Snímač rychlosti: funkce provozu, poruchy a výměna — Avtopro na DRIVE2

Snímač rychlosti je jedním z mnoha automobilových snímačů odpovědných za generování signálů s informacemi o měření, jejich přenos, další převod a zpracování elektronickou řídicí jednotkou a některými dalšími zařízeními. Pokud auto nemá ECU, potřeba senzorů se nezmenšuje. Výstup i toho nejméně důležitého ze senzorů ovlivňuje minimálně to, jak pohodlné bude ovládání vozu. Vzhledem k tomu, že snímač rychlosti je poměrně důležitou součástí, Avto.pro vám pomůže pochopit vlastnosti svého zařízení, analyzovat hlavní chyby a také vám řekne, v jakých případech jej může vyměnit i nezkušený automobilový nadšenec.

Stručně o činnosti snímačů rychlosti

Obecně se snímače rychlosti automobilu dělí pouze na dva typy:
— Elektronické;
– Mechanické.

Vyplatí se začít s mechanickým, protože chronologicky to bylo to, které předcházelo pokročilejšímu elektronickému zařízení. Základem mechanického snímače je skupina do sebe zapadajících ozubených kol a malý kabel. Takové snímače byly instalovány přímo na mechanismy pohonu rychloměru nedaleko převodovky. Mechanická zařízení jsou velmi jednoduchá a mají solidní životnost, ale nedávají přesné údaje v celém rozsahu otáček a stále závisí na řadě vnějších podmínek. To samé se nedá říci o elektronických snímačích rychlosti.

Moderní senzory jsou založeny na Hallově jevu. Pokud řekneme, že nefungují na pulzně-frekvenčním signálu, nebude to jednodušší, takže se pokusíme vše vysvětlit. Snímač tedy generuje takzvaný pulzní signál, na kterém závisí opakovací frekvence pulzu rychlost otáčení hřídele. Auto se pohybuje rychleji – hřídel se otáčí rychleji – snímač produkuje impulsy vyšší frekvence – na tachometru se zobrazuje spolehlivá informace o zvýšení rychlosti. Člověk samozřejmě nerozumí „obvyklému“ signálu pro elektroniku. Z tohoto důvodu je do systému zaveden regulátor, který počítá frekvenci impulsů přijatých ze snímače rychlosti za jednotku času a poté tuto hodnotu převádí na pro člověka čitelné km/h nebo mph.

Elektronické senzory byly implementovány dvěma způsoby:
— S kontaktem z hřídele;
– Žádný kontakt.

První senzory se jednoduše nazývají kontaktní senzory. Používají hnací ozubená kola a ohebné lanko (někdy krátká tuhá hřídel). Kabel nebo hřídel se používá k přenosu točivého momentu z nápravy automobilu, hřídele převodovky nebo převodové skříně. Úhlová rotace se převádí na elektrické impulsy, které jsou přenášeny dále systémem a převáděny na veličiny srozumitelné člověku. Právě tyto senzory našly nejširší uplatnění v automobilovém průmyslu. Důvody jsou dva: jsou spolehlivé, lze je použít místo mechanického pohonu rychloměru bez nákladných úprav druhého.

Stále populárnější bezkontaktní senzory jsou založeny na stejném Hallově jevu, ale jsou technicky implementovány odlišně od kontaktních senzorů. Používají jedno z pomocných zařízení: rotor nebo hnací disk. U bezkontaktních snímačů je plně využíván Hallův jev, u méně složitých kontaktních snímačů je využíván stejný efekt, magnetorezistivní efekt nebo činnost optočlenů (optoelektronických párů).

Zjistěte více o kontaktních a bezkontaktních senzorech

Bezdotykové snímače rychlosti jsou založeny na již zmíněném Hallově jevu, v důsledku čehož nemají žádné pohyblivé části. Podstata Hallova jevu spočívá v tom, že na plochém drátu, kterým prochází stejnosměrný proud z opačných stran, když je v magnetickém poli, se na dvojici dalších protilehlých stran objeví napětí. Pro provoz musí být snímače umístěny na hřídeli jednotky, což může být náprava, převodovka nebo převodovka, impulsní kotouč nebo speciální kotouč. Tyto prvky mají zmagnetizované oblasti. Pulzní signál vzniká díky tomu, že se rotor, vzdálený od citlivé části autosenzoru s Hallovým čipem, začne otáčet. Dále signál jde do ovladače.

