Как работает автомобильный тахометр — новости на сайте AvtoBlog.ua

Принцип работы тахометра

Тахометр – это прибор, который предназначен для отображения числа оборотов двигателя (частоты вращения коленчатого вала). Те, кто не разбирается в механической части мотора, должны знать принцип работы двигателя внутреннего сгорания, чтобы понять, для чего предназначен тахометр.

В основе работы любого двигателя лежит преобразование поступательного движения во вращательное. Это происходит за счет расширения газов в камере сгорания и приведения в действие специальных поршней, которые раскручивают шатунами коленчатый вал двигателя. Обороты коленвала, как раз, и будут считаться оборотами двигателя, которые показывает тахометр.

При нажатии на педаль газа, количество топлива, подаваемое в камеру сгорания двигателя, увеличивается и давление, оказываемое на поршни, повышается. Соответственно, увеличивается частота вращения коленвала и показания тахометра становятся выше.

Для чего нужен тахометр в автомобиле

Опытные водители знают, что правильное использование тахометра позволяет задействовать все возможности двигателя на максимум, при этом, сохраняя его ресурс.

Если внимательно рассмотреть параметры некоторых двигателей, то можно обнаружить такие показатели, как максимальная мощность, а также наибольший крутящий момент. Основой этих показаний всегда было, есть и будет число оборотов коленчатого вала, которое отображено на тахометре.

Чтобы вам было понятнее, постараемся привести элементарный пример. В технической документации двигателя указано: «135 л.с. при 3500 оборотах в минуту». То же самое может означать и «420 Нм при 4000 оборотах в минуту». Все эти цифры означают, что двигатель будет развивать наиболее эффективный разгон или тяговое усилие только при таких оборотах коленчатого вала. Если же частота вращения будет ниже или выше установленного значения, то коэффициент полезного действия будет меньшим, соответственно, автомобиль будет идти тише.

Данные параметры нужны водителю, когда он переключает передачи на КПП. Если разгонять мотор именно до таких оборотов и сразу же включать следующую передачу, то можно получить самый эффективный разгон.

Тем не менее, все же не стоит слишком часто применять такой разгон мотора. Дело в том, что при увеличении числа оборотов, увеличивается и расход потребляемого топлива. Кроме того, слишком большие обороты могут привести к ускорению износа многих деталей двигателя и скорейшему загрязнению масла в картере. Поэтому, многие эксперты советуют немного «не докручивать» двигатель до максимальной мощности, тем самым, создать более экономный и эффективный расход топлива.

Вот так тахометр помогает осуществлять грамотное переключение передач и сохранить ресурс двигателя на более долгий срок.

Виды тахометров

Все можно выделить 3 основных вида тахометров. Это – механические, аналоговые и цифровые. Рассмотрим каждый вариант по отдельности.

Механический

Является самым первым видом тахометра, который применялся еще на первых автомобилях. Конструкция такого устройства была предельно проста: прибор с помощью троса присоединялся к коленчатому валу напрямую. Крутящий момент передавался на шестерню и через трос выходил на подвижную катушку прибора. Сам прибор представляет собой электромагнит, в котором повышение число оборотов способствовало созданию наибольшей магнитной индукции. Таким образом, чем выше магнитное поле, тем сильнее отклоняется стрелка на шкале.

Не смотря на простую и надежную конструкцию, такой прибор имеет серьезный недостаток. Дело в том, что точно рассчитать передаточное число шестерней, момент скручивания троса и магнитное поле прибора было невозможным. Поэтому, такой тахометр имел серьезные погрешности до 500 оборотов в минуту.

Аналоговый

Аналоговый тахометр представляет собой более усовершенствованный вид механического прибора. На этот раз, вместо троса и подключения привода прибора к коленчатому валу, стала использоваться катушка зажигания двигателя.

Импульсное напряжение, образованное на катушке зажигания, помимо свечей, поступает в схему измерительного прибора. Тем большее число импульсов окажется в схеме, тем сильнее будет образуемая магнитная индукция. Соответственно, с ростом числа оборотов, растут и показания прибора.

