Датчик АБС: что это такое и всем ли нужно?

Датчик АБС в антиблокировочной системе отвечает за «информативную передачу информации» в блок управления. Именно его импульсы формируют картину понимания блоком как сейчас ведёт себя автомобиль на дороге и в зависимости от неё выстраивает логику процесса торможения. В этой статье поговорим подробно про датчик abs, что это такое, устройство, принцип работы, для чего нужен на автомобиле и многое другое.

Как выглядит

Чтобы найти АБС на автомобиле, особенных навыков и знаний не требуется. Задача его постоянно замерять скорость движения машины (угловую скорость вращения колеса), поэтому датчик скорости АБС на колесе ставится на ступице как можно ближе к приводному валу.

Для того, чтобы понять, как выглядит датчик АБС на колесе, проще всего один раз его увидеть на собственном авто. Для этого:

  • Домкратим кузов машины, балонным ключом отворачиваем гайки (болты) колеса.
  • Снимаем колесо и ищем провод в районе тормозного суппорта.

  • Проведя рукой до окончания проводка, мы обнаружим на его выводе небольшой цилиндр, на торце которого обычно выведен магнит. Это и есть датчик АБС (ещё его называют колёсным). Рассмотрите и запомните, как он выглядит.

Принцип работы

Принцип работы датчика АБС строится на простейших физических явлениях (электромагнитная индукция и эффект Холла). Как правило, они известны школьникам из курса физики старших классов. В настоящее время все типы датчиков АБС работают на основе следующих явлений:

  1. Явление электромагнитной индукции — возникновение тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.
  2. Эффект Холла — суть его основывается на том, что если в магнитное поле поместить проводник и пропустить через него электрический ток, то на электроны в магнитном поле будет действовать сила Лоренца, направляя их в определённую сторону.

Соответственно исходя из этого каждый из типов получил свое название индуктивные (пассивные) и активные (Холла). Принцип работы контроллеров диктует требования, как устроен датчик АБС внутри.

Устройство

Теперь рассмотрим устройство датчика АБС, которое определилось на основе вышеописанных законов физики. Вот они:

  • Индуктивный. Он расположен и закреплён на ступице колеса без возможности смещения. Представляет собой сборку по типу «слоёного пирога». В сердцевине располагается железный сердечник, вокруг сердечника размещается постоянный магнит. На магнит последовательно в несколько рядов намотана медная проволока. Таким образом получается индуктивная катушка. Вся эта конструкция закрыта в пластиковом корпусе повышенной жёсткости. Торец железного сердечника выведен за выступ корпуса примерно на 1 мм. Выводы от медной обмотки в проводной оплётке подводятся в модуль блока управления АБС. Эта схема датчика АБС называется статор. Вторая половинка рабочей схемы называется ротор. Она является подвижной, чтобы всё устройство работала, а также она представляет собой ту часть, с чего считывает датчик АБС скорость движения автомобиля. Визуально ротор напоминает корончатую гайку, а конструктивно выполняется путем нарезания на приводе колеса зубцов или установки зубчатого сектора (его ещё называют «гребёнкой»).

Пока автомобиль неподвижен, вся система находится в состоянии покоя. Как только транспортное средство начинает движение вперед, приводной вал колеса понятное дело приводится во вращении. Его зубцы вкупе с зазорами между ними при превышении определённого скоростного порога согласно закону электромагнитной индукции постоянное поле магнита превращают в переменное. По закону физики в переменном магнитном поле появляется переменный электрический ток, который в виде импульсов по проводам обмотки и далее по схеме попадает в блок управления. Закон изменения этих импульсов представляет синусоиду, таким образом по возникающим максимумам и минимумам и их частотностью можно судить об угловой скорости вращения колёс, а это в свою очередь — измерить скорость движения автомобиля.

Из принципа работы сразу виден недостаток таких устройств. Они начинают работать при преодолении определённого порога скорости (обычно это более 5 км/ч).

К плюсам относится простота конструкции.

  • Теперь рассмотрим, как работает датчик АБС в ступице, принцип которого основан на эффекте Холла. Из чего состоит такой агрегат: в пластиковом корпусе датчика располагаются постоянный магнит, металлическая пластина, помещённая в микросхему. К датчику через разъём по проводу подводится электрический ток от напряжения бортовой сети автомобиля. Это статор. Ротором называется зубчатое колесо или колесо с нанесёнными на нём периодическими участками, который установлен на ступице.

Ток в паре ротор-статор присутствует при включении зажигания, т.е. всегда при движении. Как только автомобиль сделал старт, колесо, а значит, и ступица начинает вращаться. Намагниченные участки (или зубья) при вращении проходят мимо датчика и закону Холла изменяют ток в датчике АБС. Изменение тока отслеживает микросхема, она же преобразует изменение тока в сигнал, понятный блоку управления. По частоте изменения сигнала блок измеряет скорость движения в данный момент времени.

Как показала практика, датчики такого типа общаются с блоком управления при любой скорости благодаря току в цепи.

За что отвечает?

Теперь ответим на вопрос, для чего нужен датчик АБС, за что отвечает как одно из звеньев антиблокировочной системы. Отметим, что в начале становления автомобилестроения инженеры шли по современным взглядам по парадоксальному пути: считалось, торможение эффективнее карданной передачей, чем колесами. Также пытались свести торможение автомобиля за счёт остановки задней оси машины. В конечном  итоге путём проб и ошибок была создана антиблокировочная система, принцип и устройство которой практически не изменились до настоящего времени (совершенствуются только механизмы и качество исполнения).

Определимся теперь окончательно про датчик АБС, что это такое в машине и каковы его функции:

  1. Измеряет скорость вращения колеса. На основе этой информации строится алгоритм торможения автомобиля.
  2. Некоторые устройства позволяют понимать блоку не только частоту, но и направление вращения. Это в свою очередь расширяет диапазон раздельного программирования как при движении вперед, так и при движении задним ходом.
  3. Помогают определить момент блокировки колёс, т.е. «точку времени» потери управляемости автомобилей. Растормозив колесо в этот момент, предотвращается вероятность возникновения аварийной ситуации.
  4. На основе информации от датчиков АБС строится программа работы не только антиблокировочной системы, но систем поддержания курсовой устойчивости, антипробуксовочной и т.д.

Как видно, колесный датчик отвечает за «наблюдательную» и «информативную» функции в системах автомобиля. В человеческом обществе за это отвечают средства массовой информации и социальные сети, которые доносят новости до человека, а тот в свою очередь делает для себя выводы в той или иной ситуации.

За и против

Датчик как составляющая антиблокировочной системы создавался, чтобы облегчить процесс управления и торможения человеку. Проанализируем достоинства и недостатки системы. Плюсы:

  • Уменьшение тормозного пути при экстренном торможении на сухом дорожном покрытии.
  • Увеличение срока службы шин.
  • Сохраняется управляемость автомобилем из-за отсутствия блокировки колёс.

Минусы:

  1. Если дорожное покрытие неоднородное(песок) или ледовое, то тормозной путь в абс больше, нежели без неё.
  2. При использовании в системе индуктивных датчиков невозможность получения информации о скорости движения в диапазоне до 5 км/ч.

Надеемся, что изложенный материал был вам интересен. Ждём комментарии в отзывах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *