Датчик распредвала: пешка или ферзь в подкапотных интригах?

Всех приветствую! Сегодня речь пойдёт о том виде работ, которым я, в принципе, вообще не думал заниматься, когда стремительным домкратом ворвался в бизнес СТО, но которым заняться пришлось ввиду отсутствия желания у профильных специалистов. Речь идёт об электрических работах в автомобиле Jeep Grand Cherokee ZJ, а от этих машин электрики почему-то бегут, многозначительно выговаривая что-то в духе "нууу, это старая Америка, там всё не так и не понятно ничего".

Да, как вы уже могли догадаться, а некоторые мои читатели, которые бывают на СТО, уже знают достоверно — привезли эвакуатором очередной автомобиль, который не заводится. И хоть в этот раз, в конечном итоге, всё решилось заменой, по сути, одного датчика, нельзя отметать тот ворох работ, который был проделан, чтобы прийти к пониманию, что именно в этом датчике была проблема.

Итак, имеем Гранд Чероки 5.2, 1997 года выпуска. Клиент предположил, что помер датчик коленвала, поэтому приехал подготовленный, сразу с новым датчиком коленвала. Так же был набросан предварительный список работ по подвеске, были выслушаны жалобы, подозрения и пожелания по ходовке и трансмиссии, чем мы и занимались в промежутках между электроработами и бесконечными размышлениями. Но по электрочасти для полноты картины следует объяснить, с чем же всё-таки пришлось иметь дело. Как я уже упомянул, двигатель на этой машине 5.2 литра, конфигурации V8, а это значит, что датчик коленвала расположен в верхней части колокола АКПП, а крепится на двигателе за пассажирской ГБЦ. Это же актуально и для мотора 5.9 литра. На дорестайловых машинах с 5.2, т.е. с момента выпуска в 1992 году (модельный год 1993) и до октября 1995 (когда начался модельный год 1996) на машинах с 5.2 стояла автоматическая коробка A518, она же 46RH. При рестайле, отталкиваясь от собранной информации, решили, что коробка обладает избыточным запасом прочности, и заменили её на коробку с меньшим индексом нагрузки, зато с полностью электронным управлением — 44RE, где первая "4" обозначает количество передач переднего хода, вторая "4" — индекс нагрузки, R — задний привод (т.е. момент выводится на один вал, к которому можно либо кардан прицепить, либо раздатку), E — электронное управление (H — hydraulic). Хотя коробки типа RH не являются полностью гидравлически управляемыми, даже наоборот — управление всё равно электронное, просто в равной степени упор при контроле делается так же на давление масла, а не только разницы скоростей. Ну это моё понимание, оно может быть не до конца правильным, так что если кто-то в курсе на 100% — прошу в комменты.

А вот на машинах с 4-литровым рядным шестицилиндровым двигателем встречались как механика от японцев Aisin AX-15, так и автомат от того же Aisin AW-4, но только по началу производства. Вскоре почти все машины с 4-литровым мотором перестали ощущать дефицит родной крайслеровской АКПП A500, она же 42RE, и остальные коробки ушли со сборочной линии Гранд Чероки, кроме AX-15, к которой вернулись в рестайле, начав комплектовать ею появившиеся дизельные машины. Так вот в этих машинах (с 4-литровым мотором) датчик коленвала крепился на колоколе коробки сверху, но не со стороны пассажира, а со стороны водителя. Добавим сюда более простую конфигурацию выпускного тракта, и будет понятно, что замена датчика коленвала на 4-литровой машине особого труда не доставляет, в отличии от 5.2. Более подробно о последнем вы как раз сможете увидеть в видео. Датчики коленвала для моторов 4 и 5.2, к слову, разные:

Возвращаюсь к сути происходящего. Подняли машину, дабы приступить к работам по датчику коленвала, и первое, что мы увидели — разъём датчика был разомкнут! Разумеется, при таком положении дел никаких сигналов не будет и быть не может, ни одна машина, оборудованная датчиком коленвала, без него не заведётся. Пытаемся вщёлкнуть разъём — фишки не дотягиваются друг до друга! Кое-как распутываем проводку, высвобождаем нужные провода, соединяем фишки — нет фиксации, выломан зубчик замка. Осматриваемся и находим, судя по всему, виновницу — опора АКПП порвалась, и коробка отошла в сторону водителя, потянув за собой спутанный ворох проводки и сломав разъём датчика:

Воодушевлённые столь лёгкой разгадкой, собираем разъём и пытаемся запустить машину. Естественно, я бы тут не распинался, если бы всё так просто получилось. Мотор даже не пытался схватывать. При этом по СТО отчётливо стал распространяться запах бензина — инжекторы исправно трудились, но у нас тут не дизельный двигатель, так что их труд пропадал даром. Никаких ошибок машина не выдавала, поэтому решили датчик коленвала менять. И снова — не тут-то было! Машина у нас 1997 года, а датчик оказался для более старших машин с 1993 по 1996 годы! В чём это выражается? В фишках, которые составляют разъём датчика, и в цветовом обозначении проводов датчика. Слева фишка для датчиков 93-96 г.в., справа для 1997-98:

Как видите, контакты заменили с игольчатых на пластинчатые, разъём стал более квадратным, а провода решили разукрасить, чтобы цветовая дифференциация штанов была не только на бумаге:

Перепаиваю квадратную фишку со старого датчика на новый взамен овальной, подключаю, и, как вы уже могли догадаться — результат не поменялся. Машина, издевательски придерживаясь правил противопожарной безопасности, упрямо отказывалась подавать искру в облако бензовоздушной смеси. Настал черёд делать то, о чём я задумывался ещё на стадии первого звонка, а именно — лезть в проводку и проверять цепи. Для начала смотрим, какие провода на датчике коленвала за что отвечают. Это типичный датчик, основанный на использовании эффекта Холла — возникновение побочного напряжения в электромагнитном поле, вызванного искажением оного. Грубо говоря, если в электромагнитном поле создать искривление каким-нибудь металлическим предметом, то это искривление повлечёт за собой возникновение разницы потенциалов в поле, а разница потенциалов это и есть напряжение. Смотрим на коннектор датчика:

Масса, т.е. sensor ground общая для обеих других проводов и находится по центру разъёма в виде провода №2. Все три провода идут от мозгов, т.е. от PCM/ECU/блока управления двигателем. Из оставшихся двух проводов один провод подаёт от мозгов на датчик коленвала напряжение, равное примерно 5 V (5.12), другой провод подаёт в мозги возникшее в датчике напряжение в следствии искажения поля, обычно величина этого напряжения равна 0.2-0.3 V. Моя задача — проверить целостность проводки, т.к. датчик у нас заведомо исправный, при должном питании сигнал генерировать должен. Нужно прозвонить провода, идущие от мозгов до датчика, тем более, что прецедент со сломанным разъёмом есть. Идём в сторону мозгов.

Рестайловые мозги отличаются по всем фронтам от дорестайла, как внешне, так и по содержимому. Дорестайл имеет систему контроля впрыска собственной крайслеровской разработки и называется Mopar. Снаружи эти мозги легко определяются по одному большому разъёму и вентиляционной решётке. Внутри же плата залита полупрозрачным (в девичестве) компаундом, предохраняющим электронику от влаги.

Мозги на рестайле уже имеют архитектуру Bosch, их отличительной чертой является герметичность и три разъёма:

Сами по себе разъёмы имеют чёрный цвет, однако на конце каждого из них пластик окрашен в уникальный цвет — чёрный, белый или серый. Нас интересует чёрный разъём, так как именно в нём содержатся контакты системы зажигания — датчик коленвала, распредвала, катушки. Нас интересуют провода на датчик коленвала, ищем их и выписываем:

Каждый разъём имеет в себе 32 воронки под контакт, но далеко не в каждой такой воронке этот контакт есть — пустых тоже немало. Каждый контакт пронумерован для удобства сборки разъёмов и диагностики — пример того, как надо делать машины, немцы пусть поучатся:

Из предыдущих схем узнаём, что на датчик коленвала идут провода А4, А8 и А17. Проверяем их при помощи мультиметра на обрыв — всё в порядке. Пробуем шевелить, шатать, тянуть — контакт не обрывается, значит, питание на датчик коленвала должно приходить, и сигнал от него тоже должен приходить. Проверяем приходит ли питание на датчик коленвала — приходит. Получается, что его можно исключить, а, значит, вполне вероятно, что проблема была вовсе и не в нём. Тучи сгущаются, лбы сморщиваются. Единственное, что становится понятно — это надолго. Попутно меняю клеммы на аккумуляторе, понимая, что их придётся снимать-ставить не раз и не два, а старые не обеспечивают такой оперативной возможности и давно просятся покинуть пределы этой машины:

Размышления приводят к пониманию, что раз информация о положении коленвала во Вселенной доходит до мозгов, значит, проблема лежит где-то дальше. А зачем нужна информация о положении коленвала в первую очередь? Для формирования мозгами импульса на катушку зажигания и генерации катушкой искры. Проверяем искру сразу от катушки, не смотря на то, что она новая — искры нет. Измеряем напряжение на фишке питания катушки — 12.3 вольта, а вот тест с лампочкой провален — лампочка даже не пытается зажечься, и при её подключении напряжение пропадает. Кстати, на этом месте сделаю лирическое отступление.

