Осциллограмма датчика коленвала и распредвала: InjectorService.com.ua • 

Помеха в эталонной осциллограмме помогла в доказательстве неисправности на примере Opel Corsa D

Автомобиль: Opel Corsa D 2008 z14xep 1.4 л 90 л.с.

Речь в данной статье пойдёт скорее не о поиске неисправности, а о способах доказывания существующей неисправности для клиента и другого сервиса, где производились работы по замене цепи ГРМ в двигателе.

С клиентом вели переписку уже давно на тему перепрошивки его автомобиля, немного его консультировал. И вот в один из дней он пишет мне примерно следующее:

На что я ему ответил и про возможность чип-тюнинга и главное, что необходимо разбираться с ошибкой P0344 (ошибка по датчику распредвала)

На что я получаю от него следующую информацию:

После этого мы в ходе переписки пришли к выводу, чтобы он сначала съездил к ним с просьбой разобраться, а только потом уже приезжал ко мне.

Через несколько дней он до них доехал, оставил автомобиль на несколько часов. В результате они сказали, что вскрывать крышку двигателя долго, пусть сначала датчики проверит, причем про датчик коленвала почему-то утверждали, мол, он может давать такой эффект. Так или иначе автомобиль приехал ко мне в мастерскую.

Передо мной стояла задача убедиться, что метки ГРМ выставлены верно, ведь ошибка просто так после замены не загорается, а именно так может себя проявлять ошибочное выставление меток системы ГРМ.

Подключил сканер, включил зажигание, ошибки подтвердились.

Я прекрасно понимаю, что ошибка по датчику распредвала может гореть и из-за неисправности электрических цепей, и по идее при сбросе ошибки на незаведённом авто должна сразу же проявить себя снова (так было уже в моей практике).

Сбросил ошибки, всё стало чисто, ничего не появилось. Подобный расклад наводит на мысли, что ошибка проявляется лишь при движущемся распредвале, а значит мои предположения начинают подтверждаться.

Завёл автомобиль, он сначала подкинул обороты до 2200, затем снизил до нормального холостого хода, секунд пять неравномерно работал, а потом нормализовался. Ошибка P0344 снова появилась.

Теперь нужно было сверить метки. Изначально планировал снять осциллограмму ДПРВ+ДПКВ. Если с датчиком распредвала вопросов не возникло: немного пришлось разобрать штатный разъём, но доступ получил, то ДПКВ В данном авто расположено очень далеко и неудобно. (у меня отсутствует смотровая яма)

Сам ЭБУ расположен в моторном отсеке, рядом с двигателем, тоже довольно неудобен в плане диагностики, подключения щупов к пинам.

Пока искал сигнальный пин ДПРВ на датчике заодно и проверил исправность цепей датчика: и +5В и масса масса были, сигнальный пин звонится до блока ЭБУ кабельтрекером.

Эталонные осциллограммы найдены на просторах Интернета:

Авто: Opel Corsa D 2007-2014

Код двигателя : Z12XEP 16V 1. 2L

Эталон синхронизации

Система управления двигателем

Синхронизация ГРМ

Сигнал ДПКВ + ДПРВ

холостой ход

Несмотря на то, что осциллограмма снята с другой модели двигателя, можно её принять за эталон: Как я понял из программы диагностики ЭБУ на этих моделях стоят одинаковые (и у z12xep, и у z14xep стоят блоки Bosch ME761C), а значит и алгоритм обработки сигналов не должен отличаться.

Итого получается, что снять я могу только сигнал с распредвала. Была мысль подключить датчик давления в цилиндр, чтобы отловить ВМТ, но катушка имеет общий корпус на все 4 цилиндра.

Покрутив-повертев осциллограмму, заметил то, что на сигнале ДПРВ имеются помехи. Это же искра!

Привязавшись к ней, как к точке отсчета мы сможем хотя бы примерно понимать, где ВМТ в данном случае.

Подключил датчик-присоску на катушку в районе первого цилиндра:

Чтобы понимать вообще, почему такой сигнал получается на датчике распредвала, надо понимать, как выглядит задающий лепесток на распредвале:

Тем, кто знаком с принципом работы датчика Холла, понятна природа такого сигнала.

