Viimastel aastakümnetel on autode mehaanilised spidomeetrid asendunud elektrooniliste kiirusmõõtesüsteemidega, milles on oluline roll kiirusanduritel.Kõik tänapäevaste kiirusandurite, nende tüüpide, disaini ja töö, samuti nende õige valiku ja asendamise kohta - loe sellest artiklist.
Mis on kiirusandur
Kiiruseandur (sõiduki kiirusandur, DSA) on sõiduki elektroonilise kiiruse mõõtmise süsteemi tundlik element;Kontakt- või kontaktivaba andur, mis mõõdab võlli nurkkiirust käigukastis või veotelje käigukastis ja edastab mõõtmistulemused sõiduki kiirusregulaatorisse või spidomeetrisse.
Pange tähele: artiklis käsitletakse ainult DSA-d auto kiiruse mõõtmiseks.Aktiivsete ohutussüsteemide (ABS ja teised) osana töötavate rattakiiruse andurite kohta, mida on kirjeldatud meie veebisaidi teistes artiklites.
Kiiruseandurid võivad olla osa kaasaegse sõiduki erinevatest süsteemidest:
● Spidomeeter – hetke liikumiskiiruse ja läbitud vahemaa mõõtmiseks ja näitamiseks (odomeetri abil);
● Sissepritse-, süüte- ja muud mootorisüsteemid – jõuallika töörežiimide korrigeerimiseks, olenevalt auto kiirusest ja selle muutustest (kiirenduse ja pidurdamise ajal);
● Aktiivsed valve- ja signalisatsioonisüsteemid – auto kiiruse ja trajektoori korrigeerimiseks erinevates režiimides, potentsiaalselt ohtlike olukordade hoiatamine jms;
● Mõnel autol - roolivõimendi ja mugavussüsteemid.
DSA, nagu spidomeetri traditsiooniline kaabliajam, on paigaldatud käigukasti, ülekandekorpuse või veotelje käigukastile, jälgides sekundaar- või vahevõlli nurkkiirust.Andurilt elektriliste signaalide kujul saadud teave saadetakse kiiruse regulaatorisse või otse spidomeetrisse.Tekkivate signaalide omadused ja andurite ühendamise/integreerimise meetodid sõiduki elektroonikaga sõltuvad nende tüüpidest, konstruktsioonist ja tööpõhimõttest.Seda on vaja üksikasjalikumalt kirjeldada.
Kiiruseandurite funktsionaalsus, tüübid, disain ja tööpõhimõte
Kiiruseandurid genereerivad olenemata tüübist ja konstruktsioonist signaale, mida saab saata kas otse spidomeetrile või mootori kontrollerile ja sellega seotud elektroonilistele juhtplokkidele.Esimesel juhul kasutatakse andurit ainult sõiduki kiiruse visuaalseks määramiseks.Teisel juhul kasutab andmeid autoelektroonika mootori ja muude süsteemide juhtimiseks ning signaal spidomeetrile edastatakse kontrollerist.Kaasaegsetel sõidukitel kasutatakse üha enam teist ühendusviisi.
Kiiruse mõõtmine DSA-ga on üsna lihtne.Andur genereerib impulsisignaali (tavaliselt ristkülikukujuline), milles impulsi kordussagedus sõltub võlli pöörlemiskiirusest ja vastavalt ka auto kiirusest.Enamik kaasaegseid andureid toodab 2000–25 000 impulssi kilomeetri kohta, kuid kõige sagedamini kasutatav standard on 6000 impulssi kilomeetri kohta (kontaktandurite puhul - 6 impulssi nende rootori pöörde kohta).Seega taandub kiiruse mõõtmine kontrolleri poolt DSA-st tulevate impulsside kordussageduse arvutusse ajaühiku kohta ja selle väärtuse meile arusaadavaks tõlkimiseks km/h.
Kiiruseandurid on jagatud kahte suurde rühma:
● Otseajam võlli või kontakti abil;
● Kontaktivaba.
Kontaktkiiruse anduri paigaldamine käigukastile
Esimesse rühma kuuluvad andurid, millele edastatakse pöördemoment käigukasti võllilt, teljelt või ülekandekorpust veoülekande ja painduva terastrossi (või lühikese jäiga võlli) abil.Andur pakub seadet, mis loeb võlli nurkpööret ja muudab selle elektriimpulssideks.Seda tüüpi andureid kasutatakse laialdaselt, kuna neid saab paigaldada mehaanilise spidomeetri ajami asemel (mis võimaldab vanu sõidukeid ilma lisatasuta uuendada) ja on väga töökindlad.
Kontaktivaba kiirusanduri juhtketas
Teise rühma kuuluvad andurid, millel pole otsest kontakti pöörleva võlliga.Selliste andurite kiiruse mõõtmiseks paigaldatakse võllile abiseade - põhiketas või rootor.Kontaktivabad seadmed muutuvad üha populaarsemaks, neid paigaldatakse paljudele praegustele kodumaiste autode mudelitele.
Kõik andurid töötavad erinevatel füüsikalistel põhimõtetel.Kontaktseadmetes kasutatakse kõige sagedamini Halli efekti ja magnetoresistiivset efekti (MRE), samuti optroneid (optoelektroonilisi paare).Kontaktivabade andurite keskmes on kõige laialdasemalt kasutusel Halli efekt ja palju harvem MRE.Allpool kirjeldatakse igat tüüpi anduri konstruktsiooni ja tööpõhimõtet.
Kontaktandurid, mis põhinevad Halli efektil
Seda tüüpi andurid põhinevad Halli efektil: kui magnetvälja asetatakse tasapinnaline juht, mille kahe vastaskülje kaudu juhitakse alalisvoolu, siis tekib selle teistel vastaskülgedel elektripinge.DSA keskmes on Halli kiip, millesse on juba integreeritud vahvel (tavaliselt permalloy) ja võimendiahel.Andurites jäävad mikroskeem ja magnet paigale ning magnetvälja muutus toimub pöörleva "kardina" - piludega rõnga - tõttu.Rõngas on ühendatud ajamikaabli või võlliga, millest see pöörleb.DSA väljundsignaal saadetakse spidomeetrile või kontrollerile tavalise pistiku kaudu, mille kaudu toide antakse Halli kiibile.
Mittekontaktsed andurid, mis põhinevad Halli efektil
Kontaktivaba DSA põhineb samal efektil, kuid selles pole liikuvaid osi - selle asemel asub agregaadi võllil (käigukast, sillakäigukast) magnetiseeritud sektsioonidega rootor või impulssketas.Anduri (Halli kiibiga) tundliku osa ja rootori vahel on väike vahe, rootori pöörlemisel tekib mikroskeemis impulsssignaal, mis saadetakse standardse pistiku kaudu kontrollerile.
Kontaktivaba kiirusanduri tööskeem
Kontaktandurid, mis põhinevad magnetoresistiivsel efektil
Kiiruseanduri disain magnetoresistiivse elemendiga
Seda tüüpi DSA põhineb magnetoresistiivsel efektil – mõne materjali omadusel muuta nende elektritakistust, kui need asetatakse magnetvälja.Sellised andurid sarnanevad Halli anduritele, kuid kasutavad pooljuhtmaterjalidel põhineva integreeritud magnetoresistiivse elemendiga (MRE) kiipe.Enamasti on neil anduritel otseajam, magnetvälja muutmine toimub rõnga mitmepooluselise magneti pööramisega, genereeritud signaal edastatakse kontrollerile standardse pistiku kaudu (mille kaudu mikrolülituse toide MRE on ette nähtud).
Optoelektroonilised kontaktandurid
Need DSA-d on disainilt kõige lihtsamad, kuid need on vähem tundlikud ja inertsemad kui eespool kirjeldatud.Andur põhineb optronil - LED-il ja fototransistoril, mille vahel on veovõlli külge ühendatud pesadega ketas.Kui ketas pöörleb, katkeb perioodiliselt valgusvoog LED-i ja fototransistori vahel, neid katkestusi võimendatakse ja saadetakse impulsssignaalina kontrollerile.
Optoelektroonilise kiirusanduri disain
Kuidas valida ja asendada õige kiirusandur
Kaasaegse sõiduki vigane kiirusandur võib olla mitmesuguste probleemide allikas - alates liikumiskiiruse ja läbitud vahemaa andmete kadumisest (spidomeeter ja odomeeter lakkavad töötamast) kuni jõuallika häireteni (ebastabiilne tühikäik, suurenenud kütusekulu, võimsuse kadu), roolivõimendi ja turvasüsteemid.Seega, kui DSA läheb rikki, tuleks see võimalikult kiiresti välja vahetada.
Vahetamiseks tuleks võtta ainult varem autol olnud andur või kasutada autotootja soovitatud seadmeid.Mõnel juhul on võimalik valida "mitte-native" DSA, kuid enamasti on see võimatu - andur kas ei lange paika või annab paigaldamise ajal valed näidud.Seetõttu tuleks DSA valikuga katseid kasutada ainult äärmuslikel juhtudel.
Anduri vahetamine toimub vastavalt selle konkreetse sõiduki (või käigukasti, telje või ülekandekasti) juhistele.Otseajamiga DSA-del on tavaliselt võtmed kätte keerme ja kuusnurk (kuid mitte alati - mõnel tootel on põiki lainetusega rõngas), nii et nende asendamine taandub vana seadme väljapööramisele ja uue kruvimisele.Mittekontaktsed andurid kinnitatakse tavaliselt ühe või kahe kruviga (poltidega), mis on keermestatud läbi ääriku ava.Kõigil juhtudel tuleb kõik tööd teha akult eemaldatud klemmiga, enne anduri lahtivõtmist on vaja lahti ühendada elektripistik ja enne uue paigaldamist puhastada selle paigalduskoht.
Kontaktivabade andurite rootori vahetamine on keerulisem - selleks on vaja seade (kast, sild) osaliselt lahti võtta ja seejärel vastavalt juhistele teha remonditööd.
Kiiruseanduri õige valiku ja vahetamisega alustavad koheselt tööd spidomeeter ja erinevad autosüsteemid (sh mootor).Tulevikus tagab DSA sõiduki ohutu ja mugava kasutamise.
Postitusaeg: juuli-12-2023