Главное меню

Ваш город - Москва?

От выбранного города зависят цены, наличие товара и способы доставки

8 800 700-05-95 Все контакты

C 9:00 до 20:00. Звонок по РФ бесплатный

Датчик скорости: в основе безопасности и комфорта современного автомобиля

Датчик скорости: в основе безопасности и комфорта современного 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
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.

Ротор (задающий диск) бесконтактного датчика скорости
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.


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 установки и работы бесконтактного датчика скорости
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
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
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.

Другие статьи

#Шланг УРАЛ системы накачки шин
Шланг УРАЛ системы накачки шин: бесперебойная подача воздуха на колеса грузовика
04.11.2020 | Статьи о запасных частях

Грузовые автомобили «Урал» оснащаются системами регулирования давления воздуха в шинах, в которых применяются гибкие трубопроводы — шланги. О том, что такое шланги системы накачки шин, каких типов они бывают и как они устроены, а также об их выборе, замене и обслуживании читайте в данном материале.

#Мотор-редуктор стеклоочистителя
Мотор-редуктор стеклоочистителя: надежная работа автомобильных «дворников»
28.10.2020 | Статьи о запасных частях

В современных транспортных средствах предусмотрена вспомогательная система, обеспечивающая комфортное движение при осадках — стеклоочиститель. Привод данной системы осуществляется мотором-редуктором. Все об этом агрегате, его конструктивных особенностях, выборе, ремонте и замене — читайте в статье.

#Рассеиватель фонаря заднего
Рассеиватель фонаря заднего: стандартный цвет светосигнальных приборов
21.10.2020 | Статьи о запасных частях

Современные транспортные средства оснащаются светосигнальными приборами, установленными в передней и задней части. Формирование светового пучка и его окрашивание в фонарях обеспечивается рассеивателями — все об этих деталях, их типах, конструкции, выборе и правильной замене читайте в данной статье.

#Бачок ГЦС
Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления
14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Добавить в

Новая группа избранного

Новая категория