Как устроен датчик АБС? Устройство и принцип работы системы ABS и 4 самые частые её поломки

ABS или Anti-lock braking system. Это сложная система, препятствующая одновременному блокированию четырех колес в момент торможения, обеспечивая максимальную устойчивость автомобиля. В нее входят системы: противобуксовочная, экстренного торможения и электронный контроль управляемости.

Суть его функционирования сводится к уменьшению давления в тормозах, чтобы позволить колесу проворачиваться, а не стопориться мгновенно, увеличивая тормозной путь автомобиля. Опытные водители так и поступают на скользких, мокрых и гравийных дорогах, что позволяет удержать машину от заноса. А теперь этим занимается автоматика, точнее ABS.

Составные части ABS

Компонентами системы являются:

• Датчик скорости, установленный на колесах, точнее на ее ступицах.
• Привод гидравлический
• Клапаны регуляции давления в магистрали тормозной системы
• ЭБУ – контрольный блок

Главное предназначение этого комплекса – сохранить для водителя возможность маневрирования в момент торможения, сохраняя полный контроль над транспортом. Появление антиблокировочного механизма, сделало возможным внедрение системы помощи экстренного торможения (СПЭТ). Она усиливает силу торможения на скользких участках дороги, могла бы привести автомобиль к скольжению из-за полной блокировки колес. Однако ABS, частично разблокирует их, препятствуя этому. СПЭД имеет возможность полноценно функционировать.

Критерии выбора

Для того, чтобы не совершить ошибки при выборе рекомендуется:

• искать нужные запчасти по VIN-коду;
• определять совместимость по электронным каталогам с указанием марки автомобиля, кузова, года выпуска и типа двигателя;
• прочитать код на корпусе старого сенсора для подбора аналогичного или ближайшего аналога по характеристикам;
• обратить внимание на форму детали, которая может подходить только под конкретное колесо для левой или правой стороны установки или быть универсальной;
• смотреть нужный прибор среди продукции проверенных надёжных производителей.

Датчики ABS

Одни датчики скорости работают по принципу, основанному на магниторезистивном эффекте. Другие – на эффекте Холла. Есть пассивные и активные их разновидности.

Пассивные датчики отличаются большими размерами, начинают регистрировать показания, только по достижении 5 – 7 км/ч. Они менее подвержены износу, а загрязнения не создают помехи (в силу особенности конструкции).

Активные аналоги появились в конце прошлого века, в 90-х годах. Работа основана на свойствах полупроводниковых диодов, которые меняют направление тока, под воздействием магнитного поля. Это магниторезистивные датчики. Есть датчики Холла, основанные на явлении возникновения тока в, помещенном в магнитное поле, сопротивлении.

В обоих случаях, источник магнитного поля (кольцо), закрепляется на ступице и движется вместе с ней. В первом случае, изменения поля приводят к изменению направления электронов, изменяя соответствующее значение сопротивления. Это и передается в ЭБУ.

Во втором варианте, изменяющееся магнитное поле, перемещает электроны в один конец проводника, формируется постоянное напряжение, которое передается в ЭБУ. Существенным недостатком является подверженность помехам.

Факторы, провоцирующие различные неполадки в датчиках:

— слабое противостояние магнитного поля различным помехам

— установочное место способствует сильному загрязнению

— механическое влияние движения колес – колебания, вибрации, удары и прочее.

В чем опасность такой ситуации

Безопасность перемещения автомобиля заключается в полном над ним контроле, при любых условиях. Пока колеса вращаются на протяжении тормозного пути, водитель своими руками направляет автомобиль в нужном направлении. Если машина не успевает остановиться до препятствия, его можно объехать. Но современные тормоза настолько мощные, что колеса блокируются при мало-мальски скользком покрытии, а порой и на сухом асфальте. В Москве разрешенная скорость на МКАД до 110 км/ч. При таких условиях даже самая продвинутая покрышка заскользит при торможении.

Что делать автопроизводителям? Снижать тормозное усилие? Это недопустимо.

В 70-е годы прошлого века было найдено решение: антиблокировочная система (АБС).

Технология позволяет сохранить управляемость автомобиля в процессе торможения. Колеса не блокируются, следовательно, машина послушно следует за рулевым управлением.

Частые проблемы с ABS

Даже полный выход из строя ABS, не становится причиной остановки двигателя. Машина просто переходит на обычный тормозной режим. Однако перед этим, система подаст некие сигналы своей «болезни».

