Сигнализатор скорости движения автомобиля

Датчик скорости автомобиля

При эксплуатации автомобилей возникает необходимость получения различной информации. Перечень видов датчиков может занять целую страницу. Большинство из них не являются самодостаточными: для контроля работы машины используется совокупность информации. Исключение составляет самый востребованный прибор, выдающий данные — датчик спидометра. С его помощью измеряются два важных параметра: текущая скорость движения и пробег. Для определения ресурса работающего двигателя, износ измеряется не в моточасах, а по пробегу автомобиля.

Итак, основные задачи датчика измерения скорости:

• Собственно замер скорости движения. Водитель видит параметр на спидометре, придерживается правил дорожного движения и обеспечивает нормальные условия работы двигателя и коробки передач. Даже если не следовать пунктуально дорожным знакам ограничения, можно выбирать безопасную скорость в зависимости от условий движения. Кроме того, ДКС дает информацию электронным модулям, обеспечивающим активную безопасность: ABS, ESP, системам предотвращения опрокидывания и помощи спуска с горы. Датчик привода спидометра работает в реальном времени (вывод на приборную панель) и запоминает показания при наличии продвинутой электронной системы управления.
• Фиксация пробега. Параметр отвечает за соблюдение межсервисных сроков обслуживания и обеспечение экономайзера: измерителя расхода топлива. Датчик привода спидометра выдает информацию о пробеге непосредственно на приборную панель и сохраняет ее в электронных модулях. Благодаря этим данным можно выяснить реальное состояние автомобиля при покупке со вторых рук.

На что влияет датчик скорости? В современном автомобиле он участвует в работе нескольких систем:

• на движущемся автомобиле также регулируются заданные обороты холостого хода;
• отсечка топлива при закрытой дроссельной заслонке: сигналы подают датчик оборотов коленчатого вала и датчик скорости автомобиля;
• блок управления автоматической коробкой передач синхронизирует обороты первичного и выходного валов, получая данные о скорости и нагрузке.

Устройство и принцип работы датчика скорости автомобиля (ДСА)

Разумеется, датчик спидометра не определяет скорость перемещения автомобиля относительно дороги напрямую (с помощью фотодатчиков или потока набегающего воздуха). Теоретически, эту информацию можно получить с помощью систем GPS в навигаторе. Нужные данные формируются на основе расстояние до спутников.

Однако, датчики скорости должны быть автономны и не могут зависеть от связи с космическими станциями GPS или ГЛОНАСС. Автомобильные навигаторы могут применяться в качестве дополнительного контроля. Например, когда проводится экспресс проверка датчика скорости.

Тем не менее, их работа обеспечивается механической связью с дорогой.

Принцип работы датчика скорости основан на преобразовании углового перемещения колеса в пройденный путь:

• внешняя поверхность покрышки имеет определенную длину окружности;
• при угловом перемещении оси вращения на 360° колесо (а вместе с ним автомобиль) перемещается по горизонтали на определенное расстояние;
• используя эти данные, датчик привода спидометра определяет пробег (величина абсолютная, которая не зависит от скорости или времени);
• пробег, поделенный на время — это и есть скорость.

То есть, если каким либо способом снимать данные о каждом обороте колеса, датчик привода спидометра будет фиксировать и скорость, и пробег.

Датчик контроля скорости механического типа

В качестве примера рассмотрим прибор, который применялся на автомобилях 50–70 лет назад.

Тросовый привод соединяет ступицу колеса с измерительным прибором. С помощью группы шестерен вращение тросика синхронизируется с оборотами колеса. Пробег измеряется совсем просто: механическим одометром. А вот принцип работы механического датчик привода спидометра несколько сложнее. На оси стрелочного прибора стоит диск с магнитиком. Соосно с ним располагается второй диск с магнитом, соединенный с тросиком привода. При вращении тросового магнита с постоянной скоростью стрелка увлекается магнитным полем и отклоняется по шкале. Чем выше скорость вращения — тем сильнее отклоняется стрелка. Калибровка осуществляется подбором пружины стрелки. Подобные схемы до сих пор применяются на велосипедах и скутерах.

В современных автомобилях механические конструкции не применяются.

Электронный датчик: принцип работы

Тросовые приводы не могут обеспечить достаточную точность показателей, надежность зависит от степени износа шестерен. Поэтому в современных авто применяется несколько разновидностей электронных измерителей скорости. Общий принцип действия — получение серии импульсов, связанных со скоростью вращения колеса, и передача информации в модуль управления и пересчета величин. Датчик представляет собой комплекс чувствительных элементов, заключенный в герметичный корпус.

Виды датчиков по способу получения импульсов:

• Оптические. Между фото и светодиодом располагается перфорированный диск, механически соединенный с объектом измерения. Чаще всего, это выходной вал коробки передач, после которого на пути к оси колеса не может измениться соотношение скоростей вращения. Оптопара формирует последовательность импульсов, синхронизированная с оборотами колеса. Алгоритм работы электроники считает скорость и пробег. Преимущество такой схемы — простота изготовления и стоимость. Недостатки: инерционность, требовательность к чистоте прерывающего диска, что в условиях коробки передач практически недостижимо.
• Магниторезистивные. На импульсном диске по окружности расположены магниты. Датчик представляет собой элемент, который меняет сопротивление при попадании в магнитное поле. Конструкция несложная, но более дорогая в изготовлении в сравнение с оптопарой. Главное преимущество — малая зависимость от внешних воздействий. То есть расположение в картере двигателя или коробки передач не может повлиять на качество работы. Недостатки: относительно крупный диск требует места, возможно выпадение магнитных элементов. Это распространенная конструкция, применяемая на многих автомобилях.
• Датчики Холла. Сам датчик представляет собой электромагнитную катушку, в которой при изменении магнитного поля возникает электрический ток. При вращении экрана с прорезями в катушке формируются импульсы с определенной частотой. Очень надежная система, несложная в обслуживании и диагностике: датчик можно прозвонить мультиметром. Единственная проблема: точность может быть недостаточна для современных автомобилей. Широко применяется в автомобилях группы АвтоВАЗ.
• Импульсный индуктивный. Дискретная система, основанная на формировании импульсов в катушке индуктивности. Реализация напоминает схему датчика Холла. Разница в конструкции диска и электромагнитной катушке позволяет повысить точность снятия информации. Датчик надежен и относительно дешев в производстве.

Все перечисленные конструкции относятся к бесконтактным. Такая реализация позволяет разделить механическую и электронную части таким образом, что замена датчика скорости чаще всего относится к внешнему модулю. То есть, картер коробки передач вскрывать не требуется, достаточно отсоединить разъем и поменять небольшой пластиковый корпус.

Важно! Электронный датчик скорости генерирует параметры вне зависимости от направления вращения колеса.

Едет автомобиль вперед или задним ходом, скорость и пробег учитывается. Таким образом, миф о том, что при движении задним ходом сматывается пробег — не более, чем фантазия. Этот трюк можно было проделать на автомобилях родом их 60-х–80-х с тросовым приводом датчика скорости.

Поломка датчика скорости

Если бы владелец авто просто не видел скорости и пробега — это пол беды. Признаки неисправности датчика скорости — это серьезные симптомы, приводящие к сбоям в работе двигателя:

• нарушения формирования пропорций топливно-воздушной смеси;
• неустойчивое движение автомобиля при холостых оборотах (не путать с холостым ходом на стоящем авто);
• автомобиль может заглохнуть в движении при сбросе газа;
• нарушения алгоритма работы автоматической коробки передач, вплоть до перехода в аварийный режим.

При наличии проблем как проверить датчик скорости в гаражных условиях? Поскольку это обычный электроприбор, он имеет определенные характеристики. Разумеется, полноценный тест со считыванием импульсов возможен лишь в движении и с подключением диагностического компьютера к порту OBD. Для этого не нужно знать, где находится датчик скорости. Просто подсоединяемся к диагностическому порту и запускаем программу, соответствующую марке вашего автомобиля. Если сканера нет, но вам известна схема подключения датчика скорости, экспресс тест можно провести с помощью мультиметра.

Проверка ДСА тестером

Распиновка датчика скорости разная для каждого автомобиля или, по крайней мере, для группы моделей. Контактов, как правило, три: питание, масса и сигнальный.

Основных способов проверки два:

1. С демонтажем прибора. Сложность в том, что потребуется снять и диск. Именно его вращение генерирует импульсы. Просто подаем питание на датчик, вращаем диск и фиксируем наличие (отсутствие) напряжения.
2. Без демонтажа. Придется вывесить ведущие колеса на домкрат, и установить селектор коробки передач на нейтраль. При вращении колеса приводной вал коробки передач также крутится, и датчик скорости генерирует импульсы. Если известна распиновка, наличие сигнала можно зафиксировать мультиметром или увидеть с помощью простого осциллографа.

Важно! Неисправные датчики достаточно сложно восстанавливать, поэтому проще купить и установить новый электронный элемент.

