Датчик АБС: що це таке і чи всім потрібно?

Датчик АБС в антиблокувальній системі відповідає за інформаційну передачу інформації в блок управління. Саме його імпульси формують картину розуміння блоком, як зараз веде себе автомобіль на дорозі і в залежності від неї вибудовує логіку процесу гальмування. У цій статті детально поговоримо про датчик abs, що це таке, пристрій, принцип роботи, для чого потрібен на автомобілі і багато іншого.

Як виглядає

Щоб знайти АБС на автомобілі, особливих навичок та знань не потрібно. Завдання його постійно заміряти швидкість руху машини (кутову швидкість обертання колеса), тому датчик швидкості АБС на колесі ставиться на маточині якомога ближче до приводного валу.

Для того, щоб зрозуміти, як виглядає датчик АБС на колесі, найпростіше один раз його побачити на власному авто. Для цього:

• Домкратимо кузов машини, балонним ключем відвертаємо гайки (болти) колеса.
• Знімаємо колесо та шукаємо провід у районі гальмівного супорта.

• Провівши рукою до закінчення проведення, ми виявимо на його виведенні невеликий циліндр, на торці якого зазвичай виведено магніт. Це і є датчик АБС (ще його називають колісним). Розгляньте та запам'ятайте, як він виглядає.

Принцип роботи

Принцип роботи датчика АБС будується на найпростіших фізичних явищах (електромагнітна індукція та ефект Холла). Як правило, вони відомі школярам із курсу фізики старших класів. В даний час всі типи датчиків АБС працюють на основі таких явищ:

1. Явище електромагнітної індукції — виникнення струму в замкнутому контурі, що проводить, при зміні магнітного потоку, що пронизує його.
2. Ефект Холла — суть його ґрунтується на тому, що якщо в магнітне поле помістити провідник і пропустити через нього електричний струм, то на електрони в магнітному полі діятиме сила Лоренца, спрямовуючи їх у певну сторону.

Відповідно тому кожен з типів отримав свою назву індуктивні (пасивні) і активні (Холла). Принцип роботи контролерів диктує вимоги, як влаштований датчик АБС усередині.

Пристрій

Тепер розглянемо пристрій датчика АБС, який визначився з урахуванням вищеописаних законів фізики. Ось вони:

• Індуктивний. Він розташований та закріплений на ступиці колеса без можливості зміщення. Являє собою складання на кшталт «шаруватого пирога». У серцевині розташовується залізний осердя, навколо сердечника розміщується постійний магніт. На магніт послідовно в кілька рядів намотаний мідний дріт. Таким чином, виходить індуктивна котушка. Вся ця конструкція закрита у пластиковому корпусі підвищеної жорсткості. Торець залізного осердя виведений за виступ корпусу приблизно на 1 мм. Висновки від мідної обмотки у дротовому обплетенні підводяться в модуль блоку управління АБС. Ця схема датчика АБС називається статором. Друга половинка робочої схеми називається ротор. Вона є рухомою, щоб весь пристрій працювала, а також вона є частиною, з чого зчитує датчик АБС швидкість руху автомобіля. Візуально ротор нагадує корончасту гайку, а конструктивно виконується шляхом нарізування на приводі колеса зубців або встановлення зубчастого сектора (його ще називають гребінкою).

Поки автомобіль нерухомий, вся система перебуває у стані спокою.Як тільки транспортний засіб починає рух уперед, приводний вал колеса зрозуміло наводиться у обертанні. Його зубці разом із зазорами між ними при перевищенні певного швидкісного порогу згідно із законом електромагнітної індукції постійне поле магніту перетворюють на змінне. За законом фізики в змінному магнітному полі з'являється змінний електричний струм, який у вигляді імпульсів проводів обмотки і далі за схемою потрапляє в блок управління. Закон зміни цих імпульсів представляє синусоїду, таким чином за максимумами і мінімумами, що виникають, і їх частотністю можна судити про кутову швидкість обертання коліс, а це в свою чергу — виміряти швидкість руху автомобіля.

З принципу роботи відразу видно нестачу таких пристроїв. Вони починають працювати при подоланні певного порогу швидкості (зазвичай це понад 5 км/год).

До плюсів відноситься простота конструкції.

• Тепер розглянемо, як працює датчик АБС у маточині, принцип якого заснований на ефекті Холла. З чого складається такий агрегат: у пластиковому корпусі датчика розташовуються постійний магніт, металева пластина, вміщена в мікросхему. До датчика через роз'єм по дроту підводиться електричний струм від напруги бортової мережі автомобіля. Це статор. Ротором називається зубчасте колесо або колесо з нанесеними на ньому періодичними ділянками, встановленим на маточині.

