Как работает датчик скорости автомобиля?

Содержание

Датчик скорости: в основе безопасности и комфорта современного автомобиля

Как работает датчик скорости автомобиля?

В последние десятилетия механические автомобильные спидометры вытесняются электронными системами измерения скорости, в которых важную роль играют датчики скорости. Все о современных датчиках скорости, их типах, устройстве и работе, а также об их верном выборе и замене — читайте в данной статье.

Что такое датчик скорости

Датчик скорости (датчик скорости автомобиля, ДСА) — чувствительный элемент электронной системы измерения скорости транспортных средств; контактный или бесконтактный датчик, измеряющий угловую скорость вала в коробке передач или в редукторе ведущего моста, и передающий результаты измерений на контроллер измерения скорости автомобиля или на спидометр.

Обратите внимание: в статье рассматриваются только ДСА для измерения скорости движения автомобиля. О колесных датчиках скорости, работающих в составе систем активной безопасности (АБС и других), рассказано в других статья на нашем сайте.

Датчики скорости могут входить в состав различных систем современного транспортного средства:

  • Спидометра — для измерения и индикации текущей скорости движения и пройденного расстояния (с помощью одометра);
  • Системы впрыска, зажигания и других систем двигателя — для коррекции режимов работы силового агрегата в зависимости от скорости движения автомобиля и ее изменений (при ускорениях и торможениях);
  • Активных систем безопасности и сигнализации — для коррекции скорости и траектории движения автомобиля на различных режимах, предупреждения о потенциально опасных ситуациях, и т.д.;
  • В некоторых автомобилях — гидроусилителя руля и систем комфорта.

ДСА, как и традиционный тросовый привод спидометра, монтируется на коробку передач, раздаточную коробку или редуктор ведущего моста, отслеживая угловую скорость вторичного или промежуточного вала. Полученная от датчика информация в виде электрических сигналов поступает на контроллер измерения скорости или непосредственно на спидометр. Характеристики формируемых сигналов и способы подключения/интеграции датчиков с электроникой автомобиля зависят от их типов, конструкции и принципа работы. Об этом необходимо рассказать подробнее.

Функционал, типы, конструкция и принцип работы датчиков скорости

Датчики скорости, независимо от типа и конструкции, формируют сигналы, которые могут поступать либо непосредственно на спидометр, либо на контроллер двигателя и связанные электронные блоки управления. В первом случае датчик используется лишь для визуального определения скорости движения транспортным средством. Во втором случае данные используются автомобильной электроникой для управления двигателем и иными системами, а сигнал на спидометр подается от контроллера. На современных транспортных средствах все чаще используется второй способ подключения.

Установка контактного датчика скорости на КПП

Измерение скорости с помощью ДСА производится довольно просто. Датчик формирует импульсный сигнал (обычно прямоугольной формы), в котором частота следования импульсов зависит от скорости вращения вала и, соответственно, от скорости движения автомобиля.

Большинство современных датчиков вырабатывают от 2000 до 25000 импульсов на километр, но чаще всего используется стандарт 6000 импульсов на километр (для контактных датчиков — 6 импульсов за один оборот своего ротора).

Таким образом, измерение скорости сводится к подсчету контроллером частоты следования поступающих от ДСА импульсов за единицу времени, и переводу этого значения в понятные для нас км/ч.

Датчики скорости делятся на две большие группы:

  • С непосредственным приводом от вала, или контактные;
  • Бесконтактные.

К первой группе относятся датчики, на которые посредством приводной шестерни и гибкого стального троса (или короткого жесткого вала) передается крутящий момент от вала КПП, моста или раздаточной коробки. В датчике предусмотрено устройство, которое считывает угловое вращение вала и преобразует его в электрические импульсы. Датчики этого типа находят самое широкое применение, так как они могут устанавливаться взамен привода механического спидометра (что позволяет без лишних затрат производить модернизацию старых транспортных средств) и отличаются высокой надежностью.

Задающий диск бесконтактного датчика скорости

Ко второй группе относятся датчики, которые не имеют прямого контакта с вращающимся валом. Для измерения скорости такими датчиками на вал устанавливается вспомогательное устройство — задающий диск или ротор. Бесконтактные устройства становятся все более популярными, устанавливаются они и на многие актуальные модели отечественных автомобилей.

