Автомобили оборудуются аналоговыми, электронными спидометрами с механическим приводом и полностью электронными измерителями скорости. Для каждого из типа устройств характерны собственные неисправности и симптомы их проявления. Давайте рассмотрим, как работает автомобильный спидометр, распространенные поломки, причины отказа датчика скорости и указателя внутри приборной панели.
Принцип считывания скорости
Принцип работы спидометра современного авто построен на датчиках двух типов:
- Датчик скорости с механическим приводом. Посредством шестеренчатой передачи скорость вращения выходного вала КПП передается на вал датчика. Датчик скорости при движении автомобиля формирует последовательность прямоугольных импульсов, которая поступает на вход электронного спидометра и электронные блоки управления (ECU, блок управления ABS, АКПП и т.д.). Измерители скорости построены на основе магнитной индукции либо на эффекте Холла и устанавливаются на коробке передач;
- Датчик угловой скорости вращения колес. Для измерения скорости автомобиля используется сигнал с одного из датчиков ABS. По своему внутреннему устройству и принципу работы измерители делятся на активные и пассивные. К первому типу относятся датчики на эффекте Холла, которым для генерирования импульсов необходим источник внешнего питания. Второй вид представлен индуктивными датчиками, вырабатывающими синусоидальное переменное напряжение. Считывается скорость вращения посредством чувствительного элемента, реагирующего на вращение зубчатого колеса (задающий диск), установленного на ступичном подшипнике либо приводном валу. Поломка спидометра при таком типе конструкции часто сопровождается индикатором неисправности системы ABS.
Влияние погодных условий
Снижение температуры воздуха также способно вызвать снижение давления в шинах. Давление может снизиться на 3-4 фунта на квадратный дюйм, особенно при очень низких температурах.
- Снижение давления также может быть зафиксировано в шинах, которые долгое время стояли неподвижно с ночи до утра.
- Низкое давление в шинах вызывает растекание протектора и, как следствие, уменьшение диаметра шины.
- По этой причине скорость автомобиля может быть ниже значения, отображаемого на спидометре.
Однако когда шины нагреваются, давление возвращается к норме, и, таким образом, диаметр шины возвращается к прежнему состоянию.
Принцип работы датчика скорости
Внутри датчика на основе магниторезистивного элемента (MRE) установлен магнит, который посредством вала соединен с зубчатым колесом привода спидометра. Над магнитом установлена встроенная в магниторезистивный элемент интегральная цепь. Сопротивление элемента изменяется в зависимости от направления магнитного поля. Вращение магнита провоцирует изменение магнитного поля вблизи MRE, что регистрируется интегральной цепью и трансформируется в прямоугольный сигнал. Датчик с переменной частотой просаживает сигнальное напряжение на «массу» (частота зависит от скорости вращения зубчатого колеса).
Датчик скорости на эффекте Холла построен на свойстве некоторых проводников/полупроводников прямоугольной формы формировать напряжение, если их противоположные плоскости пронизывают под прямым углом линии магнитного поля. Как и в случае с датчиками на основе MRE, внутри корпуса реакция чувствительного элемента трансформируется электронной схемой в сигнал прямоугольной формы.
Почему не работает спидометр?
Основные пpичины выхода из строя cпидoмeтpa:
- поломка датчика скорости;
- нарушение контакта в цепи питания датчика. Соединения следует проверить на наличие загнутых или окисленных пинов. На участках проводов не должно быть паразитного сопротивления, которое появляется при нарушении изоляции провода и внутреннем окислении проводника;
- неисправность червячного привода, передающего вращение от вторичного вала КПП на зубчатое колесо датчика скорости;
- поломка указателя скорости внутри приборной панели. Чаще всего неисправность спидометра связана с нарушением контакта вследствие появления трещин пайки на плате;
- поломка электронного блока управления двигателем (ECU). На некоторых авто (к примеру, Daewoo Gentra) сигнал с датчика скорости поступает сначала в ECU и только потом подается на приборную панель. Из-за негерметичности корпуса ЭБУ коррозия повреждает электрическую цепь сигнала скорости, что и приводит к неработающему спидометру.
Давление в шинах
Давление в шинах следует регулировать в соответствии с количеством людей в транспортном средстве и грузом, который оно перевозит. Это довольно важно с точки зрения безопасности вождения и долговечности шин.
Поэтому производители указывают, какое значение давления должно применяться к какой шине на крышке топливного бака или внутри двери для различных условий. Вы можете ясно видеть это на картинке выше.
- С другой стороны, давление в шинах влияет на показания спидометра автомобиля.
- Спидометр измеряет шину с идеальным давлением. Изменение давления в шинах приведет к тому, что спидометр будет отображать другие, часто неверные данные.
- Поскольку шина с более высоким давлением будет увеличиваться в диаметре, спидометр покажет более низкое значение, чем скорость движения.
- Спидометр покажет большее значение, чем пройденная скорость, потому что диаметр шины с полным ходом низкого давления уменьшится.
Кроме того, если транспортное средство загружено определенным количеством груза или движется в тесноте, боковины шины немного прогибаются, как при низком давлении. Это приводит к уменьшению диаметра шины и показанию спидометра большего значения, чем пройденная скорость.
Как проверить датчик скорости?
Если на вашем авто перестал работать спидометр, начните с проверки датчика скорости. Отсоедините разъем питания датчика, после чего с помощью мультиметра проверьте следующие значения:
- Наличие «массы». Условия проверки: мультиметр в режиме «прозвонки», измерения проводятся со стороны минусовой клеммы АКБ и контакта «массы» в разъеме. Сопротивление должно быть близким к 0.
- Наличие питающего напряжения. Условия проверки: включено зажигание, мультиметр в режиме измерения постоянного тока, измерения со стороны минусовой клеммы АКБ и контакта «31» разъема питания датчика. Напряжение должно быть равным либо немного меньшим напряжению на выводах аккумулятора.
- Наличие опорного напряжения. Условия проверки: включено зажигание, мультиметр в режиме измерения постоянного тока, измерения со стороны минусовой клеммы АКБ и сигнального вывода в разъеме датчика скорости. Напряжение должно быть в пределах 4,5-5 В либо немного меньшим за напряжение на выводах аккумулятора (зависит от особенностей устройства конкретной модели авто).
За неимением осциллографа, с помощью которого можно просмотреть наличие и форму импульсов выходного сигнала, можно воспользоваться светодиодной контролькой, подключенной к сигнальному выводу датчика скорости. При вращении зубчатого колеса привода спидометра светодиод должен моргать.
Электрическая схема
Сам датчик запитан напряжением 12 Вольт (розово-чёрный шнур), а ещё один вывод подключён к «массе». Серый провод – это выход датчика. Он соединён с источником напряжения через резистор (см. рис.).
Типичная схема подключения ДС на ВАЗ-2112
На схеме показано, что выход соединён с клеммой ЭБУ. Номер клеммы:
- 9 – блок Январь 5.1, также BOSCH M1.5.4N (мотор 21120, 1,5 л);
- 59 – модуль BOSCH M7.9.7 (ДВС 21124, 1,6 л).
Ещё серый шнур идёт к «красной» колодке на приборке, где он соединяется с клеммой 9.
Как видите, всё элементарно.
Как работает аналоговый спидометр?
Привод аналогового спидометра в приборной панели реализован через гибкий трос от вторичного вала МКПП. Зацепление троса с валом осуществлено через червячный редуктор. Существуют стрелочные, ленточные и барабанные спидометры. Последние два варианта конструкции встретить в наше время уже тяжело, поэтому рассмотрим устройство стрелочного измерителя скорости.
Все аналоговые спидометры такого типа конструкции сконструированы на эффекте магнитной индукции. Построен узел на базе вращающегося магнита и охватывающей магнит картушки. При вращении магнита вблизи алюминиевой картушки наводятся вихревые токи. Отклонение стрелки пропорционально силе вихревых токов.
Разновидностью конструкции считается спидометр на основе магнита и металлической пластины, соединенной со стрелкой спидометра общей осью. Гибкой трос от МКПП передает вращение на магнит, который посредством явления магнитной индукции при перемещении увлекает за собой пластину из ферромагнетика. В свое изначальное положение при уменьшении скорости движения автомобиля стрелка возвращается за счет возвратной пружины.
Привод одометра, измеряющий пройденное расстояние, реализован посредством того же гибкого троса. Внутри спидометра с помощью червячной передачи вращение троса трансформируется в перемещение секций показателя пройденного пути.
Характерные поломки аналогового спидометра
- Обрыв гибкого вала. Причина в естественном старении металла или механическом воздействии на кожух, вследствие которого оболочка и трос перетираются о кузов авто, детали навесного оборудования.
- Поломка червячной передачи, передающей вращение вторичного вала КПП на трос. Нередко привод гибкого вала выполнен из пластика, из-за чего на больших пробегах встречается слизывание зубьев шестерни, повреждения посадочного места троса в корпуса. Реже встречается поломка задающего привода внутри КПП, из-за чего вращение вторичного вала не передается на трос.
- Неисправность механизма отображение скорости внутри приборной панели.
- Посторонний звук при наборе скорости. Причина в растрепавшемся тросе либо неправильной укладке гибкого вала, из-за чего трос при вращении оказывает повышенное сопротивление на кожух.
Видео:Не работает спидометр в автомобиле. Как найти причину? Совет АВТО электрика.
Если описанные факторы устранены, а спидометр продолжает издавать посторонние звуки, попробуйте закапать внутрь кожуха со стороны приборной панели силиконовой смазки/моторного масла.
Чтобы пpoвepить paбoту cпидoмeтpa, вытащите корпус гибкого троса из КПП. Раскрутите гибкий вал, зафиксировав трос в патрон дрели. Если скорость на приборной панели отображается, значит, проблема в задающем приводе внутри КПП. Если стрелка спидометра не отклоняется, отсоедините гибкий вал от приборной панели. Если во время принудительного раскручивания обратный конец троса не вращается, причина отказа спидометра в обрыве гибкого вала. Если трос вращается, скорость не отображается из-за поломки указателя.
Тест панели приборов на видео (самодиагностика спидометра)
Кое-что мы не рассматриваем специально
Питание на схему, показанную в предыдущей главе, поступает с главного реле 6. Его ещё называют «реле зажигания». Также в цепи присутствует предохранитель 1.
Дополнительный блок реле и предохранителей
Когда цепь зажигания разорвана, на ВАЗ-2112 не работает и спидометр, и модуль ЭБУ, и вообще мотор не заводится. Так что совет о проверке реле выглядел бы глупо.
Совет тем, у кого есть осциллограф
Если всё же решитесь демонтировать датчик, подключайте к его выходу (к средней клемме) резистор номиналом 1 кОм. Отвод резистора соединяется с «плюсом» питания. Поворачивая вал рукой, на клемме 2 можно наблюдать импульсы. На один оборот приходится шесть импульсов.
