Как осуществляется привод спидометра

Обновлено: 08.01.2025

Спидометр – устройство, измеряющее скорость движения машины. От того, какие показания демонстрирует данный прибор, зависит очень многое:

Современная выпускающая автомобили промышленность использует в основном спидометры, основанные на электронике.

Устройство измерения скорости электронного типа

Изначально устройства для измерения скорости авто основывались на механике, но уже давно автомобильное строение перешло в этом плане на электронику. Сегодняшний спидометр основан на действии эффекта Холла.

В целом автомобильный блок контроля скорости движения включает в себя следующие составные элементы:

Задача датчика – выработка электрических импульсов. За каждый километр расстояния, который преодолевает машина, датчик отправляет на контроллер 6004 импульса. Частота и длительность импульсов зависит от того, с какой скоростью в данный момент движется автомобиль.

Эта информация получается путём анализа данных, которые поступают от вращающегося вала, выходящего из коробки передач. Получаемые данные датчик трансформирует в электроимпульсы: чем больше скорость авто, тем меньше временной интервал между импульсами.

Данные от датчика поступают на электронный управляющий блок, где обрабатываются и трансформируются в конкретное значение, выводящееся на табло.

Параллельно сформированные данные получает блок управления, который на основе этой информации выполняет корректировку работы мотора.

Например, если спидометр показывает, что автомобиль движется со скоростью около 20 км/ч накатом, подача горючего не происходит. Таким образом, спидометр косвенным образом помогает водителю экономить топливо.

Возможные неисправности электронного спидометра

Правильная работа спидометра крайне важна для работы всего автомобиля. Поэтому следует постоянно внимательно следить за его исправностью.

В случае, если спидометр неисправен, проблему следует искать в нескольких узлах. Поломки могут происходить в результате:

Методы диагностики

Если возникло подозрение в том, что работа спидометра осуществляется с ошибками, следует незамедлительно диагностировать проблему. Для определения неполадок в электронном спидометре потребуются:

К сожалению, функция самодиагностики демонстрирует лишь сам факт исправности или ошибочной работы электронного спидометра. Если факт ошибки установлен, определять, какой именно блок спидометра неисправен, нужно будет самостоятельно — диагностика не показывает такие нюансы.

Для того, чтобы самостоятельно попытаться определить, какая именно часть электронного спидометра вышла из строя, нужно взять осциллограф и соединить его со средним контактом скоростного датчика (это контактор, расположенный на месте привода спидометра) и положительным контактом аккумулятора. Выполнив соединение, нужно завести мотор на первой передаче.

Если датчик спидометра исправен, осциллограф должен показать импульс не менее 9 вольт напряжения и частоты от 4 до 6 Гц. В противном случае проблема – в датчике спидометра.

Если датчик работает нормально, нужно продолжить процесс тестирования. При выключенной передачи следует проверить исправность провода, идущего от датчика к модулю контроллера системы электронного управления. Сделать это можно, использовав тестер.

Второй вариант – установить, доходят ли сигналы, которые поступают от датчика, на вход блока электронного управления (это можно сделать, применяя всё тот же осциллограф).

Если сигналы от датчика поступают нормально, значит, данный участок электропроводки исправен.

Идём дальше. Следующий шаг – проверка проводов и клемм, задействованных в соединении между электронным блоком управления и индикатор электронного спидометра. Очень облегчает задачу наличие специального сканера, позволяющего проводить диагностику индикатора устройства.

Вариант диагностики при помощи индикаторной лампочки

Один из прикреплённых к лампе проводов соединяют с кузовом или корпусом аккумуляторной батареи, а свободным проводом выполнить серию частых касаний к среднему контакту скоростного датчика. Если между разъёмом и спидометром неисправностей нет, спидометр будет реагировать. В этом случае очевидно, что замены требует сам датчик спидометра.

Наиболее частые причины поломок

Статистика неполадок электронного спидометра показывает, что чаще всего проблемы возникают из-за того, что в клеммы соединений попадает влага, либо они загрязняются.

Вторая причина – перелом сигнальных проводов или их обрыв. Следовательно, наиболее вероятной будет необходимость заменить провода или почистить, и высушить контакты соединения.

Если же результаты проверки указывают на неправильную работу датчика или индикатора, нужно будет выполнить их замену.

Следует помнить, что ремонт спидометра зачастую может обойтись существенно дороже, чем его полная замена. Также не стоит забывать о том, что демонтаж-монтаж оборудования должен производиться профессионалами, или, по крайней мере, автолюбителем, который умеет разбираться в нюансах этой работы. В противном случае неправильный монтаж приборной панели может вызвать целый ряд проблем даже при условии, если спидометр исправен.

Видео про GPS спидометр из Китая:

Спидометр информирует водителя о скорости движения автомобиля и пройденном пути, и объединяет два измерительных устройства - указатель скорости и счетчик пройденного пути, называемый одометром.
Спидометр является важным контрольно-измерительным прибором, поскольку информирует водителя о безопасном режиме движения, поэтому эксплуатация автомобиля с неисправным спидометром запрещается правилами дорожного движения.