Не раз встречал на просторах интернетов, что два провода, приходящих на катушку, подводят два "плюса". Понятия не имею, как это могло кому-то в голову прийти, да и моя программа по ремонту с этими людьми не согласна:

А т.к. от ASD-реле питание приходило, и проводка от разъёма на катушку до мозгов была целой (какой провод звонить, вы можете увидеть в приведённых мною выше таблицах — это провод Ignition coil driver), появилась версия, что мозги не дают управляющий "плюс" для замыкания цепи катушки. Это был, наверное, первый случай в моей практике личинки электрика, когда я сам выдвинул версию неисправных мозгов и держался за неё, как ленивец за ветку дерева. Начались поиски мозгов "на подкид", а так же поиск по разборкам. Я даже был готов повесить эти мозги на свой счёт, если дело окажется не в них — иметь под рукой рабочие мозги в качестве ультимативного диагностического средства я хочу давно. Но меня, словно бабку из песни про сельский туалет, круто обломали. Дима из Гомеля на мой вопрос о рестайловых мозгах на 5.2 ответил коротко и ясно: "Закончились и не ждём". На наших, украинских разборках тоже ничем не обрадовали. Надёжным, но дорогим и длительным вариантом является заказ блока управления в США, но, учитывая сомнения в результате, решили отложить это на крайний случай. К счастью, клиент проявил инициативу и решил сам перепаять потенциально проблемные конденсаторы, поскольку с паяльником дружит очень плотно. Мозги вскрываются без особых проблем, главное делать это аккуратно, чтобы ничего не сломать. По сути, нужно извлечь толстую прослойку-рамку, находящуюся посредине "обложки". На самой "обложке" и находятся обе половинки плат наших мозгов:

Под блестящими металлическими крышечками-радиаторами находятся те самые конденсаторы, которые следует перепаять в любом непонятном случае (отмечено жёлтыми стрелками):

И вот мозги приехали обратно на СТО. По периметру корпус блока управления обработан герметиком — это важно, поскольку, в отличии от дорестайла, плата и все компоненты не покрыты никакой защитой:

Пробуем запуститься — словно ничего и не делали. Искру снова не завезли, приходите завтра. Вот и думай после такого, что делать — искать дальше мозги или искать дальше проблему, потому, что мозги могут быть в порядке? Пока приняли решение поковыряться дальше, вдруг что-то вылезет. И что-то не заставило себя долго ждать.

Пробовали ещё несколько раз запустить машину, и уже просто в ступоре крутили долго, секунд 10 или около того. Это время мозги использовали, чтобы детектировать рассинхронизацию в показаниях датчика коленвала и распредвала, что в конечном итоге привело нас к появлению на приборной панели пиктограммы Check Engine, которая до этого не вылазила ни разу ни при нас, ни когда у клиента машина, собственно, заглохла. И вот, наконец-то, мы подобрались к тому, по причине чего эта статья имеет свой заголовок — чтение ошибки показало, что проблема в датчике распредвала!

Опять лезу в схемы, опять прозвонка проводки на предмет обрыва, теперь уже проводка датчика распредвала:

Подмечаем, что у датчиков коленвала и распредвала много общего. Например, два из трёх проводов на каждом датчике общие и приходят в одни и те же места в разъём А (чёрный) на блоке управления:

А ещё общего у этих датчиков — принцип их работы, в основе которого лежит уже упомянутый мною выше эффект Холла. В качестве источника помех для электромагнитного поля используются металлические предметы с неоднородным сечением, проходящим вблизи датчика. Прочесть это сложнее, чем осознать. Просто представьте себе венчик датчика ABS, который [датчик] сам по себе тоже является датчиком Холла:

