Спидометр. Виды и неисправности. Погрешности и особенности

Спидометр – это измерительный прибор, предназначенный для определения скорости колесного транспортного средства. Он устанавливается на легковые и грузовые автомобили, мотоциклы, велосипеды, квадроциклы и прочую технику. Его наличие является обязательным на большинстве видов транспортных средств, что объясняется необходимостью соблюдения лимитов скорости, установленных правилами дорожного движения. Циферблат спидометра может показывать скорость в милях или километрах в час.

Устройство является сравнительно новым изобретением, которое впервые было установлено на колесное транспортное средство в 1901 году. Изначально его ставили на легковые автомобили в качестве дополнительной опции, которая была необязательной. Однако с совершенствованием правил дорожного движения наличие такого оборудования стало необходимостью.

На начальном этапе развития спидометров наиболее востребованным вариантом стало изобретение Николы Теслы. В 1916 году он собрал довольно точное механическое устройство, которое применялось в автомобильной промышленности более 30 лет. Постепенно для определения скорости движения автотранспорта применялись различные подходы, в результате чего появились механические устройства стрелочного, барабанного и ленточного типа. Последними появились электронные спидометры, отличающиеся большей надежностью и точностью.

Виды конструкции спидометров

Наиболее распространенными конструкциями спидометров являются:

• Механические.
• Электромеханические.
• Электронные.

Каждый тип наделен своими достоинствами и недостатками, кроме этого они кардинально отличаются между собой по принципу работы. Несмотря на разный подход, все они позволяют определить фактическую скорость движения колесного транспортного средства.

Для корректной работы спидометра любого типа необходимо соблюдение определенных условий, в частности прямой зависимости показателя точности к диаметру колес. В связи с этим при модернизации транспорта, когда вместо колес стандартного диаметра устанавливается другой, фактические параметры скорости изменяются. При этом устройство по-прежнему будет вести расчет скорости по показателю диаметра старых колес.

Механический

Самым первым и наиболее распространенным в мире является механический спидометр. Такие устройства имеют механические детали, которые посредством различных способов передают количество оборотов контрольного колеса автомобиля на считывающий узел. Каждый оборот соответствует расстоянию, которое проходит транспорт в определенный промежуток времени. В сердце устройства лежит магнитный скоростной узел со стрелкой, указывающей на циферблате показания скорости. Имеющаяся в приборе стрелка отодвигается по шкале в зависимости от частоты вращения механизма с магнитом. Сам механизм приводится в движение с помощью небольшого вала.

Слабостью механического устройства является гибкий вал, который и вращает магнит. Данная часть механизма поддается механическому трению и износу, поэтому после перетирания троса стрелка на приборной панели не двигается. При выполнении его замены очень важно не допустить загрязнение новой детали, поэтому весь узел, идущий от колеса, нужно прочистить, для предотвращения абразивного трения. Также недостатком механических спидометров является довольно серьезная погрешность.

В механическом спидометре имеется встроенный барабан счетчик (одометр) с червячным приводом, который вычисляет пройденное расстояние, показывая фактический пробег транспортного средства.  Информация о данном показателе является необходимой для определения фактического износа транспортного средства, что важно для выполнения своевременной плановой замены различных расходных материалов.

Электромеханический спидометр

Устройство данного класса оснащается электромеханическими датчиками. Такие приборы имеют классический циферблат со шкалой. В зависимости от частоты вращения колеса автомобиля, или другого транспортного средства, стрелка отодвигается на определенный угол, указывая на фактическую скорость. В качестве считывающего механизма для определения скорости применяются различные датчики. Они могут работать по импульсному, индукционному или комбинированному типу. Такие устройства передают сигнал, а не механическое движение. По факту использования такого способа определения скорости исключает наличие троса, который поддается сильному механическому износу. Такие устройства имеют достаточно простую конструкцию, поэтому при необходимости могут ремонтироваться без помощи сервисного центра.

Электронные спидометры

Практически на всех современных автомобилях устанавливается исключительно электронный спидометр. Отличительной чертой такого оборудования является присутствие полностью цифрового одометра. Для удобства показатель скорости выводится на стрелочный циферблат, но также встречаются варианты с использованием цифровой индикации. Устройство данного класса лишено механической связующей, расположенной между приборной панелью и вторичным валом.

Для установки на электронный спидометр применяется 2 типа датчиков:

1. Оптоэлектронный.
2. Бестросовый.

Последний оснащается многополюсным магнитом, вращающимся с аналогичной частотой, что и ведущий вал. В результате создается изменяемое магнитное поле, которое напрямую влияет на специальный чувствительный элемент, принимающий текущие колебания импульсов. Их частота воспринимается спидометром, и переводится в определенный показатель скорости. В результате стрелка циферблата отодвигается под нужный угол, указывающий на цифру отображающую фактическое ускорение.

