Obroty (kół) pod kontrolą
ABS, ESP, TCS i ... jeszcze parę systemów elektronicznych wspierających kierującego w prowadzeniu pojazdu można by tutaj wymienić, ale to nie one stanowią istotę niniejszego artykułu. Aby mogły skutecznie działać, konieczne jest bowiem prawidłowe funkcjonowanie tzw. czujników obrotów zamontowanych przy każdym z kół jezdnych. Warto zatem bliżej zapoznać się z rodzajami czujników stosowanych w samochodach oraz zasadą ich działania, na przykładzie najbardziej popularnego układu, jakim jest ABS.
Z napięciem – aktywny
Czujniki obrotów kół dzielą się pod względem aktywowania ich poprzez przyłożone napięcie zasilania. Jeśli to ostatnie generuje sygnał wyjściowy, wtedy mamy do czynienia z tzw. czujnikami aktywnymi. W przypadku układu ABS, tarczą impulsową może być magnetyczny pierścień wielobiegunowy. Jego obrót powoduje odczyt sygnału przez elementy półprzewodnikowe znajdujące się w czujniku, który jest następnie przesyłany do sterownika. Czujnik jest połączony ze sterownikiem za pomocą dwużyłowego przewodu. Pierwsza żyła służy do zasilania czujnika napięciem, przekazując jednocześnie emitowany przez niego sygnał. Z kolei druga żyła stanowi masę. W niektórych pojazdach zamiast wielobiegunowego pierścienia, stosowana jest metalowa tarcza impulsowa. Wraz z nią montowany jest aktywny czujnik z magnesem. Podczas obrotów tarczy, zmiany pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes są odbierane przez czujnik. Przetwarzanie sygnału i jego emisja następuje już w podobny sposób, jak w przypadku czujnika z wielobiegunowym pierścieniem magnetycznym.
Bez napięcia – pasywny
Natomiast czujniki funkcjonujące bez napięcia przyłożonego z zewnątrz, określane są jako pasywne. Współpracują one z tzw. tarczą impulsową w postaci pierścienia zębatego, która jest połączona z piastą koła. Centralny element całego układu stanowi rdzeń z uzwojeniem. Ruch obrotowy tarczy impulsowej powoduje zmiany pola magnetycznego w rdzeniu i jego uzwojeniu. W konsekwencji indukowane jest napięcie zmienne. Jego częstotliwość pozostaje przy tym w określonym stosunku do liczby obrotów tarczy i w konsekwencji również do danego koła jezdnego. Sygnał z czujnika kierowany jest następnie do sterownika, bez konieczności doprowadzania napięcia z zewnątrz.
Aktywne górą
Które z wymienionych powyżej czujników są lepsze? Bezsprzecznie aktywne i to na wielu płaszczyznach. Jedną z najważniejszych zalet stanowi możliwość przekazywania prawidłowych sygnałów, już od prędkości wynoszącej 0,1 km/h. Czujni ki aktywne są przy tym znacznie mniej wrażliwe na zakłócenia elektromagnetyczne od pasywnych. Ponadto do swojego działania nie wymagają tarczy impulsowej w postaci pierścienia zębatego, mogą być zatem mniejsze i lżejsze. Ważną zaletą, która ma szczególne znaczenie podczas intensywnej jazdy na różnego rodzaju nawierzchniach, jest również odporność czujników aktywnych na wibracje kół. Do tego wszystkiego należy dodać stosunkowo dużą tolerancję na wahania temperatury.
Co się psuje i jak diagnozować?
Czujniki obrotów kół, jak wszystkie elementy wyposażenia pojazdów, ulegają również różnego rodzaju uszkodzeniom. Przyczyną awarii może być np. przerwanie przewodu łączącego czujnik ze sterownikiem, czy mechaniczne uszkodzenie zewnętrzne czujnika. Uszkodzenia mogą pojawić się również w jego wnętrzu – najczęściej jest to zwarcie lub awaria tarczy impulsowej. Nawet jeden niesprawny czujnik obrotu koła spowoduje zapalenie się kontrolki ABS, zaś podczas jazdy będzie skutkował możliwością blokowania się kół przy gwałtownym hamowaniu. Ponadto w pamięci sterownika zostanie zapisany odpowiedni kod błędu. Aby prawidłowo zdiagnozować nieprawidłowe działanie czujnika, należy przede wszystkim odczytać błędy zapisane w sterowniku za pomocą testera diagnostycznego. Następnym krokiem jest sprawdzenie napięcia zasilającego za pomocą tzw. multimetra, a właściwie jego woltomierza oraz oscyloskopu (przy jego pomocy oceniany jest przebieg emitowanego sygnału przez czujnik). Nie zaszkodzi również ocena organoleptyczna, w postaci wzrokowej kontroli okablowania i elementów mechanicznych.