Электронные датчики

Несмотря на небольшие размеры, датчики играют огромную роль в исправной работе всех узлов автомобиля, поэтому выход из строя одного из них, может привести к серьезным последствиям. Говоря о такого рода датчиках, хочется отметить, что это, в первую очередь, помощники, которые вовремя подсказывают нам о возможной проблеме или неисправности. Поэтому Hella так тщательно подходит к вопросу качества своей продукции и на протяжении десятилетий известна своими надежными датчиками для всех систем автомобиля, в результате большинство производителей выбирают Hella, среди которых Volkswagen Audi Group, BMW, Ford, GM, Opel, Renault, Peugeot, Citroen и многие другие.

Помимо всем давно известных датчиков, использующихся в различных системах автомобиля, начиная от управления двигателем (датчики температуры воздуха и жидкостей, уровня, давления, детонации), тормозной системой (датчики положения, частоты вращения колес, наклона, скорости), и, наконец, обыкновенных концевых датчиков сигнализирующих о незакрытых дверях в автомобиле, у Hella есть множество как инновационных так и уже давно установившихся технологий направленных на достижение как безопасности так и экологичности наших автомобилей.

Вот, например, давно применяемый в автомобилях кислородный датчик.

Вследствие ужесточения законов об ограничении вредных автомобильных выхлопов технологии последующей обработки выхлопных газов были значительно улучшены. Для обеспечения оптимальной работы катализатора выхлопных газов требуется оптимальное сгорание топлива. Это достигается за счёт состава рабочей смеси из расчёта 14,7 кг

воздуха на 1 кг топлива (стехиометрическая смесь). Эта оптимальная смесь обозначается греческой буквой λ (лямбда), отсюда и второе название датчика – лямбда-зонд. Показатель лямбда отражает соотношение между теоретической потребностью в воздухе и фактическим его поступлением. Это означает, что остаточное содержание кислорода в выхлопных газах (около 0,3% - 3%) сравнивается с содержанием кислорода (около 20,8%) в окружающем воздухе. Так как кислородный датчик подвержен определённому износу, то его нужно регулярно (примерно после каждых 30 000 км пробега) проверять на надёжность работы, например, в рамках технического осмотра. Кроме того, нужно помнить, что металлосодержащие присадки и топливо, содержащие свинец, сокращают ресурс кислородного датчика. Но при правильной работе, кислородный датчик позволяет добиться снижения токсичности выхлопа и существенной экономии топлива.

На современных автомобилях устанавливается всё большее число электронных узлов и деталей для того, чтобы выполнить нововведенные положения законодательства, например, в отношении ограничения выброса вредных газов и расхода топлива. Всё большее применение они находят для повышения уровня активной и пассивной безопасности, а также для удобства управления и езды. Из них самым важным элементом является сенсорный датчик для определения положения педали акселератора. Благодаря бесконтактному принципу измерения, реализованному с помощью уникальной концепции CIPOS® (Contactless Inductive Position Sensor – бесконтактный индуктивный датчик), сенсор разработанный компанией Hella практически не подвержен износу. В отличие от ее же первых электронных педалей газа, разрабатываемых с 1996 года, где угол отклонения педали определялся на основании данных о сопротивлении, установленного на оси педали потенциометра.

Принцип работы прост как все гениальное: переменное напряжение, приложенное к передающей катушке, вызывает магнитное поле, которое индуцирует напряжения в приёмных катушках. В токопроводящих рамках ротора также индуцируется электрический ток, который влияет на магнитное поле приёмных катушек. В зависимости от положения ротора по отношению к приёмным катушкам в статоре, генерируются амплитуды напряжения. Эти амплитуды обрабатываются в электронном модуле и передаются на управляющий блок в виде постоянного напряжения. В блоке управления сигнал оценивается и выдаётся соответствующий импульс на управление дроссельной заслонкой. Характеристика напряжения сигнала зависит от характера воздействия на педаль акселератора.

Сейчас электронная педаль акселератора устанавливается не только на дорогие машины премиум класса, но и на доступные многим автомобили. Компания Hella зарекомендовала себя надежным партнером, поставляя датчики и педали на конвейеры практически всех производителей автомобилей. В России педали газа производства компании Hella поставляются на Горьковский Автомобильный Завод (ГАЗ) и устанавливаются на автомобили с двигателем ЗМЗ.

В заключение обратим наше внимание на колеса автомобиля. Давление шин – существенный фактор безопасности автомобиля. Большинство повреждений шин объясняется скрытой потерей давления. Зачастую этот дефект замечается водителями автомобилей слишком поздно. Слишком низкое давление в шинах ведёт к повышенному расходу топлива и к опасному поведению автомобиля на дороге. С этим связано также повышение температуры шин и увеличенный износ. По причине слишком низкого давления шина может внезапно лопнуть, что означает огромный риск для всех, кто находится в автомобиле. Поэтому всё большее число производителей автомобилей предлагают системы контроля давления в шинах (RDKS) серийно или в качестве опции. Также в рамках общей торговли автомобильными запасными частями предлагаются различные системы для дооборудования автомобилей.

Системы контроля давления в шинах контролируют давление в шинах и температуру шин. RDKS существует уже несколько лет, а в США эта система является обязательной для всех автомобилей. Другими словами, мы уже стоим на пороге того времени, когда с этой системой будет сталкиваться каждая авторемонтная мастерская. И стоит помнить, что во время замены колёс, вследствие недостаточных знаний о системе можно повредить RDKS.

В настоящее время на рынке существуют две различные системы RDKS – пассивная и активная. В системах пассивного измерения контроль давления происходит с помощью сенсорных датчиков ABS, находящихся в автомобиле. Управляющее устройство ABS распознаёт потерю давления в шине вследствие изменения отрезка пути, проходимого шиной за один оборот. Шина с пониженным давлением делает большее число оборотов, чем шина с нормальным давлением. Всё же эти системы работают не так точно, как системы активного измерения, и для формирования предупреждающего сигнала требуется потеря примерно 30% давления. Преимущество пассивных систем заключается в их дешевизне, так как они используют для своего действия многие, уже имеющиеся в автомобиле компоненты. Необходимо иметь лишь соответствующим образом настроенное программное обеспечение ABS и дополнительный указатель на приборной панели.

Гораздо точнее, но и дороже являются системы активного измерения. В этих системах в каждом колесе устанавливается сенсорный датчик с питанием от батареек. Сенсорный датчик измеряет температуру и давление в шинах, и передаёт радиосигнал на управляющее устройство RDKS, а также на панель управления. Hella предлагает систему активного измерения для установки на любой легковой автомобиль или легкий коммерческий транспорт.

Статья подготовлена по материалам компании Hella.