На автомобиль первый прибор для измерения скорости был установлен в 1901 году. Вплоть до 1910 года спидометр считался диковинной вещью и устанавливался в качестве необязательной опции, лишь спустя годы автозаводы стали включать его в обязательную комплектацию автомобилей.
Конструкция спидометра, изобретенная в 1916 году Николой Тесла, дошла до нынешних дней, практически не претерпев изменений.

Гибкие валы для привода рекомендуют устанавливать, если длина трассы не превышает 3,55 метра. При большей длине трассы рекомендуется электропривод.
Привод спидометра осуществляется от ведомого вала коробки передач или раздаточной коробки. Для этого в узле, от которого осуществляется привод, устанавливается редуктор, передаточное число которого выбирают в зависимости от передаточного числа главной передачи и радиуса качения колеса автомобиля.
Редуктор соединяют со спидометром либо механическим путем (гибким валом), либо электрическим (посредством специального датчика). Сигнал с редуктора (или приводимого от редуктора датчика) поступает на спидометр, где преобразуется в соответствующую информацию.

Дополнительную информацию об автомобильных спидометрах и их приводах можно получить здесь.

Спидометры с механическим приводом (от гибкого вала)

Все спидометры с приводом от гибкого вала имеют одинаковый принцип действия и отличаются лишь особенностями исполнения скоростного и счетного узлов и внешним оформлением.

На рис. 1 приведен спидометр с механическим приводом (от гибкого вала), который приводится в действие от входного валика 1 с гнездом квадратного сечения, в которое вставляется квадратный наконечник гибкого вала. На другом конце входного валика закреплены постоянный магнит 5 и термокомпенсационная шайба (магнитопровод) 4. Магнит 5 намагничен так, что его полюсы направлены к краям диска.

Рис. 1. Спидометр с приводом от гибкого вала: 1 - входной валик; 2 - фетровый фитиль; 3 - заглушка; 4 - шайба; 5 - магнит; 6 - катушка; 7 - экран; 8 - ось; 9 - рычажок; 10 - спиральная пружина; 11 - стрелка; 12, 13 - валики

На оси 8, свободно вращающейся в двух подшипниках, с одной стороны закреплена стрелка 11, а с другой – катушка 6. Катушка чаще всего выполняется в виде чаши, которая с некоторым зазором охватывает магнит 5. Катушка изготовляется из немагнитного материала, например из алюминия. Снаружи катушка 6 закрыта экраном 7 из магнитомягкого материала, который концентрирует магнитное поле магнита 5 в зоне катушки.
Со стороны стрелки к оси 8 одним концом прикреплена спиральная пружина 10. Другой конец пружины прикреплен к рычажку 9, поворотом которого можно регулировать натяжение спиральной пружины.

При движении автомобиля от гибкого вала приводится во вращение входной валик 1 и вместе с ним магнит 5. При этом его магнитный поток, пронизывая катушку 6, наводит в ней вихревые токи, которые вызывают образование магнитного поля катушки.
Два магнитных поля (магнита и катушки) взаимодействуют между собой таким образом, что на катушку действует крутящий момент, направление которого противоположно моменту, создаваемому пружиной. В результате катушка вместе с осью и стрелкой повернется на угол, при котором возрастающий момент сил упругости пружины станет равным моменту магнитных сил, действующих на катушку.
Так как крутящий момент катушки пропорционален скорости вращения магнита, а, следовательно, и скорости движения автомобиля, угол поворота катушки и стрелки с увеличением скорости возрастают.

Термокомпенсационная шайба 4, установленная вместе с магнитом 5, нейтрализует влияние изменения температуры окружающей среды на сопротивление катушки. Увеличение сопротивления катушки приводит к уменьшению наводимых в ней токов и вызываемого ими магнитного потока. Шайба 4 при этом обеспечивает увеличение магнитного потока, пронизывающего катушку путем изменения магнитной проницаемости.

Валик 1 большинства спидометров снабжен масленкой, установленной в хвостовой части спидометра. Она состоит из заглушки 3 с отверстием, и расположенным под ней фетровым фитилем 2, который пропитан маслом и смазывает валик.

Привод счетного узла осуществляется от входного валика 1 через валики 12 и 13 посредством трех понижающих червячных передач, соединенных последовательно. Червячные передачи обеспечивают передаточное отношение 624 или 1000.

По конструкции счетные узлы бывают с внешним и внутренним зацеплением счетных барабанчиков. Обычно счетный узел содержит шесть барабанчиков, которые свободно насажены на одной оси.
При внешнем зацеплении (рис. 2) каждый барабанчик 7 с одной стороны имеет 20 зубцов 4, находящихся в постоянном зацеплении с зубцами трибок 8, также свободно вращающихся на своей оси.
Со стороны, противоположной зубчатой, барабанчики, кроме крайнего левого, имеют два зубца 5 с впадиной между ними. Каждая трибка имеет шесть зубцов. Три зубца трибки со стороны двух зубцов 5 барабанчиков укорочены по ширине через один.