Недостатки аналоговый тахометр перенял от своего предшественника – низкая точность измерений, несмотря на более экономичную и рациональную конструкцию.

Цифровой

Так как новый вид тахометров вытесняют механические и аналоговые, на них мы постараемся остановиться как можно подробнее. Цифровой тахометр также подключается к катушке зажигания, но вместо импульсов, он принимает количество и интервал сигналов с катушки зажигания.

Помимо значений, снимаемых с катушки зажигания, он получает сигналы от датчика холостого хода и датчика коленчатого вала. Такие данные используются для получения более высокой точности измерений. Все они суммируются и исходя из средних значений, получается величина, отображаемая на специальном табло.

Что такое датчик тахометра

Датчиком тахометра называют любое устройство, предназначенное для регистрации важных сигналов, необходимых для работы измерительного прибора. Среди таких датчиков можно выделить датчик холостого хода и датчик коленчатого вала.

Датчик коленчатого вала фиксирует угловое положение коленвала в определенные моменты времени. Датчик может устанавливаться в задней или передней части двигателя, чаще всего, возле маховика. Такое устройство позволяет произвести точное измерение числа оборотов и передать соответствующий сигнал на приборную панель автомобиля.

Датчик холостого хода устанавливается в системе впуска машины. Он также принимает участие в определении числа оборотов коленчатого вала по количеству подаваемого топлива. Датчик холостого хода устанавливается на карбюраторе двигателя и посредством проводов посылает, необходимый для работы тахометра, импульс.

Другой вариант подключения устройства предусматривает его соединение с электронным блоком управления двигателем. Найти его не сложно, так как из него будет торчать ни один провод. Таким образом, датчик работает в тесном взаимодействии с ЭБУ и передает соответствующие показания на измерительные приборы.

Вот, пожалуй, все, что необходимо знать о тахометре автомобиля. Как вы видите, при должном внимание это довольно простое и важное устройство, пренебрегать которым совсем не стоит. 

Как подключить тахометр, испытать и отрегулировать его?

Тахометр — устройство, предназначенное для измерения частоты вращения моторов, валов, а также других механизмов. Устройство, устанавливаемое на приборную панель, используется уже более ста лет.

Тахометр — это устройство для измерения частоты вращения двигателей, валов, др. механизмов. В транспортной технике тахометр используется уже более ста лет. Как правило, его устанавливают на приборную панель. Устройство индицирует частоту вращения двигателя внутреннего сгорания во время его работы. В современных автомобилях, оснащенных электронными системами управления двигателей, он устанавливается не всегда. Однако показания тахометра позволяют выбрать наиболее подходящий режим движения. В некоторых случаях это позволяет сэкономить топливо либо, наоборот, перейти к более агрессивному стилю езды. Поэтому опытные автолюбители, профессиональные водители часто самостоятельно устанавливают приборные панели с тахометрами.

Рассмотрим, каким образом произвести самостоятельное подключение тахометра.

Тахометр

Содержание

1. Принцип действия тахометра
2. Способы включения тахометра
3. Система зажигания бензиновых двигателей
4. Техническое решение
5. Испытание, регулировка тахометра

Принцип действия тахометра

В настоящее время различают тахометры:

• Механические. К механическому тахометру информация о частоте вращения двигателя поступает с помощью вращающегося тросика, механически связанного с коленчатым валом двигателя. Сейчас такие устройства в автомобилях уже практически не применяются;
• Электромеханические. Принцип действия электромеханических тахометров основан на преобразовании электрических импульсов с датчиков, установленных на двигателе либо с других электронных устройств. Эти сигналы преобразуются в магнитные импульсы, отклоняющие стрелку измерительного устройства подобно стрелочному вольтметру;
• Цифровые. Цифровые тахометры применяют в составе современных компьютеризированных панелей и управляются программно-техническими средствами. Самостоятельная установка тахометра такого типа практически невозможна.

Способы включения тахометра

Информацию о частоте вращения двигателя внутреннего сгорания можно считать с:

• генератора;
• датчика частоты вращения коленчатого вала;
• датчика частоты вращения распределительного вала;
• импульса управления катушкой зажигания.

Генераторы некоторых автомобилей (например, Volkswagen T4) имеют дополнительный вывод переменного напряжения, частота которого зависит от частоты вращения двигателя. В этих машинах сигнал на тахометр подается из этой точки.

Нерационально менять генератор только для установки тахометра.

 

Схема подключения тахометра

Датчики частоты вращения коленчатого и распределительного вала работают на электромагнитном принципе. На более ранних автомобилях устанавливались датчики, использующие эффект Холла. В любом случае электрический импульс, вырабатываемый этими устройствами, имеет амплитуду не более 5В, их внутреннее сопротивление не менее 200 Ом. Для того чтобы осуществить подключение тахометра к этим датчикам, необходим дополнительный усилитель. Эффективнее всего использовать более мощный импульс, приходящий к катушке зажигания.

Система зажигания бензиновых двигателей

 Управление процессами зажигания двигателей может быть организовано несколькими методами:

• Трамблерный с одной катушкой зажигания;
• Бестрамблерный со сдвоенной (тройной, четверной в зависимости от количества цилиндров, деленных на 2) катушкой зажигания;
• Индивидуальный (на каждую свечу зажигания).

Во всех случаях на катушку поступает мощный импульс амплитудой 12В с прерывателя (для автомобилей до 90-х годов), транзисторного коммутатора или непосредственно с блока управления двигателя. Именно из этой точки и следует брать сигнал на тахометр.

Техническое решение

Перед тем как подключить тахометр, необходимо составить схему электрических соединений, чтобы мысленно определить начальные и конечные точки включения, трассировать проводник. Любая катушка зажигания имеет вывод (клемму) +15 (зажигание включено), на который подается напряжение аккумуляторной батареи при повороте ключа в первое (у некоторых авто — второе) положение. Ни в коем случае нельзя подключать тахометр к этой точке, при первом же включении он может выйти из строя. Высоковольтные провода также представляют опасность, даже для человека. Следует точно определить сигнальный вход, к которому следует подключать тахометр. В более старых катушках он обозначен буквой «К», лучше найти точную принципиальную электрическую схему автомобиля.

Следующей, более сложной задачей является электрическое соединение узлов. В качестве проводника следует взять многожильный медный провод сечением не менее 2 кв.мм. с полихлорвиниловой изоляцией.

Точки соединений провода к катушке зажигания зачищают, производят механическую скрутку, пропаивают и тщательно изолируют. Укладывают провод вдоль любых электрических жгутов, используя пластмассовые хомутки, в сторону перегородки отсека двигателя возле приборной панели. Ввести проводник внутрь пассажирского отсека можно рядом с любым жгутом электрических соединений. Для этого проще воспользоваться упругой струной. Наконец, соединяют проводник с сигнальным выводом тахометра. В некоторых автомобилях, предусматривающих модификации с тахометром и без него, можно просто поменять приборную панель, найти штатный проводник и подключить его к катушке зажигания.

Испытание, регулировка тахометра

Если автомобиль оборудован бестрамблерной или индивидуальной системой зажигания, подключение тахометра можно произвести к любой катушке. В этом случае показания скорости вращения двигателя (количество оборотов в минуту) будут неадекватными, так как на трамбленое зажигание импульс подается каждый такт, индивидуальное – в четыре раза реже. Однако можно градуировать измерительную шкалу по-новому.

На первом этапе испытаний заводят двигатель, проверяют работоспособность системы (отклонение стрелки на холостых оборотах). Как правило, частота оборотов в этом режиме находится в пределах 800 – 1000 об/мин.

Далее регулируют уровень показаний. Если стрелка тахометра отклоняется незначительно, можно между сигнальным проводом и массой автомобиля включить дополнительный конденсатор емкостью около 1 мкФ. Наоборот, если стрелка зашкаливает, в разрыв сигнальной цепи включить переменное сопротивление около 1 кОм и масштабировать сигнал.

Следующий этап – ходовые испытания. На заведенном двигателе достигают предельных оборотов. Стрелка тахометра не должна выходить в красную зону. В противном случае регулировку осуществляют вновь. Перед началом эксплуатации еще раз проверяют надежность соединений и изоляции. И помните, дополнительное оборудование – новые проблемы.

RS Компоненты | Промышленные, электронные продукты и решения

Компоненты РС | Промышленные, электронные продукты и решения

• Поддержка
• Откройте для себя
• для вдохновения
• Найдите местное отделение

Разделы нашей продукции:

• Аккумуляторы и зарядные устройства
• Соединители
• Дисплеи и оптоэлектроника
• Контроль электростатического разряда, чистые помещения и прототипирование печатных плат
• Пассивные компоненты
• Блоки питания и трансформаторы
• Raspberry Pi, Arduino и средства разработки
• Полупроводники

• Механизм автоматизации и управления
• Кабели и провода
• Корпуса и серверные стойки
• Предохранители и автоматические выключатели
• HVAC, вентиляторы и управление температурным режимом
• Освещение
• Реле и формирование сигналов
• Переключатели

• Доступ, хранение и обработка материалов
• Клеи, герметики и ленты
• Подшипники и уплотнения
• Инженерные материалы и промышленное оборудование
• Застежки и крепления
• Ручной инструмент
• Механическая передача энергии
• Сантехника и трубопровод
• Пневматика и гидравлика
• Электроинструменты, Пайка и сварка

• Компьютеры и периферия
• Уборка и техническое обслуживание помещений
• Офисные принадлежности
• Средства индивидуальной защиты и рабочая одежда
• Безопасность и скобяные изделия
• Безопасность сайта
• Испытания и измерения

Как работают тахометры? | Он все еще работает

Уитни Арана

exfordy

Тахометры, в их самых основных формах, представляют собой устройства, которые измеряют скорость объекта. Чаще всего они измеряют вращение механизма, например вала двигателя в автомобиле. Традиционно тахометры представляют собой циферблаты со стрелкой, указывающей текущую скорость в RPM (оборотов в минуту). Однако с появлением новых систем отсчета использование цифровых тахометров резко возросло.

Наберите

Циферблат сообщает водителю показания тахометра. В автомобиле он расположен на приборной панели. Сам прибор измеряет обороты приводного вала двигателя. Устройство необходимо для того, чтобы регулировать интенсивность работы двигателя. Однако способ проведения самих измерений может варьироваться.

Генератор

В двигателях с системами зажигания обычно используется небольшой генератор, прикрепленный к приводному валу двигателя. В данном случае тахометр фактически является вольтметром, то есть считает пульсации напряжения в системе зажигания. Выходное напряжение пропорционально скорости вращения вала, поэтому измеренное напряжение преобразуется в точное измерение в оборотах в минуту.

Напряжение генерируется постоянным магнитом на валу. Есть зубчатое колесо из железа, которое намагничивается, когда магнит проходит через зубья. Затем, когда магнит отходит от зубьев, колесо размагничивается. Когда происходят эти изменения, вокруг постоянного магнита образуется электрическое поле. Это поле воздействует на электрические заряды в проволочной катушке, окружающей магнит, вырабатывая электричество. Когда зуб приближается к магниту, ток в катушке течет в одном направлении. По мере удаления зубца от магнита ток катушки меняет направление. Тахометр считывает частоту, с которой ток катушки меняет направление. Кроме того, если двигатель вращается быстрее, изменение магнитного поля становится более радикальным, создавая более высокое напряжение. Тахометр также использует эту информацию для информирования своих показаний.

Искры

Более простой, но менее распространенный метод заключается в измерении скорости, с которой искры попадают в цилиндры двигателя.