Obslužnost snímače rychlosti kol jako bezpečnostní prvek vozidla
Protiblokovací systém brzd, systém kontroly trakce, elektronický systém kontroly stability – díky nim je vůz nejbezpečnější a nejlépe ovladatelný. Tyto systémy ale nemohou existovat bez malého snímače rychlosti kola umístěného v náboji. Veškeré řízení těchto systémů je založeno na příjmu správných informací z těchto senzorů. Přirozeně, pokud se informace začnou zkreslovat, nemůžete se spolehnout, že budou fungovat správně. BŘIŠNÍ SVALY, ESC a další systémy nejsou nutné. Pojďme si říct, co může způsobit poruchu snímačů rychlosti.
Dnes výrobci používají dva typy snímačů rychlosti: magnetické a Hallovy snímače. Ty druhé jsou stále populárnější. Od zavedení sběrnice CAN do automobilů jsou data snímače rychlosti kol integrována s informacemi o rychlosti vozidla, aby bylo zajištěno co nejpřesnější řízení pro širokou škálu řídicích systémů vozidel. Tyto snímače jsou někdy instalovány i na vozech, které nejsou vybaveny systémy ABS, a data z nich přijatá se používají v programech pro řízení chodu motoru a převodovky.
Tradiční snímač rychlosti kola je ozubené kolo (snímač rychlosti) s magnetickým snímačem pulsů. Uvnitř samotného senzoru je permanentní magnet obalený cívkou měděného drátu. Při průchodu magnetického pole zuby snímače rychlosti se mění a vytváří střídavý proudový signál, jehož frekvence a síla se mění v závislosti na rychlosti otáčení kola. Snímač má dva vodiče – zem a vodič, kterým je signál posílán do řídící jednotky. Tento typ snímače je často také označován jako pasivní, protože přes něj neprochází napětí. Snímače tohoto typu začnou fungovat až po zvýšení rychlosti vozidla na 8-10 km/h. Snímač rychlosti se instaluje na nápravu, brzdový kotouč nebo CV kloub.
Senzory tohoto typu jsou velmi citlivé. Vznik mezer obvykle vyžaduje výměnu snímače. Pouze malá část takových snímačů může být nastavena na vůli. K měření mezery budete potřebovat sadu spároměrů z neželezných kovů. Pokud je mezera větší, než je specifikováno, bude pravděpodobně nutné vyměnit snímač. Případné deformace, praskliny a oděrky na povrchu snímače také nepřispějí k získání kvalitního signálu.
Výměna senzoru musí být provedena s maximální opatrností. I malá tříska na snímači může způsobit nesprávnou činnost, proto při demontáži hřídele nápravy z čepu řízení nepoužívejte žádné kovové páčky nebo kladiva. Ke zkreslení signálu snímače otáček kola dochází také při opotřebení ložiska kola. To se stává zvláště často při nízkých rychlostech – méně než 20 km/h. V důsledku toho dochází při nízkých rychlostech k falešným aktivacím ABS v situaci, kdy si kola vozidla udržují normální trakci na vozovce. Pokud ABS funguje tímto způsobem, první věcí, kterou je třeba zkontrolovat, je opotřebení ložisek kol.
Co dalšího ovlivňuje hodnoty snímače rychlosti kola? Samozřejmě jakékoli znečištění. To zahrnuje silniční nečistoty a hobliny, které se tvoří při otáčení brzdového kotouče na náboji. Pokud jde o nečistoty a silniční činidla, nepředstavují dnes pro tento senzor vážné nebezpečí. Faktem je, že v posledních letech se rozšířil utěsněný náboj s integrovaným snímačem rychlosti a ložiskem. Tato konstrukce se prakticky nebojí soli a silničního prachu, a přesto se to někdy stává a vede ke zkreslení signálu snímače při nízkých rychlostech.
Kovové třísky vzniklé při otáčení disku se přilepí na magnety snímače a způsobí zhoršení až úplnou ztrátu signálu. Nejčastější příčinou špatného nebo chybějícího signálu ze snímače rychlosti kola je však koroze nebo přerušený vodič. Proto po obdržení vozidla nezapomeňte zkontrolovat všechna připojení. Ohmmetrem zkontrolujte odpor vinutí snímače a porovnejte získaná data se specifikací pro tuto jednotku. Nejlepší způsob, jak zkontrolovat kontinuitu obvodu, je zkontrolovat odpor po odpojení konektoru přívodu k modulu ABS. To vám umožní zkontrolovat celý obvod. Při připojování ohmmetru trochu zatřeste vodiči.
Při výměně senzoru se ujistěte, že odpovídá originálnímu produktu. Zejména počet zubů a průměr snímače musí přesně odpovídat originálu. Totéž platí pro pneumatiky. Montáž pneumatik jiného průměru nebo rozměru změní rychlost kola, což změní signály snímačů, proto doporučte svým zákazníkům, aby se drželi původní velikosti pneumatik.
