Высокий расход и неровные обороты: что будет, если сломается датчик скорости, и как его чинить?
Есть в машине один датчик, поломка которого в одних случаях опасна мелочью типа отказавшего спидометра, а в других приводит к действительно неприятным последствиям. Речь идёт о датчике скорости. Не о том, который стоит на ступице и обеспечивает работу ABS (его часто так и называют – датчик ABS), а о том, который стоит где-нибудь на коробке передач, раздатке или редукторе. Почему в некоторых случаях его поломка не слишком опасна, а в других обеспечивает серьёзную головную боль владельцу автомобиля? Тут всё зависит от того, какой тип ДСА (датчика скорости автомобиля) используется и для для чего он нужен в конкретной машине.
Есть контакт, нет контакта
Все датчики скорости можно условно разделить на две большие группы. В первую группу входят довольно примитивные механические устройства, которые сейчас свой век практически отживают. Такие датчики – это просто набор шестерёнок, который обычно стоит где-нибудь на коробке передач. К нему присоединяется одна единственная деталь – тросик привода спидометра. Тросик идёт непосредственно к спидометру. В этом случае ДСА всего лишь крутился валом коробки, тросик соединяется с механизмом спидометра, который показывает скорость автомобиля в зависимости от скорости вращения вала коробки передач. Всё очень просто и не слишком точно. Зато вполне надёжно.
Ломался такой датчик редко. Чаще выходил из строя тросик привода спидометра, а не сам датчик, но результат при обеих поломках всегда был одинаковым: стрелка спидометра беспомощно ложилась на ноль и никак не реагировала на скорость автомобиля. Грустно, печально, не очень удобно, но на параметры работы всех остальных систем автомобиля эта поломка никак не влияла. Как он ехал с датчиком, так ехал и без него. Только непонятно, с какой скоростью.
На новых автомобилях такое устройство не встретишь. Сейчас стали популярными датчики второй группы – электронные. В большинстве случаев они передают не механическое вращение из коробки передач или редуктора, а сигнал об их скорости вращения электронному блоку управления (ЭБУ). А уж тот по своему алгоритму считает скорость, передаёт её спидометру, а он в свою очередь показывает её стрелочкой водителю. Говорю «в большинстве случаев», потому что иногда сигнал может идти прямо к контроллеру спидометра, который передаёт данные ЭБУ. Но сути дела это не меняет. Главное, что электронный датчик способен менять параметры работы двигателя. И вот поэтому выход из строя такого ДСА обязательно скажется не только на работе спидометра, но и на работе мотора. Чуть подробнее на этом остановимся ниже, а пока посмотрим, как устроены современные электронные датчики скорости.
Их тоже можно поделить на две группы: контактные и бесконтактные. Первые по принципу работы похожи на простые механические ДСА. В них есть механическая связь коробки передач (или раздаточной коробки, или редуктора) с непосредственно датчиком. Связь обычно реализуется таким же простым тросиком или валом. Но на этом всё сходство заканчивается, потому что дальше начинает работать не столько механика, сколько электричество. Точнее, эффект Холла (напомню: это такое физическое явление, основанное на том, что во время размещения проводника с постоянным током в магнитном поле возникает электрическое напряжение). В итоге формируется сигнал, который далее может идти либо сразу на спидометр, либо сначала в ЭБУ. Датчики такого типа так и называются – контактные датчики на основе эффекта Холла. И это наиболее популярная конструкция.
Помимо контактных датчиков на основе эффекта Холла существуют и бесконтактные датчики Холла. В этом случае реперный (задающий) диск может стоять на любом валу, скорость вращения которого прямо пропорциональна скорости движения автомобиля (например, на том же вторичном валу КПП).
