Показатели спидометра автомобиля необходимы, чтоб определять и контролировать скорость транспортного средства соответственно ограничениям, действующим на территории той или иной страны. Он входит в список обязательной комплектации автомашин.
[ Раскрыть][ Скрыть]
Для чего нужен спидометр?
Автомобильный спидометр (АС) — прибор, который определяет модуль мгновенной скорости движения транспортного средства.
Ориентируясь на показатели «девайса» водитель может:
- узнать интенсивность движения автомобиля в реальном времени;
- вычислить расход топлива при каждой конкретной скорости.
Скомплектованный со спидометром автомобиля одометр — прибор для измерения пройденного пробега. Иногда эти «девайсы» не разделяют и говорят про спидометр-одометр.
С помощью одометра можно определить, когда необходимо менять:
- автомобильные масла;
- фильтры;
- ремни (генератора и ГРМ).
Назначение
Водитель вынужден обращать внимание на показания спидометра из-за того, что в каждой стране сегодня действуют скоростные ограничения. Тем более, что они могут значительно различаться в зависимости от участка дороги, на котором едет авто. Обозначение ведомой скорости в машине — одно из основных предназначений устройства. Следует также отметить, что в его комплект входит одометр — прибор для измерения пройденного пробега авто, а если это устройство по своему типу является электронным, то оно также покажет километраж одной поездки.
Кроме того, с помощью этого устройства автовладелец сможет определить, когда необходимо менять моторную жидкость или фильтры в автомобиле. Показания спидометра, в частности, одометра, помогут определить расход горючего, если правильно все рассчитать. И неважно, спидометр автомобиля показывает скорость в милях или километрах.
СА механического типа в разобранном виде
Виды спидометров
Есть большое разнообразие АС, всех их классифицируют на виды по:
- методу измерения;
- типу индикатора.
По способу измерения
Классификация спидометров автомобилей по принципу работы:
| Вид АС | Принцип работы |
| Хронометрический | Гибрид одометра и часов – пройденное расстояние разделяется на затраченное время. В результате получается скорость движения транспортного средства. |
| Центробежный | Плечо регулятора, удерживаемое пружиной, вращается вместе со шпинделем и отбрасывается в стороны центробежной силой. При этом расстояние смещения пропорционально скорости. |
| Вибрационный | Прибор данного типа используется для транспортных средств, которые быстро вращаются. Механический резонанс колебаний рамы или подшипников машины приводит к вибрации градуированных язычков с частотой, соответствующей числу оборотов транспортного средства. |
| Индукционный | Состоит из системы постоянных магнитов, вовлечённых во вращательное движение вместе с приводным шпинделем. Он производит вихревые токи в установленном в магнитном поле диске. Происходит привлечение во вращательное движение диска, которое ограничивается специальной пружиной. Скорость указывает стрелка, соединённая с ним. |
| Электромагнитный | Датчик быстроты движения подаёт электросигналы, а сам привод «девайса» перемещается в соответствии с количеством сигналов. |
| Электронный | Датчик вырабатывает импульс тока за каждый оборот шпинделя. Сигналы поступают на счетчик, который подсчитывает их за фиксированный промежуток времени. Далее информацию обрабатывает микропроцессор, где происходит ее конвертирование в показания скорости, которая визуализируется на панели управления автомобиля. |
По типу индикатора
По способу визуализации данных спидометры делятся на:
- аналоговые, или механические;
- цифровые.
Аналоговый
Схема работы универсального аналогового АС:
- стрелка спидометра связана с валом редуктора;
- последний в свою очередь получает привод от вращающихся колёс.
Интенсивность движения вала редуктора пропорциональна быстроте вращения колес. Поэтому именно этот узел наиболее достоверно отображает скорость автомобиля.
В таблице представлены разные аналоговые спидометры:
| Тип | Описание |
| Стрелочный | Скорость указывает стрелка, которая движется на полукруглом циферблате. |
| Ленточный | Интенсивность хода автомобиля показывает лента, проходящая мимо делений на горизонтально размеченной шкале. |
| Барабанный | Деления прибора находятся на барабане – при его вращении цифры появляются в окошке, отображая скорость. |
Из всех типов аналоговых спидометров в современных автомобилях используется только стрелочный.
Цифровой
Особенности цифрового АС:
- имеет наивысшие показатели точности;
- индикатор – дисплей, отображающий скорость в цифровом эквиваленте;
- на экране водитель может посмотреть суточный и суммарный пробег;
- имеет сигнализацию, которая срабатывает при превышении установленного предела скорости движения транспортного средства.
Основным недостатком цифрового автомобильного спидометра является задержка показаний. В результате некорректно отображаются данные при смене скорости.
Наглядно, как работает цифровой автомобильный спидометр с использованием IPHONE 4 можно посмотреть на видео, снятым каналом videoSPBLIFE.
Фотогалерея
На фото представлены разные виды АС:
Цифровой
Стрелочный
Ленточный
Барабанный
Механические
По своему устройству аналоговые спидометры делятся на следующие виды:
- стрелочные. Скорость показывается перемещением стрелки по циферблату в форме полусферы;
- ленточные. Положение окрашенной ленты на горизонтально размеченной шкале показывает фактическую скорость автомобиля. Немного видоизмененный аналог такого измерителя вы могли видеть на ВАЗ 2101 и 2102;
- барабанные. Индикатор был нанесен на барабане, который вращался пропорционально изменению скорости.
Аналоговый спидометр
Механический спидометр стрелочного типа – единственный из аналоговых видов измерителей скорости, которые до сих пор устанавливаются на многие автомобили. Рассмотрим устройство аналогового спидометра, принцип работы которого основывается на явлении магнитной индукции. Составные компоненты:
- червячный узел, устанавливающийся в КПП. Шестерня вращается вместе с вторичным валом КПП, что позволяет рассчитать скорость вращения приводов, соответственно, и колес;
- тросиковый привод, который тянется от червячного узла к приборной панели;
- магнитный элемент;
- металлическая пластина, соединенная со стрелкой;
- пружина;
- шкала.
Сопутствующим элементом спидометра можно считать счетчик пройденного расстояния, который через червячную передачу соединен с тросиком. Устройство и способы смотки одометра мы рассматривали ранее, поэтому заострять внимание на этом не будем.
В полноприводных автомобилях скоростная часть спидометра может находиться в раздаточной коробке.
Принцип работы
Вращение вторичного вала МКПП через главную передачу связано с червяком и шестерней (червячная передача), которая крепится к тросу. Соответственно, вращение вторичного вала провоцирует движение троса, который оборачивается вокруг своей оси внутри кожуха. Трос, тянущийся от КПП к приборной панели, соединен с магнитом, который находится вблизи металлической пластины и соединен со стрелкой. С курса физики все мы знаем о влиянии магнитных полей на ферромагнетики. Вращаясь вокруг своей оси, магнит провоцирует отклонение металлической пластины, как бы утягивая ее за собой. Соответственно, чем выше скорость вращения магнита, тем быстрее будет крутиться металлическая часть, и тем больше будет подыматься стрелка автомобильного спидометра. Именно так работает механический спидометр.
Электронный спидометр
В электронном счетчике отсутствует механическая связь между показаниями на приборной панели и вторичным валом КПП. Способ реализации во многом зависит от устройства датчика скорости, который бывает двух типов:
- оптоэлектронный. В корпусе КПП, как и в случае с механическим спидометром, устанавливается скоростная часть с тросиком. Вот только показания скорости автомобиля рассчитывается на основании импульсов, формирующихся фотопрерывателем. Частота импульсов пропорциональна скорости вращения троса, что позволяет высчитать фактическую скорость автомобиля;
- безтросовый. В корпусе КПП устанавливается магнитно-резистивный элемент (МРЭ). Многополюсный магнит вращается вместе с ведомым валом КПП. Возникающие изменения магнитного поля увеличивают/уменьшают сопротивление МРЭ, которое преобразовывается мостовой схемой в импульсы.
Еще большее распространение получил электронный спидометр, работающий на эффекте Холла. Если к проводнику или полупроводнику прямоугольной формы приложено постоянное напряжение и его пронизывает под прямым углом линии магнитного поля, на противоположных плоскостях проводника возникает напряжение, которое и было названо в честь первооткрывателя Эдвина Холла.
Частота изменения выходного напряжения будет пропорциональна скорости вращения задающего диска. Именно частота импульсов напряжения позволяет ЭБУ высчитывать фактическую скорость автомобиля. Стоит заметить, что ранее главная функция датчика скорости – показывать скорость движения авто, стала теперь по большей мере сервисной. Датчик скорости используется системой питания двигателя в определенных режимах работы. Поэтому при поломке или некорректной работе электронного датчика мотор может глохнуть при смене передач, неустойчиво работать, терять тягу.
Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто
Есть особенности в принципах работы АС на передне- и заднеприводных автомобилях. На авто, приводящихся в движение задними колёсами, спидометр контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость.
На переднеприводных машинах оборудование измеряет интенсивность движения автомобиля с помощью привода левого колеса. Погрешность АС в этом случае большая, поскольку передние шины поворачивают авто и прибавляется эффект от закругления дороги. При поворотах влево «фиксированная скорость» чуть меньше, чем при прямолинейном движении, а вправо – немного больше.
Погрешность спидометра
Всем АС, как и любым другим техническим устройствам свойственна неточность показаний.
Причины неточного измерения:
- заводская калибровка приборов, которую точно на 100% невозможно выполнить;
- высота и диаметр шин – влияют на расстояние, которое пройдёт машина за 1 оборот приводного вала;
- «эффект поворота» на спидометрах переднеприводных автомобилей.
Правило автопроизводителей – погрешность АС конструктивно должна быть в сторону увеличения показаний, против фактической скорости движения.
Привод спидометра – основные неисправности
Первый и главный признак того, что необходим ремонт привода спидометра – его стрелка перестает реагировать на изменение скорости. Причин такого поведения может быть несколько. Вполне возможно, что необходимо просто подтянуть гайку, посредством которой крепится гибкий вал к самому прибору (к его приводу). Вторая причина может заключаться в обрыве этого вала, или же в выходе из строя механизма, который расположен на приборной панели автомобиля.
Также иногда можно услышать характерный стук, это тоже не самым благоприятным образом отражается на работоспособности прибора. Ведь его причинами могут послужить загрязнения посадочного отверстия КПП, где подключается гибкий трос, неправильный монтаж прибора либо же ослабление его крепления. А вот «рычащий» шум свидетельствует о том, что необходимо смазать трос. Когда стрелка прибора зашкаливает, то произошел разрыв противодействующей пружины, и спидометр необходимо полностью заменить.
Если же устройство показывает неверные данные, то, скорей всего, просто неправильно прикреплен трос к валу. Иногда придется еще выполнить и регулировку спидометра.