Данную осиллограмму следует трактовать таким образом, что не искра бьёт неправильно, а именно сам распредвал генерирует сигнал неверно, невовремя. В зоне задающего диска коленвала с маховиком никаких работ не производилось, поэтому искра стабильно привязана к положению коленвала (с учетом коррекции угла зажигания на ХХ). Я в свою очередь знаю, что производились работы по замене цепи ГРМ, а значит с метками распредвала могли ошибиться и что-то смонтировать неправильно.

Возвратимся к полученной осциллограмме. Невооруженным глазом видно, насколько сильно смещена искра относительно сигнала ДПРВ, если сравнивать с эталоном. Маркерам отмечены линии, которые должны соответствовать ВМТ согласно эталону, и очевидное несоответствие в опережении зажигания наводит на мысли о неверной генерации сигнала с ДПРВ. Остается лишь вопрос, как авто при таком смещении может вообще нормально заводиться, работать на ХХ (хоть и не сразу) и развивать мощность.

Попробовал другим способом нащупать ВМТ в этом двигателе, привязав её к сигналу с ДПРВ.

Подключил датчик разрежения:

Пожалуй впервые ощутил нехватку каналов осциллографа именно сейчас: Хотелось бы третий канал, чтобы определить где первый цилиндр для осциллограммы разрежения. В целом её можно читать и так, но было бы удобнее.

Из осциллограммы видно, что пульсации разрежения в двигателе нормальные, без искажений. Не совсем понятно, почему, ведь судя по двум замерам распредвал смещен очень сильно!

Пошёл в интернет, чтобы понять, как вообще меняют эту цепь и где можно ошибиться при этих работах.

Представлю скриншоты из видеоролика на ютубе, на которые следует обратить внимание.

При выставлении меток ставится специальная планка на распредвалы. По заверению автора ролика ставится очень плотно, зазоры очень маленькие, распредвалы фиксируются без единого люфта.

Задающий лепесток ДПРВ не имеет шпонок при посадке его на распредвал, то есть без спецфиксатора может быть установлен в любом положении.

Как это делается правильно можно увидеть на скриншотах:

После этой дополнительной проверки у меня не осталось сомнений, что лепесток был установлен неверно. Если с распредвалами еще всё более-менее нормально было, двигатель поэтому нормально и работал, то с лепестком они промахнулиссь. Всего скорее данного комплекта фиксаторов в той мастерской просто не было.

Проверить методом вскрытия владелец мне не дал, потому что он хотел сохранить гарантийность работ той мастерской, чтобы там исправить ситуацию без доп.затрат. Все диагностические проверки проводились без вскрытия.

Курахтанов Игорь
©Легион-Автодата
Кострома, Малый переулок, 10
+7 (963) 930-18-21
режим работы 9-21
autodiagnostic44.ru

Nissan Qashqai | Осциллограммы сигналов на выводах разъема блока управления двигателем

№ вывода	Назначение
1	Выход управления катушкой зажигания 2. 11-14В при вкл. зажигании, 9В при проворачивании коленвала. Осциллограмма 2 на х.х.
2	Выход управления катушкой зажигания 4. 11-14В при вкл. зажигании, 9В при проворачивании коленвала. Осциллограмма 2 на х.х.
3	Выход управления катушкой зажигания 6. 11-14В при вкл. зажигании, 9В при проворачивании коленвала. Осциллограмма 2 на х.х.
4	Корпус
5	Выход управления инжектором 2. 11-14В при вкл. зажигании, 3.4 мсек на х.х. (двигатель прогрет)
6	Выход управления инжектором 1. 11-14В при вкл. зажигании, 3.4 мсек на х.х. (двигатель прогрет)
7	Соединение с корпусом подогреваемого проводника измерителя массы воздуха
8	Вход подогреваемого проводника измерителя массы воздуха. 0В при вкл. зажигании, 0.6В на х.х., 1.5В на 3000 об/мин
9	Вход расхода топлива. 11-14В при вкл. зажигании
10	Вход датчика температуры охладителя. Зажигание вкл., 4В при 10°С, 1В при 80°С
11	Вход датчика давления в топливном баке
12	Вход датчика положения дроссельной заслонки. Зажигание вкл., 0.7В при закрытой, 4.5В при открытой
13	—
14	Вход датчика температуры всасываемого воздуха. 4В при вкл. зажигании, при 10°С
15	Вход блока управления ABS/антипробуксовочной системы ASC
16	Вход д/выключателя КВ
17	—
18	Вход блока управления противоугонной системы. Флуктуации 0-9В при вкл. зажигании, осциллограмма 5
19	Вход сигнала включения КВ
20	Выход контрольной лампы “Проверьте двигатель”
21	Выход клапана управления смещением распредвала. 11-14В при вкл. зажигании и на оборотах х.х./ 0-1В при кратковременном полном газе
22	Выход к инжектору 3. 11-14В при вкл. зажигании, 3.4 мсек на х.х. (двигатель прогрет)
23	Выход к инжектору 6. 11-14В при вкл. зажигании, 3.4 мсек на х.х. (двигатель прогрет)
24	Выход к инжектору 4. 11-14В при вкл. зажигании, 3.4 мсек на х. х. (двигатель прогрет)
25	Корпус подогревателя лямбда-зонда. 11-14В при выкл. зажигании, 10Гц на х.х
26	11-14В при выкл. зажигании
27	Выход клапана управления оборотами холостого хода. Флуктуации 6-9В при вкл. зажигании, 66% на х.х. Осциллограмма 4
28	Корпус
29	Выход к катушке зажигания 1. 11-14В при вкл. зажигании, 9В при проворачивании коленвала. Осциллограмма 2 на х.х.
30	Выход к катушке зажигания 3. 11-14В при вкл. зажигании, 9В при проворачивании коленвала. Осциллограмма 2 на х.х.
31	Выход к катушке зажигания 5. 11-14В при вкл. зажигании, 9В при проворачивании коленвала. Осциллограмма 2 на х.х.
32	Корпус
33	Выход к инжектору 5. 11-14В при вкл. зажигании, 3.4 мсек на х.х. (двигатель прогрет)
34	Корпус
35	Выход к реле воздушного насоса
36	Выход сигнала оборотов коленвала. 11В при вкл. зажигании
37	—
38	Корпус датчика детонации
39	Корпус датчика температуры
40	Корпус датчика положения коленвала/оборотов/давления в топливном баке. 0В/5кГц при вкл. зажигании
41	Корпус датчика положения распредвала. 0В при вкл. зажигании
42	Корпус датчика положения дроссельной заслонки
43	Вход датчика положения распредвала. Осциллограмма 1 на х.х./0В при вкл. зажигании
44	Выход датчика положения дроссельной заслонки/давления в топливном баке. 5В при вкл. зажигании
45	Выход сигнала положения дроссельной заслонки
46	Вход расхода топлива
47	—
48	Выход датчика положения коленвала/оборотов. 5В/5кГц при вкл. зажигании
49	Вход выключателя зажигания. 11В при вкл. зажигании
50	Выход э/магнитного клапана
51	Выход клапана продувки адсорбера
52	Выход управления заслонкой выхлопных газов. 4.4В при вкл. зажигании, 33% на х.х.
53	Выход клапана управления оборотами холостого хода. Флуктуации 3-6В при вкл. зажигании, 30% на х.х. Осциллограмма 4
54	Входное напряжение реле блока управления двигателем. 11-14В при вкл. зажигании
55	Корпус нагревателя лямбда-зонда. 11-14В при вкл. зажигании, 10Гц на х.х.
56	Корпус
57	Вход датчика детонации цилиндров 1-3. 2.5В при вкл. зажигании, осциллограмма 6 на х.х. при кратковременной акселерации
58	Вход датчика детонации цилиндров 1-3. 2.5В при вкл. зажигании, осциллограмма 6 на х.х. при кратковременной акселерации
59	Вход датчика детонации цилиндров 4-6. 2.5В при вкл. зажигании, осциллограмма 6 на х.х. при кратковременной акселерации
60	Входное напряжение программирования диагностического разъема. 2.6В при вкл. зажигании
61	Лямбда-зонд
62	Выход клапана воздушного насоса
63	Датчик детонации цилиндров 4-6. 2.5В при вкл. зажигании, осциллограмма 6 на х.х. при кратковременной акселерации
64	Корпус датчика положения распредвала. 0В при вкл. зажигании
65	Вход датчика положения распредвала. Осциллограмма 1 на х.х./0В при вкл. зажигании
66	—
67	Корпус сигнала лямбда-зонда
68	Выход клапана улавливания паров топлива. 11-14В при вкл. зажигании, осциллограмма 3 на х.х.
69	Выход реле топливного насоса. 0-1В, кратковременно 11-14 при вкл. зажигании, 0-1В на х.х.
70	Корпус сигнала лямбда-зонда. Флуктуации 0-1В на х.х.
71	Корпус сигнала лямбда-зонда
72	Корпус сигнала лямбда-зонда
73	Вход реле блока управления двигателем. 11-14В при выкл. зажигании, 0-1В при вкл. зажигании и при поворачивании двигателя
74	Выход реле управления компрессором
75	Вход сигнала лямбда-зонда. 5В при вкл. зажигании, флуктуации 0-4.6В на х.х. (двигатель прогрет)
76	Вход сигнала лямбда-зонда. 0В при вкл. зажигании, флуктуации 0-1В на х.х.
77	Вход сигнала лямбда-зонда
78	Вход сигнала лямбда-зонда
79	Корпус нагревателя лямбда-зонда
80	Выход блока управления системами стабилизации устойчивости, ABS, антипробуксовочной системы ASC
81	Выход блока управления системами стабилизации устойчивости, ABS, антипробуксовочной системы ASC
82	Выход блока управления системами стабилизации устойчивости, ABS, антипробуксовочной системы ASC
83	Вход датчика положения коленвала/оборотов. 5В при вкл. зажигании, осциллограмма 3 на х.х.
84	—
85	Вход/Выход (коммутируемая линия обмена данными) низкого уровня блока управления трансмиссией
86	Вход/Выход (коммутируемая линия обмена данными) высокого уровня блока управления трансмиссией
87	Входное напряжение блока управления двигателем. 11-14В при вкл. зажигании
88	Вход/Выход диагностического разъема

Тест выходного сигнала датчика распредвала и коленчатого вала

Датчики распредвала и коленчатого вала предоставляют ценную информацию о двигателе. Они являются определяющими при определении фаз газораспределения двигателя, поскольку отражают абсолютное механическое положение двигателя.

Используйте их в качестве справки при диагностике проблем с опережением зажигания и VVT.

• Программное обеспечение: PicoScope 6 — управляемый тест AT151
• Цель проверки — проверка сигналов датчиков коленчатого и распределительного вала
• Требуемый уровень навыков — легкий

Connect : Найдите датчики распредвала и коленчатого вала, используя технические данные вашего автомобиля. Мы рекомендуем использовать для соединения либо щупы с обратным штифтом, либо отводные выводы. Используйте технические данные для идентификации сигнальных проводов. Не забудьте заземлить оба канала.

Прогон : Для завершения этого теста двигатель должен работать на холостом ходу. Запустите PicoScope, когда будете готовы захватить сигнал.

Прочтите : Должна существовать постоянная закономерность, которая развивается при сборе данных на протяжении 720° поворота коленчатого вала. Сигналы кулачка и кривошипа могут предоставить бесценные справочные данные по времени для сравнения сигналов.

Не забудьте расширить временную базу, чтобы вы могли видеть несколько оборотов одновременно. Если каждый оборот распределительного вала на 360° постоянен, вполне вероятно, что синхронизация между распределительным валом и коленчатым валом правильная и оба датчика работают правильно. Несоответствия выявят вероятные проблемы с фазами газораспределения, неисправности датчиков или короткие замыкания в соответствующих жгутах электропроводки.

Анализ формы волны

Сигнал коленчатого вала в канале А ясно показывает отсутствующий зуб, используемый для синхронизации. Это индуктивный датчик, поэтому амплитуда сигнала дает приблизительное представление о скорости двигателя во время цикла. Если вы посмотрите внимательно, амплитуда изменится, показывая ускорение из-за сгорания и замедление из-за сжатия.

Распределительный вал вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, и один импульс наблюдается каждые 720 градусов — нормально для четырехтактного двигателя. Примечание: некоторые распределительные валы имеют несколько импульсов, но схема повторяется каждые 720 градусов.

Обратите внимание на линейки вращения (зеленые точки), которые можно использовать для оценки количества градусов, на которые двигатель повернулся в любой момент цикла. Линейка, установленная в начале первого импульса кулачка, находится на 31,49 градуса перед отсутствующим зубом на кривошипе.