Оптоэлектронный спидометр имеет в своей конструкции фотопрерыватель и трос.  Первый создает электрический импульс, который напрямую связан с фактической частотой вращения троса. Остальная часть механизма полностью соответствует спидометрам электромеханического типа.

Уровень погрешности спидометра

Спидометры являются несовершенными механизмами, которые всегда имеют определенную погрешность. На старых автомобилях, где используется прибор механического типа, уровень погрешности доходит до 10%. Немного меньшая неточность измерения наблюдается и на новых приборах. По мере износа механизма фактическая погрешность только увеличивается.

Чтобы предотвратить фактические нарушения водителем транспортного средства верхнего предела ограничение скорости, даже на современную технику устанавливают спидометры с изначально завышенными показателями скорости. Уровень завышения составляет примерно 4-5%. Таким образом, во время движения с ускорением 120 км/ч на спидометре, по факту транспортное средство едет с ускорением 110-114 км/час. Такой способ компенсации скорости спидометра продиктован необходимостью безопасности.

Фактический уровень погрешности спидометра зависит от скорости движения транспортного средства. Считается нормой, если при ускорении 200 км/ч погрешность составит 10%. Так, при движении транспортного средства со скоростью 60 км/ч скорость определяется практически без погрешности. Чем выше ускорение, тем больше уровень отклонения скорости на спидометре от реального показателя.

Чтобы спидометр работал с минимальной погрешностью, очень важно, чтобы диаметр колес автомобиля постоянно оставался одинаковым. Это невозможно, поскольку даже после установки новой резины размер колес увеличивается как минимум на несколько миллиметров. По мере эксплуатации шин они стираются, поэтому становятся меньше. В результате на уменьшенных колесах показатель на спидометре отклоняется от реального. По факту двигаясь на затертых шинах фактическая скорость, показанная на спидометре, и реальная отличаются на несколько процентов. Это с учетом изначально заниженных показателей с завода дает весьма ощутимую неточность. Весьма точно определить ее уровень можно сравнив показатели на спидометре и GPS навигаторе.

Определение неисправности спидометра

Со временем спидометр начинает работать менее точно, даже если является электронным и не имеет столь большого количества трущихся частей, как простейшие механические устройства. Показателем износа прибора являются резкие колебания стрелки во время движения.

Если она дергается, то это говорит о сбоях в электронной части, плохом контакте проводки или растяжении тросика. В таком случае возникает необходимость замены изношенных деталей.

Также распространенным явлением, особенно у спидометров на автомобилях попавших в ДТП, является замирание стрелки. Дело в том, что при возникновении дорожно-транспортного происшествия происходит резкая остановка. Как следствие стрелка теряет связь с источником питания или ее механизмом. В результате поврежденные части спидометра не могут возвращать стрелку к нулевому положению. После остановки она остается на том показателе скорости, при котором случилась авария. В большинстве подобных случаев прибор нуждается в полной замене. Такой проблеме подвержены устройства всех типов.

Показатели спидометра довольно часто не соответствуют действительности, и значительно превышают изначальную погрешность, заложенную производителем. Поэтому все устройства нуждается в периодической диагностике в СТО. При условии езды в пределах средней допустимой скорости, точность спидометра не является важной, поэтому прибор вполне может работать с погрешностью.

Похожие темы:

• Тахометр. Виды и устройство. Применение и найти неисправность
• Измеритель скорости. Виды и работа. Применение и особенности

Спидометр

Спидометр — прибор, показывающий скорость движения автомобиля. Как он устроен, и зачем водителю необходима эта информация?

Салон

Назначение

Причин, по которым водителю необходимо контролировать скорость автомобиля, несколько. Основная – ограничения скорости на дорогах общего пользования. Так как допустимая скорость движения по тем или иным дорогам бывает разной, то приходится все время сверяться с показаниями спидометра. Есть и еще один нюанс. В комплект спидометра входит счетный узел, показывающий расстояние, пройденное автомобилем за все время. Называется он – одометр. Благодаря ему, можно точно определить наступление момента, когда нужно менять, к примеру, фильтры или масло. Информация о пробеге также является не последним фактором при покупке подержанного авто. Кроме того одометр может показывать и промежуточные данные о пройденных километрах. На автомобилях, которые не оснащены бортовым компьютером, такая функция одометра удобна для расчета расхода топлива, или для того чтобы засечь расстояние, скажем, от работы до дома.   

Художник и изобретатель Леонардо до Винчи в 1500 году создал эскиз прибора, который мог определять скорость движения экипажа.  Но прошло порядка трехсот лет, прежде чем подобный механизм стали использовать для измерения скорости паровозов.

