Автомобиль / Тормозная система / Система ABS и ESP / Кольцо датчика ABS

Кольцо датчика ABS

Кольцо датчика ABS, по-английски Sensor Ring, ABS, - вращающийся или жестко связанный с колесом элемент, по которому датчик ABS определяет скорость его вращения. В зависимости от конструкции это может быть металлическое зубчатое импульсное кольцо или многополюсный магнитный энкодер, встроенный в подшипник, ступицу или другой элемент колесного узла.

Технически Sensor Ring, ABS обычно не является электронным датчиком. Без Wheel Speed Sensor оно самостоятельно ничего не измеряет. Кольцо создает периодическое изменение магнитного поля или геометрии мишени, а датчик преобразует это изменение в электрический сигнал для системы ABS и ESP.

Поэтому DTC канала скорости колеса нельзя автоматически трактовать как неисправность самого датчика. Треснувшее металлическое кольцо, поврежденный зуб, коррозия, локальный дефект магнитного энкодера, неправильный подшипник или установка подшипника сенсорной стороной от датчика способны создать практически такие же симптомы.

Главное правило TESMA: при ошибке скорости колеса проверяют весь измерительный канал - датчик, проводку, разъем, Sensor Ring, рабочий зазор, подшипник и ступицу. Замена ABS Sensor без проверки кольца является одной из частых причин повторного появления неисправности.

Для чего нужно Sensor Ring, ABS

Блоку управления необходимо точно отслеживать вращение каждого контролируемого колеса. Для этого нужна мишень с регулярной структурой, проходящая перед чувствительной частью датчика.

Кольцо позволяет системе получать данные для:

расчета скорости колеса;
контроля его замедления;
сравнения колес между собой;
определения чрезмерного скольжения;
ABS;
ESP или ESC;
ASR или TCS;
других функций, использующих скорость колес.

В отдельных современных системах сочетание активного датчика и магнитного энкодера позволяет также надежно определять очень малую скорость и направление вращения.

Где расположено кольцо ABS

В зависимости от автомобиля Sensor Ring может находиться:

на наружном ШРУСе;
на приводном валу;
на ступице;
на отдельном роторе колесного узла;
в ступичном подшипнике;
в уплотнении подшипника;
в неразборной ступице в сборе.

Магнитный энкодер современного подшипника внешне может вообще не напоминать классическое зубчатое кольцо.

Основные типы Sensor Ring

металлическое зубчатое импульсное кольцо;
многополюсный магнитный энкодер.

Принцип работы и методы проверки этих вариантов отличаются.

Зубчатое импульсное кольцо

Классический металлический ротор имеет равномерно расположенные зубья и промежутки. При прохождении зубьев возле пассивного индуктивного ABS Sensor меняется магнитный поток, в результате чего датчик формирует переменное напряжение.

Для стабильного сигнала необходимы:

целые зубья;
равномерная геометрия;
отсутствие трещины;
правильная посадка;
минимальное предусмотренное конструкцией биение;
правильное положение относительно датчика.

Количество зубьев отличается у разных систем. Универсального значения не существует.

Многополюсный магнитный энкодер

В современных системах используется кольцо с чередованием магнитных полюсов. Оно работает с активным Wheel Speed Sensor.

Магнитный Sensor Ring может быть:

частью ступицы;
частью подшипника;
встроен в его уплотнение;
неотделим от ступичного узла.

Отдельные полюса такой дорожки визуально обычно не видны.

Почему магнитный энкодер можно не заметить

При замене подшипника ступицы две его стороны иногда внешне кажутся похожими. Однако в конкретном исполнении магнитный Sensor Ring находится только с одной стороны.

Если сенсорная сторона после запрессовки оказывается обращенной от ABS Sensor, механически узел может работать, но электронный блок не получает правильный сигнал скорости.

Кольцо и ABS Sensor являются одной измерительной парой

Исправный датчик не способен сформировать правильный сигнал при поврежденной мишени. Аналогично исправный Sensor Ring не компенсирует неисправность датчика или его проводки.

