مستشعرات نظام ABS
فحص وتغيير مستشعر ABS
تجد هنا معلومات مفيدة ونصائح مهمة حول موضوع مستشعرات منع انغلاق المكابح (ABS) ومستشعرات عدد لفات العجلات في السيارات.
تتولى مستشعرات عدد لفات العجلات رصد الحركة الدورانية للعجلات. وتستخدم العديد من أنظمة السلامة وأنظمة المساعدة المعلومات التي توفرها تلك المستشعرات باعتبارها أهم معيار تعتمد عليه للتحكم في وظائف تلك الأنظمة. وستجد في هذه الصفحة العديد من الأمور من بينها الفروق بين المستشعرات الفعالة والكامنة لعدد لفات العجلات والمبدأ الذي تقوم عليه فكرة عملها. وعلاوة على ذلك سيجد احترافيو الورشة الفنية هنا تعليمات تفصيلية خطوة بخطوة بجانب العديد من النصائح العملية لمساعدتهم في تقصي الأخطاء واستبدال مستشعرات عدد لفات العجلات.
إرشاد أمان مهم
المعلومات والنصائح الفنية التالية للتطبيق العمليّ أعدتها شركة HELLA من أجل دعم ورش صيانة السيارات في عملها بطريقةٍ احترافية. ويجب ألا يستخدم المعلوماتُ المُقدَّمة هنا في هذا الموقع سوى فنيين مُدرَّبين على هذا النوع من الأعمال.
فهرس المحتويات
مستشعرات نظام ABS: الأساسيات
أهمية مستشعرات نظام ABS
أصبحت التعقيدات المتزايدة في الحركة المرورية تمثل تحديات كبيرة أمام سائقي السيارات. وتأتي أنظمة مساعدة السائق لتخفف العبء عن السائق وتُحسِّن من السلامة المرورية. ولذلك أصبحت أنظمة مساعدة القيادة الحديثة تعتبر الآن من التجهيزات الأساسية في جميع السيارات الأوروبية الجديدة تقريبا، مما يضع الورش الفنية أمام تحديات جديدة.
فإلكترونيات السيارة تقوم اليوم بدور رئيسي في جميع تجهيزات الراحة والسلامة. كما أن التناغم المثالي بين الأنظمة الإلكترونية المعقدة يضمن عمل السيارة بطريقة سليمة ويزيد بذلك من السلامة المرورية.
ويتم دعم عملية التبادل الذكي للبيانات بين أنظمة السيارة الإلكترونية من خلال المستشعرات. وفيما يتعلق بأمان القيادة فإن مستشعرات عدد اللفات على وجه الخصوص تقوم بدور كبير، ويتجلى ذلك من خلال تنوع أوجه استخدامها في العديد من
أنظمة السيارة.
وتعتمد العديد من أنظمة التحكم في أنظمة مساعدة القيادة مثل أنظمة ABS أو ASR أو ESP أو ACC على تلك المستشعرات من أجل معرفة عدد لفات العجلة.
وعبر وصلات بيانات يتولى جهاز تحكم ABS توفير معلومة عدد لفات العجلة أيضا لأجهزة تحكم الأنظمة الأخرى (أنظمة التحكم في المحرك وناقل الحركة ونظام الملاحة ومجموعة التعليق).
وبفضل هذا الاستخدام متعدد الأوجه فإن مستشعرات عدد اللفات تسهم مساهمة مباشرة في أنظمة التحكم في ديناميكية القيادة وأمان وراحة القيادة وخفض استهلاك الوقود وخفض قيم الانبعاثات. وتُسمى مستشعرات عدد لفات العجلات في كثير من الأحيان أيضا مستشعرات ABS، لأنها استُخدمت لأول مرة في السيارات مع طرح نظام ABS.
ويتم تمييز مستشعرات عدد لفات العجلات إلى مستشعرات فعالة وكامنة بناءً على طريقة عملها. وليس هناك تعريف واضح يميز بين النوعين.
