Магнитная карта для проверки магнитной полосы подшипника с abs своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 03.10.2024

Компания NTN-SNR в 1997 году представила первый ступичный подшипник с технологией ASB (Active Sensor Bearing - подшипник с активным датчиком скорости). На выставке EQUIP AUTO в Париже эта разработка завоевала первый приз в номинации «Новые технологии для конвейерного производства.

Изобретение ASB-подшипника позволило заменить пассивный сенсор (зубчатое колесо с индуктивным датчиком) активным сенсором с магнитным энкодером, интегрированным в уплотнение и измеряющим скорость вращения колеса с высокой точностью. Сигнал, создаваемый магнитным полем переменной полярности и регистрируемый датчиком, поступает в микропроцессорный блок бортового компьютера для использования в автоматических системах автомобиля: ABS, ESP, навигационной системе, помощи при трогании с места и др.

Сейчас ступичные подшипники с технологией ASB активно применяются как в коммерческом автотранспорте, так и в легковых автомобилях. Около 90% автомобилей, сходящих с европейских конвейеров, оборудованы подшипниками, произведенными по технологии SNR.

В частности, ступичные двухрядные шарикоподшипники подшипники NTN-SNR R.152.55 устанавливаются на передний мост автомобилей Ford Focus, Fiesta, Fusion. Комплекты подшипников R.170.42 – на передний мост Mazda 2. Подшипники R.170.44 на передний мост отдельных моделей Ford Fiesta и Mazda 2.

Несмотря на такое широкое распространение ступичных подшипников с ASB-технологией, до сих пор при ремонте легковых автомобилей автолюбители и даже профессиональные автомеханики допускают критические ошибки при их установке.

Основная ошибка для ступичных подшипников NTN-SNR с ASB-технологией – игнорирование цветовой маркировки. Сторона с магнитным энкодером обозначается розовым цветом, а с противоположной стороны на подшипник установлено стандартное металлическое уплотнение. Ситуацию усложняет то, что розовой маркировкой снабжены только подшипники, продающиеся в розницу и предназначены для ремонта автомобилей. В то же время такие же подшипники в ОЕМ-версии, поставляемые на конвейеры автопроизводителей, такой цветовой маркировки не имеют (у них полоса черного цвета), что может привести к путанице при их первой замене.

Важно уяснить, что ступичный подшипник NTN-SNR необходимо устанавливать розовым уплотнением в направлении к внутренней стороне автомобиля – так энкодер окажется напротив датчика ABS. При неправильной установке датчик не сможет получать сигнал от энкодера, и системы автомобиля индикаторами будут показывать наличие неисправности.

Еще один важный момент - перед установкой ступичного подшипника нужно убедиться в сохранности полосы энкодера с помощью оригинальной тестовой карты NTN-SNR, проведя ею по всей окружности уплотнения.

Если на розовой полосе видны царапины и повреждения, а также если подшипник падал на твердую поверхность, энкодер мог быть поврежден. Устанавливать такой подшипник с поврежденным энкодером нельзя.

При установке ступичных подшипников NTN-SNR с ASB-технологией особо важно соблюдать правила монтажа: усилие должно прикладываться именно к тому кольцу, которое устанавливается, чтобы усилие не передавалось через тела качения. При этом недопустимо использование кустарных инструментов! Работы должны проводиться с помощью пресса и оправок подходящего диаметра. Специально под такие задачи NTN-SNR выпускает наборы профессиональных инструментов и оправок для правильного монтажа автомобильных и промышленных подшипников.

Текст подготовлен по материалам компании NTN-SNR и публикациям журнала autoExpert.

Активные датчики ABS работают с чувствительными магнитными сенсорными кольцами, которые интегрированы в резиновое уплотнительное кольцо подшипника колеса. Так как функционирование магнитных сенсорных колец нельзя оценить визуально, то тестовая карта ATE - это незаменимое вспомогательное средство для проверки подшипника колеса перед монтажом, для установления направления монтирования подшипника и для поиска ошибок при нарушениях сигнала колеса.

