Кратко о принципе работы
В основу принципа действия датчика зажигания положен эффект Холла, получивший свое название в честь американского физика, открывшего это явление в 1879 году. Подав постоянное напряжение на края прямоугольной пластины (А и В на рис. 1) и поместив ее в магнитное поле, Эдвин Холл обнаружил разность потенциалов на двух других краях (С и D).
Рис .1. Демонстрация эффекта Холла
В соответствии с законами электродинамики, сила Лоренца воздействует на носители заряда, что и приводит к разности потенциалов. Величина напряжения Uхолла довольно мала, в пределах от 10 мкВ до 100 мВ, она зависит как от силы тока, так и напряженности электромагнитного поля.
https://www.youtube.com/video/1wPHbdPw5N4
До середины прошлого века открытие не находило серьезного технического применения, пока не было налажено производство полупроводниковых элементов на основе кремния, сверхчистого германия, арсенида индия и т.д., обладающих необходимыми свойствами. Это открыло возможности для производства малогабаритных датчиков, позволяющих измерять как напряженность поля, так и силу тока, идущего по проводнику.
Проявление неисправности и возможные причины
Датчик Холла, как и любой другой элемент автомобиля, со временем может выйти из строя. Однако даже водители с опытом не всегда могут определить, что возникшая проблема связана с рассматриваемым прибором, поскольку неисправность может проявляться по-разному. Для диагностики довольно часто приходится проверять возможные признаки поломки датчика, прежде чем удаётся выяснить, что «виновником» является именно этот датчик.
В то же время существуют основные симптомы, по которым можно определить, что с ДХ на ВАЗ 2107 не все в порядке. Рассмотрим их:
- мотор не запускается либо запуск происходит с трудом;
- наблюдаются перебои или рывки в работе силового агрегата на холостых оборотах;
- мотор глохнет во время движения транспортного средства;
- наблюдаются подёргивания при езде с высокими оборотами.
Если проявляется один из перечисленных признаков, то датчик Холла рекомендуется проверить и при необходимости заменить. Владельцам автомобилей с бесконтактной системой зажигания совсем не лишним будет возить с собой исправный элемент, в качестве запасной детали.
Нарушения в работе ДХ можно обнаружить по следующим косвенным признакам:
- Происходит резкое увеличение потребления топлива. Это связано с тем, что впрыск топливно-воздушной смеси производится более одного раза за один цикл вращения коленвала.
- Проявление нестабильной работы двигателя. Автомобиль может начать «дергаться», происходит резкое замедление. В некоторых случаях не удается развить скорость более 50-60 км.ч. Двигатель «глохнет» в процессе работы.
- Иногда выход из строя датчика может привести к фиксации коробки передач, без возможности ее переключения (в некоторых моделях импортных авто). Для исправления ситуации требуется перезапуск мотора. При регулярных подобных случаях можно уверенно констатировать выход из строят ДП.
- Нередко поломка может проявиться в виде исчезновения искры зажигания, что, соответственно, повлечет за собой невозможность запуска мотора.
- В системе самодиагностики могут наблюдаться регулярные сбои, например, загореться индикатор проверки двигателя, когда он на холостом ходу, а при повышении оборотов лампочка гаснет.
Совсем не обязательно, что перечисленные факторы вызваны выходом из строя ДП. Высока вероятность того, неисправность вызвана другими причинами, а именно:
- попаданием мусора или других посторонних предметов на корпус ДП;
- произошел обрыв сигнального провода;
- в разъем ДП попала вода;
- сигнальный провод замкнулся с «массой» или бортовой сетью;
- порвалась экранирующая оболочка на всем жгуте или отдельных проводах;
- повреждение проводов, подающих питание к ДП;
- перепутана полярность напряжения, поступающего на датчик;
- проблемы с высоковольтной цепью системы зажигания;
- проблемы с блоком управления;
- неправильно выставлен зазор между ДП и магнитопроводящей пластиной;
- возможно, причина кроется в высокой амплитуде торцевого биения шестеренки распределительного вала.
Как своими силами снять и заменить датчик Холла?
При появлении признаков неисправности датчика Холла, либо его полном выходе из строя возникает необходимость в его демонтаже с распределителя зажигания (трамблера) и замене новым.
Просто так взять и снять и заменить датчик Холла не получится, так как он спрятан в недрах трамблера. Но можно ускорить и облегчить эту процедуру если знать и применить правильный порядок снятия, а так же заранее приготовить нужные инструменты.