Все датчики работают на различных физических принципах. В контактных устройствах чаще всего используется эффект Холла и магниторезистивный эффект (МРЭ), а также оптроны (оптоэлектронные пары). В основе бесконтактных датчиков самое широкое применение находит эффект Холла, и значительно реже МРЭ. О конструкции и принципе работы каждого типа датчиков рассказано ниже.

Читайте также  Датчик map признаки неисправности

Контактные датчики на основе эффекта Холла

В основе датчиков этого типа лежит эффект Холла: если плоский проводник, через две противоположные стороны которого пропущен постоянный ток, поместить в магнитное поле, то на его других противоположных сторонах возникает электрическое напряжение.

В основе ДСА лежит микросхема Холла, в которую уже интегрирована пластина (обычно из пермаллоя) и усилительная схема. В датчиках микросхема и магнит остаются неподвижными, а изменение магнитного поля осуществляется за счет вращающейся «шторки» — кольца с прорезями. Кольцо соединено с приводным тросом или валом, от которого получает вращение.

Выходной сигнал от ДСА поступает на спидометр или контроллер через стандартный разъем, через него же подается питание на микросхему Холла.

Бесконтактные датчики на основе эффекта Холла

Схема работы бесконтактного датчика скорости

Бесконтактный ДСА основан на том же эффекте, однако в нем нет подвижных частей — вместо этого на валу агрегата (КПП, редуктора моста) располагается ротор или импульсный диск с намагниченными участками. Между чувствительной частью датчика (с микросхемой Холла) и ротором предусмотрен небольшой зазор, при вращении ротора в микросхеме образуется импульсный сигнал, поступающий на контроллер через стандартный разъем.

Контактные датчики на основе магниторезистивного эффекта

Конструкция датчика скорости с магниторезистивным элементом

В основе ДСА данного типа лежит магниторезистивный эффект — свойство некоторых материалов изменять свое электрическое сопротивление при помещении в магнитное поле.

Такие датчики похожи на датчики Холла, однако в них используются микросхемы с интегрированным магниторезистивным элементом (МРЭ) на основе полупроводниковых материалов.

Наиболее часто эти датчики имеют прямой привод, изменение магнитного поля осуществляется вращением кольцевого многополюсного магнита, формируемый сигнал поступает к контроллеру через стандартный разъем (через него же обеспечивается питание микросхемы с МРЭ).

Оптоэлектронные контактные датчики

Конструкция оптоэлектронного датчика скорости

Эти ДСА наиболее просты по конструкции, однако они менее чувствительно и более инерционны, чем описанные выше. В основе датчика лежит оптопара — светодиод и фототранзистор, между которыми располагается связанный с приводным валом диск с прорезями. При вращении диска световой поток между светодиодом и фототранзистором периодически прерывается, данные прерывания усиливаются и в виде импульсного сигнала подаются на контроллер.

Как правильно подобрать и заменить датчик скорости

Неисправный датчик скорости в современном транспортном средстве может стать источником различных проблем — от потери данных о скорости движения и пройденном расстоянии (перестают работать спидометр и одометр), до нарушения работы силового агрегата (нестабильный холостой ход, повышение расхода топлива, потеря мощности), ГУР и систем безопасности. Поэтому при поломке ДСА следует как можно скорее заменить.

На замену следует брать только тот датчик, который стоял на автомобиле ранее, либо использовать устройства из числа рекомендованных автопроизводителем. В некоторых случаях возможен подбор «неродного» ДСА, однако чаще всего это невозможно — датчик либо не встает на место, либо при установке дает неверные показания. Поэтому к экспериментам с подбором ДСА следует прибегать лишь в крайних случаях.

Замена датчика выполняется в соответствии с инструкцией к данному конкретному транспортному средству (либо КПП, мосту или раздаточной коробке).

ДСА с прямым приводом обычно имеют резьбу и шестигранник под ключ (но не всегда — на некоторых изделиях выполнено кольцо с поперечным рифлением), поэтому их замена сводится к выворачиванию старого устройства и вворачиванию нового. Бесконтактные датчики обычно крепятся одним или двумя винтами (болтами), продетыми через отверстие во фланце.

Во всех случаях все работы необходимо выполнять при снятой с АКБ клемме, перед демонтажем датчика необходимо отсоединить электрический разъем, а перед установкой нового очистить место его установки.

Сложнее выполняется замена ротора бесконтактных датчиков — для этого необходимо выполнять частичную разборку агрегата (коробки, моста), а затем производить ремонтные работы в соответствии с инструкцией.

При верном подборе и замене датчика скорости спидометр и различные системы автомобиля (в том числе и двигатель) сразу начинают работать. В дальнейшем ДСА будет обеспечивать безопасную и комфортную эксплуатацию транспортного средства.

Еще в этом разделе

Источник: http://www.autoopt.ru/articles/products/53530691/

Датчик скорости: особенности работы, неисправности и замена

Как работает датчик скорости автомобиля?

Датчик скорости – один из множества автомобильных датчиков, ответственных за выработку сигналов измерительной информации, ее передачу, дальнейшее преобразование и обработку электронным блоком управления.

Поскольку датчик скорости является довольно важным компонентом, эксперты Avto.pro помогут разобраться в особенностях его устройства, а также основных неисправностях и способах замены.

Почему датчик скорости выходит из строя

Как и практически все электронные компоненты авто, датчик страдает в первую очередь от окисления контактов и нарушения целостности проводки. Зачастую проблему удается выявить в ходе визуального осмотра, хотя для верности стоит воспользоваться тестером. Каждый из контактов нужно отсоединить и проверить.

Окислившиеся и просто грязные контакты нужно очистить и покрыть специальной смазкой. Другое слабое место наиболее распространенных систем определения скорости авто: тросик спидометра. Со временем он надрывается сразу в нескольких местах, что в итоге сказывается на правильности определения скорости автомобиля.

Как ни странно, но наиболее распространенные и с виду надежные системы определения скорости не терпят езды с резкими повышениями скорости. Из-за этого быстро нарушается целостность пластикового хвостика в датчике. Также начинает расслаиваться и трескаться тросик. Как и было сказано выше, тросик нужно смазывать. Плотность крепления пластикового хвостика нужно контролировать – она должна быть высокой, что предотвратит последующее разбалтывание гнезда крепления.

Неисправность датчика скорости

Если у вас есть подозрения на то, что установленный в автомобиле датчик скорости работает неправильно, не спешите с выводами. Для начала нужно убедиться в чем-то из следующего:

  • Есть проблемы на холостых оборотах (машина периодически глохнет, в т.ч. и при движении накатом);
  • Перестал работать спидометр;
  • Спидометр работает некорректно;
  • Серьезно вырос расход топлива;
  • Двигатель теряет мощность при быстром разгоне.

Как и было указано выше, датчик нужно осмотреть. На разных автомобилях датчик скорости расположен по-разному, но, в общем и целом, все автоконцерны стараются расположить его ближе к коробке передач. В большинстве случаев для доступа к датчику нужно снять корпус воздушного фильтра – устройство находится примерно на одной с ним линии. Часто его располагают прямо над главной передачей. Обычно датчик крепится гайкой. Когда датчик снят, нужно проделать следующее:

  • Определиться с клеммами: заземления, импульсного сигнала и напряжения;
  • Контакт вольтметра подключить к клемме импульсного сигнала, а второй контакт заземлить на корпус автомобиля или какую-либо металлическую деталь ДВС;
  • Прокрутить ось датчика куском пластика. Показатели частоты и вращения на вольтметре должны расти по ходу увеличения скорости вращения оси датчика.

Такая проверка актуальна только для датчиков, использующих эффект Холла. Нечто подобное можно провернуть и не демонтируя датчик. Для этого нужно вывесить ведущее колесо на домкрате, аналогичным образом подключить вольтметр или другой измерительный прибор, после чего провернуть вывешенное колесо и следить за показателями напряжения и частоты.

Выбор нового датчика

Замена нового датчика не представляет особой сложности, но важно выбрать именно ту модель, которая совместима с вашим автомобилем. Так, например, датчики могут иметь разную длину в зависимости от того, какая в автомобиле коробка передач. По этой причине руководствоваться можно чем-то из следующего:

  • VIN-кодом;
  • Данными автомобиля: модель, год выпуска, тип двигателя и коробки;
  • Кодом подходящего устройства.

В современных интернет-магазинах поиск можно вести и по кодам, и по данным автомобиля. Часто алгоритм поиска выглядит так: ввести данные автомобиля, получить код, продолжать поиски в других местах. Советуем автолюбителям сохранять коды подходящий устройств и их аналогов.

В автомобиль с механическим датчиком можно поставить электронную модель устройства. Для этого достаточно определить модель и год выпуска транспортного устройства и передать эту информацию специалисту. Далее он подберет и установит подходящий датчик, гнездовые колодки, кабели и тахограф. Стоит отметить, что иногда для установки более современного датчика нужно использовать специальный переходник.

Экскурс по производителям

Многообразие автомобильной электроники способствует появлению на рынке автозапчастей большого количества фирм-упаковщиков. Они продают под именами собственных брендов датчики крупных и мелких производителей. Как показывает практика, упаковщики предпочитают реализовывать именно недорогую продукцию низкого качества в тех странах, где покупательная способность владельцев транспортных средств невелика. Так, например, фирмы JP Group, ERA и SWAG предлагают недорогие датчики скорости, качество которых не всегда удовлетворительно. Мы рекомендуем обращать внимание на более дорогие варианты от следующих фирм:

  • Valeo;
  • Pierburg;
  • Behr-Hella.

Это самые известные производители, чьи датчики входят в оригинальную комплектацию подавляющего большинства автомобилей. По сути, автолюбитель может купить практически полную копию оригинала, но по более низкой цене. При выборе датчика особенно важно руководствоваться тем, какая фирма его произвела. Здесь стоит обратить внимание в первую очередь на известных европейских, корейских, японских и американских производителей. Т.н. упаковщики первого звена тоже могут приятно вас удивить, но подобных упаковщиков на рынке не так уж и много – их имена легко будет запомнить.

Установка нового датчика

С учетом довольно большого количества датчиков различных типов, демонтаж и установка может несколько отличаться в зависимости от модели и года выпуска автомобиля. В одних случаях устройства имеют тросовый привод, вследствие чего тросик тоже нужно отсоединять, а в других устройство выглядит очень просто: корпус из гладкого пластика с отверстием под крепежный элемент. В общих чертах замена датчика скорости выглядит так:

  • Выключить зажигание или же отсоединить клеммы аккумуляторной батареи;
  • Найти старый датчик и демонтировать его. Понадобится или пара отверток (шлицевая и крестовая) с плоскогубцами, или ключ на 10 или 22 с той же парой отверток. Для откручивания тросика контактного датчика лучше использовать плоскогубцы;
  • Поддев выкрученный датчик, снять его. Рекомендуется продолжить очистку пространства вокруг устройства. Здесь особенно пригодится очиститель тормозов;
  • Установить новый датчик.

По факту, чем более современный у вас автомобиль, тем проще будет найти датчик и тем проще окажется его замена. Если работать приходится со старым датчиком, то все действия должны быть максимально деликатными – в устройстве есть чему ломаться.

Читайте также  Тип впрыска при наличии датчика распредвала

Вывод

Датчик скорости является очень важным компонентом всех современных и морально устаревших автомобилей. В случае его выхода из строя транспортное средство становится менее экономичным, а его владелец рискует не получить реальной информации о том, с какой скоростью он движется. Разумеется, все это чревато неприятными последствиями. Если вы заметили, что спидометр работает некорректно, стоит как можно раньше проверить и его, и соответствующий датчик. Подобрать новое устройство несложно, а его замена может быть произведена за считаные минуты.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c7d2c2eeada0500b2d920cf/datchik-skorosti-osobennosti-raboty-neispravnosti-i-zamena-5cb9847da07b5e00b2ccfcf3

Как проверить датчик скорости на автомобилях ВАЗ и иномарках: где находится датчик, признаки выхода из строя

Как работает датчик скорости автомобиля?

Датчиком скорости оснащаются все современные автомобили. Его задача – замер скорости автомобиля и передача данной информации электронному блоку управления. На основе полученных сигналов от датчика, корректируются обороты холостого хода, количество подаваемого воздуха и другие параметры, напрямую влияющие на работу двигателя. Чем выше скорость движения автомобиля, тем больше частота передаваемых сигналов.