Струм у парі ротор-статор є при включенні запалювання, тобто. завжди під час руху. Як тільки автомобіль зробив старт, колесо, а значить, і маточина починає обертатися. Намагнічені ділянки (або зубці) при обертанні проходять повз датчик і закону Холла змінюють струм в датчику АБС.Зміна струму відстежує мікросхема, вона перетворює зміна струму в сигнал, зрозумілий блоку управління. По частоті зміни сигналу блок вимірює швидкість руху на даний момент часу.

Як показала практика, датчики такого типу спілкуються з блоком управління за будь-якої швидкості завдяки струму в ланцюгу.

За що він відповідає?

Тепер відповімо на питання, для чого потрібен датчик АБС, за що відповідає як одна з ланок антиблокувальної системи. Зазначимо, що на початку становлення автомобілебудування інженери йшли сучасними поглядами парадоксальним шляхом: вважалося, гальмування ефективніше карданною передачею, ніж колесами. Також намагалися звести гальмування автомобіля за рахунок зупинки задньої осі. Зрештою, шляхом проб і помилок була створена антиблокувальна система, принцип і пристрій якої практично не змінилися до теперішнього часу (удосконалюються лише механізми та якість виконання).

Визначимося тепер остаточно про датчик АБС, що це таке в машині та які його функції:

1. Вимірює швидкість обертання колеса. На основі цієї інформації будується алгоритм гальмування автомобіля.
2. Деякі пристрої дозволяють розуміти блоку не тільки частоту, а й напрямок обертання. Це своє чергу розширює діапазон роздільного програмування як у русі вперед, і під час руху заднім ходом.
3. Допомагають визначити момент блокування коліс, тобто. "точку часу" втрати керованості автомобілів. Розгальмувавши колесо в цей момент, запобігає ймовірності виникнення аварійної ситуації.
4. На основі інформації від датчиків АБС будується програма роботи не тільки антиблокувальної системи, але систем підтримки курсової стійкості, антипробуксовувальні і т.д.

Як видно, колісний датчик відповідає за «спостережну» та «інформативну» функції у системах автомобіля. У людському суспільстві за це відповідають засоби масової інформації та соціальні мережі, які доносять новини до людини, а та у свою чергу робить для себе висновки в тій чи іншій ситуації.

За та проти

Датчик як складова антиблокувальної системи створювався, щоб полегшити процес керування та гальмування людині. Проаналізуємо переваги та недоліки системи. Плюси:

• Зменшення гальмівної колії при екстреному гальмуванні на сухому дорожньому покритті.
• Збільшення терміну служби шин.
• Зберігається керованість автомобілем через відсутність блокування коліс.

1. Якщо дорожнє покриття неоднорідне (пісок) або льодове, то гальмівний шлях в абс більший, ніж без неї.
2. При використанні індуктивних датчиків неможливість отримання інформації про швидкість руху в діапазоні до 5 км/год.

Сподіваємося, що викладений матеріал вам був цікавий. Чекаємо на коментарі у відгуках.

Система ABS: що це таке та як працює?

ABS розшифровується як anti-lock braking system, а російської транскрипції АБС означає антиблокувальна система. ABS (АБС) - це система, що запобігає блокуванню коліс автомобіля при гальмуванні. Принцип її роботи полягає у наступному ефекті. Якщо під час інтенсивного гальмування машини одне або кілька коліс блокуються і починають ковзати по поверхні дороги, то АБС автоматично послаблює тиск гальмівної рідини у відповідній магістралі, і колесо знову почне обертатися.При цьому, якщо педаль гальма натиснута водієм постійно, цей процес блокування-розблокування колеса в ковзанні триває безперервно до кінця гальмування і, як правило, здійснюватися кілька разів на секунду. Подібна робота гальмівної системи з АБС дозволяє автомобілю залишатися керованим навіть під час інтенсивного та екстреного гальмування.

Для чого потрібна ABS?

Як ми вже згадали вище, головне завдання ABS — зберегти керованість транспортного засобу під час руху. Втім, він має ще кілька важливих властивостей:

• Зберігати автомобіль керованим під час інтенсивного та екстреного гальмування.
• Забезпечення рівномірного та прямолінійного гальмування на поверхнях з неоднорідним покриттям та різним коефіцієнтом зчеплення.
• Скорочення гальмівного шляху на рівних та твердих поверхнях з рівномірним покриттям та досить високим коефіцієнтом зчеплення.

Головне завдання ABS – зберігати автомобіль керованим під час інтенсивного та екстреного гальмування. (Фото: liputan6.com)

Як влаштована ABS

Конструкція системи АБС інтегрована в штатну гальмівну систему всіх сучасних автомобілів і включає наступні компоненти:

Датчики швидкості працюють за принципом магнітної індукції та прикріплені нерухомо до маточини кожного колеса, а в деяких АБС, до редуктора задньої осі. Вони є магнітною котушкою. У кожній ступиці знаходиться зубчастий вінець. При обертанні коліс у котушці створюється струм, а його величина залежить від швидкості обертання коліс. Отримані датчиками дані передаються на електронний блок керування ABS.

ЕБУ аналізує отримані з датчиків дані та розраховує момент блокування коліс, стежить за тиском рідини в гальмівній системі та при необхідності віддає регулюючі команди модулятору з клапанами для перекривання необхідного гальмівного контуру.

Модулятор із клапанами інтегрований в основну гальмівну магістраль. Отримавши сигнал від ЕБУ, перший клапан модулятора короткочасними імпульсами перекриває доступ гальмівної рідини, регулюючи тим самим тиск гальмівних механізмів.

Гідроакумлятор дозволяє регулювати тиск у системі. Якщо тиск наближається до максимально допустимого другого електромагнітного клапана зливає гальмівну рідину в гідроакумулятор. При нестачі рідини вона знову надходить з гідроакумулятора в гальмівну магістраль.

Насос, як правило, кулачкового типу, встановлюється на антиблокувальні системи не завжди і працює тільки в момент активації АБС, дозволяючи швидко відновити тиск у всій гальмівній системі автомобіля.

Як працює ABS

Принцип дії антиблокувальної системи досить простий. То як вона працює?

Як тільки водій з великим зусиллям натискає на педаль гальма і продавлює її, як то кажуть, у підлогу, він відразу ж відчує характерний звук «тріскачки» і пульсацію на педалі. Це означає антблокувальна система спрацювала. Після цього процесом гальмування керує не водій, а й ЕБУ системи АБС. У цей момент датчики зчитують швидкість обертання коліс та тиск у гальмівній магістралі. Комп'ютер розраховує необхідну швидкість уповільнення обертання цієї ситуації і передає команду модулятору для перекриття того чи іншого гальмівного контуру.При збігу швидкості уповільнення з проектною доступ рідини до гальмівного контуру відновлюється. .

Система ABS не допускає блокування коліс при екстреному та інтенсивному гальмуванні та дозволяє автомобілю залишатися керованим.

Види ABS

Антиблокувальні системи бувають декількох видів:

• Чотирьохканальна - це система, в якій є 4 датчики, які контролюють індивідуально кожне колесо. Така схема на сьогоднішній день - найефективніша.
• Триканальна - це система з трьома датчиками, один з яких працює на задній осі, а два інших передній парі керованих коліс.
• Двоканальна система - це система, яка керується окремими датчиками на передній та задній осях.
• Одноканальна - це система, в якій встановлений лише один датчик на задньому мосту, і він спрацьовує при блокуванні двох задніх коліс.

Перші антиблокувальні системи були одноканальними і працювали тільки на задній осі автомобіля. Причому механізми спрацьовували одночасно і однаково впливали на обидва колеса задньої осі.

Крім того, згодом функціонал антиблокувальної системи розширився і за допомогою різних налаштувань електронного блоку управління до неї також змогли інтегрувати систему розподілу гальмівних зусиль EBD.Ця система працює на випередження і при екстреному гальмуванні контролює розподіл гальмівних зусиль на механізми ще до блокування коліс. Крім того, пізніше до роботи в ABS та EBD додали датчики положення рульового колеса, дросельної заслінки та поперечного прискорення, що дозволило «зашити» в блок АБС протибуксувальну систему та систему стабілізації ESP. Остання в залежності від виробника автомобіля носить різні товарні назви і може називатися ASR, DSC, VDC і т.д.

Не працює ABS

Несправності антиблокувальної системи у всіх сучасних автомобілях відразу ж відображаються водієві спеціальним індикатором на панелі приладів. «Лампачка ABS», що спалахнула, може вказувати на наступні несправності:

• Обрив проводів
• Датчики ABS забруднені та відключилися або вийшли з ладу
• Пошкоджено зубчастий вінець на ступиці колеса
• Перестав працювати ЕБУ системи

Так що в будь-якому випадку індикатор, що загорівся, — привід заглянути в сервіс. Особливо, якщо він спалахнув під час руху автомобіля. В цьому випадку необхідно бути гранично обережним і уважним, особливим при інтенсивних уповільненнях або різких гальмуваннях.

Втім, до поїздки до автосервісу можна спробувати самостійно усунути несправність або хоча б розібратися в її причині. При виявленні порушень роботи ABS слід провести візуальний огляд всіх елементів системи. Спочатку слід перевірити ЕБУ на наявність води всередині пристрою або пошкодження корпусу. Блок ЕБУ розташований поряд із розподільником гальмівних зусиль. Для забезпечення власної безпеки важливо від'єднати акумулятор, щоб знеструмити машину.

Справність запобіжників також можна перевірити самотужки.Декілька електронних компонентів, що відносяться до антиблокувальної системи, знаходяться на спільній панелі під капотом і відзначені потрібними маркуваннями.

Якщо у вас є домкрат або яма у власному гаражі, проводи, підключені до датчиків на колесах, також можна оглянути в області маточини коліс. Така перевірка також може дозволити виявити проводи, що від'єдналися, або притертості і пошкодження на них.