Рис. 2. Счетный узел с внешним зацеплением: 1, 3 - длинные зубья трибки; 2 - укороченный по ширине зубец трибки; 4 - зубцы барабанчика; 5 - два зубца барабанчика; 6 - выемка, укорачивающая зубец трибки; 7 - барабанчик; 8 - трибка

Крайний правый барабанчик постоянно приводится во вращение червячной передачей. Когда два зубца 5 подходят к укороченному зубцу трибки, они захватывают его и поворачивают на 1/3 оборота. При этом следующий барабанчик поворачивается на 1/10 оборота.
Повернувшаяся трибка после поворота устанавливается так, что при следующем проходе зубцов 5 они опять захватят укороченный зубец.
Остановиться в другом положении трибка не может, так как этому мешают длинные зубцы, скользящие по цилиндрической части барабанчика.

Таким образом обеспечивается поворот каждого барабанчика на 1/10 при полном повороте предыдущего. При такой конструкции через каждые 100 тыс. оборотов начального (правого) барабанчика, полный оборот которого соответствует 1 км пробега автомобиля, все барабанчики возвращаются в исходное положение, и отсчет показаний начинается с нуля.

На рис. 2 приведено устройство спидометра 16.3802, устанавливаемого на автомобили марки УАЗ. Спидометр 16.3802 механический, с приводом с помощью гибкого вала от раздаточной коробки. Состоит из стрелочного указателя скорости движения автомобиля и суммарного счетчика пройденного пути. Оснащен индикатором включения дальнего света фар.

Рис. 2. Спидометр автомобиля УАЗ: 1 - приводной валик; 2 - фильц с запасом смазки; 3 - отверстие для смазки; 4 - постоянный магнит; 5 - катушка; 6 - возвратная пружина стрелки; 7 - регулировочная пластина натяжения пружины; 8 - подшипник оси стрелки; 9 - кронштейн барабанчиков; 10 - стрелка; 11 - ось стрелки; 12 - ось барабанчиков; 13 - шестерня счетного барабанчика; 14 - корпус механизма; 15 - промежуточный червячный валик; 16 - горизонтальный червячный валик; 17 - экран; 18 - стойка стрелки; 19 - кронштейн трибки; 20 - трибка; 21 - счетный барабанчик; 22 - запорная пластина

Основные характеристики спидометра 16.3802:

Диапазон показаний скорости, км/ч: 0-120;
Цена деления, км/ч: 5;
Емкость счетчика пройденного пути, км: 99999,9;
Число оборотов приводного вала, соответствующее 1 км пробега: 624;
Посадочный диаметр кожуха (мм): 100;
Присоединительные размеры с гибким валом, мм: М18×1,5 квадрат 2,67;
Масса, кг: 0,54.

Спидометры с электроприводом

Спидометры с электроприводом имеют такие же магнитоиндукционный и счетный узлы, как и спидометры с механическим приводом.
Электропривод спидометра состоит из датчика, который устанавливается на коробке передач, электродвигателя, вращающего приводной валик магнитоиндукционного узла указателя и устройства электронного управления электродвигателем. Электродвигатель и устройство управления смонтированы в одном корпусе с магнитоиндукционным узлом.

Цепи коллектор-эмиттер транзисторов включены в цепи фазных обмоток трехфазного синхронного двигателя. Ротором электродвигателя служит четырехполюсный постоянный магнит. Когда с фазной обмотки датчика на базу соответствующего транзистора поступает положительная полуволна ЭДС, он открывается, и по соответствующей фазной обмотке электродвигателя будет протекать ток.
Так как фазные обмотки датчика сдвинуты на 120˚, то открытие транзисторов будет также сдвинуто во времени. Поэтому магнитное поле статора электродвигателя, создаваемое его обмотками, сдвинутыми также на 120˚, будет вращаться с частотой вращения ротора датчика.
Вращающееся магнитное поле статора, воздействуя на постоянный магнит ротора, приводит его во вращение с той же частотой.
Резисторы R1 – R6 в схеме электронного ключа улучшают условия переключения транзисторов.

Тахометры

Приборы, измеряющие частоту вращения коленчатого вала, делятся на тахометры , фиксирующие число оборотов в минуту в данный момент, и тахоскопы – счетчики, показывающие число оборотов вала за определенный момент времени. Тахоскопы используются при испытаниях двигателей после капитального ремонта, и на автомобилях не устанавливаются.

Тахометры применяются на автомобилях, если есть необходимость в контроле частоты вращения коленчатого вала двигателя. По принципу действия манометры бывают центробежные, электрические, электронные (импульсные), магнитные (индукционные), стобоскопические и др. На автомобилях наиболее широкое применение получили электрические тахометры, обеспечивающие дистанционное измерение частоты вращения коленчатого вала.

На дизелях привод тахометра осуществляется от распределительного вала двигателя с помощью гибкого вала или электропривода. Тахометры магнитоиндукционного типа, устанавливаемые для контроля частоты вращения коленчатого вала дизеля, имеют электропривод. Их конструкция аналогична конструкции спидометра с электроприводом. Отличаются они отсутствием счетного узла.

