Что собой представляет датчик фаз

Что собой представляет датчик фаз

Датчик фаз (ДФ) – один из многочисленных датчиков, обеспечивающих работу двигателя. Датчик фаз так же называют ещё «датчик положения распределительного вала (ДПРВ)».

Данный датчик не устанавливается в карбюраторном моторе, да и в первых моделях инжекторов ВАЗа. Датчик присутствует во всех 16-ти клапанных моторах автоваза; На 8-ми клапанных с нормой токсичности евро-3 и с фазированным, последовательно распределённым впрыском топлива; Стоит отметить, что в период с 2004г по 2005г на такие двигатели как 2111, 2112,21114, 21124 с блоками управления двигателем Bosch M7.9.7 и Январь 7.2 началась массовое внедрение Датчиков фаз.

Что это?

Датчики фаз, они же датчики распредвала, работают по принципу устройства Холла. Их монтируют около распределительного вала на двух типах двигателей, которыми оснащается ВАЗ 2114 — 8-клапанный и 16-клапанный.

Считывание данных осуществляется непосредственно с вала силового агрегата за счет специальной шестерни навалу, где два зубца пропущены. Они расположены таким образом, что при попадании на девайс, первый поршень обязательно находится в этот момент в ВМТ или НМТ (верхняя мертвая точка и нижняя мертвая точка).

Сигнал с информацией о положении распредвала отправляется на электронный блок управления, которые, на основе полученных данных, контролирует и меняет по мере необходимости угол зажигания.

Главная задача ДФ заключается в регулярной корректировке угла зажигания при работе силового агрегата. Это позволило движкам от отечественного автопроизводителя стать более эффективными, снизив при этом расход топлива.

Подробнее о работе датчика

Датчик фаз автомобильного распредвала не может нормально работать без задающего диска, который установлен на этом самом валу. Диск имеет т.н. репер, иначе называемый отметчиком. Внешне он напоминает самый обычный штырь, хотя иногда он может иметь и другую форму. По ходу работы автомобильного двигателя репер проходит прямо перед датчиком, тем самым замыкая магнитные линии, которые выходят из его корпуса. Как результат, параметры магнитного поля меняются, что регистрируется чувствительным элементом. Важно понимать, что датчик Холла не только реагирует на изменение магнитного поля, но и формирует электрический импульс. Он изменяется преобразователем и подается электронному блоку управления.

Задающие диски щелевых и стержневых датчиков имеют различную геометрию. Для щелевых датчиков это диск с т.н. воздушным зазором . Как только диск проходит через зазор, датчик формирует импульс. Для стержневых датчиков это диск с короткими реперами или же зубцами. Как только репер или зубец проходит мимо датчика, он формирует сигнал. Теперь разберемся с тем, как функционирует датчик фаз при включении двигателя. Вот самые важные моменты:

1. Изначально датчик и задающий диск установлены так, что импульс формируется при прохождении первого цилиндра и далее;
2. В определенный момент в работы включится датчик положения коленвала – пара датчиков дадут импульсы ЭБУ и он даст команду на впрыск и зажигание топливной смеси;
3. В дизельных двигателях датчик фаз отслеживает положение поршней каждого из цилиндров по-отдельности. Для этого изменяется геометрия задающего диска – его дополняют новыми элементами и реперами разной длины.

Датчик фаз позволяет отследить начало цикла работы двигателя, постоянно формируя одиночные импульсные сигналы, которые и получает ЭБУ. По факту это интегральный датчик – он объединяет в одном корпусе чувствительный элемент со и вторичным преобразователем. Выход датчика из строя сказывается может сильно сказаться на работе двигателя. Как читатель наверняка знает, работа современных двигателей регулируется ЭБУ, который получает сигналы от множества датчиков – стоит одному из них выйти из строя, как вся система начнет работать в анормальном режиме.

Что необходимо сделать, перед тем как заменить ДПКВ

При проявлении симптомов неисправности, необходимо проверить несколько моментов, из-за которых блок управления не получает должной информации.

1. Осмотреть ДФ на внешние повреждения.
2. Убедиться, что на контакты не попала влага.
3. Проверить на окисление контакты.
4. Убедиться в целостности электропроводки возле агрегата.

Если при визуальной проверке ничего не было обнаружено, то необходимо произвести демонтаж прибора. Как поменять датчик распредвала на ВАЗ 2114?

Демонтаж любого датчика или ремонт электропроводки должен всегда осуществляться только с отключенной аккумуляторной батареей, в противном случае можно закончить ремонт не только заменой сгоревшей цепи, но и покупкой нового автотранспортного средства.

Демонтаж на 8-ми клапанном двигателе выполнить несложно. Где стоит датчик фаз на ВАЗ 2114? Находится он справа, на верхней части двигателя, возле воздушного фильтра. Крепиться одним болтом под ключ на 10. С помощью нескольких незамысловатых движений, болт откручивается и датчик вынимается. После того как извлекся агрегат, необходимо закрыть его конструктивное гнездо от случайного попадания посторонних предметов.