أما في أعمال الورشة الفنية فيسود التعريف التالي:
- إذا كان المستشعر لا يتم "تفعيله" إلا من خلال توصيل جهد كهربائي له، وبعد ذلك يقوم بتوليد إشارة خرج، فيُوصف هذا المستشعر بأنه "فعال".
- وإذا كان المستشعر يعمل دون جهد كهربائي إضافي، فيُوصف هذا المستشعر بأنه "كامن".
مستشعر عدد اللفات الحثي والمستشعرات الفعالة لعدد لفات العجلات: مقارنة
مستشعر عدد اللفات الحثي، والمستشعرات الكامنة
طريقة العمل
تُركب مستشعرات عدد لفات العجلات مباشرة على العجلة النابضة التي يتم توصيلها بصرة العجلة أو عمود الإدارة. أما المسمار القطبي المُحاط بملف فيتم توصيله بمغناطيس دائم يصل تأثيره المغناطيسي حتى العجلة القطبية. وتؤدي كل من الحركة الدورانية للعجلة النابضة والتغيير المرتبط بذلك بين السن وفاصل السن إلى تغيير التدفق المغناطيسي عبر المسمار القطبي والملف. ونتيجة لتغير هذا المجال المغناطيسي يستحث في الملف جهد متردد قابل للقياس (صورة 1).
ويتناسب كل من تردد وسعات هذا الجهد المتردد مع عدد لفات العجلة. لا تحتاج المستشعرات الحثية الكامنة إلى جهد كهربائي منفصل عبر جهاز التحكم. ونظرا لأن جهاز التحكم يقوم بتعريف نطاق الإشارة الخاص بالتعرف على الإشارة، فيجب أن يتحرك ارتفاع السعة في نطاق الجهد الكهربائي. ويتم تحديد المسافة (A) بين المستشعر والعجلة النابضة من خلال الشكل التصميمي للمحور (صورة 2).
المستشعرات الحثية الكامنة
صورة 1
صورة 2
المستشعرات الفعالة لعدد لفات العجلات
طريقة العمل
المستشعر الفعال هو مستشعر اقتراب مزود بوحدة إلكترونية مدمجة يمده جهاز تحكم ABS بجهد كهربائي محدد. وكعجلة نابضة يمكن مثلا استخدام عجلة متعددة الأقطاب يتم استخدامها في الوقت نفسه في حلقة إحكام محمل العجلة. وتتضمن حلقة الإحكام هذه قطع مغناطيس ذات اتجاه قطبي متغير (صورة 3). وعند الحركة الدورانية للعجلة متعددة الأقطاب تتعرف المقاومات المغناطيسية المقاومة المدمجة في الدائرة الإلكترونية للمستشعر على أي تغير في المجال المغناطيسي. وتقوم الوحدة الإلكترونية في المستشعر بتحويل هذه الإشارة الجيبية إلى إشارة رقمية (صورة 4). ويتم بعد ذلك نقل تلك الإشارة إلى جهاز التحكم كإشارة كهربائية باستخدام طريقة تضمين عرض النبضة.
يتم توصيل المستشعر بجهاز التحكم عبر كابل توصيل كهربائي ثنائي القطب. وعبر وصلة الإمداد بالجهد الكهربائي يتم في الوقت نفسه نقل إشارة المستشعر. وتُستخدم الوصلة الأخرى كطرف أرضي للمستشعر. وبالإضافة إلى العناصر المغناطيسية المقاومِة الخاصة بالمستشعر يتم اليوم أيضا تركيب عناصر مستشعر "هول" التي توفر فراغ تهوية أكبر نسبيًا وتتجاوب مع أدنى تغييرات تحدث في المجال المغناطيسي. وإذا تم في السيارة تركيب عجلة نابضة فولاذية بدلا من العجلة متعددة الأقطاب، فيتم بشكل إضافي تركيب مغناطيس على عنصر المستشعر. وعندما تدور العجلة النابضة، يتغير المجال المغناطيسي الثابت في المستشعر. وتتطابق عملية معالجة الإشارة وIC مع المستشعر المغناطيسي المقاوم.
