Спідометр. Види і пристрій. Похибка і особливості

Практично з першим серійним виходом автомобілів, їх стали оснащувати необхідними приладами, серед яких є спідометр. Автомобільні прилади допомагають контролювати необхідні процеси, технічний стан, рівень і температуру рідин.

Що таке автомобільний спідометр?

Спідометр являє собою вимірювальний прилад, який показує реальну швидкість транспортного засобу. Для автомобілів застосовують механічний і електронний спідометр, а швидкість вказують в милях або кілометрах на годину. Розташований спідометр на приладовій панелі, як правило, перед водієм, інтегрований з одометром. Також є варіанти, при яких панель приладів зміщена в центр торпеди і звернена в сторону водія.

Для чого потрібен спідометр?

Даний девайс допомагає в режимі реального часу, водієві дізнатися про:

• інтенсивності руху транспортного засобу;
• швидкості руху;
• витраті палива на конкретній швидкості.

До речі, часто на спідометрах відмітка максимальної швидкості трохи вище, зазначеної в характеристиках автомобіля.

Історія створення

Найперший спідометр, який встановлюється на легковий автомобіль, з'явився в 1901 році, а тим самим авто був Oldsmobile. Однак в інтернеті існує така думка, що перший аналог спідометра був придуманий російським умільцем Єгором Кузнєцовим. Вперше, обов'язковою опцією, спідометр став в 1910 році. OS Autometer став першим виробником, який випускає спідометри для транспортних засобів.

У 1916 році, Нікола Тесла придумав спідометр з принципово своєю конструкцією, основа якого, використовується донині.

З 1908 по 1915 рік випускалися барабанні і стрілочні спідометри. Пізніше стали застосовувати цифрові і стрілочні. До речі, всі автовиробники зупинили свій вибір на стрілочних, в силу зручності читання показань.

З 50-х по 80-і роки минулого століття використовували стрічкові спідометри, найчастіше на американські автомобілі, як і барабанні. Від цих видів спідометра відмовилися в силу низької інформативності, яка може привести до небезпечних ситуаціями на дорозі.

У 80-х роках японці поступово впроваджують цифрові спідометри, проте масового застосування це не отримало в силу деяких незручностей. Виявилося, що аналогові показники краще читаються. Цифрові спідометри знайшли своє застосування на спортивних мотоциклах, де це виявилося реально зручно.

Види

Незважаючи на те, що варіацій спідометрів маса, класифікуються вони по двом видам:

• який метод вимірювання використовується;
• який тип індикатора.

Різновид ділиться на 3 категорії:

• механічний;
• електромеханічний;
• електронний.

Для розуміння швидкості змінного руху авто, який показує спідометр, і як забезпечується вимір – докладно розглянемо специфіку роботи та обробки даних.

спосіб вимірювання

У цій категорії, автомобільні спідометри діляться на наступні класифікації:

• хронометричний. Функціонування ґрунтується на показаннях одометра та годинника – відстань ділиться на витрачений час. Спосіб спирається на закони фізики;
• відцентровий. Спосіб заснований на роботі відцентрової сили, де фіксується пружиною манжета плеча регулятора і ходить в сторони за рахунок відцентрової сили. Відстань зсуву дорівнює інтенсивності руху;
• вібраційний. За рахунок резонансу коливань підшипника або рами створюється вібраційна градуированная, що дорівнює числу обертання колеса;
• індукційний. За основу взята робота магнітного поля. Застосовують постійні магніти на шпинделі, де при обертанні колеса створюється вихровий струм. У русі бере участь диск з пружиною, що відповідає за правильні свідчення стрілки спідометра;
• електромагнітний. Датчик швидкості, при русі посилає сигнали, кількість яких дорівнює кількості руху приводу датчика;
• електронний. Тут механічна частина забезпечується імпульсами струму, які передаються при обертанні шпинделя. Інформацію отримує лічильник, який визначає частоту за фіксований проміжок часу. Дані конвертуються в кілометри на годину і виводяться на панель приладів.

Цікавий факт! Масово впроваджувати механічні спідометри стали в 1923 році, з тих пір їх конструкція мало чим змінилася до нашого часу. Перші електронні лічильники швидкості з'явилися в 70-х роках, проте масовість придбали через 20 років.

За типом індикації

За індикації спідометр ділиться на аналоговий і цифровий. Перший працює за рахунок передачі моменту за рахунок обертання редуктора, який пов'язаний з коробкою передач або редуктором моста.

Електронний спідометр виграє точністю показників, також електронний одометр завжди вказує точний пробіг, добовий пробіг, а також попереджає про обов'язкове ТО на певному пробігу. 

Як влаштований механічний прилад, принцип роботи

Механічний лічильник швидкості складається з наступних основних компонентів:

• датчик швидкості транспортного засобу шестерний;
• гнучкий вал, що передає інформацію на щиток приладів;
• сам спідометр;
• лічильник пройденого шляху (вузол).

Магнітоіндукціонний вузол, взятий за основу механічного спідометра, включає постійний магніт, з'єднаний з приводним валом, а також циліндричну алюмінієву котушку. Центр підтримується підшипником. Для запобігання помилок в свідченнях, верх котушки накритий алюмінієвим екраном, що захищає від впливу магнітного поля. 

На коробці перемикання передач є пластикова шестерня, або набір шестерень, яка повідомляється з однією з шестерень КПП, і через трос передає первинну інформацію. 

Працює спідометр так: при обертанні котушки створюються вихрові струми, через що вона починає відхилятися на певний кут, який в свою чергу, залежить від швидкості руху авто.

Привід спідометра здійснюється за рахунок передачі крутного моменту через датчик і гнучкий вал на блок шестерень. Мінімальна похибка показань забезпечується безпосереднім зв'язком з обертанням ведучих коліс.

Робота електромеханічного спідометра

Даний вид лічильників швидкості більш популярний, особливо на автомобілях вітчизняного виробництва. Суть роботи перетинається з механічним, однак відрізняється реалізацією процесу. 

В електромеханічному спідометрі застосовують такі датчики, як:

• шестерний з вторинним валом ККД і лівим приводом колеса;
• імпульсний (датчик Холла);
• комбінований;
• індукційний.

Модифікований швидкісний вузол використовує індикацію магнітоелектричних приладів. Для точності показників застосовували міліамперметр. Забезпечується робота такої системи мікросхемою, яка передає сигнали на електронний блок, передаючи свідчення на стрілку спідометра. Сила струму прямо пропорційна швидкості руху авто, тому тут спідометр показує максимально достовірну інформацію.   

Робота електронного приладу

Відрізняється електронний спідометр від вищеописаних, тим що він пов'язаний безпосередньо з одометром. Зараз всі автомобілі оснащуються даною системою, рідко дозволяє простими способами скорегувати пробіг, який "запам'ятовується" деякими блоками управління. 

Чому він бреше: існуюча похибка

Доведено, що у більшості автомобілів, з високою ймовірністю, спідометр показує не точну швидкість. Допускається різниця в 10% при швидкості 200 км / год, при 100 км / ч перевищення буде близько 7%, а при 60 км / ч похибки немає.

Що стосується зовнішній причин похибки, то їх кілька:

• установка коліс і шин більшого діаметра;
• заміна редуктора моста з іншою головною парою;
• заміна коробки передач з іншими парами шестерень.

Основні несправності спідометрів

Існує 5 основних видів несправностей, що виникають в процесі тривалої експлуатації авто:

• природний знос пластикових шестерень;
• обрив троса в місці з'єднання з частиною, що обертається;
• окислені контакти;
• пошкоджена проводка харчування;
• несправна електроніка (необхідна комплексна діагностика, включаючи датчик швидкості).

У більшості випадків поломок не потрібно бути експертом, головне правильно зробити діагностику несправності і буде воювати мінімальним набором інструментів з мультиметром.

Діагностика та усунення несправностей механічного приладу

Для правильної діагностики користуйтеся наступним алгоритмом дій:

1. Піднімаємо пасажирську сторону автомобіля, використовуючи домкрат. 
2. Користуючись інструкцією по ремонту та експлуатації вашого авто, правильно робимо демонтаж щитка приладів.
3. Видалити фіксуючу гайку троса спідометра, зняти щиток, запустити мотор і включити 4 передачу.
4. У захисному кожусі трос повинен прокручуватися. Якщо так і вийшло – закручуйте наконечник троса, повторно увімкніть 4 передачу на запущеному моторі та оцініть показання на індикаторі. Про несправність скаже стрілка, що змінює положення. 

Якщо трос не обертається, його необхідно демонтувати з боку КПП і переконається, що форма його наконечника квадратна. Спробуйте самостійно тити трос з обох кінців обертання має бути однаковим, і якщо це так – проблема в шестірні. 

Ремонт і діагностика електронного спідометра

Тут ремонт ускладнюється тим, що в наявності необхідно мати як мінімум індикатор, як максимум – осцилограф або сканер для зчитування показань роботи двигунів з електронним упорскуванням палива. Абсолютно всі автомобілі іноземного виробництва після 2000 року мають бортовий комп'ютер, що виробляє самодіагностику перед запуском авто. Якщо є помилка, її код можна розшифрувати, звернувшись у таблиці кодів помилок конкретної марки авто. 

Якщо є помилка, пов'язана з відсутністю роботи спідометра, то за допомогою осцилографа підключаємося до середнього контакту датчика швидкості, а "+" кидаємо на АКБ. Далі запускається мотор і включається передача. Частота робочого датчика варіюється від 4 до 6 Гц, а напруга не менше 9 вольт.  

 особливості експлуатації

Головним недоліком, які позбавлені інші прилади, є похибка. Як зазначено вище, правильність показання швидкості залежить від зовнішнього втручання в відео установки великих коліс і трансмісійних агрегатів з іншими передавальними числами. При критичному зносі шестерні показання спідометра "гуляють" ще на 10%. 

Електронні датчики можуть показувати швидкість і пробіг без похибки за умови дотримання правил експлуатації і без перевищення допустимих розмірів коліс. 

Якщо спідометр вийшов з ладу - експлуатувати автомобіль, за такої несправності, забороняється згідно з правилами дорожнього руху.

Відмінності: спідометр і одометр

Одометром називається датчик, який читає сумарний та добовий пробіг автомобіля. Одометр показує пробіг, спідометр – швидкість руху. Раніше одометри були механічними, і пробіг активно скручувався несумлінними продавцями автомобілів. Електронні лічильники пробігу також навчилися редагувати, однак у автомобілі існує безліч блоків керування, які фіксують пробіг. Та й блок управління двигуном у своїй пам'яті фіксує всі помилки, що виникають на певному пробігу.

Питання та відповіді:

Як називається спідометр в автомобілі? Деякі автомобілісти одометри називають спідометром. Насправді спідометр вимірює швидкість авто, а одометр – пройдена відстань.

Що означає другий спідометр у машині? Коректно називати його одометр. Він вимірює загальний пробіг автомобіля. друга цифра одометра – добовий лічильник пробігу. Перший не скидається, а другий можна скинути.

Як дізнатися точну швидкість автомобіля? Для цього у машині стоїть спідометр. У багатьох авто на передачі 1 машина розганяється до 23-35 км/год, 2-ї - 35-50 км/год, 3-ї - 50-60 км/год, 4-ї - 60-80 км/год, 5 -й – 80-120 км/год. але це залежить від розміру коліс та передавального числа КПП.

Як називається швидкість вимірювана спідометром? Спідометр вимірює, з якою швидкістю у конкретний момент рухається автомобіль. В американських моделях показник видає милі на годину, в решті – кілометри на годину.