ЗМЗ 406 — это марка двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Двигатели выпускались на Заволжском моторном заводе (ЗМЗ) в течение 1990-х гг. Этот двигатель стал первым в истории российского машиностроения 16-клапанным инжекторным двигателем, оснащенным электронным блоком управления (ЭБУ). ЭБУ управляет всеми рабочими процессами, используя данные от различных измерительных приборов. Одним из них является датчик положения распределительного вала (ДППВ) двигателя ЗМЗ 406. Двигатели ЗМЗ 406 массово устанавливались на такие автомобили, как Волга, Соболь, Газель и РАФ, которые и сегодня можно встретить на российских дорогах.
Используется двигатель Газ 31105 с двигателем ЗМЗ 406:
Зачем нужен датчик положения распредвала
Датчик положения распределительного вала регистрирует положение поршня 1-го цилиндра в верхней мертвой точке. На основании этой метки ЭБУ автомобиля регулирует последовательность и время подачи топливной смеси в камеры сгорания двигателей внутреннего сгорания синхронно с данными датчика коленчатого вала (Crankshaft FST). Синхронизация команд ЭБУ обеспечивает оптимальную работу двигателей внутреннего сгорания ЗМЗ 406.
Устройство ДПРВ
Его часто называют датчиком фазы. Он расположен на правой стороне торцевого блока головки блока цилиндров двигателя, если стоять лицом к ветровому стеклу. Крепится с помощью одного винта. VDC представляет собой пластиковый цилиндр с ушком, в котором имеется отверстие с бронзовым кольцом.
Проушина делит цилиндрический корпус на две части, одна из которых помещается в отверстие головки цилиндра, а другая находится снаружи, на конце которой расположен кабель с разъемом. Внутри корпуса находится металлический сердечник в обмотке, или соленоид. Два провода подают низкое напряжение питания (+ и -) на соленоид, третий провод подключен к сердечнику. В разъеме находится приемная микросхема, провод которой подключен к ЭБУ.
Как работает ДПРВ
Датчик фазы ZMZ 406 такой же, как и датчик Холла. Он был назван в честь американского ученого, который получил на него патент еще в 1879 году. Это устройство было основано на принципе распределения противоположных зарядов на краях проводящей магнитной пластины, когда она попадает в магнитное поле. При малейшем изменении магнитного потока разность потенциалов на металлической пластине мгновенно изменялась.
Используя этот эффект и редкоземельные элементы, такие как германий, индий и кремний, только во второй половине прошлого века удалось разработать микроконтроллеры, измеряющие изменения характеристик тока. DDRV является одним из таких устройств. Его наконечник расположен рядом с головкой распределительного вала с выступом. Как только — во время вращения вала — возникает выступ относительно наконечника, сердечник под воздействием электромагнитной индукции изменяет свой потенциал, о чем сигнализирует ЭБУ. Процессор анализирует полученный сигнал и корректирует работу всех систем сгорания.
Неисправности
Неисправности, вызванные неисправным VDC, могут сопровождаться такими симптомами, как:
- автомобиль быстро движется и теряет скорость;
- значительная потеря мощности двигателя (разогнать автомобиль до 60 км/ч практически невозможно);
- периодические остановки и повторные запуски двигателя;
- двигатель с трудом запускается и работает нестабильно;
- в глушителе слышен треск.
Как проверить ДПРВ
Проверка датчика необходима, когда на приборной панели появляется сообщение «Check Engine» и ЭБУ регистрирует код ошибки датчика распредвала. Диагностировать неисправность датчика распредвала можно на диагностической станции, подключив разъем на автомобиле к соответствующему прибору. Эта операция стоит недешево. Существует довольно простой способ проверить датчик самостоятельно, используя мультиметр. Процедура выполняется следующим образом:
- Поднимите крышку капота. Найдите датчик в конце головки блока цилиндров рядом с ветровым стеклом.
- Снимите крышку контакта кабеля ЭБУ с разъема измерительного прибора.
- Подключите один щуп мультиметра к центральному контакту DPWW (+), а другой закоротите на «землю» автомобиля (0).
- Установите мультиметр в режим вольтметра.
- Включите зажигание. Хороший измерительный прибор покажет напряжение около 10,8 В, что составляет 91% от напряжения питания 12 В. Если нет, замените датчик.
Проверка постоянного тока с помощью мультиметра:
Замена ДПРВ
Замена сгоревшего датчика на новый не представляет особой сложности. Это делается следующим образом:
- Снимите минусовую клемму с аккумулятора и поставьте автомобиль на ручной тормоз.
- Ослабьте крепежный винт датчика гаечным ключом «10».
- Отсоедините разъем от соединителя щупа.
- Извлеките датчик с кабелем и разъемом из-под капота. На его место вставляется новое устройство.
- Затяните крепежный винт.
При покупке нового датчика положения распределительного вала обратите особое внимание на принадлежность устройства к двигателю ЗМЗ 406, так как контроллеры для других автомобилей не подойдут по креплению. Не покупайте датчик положения распредвала у неизвестных производителей. Все преимущества покупки могут обернуться неприятной остановкой автомобиля вдали от дома.
Видео по теме
Неисправности датчика фаз
Неисправный датчик фаз, также известный как датчик положения распредвала, заставляет двигатель работать в парах. Это означает, что каждый инжектор работает в два раза чаще. Это приводит к повышенному расходу топлива, увеличению выбросов и проблемам с самодиагностикой. Это не вызывает более серьезных проблем, но если это произошло, не медлите с его заменой.
Для чего нужен датчик фаз
Для того чтобы понять возможные неисправности фазового энкодера, имеет смысл кратко рассмотреть, что это такое и принцип его работы.
Основной задачей фазового энкодера является определение положения зубчатого колеса в определенный момент времени. Это, в свою очередь, необходимо для того, чтобы электронный блок управления (ЭБУ) двигателя выдал команду на впрыск топлива в определенный момент времени. В частности, датчик фазы определяет положение первого цилиндра. Он также синхронизирует зажигание. Датчик фаз работает совместно с датчиком положения коленчатого вала.
Фазовые датчики используются в двигателях с фазовым впрыском. Они также используются в двигателях с системой изменения фаз газораспределения. В этом случае часто используются отдельные датчики для распределительных валов, управляющих впускными и выпускными клапанами.
Современные фазовые энкодеры основаны на использовании физического явления, известного как эффект Холла. Это означает, что при движении полупроводниковой пластины, через которую протекает ток в магнитном поле, создается разность потенциалов (напряжение). В корпус датчика помещается постоянный магнит. На практике это реализовано в виде прямоугольной пластины из полупроводникового материала, к четырем сторонам которой подключены два входных и два выходных контакта. Первые подают напряжение, а вторые принимают сигнал. Все это делается на основе команд, поступающих от электронного блока управления в определенный момент времени.
Существует два типа фазовых детекторов — щелевые и клеммные. Они имеют разную форму, но действуют по одному и тому же принципу. Например, маркер (другое название датчика) помещается на поверхность распределительного вала, и когда он вращается, магнит в структуре датчика регистрирует его прохождение. В корпус датчика встроена схема (вторичный преобразователь), которая преобразует полученный сигнал в информацию, которую может «понять» электронный блок управления. Конструкция датчиков с торцевой поверхностью предусматривает наличие постоянного магнита на конце датчика, который «видит» прохождение зонда. Щелевые датчики, с другой стороны, используют форму «U». Относительная траектория движения кулачка на диске распределительного вала направляется между двумя плоскостями корпуса датчика пазов.