Вместе с этим, помимо эффекта Холла датчики могут использовать и другие эффекты. Существуют ДСА, основанные на магниторезистивном эффекте или на оптоэлектронном. В первом случае в датчике есть магниторезистивный элемент, который способен менять своё сопротивление в магнитном поле. Тут есть некоторые общие черты с датчиком Холла, но эффект использован всё же другой. Ну а оптоэлектронные датчики – одни из самых простых. В них сигнал образуется с помощью пары – светодиода и фототранзистора. Между ними на валу (или с помощью связанного с ним привода) вращается диск с прорезями, фототранзистор «считает» вспышки от светодиодов и генерирует сигнал с данными о скорости вращения вала для своего контроллера.
Наверное, многие уже заметили, что с технической точки зрения датчики скорости очень похожи, например, на датчики положения коленвала. Они используют те же эффекты и по сути решают похожую задачу: фиксировать вращение и передавать данные о его скорости блоку управления. Только ДПКВ «наблюдают» за мотором, а ДСА – за трансмиссией.
Что, если сломается?
Теперь поговорим о том, для чего используется датчик скорости. Первая его функция очевидна: без него не может работать спидометр. Но, как я уже говорил, современные датчики намного умнее старых железяк с тросиком. Поэтому и задач у них намного больше.
Используя сигнал с ДСА, блок управления может корректировать состав топливной смеси и угол опережения зажигания. Причём он это делает не только исходя из данных скорости, но и учитывая ускорение и замедление автомобиля. За один только километр пути ДСА может передать ЭБУ до 25 тысяч сигналов (хотя обычно всё-таки количество импульсов скромнее – шесть тысяч), так что этот датчик отлично замечает все изменения скорости, а не только скорость в отдельно взятый момент. И эти данные ЭБУ постоянно использует и для коррекции смеси, и для коррекции зажигания. Это нужно не столько для обеспечения динамики, сколько для топливной экономии (хотя и для динамики тоже). Поэтому если сигнал от ДСА пропадёт, машина иногда на это может отреагировать только ростом расхода топлива. Но возможны и другие проявления смерти датчика: неровные холостые обороты или внезапные рывки или провалы при наборе скорости. Ну и никто не отменял лампу Check Engine, которая может загореться из-за ошибки ДСА.
Другая функция этого датчика – обеспечение работы некоторых систем, связанных с активной безопасностью и комфортом. Некоторые системы динамической стабилизации используют данные о скорости для адекватной работы, поэтому их ошибки могут быть тоже вызваны некорректными или отсутствующими данными от ДСА. Ну и немного реже встречаются неисправности в рулевом управлении. В этом случае датчик скорости помогает изменять усилие на руле в зависимости от скорости движения автомобиля (на высокой скорости усилие на руле должно расти, а на месте руль должен крутиться проще, например, для парковки). Так что забарахливший датчик скорости может обеспечить целый букет неизвестно откуда взявшихся «глюков».
Само собой, возникает вопрос: а как проверить датчик скорости?
Немного диагностики и грусти
Очень хорошо, если есть ошибка, которую можно считать сканером. Вроде бы, виновника «тупизны» машины можно обнаружить сразу. Но не стоит тут же бросаться менять этот датчик. Он выходит из строя редко, а вот его проводка может подвести в любой момент. Поэтому сначала надо всё же проверить именно её, особенно внимательно проверив все разъёмы (они окисляются первыми).
К сожалению, своими силами, без опыта и осциллографа, более-менее точно можно проверить только один датчик – тот, работа которого построена на эффекте Холла. Принцип проверки довольно простой: один щуп вольтметра нужно прижать к «массе» автомобиля, второй – к клемме импульсного сигнала. И при включенном зажигании заставить датчик крутиться. Это можно сделать по-разному. Кому-то удобнее снять датчик и крутить его чем-то подходящим, кто-то предпочитает поддомкратить колесо и крутить его. Тут всё по своему желанию, как хочется. Главное – найти нужные контакты. Если датчик рабочий, при его вращении будут заметны скачки напряжения. Если вольтметр на вращение не реагирует, датчик мёртв. Или вы его неправильно подсоединили к мультиметру, что тоже возможно.