На карбюраторных двигателях для контроля частоты вращения коленчатого вала обычно устанавливаются электронные тахометры, принцип действия которых основан на измерении частоты импульсов, возникающих в первичной цепи системы зажигания при размыкании первичной цепи.

Схема электронного тахометра (рис. 5) обеспечивает измерения частоты прерывания тока в первичной цепи системы зажигания.

Рис. 5. Схема электронного тахометра

Состоит схема из трех узлов: узла формирования запускающих импульсов, узла формирования измерительных импульсов и стрелочного магнитоэлектрического прибора.
На вход тахометра поступает входной сигнал I из первичной цепи системы зажигания. Узел формирования запускающих импульсов, состоящий из резисторов R1, R2, конденсаторов С1, С2, С3, С4 и стабилитрона VD1, выделяет из имеющего форму затухающей синусоиды сигнала I сигнал II, имеющий форму одиночного импульса, который поступает на базу транзистора VT1 узла формирования измерительных импульсов.

В исходном состоянии транзистор VT2 открыт, так как через резисторы R11, R10 и R5 по нему протекает ток базы, а конденсатор С5 заряжен.
Транзистор VT1 в это время закрыт, так как потенциал его эмиттера, вызванный значительным падением напряжения на резисторе R5, больше потенциала базы.
Когда положительный импульс II поступает на базу транзистора VT1, он открывается. Конденсатор С5 разряжается через открытый транзистор VT1, создавая на базе транзистора VT2 отрицательное смещение, которое его запирает.

Транзистор VT1 поддерживается открытым током базы, протекающим через резисторы R11, R9, R8 и R5. Открытый транзистор VT1 обеспечивает протекание тока по измерительному прибору через резисторы R11, R7, R3 и R5.
Длительность импульса III тока, протекающего по измерительному прибору, определяется временем разряда конденсатора С5.
После разряда конденсатора С5 транзистор VT2 открывается, так как исчезает отрицательное смещение на его базе, а транзистор VT1 закрывается.

Частота импульсов III тока равна частоте размыканий первичной цепи системы зажигания. Эффективное значение импульсов тока I_эф, пропорциональное их частоте, показывает прибор.

Переменным резистором R7 при настройке регулируют амлитуду импульсного тока.
Терморезистор R3 компенсирует температурную погрешность прибора.
Диод VD2 служит для защиты транзистора VT1.
Стабилитрон VD3 обеспечивает стабилизацию напряжения питания прибора.

Для осуществления контроля за скоростью движения и пройденным путем автомобиль оборудуется спидометром (рис. 1). Достоверную информацию об этих параметрах можно получить через частоту вращения колес автомобиля.
Впрочем, зная передаточные числа трансмиссии, можно установить прибор, воспринимающий частоту вращения колес на каком-либо элементе трансмиссии, имеющем неразрывную связь с колесами и располагающимися как можно ближе к кабине или салону автомобиля.

Как правило, таким элементом является вторичный вал коробки передач, а на полноприводных автомобилях – вторичный вал раздаточной коробки. Именно там устанавливается механический или электрический датчик спидометра, который связан с указателем, расположенным на панели приборов.
На переднеприводных легковых автомобилях привод спидометра осуществляется от зубчатого колеса, расположенного на дифференциале.

Механический привод спидометра

Спидометр с механическим приводом представлен на рис. 1, а.
Датчик 1 представляет собой червячную пару зубчатых колес, одно из которых устанавливается на вторичном валу неподвижно, а второе, изготовленное заодно целое с приводным валиком, устанавливается в крышку картера и может выниматься.
Приводной валик связан с гибким валом 2, который передает вращающий момент на указатель. Гибкий вал (тросик спидометра) представляет собой стальной трос с четырехгранными наконечниками, заключенный с небольшим зазором в оболочку из стальной витой проволоки, имеющую защитный пластмассовый слой.

Указатель спидометра состоит из указателя скорости 6 и счетчика 7 суммарного пути. Принцип действия указателя скорости индукционный.
На входном валике указателя установлен постоянный магнит 3, который при вращении индуктирует вихревые токи в металлическом диске 4, находящемся на одной оси со стрелкой. Эти токи создают собственное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита.

В результате создается момент, который стремиться повернуть диск по часовой стрелке, при этом величина этого момента тем больше, чем быстрее вращается входной валик. Спиральная пружина 5 противодействует повороту диска со стрелкой.
Таким образом, суммарный момент отклоняет стрелку указателя на угол, пропорциональный частоте вращения входного валика.

Счетчик 7 суммарного пути имеет привод через червячную пару от входного валика спидометра и состоит из нескольких барабанчиков, установленных на одной оси с нанесенными на них цифрами от 0 до 9.
Барабанчики вращаются специальным устройством, которое при повороте любого из них на один оборот осуществляет поворот соседнего левого барабанчика на 1/10 оборота. Крайний правый барабанчик показывает пробег автомобиля в сотнях метров, следующий барабанчик – в километрах, и так далее.

Электрический привод спидометра

Механический привод спидометра из-за невозможности передавать вращение на расстояние более 3,5 м, а также из-за неравномерности вращения вала и его быстрого изнашивания все чаще уступает место электрическому приводу (рис. 1, б).

В качестве датчика привода используется электрический трехфазный генератор с ротором в виде постоянного магнита. Статор датчика имеет три обмотки, расположенные под углом 120˚ и соединенные звездой.
Импульсы, возникающие в статоре при вращении ротора датчика, передаются по электрическим проводам на электродвигатель, установленный в корпусе указателя спидометра и соединенный с указателем скорости и счетным узлом.
В корпусе спидометра также находится электронный блок управления, собранный на печатной плате, который управляет работой электродвигателя.
Конструкция и работа указателя скорости и счетчика суммарного пути аналогична спидометру с механическим приводом.

При оценивании точности показаний спидометра и счетчика пройденного пути следует учитывать влияние на эти показатели состояния шин колес автомобиля, а также давление в них. Если на автомобиле установлены нештатные шины большего или меньшего диаметра, а также при значительном износе шин, либо при недостаточном давлении в шинах, показания приборов будут иметь существенную погрешность.

Подробнее с устройством и работой автомобильных спидометров и тахометров можно ознакомиться здесь.

Спидометр не случайно находится на самом видном месте приборной панели автомобиля. Ведь это устройство показывает, насколько быстро вы едете, и позволяет контролировать соблюдение допустимого скоростного режима, от чего напрямую зависит безопасность дорожного движения. Не забудем также о штрафах за превышение скорости, которых можно избежать, если периодически поглядывать на спидометр. Кроме того, на загородных трассах с помощью данного прибора можно экономить горючее, если поддерживать оптимальную скорость, при которой расход топлива минимален.

Устройство и работа механического спидометра

Механический измеритель скорости был изобретен более ста лет назад и до сих пор широко применяется в транспортных средствах. Датчиком здесь обычно служит шестерня, имеющая зацепление со специальной шестеренкой на вторичном валу коробки передач. В машинах с передним приводом датчик может располагаться на оси ведущих колес, а в полноприводных — в раздаточной коробке.

В качестве указателя скорости (6) на приборной панели используется стрелочный прибор, работа которого основана на принципе магнитной индукции.
Передача вращения от датчика (1) на указатель скорости (собственно спидометр) производится с помощью гибкого вала (тросика) (2) из нескольких витых стальных нитей с четырехгранным наконечником на обоих концах. Тросик свободно вращается вокруг своей оси в специальной пластиковой защитной оболочке.
Исполнительный механизм состоит из постоянного магнита (3), который насажен на приводной тросик и вращается вместе с ним, и алюминиевого цилиндра или диска (4), на оси которого закреплена стрелка спидометра. Металлический экран защищает конструкцию от воздействия внешних магнитных полей, которые могли бы исказить показания прибора.
Вращение магнита вызывает вихревые токи в немагнитном материале (алюминии). Взаимодействие с магнитным полем вращающегося магнита заставляет вращаться и алюминиевый диск. Однако наличие возвратной пружины (5) приводит к тому, что диск, а вместе с ним и стрелка указателя, лишь поворачиваются на некоторый угол, пропорциональный скорости движения автомобиля.
Одно время некоторые производители пробовали применять в механических спидометрах указатели ленточного и барабанного типа, однако они оказались не слишком удобными, и от них в конце концов отказались.

Несмотря на простоту и надежность механических спидометров с гибким валом в качестве привода, такая конструкция часто дает довольно большую погрешность, а сам тросик является в ней наиболее проблемным элементом. Поэтому чисто механические спидометры постепенно уходят в прошлое, уступая место электромеханическим и электронным устройствам.

В чем отличие электромеханического прибора

В электромеханическом спидометре также используется гибкий приводной вал, но магнитоиндукционный скоростной узел в приборе устроен иначе. Вместо алюминиевого цилиндра здесь установлена катушка индуктивности, в которой под воздействием изменяющегося магнитного поля генерируется электрический ток. Чем выше скорость вращения постоянного магнита, тем больше ток, протекающий через катушку. К выводам катушки подключен стрелочный миллиамперметр, который используется в качестве индикатора скорости. Такое устройство позволяет повысить точность показаний по сравнению с механическим спидометром.

Особенности электронного спидометра

В электронном спидометре отсутствует механическая связь между датчиком скорости и устройством в приборной доске.
В скоростном узле прибора имеется электронная схема, которая обрабатывает электрический импульсный сигнал, получаемый от датчика скорости по проводам, и выдает на свой выход соответствующее напряжение. Это напряжение подается на стрелочный миллиамперметр, который служит индикатором скорости. В более современных приборах стрелочным указателем управляет шаговый двигатель.
В качестве датчика скорости применяются различные устройства, вырабатывающие импульсный электрический сигнал. Таким устройством может быть, например, импульсный индукционный датчик или оптическая пара (светоизлучающий диод + фототранзистор), в которой формирование импульсов происходит за счет прерывания световой связи при вращении насаженного на вал диска с прорезями.