Качество сигнала зависит от:

типа датчика;
типа кольца;
скорости вращения;
рабочего зазора;
состояния зубьев или магнитных полюсов;
биения;
состояния подшипника;
правильности установки.

Типичные повреждения зубчатого кольца

трещина;
сломанный зуб;
сильная коррозия;
деформация;
расширение кольца из-за коррозии посадочной поверхности;
смещение;
механическое повреждение при ремонте;
чрезмерное биение.

Почему зубчатое кольцо трескается

На напрессованных кольцах одной из причин бывает коррозия поверхности под кольцом. Продукты коррозии увеличиваются в объеме и создают внутреннее напряжение, способное постепенно растянуть и расколоть тонкий ротор.

После появления трещины расстояние между соседними зубьями в поврежденной зоне меняется. Датчик регистрирует неправильный интервал импульсов, который блок может интерпретировать как кратковременное резкое замедление колеса.

Поврежденный зуб

Один отсутствующий или деформированный зуб способен создавать одну повторяющуюся аномалию за каждый оборот.

Такая строгая периодичность является важной диагностической подсказкой в пользу локального дефекта Sensor Ring.

Коррозия зубчатого кольца

Небольшая поверхностная коррозия сама по себе еще не означает неисправность ABS. Важен фактический результат - сохранена ли геометрия и остается ли сигнал равномерным.

Сильное разрушение может:

уменьшать качество сигнала;
нарушать периодичность импульсов;
создавать провалы скорости;
вызывать ложное вмешательство ABS.

Повреждения магнитного энкодера

Магнитная дорожка может быть повреждена локально и при этом выглядеть почти нормально.

Возможны:

дефект магнитной структуры;
царапина рабочей поверхности;
загрязнение металлическими частицами;
деформация;
неправильная ориентация подшипника;
несоответствующий подшипник или ступица.

Металлические частицы на магнитном кольце

Магнитная дорожка способна притягивать мелкие ферромагнитные загрязнения. Их значительное локальное скопление может влиять на поле возле чувствительной части датчика.

При очистке энкодер не царапают острым инструментом и не обрабатывают грубым абразивом.

Неправильно установленный подшипник

После ремонта ступицы колеса особенно важно проверить ориентацию подшипника с интегрированным магнитным Sensor Ring.

При ошибке возможны:

постоянный индикатор ABS;
DTC конкретного колеса;
нулевая скорость в live data;
одновременное отключение ESP и ASR;
немедленный возврат ошибки после удаления.

Неподходящая ступица или подшипник

Деталь может совпасть по механическим размерам, но отличаться исполнением ABS.

Поэтому недостаточно проверить только:

диаметры;
ширину;
крепление;
посадочные размеры.

Необходимо подтвердить совместимость Sensor Ring с конкретной электронной системой.

Рабочий зазор

Расстояние между ABS Sensor и его мишенью влияет на сигнал, но единого допустимого зазора для всех автомобилей нет.

На него способны влиять:

коррозия посадки датчика;
неправильная установка;
люфт подшипника;
биение кольца;
деформация крепления;
неподходящая запасная часть.

Люфт ступичного подшипника

Износ подшипника ступицы может изменять взаимное положение кольца и датчика при боковой нагрузке.

Поэтому сигнал иногда выглядит нормальным на вывешенном колесе и становится нестабильным в движении.

Признаки неисправности Sensor Ring

горит индикатор ABS;
одновременно горят ABS и ESP;
записан DTC скорости одного колеса;
ABS ложно срабатывает на малой скорости;
педаль пульсирует без реального скольжения;
одно колесо имеет нестабильную скорость в live data;
показание периодически падает до нуля;
дефект повторяется один раз за оборот;
ошибка возникла после замены ступицы или подшипника.

Эти симптомы также могут быть вызваны ABS Sensor, проводкой или неправильным зазором.

Почему ABS срабатывает перед остановкой

Если сигнал одного колеса при очень малой скорости внезапно исчезает, блок может решить, что колесо заблокировалось.

Водитель может почувствовать:

пульсацию педали;
шум гидромодуля;
работу насоса;
кратковременное изменение тормозного усилия.

Сравнение live data на малой скорости помогает определить проблемный канал.