Výkon snímače lze také zkontrolovat pomocí voltmetru přepnutím na rozsah měření v milivoltech. Pravidelné ruční otáčení kola by mělo způsobit, že se objeví AC signál, ale informační obsah takového testu je extrémně nízký. To jen ukazuje, že senzor funguje. Pomocí této diagnostiky nezjistíte, zda funguje správně. Mnohem informativnějším testem senzoru bude použití digitálního osciloskopu. Zařízení připojíte ke svorce snímače nebo k modulu ABS a můžete pozorovat sinusový signál, který produkuje. Jakékoli přerušení nebo skoky v tomto signálu znamenají, že jsou problémy v převodu nebo ve snímači.
Nový snímač rychlosti, nyní aktivní
Pasivním snímačům rychlosti jsme se věnovali, nyní si povíme něco o aktivních. Tyto senzory poskytují přesnější data, zejména při nízkých rychlostech. Kromě toho dokážou rozlišit mezi jízdou vpřed, vzad a úplným zastavením vozidla. Činnost takových snímačů je založena na Hallově jevu. Obvykle jsou tyto senzory vybaveny třemi vodiči: zem, napětí, signál. Někdy můžete najít aktivní senzory se dvěma vodiči, bez uzemnění. Uvnitř snímače je polovodičový modul, který zpracovává signál před jeho odesláním do řídicí jednotky.
Diagnostika snímačů rychlosti
Celkově je snímač rychlosti kola velmi jednoduché zařízení. Diagnostika tohoto zařízení však může způsobit spoustu problémů. Protože jsou nejdůležitější součástí ABS a TCS a mnoho let pozorování diagnostiků na jejich práci ukázalo, že nesprávná činnost tohoto snímače může poskytnout různé chybové kódy, navíc to může vést k problémům s provozem automobilu, aniž by se v autodiagnostickém systému objevily jakékoli chyby a kódy. Nejčastějším problémem je aktivace systému ABS v rychlostech od 20 do 50 kilometrů za hodinu, při absenci námrazy a prokluzu kol a bez zaznamenání chyby v řídicí jednotce ABS. Faktem je, že jak již bylo uvedeno výše, signál střídavého proudu generovaný snímačem během pohybu je úměrný rychlosti vozidla. Při nízkých rychlostech je to velmi slabý signál a rušení tímto signálem může být velmi krátkodobé – méně než 1 sekunda. To je dostačující k narušení činnosti ABS, ale ne dost k tomu, aby byla chyba zaznamenána v ovladači. Pro zaznamenání chybového kódu musí být signál na 1-2 sekundy přerušen. Pravidelně se opakující porucha snímače je však velmi vážným problémem, který by neměl být ignorován. U některých modelů aut to vede nejen k falešné aktivaci ABS, ale i ke krátkodobým výpadkům brzdového pedálu k podlaze.
Pro diagnostiku snímačů rychlosti budete potřebovat osciloskop s dostatečně vysokým rozlišením. Navíc nejpřesnější informace o činnosti snímačů rychlosti vám může poskytnout pouze silniční test. Diagnostika vozidla s koly nad zemí nemůže přesně obnovit problém, protože odpružení vozidla není zatíženo zdvihem a pohony a ložiska kol fungují tak hladce, jak je to jen možné. Chcete-li najít skutečného viníka, musíte nejprve problém znovu vytvořit.
Specialisté se velmi často zajímají o to, jaké ukazatele amplitudy, frekvence a napětí střídavého proudu by měl produkovat provozuschopný senzor? Na tuto otázku bohužel neexistuje jednoznačná odpověď. To nejlepší, co můžete během procesu měření udělat, je podívat se na data z pohledu řídící jednotky. Souhlaste s tím, že údaje z obou předních kol za stejných podmínek měření by měly být stejné nebo velmi blízké. Měření od zadních kol by také mělo dát velmi těsné výsledky. Měření zadního a předního snímače však může poskytnout odlišné výsledky. V souladu s tím je vaším úkolem v procesu měření charakteristik signálu, který senzor dává, porovnat jej s druhým senzorem na stejné ose. Pokud se vám podaří najít znatelné odchylky signálu, pak lze říci, že některý ze snímačů nefunguje správně.
V některých případech po výměně vadného snímače problém přetrvává. Někteří odborníci okamžitě začnou hledat příčinu jinde. Ve skutečnosti může přetrvávat kvůli opotřebení náboje, ložiska náboje, kabeláže atd. Nezapomeňte zkontrolovat všechny související díly. A nezapomeňte před instalací zkontrolovat samotný senzor.