Спидометр: контроль скорости в автомобиле

Каждый автомобиль обязательно оснащен простым прибором, который нужен для контроля скорости и обеспечения безопасности – спидометр. Информацию о том, что такое спидометр, как он устроен и функционирует, а также о различных типах спидометров и особенностях их использования, можно найти в данной статье.

Назначение спидометра в транспортном средстве

В настоящее время правила дорожного движения содержат некоторые положения, которые относятся к допустимой скорости. Эта скорость зависит от места движения транспортного средства: в городе, на мостах, на магистралях и на различных дорогах. Однако каждый водитель обязан контролировать скорость своего автомобиля. Для этого на автомобилях устанавливают специальный прибор — спидометр.

Спидометр является основным прибором на любом транспортном средстве. Он позволяет измерять текущую (мгновенную) скорость автомобиля. Кроме того, современные спидометры объединяются с другим прибором, называемым одометром, который отображает пробег автомобиля. Так как спидометр и одометр находятся вместе, мы рассмотрим оба этих прибора.

Интересно подметить, что у первых автомобилей отсутствовали любые средства для измерения скорости, так как этого не требовалось — транспортные средства конца XIX — начала XX века передвигались медленно, только обгоняли конные повозки и не вызывали проблем. Однако со временем скорости автомобилей стали расти, и производители начали предлагать самые простые спидометры в качестве дополнительной возможности. К 1910 году многие автомобили уже были оснащены спидометрами в базовой комплектации, что требовалось также новыми правилами дорожного движения.

Спидометр HYUNDAI HD120,170 OE

Спидометр HYUNDAI HD65,72,78,County OE

Спидометр МАЗ электронный (под датчик тахографа, квадр.крышка) 24V ВЗЭП

Спидометр КАМАЗ,МАЗ электронный 24V (квадр.крышка) ВЗЭП

Спидометр МАЗ электронный (под датчик тахографа, круглая крышка) 24V ВЗЭП

Спидометр КАМАЗ,МАЗ,ПАЗ,ЗИЛ электронный (без ДС и жгута) 12V АВТОПРИБОР

Спидометр УАЗ-315195 Хантер АВТОПРИБОР

Спидометр УАЗ-315195 Хантер АВТОПРИБОР

Спидометр УАЗ (кроме 3160, обновленный аналог 61.3802) MEGAPOWER

Спидометр КАМАЗ, УРАЛ АВТОПРИБОР

В 1923 году на несколько моделей автомобилей Oldsmobile были установлены первые современные механические спидометры. Они были представлены приборами OSA (Otto Schulze Autometer), которые использовали принципы, используемые и в настоящее время в механических спидометрах. Однако только в 1970-х годах появились новые спидометры с электронными датчиками, цифровой индикацией и другими функциями. Но только в 1990-х годах новые приборы стали массово устанавливаться на автомобили.

Во многих странах, включая Россию, запрещено использование автомобилей, которые не имеют спидометра или у которых спидометр не работает. Это указано в пункте 7.4 «Перечня неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств» действующих Правил дорожного движения. Поэтому необходимо уделять особое внимание состоянию и функционированию спидометра, и при его поломке следует незамедлительно решать проблему.

Типы современных спидометров

Существуют три основные категории спидометров:

• Механические спидометры;
• Электромеханические спидометры;
• Электронные спидометры.
• Эти спидометры различаются по способу измерения скорости и представления результатов измерений.
• Механические спидометры. Это классическое и самое простое решение. В таких спидометрах скорость (а также пройденное расстояние) измеряется с помощью механических устройств и индицируется с помощью механической шкалы. Датчиком выступает специальная шестерня, соединенная с вторичным валом КПП, а индикатором является магнитоиндуктивное устройство с указателем-стрелкой и барабанный счетчик (одометр). Ранее использовались барабанные и ленточные спидометры, но они вышли из употребления 30-40 лет назад.

Электромеханические спидометры. В данном типе спидометров измерение скорости осуществляется посредством разнообразных электронных или электромеханических датчиков, которые подключены либо к коробке передач, либо непосредственно к колесу. Индикация скорости в электромеханических спидометрах производится при помощи миллиамперметра или модифицированного механического узла спидометра, а само пройденное расстояние отображается на счетном барабане, который вращается благодаря шаговому электромотору.

Электронные спидометры. Этот тип спидометров является дальнейшим развитием электромеханических спидометров, главное их отличие заключается в замене одометра – в электронном спидометре он полностью цифровой и основан на ЖК-дисплее. Кроме того, некоторые спидометры имеют цифровую индикацию скорости, однако они уступают стрелочным приборам.

Более детально рассмотрим устройство каждого типа спидометров.

Механический спидометр и его работа

Устройство механического спидометра состоит из нескольких основных частей:

• Датчик скорости автомобиля в виде шестеренки (ДСА);
• Гибкий вал, передающий вращение от датчика на спидометр;
• Скоростной узел спидометра, отображающий текущую скорость;
• Счетный узел спидометра, отображающий пройденное расстояние (одометр).

1. отзыв пружины
2. противотип диска.
3. диск из алюминия

Основное устройство спидометра формируется магнитондукционным скоростным модулем, который образован из простого стационарного магнита, закрепленного на приводном валу, и катушки, представляющей собой просто плоский алюминиевый цилиндр. Катушка находится в соединении с осью, на конце которой закреплена стрелка спидометра, ось фиксирована в подшипниках и соединена с цилиндрической пружиной. Сверху катушка закрыта металлическим экраном, который способствует предотвращению появления ложных показаний из-за наличия внешних магнитных полей.

Принцип работы данного устройства основан на явлении магнитной индукции, которая вызывает появление вихревых токов в немагнитном материале. Механизм довольно прост: когда магнит вращается внутри катушки (в алюминиевом цилиндре), возникают вихревые токи, которые взаимодействуют с магнитным полем магнита. В результате катушка начинает вращаться, хоть и отклоняется только на определенный угол, благодаря пружине. Угол отклонения зависит от скорости вращения магнита, то есть чем быстрее магнит вращается, тем сильнее смещается катушка, и тем выше скорость, которую показывает прикрепленная на катушке стрелка.

Передача крутящего момента с магнита на ДСА осуществляется посредством гибкого вала. Сам датчик представлен шестерней, которая соединяется с шестерней, закрепленной на вторичном вале коробки передач. Почему был выбран именно вторичный вал? Потому что его скорость вращения влияет на скорость вращения ведущих колес и, следовательно, на скорость автомобиля.

Однако ДСА обычно устанавливается в коробку передач заднеприводных автомобилей, а на автомобилях с передним приводом датчик устанавливается на приводное переднее левое колесо.

Кроме того, приводной вал также приводит во вращение одометр. Для этой цели используется простой редуктор, который передает крутящий момент от гибкого вала на счетный узел одометра. Обычно редуктор основан на червячных передачах и имеет высокое передаточное число, от 600:1 до 1700:1 и больше.

Механические спидометры надежны и просты в использовании, но они могут быть неточными и иметь некоторые проблемы с гибким валом. В настоящее время все больше популярности приобретают электромеханические и электронные спидометры.

Устройство и принцип работы электромеханического спидометра

Электромеханические спидометры представляют собой различные конструкции и технические решения. Все электромеханические спидометры имеют общие функциональные компоненты, такие как датчик, скоростной узел и счетный узел. Однако существует несколько вариаций этих компонентов, что ведет к разным типам и моделям спидометров. Поэтому наиболее удобно классифицировать электромеханические спидометры по использованным в них датчикам и скоростным узлам.

В электромеханических спидометрах используются три основных типа датчиков:

• Датчики с шестеренками, которые соединяются с вторичным валом КПП или приводом левого переднего колеса;
• Датчики, использующие импульсы и работающие на основе эффекта Холла;
• Датчики, использующие эффект электромагнитной индукции;
• Комбинированные датчики, которые включают в себя шестеренки, соединенные с КПП, и один из электронных датчиков, который используется для измерения скорости автомобиля.
• Скоростные узлы магнитоиндукционного типа с индикацией при помощи магнитоэлектрического датчика (миллиамперметра), усовершенствованные — используются вместе с шестереночным датчиком движения.
• Счетные узлы на основе электронного блока с индикацией при помощи миллиамперметра — работают вместе с электронными датчиками и с комбинированными датчиками.
1. Внутреннее устройство и принцип работы электронного спидометра

Устройство электронного спидометра

Электронный спидометр — это прибор, используемый в автомобилях для измерения скорости передвижения. Он дает водителю точные показания о текущей скорости и обычно представлен на передней панели автомобиля.

Внутри электронного спидометра находятся электрические компоненты, включая сенсоры, микроконтроллеры и дисплей. Сенсоры, установленные на колесах автомобиля, измеряют скорость вращения колес и передают информацию микроконтроллеру. Микроконтроллер обрабатывает полученные данные и передает их на дисплей, который отображает текущую скорость.

Принцип работы электронного спидометра

Электронный спидометр работает на основе принципа индуктивности. Когда колеса автомобиля вращаются, сенсоры, установленные на них, создают электрические импульсы. Эти импульсы передаются на микроконтроллер, который трансформирует их в показания скорости.

Дисплей спидометра отображает число, соответствующее текущей скорости автомобиля. Некоторые электронные спидометры могут быть также оснащены функцией предупреждения о превышении скорости или отображением пробега автомобиля.

В целом, электронный спидометр — это точное и надежное устройство, которое предоставляет водителю важную информацию о его скорости на дороге.