Причины поломки датчика скорости

• Перегрев коробки передач (особенно это касается АКПП).
• Обрыв проводки либо окисление контактов.
• Некорректная укладка проводов после ремонта: если рядом с датчиком скорости проходит посторонний импульсный сигнал, работоспособность может нарушиться.
• Загрязнение считывающего элемента.
• Попадание металлической стружки (опилок) в зону действия датчика.

Видео по теме

Источник статьи: http://osensorax.ru/dvizhenie/datchik-skorosti

Датчики измерения скорости, виды датчиков и их устройство

Вращающийся тросик давно считается одним из устаревших методов измерения скорости. Сейчас отдают предпочтение другим устройствам, чья работа основана на принципе Холла. Такие приспособления упрощают эксплуатацию транспортного средства. И позволяют быстрее принимать решения по восстановлению нормальной работоспособности тех или иных узлов, которыми снабжаются датчики скорости, виды датчиков и их устройство подробно опишем далее.

Информация общего характера

От колёс в процессе вращения исходят импульсы электрической энергии – на их анализе и построена работа приборов. Суть типовых датчиков – в том, что они выглядят как элементы небольших размеров внутри привода. Они располагаются в том же месте, что и КПП.

На сегодняшний день основными видами датчиков признают следующие:

• Электронные современные модели.
• Индуктивные.
• Язычковые.

Более подробное описание

В современном автомобилестроении наибольшее распространение получили именно приборы с эффектом Холла. Этапы функционирования в этом случае имеют следующее описание:

• Датчики монтируют внутри приводов спидометра. После этого начинается отслеживания частоты вращения у одного из колёс. Формируется единая электрическая цепь.
• Изучаем определитель скорости. Специальному контроллеру передают до 6004 импульсов через каждый километр пути, пока устройство функционирует. Увеличение показателя пропорциональное. Импульсы передаются с большей частотой по мере того, как увеличивается скорость движения.

• Ранее отмеченный измеритель анализирует результаты приёма и передачи импульсов. После этого считается, с какой скоростью автомобиль точно движется в настоящее время. Полученные результаты идут на блоки, отвечающие за контроль р. Водитель через спидометр тоже получает интересующую его информацию.

Одна из особенностей датчика – практически полное отсутствие сопротивления. Итоговая скорость от конструкции не зависит.

Не составит труда разобраться с принципами работы любых современных датчиков.

Датчики скорости: на что они влияют?

Предназначение устройства заслуживает отдельного рассмотрения. Выделяют два основных:

• Сообщение водителю о том, с какой скоростью движется авто. Благодаря этому проще полностью соблюдать правила дорожного движения.

• Вторая функция – тоже передача информации, но только не водителю. Её получают другие узлы, функционирующие внутри авто. Информация представляет особую важность для редуктора ГБО, карбюратора, инжектора. У этих двигателей есть электроника, которая на основе полученных сведений регулирует работу мотора, когда он движется по инерции, либо поддерживает холостой ход.

От того, исправен ли датчик скорости, зависит двигатель, как можно увидеть из предыдущих пунктов. Например, если заметен перерасход топлива – причиной вероятнее всего служит и неисправный датчик.

Потому можно ответить и на вопрос о том, на что влияют любые виды датчиков скорости, стабильно дающие показания:

• Правильность, стабильность работы автомобиля.
• Безопасное дорожное движение.0

Неисправность прибора: по каким причинам возникает?

Обрыв электрической сети относят к проблемам, которые встречаются чаще всего у таких узлов. Если диагностика проводится самостоятельно – рекомендуется начинать с проверки электрических контактов, основной части проводов. Проверку проводят визуально, обязательно прозвание при помощи тестера.

Обломы часто наблюдают сразу после пластиковых разъёмов, в области, где расположен выпускной коллектор.

Разъединение и проверка обязательны для каждого из контактов. Быстрое окисление происходит, если на эти места воздействуют влага с солью. Из-за этого потом прерываются электрические цепи. Если обнаружилась такая проблема – надо зачистить поверхность, использовать качественную смазку.

Трос спидометра тоже предполагает дополнительную проверку. Если его длительно эксплуатируют – велика вероятность появления обрывов, мешающих нормальной работе проводов и целой системы. Тросик рекомендуется периодически смазывать маслом, чтобы проблем было меньше. Следующие признаки должны настораживать водителей:

• Двигатель резко меняет мощность.
• Расход топлива, который внезапно увеличился.
• Отсутствие стабильной работы при сохранении холостого хода.
• Проблемы с работой спидометра, отражение ложной информации.