Тестовая карта ATE для магнитных сенсорных колец визуализирует отдельные магнитные сегменты сенсорных колец и делает таким образом возможной их простую, недорогую и надежную проверку. Для этого нужно приложить тестовую карту контрольной рамкой к магнитному сенсорному кольцу. Северные и южные полюса магнитных полей приводят к цветовому изменению проверочной плёнки. Нерегулярности в линии магнитного кольца указывают на испорченное сенсорное кольцо.

Для предотвращения от повреждений тестовая карта ATE оснащена защитным конвертом.

Современный автомобиль сейчас оборудуется разнообразными системами активной безопасности, список которых с каждым годом только возрастает. К ним относится и система предотвращение блокировки колес при торможении – ABS (Anti-lock braking system).

АБС – одна из самых первых систем безопасности, которые начали использовать на автомобиле, и встречается она сейчас практически на всех авто, от бюджетных категорий до премиальных.

Коротко рассмотрим назначение АБС – эта система нужна для того, чтобы во время торможения колеса не блокировались, а продолжали вращаться, хоть и с замедлением.

Благодаря этому не теряется сцепление колеса с дорожным полотном и вероятность ухода автомобиля в юз полностью исключается, машина остается полностью контролируемой водителем.

АБС используется на автотранспорте уже давно и не раз доказала свою эффективность.

Работает эта система просто. Имеется электронный блок, который контролирует скорость замедления каждого колеса. И если какое-то из них останавливается быстрее других, блок снижает силу давления жидкости в тормозном суппорте именно на этом колесе, то есть тормозной механизм начинает в меньшей степени воздействовать.

Для чего нужен датчик ABS?

В первой антиблокировочной системе использовался всего один датчик, который устанавливался в мосту заднеприводных авто.

Но по мере совершенствования ABS, количество их возросло, в современных авто используется уже 4 датчика. Это позволяет системе отслеживать скорость вращения каждого колеса по отдельности.

Виды датчиков

Существует три вида таких элементов, отличающихся по принципу действия. Наиболее распространены пассивные датчики индукционного типа.

Суть их работы сводится к изменению напряжения от воздействия магнитного поля. Основной их недостаток – невозможность определения скорости вращения колеса на очень малых скоростях.

Остальные два вида – активные.

Один из них – магниторезистивный (встречается редко). Принцип его действия основан на магниторезистивном эффекте — свойстве полупроводника менять траекторию перемещения электронов при воздействии магнитного поля.

Второй вид активного датчика при работе использует эффект Холла, при котором электроны на полупроводниковой пластине перемещаются к краям ее при изменении магнитного поля.

Особенности датчиков

Существует несколько значительных отличий между пассивными и активными видами. Пассивными они называются потому, что для их срабатывания не требуется подача напряжения, такой датчик сам вырабатывает электрические импульсы, на который и реагирует электронный блок. Активные же элементы требуют подачи напряжения на них.

Пассивные элементы очень просты в конструкции и являются очень надежными. Поэтому они и распространенные, несмотря на свой недостаток.

В активных типах датчиков к конструкции используются микросхемы, что усложняет элемент и делает его более уязвимым. Но они являются высокоточными, и выполняют свою работу даже на малых скоростях движения.

Поскольку все типы датчиков работаю от воздействия магнитного поля, то одного его в конструкции недостаточно, необходим еще элемент, на который бы он реагировал.

В индукционном (пассивном) типе используется импульсное зубчатое кольцо из ферромагнитного сплава, закрепленное на ступице или валу привода, а также поворотной цапфе. Раньше оно могло крепиться также на конических шестернях главной передачи.

В активных же видах применяется магнитное импульсное кольцо. В случае с магниторезистивным датчиком, то это кольцо поделено на чередующиеся сектора с постоянными магнитами разной полярности.

А вот в датчика Холла используется обычное магнитное кольцо, без каких-либо секторов, интегрированное в ступичный подшипник.

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.

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.

Причины неисправности датчика

Индукционный датчик отличается простотой конструкции и высокой надежностью, то неисправности именно с ним случаются очень редко. Проблема чаще всего кроется в проводке, по которой подаются сигналы на блок управления.

Поскольку датчики с их проводкой располагаются непосредственно возле колес, то со временем возможен обрыв цепи или ее замыкание. Нередко сбои датчика происходят из-за окисления контактов.

За счет того, что ABS после включения зажигания на авто всегда проходит самодиагностику, при которой оценивается состояние все элементов системы, то выявить проблемы с датчиками достаточно просто, при их возникновении на приборной панели будет постоянно гореть сигнальная лампа.

Всего можно выделить 4 вида поведения системы при обнаружении неисправности:

Самодиагностика обнаруживает ошибку, и ABS отключается. Это может быть признаком появления ошибки в блоке управления, или же обрыва проводки, идущей от датчика;
Система проходит диагностику, при которой никаких проблем не обнаруживается, но после это происходит отключение АБС. Такой результат обычно дает возникновение проблем с проводкой, идущей на датчики (окисление, обрыв, замыкание и т. д.);
Самодиагностика обнаруживает ошибку, но система не отключается и продолжает работать. Это указывает обычно на обрыв проводки на одном из датчиков;
ABS не включается. Такое может происходить из-за обрыва проводки, а также от того, что импульсное кольцо повреждено, имеет сколы или надломы. Такой результат может давать и сильно изношенный подшипник ступицы, из-за чего в нем появился значительный люфт.

Поскольку нарушение работоспособности ABS зачастую происходит из-за проводки, то и выявить неисправность элемента достаточно просто и для этого понадобиться всего лишь наличие мультиметра.

Конечно, лучше проводить проверку при помощи осциллографа, поскольку такой прибор дает возможность визуально оценить амплитуду и частоту колебаний напряжения датчика, но имеется он далеко не у всех.

Далее разберемся, как проверить датчик ABS на разных авто, хотя в целом порядок действий одинаков, несмотря на то, что на разных моделях могут использоваться любые типы датчика.

Проверка на Ford Focus 2

Для начала рассмотрим, как производится проверка на автомобиле Ford Focus 2. У этого авто используется датчик, работающий на эффекте Холла и располагается он в ступице колеса в верхней части. Обнаружить его просто – достаточно снять колесо, открутить и отвести в сторону суппорт, а также снять тормозной диск.

Перед началом проверки в обязательном порядке следует проверить давление в шинах. Оно должно быть во всех колесах одинаковое, в противном случае разница давления может сказаться на работоспособности системы.

Чтобы проверить датчик на Фокус 2, для удобства доступа, следует выдомкратить и снять колесо с тестируемой стороны.

Далее разъединяем колодку проводов, идущих от датчика. Визуально оцениваем состояние оплетки и проводов, на них не должно быть потертостей и других видов повреждений.

На первом этапе проверяем сопротивление. Для этого переводим мультиметр в режим омметра и подсоединяем его щупы к выводам в колодке.

На Фокус 2 сопротивление датчика при замере должно быть в районе 1,3-1,4 кОм.

Но есть один нюанс, который важно учитывать. Во время замеров следует мять провод, особенно в местах изгибов.

Дело в том, что в месте обрыва провода медные жилы могут контактировать, поэтому и датчик может показывать нормальное сопротивление. А во время мятья и изгибания нарушается контакт.

При несоответствии показаний, следует провести замер на входе проводов в датчик. Это позволит выявить, кроется ли проблема в самом датчике, или же только в проводах.

Если при проверке сопротивления возле элемента, сохранилось несоответствие по сопротивлению, то датчик необходимо менять.

В некоторых случаях причина проблем кроется в загрязнении полупроводниковой платины элемента Холла. Поэтому следует снять сам датчик и очистить его.

Помимо проводки датчика следует также проверять всю цепь на наличие повреждений. Для этого необходимо отсоединить проводную колодку от блока управления.

Затем выясняем из техдокументации к авто, какие выводы на колодке соответствуют тому или иному датчику, после чего к необходимым разъемам подсоединяем мультиметр и замеряем сопротивление.

Если оно не соответствует требуемым параметрам, следует искать место обрыва на участке от блока управления к колодке подключения датчика.

Такие неисправности, как обрыв или замыкание лечатся путем замены проводов. А вот при неисправности самого элемента, производится его замена.

Особенности диагностики на BMW Е39

Далее рассмотрим нюансы проверки датчика ABS на автомобиле БМВ Е39. На этом автомобиле уже используется индукционный элемент.

Диагностика осуществляется теми же методами, что и на Фокус 2. То есть проверяется сопротивление датчика, его проводки, а также цепи от блока управления.

Поскольку на этом авто используется элемент индукционного типа, то дополнительно можно провести замер выходного напряжения.

Для этого переводим мультиметр в режим вольтметра и подключаем к разъемам проводки датчика.

Далее раскручиваем колесо примерно до 50 об/мин. При этом диагностируемый элемент начнет вырабатывать электроэнергию, напряжение которой должно быть в районе 2 В.

Поэтому, чтобы оценить его состояние, придется с авто снимать барабан, и сразу под ним видно будет кольцо, а также выступающая часть датчика, который проходит через технологическое отверстие в тормозной колодке.

Особенности датчика Opel Vectra

Теперь пройдемся по особенностям автомобиля Opel Vectra. А основная из них кроется в том, что датчик этот выполнен в виде кольца и одет на ступицу. Поэтому проверить его не сложно, снова используя мультиметр, а вот заменить в случае повреждения сложно, поскольку придется снимать ступицу.

В целом же, путем обычного замера сопротивления можно оценить состояние любого датчика АБС, а также его проводки.

Какой бы элемент не использовался на авто, сопротивление его будет варьироваться в диапазоне 1,2-1,8 кОм.

Одним из главных условий при диагностике является не только величина сопротивления, а одинаковое показание сопротивления на всех датчиках.

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 – 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.

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.

Частые проблемы с ABS

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.

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.

Для проверки реле надо:

— 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.

Замена датчика ABS

К передним устройствам можно подойти как снизу, так и из-под капота, а задние датчики доступны только снизу.

Подготовьте следующие предметы: домкрат, молоток, ключ, рожковые ключи 28, 32, торцевые ключи, тестер, очиститель.

Застопорить автомобиль ручным тормозом;
Разомкнуть соединение с аккумулятором;
Открыть доступ к датчику (например, на заднем колесе): снять сиденье, порог и утеплитель, оттянуть отделку, согнуть фиксаторы. Нажать на замок и отсоединить датчик;
Домкратом поднять авто на пару сантиметров, снять покрышку;
Обработать очистителем крепление датчика, осторожно выкрутить винты и снять прибор;
Поставить на его место новую деталь и закрепить;
Подсоединить к проводу, ведущему в салон;
Поставить обратно колесо;
Проверить зазор между датчиком и магнитной гребенкой. Он не должен превышать 1 мм, чтобы избежать попадания грязи;
Проверить тестером наличие напряжения;
Включить в разъем, соединить аккумулятор, снять с домкрата, поставить сиденья. Но перед этим, включите зажигание и проверьте индикацию.

По окончании работ, устройте тестовую поездку. На прямом участке, немного нарастив скорость (до 40 км/ч), и резко затормозить. Вибрация и звук колодок оповестят об удачной замене детали.

Не забывайте проводить плановые проверки и диагностику датчиков ABS на ошибки.

Читайте также: