سنسور سرعت خودرو چیست و چگونه کار می‌کند؟

سنسورها جزء اجزای اصلی پیشرانه خودروهای سواری نیستند؛ اما نقش حیاتی را ایفا می‌کنند. تاکنون به این موضوع فکر کرده‌اید که کیلومتر شمار خودرو شما چگونه کار می‌کند؟ درباره مکانیزم تعویض دنده در خودروهای اتوماتیک چیزی می‌دانید؟ قدرت ترمزگیری خودرو چه ارتباطی با سرعت آن دارد؟ این‌ها سوالات مهمی است که برای پاسخ به آن‌ها باید با یکی از مهم‌ترین حسگرهای خودرو آشنا شوید. نام این تجهیز، سنسور سرعت خودرو است.

در خودروهای امروز معمولا بیش از یک سنسور سرعت ماشین نصب می‌شود و هر کدام وظایف خاصی دارند. در ادامه با ما همراه باشید تا هر آنچه لازم است درباره این تجهیز دیجیتالی بدانید را بررسی کنیم.

سنسور سرعت خودرو چیست؟

سنسور سرعت ماشین یک تجهیز با کارکرهای گوناگون به‌حساب می‌آید. این قطعه الکترونیکی به‌صورت مستقیم با ایسیو (ECU) ماشین در ارتباط است. هرچند در خودروهای سواری امروزی سنسور سرعت هم در گیربکس و هم در چرخ‌ها نصب می‌شود؛ اما به‌نوعی می‌توان گفت هر دوی آن‌ها وظیفه اندازه‌گیری سرعت ماشین را بر عهده دارند. داده‌های خروجی مربوط به اندازه‌گیری سرعت ماشین نیز در اختیار ECU قرار می‌گیرد. کامپیوتر خودرو نیز با آنالیز داده‌های دریافتی، دستورات را لازم برای عملکرد سیستم‌های مختلف را صادر می‌کند. موضوعی که روی عملکرد بهینه ماشین نقش تعیین‌کننده‌ای دارد.

مهم‌ترین وظایف سنسور سرعت خودرو را می‌توان به‌صورت زیر برشمرد:

• تولید و ارسال سیگنال‌های مربوط به سرعت خودرو به ایسیو
• کمک به فرآیند تعویض دنده در خودروهای اتوماتیک
• جلوگیری از لرزش خودرو حین شتاب‌گیری
• ثابت نگه‌داشتن دور موتور به‌خصوص در سرعت‌های بالا
• ارسال داده‌های مورد نیاز برای سرعت سنج خودور
• اندازه‌گیری مسافت طی شده و به‌روزرسانی کیلومترشمار خودرو
• فعال‌سازی سیستم قف خودکار درب‌ها حین حرکت (در خودروهای پیشرفته)
• کمک به سیستم کروز کنترل خودرو
• کمک کردن به عملکرد بهتر سیستم‌های ترمز خودرو در سرعت‌های بالا

انواع سنسور سرعت خودرو کدامند؟

انواع سنسور سرعت خودرو را می‌توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد که عبارت‌اند از:

1. سنسور سرعت گیربکس

در بسیاری از مواقع وقتی صحت از سنسور سرعت ماشین می‌شود، منظور حسگری است که درون گیربکس تعبیه می‌شود. بسیاری از خودروها دارای یک سنسور گیربکس هستند. این حسگر معمولا روی شافت خروجی سنسور قرار می‌گیرد که به دیفرانسیل متصل می‌شود. به‌همین دلیل سرعت دوران شافت خروجی گیربکس را اندازه‌گیری می‌کند و سیگنال‌های آن را در اختیار ایسیو قرار می‌دهد.

در برخی از خودروها، از دو سنسور سرعت استفاده می‌شود. یکی از آن‌ها در مجاورت شافت خروجی و دیگری کنار شافت ورودی جعبه دنده قرار می‌گیرد. به‌این ترتیب با اندازه‌گیری همزمان سرعت دوران شافت‌های ورودی و خروجی گیربکس، اختلاف آن‌ها به‌دست می‌آید. این عدد به ایسیو کمک می‌کند تا دستورات لازم برای تنظیم نسبت دنده‌ها با افزایش یا کاهش سرعت را در خودروهای اتوماتیک سریع‌تر صادر کند. در نتیجه گشتاور تولیدی در خودرو بهینه‌سازی می‌شود. موضوعی که به ارتقای راندمان و مدیریت مصرف سوخت نیز منجر می‌شود.