Загорается индикатор на панели приборов. Он должен потухнуть через несколько секунд, после старта. Если этого не происходит, значит, с датчиком случилась беда. В иных ситуациях, индикатор загорается только во время движения, при том, на малых скоростях – 20 – 25км/час. Не мешает, сначала проверить колеса, на предмет одинакового давления в шинах, синхронной изношенности протектора, одинакового размера всех четырех покрышек.

Из множества причин возникновения проблем с системой, можно выделить самые распространенные, с которыми в состоянии справиться самостоятельно любой автолюбитель (если руки растут откуда надо):

1. Самодиагностика выводит ошибку, не выдаются изменения угловых скоростей, функция ABS отключается. Тому причиной служит неполадки в блоке и размыкание цепи датчика ( обрыв, отход контакта, замыкание)
2. После нахождения ошибки, выявляется поломка датчика колес. Однако система продолжает работать. Проблемы с проводкой этих датчиков, обычно выражаются в окислении проводов и контактов, прерывистое поступление питания и замыкание «массы».
3. Самопроизвольные кратковременные торможения, сведения об угловом ускорении не поступают. Такое случается, когда установлены шины разных степеней изношенности, давление в них разное, стертость протекторов неодинаковая.
4. ABS не включается вообще. Причин несколько: повреждение насоса, износ ступичных подшипников, повреждение датчика (его ротора), обрыв его провода или образование люфта, поломки решеток и сепараторов подшипников.

Признаки неисправности устройства

О том, что датчик ABS неисправен, просигнализирует индикатор на панели приборов — он загорается при дезактивации системы, которая выключается даже при малейшей неполадке.

Свидетельства того, что АБС перестала «вмешиваться» в работу тормозов:

• Непрерывно блокируются колёса при резком торможении.
• Отсутствует характерный стук с одновременной вибрацией при нажатии на педаль тормоза.
• Стрелка спидометра запаздывает относительно разгона либо не двигается с исходного положения вовсе.
• При неисправности двух (и более) датчиков на приборной панели дополнительно загорается и не гаснет индикатор стояночного тормоза.

Индикатор АБС на приборной панели сигнализирует о неисправности системы

Что же делать, если контрольная лампа АБС на приборной панели автомобиля ведёт себя не вполне корректно? Не стоит сразу же менять датчик, сначала устройства следует проверить – эту процедуру можно выполнить самостоятельно, не прибегая к услугам высокооплачиваемых мастеров.

Диагностика датчика ABS своими руками

Самая сложная в проверке и дорогая часть ABS – контрольный блок. Однако и проблем с ней возникает реже. Предохранительное реле защищает его от скачков, значительных спадов и перепадов напряжения тока от аккумулятора.

А вот датчики колес – наиболее уязвимое звено ABS. Это связано с их местонахождением. Они установлены возле подвижных элементов (полуоси и ступицы), подвергаются воздействию с их стороны. Провокаторами возникновения неисправностей в них, вплоть до полного выхода из строя, становятся, легко проникающая, грязь и расширяющийся люфт в подшипниках.

Нужно запастись мультиметром, тестером, пайкой.

Осмотр проводят поэтапно, переходя от простого к более сложному.

1. Демонтаж датчика
2. Чистка от загрязнений. Используют керосин или «белый» спирт. Особое внимание надо обращать на зубцы ступицы колеса, с которых прибор считывает обороты. Они быстро забиваются грязью, что искажает данные датчика, как следствие, ступору ABS. Прочистить и сам датчик.
3. Замерить сопротивление детали и сравнить с, заложенным производителем, нормативом. Его найдите в справочнике или узнайте у продавца.
4. Нужно замерить напряжение при вращающемся колесе. Приподнимите автомобиль на домкрате, освободите колесо для свободной раскрутки. Подсоединить мультиметр, вращая колесо, снять показания изменения напряжения. Сравнить с данными справочника.
5. Переходите к подшипникам. Прокрутить его несколько раз. Проверить легкость скольжения, определить исправность сенсора мультиметром. Все тщательно очистить.
6. Теперь надо посмотреть реле, если до этого этапа поломок не выявлено. На нем имеется пластиковая крышка, а под ней установлен предохранитель. Его то, в первую очередь, нужно проверить и заменить.

Для проверки реле надо:

• Разъединить его с разъемом блока;
• Мультиметром подсоединяетесь к первому и второму контакту разъема (всего в разъеме 25 пронумерованных контактов);
• Включить зажигание. Измеритель должен выдать 20В электрического тока бортовой сети;
• Если напряжение отсутствует, проверить целостность соединения контакта №2 с «массой» кузова, минусовым щупом. При условии, что предохранитель цел;
• Само реле отсоединить и подключить его пины №5 и №6 непосредственно к аккумулятору. Исправная деталь начнет щелкать.

1. Тестирование сканером. Колесный датчик ABS относится к индукционному виду — снабжен намагниченным сердечком, в обмотке. Магнитное поле, возникающее на сердечке при прохождении тока в катушке, образует поток. Он прерывается зубьями вращающегося ротора, создавая электромагнитные импульсы. Амплитуда импульсного колебания напряжения и есть уровень сигнала датчика в блок. Замер производится сканером. Сопротивление в исправной детали равно 750 – 1200Ом. Стремящееся к бесконечности сопротивление свидетельствует об обрыве. Нулевое его показание – замыкание. Таким способом «прозвонить» все провода датчика.

Кстати, тестер переведите в состояние «диод», так как в схему датчика включены защитные диоды. Простой замер может не выявить искажения.

— на изоляции – более 20Ом

— передняя ножка – 7 – 25Ом

— задняя ножка – 6 – 24Ом

Выявленная поломка датчика, означает только одно – его надо заменить. Ремонту он не подлежит.

Проверка системы АБС

При неисправности сенсорного датчика он перестаёт отсылать команды системе, и АБС не выполняет свою задачу, то есть колёса при торможении блокируются. При наличии подобной проблемы нужно незамедлительно обратиться в автосервис.

Датчики самого простого оборудования представляют собой обыкновенную индукционную катушку, взаимодействующую с зубчатым диском из металла. Чаще всего причиной поломки АБС является разрыв кабеля. Именно такая неисправность диагностируется с применением тестера, ремонтных пинов и паяльника. Пины подключаются в разъёмы, а с помощью тестера осуществляется измерение сопротивления датчика ABC.

Этот показатель не должен превышать значений, которые указаны в инструкции по эксплуатации. В случае, если сопротивление устремлено к бесконечности, это означает, что в электроцепи произошел обрыв. Если же оно устремлено к нулю, то речь идёт о коротком замыкании.

В случае, если при визуальном изучении были выявлены обрывы, их нужно срочно отремонтировать. Для их соединения нужно воспользоваться пайкой, так как обычная скрутка может привести к усугублению поломки.

Во многих современных машинах установлена специальная система автоматической диагностики. При наличии какой-либо проблемы электроника выдаёт тот или иной код ремонта, который расшифровывается с помощью руководства к транспортному средству.

Поколения и виды

Современная система, устанавливаемая на авто, — четырехканальная. Она включает в себя по два клапана на каждое колесо, а также по одному аккумулятору давления и амортизационной камере на контур (а их – два).

В целом, эта система уже насчитывает 5 поколений. Первая из них появилась в 1978 году, вторая пришла ей на смену в 1980 году и устанавливалась она вплоть до 1995 года, после чего 2-е поколение вытеснило 3-е. Современное 4-е поколение системы появилось в 2003 году, а сейчас применяется 5-е поколение, которое продолжает использоваться до сих пор.

Что касается конструктивных особенностей, то четырехканальная система — самая последняя и технологически совершенная. Но ей предшествовали:

• одноканальная система (в ней использовалось всего два клапана, которыми регулировалось давление во всех магистралях одновременно. Примечательно, что в одноканальном типе система обычно вносила коррективы только в механизмах ведущей оси, то есть, АБС работала только с двумя колесами);
• двухканальная (в этом типе АБС тормозные механизмы разделили по бортам, для каждого из которых предусмотрены свой комплект клапанов. То есть, один канал объединял в себе механизмы переднего и заднего колес одной стороны);
• Трехканальная (в ней для колес задней оси предусматривался один комплект клапанов, а передние оснащались каждый своим каналом).

Сейчас эти три типа системы ABS встречаются только разве что на старых авто.

Экскурс по брендам

Наиболее качественными являются OEM-датчики. Их проверяют на заводе изготовителя, а потом на заводах автоконцерна. В итоге водитель получает долговечную деталь, которая подойдет к его автомобилю. Цена такого оригинала выше цены аналогов.

Однозначными лидерами производства аналоговых датчиков ABS являются Bosch, Textar (Германия), Delphi (США). Особой разницы между их продукцией и OEM-запчастями нет.

Продукцию средней ценовой категории представляют A.B.S. (Нидерланды), JP Group (Дания) и Optimal (Германия). Тому же Bosch их датчики уступают, но в долгосрочной перспективе разве что чаще выходят из строя.

Самые недорогие, но все равно качественные датчики представлены тройкой немецких производителей: Dello, AutoMega, Torpan. Если вы хотите сэкономить, покупайте продукцию одной из этих фирм, а не какого-нибудь «нонейма».

Доработки и улучшения

Инженеры довели конструкцию АБС до высокого уровня и улучшать уже практически нечего. Доработкам подвергаются разве что некоторые составные элементы. Так, колесные датчики сейчас не только измеряют скорость вращения, в них дополнительно интегрируют G-датчики и акселерометры.

Также к улучшениям можно отнести повышение функциональности электронного блока (то самое использование АБС в качестве основы для других систем). К примеру, блок управления ABS задействуется в противобуксовочной системе и распределения тормозных усилий.

Лучшие производители

Если не знаете, ДСА какой фирмы лучше поставить на свой автомобиль, то воспользуйтесь рекомендациями специалистов. Чаще всего они уговаривают водителей использовать модели известных торговых марок. Последние дорожат репутацией, поэтому поставляют на отечественный рынок только проверенные устройства высокого качества.

Лучшие производители:

• СтартВОЛЬТ (Россия);
• SAILING (Китай);
• BOSCH (Германия);
• ASAM (Румыния);
• DELPHI (Великобритания);
• Te Parts (Латвия);
• Nissan (Япония);
• Hyundai (Южная Корея);
• Febi (Германия).

Конструкция элемента индуктивного типа

Поскольку самыми распространенными являются индуктивные датчики, то в дальнейшем будет рассматриваться именно их конструкцию.

Состоит такой датчик из индуктивной катушки, внутрь которой помещен магнитный сердечник. Устанавливается он рядом с зубчатым импульсным кольцом, но так чтобы между ними имелся определенный зазор.

При вращении колеса через магнитное поле, создаваемое сердечником, проходят зубья кольца, что влияет на магнитный поток, из-за этого в обмотке катушки меняется значение переменного напряжения.

В результате скорость вращения колеса, а вместе с ним и импульсного кольца, влияет на частоту и амплитуду колебаний выходного напряжения на катушке. Эти параметры и подаются на «мозги», в результате чего ими оценивается скорость замедления колеса.

Проблемы хоть с одним из датчиков АБС, могут привести к полному отключению системы. И хоть тормозная система на авто будет работать, но об эффективности торможения и безопасности, которое давала ABS, можно забыть.

Где купить

Популярные модели и новинки можно приобрести в специализированных магазинах и салонах, торгующих запасными частями и аксессуарами для автомототехники. Менеджеры подробно объяснят, а также дадут полезные советы и рекомендации – какие бывают датчики, какой фирмы лучше купить, как выбрать, сколько стоит.

При отсутствии по месту проживания возможности купить нужную запчасть самые хорошие недорогие модели всегда доступны заказать онлайн в Интернет-магазине. Сделать это можно легко через агрегатор Яндекс.Маркет или ведущие торговый онлайн-площадки, предлагающие подобрать нужный товар по различным параметрам – VIN-коду, марке или модели автомобиля и т.д. При этом всегда имеется возможность посмотреть описание, изучить характеристики, отзывы и фото, а также рассмотреть возможность подбора аналогов оригинальных деталей.

Об эффективности торможения

В отказе ABS ничего страшного нет. Система лишь помогает водителю затормозить, а не полностью берет на себя работу тормозов. В случае неисправности стоит быть готовым к возможным сложностям в управлении и риске, что машину занесет. Серьезное влияние на курс и длину тормозного пути оказывает следующее:

• Состояние покрышек;
• Состояние тормозных дисков, колодок и суппортов;
• Состояние элементов гидропривода тормозов;
• Состояние подвески автомобиля.

Очевидно, транспорт с идеальным состоянием деталей не только хорошо едет, но и хорошо останавливается. Серьезного отношения к себе требуют тормоза и колодки. Система ABS лучше работает именно с дисковыми тормозами.