1. Симптомы выхода из строя датчика скорости 2. Почему не работает датчик скорости 3. Как проверить датчик скорости — Как проверить датчик скорости на эффекте Холла — Чем отличаются индукционные и язычковые датчики скорости

Симптомы выхода из строя датчика скорости

Водитель должен вовремя отреагировать, если вышел из строя датчик скорости, заменив его на новый. Если это не сделать, двигатель не будет работать оптимально, а его компоненты получат дополнительный износ. На выход датчика скорости из строя указывают следующие симптомы:

  • Двигатель нестабильно работает на холостом ходу;
  • В привычном режиме эксплуатации двигатель начала расходовать больше топлива;
  • Спидометр ошибочно отображает информацию о скорости движения автомобиля. Если датчик полностью вышел из строя, он может вовсе ее не сообщать;
  • Автомобиль начал хуже разгоняться.

Во многих современных автомобилях на бортовом компьютере появляется информация об ошибке при выходе датчика скорости из строя. Также может загораться лампочка Check Engine.

Почему не работает датчик скорости

Наиболее частой причиной выхода из строя датчика скорости является разрыв цепи. Перед проверкой непосредственно датчика, нужно убедиться в целостности цепи, для чего:

  1. Проверяется сопротивление в цепи заземления при помощи мультиметра (переведенного в режим измерения сопротивления – Ом). Сопротивление должно находиться на уровне около 1 Ом, но на различных моделях автомобилей оно может варьироваться, поэтому точные значения рекомендуется уточнить в мануале к машине;
  2. Отсоединить контакты и проверить их на наличие окисления и засорения. В случае если контакты окислились, зачистите их и нанесите Литол.

Если устранить проблему проверкой цепи и контактов не получилось, необходимо переходить непосредственно к диагностике датчика.

Обратите внимание: Если вы не знаете, где находится датчик скорости на вашем автомобиле, можете воспользоваться книгой по технической эксплуатации машины или попробовать поискать его на коробке передач. Чаще всего он расположен на механизме привода спидометра.

Как проверить датчик скорости

Существует несколько типов датчиков скорости: функционирующие на эффекте Холла, язычковые и индукционные. В большинстве автомобилей, в том числе и в машинах российского производства, устанавливается датчик скорости на эффекте Холла.

Как проверить датчик скорости на эффекте Холла

Датчик скорости, работа которого основана на эффекте Холла, имеет три контакта: заземление, импульсный сигнал и напряжение. Такой датчик можно проверить тремя способами.

Первый способ

  1. Необходимо снять с автомобиля датчик скорости, расположенный на коробке передач;
  2. Далее потребуется мультиметром, переключенным в режим вольтметра, определить, какой из контактов за что отвечает. Среди контактов требуется найти тот, который выдает импульсный сигнал.

    К нему нужно подключить плюс мультиметра, а минус установить на «землю», которой в данном случае может выступать корпус автомобиля;

  3. Когда мультиметр подключен, медленно начните вращать датчик. Следите за показаниями вольтметра. Чем выше скорость вращения, тем выше должно быть напряжение.

    Чтобы вращать было удобнее, рекомендуется на ось датчика надеть небольшой кусок трубочки.

Второй способ

  1. Датчик скорости должен быть подключен. Для тестирования потребуется поднять одно колесо автомобиля, чтобы оно не касалось поверхности, и его можно было свободно крутить;
  2. Подключаем мультиметр в режиме измерения напряжения к контактам датчика;
  3. Вращаем колесо и оцениваем результаты. Если напряжение и частота меняются, это говорит, что датчик исправен.

Третий способ

  1. Для проверки потребуется обзавестись контрольной лампочкой и включить зажигание;
  2. Далее необходимо поднять одно колесо автомобиля, чтобы его можно было свободно крутить;
  3. Подключаем один провод к плюсу аккумулятора, а второй к контакту сигнала на датчике;
  4. Начинаем вращать колесо. Если при вращении лампочка моргает, значит, датчик рабочий.

Чем отличаются индукционные и язычковые датчики скорости

Отличие индукционного датчика скорости в сигнале, поступающем при вращении колес. Данный сигнал напоминает колебания волнового импульса, а напряжение меняется в зависимости от скорости вращения. Принцип похож на работу датчика угла поворота коленчатого вала.

Что касается язычкового датчика, он передает сигналы путем прямоугольных импульсов. Цикл находится на уровне от 40 до 60%, а переключение происходит от 0 до 5 Вольт или до напряжения аккумулятора – 12 Вольт.

(406 голос., 4,61 из 5)
Загрузка…

Источник: https://okeydrive.ru/datchik-skorosti-kak-proverit-i-gde-naxoditsya/