Проще всего отсоединить датчик Холла получится на снятом с двигателя трамблере. Конечно можно проделать всю работу и не снимая его, но для этого нужно обладать определенной долей ловкости и некоторыми навыками в авторемонте. Поэтому рассмотрим инструкцию по снятию датчика Холла на демонтированном трамблере.
Необходимые инструменты
— Накидной ключ или головка на «10»
— Крестовая отвертка среднего размера
— Шлицевая отвертка среднего размера
— Шлицевая отвертка с тонким лезвием или шило
Как своими силами снять и заменить датчик Холла?
— Снимаем трамблер с двигателя
Для этого помечаем его расположение на двигателе, отсоединяем от него высоковольтные провода, колодку проводов на датчик Холла и трубку вакуумного регулятора. После чего ключом на «10» отворачиваем три гайки его крепления и сдвигаем по шпилькам. Все, трамблер снят. Подробности этой работы см. «Как снять трамблер с двигателя на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099».
Сдвигаем трамблер по шпилькам и снимаем с корпуса вспомогательных агрегатов
— Отсоединяем крышку трамблера
Крестовой отверткой отворачиваем два винта крепления крышки и снимаем ее.
Отворачиваем отверткой два винта крепления и снимаем крышку с трамблера
— Снимаем «бегунок» (распределитель зажигания)
«Бегунок» ни чем не закреплен и просто стягивается рукой с оси трамблера.
— Снимаем защитный экран
Он так же ни чем не закреплен и легко снимается после снятия бегунка.
Отворачиваем отверткой два винта крепления и снимаем крышку с трамблера
— Отсоединяем колодку проводов
Шлицевой отверткой отворачиваем винт крепления колодки к корпусу трамблера и отсоединяем ее.
Отвернув отверткой винт крепления отсоединяем соединительную колодку датчика Холла от трамблера
— Отсоединяем корпус вакуумного регулятора
Снимаем стопорную шайбу его тяги (при помощи шлицевой отвертки с тонким лезвием или шила). Шлицевой отверткой отворачиваем два винта его крепления к трамблеру. Отсоединяем корпус вакуумного регулятора.
Отсоединяем корпус вакуумного регулятора опережения зажигания
— Снимаем опорную пластину с передним подшипником трамблера
Шлицевой отверткой отворачиваем два винта крепления опорной пластины и снимаем ее вверх по валу. На опорной пластине установлен датчик Холла.
Отвернув два винта крепления снимаем опорную пластину трамблера
— Снимаем датчик Холла
Шлицевой отверткой отворачиваем два винта крепления датчика Холла к опорной пластине и демонтируем его.
Отсоединяем датчик Холла от опорной пластины и снимаем его
Устанавливаем новый датчик Холла в порядке обратном снятию. После чего устанавливаем трамблер на двигатель. Особенности установки см. «Особенности установки трамблера на двигатель автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».
Примечания и дополнения
— Датчик Холла предназначен для определения момента искрообразования в бесконтактной системе зажигания (БСЖ) автомобиля. Его принцип действия датчика основан на эффекте Холла, когда магнитное поле проводника изменяется при прохождении в нем специального экрана с прорезями. Подробности см. «Датчик Холла — назначение, принцип действия».
Twokarburators VK — Еще информация по теме в нашей группе ВКонтакте, на Фейсбук Twokarburators FS и в Одноклассниках — Twokarburators OK
Еще статьи по системе зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Сильная и слабая искра на свечах зажигания
— Пропуски зажигания, признаки и причины
— «Пробивают» высоковольтные провода, признаки и причины неисправности
— Греется катушка зажигания, причины неисправности
— Контактный уголек в крышке трамблера для чего нужен?
Типы и сфера применения
Несмотря на разнообразие элементов, применяющих эффект Холла, условно их можно разделить на два вида:
- Аналоговые, использующие принцип преобразования магнитной индукции в напряжение. То есть, полярность, и величина напряжения напрямую зависят от характеристик магнитного поля. На текущий момент этот тип приборов, в основном, применяется в измерительной технике (например, в качестве, датчиков тока, вибрации, угла поворота).