2. سنسور سرعت چرخ‌ها

سنسور سرعت چرخ قطعه‌ای است که وظیفه اندازه‌گیری سرعت لحظه‌ای هر یک چرخ‌های ماشین را بر عهده دارد. این سنسور را به‌نوعی می‌توان جزئی از سیستم ترمز ضد قفل یا ABS ماشین دانست. حتی خیلی از تعمیرکاران از اصطلاح سنسور ABS برای این تجهیز استفاده می‌کنند. اگر سنسور قبلی در راندمان حرکت خودرو نقش دارد، این تجهیز در جزء سیستم‌های ایمنی ماشین به‌حساب می‌آید. این سنسور در مجاورت روتورهای ترمز نزدیک لاستیک‌های خودرو قرار می‌گیرد.

داده‌های مربوط به اندازه‌گیری سرعت دوران لاستیک‌ها از طریق این سنسور برای ماژول کنترل ABS ارسال می‌شود. همان‌طور که می‌دانید ترمز ABS باعث می‌شود تا هنگام ترمز‌گیری در سرعت‌های بالا لاستیک‌ها نلغزند و اصطلاحا جلوی قفل شدن چرخ‌ها را می‌گیرد. سیستم ترمز ABS برای انجام دقیق این وظیفه نیاز دارد تا سرعت چرخش لحظه‌ای چرخ‌ها را بداند. در این صورت می‌تواند دستور لازم برای اعمال فشار هیدرولیک مورد نیاز برای کاهش سرعت لاستیک‌ها را صادر کند.

معمولا در خودرهای جدید هر چرخ یک روتور دارد. به‌همین دلیل در مجموع چهار سنسور سرعت چرخ در این ماشین‌ها به‌کار می‌رود. در بعضی دیگر از ماشین‌ها، درام عقب وجود دارد. در این ماشین‌ها از سه سنسور سرعت استفاده می‌شود. به‌عبارت دیگر یکی از سنسورهای چرخ‌های عقب حذف می‌گردد. نکته مهم دیگری که باید توجه داشته باشید این است که اگر خودروی شما مجهز به سیستم کنترل کشش TCS است، این بخش نیز برای عملکرد صحیح با سنسور سرعت خودرو در ارتباط خواهد بود.

سنسور سرعت خودرو چگونه کار می‌کند؟

بد نیست که نیم نگاهی هم به نحوه عملکرد سنسور سرعت خودرو بیندازیم. سنسورهای سرعت را بر اساس مکانیزم عملکرد می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد که در اینجا به‌بررسی هر یک از آن‌ها می‌پردازیم:

1. سنسور سرعت فعال (Active)

سنسور فعال نیاز به یک منبع ولتاژ خارجی دارد. این تجهیز سیگنال دیجیتالی تولید می‌کند. بعضی از این حسگرها از یک مدار مجتمع الکتریکی برخوردار هستند. این مدار مجتمع در واقع یک میدان مغناطیسی دارد که با استفاده از آن اختلاف پتانسیل الکتریکی به وجود می‌آید. در مقابل بعضی دیگر از سنسورها از اثر هال برای ایجاد ولتاژ الکتریکی مورد نیاز استفاده می‌کنند.

حتما این سوال را می‌پرسید که سنسور، چگونه سیگنال‌های سرعت را برای ایسیو ارسال می‌کند؟ برای این منظور از تغییر ولتاژ الکتریکی سینگنال دیجیتال تولید شده استفاده می‌شود. به‌عبارت دیگر وقتی سرعت خودرو افزایش پیدا می‌کند، ولتاژ الکتریکی سیگنال تولیدی سنسور نیز بیشتر می‌شود.

2. سنسور سرعت غیرفعال (Passive)

سنسور سرعت غیرفعال یا پسیو نیازی به منبع ولتاژ خارجی ندارد. مکانیزم عملکرد این حسگرها تولید سیگنال بر اثر القای مغناطیسی است. حرکت دورانی شافت خروجی گیربکس منجر به ایجاد شار مغناطیسی در این سنسور می‌شود. هر چه سرعت دوران شافت افزایش پیدا کند، شار مغناطیسی شدیدتری نیز در ساختمان سنسور به وجود می‌آید.

سیگنال‌های خروجی در سنسور پسیو از نوع متناوب (AC) است. افزایش یا کاهش سرعت خودرو از طریق تغییر فرکانس سیگنال‌های تولیدی برای ایسیو مشخص می‌شود. تجربه نشان می‌دهد که سنسورهای فعال در مقایسه با غیرفعال عملکرد بهتری دارند؛ چرا که در سرعت‌های پایین سیگنال‌های دقیق‌تری تولید می‌کنند.