В случае двигателей с бензиновым впрыском управляющий диск и датчик положения фаз расположены таким образом, что импульс от датчика генерируется и передается на ЭБУ, когда первый цилиндр проходит через верхнюю мертвую точку. Это обеспечивает синхронизацию подачи топлива и синхронизацию искры для воспламенения воздушно-топливной смеси. Конечно, датчик фаз напрямую влияет на работу двигателя в целом.
Признаки неисправности датчика фаз
В случае полного или частичного отказа датчика фаз контроллер обязательно переключает двигатель в режим фазового впрыска. Это означает, что момент впрыска основывается на показаниях датчика коленчатого вала. В результате каждая топливная форсунка впрыскивает топливо в два раза чаще. Это обеспечивает образование топливно-воздушной смеси в каждом цилиндре. Это происходит в неоптимальное время, что приводит к снижению мощности двигателя, а также к высокому расходу топлива, хотя и низкому, в зависимости от конкретной модели двигателя.
Симптомы неисправности датчика фазы следующие
- повышенный расход топлива;
- начинает увеличиваться, появляется заметный запах выхлопа, особенно если выбит каталитический нейтрализатор;
- двигатель начинает работать неустойчиво, наиболее заметно на низких (холостых) оборотах;
- произойдет снижение ускорения автомобиля и мощности двигателя;
- на приборной панели загорится предупреждающая лампа Check Engine, а при сканировании ошибки номер ошибки будет связан с датчиком фаз, например, ошибка p0340;
- при запуске двигателя за 3…4 секунды стартер прокручивает коленвал до «холостого хода», после чего двигатель запускается (это связано с тем, что ЭБУ не получает никакой информации от датчика первые несколько секунд, после чего автоматически переходит в режим отказа на основе данных, поступающих от датчика положения коленвала).
В дополнение к симптомам, упомянутым выше, неисправность датчика фаз часто вызывает проблемы с системой самодиагностики автомобиля. В частности, при запуске водитель вынужден вращать рукоятку стартера несколько дольше обычного (обычно 6. 10 секунд, в зависимости от модели автомобиля и установленного в нем двигателя). В это время электронный блок управления проводит самодиагностику, которая, в свою очередь, выдает соответствующие ошибки и заставляет двигатель перейти в аварийный режим.
Неисправности датчика фаз на авто с ГБО
Отмечается, что при работе двигателя на бензине или дизельном топливе вышеперечисленные неприятные симптомы проявляются не так сильно, поэтому многие водители часто эксплуатируют автомобили с неисправным датчиком фаз в течение длительного времени. Однако если ваш автомобиль оснащен системами сжиженного газа четвертого поколения и выше (где используется собственная «умная» электроника), двигатель будет работать нестабильно, а комфорт вождения резко снизится.
В частности, значительно увеличится расход топлива, топливно-воздушная смесь может быть обеднена или, наоборот, обогащена, мощность и динамика двигателя значительно снизятся. Все это происходит из-за несоответствия программного обеспечения в электронном блоке управления двигателем и блоке управления ГБО. Поэтому, если вы используете оборудование, работающее на сжиженном газе, датчик фазы должен быть заменен сразу же после обнаружения неисправности. Эксплуатация автомобиля с неисправным датчиком положения распредвала в этом случае наносит вред не только двигателю, но и непосредственно системе LPG и ее блоку управления.
Причины неисправности
Основной причиной выхода из строя датчика фазового угла является естественный износ, который происходит со временем в каждой детали. В частности, высокая температура двигателя и постоянная вибрация корпуса приводят к повреждению контактов датчика, может произойти размагничивание постоянного магнита и повреждение самого корпуса.
Другой серьезной причиной является проблема с проводкой датчика. В частности, провода питания/сигнала могут быть оборваны, что не позволяет датчику фазы получать питание или сигнальную линию от датчика. Возможно также, что механическое крепление на «вилке» (известное как глазок) повреждено. Реже может выйти из строя предохранитель, который также подает питание на датчик фаз (это зависит от полной электрической схемы каждого конкретного автомобиля).