Датчики тока, использующие эффект Холла, могут измерять как переменный, так и постоянный ток - Цифровые. В отличие от предыдущего типа датчик имеет всего два устойчивых положения, сигнализирующих о наличии или отсутствии магнитного поля. То есть, срабатывание происходит в том случае, когда интенсивность магнитного поля достигла определенной величины. Именно этот тип устройств применяется в автомобильной технике в качестве датчика скорости, фазы, положения распределительного, а также коленчатого вала и т.д.
Следует отметить, что цифровой тип включает в себя следующие подвиды:
- униполярный – срабатывание происходит при определенной силе поля, и после ее снижения датчик переходит в изначальное состояние;
- биполярный – данный тип реагирует на полярность магнитного поля, то есть один полюс производит включение прибора, а противоположный – выключение.
Внешний вид цифрового датчика Холла
Как правило, большинство датчиков представляет собой компонент с тремя выводами, на два из которых подается двух- или однополярное питание, а третий является сигнальным.
Как проверить работоспособность датчика Холла?
Есть разные способы, позволяющие проверить исправность датчика СБЗ, кратко расскажем о них:
- Имитируем наличие ДХ. Это наиболее простой способ, позволяющий быстро провести проверку. Но его эффективности может идти речь только в том случае, если не формируется искра при наличии питания на основных узлах системы. Для тестирования следует выполнить следующие действия:
- отключаем от трамблера трехпроводной штекер;
- запускаем систему зажигания и одновременно с этим «коротим» проводом массу и сигнал с датчика (контакты 3 и 2, соответственно). При наличии искры на катушке зажигания, можно констатировать, что датчик СБЗ потерял работоспособность и ему необходима замена.
https://www.youtube.com/video/sLaqztwsMEE
Обратим внимание, что для выявления искрообразования высоковольтный проводок должен находиться рядом с массой.
- Применение мультиметра для проверки. Это способ наиболее известный, и приводится в руководстве к автомобилю. Нужно подключить щупы прибора, как продемонстрировано на рисунке 7, и произвести замеры напряжения.
Схема подключения мультиметра для проверки ДХ
На исправном датчике напряжение будет колебаться в диапазоне от 0,4 до 11 вольт (не забудьте перевести мультиметр в режим измерения постоянного тока). Следует заметить, что проверка осциллографом будет намного эффективней. Подключается он таким же образом, как и мультиметр. Пример осциллограммы рабочего ДХ приведен ниже.
Осциллограмма исправного датчика Холла СБЗ
- Установка заведомо рабочего ДХ. Если в наличии имеется еще один однотипный датчик, или имеется возможность взять его на время, то данный вариант тоже имеет место на существование, особенно если первые два сделать затруднительно.
Ест еще один вариант проверки, по принципу напоминающий второй способ. Он может быть полезен, если под рукой нет измерительных приборов. Для тестирования понадобиться резистор номиналом 1,0 кОм, светодиод, например, из фонарика зажигалки и несколько проводков. Из всего этого набора собираем прибор в соответствии с рисунком 9.
Рис. 9. Светоиндикаторный тестер для проверки ДХ
Тестирование осуществляем по следующему алгоритму:
- Проверяем питание на датчике. Для этой цели подключаем (соблюдая полярность) наш тестер к клеммам 1 и 3 ДХ. Включаем зажигание, если с питанием все нормально, светодиод загорится, в противном случае потребуется проверять цепь питания (предварительно убедившись в правильном подключении светодиода).
- Проверяем сам датчик. Для этого провод с первой клеммы «перебрасываем» на вторую (сигнал с ДХ). После этого начинаем крутить распредвал (руками или стартером). Моргание светодиода засвидетельствует исправность ДХ. В противном случае, на всякий случай проверяем соблюдение полярности при подключении светодиода, и если оно выполнено правильно, — меняем датчик на новый.
Чтобы выяснить состояние датчика необходимо выполнить проверку элемента. Сделать это можно несколькими способами. Рассмотрим их:
- Самым простым вариантом является установка заведомо исправного прибора, который можно взять, например, у знакомого по гаражу. Если при проверке проблема исчезнет и двигатель начнёт работать без перебоев, то придётся обратиться в магазин за покупкой нового датчика.
Простым способом проверки ДХ на ВАЗ 2107 являетя установка заведомо исправного элемента, который можно позаимствовать у знакомого по гаражу
- Диагностика мультиметром. Для этого прибор устанавливают на предел измерения напряжений и производят замер на выходе датчика. Если он исправен, то показания мультиметра должны составить в пределах 0,4–11 В.
- Можно имитировать датчик. Процедура проста: вынимаем разъем ДХ с трамблёра, проворачиваем ключ в замке зажигания в положение «зажигание» и соединяем между собой 3-й и 6-й вывод коммутатора. Можно использовать последовательно соединённый светодиод и резистор на 1 кОм, которые подключают таким же образом. При появлении искры это будет говорить о том, что проверяемый прибор своё отработал.
Один из вариантов проверки датчика Холла — иммитация прибора
Принцип работы датчика Холла
Прибор устанавливается на автомобилях с бесконтактной схемой зажигания и служит для контроля положения распредвала. Он имеет три клеммы: питание, “масса” и выход. Работает этот элемент благодаря эффекту Холла, благодаря чему он и получил свое название.
Напряжение на выходе датчика изменяется в зависимости от изменений магнитного поля. Пластина с прорезями, установленная на валу трамблера ВАЗ 2107, входит в пространство контроллера датчика. Во время вращения двигателя прорези постоянно сменяются цельным металлом и магнит, установленный в контроллере, реагирует на изменение магнитного поля, вырабатывая импульсы напряжения. При поступлении импульсов коммутатор выдает напряжение на катушку, которая повышает напряжение и подает его на свечи.
Признаки неисправности датчика Холла ВАЗ 2107
Если датчик Холла ВАЗ 2107 (карбюратор или инжектор) начинает сбоить, это проявляется в следующем:
- двигатель не заводится;
- двигатель неустойчиво работает;
- ощущаются рывки при движении;
- двигатель внезапно глохнет.
Проблема в том, что подобные проявления возникают и при исправности других элементов системы подачи топлива и зажигания. Поэтому прежде чем менять датчик, необходимо убедиться что проблема именно в нем.
Где находится датчик Холла ВАЗ 2107 (инжектор и карбюратор)
Датчик закреплен под крышкой трамблера. Чтобы получить к нему доступ, необходимо отщелкнуть две защелки и снять крышку.
Как проверить датчик
Устройство можно проверить тремя способами:
- заменить датчик заведомо исправным (способ хорош, если такая деталь уже имеется в наличии);
- проверить, соответствует ли напряжение на выходе датчика номинальной величине 0,4-11 вольт (для этого необходим тестер);
- сымитировать работу датчика, соединяя при включенном зажигании контакты 3 и 6 штекера, идущего к датчику (если искра возникает, то датчик нуждается в замене).
Что необходимо для замены
Чтобы поменять датчик Холла, понадобятся:
- плоская отвертка;
- плоскогубцы с удлиненными губками;
- новый датчик Холла.
Пример использования аналогового элемента
Рассмотрим в качестве примера конструкцию датчика тока ы основе работы которого используется эффект Холла.
Упрощенная схема датчика тока на основе эффекта Холла
Обозначения:
- А – проводник.
- В – незамкнутое магнитопроводное кольцо.
- С – аналоговый датчик Холла.
- D – усилитель сигнала.
Принцип работы такого устройства довольно прост: ток, проходящий по проводнику, создает электромагнитное поле, датчик измеряет его величину и полярность и выдает пропорциональное напряжение UДТ, которое поступает на усилитель и далее на индикатор.
Замена датчика Холла на Ваз 2107
После того как вы убедились в неисправности именно этой детали, необходимо выполнить ее замену. Работу лучше проводить, предварительно демонтировав трамблер с автомобиля. Для замены датчика Холла ВАЗ 2107 необходимо выполнить следующие действия:
- отщелкнуть крепления крышки трамблера;
- снять крышку;
- снять ротор (“бегунок”), с небольшим усилием потянув его на себя;
- демонтировать черную пластиковую крышку;
- плоской отверткой выкрутить болты, удерживающие штекер и колодку проводов;
- открутить пару болтов, удерживающих опорную пластину датчика;
- открутить два болта, удерживающих вакуумный корректор трамблера;
- плоскогубцами с удлиненными губками вынуть стопорное кольцо из отверстия;
- снять тагу вакуумного корректора, находящуюся на штифте опорной пластины;
- демонтировать корректор;
- отверткой вынуть электропроводку из зажима на трамблере;
- потянуть опорную пластину вверх по ходу оси трамблера и снять ее;
- открутить плоской отверткой пару болтов крепления датчика Холла;
- демонтировать датчик Холла.
Чтобы поставить датчик Холла, необходимо проделать вышеописанные действия в обратном порядке.