Тестовая анимация датчика коленчатого вала

Комментарий к видео

Видео начинается с показа двух датчиков распредвала и датчика коленчатого вала, посылающих сигналы в ECU.>

Подключить : С помощью щупов обратного штифта найдите и подключите к сигнальным проводам датчиков кулачка и коленчатого вала. Не забудьте заземлить оба используемых канала (каналы 4×25 и 4x25A плавающие, и все используемые каналы должны быть снабжены эталоном, в данном случае заземлением).

Запуск : Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу, пока захватываются осциллограммы.

Чтение : Изучите формы сигналов и обратите внимание на корреляцию между распределительным валом и коленчатым валом.

Нажмите «Далее» для восьмого теста — MAF Snap WOT Throttle Test.

Сигналы коленчатого и распределительного валов —

Ключом к диагностике многих проблем с запуском, отсутствием запуска и остановкой двигателя, обнаруженных в импортных моделях последних моделей, является понимание того, как работают датчики положения коленчатого и распределительного валов и какова их механическая связь друг с другом. . За последние 30 лет системы управления зажиганием эволюционировали от распределителя к безраспределителю и к системам зажигания с катушкой на свече. Точно так же системы впрыска топлива эволюционировали от карбюраторных до дроссельных, от многоточечных «наклонных» до последовательных многоточечных систем. Совершенно очевидно, что как никогда важно понимать, как работают датчики коленвала и распредвала в каждой из этих систем.

Возвращаясь к основам, двигателю с циклом Отто требуется два оборота для завершения одного цикла сгорания. Первый оборот цикла сгорания состоит из тактов впуска и сжатия. Второй оборот состоит из рабочего и выпускного тактов. Назначение датчиков коленчатого вала (CKP) и положения распределительного вала (CMP) состоит в том, чтобы определить, находится ли коленчатый вал на первом или втором обороте цикла сгорания, а также определить, какой ход происходит в каждом цилиндре.

Современные системы впрыска топлива

Функция распределителя на двигателях с системой впрыска через дроссельную заслонку заключается в определении момента достижения каждым цилиндром верхней мертвой точки (ВМТ) на такте сжатия. Когда цилиндр достигает ВМТ, распределитель запускает катушку зажигания, чтобы обеспечить искру смеси сжатого воздуха и топлива.

Проблема определения ВМТ такта сжатия усложняется при многоточечном электронном впрыске топлива. В ранних многоточечных системах использовалась система впрыска топлива с «наклоном», в которой половина топливных форсунок активировалась при каждом обороте двигателя. Очевидно, что системы распределенного впрыска были относительно неэффективны и от них отказались, когда компьютеры двигателей стали достаточно сложными, чтобы последовательно синхронизировать цикл впрыска топлива в соответствии с порядком работы цилиндров.

В некоторых ранних системах для определения ВМТ каждого цилиндра использовался только датчик положения коленчатого вала. По сути, модуль управления двигателем (ECM) на четырехцилиндровом двигателе может, например, измерять частоту вращения коленчатого вала, переключая момент впрыска топлива на 180 градусов вращения коленчатого вала, пока не «найдет» такт сжатия ВМТ. Напротив, системы последовательного впрыска должны включать датчик положения распределительного вала для определения ВМТ такта сжатия каждого цилиндра во время первых двух оборотов коленчатого вала.

Современные системы зажигания

Точно так же современные системы зажигания эволюционировали от распределителя к бесраспределителю и к системам с катушкой на свече. Ранние электронные импортные системы впрыска топлива включали датчики CMP и CKP в распределитель, что позволяло распределителю синхронизировать события зажигания и впрыска топлива. С появлением зажигания без распределителя, при котором искра подавалась к парам цилиндров, вращающихся в такте выпуска и сжатия, функция CKP превратилась в синхронизацию события зажигания, а CMP превратилась в синхронизацию события впрыска топлива. Эта основная функция сохранилась и в более поздних системах зажигания с катушкой на свече.

Как в системе зажигания без распределителя, так и в системе зажигания COP, CKP установлен на коленчатом валу, а CMP — на распределительном валу. Эта конфигурация позволяет CMP контролировать положение распределительного вала, а CKP контролировать частоту вращения коленчатого вала, положение поршня и величину отклонения коленчатого вала или изменения скорости, возникающие во время пропуска зажигания в цилиндре.

Фото 1

Рефлекторные датчики CMP и CKP

В самом общем смысле двухпроводной релюкторный датчик или датчик «переменного тока» состоит из медного провода, намотанного на магнит. Магнит помещается рядом с вращающимся рефлектором, имеющим выступы или «зубья», которые генерируют напряжение в обмотках датчика, когда релюктор вращается вокруг датчика.

На Фото 1 показана типичная форма волны переменного сопротивления, генерируемая распределителем. По мере того, как рефлектор ускоряется, напряжение увеличивается примерно с четырех вольт до примерно шести вольт. Обратите внимание, что датчик выдает положительное и отрицательное напряжение, которое пересекает «нулевую» линию под углом.

Фото 2

Датчики Холла CMP и CKP

Как видно на Фото 2, датчик Холла формирует сигнал прямоугольной формы. Прямоугольная форма сигнала более точно умножает искру, потому что нарастание и падение напряжения происходит перпендикулярно, а не под углом.

В отличие от двухпроводного датчика с переменным магнитным сопротивлением, который генерирует собственное напряжение, трехпроводному датчику на эффекте Холла для генерации сигнала требуется внешний источник напряжения. По сути, датчик Холла представляет собой электрический переключатель, который использует колесо затвора, вращающееся через воздушный зазор, для включения и выключения тока, протекающего через датчик. Поскольку выходное напряжение либо положительное, либо нулевое, датчик на эффекте Холла является более точным датчиком, чем переменный рефлекторный тип, который выдает переменное значение напряжения.

При использовании в приложениях положения коленчатого вала оба датчика указывают такт сжатия в цилиндре номер один с помощью «сигнатурной» или «синхронной» формы волны, которая создается путем изменения размера или формы зуба заслонки или редуктора. В приложениях, которые включают внешний модуль зажигания, сигнал CKP указывает положение коленчатого вала для PCM.

При обслуживании датчиков распредвала важно различать датчик положения распредвала и датчик синхронизации распредвала. Имейте в виду, что более поздние импортные модели, такие как Nissan, могут также включать датчик синхронизации распределительного вала для отслеживания изменений в синхронизации распределительного вала. Важно не перепутать расположение и функцию этих двух датчиков во время замены датчика.

Диагностика переменного сопротивления

При рассмотрении Фото 1 становится ясно, что положительное и отрицательное распределение напряжения и продолжительность не равны. Датчики рефлекторного типа очень чувствительны к силе их магнитов, воздушному зазору между датчиком и релюктором, а также к скорости вращения самого релюктора. Из-за этих факторов цифровой запоминающий осциллограф (DSO) обеспечит наиболее точное измерение выходного напряжения переменного сопротивления.

Диагностика эффекта Холла

Поскольку датчик на эффекте Холла должен давать четкий прямоугольный сигнал с правильной амплитудой, а форма сигнала отключается или снижается до нулевого напряжения, для диагностики датчиков на эффекте Холла необходимо использовать лабораторный осциллограф. Если форма сигнала не снижается до почти нулевого напряжения, PCM может быть не в состоянии «прочитать» сигнал от датчика Холла.

Что касается «уникальных» форм сигналов, таких как те, которые встречаются в некоторых системах зажигания Ford, имейте в виду, что отклонения от идеальной прямоугольной формы сигнала могут быть уникальными для конкретного производителя, а не неисправностью самого датчика.

Нижняя кривая представляет собой сигнал на эффекте Холла, генерируемый зажиганием распределителя, а верхняя кривая представляет собой обратный сигнал от PCM.

Фото 3

На Фото 3 верхняя кривая представляет собой синхронизирующий сигнал, генерируемый PCM. «Синхронизирующий» сигнал представляет собой узкий импульс в крайнем правом углу сигнала срабатывания распределителя. Обратите также внимание на то, что сигнал от распределителя не понижается до нулевого напряжения. В крайнем правом углу обратного сигнала вы увидите, что PCM больше не подает действительный сигнал эффекта Холла на модуль зажигания.

Фото 4

Как видно на Фото 4, обратный сигнал от PCM не может снизить напряжение до нуля, что приводит к проворачиванию коленчатого вала и отсутствию искры.