Как проверить датчик фаз
Датчик фаз двигателя внутреннего сгорания можно проверить с помощью диагностического прибора и электронного мультиметра, способного измерять напряжение постоянного тока. Пример проверки рассмотрен для датчика фаз ВАЗ-2114. Датчик модели 21120370604000 устанавливается на модели с 16-клапанным двигателем, а 21110-3706040 — на 8-клапанный двигатель.
Читайте также: toyota carib датчик температуры выхлопных газов
Прежде всего, перед диагностикой датчики должны быть сняты со своих мест. Затем следует визуально осмотреть корпус датчика, а также его контакты и клеммную колодку. Если на контактах есть грязь и/или мусор, их следует удалить спиртом или бензином.
Чтобы проверить датчик для 8-клапанного двигателя 21110-3706040, подключите его к аккумулятору и электронному мультиметру, как показано на схеме.
Алгоритм проверки будет выглядеть следующим образом:
- Установите напряжение питания +13,5±0,5 В (для подачи напряжения можно использовать обычный автомобильный аккумулятор).
- Напряжение между сигнальной линией и землей должно составлять не менее 90% от напряжения питания (т.е. 0,9 В). Если он ниже, то есть более или менее равен или близок к нулю, датчик неисправен.
- Поместите стальную пластину на конец датчика (обращенный к направляющим распределительного вала).
- Если датчик исправен, напряжение между сигнальным проводом и землей не должно превышать 0,4 вольта. Если оно выше, то датчик неисправен.
- Снимите стальную пластину с передней части датчика, и напряжение на сигнальном проводе должно вернуться к исходному значению 90% от напряжения питания.
Чтобы проверить датчик фаз 16-клапанного двигателя 21120370604000, подключите его к источнику питания и мультиметру, как показано на второй схеме.
Для проверки фазового датчика потребуется металлическая деталь шириной не менее 20 мм, длиной не менее 80 мм и толщиной 0,5 мм. Алгоритм тестирования будет аналогичным, но с другими значениями напряжения:
- Установите напряжение питания на датчике на +13,5±0,5 В.
- В этом случае, если датчик исправен, напряжение между сигнальным проводом и «землей» не должно превышать 0,4 В.
- Установите заранее подготовленную стальную деталь в паз датчика, где находится развертка распредвала.
- Если датчик исправен, напряжение на сигнальном проводе должно составлять не менее 90% от напряжения питания.
- Снимите пластину с датчика, и напряжение должно снова упасть до 0,4 вольт.
В принципе, подобные проверки можно проводить, не вынимая датчик из гнезда. Однако предпочтительнее снять его для осмотра. Часто при проверке датчика имеет смысл проверить целостность проводов и качество контактов. Бывает, например, что разъем ослаблен, что не позволяет датчику посылать сигнал в ЭБУ. Также, если возможно, стоит «проверить» провода, идущие от датчика к ЭБУ и к реле (силовой кабель).
Помимо проверки мультиметром, необходимо проверить датчик на наличие существенных неисправностей с помощью диагностического прибора. Если такие неисправности обнаружены впервые, можно попытаться сбросить их с помощью программного обеспечения или просто отсоединив отрицательную клемму аккумулятора на несколько секунд. Если ошибка появляется вновь, требуется дальнейшая диагностика по описанным выше алгоритмам.
Типичные неисправности датчика фазы:
- P0340 — Нет сигнала от датчика положения распредвала;
- P0341 — ГРМ не соответствует ходу сжатия/впуска группы цилиндров;
- P0342 — Уровень сигнала в цепи расширительного клапана слишком низкий (обнаружено замыкание на землю);
- P0343 — Уровень сигнала измерительного прибора выше нормы (обычно вызвано обрывом провода);
- P0339 — прерывистый сигнал от датчика.
Поэтому при обнаружении этих неисправностей стоит как можно скорее провести дополнительную диагностику, чтобы обеспечить оптимальный режим работы двигателя.