Изобретение же автомобильного спидометра приписывают инженеру Отто Шульцу. Появление устройства датируется 1902 годом. Считается, что первой автомобильной компанией, которая стала устанавливать спидометры на приборную панель, была Oldsmobile. Как и любое другое хоть сколько-нибудь сложное новое устройство, спидометр стоил дорого и в штатную комплектацию не входил . Тем не менее, вскоре наличие спидометра стало обязательным условием эксплуатации автомобиля. Большинство моделей автомобилей оборудовались сразу двумя спидометрами: маленьким и большим. Второй нужен был для того, чтобы полицейский мог рассмотреть на нем скорость проезжающей мимо машины.

Принцип работы спидометров остается практически неизменным на протяжении ста лет. За это время менялся лишь механизм самого индикатора. Так, одно время были популярны ленточные спидометры. Вместо привычной сегодня стрелки, в горизонтальном окошке с делениями перемещалась лента. Такие спидометры были особенно популярны в Америке и Японии в 60-70 годах. Устройства такого типа можно было встретить и на советских автомобилях, к примеру, на Газ 24. Существовали и так называемые барабанные спидометры. Они стояли на многих довоенных автомобилях различных компаний. Скорость в них отображалась благодаря крутящемуся барабану с нанесенными на него цифрами.

Все это о механических спидометрах, цифровые же появились сравнительно недавно – в 1993 году .

Устройство и принцип действия1

Спидометры бывают двух типов: механические и электронные. Если первые снабжаются механическим индикатором, вроде стрелки, то вторые, могут вместо этого иметь индикатор электронный – цифры на дисплее . Остановимся отдельно на устройстве и принципах работы каждого типа.

Наиболее популярный тип механического спидометра – магнитоиндукционный. Он включает в себя два механизма: скоростной и счетный.  Первый состоит из  троса (гибкий вал), магнитного диска, катушки и пружины. Трос соединен с датчиком, расположенным на валу коробки передач. Датчик преобразует движение вала во вращение троса. Вращаясь, трос раскручивает магнитный диск. Сверху диска расположена вращающаяся катушка с осью.  Движение диска создает магнитный поток, который возбуждает в свою очередь токи в катушке. В связи с этим воздействием катушка тоже начинает крутиться вслед за диском. Пружина ограничивает ее поворот углом, зависящим от скорости вращения диска. Пружина имеет определенную настроенную жесткость, от чего зависит точность спидометра. На конце вращающейся вместе с катушкой оси закреплена стрелка спидометра.

Счетный узел спидометра также имеет привод в виде троса. Сам счетчик представляет собой несколько барабанов, которые последовательно соединяются зубчатой передачей. Благодаря этому, на десять поворотов первого барабана, приходится один поворот следующего за ним, и так далее. Обычно для счетчика используется пять барабанов. Таким образом, его максимальный показатель будет равен 99 999. По достижении этой цифры счетчик обнуляется.

Электронный спидометр внешне никак не отличается от механического. Но в отличие от него, датчик скорости в электронном спидометре уже не крутит гибкий вал, а передает электрические импульсы, повинуясь которым стрелка прибора поворачивается. Движение стрелки зависит от количества полученных за единицу времени импульсов.

Одометр в этом случае устроен таким же образом, за исключением того, что барабаны приводятся в движение маленьким электрическим мотором. 

Достоинства и недостатки

Сегодня механический тип спидометров практически не используется. Во-первых потому, что его погрешность значительно больше, нежели у электронного: 15% против 5%. Во-вторых механический привод и детали такого спидометра со временем подвергается износу и подлежит замене. А это довольно трудоемкая операция, так как трос необходимо проложить ровно, без единого перегиба.

 

 

Как работает спидометр? | Расширенная гарантия на автомобиль

Вы когда-нибудь ехали по дороге и обгоняли полицейского? Первое, что вы, скорее всего, сделаете, это притормозите, независимо от того, как быстро вы едете, затем проверьте свою скорость с помощью спидометра на вашем автомобиле. Вы когда-нибудь задумывались о том, как работают некоторые технологии в нашей жизни? Я поражен тем, что печатаю на своем ноутбуке и отправляю посты в блог в космос, которые в конечном итоге попадают в ваш браузер Google. Насколько это безумно?

Спидометры менее высокотехнологичны, чем вы думаете. Они просто измеряют, насколько быстро вращаются ваши колеса, вычисляют, насколько велики ваши колеса, и вычисляют, с какой скоростью вы едете. Полицейские используют радар для измерения вашей скорости с помощью лазерного луча, который отражается от вашего автомобиля и возвращается к его источнику, тем самым сообщая машине, насколько быстро вы движетесь. Это, конечно, сложнее, но суть в этом.

Типы спидометров

Знаете ли вы, что существует более одного типа спидометров? Они выполняют одни и те же действия, но делают это по-разному.