Но, пожалуй, наибольшее распространение получили датчики скорости, принцип действия которых основан на эффекте Холла. Если поместить проводник, по которому протекает постоянный ток, в магнитное поле, то в нем возникает поперечная разность потенциалов. При изменении магнитного поля изменяется и величина разности потенциалов. Если в магнитном поле вращается задающий диск с прорезью или выступом, то получим импульсное изменение поперечной разности потенциалов. Частота импульсов будет пропорциональна скорости вращения задающего диска.

Для отображения скорости вместо стрелочного указателя иногда используют цифровой дисплей. Однако постоянно меняющиеся цифры на спидометре несколько хуже воспринимаются водителем, нежели плавное движение стрелки. Если же ввести задержку, то мгновенная скорость может отображаться не совсем точно, особенно во время разгона или торможения. Поэтому аналоговые стрелочные указатели по-прежнему преобладают в спидометрах.

Откуда берется погрешность показаний

Несмотря на постоянный технологический прогресс в автомобильном производстве многие отмечают, что точность показаний спидометров остается не слишком высокой. И это не плод разыгравшегося воображения отдельных водителей. Небольшая погрешность намеренно закладывается производителями уже при изготовлении приборов. Причем эта погрешность всегда в большую сторону, чтобы исключить ситуации, когда под воздействием различных факторов показания спидометра окажутся ниже реальной скорости движения автомобиля. Это делается для того, чтобы водитель случайно не превысил скорость, ориентируясь по неправильным значениям на приборе. Кроме обеспечения безопасности производители преследуют и собственный интерес — они стремятся исключить судебные иски от недовольных автомобилистов, которые получили штраф или попали в ДТП из-за ложных показаний спидометра.
Погрешность спидометров, как правило, нелинейная. Она близка к нулю на скорости около 60 км/час и постепенно повышается с ростом скорости. На скорости 200 км/час погрешность может доходить до 10 процентов.
На точность показаний влияют и другие факторы, например, связанные с датчиками скорости. Особенно это касается механических спидометров, у которых постепенно изнашиваются шестерни.
Нередко дополнительную погрешность вносят и сами владельцы машин, устанавливая шины, размер которых отличается от номинального. Дело в том, что датчик считает обороты вторичного вала КПП, которые пропорциональны оборотам колес. Но при уменьшенном диаметре шин машина за один оборот колеса проделает меньший путь, чем с шинами номинального размера. А это означает, что спидометр покажет завышенную на 2. 3 процента скорость по сравнению с реальной. К такому же эффекту приведет и езда на недокачанных шинах. Установка шин увеличенного диаметра, наоборот, вызовет занижение показаний спидометра.
Погрешность может оказаться и вовсе недопустимой, если взамен штатного установить спидометр, который не рассчитан на работу в данной конкретной модели автомобиля. Это нужно учитывать, если возникнет необходимость заменить неисправный прибор.

Что такое одометр

Одометр служит для отсчета пройденного расстояния. Не следует путать его со спидометром. На самом деле это два разных прибора, которые часто совмещают в одном корпусе. Объясняется это тем, что оба прибора, как правило, используют один и тот же датчик.
В случае использования гибкого вала в качестве привода передача вращения на входной вал одометра производится через редуктор с большим передаточным числом — от 600 до 1700. Ранее применялась червячная передача, с помощью которой вращались зубчатые колесики с цифрами. В современных аналоговых одометрах вращением колесиков управляют шаговые электромоторчики.

Все чаще можно встретить приборы, в которых пробег автомобиля отображается в цифровом виде на жидкокристаллическом дисплее. При этом информация о пройденном расстоянии дублируется в блоке управления двигателем, а иногда и в электронном ключе автомобиля. Если смотать цифровой одометр программным способом, подлог можно достаточно просто обнаружить посредством компьютерной диагностики.

Если со спидометром возникли неполадки, их ни в коем случае нельзя игнорировать, их нужно устранять незамедлительно. Ведь речь идет о безопасности — вашей и других участников дорожного движения. А если причина кроется в неисправном датчике, то могут возникнуть еще и проблемы с мотором, поскольку блок управления двигателем будет регулировать режим работы агрегата на основе неправильных данных о скорости.

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Практически с первым серийным выходом автомобилей, их стали оснащать необходимыми приборами, среди которых есть спидометр. Автомобильные приборы помогают контролировать необходимые процессы, техническое состояние, уровень и температуру жидкостей.

Что такое автомобильный спидометр?

Спидометр представляет собой измерительный прибор, показывающий реальную скорость транспортного средства. Для автомобилей применяют механический и электронный спидометр, а скорость указывают в милях или километрах в час. Расположен спидометр на приборной панели, как правило, перед водителем, интегрирован с одометром. Также есть варианты, при которых панель приборов смещена в центр торпеды и обращена в сторону водителя.

Для чего нужен спидометр?

Данный девайс помогает в режиме реального времени, водителю узнать о:

интенсивности движения транспортного средства;
скорости движения;
расходе топлива на конкретной скорости.

Кстати, часто на спидометрах отметка максимальной скорости немного выше, указанной в характеристиках автомобиля.