Фактически, электронный спидометр отличается от электромеханического тем, что в нём имеется полностью электронный одометр с цифровой индикацией. В остальном спидометры одинаковы. Сейчас именно электронные спидометры получают самое широкое распространение и устанавливаются как в легковые, так и в грузовые автомобили и другую технику. Привлекательность этого типа спидометров легко объяснить их надежностью и большей защищенностью. Дело в том, что изменить показания одометра, установленного в обычном механическом или электромеханическом спидометре, без особых усилий может каждый водитель, а изменить показания электронного одометра можно только при помощи специального оборудования. Именно поэтому даже в старых автомобилях при установке тахографа или системы контроля транспорта рекомендуется ставить новые электронные спидометры, защищенные от чужого вмешательства. Следует отметить, что наиболее распространены электронные спидометры со стрелочной индикацией, а приборы с цифровой индикацией являются редкостью. Почему так? Всё дело в особенностях нашего восприятия: положение стрелки, даже изменяющееся, легче воспринимается и быстрее, чем цифровая индикация скорости. Мы легко можем оценить скорость автомобиля по стрелке, которая может колебаться, но не сразу осознаем скорость, выраженную в двух или трёх постоянно изменяющихся цифрах. В связи с этим датчики со стрелками вряд ли потеряют свою актуальность.

Особенности эксплуатации спидометров

Спидометры имеют высокую погрешность измерения, которая зависит от различных факторов. Наибольшую погрешность имеют спидометры с механическим приводом (с шестереночным датчиком). Время приводит к увеличению неточности показаний из-за износа шестерни датчика и шестерни привода датчика на валу КПП. Погрешность может быть до 10% и более, а иногда датчик может перестать работать вообще. Электронные спидометры с импульсными или индукционными датчиками более точны. Однако ни один из видов спидометров не застрахован от ошибок, возникающих из-за различных факторов.

Например, при устанавливании колес уменьшенного или увеличенного диаметра, а также при езде на покрышках низкого давления, погрешность может составлять 2,5% и более. Это происходит потому, что датчики скорости отсчитывают количество оборотов валов за определенный период времени. При уменьшении диаметра колес количество оборотов вторичного вала КПП на километр пути будет больше, чем при езде на колесах большего диаметра. Это приведет к повышенной скорости на спидометре и увеличенному пробегу на одометре.

Спидометры на переднеприводных автомобилях также добавляют дополнительную погрешность измерения скорости и расстояния. При повороте влево показания уменьшаются, а при повороте вправо — увеличиваются (это относится к левому переднему колесу). Даже на автомобилях с колесами рекомендуемого диаметра погрешность спидометра может достигать 10%. Наибольшая погрешность возникает на больших скоростях (до 200 км/ч и более), где спидометр может завышать показания на 10-20 км/ч. Однако на низких скоростях (до 60-70 км/ч) показания спидометра точные.

Дополнительно, производители автомобилей рекомендуют выбирать спидометры и датчики, которые они сами производят, чтобы избежать большой погрешности показаний. Некоторые современные электронные спидометры можно настроить с помощью специального прибора. При эксплуатации автомобиля необходимо учитывать эти особенности и в случае неисправности спидометра необходимо срочно провести его ремонт или замену. Это позволит избежать проблем с соблюдением скоростного режима и несоответствия требованиям ПДД.

29 Июня Циркулярная электрическая пила: быстрое и качественное резание древесины Наиболее широкое распространение для распиливания древесины получила простая механизированная инструменты — циркулярная пила. Все о том, что такое дисковая пила, какие типы этого инструмента существуют, как она устроена и работает, и также о правильном выборе и эксплуатации пил, читайте в статье.

22 Июня Автомобильный аккумулятор: сбор, монтаж, использование, безопасность Выбор, замена и уход за автомобильным аккумулятором — несложная, но требующая определенных навыков процедура. Вопросы правильного подбора аккумулятора для автотранспорта, его установки, правильного и безопасного использования, а также его технического обслуживания подробно рассмотрены в данной статье.

15 Июня Аккумуляторные батареи: разновидности, усройство и принцип действия Постоянный источник тока для функционирования электростартеров в современных автомобилях и другой технике — это аккумуляторные батареи. В данной статье можно узнать всё о типах, конструкции и принципах работы аккумуляторных батарей.



8 Июня Маяк проблесковый: свет предупреждает о небезопасности Многие транспортные средства вмонтированы с специальными светодиодными сигнальными устройствами для привлечения внимания и предостережения о небезопасности — проблесковыми маяками. О том, что такое проблесковый маяк, как он устроен и функционирует, а также о нормах его применения, покупке и монтаже — узнайте в данной публикации.

30 Ноября 2022 MEGAPOWER: защищаем ваш автомобиль Фильтры MEGAPOWER для легковых машин являются надежными и доступными расходниками.

25 Августа 2022 Пистолет для накачки шин с манометром: подкачка шин для новичков и профессионалов Одно из самых частых мероприятий по обслуживанию автомобиля — это подкачка шин. Для облегчения этой задачи были разработаны специальные устройства — пистолеты для накачки шин с манометром. Подробно рассказывается о всех аспектах этих пистолетов, о типах, конструкции, характеристиках и областях применения в данной статье.



11 Августа 2022 Нагнетатель смазки (солидолонагнетатель): уникальное устройство для заправки механизмов смазкой нужной консистенции Многие узлы в авто, тракторах, а также в сельском хозяйстве и других отраслях техники требуют регулярной смазки консистентными материалами с высокой вязкостью. Чтобы это дело происходило наиболее эффективно, используются специальные нагнетатели смазки, описания которых представлены в этой статье.