С большой вероятностью проблемы привязаны к датчику, если при холостом ходе двигателя авто внезапно останавливается. То же самое касается ситуации при движениях накатом. Остановка может произойти, и когда нажимают педаль сцепления, переключая передачи. Когда обнаруживаются подобные проблемы, в большинстве случаев без замены прибора не обойтись. Вид устройства не играет роли.

Проведение самостоятельных тестирований

Перед проверкой счётчика водителю советуют отдельно убедиться в том, что напряжение с электричеством поступает ко всем контактам. Главное – помнить, что функционирование прибора опирается на эффект Холла. Контакт, отвечающий за передачу импульсов, проверяют только во время кручения. Если кручения нет, то и напряжение на прибор не передаётся.

0,5-10 В – норма по показателям, когда проводят проверку мультиметром. Существует три способа для самостоятельной проверки датчика.

• С предварительным демонтажем устройства.

Мультиметр используют, чтобы найти тот контакт, через который ведётся подача импульсов. Минусовой щуп замыкают на корпус авто, а плюсовой – на сам измерительный прибор. Следующий этап включает вращение самого датчика, с сохранением малой скорости. Следующий этап – появление небольшого напряжения у мультиметра. Чем выше скорость вращения прибора – тем больше напряжение, с которым работает датчик.

Датчик демонтируется, только если зажигание выключено. Иначе велика вероятность перегорания устройств в момент разъединения контактов.

• При втором способе можно не снимать приспособление.

Используем домкрат, приподнимая одно из ведущих колёс. У мультиметра щупы зажимают на контактах прибора. После этого колесо начинают вручную вращать. Тогда на контактах появится напряжение, тут же отображённое в мультиметре. Увеличение скорости приводит к большему напряжению. Если ничего не происходит – велика вероятность, что датчик придётся заменить, поскольку он неисправен.

• Ещё один вариант – когда мультиметра нет, но проверку провести необходимо.

В этом случае для использования подходит контрольная лампочка, на 12 В. Действия проводятся в таком же порядке, что и для второго метода. К устройству подсоединяют лампочки, а не контакты мультиметра. Лампочка загорится, когда колесо начнут вращать, если с прибором всё в порядке.

Когда выбирают второй и третий варианты проверки, одновременно рекомендуется изучать и привод устройства. Его легко отыскать на ощупь. Стабильность привода легко проверить, когда одно из колёс вращается.

Самостоятельная замена датчиков скорости

Перед заменой устройства выполняются все действия по диагностике, описанные выше. Только после этого целесообразной будет сама замена, если обнаружены какие-либо проблемы. При покупке нового устройства надо обратить внимание на качество. Отечественные или европейские модели станут оптимальным выбором, а вот от Китая лучше отказываться.

У отечественных изделий при помощи специального лака заливают все контакты, взаимодействующие с окружающей средой. Благодаря этому срок эксплуатации продлевается.

Хвостовик лучше брать не пластиковый, а металлический. Износ у пластиковых вариантов более быстрый. Особенно – для тех, кому нравятся высокие скорости, агрессивные стили езды. Использование подъёмников и специальных ям упрощает процесс замены. Место расположения датчиков скорости у конкретных машин описано в эксплуатационном руководстве.

Когда датчик найден – выключают зажигание, очищают прибор от всех загрязнений. Устройство надо выкрутить, отсоединив нужные клеммы. Не рекомендуется прикладывать слишком серьёзные усилия, даже когда с первого раза не получается. Лучше выбрать состав WD-40 для обработки места крепления, немного подождать.

Когда демонтаж завершён – переходят к установке нового прибора. Все разъёмы соединяются, подключают питание на АКБ.

В электронном блоке управления вручную проводят обнуление ошибки, когда монтаж нового датчика завершён. Иначе индикатор по неисправностям продолжит работать, только запутывая водителя ещё больше.

Заключение

Все современные автомобили оснащаются датчиками, измеряющими скорость. Задача этих устройств – не только в самом измерении, но и в передаче информации как самому водителю, так и другим блокам, связанным с управлением автомобилем. Обороты холостого хода легко контролировать на основе информации, полученной от устройства. То же самое касается количества подаваемого воздуха, других параметров, оказывающих прямое влияние на двигатель и его работу. Частота передаваемых сигналов увеличивается по мере увеличения скорости движения транспорта.

Источник статьи: http://prodatchik.ru/vopros-otvet/datchik-skorosti/