Kontaktní snímače rychlosti využívající Hallův jev a jejich čip se stejnojmenným magnetem jsou neustále stacionární a magnetické pole se mění v důsledku otáčení speciálního prstence se štěrbinami, jinak nazývaného závěrka. Samotný prstenec je připojen k hřídeli nebo pružnému hnacímu kabelu, přes který se přenáší rotace.

Magnetorezistivní a optoelektronické senzory

Činnost snímačů rychlosti automobilu může být založena na magnetorezistivním efektu. V mnohém připomíná Hallův efekt, ale jen na první pohled. Pointa je, že některé materiály mohou rychle změnit svůj elektrický odpor, pokud jsou umístěny v magnetickém poli. Co vás při studiu takových senzorů upoutá, je mikroobvod, do kterého je integrován magnetorezistivní prvek. Skládá se z polovodičových prvků. Navíc je takový snímač vybaven přímým pohonem a vícepólovým magnetem.

Optoelektronické kontaktní snímače rychlosti jsou velmi jednoduché, ale to je jejich jediná výhoda. Faktem je, že jsou méně citlivé (na odchylky hlavního parametru) a více inerciální (mají velké zpoždění v měření) než výše popsané senzory. Senzor pracuje pomocí optočlenu, což je fototranzistor a LED oddělené diskem se štěrbinami. Ten je připevněn k hnací hřídeli. V důsledku rotace disku a přerušení světelného toku mezi dvojicí prvků je generován pulzní signál.

Jak snímač otáček ovlivňuje výkon motoru?

Do systému detekce rychlosti byl zaveden speciální regulátor, který přijímá pulzní signál ze snímače. Právě regulátor přenáší signál do elektronické řídicí jednotky, která vypočítává množství paliva potřebné pro optimální chod motoru. Pokud se například sníží rychlost vozu, sníží se i množství paliva dodávaného do motoru. Díky tomu je to možné podstatně šetří palivo a provozuje motor v nejšetrnějším režimu.

Pokud dojde k poruše snímače rychlosti, řídicí jednotka neobdrží signál odpovídající skutečné rychlosti vozidla. Palivo bude dodáváno rovnoměrně bez ohledu na to, jak silně řidič sešlápne plynový pedál. V praxi se ukazuje, že palivo je spotřebováno nadměrně a pohonná jednotka někdy pracuje trhaně. Statistiky ukazují, že fungující senzor umožňuje ušetřit asi 2 litry paliva na 100 kilometrů. Další vlastnost moderních vozů se snímači rychlosti založenými na Hallově jevu: porucha elektrického posilovače řízení s vadným snímačem (chyba P-0501).

Proč selže snímač rychlosti

Jako téměř všechny elektronické součástky automobilu trpí senzor především oxidací kontaktů a poškozením celistvosti elektroinstalace. Často lze problém identifikovat při vizuální kontrole, i když pro jistotu se vyplatí použít tester. Každý z kontaktů musí být odpojen a zkontrolován. Zoxidované a jednoduše špinavé kontakty potřebují jasné и potřete speciálním lubrikantem. Dalším slabým místem nejběžnějších systémů detekce rychlosti automobilu je kabel tachometru. Postupem času se rozbije na několika místech najednou, což v konečném důsledku ovlivňuje správné určení rychlosti vozidla. Starý kabel je třeba před instalací vyměnit a natřít strojním olejem, pro každý případ.

Kupodivu nejběžnější a zdánlivě spolehlivé systémy detekce rychlosti nesnášejí jízdu s náhlým zvýšením rychlosti. Z tohoto důvodu je integrita plastového ocasu v senzoru rychle narušena. Kabel se také začíná delaminovat a praskat. Jak je uvedeno výše, lanko je potřeba promazat. Těsnost upevnění plastového ocasu musí být kontrolována – měla by být vysoká, což zabrání následnému uvolnění upevňovací objímky.