История создания

Самый первый спидометр, устанавливаемый на легковой автомобиль, появился в 1901 году, а тем самым авто был Oldsmobile. Однако в интернете бытует такое мнение, что первый аналог спидометра был придуман русским умельцем Егором Кузнецовым. Впервые, обязательной опцией, спидометр стал в 1910 году. OS Autometer стал первым производителем, выпускающим спидометры для транспортных средств.

В 1916 году, Никола Тесла придумал спидометр с принципиально своей конструкцией, основа которого, используется по сей день.

С 1908 по 1915 год выпускались барабанные и стрелочные спидометры. Позже стали применять цифровые и стрелочные. Кстати, все автопроизводители остановили свой выбор на стрелочных, в силу удобства чтения показаний.

С 50-х по 80-е годы прошлого века использовали ленточные спидометры, чаще всего на американские автомобили, как и барабанные. От этих видов спидометра отказались в силу низкой информативности, которая может привести к опасным ситуациями на дороге.

В 80-х годах японцы постепенно внедряют цифровые спидометры, однако массового применения это не получило в силу некоторых неудобств. Оказалось, что аналоговые показатели лучше читаются. Цифровые спидометры нашли свое применение на спортивных мотоциклах, где это оказалось реально удобно.

Несмотря на то, что вариаций спидометров масса, классифицируются они по двум видам:

какой метод измерения используется;
какой тип индикатора.

Разновидность делится на 3 категории:

механический;
электромеханический;
электронный.

Для понимания скорости переменного движения авто, который показывает спидометр, и как обеспечивается измерение — рассмотрим подробно специфику работы и обработки данных.

Способ измерения

В этой категории, автомобильные спидометры делятся на следующие классификации:

хронометрический.Функционирование основывается на показаниях одометра и часов — расстояние делится на потраченное время. Способ опирается на законы физики;
центробежный.Способ основан на работе центробежной силы, где фиксируемая пружиной манжета плеча регулятора и ходит в стороны за счет центробежной силы. Расстояние смещения равен интенсивности движения;
вибрационный. За счет резонанса колебаний подшипника или рамы создается вибрационная градуированная, равная числу вращения колеса;
индукционный.За основу взята работа магнитного поля. Применяют постоянные магниты на шпинделе, где при вращении колеса создается вихревой ток. В движении участвует диск с пружиной, отвечающий за правильные показания стрелки спидометра;
электромагнитный. Датчик скорости, при движении посылает сигналы, количество которых равно числу движения привода датчика;
электронный. Здесь механическая часть обеспечивается импульсами тока, которые передаются при вращении шпинделя. Информацию получает счетчик, который определяет частоту за фиксированный промежуток времени. Данные конвертируются в километры в час и выводятся на панель приборов.

Интересный факт! Массово внедрять механические спидометры стали в 1923 году, с тех пор их конструкция мало чем изменилась до нашего времени. Первые электронные счетчики скорости появились в 70-х годах, однако массовость приобрели спустя 20 лет.

По типу индикации

По индикации спидометр делится на аналоговый и цифровой. Первый работает за счет передачи момента за счет вращения редуктора, который связан с коробкой передач или редуктором моста.

Электронный спидометр выигрывает точностью показателей, также электронный одометр всегда указывает точный пробег, суточный пробег, а также предупреждает об обязательном ТО на определенном пробеге.

Как устроен механический прибор, принцип работы

Механический счетчик скорости состоит из следующих основных компонентов:

датчик скорости транспортного средства шестеренчатый;
гибкий вал, передающий информацию на щиток приборов;
сам спидометр;
счетчик пройденного пути (узел).

Магнитоиндукционный узел, взятый за основу механического спидометра, включает постоянный магнит, соединенный с приводным валом, а также цилиндрическую алюминиевую катушку. Центр поддерживается подшипником. Для предотвращения ошибок в показаниях, верх катушки накрыт алюминиевым экраном, защищающий от воздействия магнитного поля.

На коробке переключения передач есть пластиковая шестерня, или набор шестерен, которая сообщается с одной из шестерен КПП, и через трос передает первичную информацию.

Работает спидометр так: при вращении катушки создаются вихревые токи, из-за чего она начинает отклоняться на определенный угол, который в свою очередь, зависит от скорости движения авто.

Привод спидометра осуществляется за счет передачи крутящего момента через датчик и гибкий вал на блок шестерен. Минимальная погрешность показаний обеспечивается непосредственной связью с вращением ведущих колес.

Работа электромеханического спидометра

Данный вид счетчиков скорости более популярен, особенно на автомобилях отечественного производства. Суть работы пересекается с механическим, однако отличается реализацией процесса.

В электромеханическом спидометре применяют такие датчики, как:

шестеренчатый с вторичным валом КПД и левым приводом колеса;
импульсный (датчик Холла);
комбинированный;
индукционный.

Модифицированный скоростной узел использует индикацию магнитоэлектрических приборов. Для точности показателей применяли миллиамперметр. Обеспечивается работа такой системы микросхемой, передающей сигналы на электронный блок, передавая показания на стрелку спидометра. Сила тока прямо пропорциональная скорости движения авто, поэтому здесь спидометр показывает максимально достоверную информацию.