Все остальные датчики, к сожалению, таким способом проверить нельзя. А как их проверять осциллографом, рассказывать не буду. У кого осциллограф есть, он и так это знает, у кого его нет, тот не станет его покупать только ради проверки ДСА. И это правильно. Так что придётся смириться и проверять его в сервисе.
Советов по замене датчика скорости давать не буду. Они очень разные, и тут всё зависит от машины. Где-то его снять легко, а где-то придётся помучиться. Так что в любом случае надо изучать мануал по собственной машине. И совет тут будет только один: не надо пытаться подбирать похожие датчики. Ставить нужно именно тот, который стоит с завода. Даже если датчик встал на место родного как положено, а машина не возражает против «колхозного» ДСА, из-за немного других характеристик он может показывать совсем не то, что должен показывать заводской датчик. И вряд ли после такой замены машина поедет лучше. Конечно, подобрать хороший аналог от известного производителя – дело святое, но ставить что попало не надо. Выйдет себе дороже.
Как проверить датчик скорости — 3 простых способа
Скорость автомобиля надо знать не только для информирования водителя. Многочисленные электронные системы используют значение скорости в качестве входного параметра для правильного управления подопечными агрегатами. Есть несколько способов определения данной величины, чаще всего используется отдельный датчик в трансмиссии.
Назначение и место расположения ДС
Датчик скорости автомобиля (ДС) выполняет несколько системных функций:
Параллельно информация о скорости может сниматься с датчиков частоты вращения колёс системы ABS, данные будут сравниваться электронными блоками.
Располагается ДС на одном из элементов трансмиссии, это может быть коробка передач или раздатка. Иногда использовался прямой привод от одного из колёс.
Принцип работы датчика скорости
Фактически ДС замеряет не скорость, а частоту вращения той детали, на которой имеется зубчатый венец. Преобразовать это значение в скорость можно механическим или электронным способом, поскольку в трансмиссии имеется однозначная и известная связь частоты со скоростью при штатном размере колёс.
Установка шин или дисков иного размера ведёт к появлению ошибки замера скорости. Как и доработка трансмиссии с изменением передаточных чисел после ДС.
Датчики могут быть механическими и электронными. Механический ДС уже не применяется, раньше он состоял из устройства редукторного типа, заканчивающегося тросиком в оболочке. Вращение тросика передавалось на приборную панель, где к ней была подсоединена магнитная система.
Переменное магнитное поле индуцировало токи в катушках, которые измерялись стрелочным миллиамперметром, проградуированном в величинах скорости.
Получившийся спидометр обычно совмещался с механическим счётчиком оборотов – одометром, фиксирующим общий и суточный пробеги автомобиля.
Электронные датчики могут использовать в работе различные принципы:
Чаще всего в современной технике применяются приборы с эффектом Холла и встроенным магнитом, способные «считать» проходящие мимо зубья любого металлического венца.
Признаки неисправности
При отказе ДС, электроника сразу это заметит, дело не ограничится отсутствием показаний на приборном щитке. Будет высвечена ошибка с выдачей соответствующего кода, блок перейдёт в аварийный режим, что сразу скажется на работе.
Мотор начнёт глохнуть на нейтрали в движении, увеличится расход и снизится мощность. Откажет электроусилитель руля, использующий информацию о скорости. Перестанет работать бортовой маршрутный компьютер.
3 способа проверки датчика скорости
Прежде всего стоит проверить подводящую питание и сигнальную проводку. Здесь наиболее часто встречается окисление контактов, нарушение заделки проводов в разъёмы, коррозия и механические повреждения проводов. После чего переходят к проверке самого датчика.
С помощью тестера (мультиметра)
Сигнал на выходе ДС по принципу Холла должен меняться при вращении приводной шестерни датчика. Если подключить мультиметр в режиме вольтметра и вращать шестерню, то можно заметить изменение показаний (импульсный сигнал) в рабочем диапазоне конкретного датчика.
Всё то же можно проверять на разъёме панели приборов или контроллера двигателя, так будет проверена и проводка.