دلایل خرابی سنسور سرعت ماشین چیست؟

احتمال خراب شدن سنسور سرعت خودرو نیز مانند سایر قطعات ماشین وجود دارد. این حسگرها جزء قطعات مصرفی نیستند. به‌همین دلیل نیازی به تعویض زودهنگام آن‌ها وجود ندارد. البته این در صورتی که اتفاقات خاصی مانند تصادف‌های سنگین رخ ندهد. این اتفاق می‌تواند به ساختمان سنسور آسیب جدی بزند و آن را از کار بیندازد.

دلیل دیگر خرابی سنسور سرعت ماشین، فرسودگی قطعات داخلی آن است. این اتفاق به‌مروز زمان رخ می‌دهد. رانندگی برای طولانی مدت در مناطقی با شرایط آب و هوایی نامساعد نیز در فرسودگی قسمت‌های مغناطیسی سنسور تاثیرگذار است. از آن گذشته نباید از خرابی ECU غفلت کنید. سنسور سرعت به‌صورت مستقیم با کامپیوتر خودرو در ارتباط است. هر چند خرابی ایسیو پدیده چندان رایجی نیست؛ اما این اتفاق باعث می‌شود که سایر سنسورهای متصل به آن نیز آسیب ببینند.

مورد دیگری که ممکن است زمینه‌ساز مشکل در عملکرد سنسور سرعت شود، بروز مشکل در سیستم سیم کشی و اتصالات بین آن و ایسیو است. خوشبختانه مشکلات سیم کشی باعث آسیب دیدن سنسور نمی‌شود و به‌همین دلیل نیازی به تعویض آن وجود ندارد. بلکه کافیست سیم کشی را تعویض کنید تا شرایط به حالت اولیه بازگردد.

علائم خرابی سنسور سرعت خودرو کدامند؟

همان‌طور که اشاره کردیم، سنسور سرعت خودرو باید پس از اندازه‌گیری پارامترها، باید داده‌های جمع‌آوری شده را در اختیار ایسیو قرار دهد. پس از آن ECU با تجزیه و تحلیل داده‌های دریافتی، دستور لازم برای عملکرد هر یک از بخش‌های خودرو را صادر می‌کند. خرابی سنسور سرعت ماشین باعث مختل شدن این فرآیند می‌شود. این موضوع عواقبی را به‌همراه دارد که در حین رانندگی مشخص می‌شود. از جمله مهم‌ترین علائم خرابی سنسور سرعت خودرو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تعویض دنده گیربکس اتوماتیک حین افزایش یا کاهش سرعت، دیرتر از زمان انتظار رخ می‌دهد.
• سرعت سنج خودرو از کار می‌افتد یا اعداد اشتباه نشان می‌دهد.
• کیلومترشمار ماشین خراب می‌شود.
• هنگام رانندگی با سرعت بالا، چراغ چک موتور مدام روشن و خاموش می‌شود.
• سیستم کروز کنترل خودرو دچار مشکل می‌شود.
• هنگام شتاب‌گیری، لرزش غیرعادی در ماشین رخ می‌دهد.
• توان ترمزگیری خودرو کاهش پیدا می‌کند.
• هنگام ترمزگیری شدید خودرو خاموش می‌شود.
• راندمان موتور کاهش یافته و به تبع آن مصرف سوخت ماشین بالا می‌رود.

برخی از نشانه‌هایی که برشمردیم، ممکن است مربوط به خرابی سایر قطعات خودرو باشند. تشخیص نهایی در این زمینه بر عهده تعمیرکار متخصص است. پیشنهاد می‌کنیم با توجه به اهمیت سلامت سنسور سرعت چرخ‌ها در کیفیت ترمزگیری، به محض مشاهده نشانه‌های خرابی به تعمیرگاه مراجعه کنید.

کلام پایانی

در این مطلب ضمن معرفی انواع سنسور سرعت خودرو، وظایف و علائم خرابی آن‌ها را نیز بررسی کردیم. همان‌طور که مشاهده کردید، سلامت سنسور سرعت ماشین روی عملکرد دقیق سیستم انتقال قدرت و ترمز خودرو نقش بسزایی دارد. سنسورها جزء قطعات مصرفی خودرو نیستند که بتوان زمان مشخصی برای تعویض آن‌ها در نظر گرفت. به‌همین دلیل باید نسبت به نشانه‌هایی که برای خرابی سنسور سرعت برشمردیم، حساس باشید. به‌این ترتیب می‌توانید در زمان مناسب نسبت به تعویض آن اقدام کنید.