DTC скорости колеса

В памяти могут появляться ошибки, относящиеся к:

отсутствию сигнала;
неправдоподобному сигналу;
периодическим сбоям;
электрической цепи;
несоответствию скорости одного колеса другим.

DTC указывает на обнаруженное отклонение, но не определяет автоматически, неисправен ли датчик, Sensor Ring, проводка или ступичный узел.

Как проверяют кольцо ABS

Считывают DTC ABS/ESP.
Определяют проблемное колесо.
Сравнивают live data всех колес.
Проверяют ABS Sensor и проводку.
Определяют тип Sensor Ring.
Осматривают доступную рабочую поверхность.
Проверяют подшипник и ступицу.
Проверяют правильность ранее установленных деталей.
При необходимости исследуют сигнал осциллографом.
Для магнитного энкодера проверяют магнитную дорожку подходящим методом.

Полная последовательность приведена на странице «Диагностика системы ABS».

Визуальная проверка зубчатого кольца

Проверяют:

трещины;
целостность зубьев;
деформацию;
коррозионное разрушение;
смещение;
следы контакта;
изменение зазора при вращении;
следы предыдущего ремонта.

Проверка магнитной дорожки

Обычного осмотра часто недостаточно. В зависимости от конструкции используют:

индикатор магнитных полюсов;
live data;
осциллограф;
сравнение с исправным колесом;
контроль ориентации подшипника.

Универсального количества магнитных полюсов нет.

Что показывает осциллограф

При повреждении мишени можно увидеть:

повторяющийся пропуск;
измененный интервал один раз за оборот;
локальное падение амплитуды;
аномальную часть сигнала активного датчика;
дефект, синхронизированный с вращением колеса.

Нормальная форма сигнала зависит от типа датчика.

Live data как первый диагностический инструмент

Если при медленном движении три колеса показывают плавную одинаковую скорость, а одно периодически проваливается, диагност получает направление дальнейшего поиска.

Но текущие параметры не показывают автоматически, что причиной является именно кольцо. После локализации канала проверяют всю сенсорную пару.

Как отличить кольцо от неисправности проводки

Локальный дефект Sensor Ring часто:

повторяется через одинаковый интервал;
синхронизирован с оборотом;
проявляется в одном положении ротора.

Повреждение кабеля чаще:

зависит от положения подвески;
реагирует на поворот руля;
возникает нерегулярно;
может полностью разрывать электрическую цепь.

Это полезная диагностическая закономерность, но не абсолютное правило.

Ошибка после замены ступичного подшипника

Если до ремонта система работала исправно, проверяют:

Правильность артикула подшипника.
Наличие требуемого магнитного энкодера.
Ориентацию энкодера относительно ABS Sensor.
Отсутствие повреждения при запрессовке.
Состояние самого датчика.
Монтажный зазор.
Live data колеса.

Ошибка после замены ступицы

При установке ступицы колеса необходимо подтвердить, что новый узел соответствует конкретной системе ABS, а не только совпадает по механическим размерам.

Можно ли очистить зубчатое кольцо

Загрязнения удаляют безопасным способом, но очистка не восстанавливает:

трещину;
сломанный зуб;
глубокую коррозионную потерю материала;
деформацию;
смещение кольца.

Агрессивное шлифование способно изменить геометрию мишени.

Можно ли ремонтировать треснувшее кольцо

Sensor Ring является точным импульсным элементом. Сварка или произвольное восстановление трещины не являются универсальным способом ремонта.

В зависимости от конструкции выполняют:

замену отдельного кольца;
замену ШРУСа или приводного элемента;
замену подшипника;
замену ступицы в сборе.

Когда Sensor Ring не меняется отдельно

Магнитный энкодер часто является частью подшипника или ступицы. Если он поврежден, меняют соответствующий узел.

Замена отдельного зубчатого кольца

Если кольцо предусмотрено как отдельная деталь, проверяют:

внутренний диаметр;
наружный диаметр;
ширину;
количество зубьев;
геометрию зубьев;
посадку;
положение относительно датчика;
биение после установки.

Температура нагрева, способ напрессовки и посадочный натяг зависят от конкретного изделия.

Почему нельзя ударять по кольцу

Удары способны:

деформировать ротор;
увеличить биение;
повредить зуб;
создать трещину;
повредить магнитный энкодер;
изменить рабочий зазор.

Подбор Sensor Ring, ABS

Для правильного подбора используют:

VIN;
OE-номер;
модель и дату выпуска автомобиля;
ось;
сторону при необходимости;
тип ABS Sensor;
тип Sensor Ring;
место его установки;
номер привода, ШРУСа, подшипника или ступицы;
размеры отдельного кольца;
количество зубьев или тип энкодера;
техническую ревизию автомобиля.

Почему одного диаметра недостаточно

Два зубчатых кольца близкого размера могут иметь разное количество импульсных меток. В этом случае блок получит неправильную частоту сигнала.

Магнитные кольца одинакового наружного размера также могут различаться структурой магнитных полюсов.

Почему количество зубьев важно

Скорость рассчитывается по частоте прохождения импульсных меток. Если их количество не соответствует системе, расчет скорости колеса становится неправильным.

Практические случаи

Случай 1 - датчик заменили дважды, ошибка осталась

Причиной оказалось треснувшее кольцо на приводе.

Вывод: DTC канала ABS не является доказательством неисправности датчика.

Случай 2 - ABS срабатывает перед остановкой

Трещина увеличила расстояние между двумя зубьями.

Вывод: локальная геометрическая ошибка может имитировать блокировку колеса.

Случай 3 - после замены подшипника загорелись ABS и ESP

Магнитная сторона подшипника была обращена от датчика.

Вывод: ориентация подшипника влияет на работу системы.

Случай 4 - визуально кольцо целое, но сигнал пропадает

Была повреждена локальная область магнитной дорожки.

Вывод: магнитный энкодер не всегда диагностируется обычным осмотром.

Случай 5 - новая ступица подходит, но ABS не работает

Механическая версия оказалась несовместима с системой ABS автомобиля.

Вывод: размеры не гарантируют электронную совместимость.

Случай 6 - сигнал исчезает только в повороте

Sensor Ring был исправен, а люфт ступичного подшипника изменял зазор под нагрузкой.

Вывод: проверяют весь ступичный узел.

Случай 7 - одна аномалия на каждый оборот

На зубчатом кольце был поврежден один зуб.

Вывод: периодичность помогает локализовать дефект мишени.

Случай 8 - после очистки ошибка осталась

Коррозия уже существенно изменила форму зубьев.

Вывод: очистка не восстанавливает геометрию поврежденного Sensor Ring.

25 типичных ошибок

Менять ABS Sensor без проверки кольца.
Считать DTC готовым диагнозом.
Не анализировать live data.
Игнорировать трещину кольца.
Игнорировать поврежденный зуб.
Считать любую поверхностную коррозию причиной ошибки без проверки сигнала.
Игнорировать сильное изменение геометрии зубьев.
Не проверять биение.
Не проверять ступичный подшипник.
Не проверять зазор.
Использовать универсальный зазор.
Не учитывать магнитный энкодер в подшипнике.
Устанавливать подшипник сенсорной стороной от датчика.
Считать обе стороны подшипника одинаковыми.
Царапать магнитную дорожку.
Шлифовать энкодер грубым абразивом.
Ударять по тонкому зубчатому кольцу.
Ремонтировать трещину без контроля сигнала.
Подбирать только по диаметру.
Не проверять количество зубьев.
Не сверять VIN/OE.
Устанавливать похожую ступицу без проверки ABS.
Не проверять сигнал после ремонта.
Только удалять DTC без контрольной поездки.
Игнорировать повторное ложное срабатывание ABS.

Безопасность

Автомобиль устанавливают на надежные опоры.
Не работают под машиной, удерживаемой только домкратом.
При вращении колеса не допускают попадания инструмента и одежды в движущиеся детали.
Магнитный энкодер не царапают и не шлифуют грубым инструментом.
При запрессовке подшипника контролируют положение сенсорной стороны.
Не нагревают подшипник с магнитным энкодером произвольным способом без процедуры производителя.
После ремонта проверяют live data и DTC.
При одновременной неисправности базовой тормозной системы автомобиль не эксплуатируют до ремонта.

Товарные группы TESMA

Комплектующие ABS - компоненты антиблокировочной системы согласно применяемости.
Датчик ABS - датчики скорости колес, работающие совместно с Sensor Ring.
Подшипник ступицы - подшипники, в конструкцию которых может быть интегрирован магнитный энкодер ABS.
Ступица - ступичные узлы, которые в зависимости от применения могут включать Sensor Ring.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое кольцо датчика ABS?

Это Sensor Ring, ABS - зубчатая или магнитная мишень, по которой ABS Sensor определяет вращение колеса.

Является ли кольцо самим датчиком?

Нет. Sensor Ring является мишенью, а датчик преобразует ее движение в электрический сигнал.

Какие бывают кольца ABS?

Основные варианты - металлические зубчатые кольца и многополюсные магнитные энкодеры.

Где находится Sensor Ring?

На приводе, ступице, подшипнике или другом элементе колесного узла.

Может ли кольцо быть частью подшипника?

Да. Магнитный энкодер часто интегрирован в ступичный подшипник.

Почему после замены подшипника загорелся ABS?

Проверяют применяемость подшипника, наличие энкодера, его ориентацию, датчик и live data.

Можно ли установить подшипник любой стороной?

Не если у конкретной конструкции есть определенная сенсорная сторона.

Почему трескается зубчатое кольцо?

Одной из причин является коррозия посадочной поверхности, способная создать внутреннее напряжение.

Может ли один сломанный зуб вызвать ошибку?

Да. Он способен создавать повторяющийся дефект сигнала.

Может ли кольцо вызвать ложное срабатывание ABS?

Да. Неправильный импульс может быть воспринят блоком как резкое замедление колеса.

Почему ABS срабатывает на малой скорости?

Один сигнал может исчезать раньше остальных из-за кольца, зазора, датчика или ступичного узла.

Всегда ли видно повреждение магнитного энкодера?

Нет. Локальный магнитный дефект может быть практически незаметен визуально.

Как проверить магнитное кольцо?

Используют магнитный индикатор, live data или анализ сигнала датчика подходящим оборудованием.

Можно ли проверить Sensor Ring осциллографом?

Осциллографом измеряют сигнал ABS Sensor. Периодические искажения помогают выявить дефект кольца.

Что означает дефект один раз за оборот?

Он часто указывает на один поврежденный зуб или локальный участок магнитной дорожки.

Может ли люфт подшипника влиять на сигнал?

Да. Люфт способен изменять зазор между датчиком и Sensor Ring.

Можно ли очистить ржавое кольцо?

Загрязнение удалить можно, но очистка не восстанавливает трещины и разрушенную геометрию.

Можно ли заварить треснувшее кольцо?

Это не универсальный правильный ремонт. Точная геометрия импульсной мишени должна сохраняться, поэтому обычно применяют предусмотренную замену детали или узла.

Всегда ли кольцо ABS продается отдельно?

Нет. Оно может быть частью ШРУСа, подшипника или ступицы.

Как правильно подобрать Sensor Ring, ABS?

По VIN/OE с проверкой типа датчика, привода или ступичного узла, размеров, количества зубьев либо типа магнитного энкодера и технической ревизии автомобиля.

Вывод

Кольцо датчика ABS, или Sensor Ring, ABS, является второй частью измерительной пары скорости колеса. Зубчатая или магнитная мишень формирует структуру, которую считывает ABS Sensor.

Трещина, поврежденный зуб, коррозия, дефект магнитной дорожки, неподходящий подшипник или его неправильная ориентация способны вызвать DTC, индикаторы ABS/ESP и ложное вмешательство антиблокировочной системы при полностью исправном датчике.

Правило TESMA: при проблеме сигнала колеса всегда проверяйте ABS Sensor и Sensor Ring как единую измерительную пару. Сравнивайте live data, оценивайте ступичный подшипник и зазор, не подбирайте кольцо только по диаметру и после ремонта ступичного узла обязательно проверяйте правильность энкодера и стабильность сигнала.