Энциклопедия впрысковых двигателей – электронные датчики

(Продолжение)

Следующий датчик имеет несколько равноправных названий. В различных торговых организациях и автосервисах, книгах и наставлениях вы можете встретить названия: «датчик положения коленчатого вала - ДПКВ», «датчик синхронизации», гораздо реже - датчик ВМТ.

Этот датчик наверно единственный, отказ которого приведет к остановке двигателя. Датчик положения коленчатого вала позволяет точно определять момент подачи искрового разряда на свечи зажигания. Устроен датчик достаточно просто – на стальной намагниченный сердечник надет капроновый каркас. Каркас полностью заполнен  обмоткой из тонкого медного провода с эмалевой изоляцией. Для надежности обмотка герметизирована компаундной смолой. Принцип работы этого датчика основан на законе электромагнитной индукции. Когда мимо намагниченного сердечника проносится очередной зуб диска синхронизации на шкиве коленвала спереди двигателя, то в обмотке датчика генерируется импульс тока. Благодаря тому, что из 60 зубьев шкива вырезано 2 зуба, бортовой компьютер легко определяет момент нахождения поршня первого цилиндра в Верхней Мертвой Точке (ВМТ). Поршень находится в ВМТ в то время, когда мимо датчика синхронизации проходит середина 20 зуба, если считать от вырезанных зубьев.

Датчик положения коленвала расположен в очень неудобном для подключения месте (см. Рисунок 1). Поэтому к нему приделан разъём на длинном (около 70 см) проводе. Разъём выводится наверх, к жгуту проводов, где он и подключается в цепь. Многие мастера по ремонту автомобильной электроники используют цепь датчика для противоугонных целей. Стоит только исказить сигнал от датчика – как двигатель перестает работать. На работоспособность всей системы  влияет даже расположение датчика в посадочном гнезде. Правильное положение датчика таково, когда зазор между сердечником датчика и диском синхронизации составит 0,5-1,5 мм.  Зазор регулируется за счет добавления прокладок между датчиком и посадочным гнездом. Также возможны сбои в работе из-за намагничивания диска синхронизации. Руководство по эксплуатации советует выбрасывать намагниченный диск, но любой мастер по ремонту телевизоров скажет вам, что завод тут не прав. Диск можно размагнитить с помощью любого сетевого трансформатора.

Микропроцессорный модуль МИКАС способен выдавать коды ошибок с подсказкой – какой из датчиков неработоспособен. Но в случае с датчиком положения коленвала случаются и казусы. Иногда высвечивается ошибка датчика коленвала, а мотор работает, как ни в чем не бывало. Причиной тому помехи в сети бортового питания из-за высоковольтных проводов зажигания, пробоя наконечников свечей, помехи от стартера.

Проверить датчик положения коленвала можно с помощью тестера. Для этого надо измерить сопротивление обмотки датчика омметром. Сопротивление должно быть в пределах 850-900 ом. Цена датчика смехотворно мала по сравнению с его значимостью. Поэтому его обязательно надо приобретать в запас и возить с собой для возможного ремонта в дороге.

Датчик синхронизации (положения коленвала) имеет корпус, схожий по внешнему виду с другими датчиками положения, но его отличает именно длинный провод с разъёмом и магнитные свойства торца (см. Рисунок 2).

До сентября 1996 года автомобили ГАЗ-3102 комплектовались не одним датчиком коленвала, а целыми тремя! Один стоял на переднем конце вала, второй над зубчатым венцом маховика, а третий отлавливал импульс от проходящего мимо выступа на корзине сцепления. Так называемая синхронизация от маховика во многом была успешнее нынешней системы, но одновременно и более громоздкой. Та же корзина сцепления должна быть с маркерным выступом, так, что будьте внимательны при покупке даже сцепления. Владельцы устаревших «Волг» (выпуска до 1996 г.) вынуждены прочесывать магазины на предмет поиска корзин старого образца. Датчики на кожухе маховика совпадали по характеристикам с датчиком ПКВ, но не имеют провода с разъёмом. Разъём сделан сразу на датчике (см. Рисунок 3).

Следующий датчик – датчик фаз не столь важен для работы двигателя, как датчик ПКВ. Иные нечистые на руку посредники и перегонщики «Волг» даже пользуются этим. Датчик фаз отсоединяют, благо он стоит подороже, взамен него вбивают в головку блока деревянную пробку и в таком виде предлагают машину к продаже. Правда, в нашем городе это делать даже на авторынке перестали. Совесть дороже. Неработающий датчик вызывает лишь перерасход топлива. Датчик фаз имеет еще одно равноправное название – датчик положения распределительного вала (ДПРВ). Этот датчик не устанавливается на карбюраторные модификации 406-го двигателя, да и на восьмиклапанных модификациях двигателей ВАЗ тоже. Его назначение в том, чтобы помочь модулю управления МИКАС определить  - какая фаза (такт) имеет место быть в первом цилиндре: заканчивается, скажем такт сжатия или заканчивается такт выпуска отработавших газов. Ведь поршень первого цилиндра  проводит все такты за два оборота коленвала. И только распредвал имеет такую возможность – его положение как раз и определяет, какой клапан открыт, какая фаза газораспределения! Почему для карбюраторных моделей это неважно знать? Искровой разряд подается на свечу зажигания и в момент конца сжатия и в конце выпуска отработавших газов. То, есть для системы зажигания хватает показания датчика положения коленвала. Для впрысковых систем ЗМЗ-4062.10 еще важно знать, у какого цилиндра вскоре откроется клапан – первого или четвертого, второго или третьего? Ведь положения поршней этих цилиндров одинаковы. Фазы только разные… Ну а поскольку на ЗМЗ-4062.10 мы имеем совершенную систему ФАЗИРОВАННОГО впрыска топлива, то и датчик фаз дает нам эту ценную информацию. Форсунка начинает подавать бензин незадолго до открытия впускного клапана. Воздух со свистом всасывается в приоткрытый впусконой клапан цилиндра и распыленный бензин активно перемешивается с воздухом так хорошо, как это невозможно достичь на карбюраторных моторах. Потому то впрысковые моторы лучше заводятся на морозе.

Как устроен датчик фаз? Здесь надо опять сделать экскурс в недавнее прошлое. До сентября 1996 года в качестве датчика фаз применялся обычный датчик синхронизации (см. Рисунок 3). Позже сентября 1996 года и по сей день применяется датчик на основе элемента Холла. То есть – внутри датчика стоит магниточувствительная микросхема, пропускающая ток только тогда, когда рядом с торцом датчика находтся магнитопроводящий материал. При проверке датчика возможно использовать отвертку. Для проверки работы датчика в условиях гаража и автосервиса используют простейшую схему (см. Рисунок 5). Датчик располагается на левой стороне головки блока цилиндров сзади (см. Рисунок 4). Доступ к датчику хороший, позволяющий легко контролировать его подключение. Он также, как и датчик ПКВ имеет провод с разъёмом на конце, но только более короткий (см. Рисунок 2, слева).

Пытливый водитель часто спрашивает, так почему же простой электромагнитный датчик в качестве датчика фаз не устраивал конструкторов? Зачем его заменили на более дорогой датчик Холла? Ответ прост – электромагнитный датчик слегка «привирал» при разных скоростях вращения и его показания также зависели от нагрева двигателя. С ростом температуры напряжение датчика уменьшалось. Датчик Холла стабилен в показаниях и равнодушен к перемене температур. Он достаточно надежен. Да и как вы поняли – его отказ лишь только переводит систему впрыска из фазированного режима (работает только одна форсунка по своей очереди) в попарно-параллельный, когда работают одновременно две форсунки 1-4 или 2-3 цилиндров. При этом форсунки, работая вдвое чаще, дозируют уменьшенные в два раза порции бензина. В итоге сумма впрыснутого бензина остается постоянной.

Остается обсудить только один вопрос – какой датчик имеет смысл покупать- от фирмы Bosch – лицензообладателя, разработчика системы, или наш, отечественный? Здесь ответ должен быть таким – по деньгам товар! Если вы хотите иметь бесперебойную работу системы с двойной гарантией – тогда надо покупать импортный товар. Если же вы не боитесь в дороге поставить запасной датчик (поверьте, с отечественным датчиком такое случается также редко раз в пять лет), да и считаете своим долгом поддержать промышленность своей страны – то покупайте отечественный товар. У меня на машине с ЗМЗ-4062.10 и на стенде в лаборатории – все датчики отечественные. Пока не жаловался. Даже есть проблема – до сих пор не могу найти неисправные датчики отечественного производства в полном ассортименте для демонстрации студентам.

Литература:

Литвиненко В.В. Электрооборудование автомобилей ГАЗ: ГАЗ-3110 «Волга», ГАЗ-31029 «Волга», «Газель», «Соболь», ГАЗ-3307, ГАЗ-3309. Устройство, поиск и устранение неисправностей. – М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002. – 344 с.

 

Продолжение следует

Евсеев П.П.

к.т.н., доцент

каф. "АТ, АС и ФО", КГТУ