صورة 3
صورة 4
مستشعر ABS معطل: الأعراض
يمكن التعرف على المظاهر التالية في النظام عند تعطل مستشعرات عدد لفات العجلات.
- إضاءة مصباح كنترول نظام ABS
- تخزين أحد أكواد الأخطاء
- انغلاق العجلات عند الكبح
- عدم دقة عمليات التحكم
- تعطل أنظمة أخرى
أسباب تعطل مستشعر ABS: أسباب الأعطال
أسباب الأعطال:
- انقطاعات الأسلاك
- قفلات كهربائية داخلية
- أضرار خارجية
- اتساخات شديدة
- زيادة خلوص محمل العجلة
- أضرار ميكانيكية بعجلة المشفر
فحص مستشعرات ABS: تقصي الأخطاء
عادة ما يسبق الحاجة لفحص مستشعرات عدد لفات العجلات أن يكون هناك خلل ما قد ظهر في أحد أنظمة المكابح ABS/ASR/ESP.
وبعد أن تضيء لمبة التحذير تكون هناك الخيارات التالية لتقصي أسباب الأخطاء والوصول لتشخيص المشكلة:
- قراءة ذاكرة الأخطاء
- فحص جهود الإمداد الكهربائية والإشارات باستخدام جهاز المالتيميتر وجهاز رسم الذبذبات أوسيلسكوب
- معاينة الكابلات والمجموعات التركيبية الميكانيكية بالنظر
جهاز التشخيص
- قراءة ذاكرة الأخطاء
- تقييم البارامترات
- مقارنة وتقييم إشارات مستشعرات عدد لفات العجلات المختلفة
جهاز المالتيميتر
- جهاز الفلطيميتر (فحص الإمداد بالجهد الكهربائي)
مقياس المقاومة الكهربائية (أوميتر)
- فحص المقاومة الداخلية (في حالة المستشعرات الفعالة لا يمكن قياس المقاومة الداخلية)
جهاز رسم الذبذبات أوسيلسكوب
- عرض الإشارة (تقييم منحنى الإشارة)
ملاحظة
عملية تقصي الأخطاء في مستشعرات عدد لفات العجلات يمكن أن تنطوي على صعوبة فيما يتعلق بالتفريق بين المستشعرات الفعالة والكامنة، نظرا لأنه أحيانا قد لا يمكن التمييز بين تلك المستشعرات مباشرة من خلال الشكل. وهنا يجب الاستعانة بالتعليمات الخاصة للشركة المصنعة وبيانات الشركة المصنعة للسيارة التي يجري فحصها. ونظرا للخصائص الفنية المفيدة التي تميز مستشعرات العجلات الفعالة، مثل الدقة والحجم الصغير، فإن الشركات المصنعة للسيارات في أغلب الأحيان تستخدم هذا النوع من المستشعرات نطاق منذ عام 1998.
اشتراطات الوصول لتشخيص موثوق
- توثيق كاف على هيئة بيانات فنية
- توفر جهاز تشخيص مناسب أو جهاز مالتيميتر أو جهاز رسم الذبذبات أوسيلسكوب.
- توفر المعرفة الفنية لدى الفنيين وحصول العاملين على التدريبات اللازمة.
عند تشخيص الأنظمة المعقدة فإنه حتى أفضل التقنيات قد لا تكون كافية وحدها لإصلاح السيارة. فالعمالة جيدة التدريب فقط هي التي تحول دون استبدال مكونات النظام عشوائيا، وتمنع الاضطراب في عمليات الورشة الفنية، وتساعدك على تعزيز العلاقة المفعمة بالثقة مع عملائك.
يجب مراعاة الإرشادات العامة التالية عند الإصلاح:
لا يسمح بأن يقوم بأعمال إصلاح أنظمة المكابح سوى فنيين متخصصين مؤهلين لذلك.
عند إجراء كافة الإصلاحات بنظام المكابح يجب مراعاة إرشادات الصيانة والسلامة الصادرة عن الشركة المصنعة للسيارة وكذلك تعليمات التركيب الخاصة بالمنتج المعني.
- يجب الالتزام بقيم عزم الربط المحددة للجزء الذي يتم تركيبه.
تغيير مستشعر ABS: عملية الإصلاح
تشخيص الأخطاء في أعمال الورشة اليومية
في المثال التالي "مستشعر عدد اللفات الخلفي الأيسر معطل" نوضح كيفية تشخيص أعطال مستشعر فعال لعدد لفات العجلة. عميلك يبلغ عن خلل وظيفي بنظام ABS. ولمبة تحذير ABS تضيء أثناء القيادة.
يتم عرض عملية الإصلاح التالية على سيارة BMW E46 كمثال. الهدف من العروض التوضيحية والصور والشروح هو فقط توضيح محتوى المستندات ولا يمكن استخدامها كأساس لأعمال التركيب والإصلاح.
التحضير للتشخيص:
- لكي يمكن تحديد مواصفات السيارة بشكل سليم، من المهم أن تظل مطبوعات السيارة مرفقة مع مهمة الشغل (وثيقة السيارة).
- افحص جهد البطارية. فضعف الجهد الكهربائي يمكن أن يؤدي إلى تعطل النظام أو لظهور قياسات خاطئة أو حدوث انخفاضات في الجهد.
- افحص المصاهر الخاصة بالنظام. فإلقاء نظرة على صندوق المصاهر يمكن في بعض الأحوال أن يقضي بالفعل على المصدر الأول للخطأ.
شكوى العميل: لمبة تحذير ABS تضيء
تقصي الأخطاء
فحص المكابح الرئيسية
استخدام جهاز التشخيص
- تحرك بالسيارة على منصة فحص المكابح. ويُنصح هنا باستخدام منصة فحص تعمل ببكرات. حيث يمكن بالفعل عند الكبح الخفيف رصد أية عيوب محتملة بآلية الكبح. عند الكبح يؤدي وجود عدم التوازن في قرص المكبح إلى اختلاف سرعات العجلة، مما يترتب عليه تغيير معلومة عدد لفات العجلة المرسلة إلى جهاز التحكم.
- حدد مدى فعالية الكبح.
معاينة بالنظر
- تحرك بالسيارة إلى منصة الرفع.
- افحص العجلات والإطارات للتأكد أن مقاساتها صحيحة.
- افحص ضغط هواء الإطارات وعمق المداس.
- افحص خلوص محمل العجلة ومجموعة تعليق المحاور.
- راجع مستوى زيت المكابح.
- افحص تآكل بطانات المكابح.
- افحص قوابس وكابلات المستشعرات من حيث صحة وضعها وثباتها وما إذا كان بها أية أضرار جسيمة.
استخدام جهاز التشخيص
- وصِّل جهاز التشخيص بقابس OBD ذي 16 قطب. بحسب الشركة المصنعة للسيارة وتوقيت ترخيص السيارة، فقد يكون من الضروري استخدام مقبس تشخيص آخر ومهايئ إضافي.
قراءة ذاكرة الأخطاء
- في هذا المثال تم تخزين كود الخطأ "حساس عدد اللفات الخلفي الأيسر". بالإضافة إلى الكود العددي يتم في بعض أجهزة التشخيص أيضا ذكر تعريف لكود الخطأ. ويسهل ذلك من خطوات التشخيص التالية.
تقييم التفاصيل
- يتم هنا تخزين الإشارات الأولى إلى سبب محتمل للخطأ. وليس معنى وجود كود الخطأ المبين أنه بالضرورة هناك عطل فعلي بالجزء المعني. قبل البدء في استبدال المكونات المفردة المعنية، ينبغي قراءة هذه المعلومات بعناية، للقيام بعد ذلك بتحديد إجراءات العمل الأخرى في مراحل التشخيص.
قراءة البارامترات/مجموعة قيم القياس
- يتم هنا إظهار القيم الفعلية لخطوات التقييم الأخرى. في هذه الحالة يظهر بوضوح منحنى الإشارة الذي يشير لوجود أخطاء بخصوص المستشعر الخلفي الأيمن. وبناء على الاختلافات الظاهرة في منحنى الإشارة يمكن تحديد نطاق العطل.
ملاحظة:
إذا لم يشر منحنى الإشارة إلى أية اختلافات، فينبغي في البداية حذف الخطأ. وبعد ذلك يتم إجراء قيادة تجريبية بينما جهاز التشخيص موصل بالسيارة. يُنصح هنا بتقييم البارامترات في الوقت ذاته؛ لكي يتم تحديد نطاق السبب عند تكرار ظهور الخطأ.
فحص الإمداد بالجهد الكهربائي
- يُنصح هنا بإجراء القياس مباشرة عند قابس المستشعر من أجل فحص الوصلة الكاملة بين جهاز التحكم والمستشعر.
نصيحة عملية:
بسبب تصميم القابس يكون من الصعب للغاية إجراء قياس موثوق مباشرة بملامسات القابس. وقد يكون من المفيد عمل مهايئ من مستشعر قديم من نفس النوع.
فحص موضع تثبيت المستشعر والحلقة النابضة
- قم بفك المستشعر
- افحص المستشعر والحلقة النابضة لمعرفة ما إذا كان هناك أية أضرار.
في مثالنا تم التعرف على عطل بكابل المستشعر: ال وهو وجود قطع في كابل الإمداد – ناتج عن ضرر ميكانيكي – يؤدي إلى فقدان التوصيل بمبيت القابس.
تغيير مستشعر عدد لفات العجلات
- قم بتنظيف موضع تثبيت المستشعر. قم بتنظيف سطح الارتكاز باستخدام فرشاة سلكية أو عند اللزوم بورق سنفرة.
- استبدل مستشعر عدد لفات العجلات. يرجى التأكد من تمديد وتثبيت كابل المستشعر بطريقة صحيحة.
- احرص على مراعاة عزم الربط الصحيح. إذا كانت هناك قيمة عزم ربط حددتها الشركة المصنعة للسيارة، فيجب الالتزام بها.
قراءة ذاكرة الأخطاء
- احذف الخطأ المخزن.
- من خلال أعمال التشخيص المنفذة على السيارة يمكن أن يتعرف جهاز التحكم على أخطاء إضافية. ويجب حذف هذه الأخطاء قبل القيادة التجريبية.
إجراء القيادة التجريبية
- لمراجعة إشارة عدد لفات العجلات بعد استبدال المستشعر، ينبغي بعد ذلك إجراء قيادة تجريبية بينما جهاز التشخيص موصل بالسيارة، مع تقييم البارامترات في الوقت ذاته.
الفحص النهائي
- بعد القيادة التجريبية اقرأ ذاكرة الأخطاء مجددا. نتيجة لترابط الأنظمة في السيارة يتم تخزين عطل نظام ABS أيضا في أجهزة تحكم أخرى. ولذلك يُنصح بإجراء استعلام شامل لمختلف أجهزة التحكم وحذف الأخطاء المخزنة.
ملاحظة
يرجى دائما مراعاة تعليمات الشركة المصنعة للسيارة عند تنفيذ كافة أعمال الفحص والتشخيص. ويمكن هنا بحسب الشركة المصنعة أن تكون هناك طرق فحص إضافية خاصة بالسيارة ومن ثَمَّ يجب أخذ تلك الطرق في الاعتبار. الآن أصبح توفر التناغم المثالي بين العوامل البشرية والتقنية أهم من أي وقت مضى. فني الورشة المؤهل المتمتع بالمعرفة الفنية الحديثة والمتمكن من استخدام معداته التقنية على الوجه الأمثل، هو وحده من سيكون قادرًا على مواجهة تحديات المستقبل.
شجرة تقصي الأخطاء بمستشعرات عدد لفات العجلات: نصائح عملية
ما مدى فائدة هذه المقالة بالنسبة لك؟
غير مفيد على الإطلاق
مفيد جدا