Vadný snímač rychlosti

Pokud máte podezření, že snímač rychlosti nainstalovaný ve vašem autě nefunguje správně, nespěchejte se závěry. Nejprve se musíte ujistit o jednom z následujících:
— Vyskytují se problémy při volnoběhu (vůz se pravidelně zastavuje, a to i při dojezdu);
— Tachometr přestal fungovat;
— Tachometr nefunguje správně;
— spotřeba paliva se výrazně zvýšila;
— Motor ztrácí výkon při prudké akceleraci.

Jak je uvedeno výše, snímač je třeba zkontrolovat. Snímač rychlosti je na různých autech umístěn jinak, ale obecně se všechny automobilky snaží umístit blíže k převodovce. Ve většině případů je pro přístup k senzoru nutné odstranit kryt vzduchového filtru – zařízení je umístěno přibližně v jedné linii s ním. Často se nachází přímo nad ním závěrečná jízda. Typicky je snímač zajištěn maticí. Když je senzor odstraněn, musíte provést následující:
1. Určete svorky: uzemnění, pulzní signál a napětí;
2. Připojte kontakt voltmetru ke svorce pulzního signálu a uzemněte druhý kontakt ke karoserii vozu nebo jakékoli kovové části spalovacího motoru;
3. Otočte osu snímače pomocí kusu plastu. Indikátory frekvence a rotace na voltmetru by se měly zvyšovat se zvyšující se rychlostí otáčení osy snímače.

Tato kontrola je relevantní pouze pro senzory využívající Hallův jev. Něco podobného lze provést bez demontáže snímače. Chcete-li to provést, musíte zavěsit hnací kolo na zvedák, stejným způsobem připojit voltmetr nebo jiné měřicí zařízení, poté otáčet zavěšeným kolem a sledovat údaje o napětí a frekvenci.

Výběr nového senzoru

Výměna nového snímače není nijak zvlášť obtížná, ale je důležité vybrat model, který je kompatibilní s vaším vozidlem. Například senzory mohou mít různé délky v závislosti na typu převodovky v autě. Z tohoto důvodu se můžete nechat vést jedním z následujících:
— VIN kód;
— Údaje o vozidle: model, rok výroby, typ motoru a převodovky;
— Kód vhodného zařízení.

V moderních internetových obchodech můžete vyhledávat jak podle kódů, tak podle údajů o autech. Algoritmus vyhledávání často vypadá takto: zadejte údaje o autě, získejte kód a pokračujte v hledání na jiných místech. Doporučujeme motoristům, aby si uložili kódy vhodných zařízení a jejich analogů.

Elektronický model zařízení lze nainstalovat do automobilu s mechanickým snímačem. K tomu stačí určit model a rok výroby přepravního zařízení a předat tyto informace odborníkovi. Dále vybere a nainstaluje vhodný snímač, bloky zásuvek, kabely a tachograf. Stojí za zmínku, že někdy k instalaci modernějšího senzoru musíte použít speciální adaptér.

Prohlídka výrobců

Rozmanitost automobilové elektroniky přispívá ke vzniku velkého počtu obalových společností na trhu s autodíly. Prodávají snímače od velkých i malých výrobců pod vlastní značkou. Jak ukazuje praxe, baliči preferují prodej levných, nekvalitních výrobků v zemích, kde je kupní síla majitelů vozidel nízká. Například JP Group, ERA a SWAG nabízejí levné snímače rychlosti, jejichž kvalita není vždy uspokojivá. Doporučujeme věnovat pozornost dražším variantám od následujících společností:
— Valeo;
— Pierburg;
— Behr-Hella.

Toto jsou nejznámější výrobci, jejichž senzory jsou součástí originální vybavení drtivá většina aut. Ve skutečnosti si automobilový nadšenec může koupit téměř kompletní kopii originálu, ale za nižší cenu. Při výběru senzoru je důležité se hlavně řídit tím, která firma jej vyrobila. Zde stojí za to věnovat pozornost především známým evropským, korejským, japonským a americkým výrobcům. T.N. Prvotřídní baliči vás možná také mile překvapí, ale podobných baličů na trhu není tolik – jejich jména si snadno zapamatujete.

Instalace nového senzoru

Vzhledem k poměrně velkému počtu různých typů senzorů se může demontáž a montáž mírně lišit v závislosti na modelu a roku výroby vozu. V některých případech mají zařízení kabelový pohon, v důsledku čehož je také nutné kabel odpojit, v jiných vypadá zařízení velmi jednoduše: hladké plastové tělo s otvorem pro spojovací materiál. Obecně platí, že výměna snímače rychlosti vypadá takto:
— Vypněte zapalování nebo odpojte svorky baterie;
— Najděte starý senzor a demontujte ho. Budete potřebovat buď pár šroubováků (drážkový a křížový) s kleštěmi, nebo klíč 10 nebo 22 se stejným párem šroubováků. K odšroubování kabelu kontaktního snímače je lepší použít kleště;
— Vypáčte odšroubovaný snímač a vyjměte jej. Doporučuje se pokračovat v čištění okolí zařízení. Zde přichází vhod čistič brzd;
— Nainstalujte nový snímač.

Ve skutečnosti čím modernější je vaše auto, tím snazší bude nalezení senzoru a snazší bude jeho výměna. Pokud musíte pracovat se starým senzorem, pak by všechny akce měly být co nejjemnější – v zařízení je něco, co se může rozbít.

Výkon
Snímač rychlosti je velmi důležitou součástí všech moderních a zastaralých automobilů. Pokud selže, vozidlo se stává méně ekonomickým a jeho majitel riskuje, že nedostane skutečné informace o tom, jak rychle se pohybuje. To vše je samozřejmě spojeno s nepříjemnými důsledky. Pokud si všimnete, že rychloměr nefunguje správně, měli byste jej i příslušný snímač co nejdříve zkontrolovat. Nalezení nového zařízení je snadné a výměna může být provedena během několika minut.

Naše stránka DRIVE2:

Když je vozidlo vybaveno jedním snímačem rychlosti, poruchy jeho provozu mohou způsobit jak drobné následky vyjádřené v selhání rychloměru, tak vážné poruchy.

Nyní budeme hovořit o snímači rychlosti, obvykle instalovaném na převodovce. Je také obvyklé jej instalovat na převodovku nebo rozdělovací převodovku. Hlavní věcí je nezaměnit tento snímač s nainstalovaným na náboji. Jeho hlavní funkcí je zajistit činnost ABS. Zde se nabízí otázka, proč v určitých případech není jeho porucha nebezpečná, ale v jiných je pro majitele vozidla vážným problémem. Zde vše závisí na typu problému ohledně rychlosti vozu. Proč se přímo používá a instaluje na konkrétní stroj?

Všechny existující senzory jsou obvykle neoficiálně rozděleny do dvou velkých skupin. Do první skupiny patří nejběžnější mechanická zařízení, která v současné době prakticky nejsou žádaná. Vypadají jako ozubené kolo, které je nainstalované na převodovce. K takovému snímači je připojena jedna část, a to kabel pohonu rychloměru. Vše, co se zde děje, je točivý moment hřídele skříně.

Jak je kabel připojen?

Kabel je připevněn k mechanismu rychloměru, jehož hlavní funkcí je zobrazení rychlosti vozu v závislosti na rychlosti otáčení hřídele převodovky. Není zde nic složitého, ale ukazatele nejsou příliš přesné, i když velmi spolehlivé. Takový prvek se zřídka rozbije. Porucha v zásadě spočívá v selhání kabelu pohonu rychloměru.

To ale nemá se snímačem nic společného. To vede k tomu, že ručička tohoto zařízení jednoduše klesne na 0 a při změně rychlosti vozu nijak nereaguje. To není příjemné, není to příliš pohodlné, ale taková porucha nemá žádný negativní dopad na provoz ostatních stávajících systémů vozidla. Vůz bude pokračovat v pohybu, přestože senzor selhal. Pouze zde řidič nepochopí, jaká je rychlost vozidla.

Toto zařízení již není instalováno na moderních strojích. Faktem je, že v současné době jsou senzory druhé skupiny žádanější. Jsou elektronické. V tomto případě dochází k přenosu mechanické rotace z převodovky nebo převodovky. V tomto případě je do elektronické řídicí jednotky odeslán signál o rychlosti, jakou se otáčejí. A ten podle svého vlastního algoritmu přečte rychlost, přenese rychloměr a řidič již vidí, že šipka ukazuje rychlost.

Existují případy, kdy signál může jít přímo do ovladače rychloměru, ale v zásadě se akce nijak nemění. Senzor tohoto typu může snadno měnit provozní parametry motoru. Pokud dojde k poruše snímače, zobrazí se to na rychloměru a na samotném motoru. Nyní se podívejme na typ elektronických snímačů rychlosti, které jsou aktuálně k dispozici.

Také se dělí na dvě skupiny. Je obvyklé rozlišovat mezi kontaktními a bezkontaktními snímači. Lze poznamenat, že první typ těchto zařízení poněkud připomíná princip fungování mechanických snímačů. Konstrukce má mechanické připojení převodovky. Realizace tohoto spojení se provádí kabelem nebo hřídelí. V zásadě nic jiného podobného neexistuje.

Faktem je, že to, co přijde na řadu, není mechanika, ale spíše elektronika. V důsledku toho je generován signál, který lze následně přenést jak do rychloměru, tak zpočátku do ECU. Stojí za zmínku, že snímače tohoto typu mají stejný název – kontaktní snímače založené na Hallově jevu. Nyní je po nich největší poptávka.

Kromě kontaktních snímačů je zvykem rozlišovat bezkontaktní Hallova snímače. V nich lze stávající hnací disk nainstalovat na libovolnou hřídel. Rychlost otáčení je přímo úměrná rychlosti, kterou se vozidlo pohybuje. Kromě Hallova efektu mohou senzory využívat i další efekty. Existují senzory, které jsou založeny na magnetorezistivním efektu nebo na optoelektronickém. První jmenované mají ve své konstrukci magnetorezistivní prvek, který dokáže nahradit jeho odpor v magnetickém poli.

Zde můžeme vyzdvihnout něco společného s Hallovým senzorem, ale efekt použití bude jiný. Pokud jde o optoelektronické senzory, jsou nejjednodušší. V nich je tvorba signálu prováděna párem, který obsahuje LED a fototranzistor. Mezi těmito prvky na hřídeli se otáčí kotouč se štěrbinami.

Mezi funkce fototranzistoru patří čtení záblesku z LED a generování signálu o rychlosti otáčení hřídele pro vlastní ovladač. Mnozí si jistě již uvědomili, že technické vlastnosti snímačů rychlosti jsou si navzájem podobné, stejně jako snímače polohy klikového hřídele. Aplikují úplně stejné účinky.

Mezi jejich funkce patří řešení podobných problémů, které zahrnují záznam a přenos dat o jeho rychlosti do řídící jednotky. Jediná věc je, že tato funkce snímače polohy klikového hřídele zahrnuje sledování motoru, ale snímače otáček sledují převodovku.

Co se stane, když senzor selže?

Nyní si povíme, k čemu takové zařízení přímo slouží. Jeho první funkce je zřejmá. Bez něj rychloměr jednoduše přestane fungovat.

Jak je uvedeno výše, snímače, které se dnes vyrábějí, jsou vylepšené ve srovnání s modely vyráběnými dříve. Jednoduše byly vybaveny běžným kabelem. V tomto ohledu plní senzory více úkolů.

Pomocí signálu ze snímače má řídicí jednotka možnost upravit složení palivové směsi a časování zážehu. Tuto akci provádí s ohledem na příchozí údaje o rychlosti. Mezi jeho funkce navíc patří zohlednění zrychlení a zpomalení vozidla.

Stojí za zmínku, že na pouhý 1 km trati má takový snímač schopnost přenést až 25000 XNUMX signálů do ECU. Takový senzor tedy zřetelně zaznamená změny rychlosti, a nejenom je v určitém okamžiku zaznamená.

Navíc se taková data ECU průběžně používají ke korekci směsi a zapalování. Faktem je, že je to nutné pro úsporu paliva, i když to neublíží ani dynamice. Pokud dojde k situaci, kdy dojde ke ztrátě signálu ze snímače vozidla, vozidlo zareaguje pouze zvýšením spotřeby paliva.

Existuje další způsob, jak rozpoznat poruchu snímače. Jednoduše pocítíte nerovnoměrné volnoběžné otáčky, prudké škubání a propady v procesu zrychlování.

Musíme také mluvit o kontrolce Check Engine. Ano, může se rozsvítit, pokud je chyba v snímači rychlosti vozidla. Další funkcí takového snímače je zajištění provozních podmínek pro systémy odpovědné za bezpečnost a komfort.

Faktem je, že dynamické stabilizační systémy taková data využívají za účelem adekvátního provozu. Nepřesnosti a poruchy v jejich provozu mohou nastat v důsledku nesprávné činnosti snímače nebo v důsledku nedostatku dat z něj. Setkat se s nějakými závadami v řízení není tak běžné. Pokud k takové poruše dojde, pak v tomto případě snímač rychlosti pomáhá měnit své síly na volantu na základě rychlosti, kterou se vozidlo pohybuje. Při zvýšení rychlosti se současně zvyšuje síla působící na volant.

Pokud tedy dojde k poruše snímače rychlosti, může to vést k řadě odchylek v normálním provozu automobilu. Zde vyvstává otázka, jakými způsoby lze takové zařízení zkontrolovat na poruchy?

Diagnostika senzorů

Není to špatné, pokud se vyskytne chyba, kterou lze přičíst skeneru. Abyste mohli okamžitě pochopit, co vedlo k některým poruchám v autě, nemusíte okamžitě začít tento senzor vyměňovat. Nestává se moc často, aby se porouchala. Kabeláž, která je v něm přítomna, se nemusí kdykoli vyrovnat se zátěží. Pokud je zjištěna chyba, musíte okamžitě zkontrolovat kabeláž a zkontrolovat všechny konektory. Faktem je, že nejprve dochází k jejich oxidaci.

Jediná věc je, že je stále možné zkontrolovat jeden snímač sami, aniž byste měli určité zkušenosti a zařízení, jako je osciloskop. Bude to přesně to zařízení, které funguje na Hallově efektu. Na ověřovacích činnostech není nic složitého.

Je nutné vzít jednu sondu voltmetru a připojit ji k zemi automobilu a druhou připojit ke svorce pulzního signálu. V tomto případě se při zapnutém zapalování ujistěte, že se snímač otáčí. To lze provést obvyklými způsoby. Někdo snímač sundá a sám si s ním natočí, jiný naopak raději kolo zvedne a otočí. Zde vše závisí na vaší vlastní touze. Přesný návod neexistuje. Hlavní v tom všem je najít ty správné kontakty.

Stojí za zmínku, že pokud snímač funguje, pak během otáčení zaznamenáte přepětí. Pokud voltmetr nereaguje na otáčení, znamená to, že snímač je vadný, nebo jste jej naopak připojili k multimetru nesprávně. V takové situaci neexistuje způsob, jak to zkontrolovat stejným způsobem. V zásadě každý, kdo má osciloskop, ví, jak zkontrolovat, zda senzor nefunguje správně. Ale stále se nevyplatí jej kupovat pro jednorázovou kontrolu senzoru. Nejlepší je zajít do servisu a tam vše zkontrolovat.

S výměnou snímače rychlosti neporadím. Je jich hodně a jsou různé. Vše závisí na vozidle. V některých autech není odstranění senzoru žádné potíže, ale v jiných budete muset stále trpět. Je tedy potřeba si prostudovat manuál k vlastnímu autu.

V tomto případě mohu poradit pouze jednu věc: není třeba se pokoušet o výběr podobných senzorů. Na místo starého snímače je nutné instalovat pouze to, které bylo namontováno z výroby, i když vyměňované čidlo pasuje do auta jako originál. Auto to v zásadě akceptuje a funguje, ale přítomnost jiných charakteristik v něm povede k tomu, že bude ukazovat něco úplně jiného, ​​než obvykle ukazuje tovární senzor.

Není tedy zaručeno, že po takové výměně bude auto lépe jezdit. Můžeme dojít k závěru, že diagnostika a další výměna snímače rychlosti by měla být provedena v autoservisu, kde zkušení specialisté udělají vše na nejvyšší úrovni.