающий диск;
поврежденные зубья;
зазор;
биение;
CKP/CMP correlation.

P0337 и P0338

Трактуются только с учетом электрического принципа конкретного датчика.

Логику Hall-сенсора нельзя механически применять к индуктивному.

P0339

Фиксируют условия появления:

температуру;
обороты;
вибрацию;
нагрузку;
неровности дороги;
положение двигателя;
влажность.

Ошибки корреляции валов

Код корреляции CKP/CMP не является автоматическим доказательством неисправности одного из датчиков.

Причины:

растянутая цепь ГРМ;
перескок ремня или цепи;
ошибка установки фаз;
фазорегулятор;
VVT-клапан;
CMP;
смещенный ротор;
CKP.

Механические фазы

Если оба датчика формируют сигналы, но взаимное положение волн неправильное, проверяют механическую синхронизацию.

Исправные датчики способны правильно показать неправильно установленный ГРМ.

Начальная диагностика

Точно зафиксировать симптом.
Уточнить температуру двигателя.
Считать DTC.
Сохранить Freeze Frame.
Проверить RPM при прокрутке.
Проверить связанные коды CKP/CMP.
Осмотреть разъем.
Осмотреть проводку.
Проверить крепление датчика.
Перейти к электрическим измерениям.

Подробнее - Считывание кодов OBD-II.

Freeze Frame

Полезны:

обороты;
температура;
скорость;
нагрузка;
напряжение системы;
другие доступные параметры.

Разъем

Проверяют:

воду;
масло;
коррозию;
окисление;
разжатые клеммы;
контакты, ушедшие назад;
фиксатор;
уплотнение.

См. Очистка разъемов датчиков.

Проводка

Особенно внимательно проверяют зоны:

возле выпуска;
возле стартера;
возле коробки передач;
возле кронштейнов;
у двигателя;
в местах постоянного движения жгута.

Повреждение проводки датчика может полностью имитировать отказ CKP.

Неисправность при движении силового агрегата

Двигатель смещается на опорах при:

запуске;
резком изменении нагрузки;
переключении передач;
движении по неровностям.

Поврежденный жгут может размыкаться только в этот момент.

Wiggle test

Во время наблюдения за сигналом осторожно изменяют положение доступного участка жгута.

Резкий сбой помогает локализовать плохой контакт.

Индуктивный CKP

Проверяют:

обмотку по OEM-методике;
отсутствие замыкания;
сигнал при прокрутке;
амплитуду;
форму;
зазор;
ротор.

Универсального сопротивления для всех CKP нет.

Почему омметра недостаточно

Нормальное статическое сопротивление не исключает:

тепловой отказ;
слабый сигнал из-за зазора;
проблему ротора;
периодический обрыв.

Hall CKP

По электрической схеме проверяют:

питание;
массу;
сигнал;
переключение выхода;
форму сигнала;
стабильность после нагрева.

Нельзя подавать случайное питание на неизвестные контакты.

Нет питания

Если датчику требуется внешнее питание, его отсутствие может быть связано с:

обрывом;
коротким замыканием;
питанием системы;
контактом;
ECU.

Осциллограф

Проверка сигнала датчика осциллографом позволяет оценить:

наличие импульсов;
форму;
амплитуду;
равномерность;
пропуски;
помехи;
тепловой отказ;
контрольную область ротора.

Одновременный CKP и CMP

Двухканальная запись помогает:

проверить синхронизацию;
выявить смещенные фазы;
увидеть сбой одного датчика;
сравнить картину с эталоном конкретного двигателя.

Почему нужен правильный эталон

Количество зубьев и взаимное положение CKP/CMP зависит от двигателя.

Осциллограмма другой модели не является универсальной нормой.

Воздушный зазор

На сигнал влияют:

посадка CKP;
грязь под фланцем;
неправильный O-ring;
shim;
кронштейн;
биение ротора;
неподходящий датчик.

Единой нормы зазора нет.

Металлические частицы

Они могут накапливаться на магнитной поверхности.

После обнаружения стоит оценить не только датчик, но и источник металлического загрязнения.

Повреждение ротора

Проверяют:

зубья;
контрольные пропуски;
трещины;
деформацию;
биение;
смещение.

Ошибка после ремонта ГРМ

Проверяют:

механические фазы;
установку задающих элементов;
CKP/CMP correlation;
разъемы;
пережатую проводку.

Ошибка после снятия коробки передач

Если CKP установлен около маховика, проверяют:

подключен ли разъем;
не зажат ли жгут;
не поврежден ли датчик;
правильный ли зазор;
цел ли задающий элемент.

Диагностика тепловой неисправности

Лучше всего наблюдать реальный сигнал во время естественного прогрева двигателя до момента появления симптома.

Есть ли интервал замены

Универсального периодического срока для CKP нет.

Деталь заменяют при подтвержденном дефекте или повреждении.

Когда замена обоснована

нет сигнала при исправных внешних цепях;
внутренний обрыв;
внутреннее короткое замыкание;
тепловой отказ;
дефектная осциллограмма при исправном роторе;
повреждена чувствительная поверхность;
треснул корпус;
датчик поврежден ротором.

Когда новый CKP не поможет

обрыв проводки;
разъем;
нет питания;
поврежден ротор;
неправильный зазор;
смещены фазы;
неисправен CMP;
поврежден вход ECU;
установлена неправильная деталь.

Замена CKP

Подтвердить неисправность.
Подобрать датчик по VIN и OEM.
Выключить зажигание.
Получить безопасный доступ.
Очистить место установки.
Отключить разъем.
Снять крепление.
Снять датчик.
Осмотреть чувствительную поверхность.
Осмотреть доступную часть ротора.
Проверить посадку.
Проверить уплотнение.
Установить правильный CKP.
Соблюсти требуемый зазор.
Затянуть крепление по OEM.
Подключить проводку.
Запустить двигатель.
Проверить RPM.
Выполнить предусмотренный relearn, если он требуется.
Повторно проверить DTC.

Подробнее - Замена датчика положения коленчатого вала.

Уплотнение

Если используется O-ring, проверяют:

размер;
трещины;
перекручивание;
посадку;
чистоту поверхности.

Неправильное уплотнение может изменить глубину посадки и зазор.

После замены двигатель не запускается

Проверяют:

CKP-сигнал;
RPM;
CMP;
корреляцию;
питание ECU;
топливо;
зажигание;
иммобилайзер;
компрессию;
фазы ГРМ.

P0336 вернулся после замены

Проверяют:

номер датчика;
зазор;
задающий диск;
биение;
проводку;
корреляцию валов.

Нужен ли relearn

На некоторых автомобилях предусмотрено обучение после замены или вмешательства в систему положения коленвала.

На других оно не требуется.

Применяется процедура конкретного производителя.

Подбор Crankshaft Sensor

Учитывают:

VIN;
код двигателя;
дату выпуска;
OEM-номер;
тип датчика;
количество контактов;
распиновку;
разъем;
длину провода;
корпус;
глубину установки;
крепление;
уплотнение;
задающий ротор.

Одинаковый корпус не означает совместимость

Датчики могут отличаться:

принципом работы;
электрической характеристикой;
полярностью;
распиновкой;
длиной чувствительной части;
рабочим зазором;
формой сигнала.

Что не нужно делать

не менять CKP только по P0335;
не стирать Freeze Frame заранее;
не считать нулевой RPM окончательным доказательством;
не проверять Hall и индуктивный датчик одинаково;
не подавать 12 В на неизвестные контакты;
не использовать универсальное сопротивление;
не использовать универсальный зазор;
не игнорировать задающий диск;
не игнорировать металлическую грязь;
не игнорировать тепловой отказ;
не менять датчик при поврежденной проводке;
не считать код корреляции готовым диагнозом CKP;
не игнорировать фазы ГРМ;
не подбирать только по внешнему виду;
не устанавливать неправильное уплотнение;
не заканчивать ремонт без контрольного запуска.

Практические случаи

Двигатель глох горячим и запускался после охлаждения

Холодный CKP работал нормально. При прогреве осциллограмма начинала исчезать, при этом внешняя проводка оставалась исправной. После охлаждения сигнал возвращался. Был подтвержден внутренний тепловой дефект.

P0335 остался после нового датчика

Возле кронштейна коробки передач обнаружили перелом провода. Новый CKP не мог устранить обрыв цепи.

P0336 появился после ремонта ГРМ

Оба датчика имели стабильные сигналы, однако двухканальная осциллограмма показала неправильное взаимное положение CKP и CMP. Причиной оказались неправильно установленные механические фазы.

При прокрутке сканер показывал 0 RPM

У Hall-датчика отсутствовало питание из-за повреждения проводки. После восстановления цепи обороты появились и двигатель запустился.

Новый CKP касался ротора

Была установлена похожая, но неправильная модификация датчика с другой глубиной посадки. Правильная деталь по VIN устранила проблему.

Типичные ошибки диагностики

менять CKP без проверки сигнала;
не проверять RPM именно во время no-start;
диагностировать только после охлаждения;
не проверять разъем;
не проверять жгут при движении;
не осматривать ротор;
не сравнивать CKP и CMP;
делать вывод только по сопротивлению;
не учитывать тип датчика;
не проверять зазор;
подозревать ECU раньше проводки;
ставить неподходящий аналог;
не выполнять контроль после ремонта.

Товарные группы TESMA

Связанные страницы базы знаний TESMA

Датчик рассматривают вместе с проводкой, разъемом, задающим диском, воздушным зазором и сигналом датчика распределительного вала. При корреляционных кодах обязательно проверяют механические фазы ГРМ.

При сложной или периодической неисправности наиболее информативно зафиксировать проблему непосредственно в момент ее появления и выполнить проверку сигнала осциллографом.

CKP нужно менять после подтверждения его дефекта. Если проблема находится в проводке, задающем диске, зазоре или фазах ГРМ, установка нового датчика не устранит первопричину.