Расположение датчика фаз на ВАЗ 2114

Когда датчик распределительного вала окажется в руках, то важно осуществить его визуальный осмотр. Возможны случаи налипания или намагничивания металлической пыли. С помощью хлопчатобумажной ветоши его нужно насухо вытереть и установить на место. Если же ошибка повторилась снова, то необходимо его заменить.

Существуют редкие случаи, когда происходит замена датчика фаз на ВАЗ 2114, а симптомы и ошибки не убираются. Ошибка на датчик фаз может проявиться из-за сдвига напрессованной шестерни контроля. Этот дефект встречается крайне редко, но имеет место. Исправляется только в специализированной мастерской. Также более частая проблема с ошибкой на датчике фаз, является чрезмерное растяжение ремня ГРМ или неправильная его установка.

Для моторов с системой из двух распредвалов и 16-и клапанами снятие датчика немного усложнена. Установлен он под воздушным коллектором с лицевой стороны, рядом со шкивом первого распредвала. Для его демонтажа, необходимо:

• снять переднюю решетку радиатора;
• с помощью удлинителя, головкой на 10, открутить два крепежных винта;
• произвести все вышеуказанные процедуры визуального осмотра и внешней чистоты контактов.

При замене датчика распределительного вала ни в коем случае, нельзя использовать герметизирующие средства, типа герметика или уплотнительных материалов. Сами датчики находятся в агрессивной среде и при постоянно меняющихся температурах. Поэтому лишняя жидкость может привести к поломке всего двигателя или его масляной системы.

Принцип работы датчика

Общий вид датчика распределительного вала

Датчик распределительного вала или датчик фаз – деталь основного силового агрегата автомобиля, которая отвечает за считывания информации о местоположении распределительного вала, а также участвует в регулировке угла зажигания.

Данный измеритель по принципу действия похожий с датчиком Холла .

Считывание происходит при помощи специальной шестерни распределительного вала, на которой отсутствуют зубья. Отсутствующие элементы расположены таким образом, что когда данный промежуток попадает на датчик, то первый поршень находится в мёртвой точке, в верхней или нижней.

Схема работы датчика фаз

Сигнал срабатывает и передается на электронный блок управления двигателя, когда датчик попадает на отсутствующие зубья. В свою очередь, в зависимости от пришедшего показателя, ЭБУ проводит регулировку угла зажигания. Благодаря установке такой системы, двигатели «Самара-2» стали эффективнее и популярнее.

Месторасположение датчика под капотом ВАЗ-2114

Датчик распределительного вала на ВАЗ-2114 расположен возле воздушного фильтра, на очень близком расстоянии от головки блока цилиндров. Это местоположение измерителя почти всегда стандартно для остальных автомобилей инжекторной группы.

Месторасположение датчика распредвала

Основные причины поломки датчика

Прежде чем приступить непосредственно к процессу диагностики, необходимо выяснить причины неисправности датчика фаз ВАЗ-2114.

Итак, перейдем непосредственно к самым прямым и косвенным показателям:

Электрическая схема датчика

• Появление на приборной панели, всем известного – Check Engine , сигнализирует о том, что появились неисправности. В данном случае, старт двигателя происходит, не дожидаясь ответа от датчика распределительного вала, а система зажигания работает на основе последних показателей.
• Повышенный расход топливной смеси , также может послужить косвенным показателем неисправности ДПРВ.
• Автомобиль начинает терять мощность и динамику в целом.

Совокупность данных причин может послужить косвенным показателем неисправности датчика распределительного вала.

Для чего нужен датчик фаз

Чтобы разобраться с возможными неисправностями датчика фаз, имеет смысл вкратце остановиться на вопросе о том, что он собой представляет, а также на принципе его устройства.

Так, основная функция датчика фаз (или сокращенно — ДФ) заключается в том, что определять положение газораспределительного механизма в конкретный момент времени. В свою очередь это необходимо для того, чтобы электронный блок управления двигателем (ЭБУ) давал команду на впрыск топлива в определенный момент времени. В частности, датчик фаз определяет положение первого цилиндра. Также синхронизируется зажигание. Датчик фаз работает в паре с датчиком положения коленчатого вала.

Датчики фаз используются на двигателях с распределенным фазированным впрыском. Также их используют на двигателях, где применяется система изменения фаз газораспределения. В этом случае зачастую используют отдельные датчики для распределительных валов, управляющих впускными и выпускными клапанами.

Работа современных датчиков фаз основывается на применении физического явления, известного под названием эффект Холла. Он заключается в том, что в полупроводниковой пластине, по которой протекает электрический ток, при ее перемещении в магнитном поле возникает разность потенциалов (напряжение). В корпус датчика помещают постоянный магнит. На практике это реализуется в виде прямоугольной пластины из полупроводникового материала, к четырем сторонам которой подключаются контакты — два входных и два выходных. По первым подается напряжение, а со вторых снимается сигнал. Все это происходит на основе команд, поступающих от электронного блока управления в конкретный момент времени

Существует два типа разновидностей датчиков фаз — щелевые и торцевые. Они имеют разную форму, однако работают по одному и тому же принципу. Так, на поверхности распределительного вала имеется отметчик (другое название — репер), и в процессе его вращения магнит, входящий в конструкцию датчика, фиксирует его прохождение. В корпус датчика встроена система (вторичный преобразователь), преобразующая полученный сигнал в информацию, «понятную» для электронного блока управления. Торцевые датчики имеют такую конструкцию, когда на их торце имеется постоянный магнит, который и “видит” прохождение репера возле датчика. В щелевых же датчиках подразумевается использование формы буквы “П”. И соответствующий репер на диске распределительного проходит между двумя плоскостями корпуса щелевого датчика положения фаз.

В инжекторных бензиновых двигателях задающий диск и датчик фазы настраиваются таким образом, что импульс от датчика формируется и передается на ЭБУ в момент прохождения первым цилиндром его верхней мертвой точки. Таким образом обеспечивается синхронизация подачи топлива и момент подачи искры для воспламенения топливовоздушной смеси. Очевидно, что датчик фаз оказывает непосредственное влияние на работу двигателя в целом.

Причины поломок датчика фаз

Существует несколько характерных признаков, по которым можно судить о наличии неисправностей в устройстве:

1. Увеличение расхода топлива.
2. Ухудшение динамики автомобиля.
3. Провалы при работе двигателя на холостом ходу.
4. «Троение» двигателя.
5. Бортовой компьютер выдает коды ошибок №0343, №0340. Они говорят о том, что электронный блок управления функционирует в аварийном режиме вследствие того, что пришел в негодность на ВАЗ 2114 датчик распредвала.
6. Появилось короткое замыкание внутри корпуса ДПРВ.
7. Наличие механических повреждений корпуса или креплений прибора, вследствие этого происходит смещение относительно гнезда.
8. Поломка зубчатого диска на преобразователе.
9. Вследствие повышенной температуры произошло повреждение устройства.

После того, как электронный блок управления увидит поломку датчика распредвала, он переключается в резервный (аварийный) режим. При этом вся работа мотора происходит исключительно благодаря датчику коленвала. Соответственно, осуществлять фазированный впрыск в таком режиме невозможно, происходит парный, что сказывается на расходе бензина и динамике автомобиля.

Ремонтировать прибор нет смысла, так как стабильность работы после ремонта невысокая. Намного проще заменить датчик распредвала ВАЗ 2114, цена его в среднем 500 рублей. Можно приобрести и дешевле, и дороже – все зависит от того, какой производитель.

ВЫПОЛНЯЕМ ЗАМЕНУ ДАТЧИКА ФАЗ

Определив, что ДФ неисправен, можно приступать к его замене. Процесс это достаточно легкий, чтобы самостоятельно выполнить всю работу вам потребуется лишь ключ-трещотка с головкой 10 мм.

Для начала разберемся, где находится датчик фаз ВАЗ 2114. Расположен он с правой стороны моторного отсека, вблизи воздушного фильтра. На корпусе блока цилиндров он закреплен одним винтом.

Замена датчика фаз ВАЗ 2114 производится в следующей последовательности:

1. Открываем капот и отключаем клеммы питания с аккумулятора четырнадцатой;
2. Отсоединяем с ДФ колодку проводов;
3. С помощью ключа на 10 выкручиваем фиксирующий датчик на блоке цилиндров винт;
4. Вынимаем ДФ из посадочного гнезда.

После демонтажа старого устройства осмотрите его визуально, возможно причиной его неисправности является намагнитившаяся на корпусе ДФ металлическая пыль. В случае ее обнаружения протрите устройство тряпкой и установите обратно. Если он не ожил и бортовой компьютер продолжает выдавать ошибки – датчик под замену.

Новый датчик положения распределительного вала ВАЗ 2114 устанавливается аналогичным образом. Как вы видите, работы тут от силы на 10-15 минут (замена датчика фаз ВАЗ 2115 выполняется по этой же методике).

Важно: при монтаже ДФ в посадочное гнездо для уплотнения фиксации запрещается использовать какие-либо герметизирующие средства, поскольку устройство расположено в среде с постоянно меняющимся температурным режимом, в которой герметик попросту расплавится и принесет вам кучу дополнительных неприятностей с двигателем.

Нередко встречаются случаи, когда даже после установки нового ДФ на бортовом компьютере четырнадцатой продолжают высвечиваться ошибки 0350 либо 0343.

Тут возможно два варианта развития событий. Возможно, вам попался неисправный ДФ (даже продавцы в автомагазинах говорят, что если на 10 датчиков фаз отечественного производства будет 5 рабочих, без заводского брака, это уже хорошо).

Проверка работоспособности после замены выполняется с помощью мультиметра, так, как это описано в предыдущем разделе статьи. Если данные тестера соответствуют показателям полностью рабочего датчика, значит проблема заключается не в нем. Ошибки 0350 и 0343, свидетельствующие о неисправности ДФ, также могут возникать из-за растянутого либо соскочившего на 1-2 зуба ремня ГРМ, или расшатанной шестерни коленвала.