Snímač vačkového hřídele: jak identifikovat problém? — EuroAuto na DRIVE2

Moderní auta jsou často větší a těžší než jejich předchůdci. A zároveň je to rychlejší, ekonomičtější a šetrnější k životnímu prostředí. To bylo možné díky zavedení moderních technologií. Výrazně pokročily zejména systémy napájení a řízení motoru, přívod paliva a řízení zapalování. Každý „nádech“ motoru, každé posunutí hřídele je sledováno četnými senzory. Díky jejich čtení „mozek“ přesně ví, kdy přidat další dřevo a kdy škrtnout zápalkou. Podrobněji o tomto důležitém mechanismu hovoří technický specialista EvroAvto Yakov Finogenov.

Zařízení snímače vačkového hřídele
Jeden z těchto snímačů monitoruje vačkový hřídel. A jmenuje se podle toho – DPRV (snímač polohy vačkového hřídele).

Není to nejdůležitější, ale je důležité pro přesné ladění, zejména u motorů s řízeným nastavením fáze. Selhání tohoto snímače jen zřídka vede k vážným problémům. Ale ECU (elektronická řídicí jednotka) nebude přijímat správná data ze snímače polohy klikového hřídele a přejde z jemného ladění na něco průměrného.

Konstrukce snímače je jednoduchá: obsahuje permanentní magnet a polovodič, ke kterému jsou připojeny čtyři kontakty. Napětí signálu je odesláno do malého integrovaného obvodu, kde je zpracováno, a běžné kontakty vycházejí ze samotného pouzdra snímače.

Na vačkový hřídel naproti DPRV je namontován rozvodový kotouč (pulzní kolo). Na rozvodovém kotouči vačkového hřídele jsou zase vytvořeny speciální zuby nebo výstupky. V okamžiku, kdy tyto výstupky projdou snímačem, generuje DPRV digitální signál speciálního tvaru, který ukazuje aktuální zdvih ve válcích (zdroj).

Selhání snímače vačkového hřídele
Nejčastější poruchou je přetržený řetěz. Nelze to určit vizuálně. Protože je ale DPRV součástí elektronického řídicího systému, je tento systém první, kdo ví o jeho nefunkčnosti. A v případě potřeby rozsvítí kontrolku Check Engine na přístrojové desce.

A průzkum řídicí jednotky okamžitě ukáže viníka.

– mírně delší doba spouštění;
– zhoršení dynamiky (ne vždy);
– zvýšená spotřeba paliva (ne vždy patrná).

Samozřejmě, že při absenci diagnostického zařízení, například na silnici, existuje touha zkusit zazvonit vinutí, změřit odpor. Ale nejprve, jak často s sebou nosíte multimetr? Za druhé, stejně vám to nepomůže, protože činnost DPRV můžete vyhodnotit pouze pomocí osciloskopu. A pravděpodobnost, že ho nosíte s sebou, je ještě menší.

Velmi zřídka může dojít k mechanickému poškození disku mechaniky. Pokud jej ale něco pod krytem ventilu poškodilo, je rozbité čidlo tím nejmenším problémem.

Vlastní odstraňování problémů se senzory
Umístění DPRV, snadný přístup a výměna závisí na fantazii projektanta. U některých motorů je to zřejmé a jednoduché:

A na jiných, abyste se dostali k senzoru, musíte rozebrat spoustu věcí:

A přesto, i přes zdánlivou samozřejmost diagnózy a jednoduchost náhrady, není třeba spěchat s její výrobou. Je docela možné, že skutečný problém je v kabeláži, nebo je chyba snímače CMP důsledkem jiné poruchy. Proto je nejlepší vyhledat diagnózu u speciálně vyškolených specialistů.

Naše stránka DRIVE2:

Kontrola snímače vačkového hřídele (DPRV) umožňuje nejen ověřit jeho funkčnost, ale také zajistit, aby u motorů s fázovým (sekvenčním) vstřikováním bylo palivo dodáváno v požadovaném pořadí. Dalším názvem zařízení je fázový snímač (často jej používají majitelé domácích VAZ). Test lze provést pomocí multimetru nastaveného na režim voltmetru a/nebo osciloskopu. Kontrola snímače polohy vačkového hřídele není ve své podstatě náročná a zvládne ji i začínající automobilový nadšenec.