Работа электронного прибора

Отличается электронный спидометр от вышеописанных, тем что он связан непосредственно с одометром. Сейчас все автомобили оснащаются данной системой, редко позволяющей простыми способами скорректировать пробег, который “запоминается” некоторыми блоками управления.

Почему он врёт: существующая погрешность

Доказано, что у большинства автомобилей, с высокой вероятностью, спидометр показывает не точную скорость. Допускается разница в 10% при скорости 200 км/ч, при 100 км/ч превышение будет около 7%, а при 60 км/ч погрешности нет.

Что касается внешний причин погрешности, то их несколько:

установка колес и шин большего диаметра;
замена редуктора моста с другой главной парой;
замена коробки передач с другими парами шестерен.

Основные неисправности спидометров

Существует 5 основных видов неисправностей, возникающих в процессе длительной эксплуатации авто:

естественный износ пластиковых шестеренок;
обрыв троса в месте соединения с вращающейся частью;
окисленные контакты;
поврежденная проводка питания;
неисправна электроника (необходима комплексная диагностика, включая датчик скорости).

В большинстве случаев поломок не нужно быть экспертом, главное правильно произвести диагностику неисправности и вооружится минимальным набором инструментов с мультиметром.

Диагностика и устранение неисправностей механического прибора

Для правильной диагностики пользуйтесь следующим алгоритмом действий:

Приподнимаем пассажирскую сторону автомобиля, используя домкрат.
Пользуясь инструкцией по ремонту и эксплуатации вашего авто, правильно производим демонтаж щитка приборов.
Удалить фиксирующую гайку троса спидометра, снять щиток, запустить мотор и включить 4 передачу.
В защитном кожухе трос должен проворачиваться. Если так и получилось — закручивайте наконечник троса, повторно включите 4 передачу на запущенном моторе и оцените показания на индикаторе. О неисправности скажет меняющая положение стрелка.

Если трос не вращается, то его необходимо демонтировать со стороны КПП и убедится, что форма его наконечника квадратная. Попробуйте самостоятельно тить трос- с обоих концов вращения должно быть одинаковым, и если это так — проблема в шестерне.

Ремонт и диагностика электронного спидометра

Здесь ремонт усложняется тем, что в наличии необходимо иметь, как минимум индикатор, как максимум — осциллограф или сканер для считывания показаний работы двигателей с электронным впрыском топлива. Абсолютно все автомобили иностранного производства, после 2000 года, имеют бортовой компьютер, производящий самодиагностику перед запуском авто. Если есть ошибка — ее код можно расшифровать, обратившись в таблице кодов ошибок конкретной марки авто.

Если есть ошибка, связанная с отсутствием работы спидометра, то при помощи осциллографа подключаемся к среднему контакту датчика скорости, а “+” кидаем на АКБ. Далее запускается мотор и включается передача. Частота рабочего датчика варьируется от 4 до 6 Гц, а напряжение не менее 9 вольт.

Особенности эксплуатации

Главным недостатком, которые лишены другие приборы, является погрешность. Как указано выше, правильность показания скорости зависит от внешнего вмешательства в видео установки больших колес и трансмиссионных агрегатов с другими передаточными числами. При критическом износе шестерни показания спидометра “гуляют” еще на 10%.

Электронные датчики могут показывать скорость и пробег без погрешности при условии соблюдения правил эксплуатации и без превышения допустимых размеров колес.

Если спидометр вышел из строя — эксплуатировать автомобиль, при такой неисправности, запрещается согласно правилам дорожного движения.

Отличия: спидометр и одометр

Одометром называется датчик, который читает суммарный и суточный пробег автомобиля. Одометр показывает пробег, спидометр — скорость движения. Раньше одометры были механически, и пробег активно скручивался недобросовестными продавцами автомобилей. Электронные счетчики пробега также научились редактировать, однако в автомобиле существует множество блоков управления, которые фиксируют пробег. Да и блок управления двигателем, в своей памяти, фиксирует все ошибки, возникающие на определенном пробеге.

Вопросы и ответы:

Как называется спидометр в автомобиле? Некоторые автомобилисты одометр называют спидометром. На самом деле спидометр измеряет скорость авто, а одометр – пройденное расстояние.

Что означает второй спидометр в машине? Корректно называть его одометр. Он измеряет общий пробег автомобиля. вторая цифра одометра – суточный счетчик пробега. Первый не сбрасывается, а второй можно сбросить.

Как узнать точную скорость автомобиля? Для этого в машине стоит спидометр. Во многих авто на передаче 1 машина разгоняется до 23-35 км/ч, 2-й – 35-50 км/ч, 3-й – 50-60 км/ч, 4-й – 60-80 км/ч, 5-й – 80-120 км/ч. но это зависит от размера колес и передаточного числа КПП.

Как называется скорость измеряемая спидометром? Спидометр измеряет, с какой скоростью в конкретный момент движется автомобиль. В американских моделях показатель выдает мили в час, в остальных – километры в час.

Читайте также: