Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Obsah článku:

• Pohledy
• přístroj
• Princip činnosti
• Hlavní poruchy
• Výhody a nevýhody
• Cena dílů

Snímač úhlu volantu je navržen tak, aby určoval polohu volantu v rozsahu 720 stupňů na každou stranu (levou nebo pravou). Nejčastěji výrobce umístí takový senzor na sloupek řízení pod samotný volant. Mnohem méně často je takový mechanismus instalován na hřídeli rozdělovače nebo nad samotným hřídelem sloupu. Uvažujme, k čemu je mechanismus určen, jeho struktura a princip činnosti.

Různé senzory na volantu

Dnes může být jen málo motoristů překvapeno přítomností snímače úhlu volantu, ale jen málokdo pochopí důležitost mechanismu a jeho rozmanitostí. Na tomto čidle závisí ovládání mechanismu řízení a také pomocných bezpečnostních a komfortních systémů. Hlavním úkolem takového mechanismu je odečíst úhel řízení. Také výpočet směru volantu a při jaké rychlosti se volant vozu otáčí.

Senzor je zase připojen k řídicí jednotce elektrického posilovače řízení. Ten v závislosti na přijatých datech prvku opravuje činnost elektrického motoru zesilovače. Jedná se o takový opravitelný prvek, který zaručuje provoz a přesnost celého elektrického posilovače řízení. S úhlovým mechanismem volantu jsou zpravidla spojeny následující bezpečnostní systémy:

• adaptivní tempomat;
• systém stability směnného kurzu;
• adaptivní osvětlení (přepínání dálkových světel a řízení protijedoucích vozidel);
• asistent vybočení z jízdního pruhu;
• aktivní (adaptivní) řízení automobilu;
• aktivní odpružení (mechanismus řízení).

Pokud jde o různé snímače úhlu natočení volantu, odborníci rozlišují tři hlavní typy, které lze dnes najít. Princip fungování a konstrukce těchto prvků se výrazně liší:

1. optický;
2. potenciometrický;
3. magnetorezistivní.

Zvažme každý z typů, abychom pochopili, jaký je hlavní rozdíl a jak se liší princip činnosti.

Jak funguje snímač otáčení volantu?

Nejjednodušší ze tří uvedených možností je považován za potenciometrický senzor, patří do kategorie kontaktních mechanismů. Základem pro tento typ prvku jsou dva potenciometry, které se nejčastěji instalují na sloupek řízení automobilu. Pro správnou funkci tohoto typu mechanismu je jeden z instalovaných potenciometrů posunut o 90 stupňů vůči druhému.

Poslední, třetí typ snímače úhlu volantu je magnetorezistivní. Je to tento typ prvků, které se nejčastěji nacházejí v moderních automobilech a mají minimální procento poruch a nedostatků. Stejně jako předchozí dva typy prvků měří také směr, frekvenci a úhel volantu automobilu. Díky zařízení elektronická řídicí jednotka přesněji určuje data a nastavuje rychlost elektrického posilovače řízení.

Seznam magnetorezistivních prvků zahrnuje pouzdro, magnetorezistory i pohyblivé magnety. Střední část prvku zabírají velké magnetorezistory, známé také jako prvky GMR nebo jejich analogové anizotropní magnetorezistory, označené jako AMR. Vzhledem k přítomnosti ozubeného soukolí v mechanismu se pohyblivé magnety mohou otáčet. Zajímavým faktem je, že každé další ozubené kolo ve snímacím mechanismu má o jeden zub více než předchozí, takže stojí za to jasně udržovat zarovnání instalace během oprav.

Jak funguje snímač otáčení volantu?

První na seznamu je snímač úhlu natočení volantu na základě potenciometru. Výše bylo zařízení takového mechanismu již zváženo, protože z principu činnosti je to jednoduché, se zvětšením úhlu natočení volantu se zvyšuje odpor na potenciometru. Odpor prvku je úměrný úhlu řízení.

Výhodou tohoto typu je jednoduchost designu, ale na druhou stranu je to nespolehlivý design. Nejčastěji je potenciometrický senzor instalován na rozpočtových modelech nebo se dokonce pokouší jej vymýtit z mechanismu řízení. Proto je u moderních automobilů velmi vzácné.

Druhý senzor - optický, jeho princip fungování je mnohem komplikovanější než ten první, ale podle toho je kvalita práce mnohem lepší. Hlavní funkci práce provádí kódovací disk, který je připevněn k hřídeli sloupku řízení automobilu. Disk obsahuje vnější a vnitřní kroužky. Typicky je na vnitřním kroužku několik rovnoměrných otvorů a na vnějším kroužku nerovné otvory.

Díky tomuto uspořádání otvorů umožňuje uspořádání vnitřního kroužku určit, v jakém úhlu je volant otočen. Vnější kroužek umožňuje prvku určit, kterým směrem se kormidlo otáčí. Kvůli odstranění informací jsou mezi kruhy instalovány diody LED a fotorezistory (jinými slovy vysílač a přijímač) jsou instalovány na vnější straně kroužků. Kolik LED a fotorezistorů je na senzoru nainstalováno, záleží na výrobci a modelu.Princip fungování takového senzoru není komplikovaný, když řidič otočí volantem, světlo z LED zasáhne fotorezistory. V tomto okamžiku elektrický obvod generuje napětí, otvory v prstencích přerušují světelný paprsek a napětí se odpovídajícím způsobem mění. Elektronická řídicí jednotka čte data o vzhledu napěťových impulzů, jejich frekvenci a kód (z tohoto důvodu se části nazývají kódový disk). Na základě přijatých dat se vypočítá směr řízení a úhel volantu vozidla. Díky takovému zařízení se optické senzory nacházejí častěji v moderních automobilech.

Poslední typ senzorů, jehož princip činnosti stojí za zvážení, je magnetorezistivní. Na rozdíl od předchozích dvou prvků je tento typ práce obtížnější. Každé otočení volantu přijímá svou vlastní specifickou polohu pohyblivých magnetů prvku. Magnetorezistory zase určují polohu pohyblivých magnetů a přenášejí informace do elektronické řídicí jednotky. Na základě přijatých dat vypočítá ECU úhel řízení, rychlost a směr. Díky takovému zařízení a přesnosti práce jsou magnetorezistivní prvky považovány za nejspolehlivější a nejrozšířenější v moderních automobilech.

Jaké jsou poruchy senzorů řízení

Jak se říká, neexistuje nic dokonalého a selhávají také snímače úhlu volantu. Jelikož se jedná o elektromechanickou jednotku automobilu, je mnohem obtížnější určit poruchu a řidič bez zkušeností jednoduše nebude schopen pochopit, zda pracovní prvek je či není. Nejslabšími místy takových prvků jsou elektroinstalace a kovové prvky, protože jsou neustále mobilní.

Běžným problémem může být kufr vačkového hřídele. V případě poruchy začne hřídel rezavět, předčasné odstranění problému může přivést rez na snímač, což znamená, že rychle selže. Prach a vlhkost jsou stejně škodlivé pro mechanismus úhlu natočení volantu. To platí zejména, když je mechanismus umístěn na hřebenu řízení. Jak ukazuje praxe, ve většině případů jako první selže elektrický obvod nebo samotná elektronika.Tato situace je mnohem horší než u všech ostatních, v nejlepším případě snímač zcela selže, v nejhorším případě bude přenášet falešná data a nesprávně určí úhel, směr a rychlost kormidla.

Bez ohledu na typ prvku úhlu řízení je to přesný a křehký mechanismus. Odborníci říkají: pokud se fyzická nula posune, geometrie je rozbitá nebo je odpojena baterie, nemusí být hodnoty úhlového prvku přesné. Existuje několik způsobů, jak určit poruchu nebo poruchu snímače úhlu natočení volantu. První je indikátor na přístrojové desce, žlutá je známkou provozní chyby, červená je úplné vypnutí mechanismu. Samotný indikátor vypadá jako volant, může blikat nebo trvale svítit.

Několik dalších známek poruchy úhlového mechanismu volantu - těsné otáčení volantu, může se otáčet trhaně, objevovat se poklesy nebo trhat ze strany na stranu. Nejběžnějším znakem poškození snímače je zpožděná odezva otáčení kola na otáčení volantu, což vede k jízdě vozu ze strany na stranu.

Klady a zápory mít úhlový senzor

Přítomnost snímače úhlu natočení volantu v automobilu je vždy výhodou. Zaprvé bude elektrický posilovač řízení instalován paralelně a zadruhé může být na palubu vozu instalováno mnoho systémů aktivní bezpečnosti. Například systém sledování jízdního pruhu, adaptivní tempomat a další. Systém plní zadané úkoly, přesně dodržuje pokyny řidiče a zvyšuje bezpečnost vozidla.

Mezi nevýhody snímače úhlu volantu patří možnost rychlého selhání v nejnevhodnějším okamžiku. V případě poruchy mnozí mluví o nákladné údržbě a ve většině případů bude nutné navštívit speciální servisní středisko. Jinými slovy, pokud prvek úhlu řízení selže, je téměř nemožné jej opravit sami, nebo musíte hledat dárce. Mínus je také to, že jako každá elektronika, v průběhu času může dojít k poruše mechanismu, což znamená, že ostatní aktivní bezpečnostní systémy budou fungovat špatně.

Cena snímače úhlu řízení automobilu

Cena snímače úhlu volantu automobilu do značné míry závisí na značce, modelu a také na typu samotného prvku. Stejný mechanismus se nejeví jako vhodný pro různé vozy. Výrobci automobilů vyrábějí různé spojovací prvky, kontaktní lišty a další triky, aby minimalizovali možnost vlastní opravy nebo výměny.

Ceny jsou za magnetorezistivní senzory. Navzdory skutečnosti, že struktura struktury a princip činnosti jsou stejné, vzhledově se výrazně liší a stejným způsobem se liší v spojovacích prvcích. Názor každého je, zda je přítomnost takového snímače v automobilu pozitivní nebo negativní. Jak ukazují statistiky a praxe, většina výrobců automobilů takový mechanismus zavádí, protože systémy aktivní bezpečnosti jsou postaveny na jeho základě. Řidič tedy snáze řídí a zvyšuje se bezpečnost.