Без снятия контроллера
ДС можно и не снимать, приведя во вращение его привод естественным способом. Для этого вывешиваются ведущие колёса автомобиля, запускается двигатель, после чего на малой скорости можно определить наличие или отсутствие сигнала по показаниям, подключенного вольтметра.
Проверка контролькой или лампочкой
Выход датчика обычно представляет собой схему типа «открытый коллектор». Если подключить контрольный индикатор со светодиодом или маломощной лампочкой между плюсом питания и сигнальным контактом датчика, то после раскрутки, как было описано выше, можно проверить наличие мигания контрольного индикатора.
Как проверить привод ДС
Часто приводные шестерни ДС выполняются из пластмассы, что приводит к износу зубьев. Если датчик электрически исправен, то необходимо проверить наличие зацепления.
Это можно заметить визуально при осмотре зубьев, или прокручивая вывешенное приводное колесо, наблюдать за наличием вращения ротора датчика.
Инструкция по замене
Замена датчика сложностей не представляет, обычно он закреплён в корпусе коробки передач винтом за фланец. Открутив этот винт и сняв разъём, датчик можно извлечь и установить новый.
Для уплотнения используется штатная прокладка или герметик. После замены надо сбросить текущие ошибки сканером или кратковременным снятием клеммы с аккумулятора.
Перед проведением операции надо тщательно очистить корпус коробки вокруг датчика, чтобы избежать попадания абразивов в картер. Прилегающие поверхности протираются от загрязнений, масла и окислов.
Неисправность датчика скорости
Неисправность датчика скорости как правило, приводит к некорректной работе спидометра (стрелка скачет), но могут случаться и другие неприятности в зависимости от автомобиля. В частности, могут возникнуть сбои в переключении передач если стоит АКПП, а не механика, не работать одометр, в принудительном порядке будут отключены система АБС или система контроля тяги двигателя (если имеются таковые). Кроме этого, на инжекторных авто, зачастую попутно возникают ошибки с кодами p0500 и p0503.
В случае выхода датчика скорости из строя его ремонт вряд ли возможен, поэтому его просто меняют на новый. Однако что делать в такой ситуации стоит еще выяснить сделав несколько проверок.
Принцип работы датчика
У большинства автомобилей с МКПП датчик скорости установлен в районе коробки передач, если рассматривать авто с автоматической трансмиссией (и не только) он расположен ближе к выходному валу коробки, и в его задачи входит фиксация скорости вращения указанного вала.
Чтобы разобраться с проблемой, и понять почему неисправен датчик скорости (ДС) первым делом необходимо понимать принцип его работы. Лучше всего это сделать на примере популярного отечественного автомобиля ВАЗ-2114, поскольку, по статистике, именно на этой машине чаще всего ломаются датчики скорости.
Датчики скорости, работающие на основе эффекта Холла формируют импульсный сигнал, который и передается по сигнальному проводу на ЭБУ. Чем быстрее едет машина — тем чаще передаются импульсы. На ВАЗ 2114 за один километр пути количество импульсов составляет 6004. Скорость их формирования зависит от скорости вращения вала. Существует два типа электронных датчиков — с контактом от вала и без такового. Однако в настоящее время, как правило, используются именно бесконтактные датчики, поскольку их устройство проще и надежнее, поэтому они повсеместно вытеснили более старые модификации датчиков скорости.
Для обеспечения работы ДС необходимо разместить на вращающемся валу (мост, редуктор, коробка передач) задающий (импульсный) диск с намагниченными участками. При прохождении этих участков возле чувствительного элемента датчика в последнем будут формироваться соответствующие импульсы, которые и будут передаваться на электронный блок управления. Сам датчик и микросхема с магнитом при этом неподвижны.
У большинства автомобилей, оснащенных автоматической трансмиссией, на ее узлах установлено два датчика вращения вала — первичного и вторичного. Соответственно, скорость движения автомобиля выясняется по скорости вращения вторичного вала, поэтому другое название датчика скорости АКПП — датчик вторичного вала. Обычно работают эти датчики по одному принципу, но имеют конструктивные особенности, поэтому в большинстве случаев их взаимная замена невозможна. Использование двух датчиков обусловлено тем, что на основании разницы угловых скоростей вращения валов ЭБУ принимает решение о переключении коробки-автомат на ту или иную передачу.
Признаки неисправности датчика скорости
В случае возникновения проблем с датчиком скорости автолюбитель может косвенно диагностировать это по следующим признакам:
Стоит оговориться, что перечисленные признаки неисправности могут быть также симптомами проблем с другими датчиками или прочими узлами автомобиля. Соответственно, необходимо провести комплексную диагностику автомобиля с помощью диагностического сканера. Возможно в памяти электронного блока управления сформировались и хранятся другие ошибки, связанные с другими системами автомобиля.
Причины неисправности датчика
Сам по себе датчик скорости, основанный на эффекте Холла, — надежное устройство, поэтому выходит из строя достаточно редко. Чаще всего причинами его поломки бывает:
Обратите внимание, что у некоторых автомобилей спидометр и/или одометр могут некорректно или вовсе не работать не по причине выхода из строя датчика скорости, а по причине того, что неправильно работает сама приборная панель. Зачастую при этом также “глючат” другие приборы, расположенные на ней. Например, электронные спидометры могут перестать корректно работать по причине того, что в их клеммы попала вода и/или грязь, или произошел обрыв сигнальных (питающих) проводов. Для устранения соответствующей поломки обычно достаточно почистить электрические контакты спидометра.
Другой вариант заключается в том, что вышел из строя моторчик, приводящий в движение стрелку спидометра или стрелка посажена слишком глубоко, из-за чего возникает ситуация, когда стрелка спидометра попросту задевает за панель, и соответственно, не может двигаться в своем нормальном рабочем диапазоне. Иногда из-за того, что двигатель не может подвинуть застрявшую стрелку и прикладывает значительные усилия, то у него может перегореть предохранитель. Поэтому имеет смысл проверить его целостность с помощью мультиметра. Чтобы знать, какой предохранитель отвечает за спидометр (двигатель стрелки), необходимо ознакомиться со схемой электропроводки конкретного автомобиля.
Как определить неисправность датчика скорости
Самые распространенные датчики скорости, устанавливаемые на современные автомобили, работают на основе физического эффекта Холла. Так, проверить датчик скорости такого типа можно тремя способами, как с его демонтажом, так и без него. Однако в любом случае вам понадобится электронный мультиметр, способный измерять постоянное напряжение в пределах до 12 Вольт.
Первое, что нужно сделать — проверить целостность предохранителя, через который питается датчик скорости. У каждого автомобиля свою электросхема, однако, на упомянутой машине ВАЗ-2114 указанный датчик скорости запитывается через предохранитель номиналом 7,5 Ампер. Предохранитель установлен на реле электровентилятора печки. На комбинации приборов в передней приборной панели выводной штеккер с адресом — «ДС» и «контроллер управления двигателем» имеет один номер — «9». С помощью мультиметра необходимо убедиться, что предохранитель целый, и через него проходит питающий ток непосредственно на датчик. В случае, если предохранитель вышел из строя — его нужно заменить на новый.
Если демонтировать датчик с автомобиля, то необходимо выяснить, где у него импульсный (сигнальный) контакт. На него помещается один из щупов мультиметра, а второй помещается на «массу». Если датчик контактный, то необходимо вращать его ось. Если магнитный, то нужно возле его чувствительного элемента поводить металлическим предметом. Чем быстрее будут движения (вращения) — тем большее напряжение будет показывать мультиметр при условии, что датчик исправен. Если этого не происходит — значит, датчик скорости вышел из строя.
Аналогичную процедуру можно провести с датчиком, не демонтируя его с его посадочного места. Мультиметр в этом случае подключается аналогично. Однако для выполнения проверки нужно вывесить с помощью домкрата одно переднее колесо (обычно переднее правое). Установить нейтральную передачу и принудительно вращать колесо, параллельно наблюдая за показаниями мультиметра (одного это делать неудобно, соответственно, для выполнения проверки в данном случае понадобится помощник). Если при вращении колеса мультиметр показывает изменяющееся напряжение — значит, датчик скорости работает. Если нет — датчик неисправен и требует замены.
При процедуре с вывешенным колесом вместо мультиметра можно воспользоваться контрольной лампочкой на 12 Вольт. Ее аналогично подсоединяют к сигнальному проводу и «массе». Если при вращении колеса лампочка зажигается (даже пытается зажечься) — датчик находится в работоспособном состоянии. В противном случае — его следует заменить на новый.
В случае, если марка машины предполагает использование специального программного обеспечения для диагностики датчика (и других ее элементов), то лучше воспользоваться соответствующим ПО.
Детальную работу датчика скорости можно проверить, используя электронный осциллограф. В этом случае можно не только проверить само наличие сигнала от него, но и посмотреть на его форму. Подсоединяется осциллограф к импульсному проводу при вывешенных колесах автомобиля (датчик не демонтируется, то есть, остается на своем посадочном месте). Далее колесо вращается и в динамике отслеживается работа датчика.
Проверка механического датчика скорости
На многих старых автомобилях (преимущественно, карбюраторных) использовался механический датчик скорости. Он устанавливался аналогично, на валу коробки передач, и передавал угловую скорость вращения выходного вала при помощи вращающегося тросика, помещенного в защитный кожух. Обратите внимание, что для диагностики необходимо будет демонтировать приборную панель, и поскольку у каждого автомобиля эта процедура будет отличаться, то необходимо уточнить этот вопрос дополнительно.
Проверка датчика и тросика выполняется по следующему алгоритму:
В случае, если при работающем двигателе на четвертой передаче тросик не крутится в его защитном кожухе, то необходимо проверить его крепление на коробке передач. Делается это по следующему алгоритму:
Как устранить проблему
После того как удалось определить неисправность датчика скорости, то дальнейшие действия зависят от причин, вызвавших такую ситуацию. Возможны следующие варианты устранения:
Ремонт датчика
Некоторые автомастера, имеющие навыки ремонта электроники, занимаются самостоятельным восстановлением работоспособности датчика скорости. В частности, в описанном выше случае, когда под воздействием высокой температуры отпаивается конденсатор, и он начинает коротить и пропускать ток.
Такая процедура заключается в том, чтобы разобрать корпус датчика скорости проверке работоспособности конденсатора, и при необходимости его замены. Как правило, в микросхемах стоят японские либо китайские конденсаторы, которые вполне можно заменить на отечественные. Главное при этом выбрать подходящие параметры — расположение контактов, а также его емкость. Если корпус датчика разборной — все просто, нужно просто снять крышку с тем, чтобы добраться до конденсатора. Если корпус неразборной — нужно аккуратно его разрезать, не повредив внутренние составляющие. Кроме перечисленных выше требований по выбору конденсатора также нужно обращать внимание на его размер, поскольку после перепайки на плату корпус датчика должен без проблем закрываться снова. Склеить корпус можно с помощью термостойкого клея.
По отзывам мастеров, выполнивших подобную операцию таким образом можно сэкономить несколько тысяч рублей, поскольку новый датчик стоит достаточно дорого.
Заключение
Поломка датчика скорости является некритичной, однако достаточно неприятной проблемой. Ведь от его нормальной работы зависят не только показания спидометра и одометра, но и увеличивается расход топлива, а двигатель работает не на полную мощность. Кроме этого, в принудительном порядке отключаются отдельные системы автомобиля, что может повлиять, в том числе, на безопасность движения, как в городском режиме, так и на трассе. Поэтому при выявлении проблем с датчиком скорости желательно не затягивать с их устранением.