Именно зубцы создают возмущение в электромагнитном поле, а промежутки между зубцами нормализуют его. На маховике или флекс-плейте гидротрансформатора для этого служат отверстия разных размеров или количеств. В трамблёре, в котором и находится датчик распредвала, так же есть свой "возмутитель спокойствия" — выпуклая металлическая пластина, вращающаяся вместе с приводом маслонасоса. Именно она проходит в считывающей зоне датчика распредвала, и по её движению мозги ловят тайминги распредвала. Именно поэтому так важно выставить привод насоса (а с ним и бегунок) правильно, иначе можно добиться всего того же, что получается при перескакивании ремня ГРМ — нестабильная, рывковая работа, затруднённый (если вообще возможный) запуск двигателя, пропуски зажигания, стрельба во впуск или выпуск. Так что же — можно подкидывать датчик распредвала? У меня как раз один такой завалялся, лёгкое б/у, только разъём надо перепаять, но нам не впервой. Достаю свой "подкидной", снимаю родной с машины, сравниваем:

Выглядят похоже, но не одинаково — бросается в глаза разница в размерах. Подкидной от 4-литрового мотора, на фото слева. Правый же снят с этой машины, с мотором 5.2. Измеряем монтажный диск:

Диаметр шайбы датчика распредвала от 4-литровой машины больше, значит, чтобы её подкинуть, придётся пилить эту пластиковую шайбу. Если бы альтернативы не было, я бы так и сделал, но мы просто заказали новый датчик под 5.2. К слову сказать, реформы разъёмов датчика коленвала за 1997 год датчика распредвала не коснулись — разъём на датчике распредвала под 4-литровый мотор всегда оставался самим собой, как и разъём на датчике под 5.2. Кроме того, между датчиками от разных моторов есть ещё одно небольшое отличие:

Ясно, что ставить 4-литровый датчик в 5.2 можно только после весьма длительной и скрупулёзной подгонки напильником, но я так рисковать не собираюсь. Да и работа эта стоила бы денег, которые проще отдать за новый, подходящий датчик распредвала. А вот что было обнаружено на магните старого — какой-то мусор с примесью железа, хорошо прилип к постоянному магниту в датчике:

Накопления такого рода мусора тоже могут вносить коррективы в работу мотора, их полезно время от времени счищать, но мы просто поставили новый датчик, и не зря — машина с ним сразу ожила и заработала без каких-либо проблем! И на этом следует сделать ещё один, возможно, последний, но самый главный акцент в этом повествовании — именно замена датчика распредвала сыграла решающую роль!

Многими принято считать, что основной в этой паре датчик коленвала, а датчик распредвала вспомогательный, корректирующий, но его потеря не так критична, как ДПКВ. Я тоже какое-то время так считал, мол, не будет коррекции, будет стрелять, но завестись должен. И теперь своими собственными руками я нашёл опровержение этому заблуждению! ДПРВ такой же важный для запуска и работы машины, как и датчик коленвала. Более того, есть целый ряд машин, в которых датчика коленвала и вовсе нет, а главенствующую роль выполняет именно датчик распредвала. Например, на Chevy Astro с мотором 4.3 V6 90-х годов датчика коленвала нет вовсе, мозгам достаточно показаний датчика распредвала.

Как бы там ни было, за эту работу я обнаружил парочку интересных диагностических моментов. Это спутывание проводки на датчик коленвала, это обрыв подушки, способный натянуть провода до такой силы, что сломается разъём, в котором эти провода соединяются. Так же я понял равноправную роль датчика распредвала по отношению к датчику коленвала, в чём раньше сомневались многие другие люди, из нашего сообщества. Отдельным интересным опытом было наличие напряжения в проводке при полном отсутствии силы тока — когда тестер показывал напряжение, а потребитель (лампочка) даже не могла начать вспыхивать. И, наверное, второе по значимости открытие — что в данном случае мне пришлось провоцировать машину на формирование сообщения об ошибке, когда я решил покрутить стартером больше, чем обычно. Ошибка по датчику распредвала начала вылазить только после того, как мозги по показаниям датчиков (или отутствию этих показаний) не увидели проворачивания распредвала.

Спасибо всем за просмотр и прочтение. Надеюсь, кому-то моя писанина сможет помочь. Но если этого вдруг будет мало — это всегда можно будет посмотреть и в другом формате. Смотрите, слушайте, делайте выводы, комментируйте, оценивайте. Сегодня у канала 666 подписчиков, и их количество растёт, а это значит, что труд мой полезен, и его стоит развивать. Ещё раз всех вас благодарю!

P.S.: В Киеве на момент публикации уже за 2 часа ночи. Если вы вдруг увидите что-то невнятное — просьба понять и простить. Редактировать буду утром.