Co je snímač vačkového hřídele

Než přejdeme k otázce kontroly snímače polohy vačkového hřídele, je nutné zjistit, o jaký druh zařízení se jedná, k čemu je potřeba a jak funguje. To v budoucnu pomůže objasnit podrobnosti auditu.

Snímač vačkového hřídele je zařízení, které zaznamenává úhlovou polohu zadaného hřídele v určitém časovém okamžiku. Informace přijaté s jeho pomocí jsou přenášeny do elektronické řídicí jednotky motoru (ECU) a na jejím základě tato řídicí jednotka vydává povely pro vstřikování paliva a zapalování směsi paliva se vzduchem v každém válci v určitý časový okamžik. Činnost snímače polohy vačkového hřídele je založena na Hallově jevu. Takže přímo na vačkovém hřídeli je kovový zub, který během otáčení hřídele mění magnetické pole v senzoru umístěném poblíž. Tento zub se nazývá rapper. Snímač zaznamenává změny magnetického pole, které jsou převedeny na nízkonapěťový elektrický signál. Tento signál je odeslán do elektronické řídicí jednotky. Ve skutečnosti snímač polohy vačkového hřídele zaznamenává pouze jednu polohu, která odpovídá poloze pístu prvního válce v horní úvrati. Dále se provádí fázované vstřikování paliva v sekvenci činnosti válce. Typicky je to systém 1-3-4-2.

Snímače polohy vačkového hřídele jsou na motory s děleným (fázovým) vstřikováním paliva instalovány přibližně od roku 2005.

1. Mírná ztráta výkonu motoru, zejména při jízdě v kritických režimech (zrychlení, jízda pod zatížením).
2. Zvýšení spotřeby paliva přibližně o 10. 20 % (v závislosti na výkonu motoru, jeho konstrukčních vlastnostech a provozních podmínkách).

Co se vznětových motorů týče, snímače polohy vačkového hřídele jsou řešeny podobně, ale je tu jeden rozdíl. Spočívá v tom, že snímač zaznamenává polohu nejen prvního válce, ale všech. Toho je dosaženo tím, že každý válec má na rozvodovém kotouči samostatný zub.

Pokud tedy senzor selže, má smysl jej co nejrychleji diagnostikovat a v případě potřeby vyměnit.

Známky rozbití DPRV

Existuje několik typických příznaků, které naznačují, že snímač polohy vačkového hřídele selhal. Mělo by být okamžitě objasněno, že příznaky uvedené níže mohou naznačovat zcela jiné poruchy. Proto má smysl provádět další diagnostiku. Takže známky rozbitého senzoru CMP:

• Problémy se startováním motoru za jakýchkoli podmínek – “studený”, “horký” a v jiných režimech. To obvykle vede k tomu, že se startér musí otáčet déle.
• Nestabilní chod motoru, „plovoucí“ pracovní a volnoběžné otáčky motoru.
• “Propady” v pohybu auta, při sešlápnutí plynového pedálu nereaguje okamžitě, ztrácí se dynamická charakteristika vozu (špatně akceleruje, netáhne, zvláště při zatížení a při jízdě do kopce).
• Po uvolnění pedálu plynu se motor zastaví.
• Zvýšená spotřeba paliva (o 10. 20%).
• Na přístrojové desce se rozsvítí kontrolka Check Engine. Je nutné provést další diagnostiku pomocí elektronického skeneru (např. zařízení ELM 327 nebo jeho analogu). V tomto případě mají typické chyby týkající se činnosti snímače čísla P0340, P0342, P0343.

Ve skutečnosti je snímač polohy vačkového hřídele poměrně jednoduché a spolehlivé zařízení, takže zřídka selže. Nejčastěji je poškozena jeho elektroinstalace – dráty jsou roztřepené, izolace na nich je poškozená, selhává tzv. „čip“, místo, kde je čidlo připojeno k okruhu automobilu.

U aut, která jezdí na benzín, však výše popsané problémy nejsou tak jasně vyjádřeny. Selhání snímače polohy vačkového hřídele však způsobí mnoho problémů majitelům automobilů vybavených plynovým zařízením, zejména čtvrté generace. Výše popsané závady a problémy se na takových strojích mohou projevit v celé své kráse. Majitelům vozů vybavených LPG proto důrazně doporučujeme, aby při podezření na jeho nefunkčnost co nejdříve provedli diagnostiku a senzor vyměnili.

Umístění DPRV na motoru

Chcete-li provést test snímače polohy vačkového hřídele, musíte vědět, kde se nachází. U osmiventilových motorů se DPRV zpravidla montuje na konec hlavy válců. U šestnáctiventilových motorů se montuje i na hlavu válců, obvykle v těsné blízkosti prvního válce.

Pokud jde o oblíbené domácí vozy VAZ, jejich majitelé nazývají takové jednotky fázové senzory. Jejich umístění v těchto motorech je podobné. Takže u osmiventilových motorů je snímač umístěn na levé straně hlavy válců (pokud se podíváte ve směru pohybu vozidla). U šestnáctiventilových motorů – na pravé přední části motoru. V druhém případě není samotný snímač vidět, jeho umístění lze posoudit pouze podle signálových a silových vodičů, které k němu vedou. Fázový snímač VAZ 2114 je upevněn v těsné blízkosti vzduchového filtru, poblíž hlavy válců.

Metody kontroly snímače vačkového hřídele

Před testováním senzoru pomocí multimetru nebo jiných elektronických nástrojů musíte zkontrolovat jeho mechanickou integritu. Zejména je instalován v pouzdře s O-kroužkem, který zajišťuje jeho bezpečné upevnění. Musíme zkontrolovat jeho stav. Hodilo by se také zkontrolovat neporušenost těla snímače, zda na něm nejsou praskliny nebo jiné poškození. Je vhodné zkontrolovat disk pohonu, zda nejsou poškozené zuby nebo zda nejsou na těle snímače nebo v jeho blízkosti kovové hobliny.

Na internetu můžete najít informace, že údajně lze funkčnost DPRV zkontrolovat jednoduše kontrolou jeho magnetických vlastností. Zejména na jeho konec přiveďte malou kovovou část (pracovní citlivá část), která by se měla „přilepit“ na snímač. Ve skutečnosti to není pravda.a nefunkční DPRV může nebo nemusí mít magnetické vlastnosti. V souladu s tím musí být ověření provedeno pomocí jiných metod.

Existují dva hlavní způsoby testování snímače polohy vačkového hřídele – pomocí elektronického multimetru a pomocí osciloskopu. První metoda je jednodušší a rychlejší, ale druhá je přesnější a poskytuje více diagnostických informací.

Kontrola snímače vačkového hřídele pomocí multimetru

Pro kontrolu DPRV je nutná demontáž. To není obtížné, stačí od něj odpojit kontaktní skupinu vodičů a odšroubovat upevňovací šroub. K testování budete potřebovat také malý kovový předmět (železný kov, aby byl magnetický).

Schéma zapojení pro kontrolu fázového snímače 21110-3706040

Schéma zapojení pro kontrolu fázového snímače 21120-3706040

Algoritmus pro provedení kontroly senzoru pomocí multimetru je následující:

1. Vezměte multimetr a přepněte jej do režimu měření stejnosměrného napětí v rozsahu do 20 V (záleží na konkrétním modelu multimetru).
2. Odpojte “čip” od snímače odlomením západky.
3. Vyjměte snímač z jeho uložení.
4. Na „čipu“ snímače 21110-3706040 automobilu VAZ (a na mnoha dalších) kontakt „A“ odpovídá hmotnosti, kontakt „C“ je kladný vodič, pochází z ovládacího relé, kontakt „B“ je signální vodič (uprostřed). Na senzorovém čipu 21120-3706040 kontakt “A” odpovídá hmotnosti, kontakt “B” je kladný vodič z ovládacího relé, kontakt “C” je signální vodič.
5. Zkontrolujte přítomnost napájení na čipech. Chcete-li to provést, musíte zapnout zapalování na autě (ale nespouštět motor) a provést to pomocí multimetru. Pokud čipy nemají žádnou energii, musíte hledat důvod. Může to být vadná kabeláž (poškozená izolace, přerušené vodiče), porucha řídicího relé nebo závada v elektronickém řídicím systému (ECU).
6. Dále je potřeba zapojit senzory pro testování podle schémat na obrázku.
7. Aplikujte na snímač napětí 13,5 ± 0,5 V (ačkoli je povoleno méně, například 12 . 12,5 V z baterie).
8. Pokud při přivedení napájení na senzor voltmetr detekuje nepřítomnost napětí na senzoru, signalizuje to buď poruchu samotného senzoru, test lze dokončit a připravit se na výměnu senzoru za nový.
9. Změřte napětí mezi kladným a signálním kontaktem. Musí se rovnat alespoň 90 % napájecího napětí (tj. pokud je napájecí napětí 12 V, pak napětí na signálním kontaktu musí být alespoň 10,8 V).
10. Na konec snímače (jeho signální část) přineste předem připravený kovový předmět. Znovu změřte napětí na signálním kontaktu. Nemělo by být větší než 0,4 V. Odstraňte desku – hodnota napětí by měla být obnovena na 90 % napájení. Pokud se během procesu ověřování vyskytnou nějaké odchylky, znamená to, že senzor selhal a musí být vyměněn.

Vezměte prosím na vědomí, že je vhodné zkontrolovat nejen senzory již nainstalované na motoru, ale také nově zakoupené, protože vždy existuje riziko nákupu vadného produktu.

Kontrola DPRV osciloskopem

Elektronický osciloskop pomáhá pochopit, jak funguje snímač polohy vačkového hřídele a zda vůbec vytváří impulsy. Obvykle používají takzvaný elektronický osciloskop, tedy jednoduše simulátorový program nainstalovaný na notebooku nebo jiném podobném zařízení. Musíte se připojit ke snímači vačkového hřídele a vzít z něj oscilogram. V ideálním případě by měl existovat hladký hřebenový diagram s jedním vrcholem výpadku, který odpovídá rapperovi procházejícímu senzorem. Pokud má oscilogram jiný tvar, je potřeba dodatečné ověření.

Při diagnostice snímače vačkového hřídele automobilů Nissan (zejména Nissan Almera) pomocí osciloskopu se bude tvar oscilogramu lišit. Nebude to sudé, ale ve formě 3 pulsů, pak mezera, pak 4 pulsy – mezera, 2 pulsy – mezera a jeden puls – mezera. Tato vlastnost je u motorů této automobilky normální.

Výměna snímače polohy PB

Pokud se během kontroly ukáže, že samotný snímač polohy vačkového hřídele selhal, musí být vyměněn. Tyto jednotky jsou zpravidla neopravitelné, protože jejich tělo je utěsněno a nelze je rozebrat. Snímač je levný a postup výměny je jednoduchý a zvládne ho i začínající automobilový nadšenec.

Algoritmus výměny senzoru je následující:

1. Když motor neběží, odpojte záporný pól od baterie.
2. Odpojte „čip“ od snímače polohy vačkového hřídele (jako při kontrole).
3. V závislosti na modelu vozidla je nutné odstranit části, které brání přístupu k senzoru. Například u moderních automobilů, jako je Lada Vesta, je nutné odstranit držák pomocné jednotky.
4. Pomocí klíče odšroubujte jeden nebo dva upevňovací šrouby v závislosti na typu upevnění. Velikost klíče může být různá, obvykle u VAZů se jedná o klíč 10 mm.
5. Po demontáži držáku musíte obdobně vyjmout senzor z jeho uložení.
6. Instalace nového snímače se provádí v opačném pořadí.
7. Připojte záporný pól k baterii.

Při nákupu nového snímače polohy vačkového hřídele je třeba věnovat pozornost stavu jeho O-kroužku. Obvykle se prodává samostatně. Při výměně snímače je vhodné vyměnit O-kroužek, protože se časem opotřebovává a ztrácí pružnost. Starý prsten využijete pouze v případě nouze, kdy není možné koupit nový.

Závěr

Snímač polohy vačkového hřídele je jednoduché, ale důležité zařízení v motoru a normální fungování motoru závisí na jeho provozu. Proto při zjištění známek jeho selhání je vhodné co nejrychleji provést příslušné diagnostické postupy. Nejsou složité a zvládne je i začínající, nezkušený majitel vozu. Totéž platí pro jeho výměnu. Cena fázového snímače pro vozy VAZ od zimy 2019 je asi 400 rublů.