• Механические спидометры
• Электронные спидометры

Механические спидометры

Когда вы нажимаете на педаль газа, колеса вашего автомобиля вращаются быстрее или медленнее в зависимости от того, сколько газа подается в цилиндры двигателя. Когда вы хотите проверить, насколько быстро вы движетесь, вы проверяете свой спидометр, который показывает скорость в километрах или милях в час.

Спидометр получает показания скорости, измеряя скорость вращения колес, а затем использует электромагнетизм для преобразования энергии вращающихся колес в плавное дрейфующее движение на шкале. Трос будет измерять вращение и возвращаться к спидометру, вращающему магнит.

Магнит может свободно вращаться внутри скоростной чашки, которая также вращается. Чашка скорости соединена с проволочной катушкой и с самим датчиком и диктует показания скорости.

Особенности Если вам не все равно

Трос спидометра крепится к трансмиссии. Поскольку он свободно вращается вместе с трансмиссией, он вращает магнит с той же скоростью. Вращающийся магнит расположен внутри скоростного стакана и создает внутри него магнитное поле, которое меняется в зависимости от скорости автомобиля и поворота троса.

Отсюда происходит то, что чашка скорости вырабатывает электричество. Электричество, которому действительно некуда деваться. Именно здесь механический спидометр получил свое прозвище Спидометр вихревых токов. Эти вращающиеся электрические токи заставят чашку скорости вращаться, пытаясь соответствовать скорости вращающегося магнита.

Катушка тонкой настройки препятствует полному вращению чашки скорости, из-за чего стрелка спидометра поднимается вверх. Чем быстрее едет машина, тем быстрее происходит вся эта реакция, начиная с крутящегося троса.

Электрические спидометры

Электронные спидометры менее распространены, но имеют свои преимущества. Механические спидометры, хотя и встречаются гораздо чаще, имеют свои недостатки, такие как неточность и механические неисправности. Электронные спидометры работают по-другому и будут иметь свои преимущества и недостатки. Электронные спидометры — это более новая технология, которая быстро заменяет свои механические аналоги.

Как работают электронные спидометры

Электронные спидометры работают совершенно иначе, чем механические спидометры. В электронном спидометре магниты прикреплены к вращающемуся приводному валу и проходят мимо магнитных датчиков, измеряющих скорость их вращения. Когда магнит проходит датчик, создается небольшой электрический ток, который позволяет датчику подсчитывать, насколько быстро регистрируется ток.

Затем датчик и компьютер преобразуют эту частоту в скорость с помощью математических вычислений. Затем скорость отображается на электронном ЖК-дисплее. Эта система не только считает скорость, но и отслеживает пробег и передает данные на одометр.

Что измеряет спидометр?

Спидометр — это устройство в автомобиле, которое фиксирует скорость и отображает эти данные водителю через приборную панель автомобиля. Существует несколько типов спидометров, которые работают по-разному. Все они измеряют скорость вращения колес. Еще одним компонентом, похожим на спидометр, является одометр. Одометр фиксирует расстояние, пройденное автомобилем.

Как читать показания спидометра

Спидометр является частью комбинации приборов вашего автомобиля и отображает важные статистические данные об автомобиле, такие как скорость, пройденное расстояние, температура автомобиля и уровень топлива. В комбинации приборов также вы найдете сигнальные лампы для вашего автомобиля.

Спидометр имеет два отдельных полукруга, которые содержат набор цифр. Меньший полукруг показывает числа в километрах, а внешний полукруг обычно отображает числа в милях. Когда стрелка спидометра движется по кругу, там, где она находится, находится текущая скорость автомобиля.

Никогда больше не влезайте в долги из-за ремонта автомобиля, выбрав Protect My Car

Ремонт автомобиля может быть абсурдно дорогим, и вы можете ожидать этого неожиданного ремонта в ближайшее время, независимо от того, на каком автомобиле вы ездите.

Замена блока цилиндров может стоить вам более 10 000 долларов.

В зависимости от вашего автомобиля ремонт таких компонентов, как трансмиссия и подвеска, может стоить вам до 10 000 долларов.

Если вам это кажется абсурдным, к счастью, вы не одиноки.

Контракт на обслуживание автомобиля с Protect My Car может помочь покрыть расходы на этот чрезмерный ремонт. Фактически, вы можете заплатить всего 100 долларов за замену двигателя за 5000 долларов.

Да, вы не ослышались.

Менее чем за чашку кофе в день вы можете получить покрытие:

• Рулевое управление
• Подвеска
• Двигатель
• Трансмиссия
• Кондиционер и обогрев
… и 9013 Навигация и электроника намного больше.

Когда вы придете в ремонтную мастерскую с планом покрытия от PMC, вы можете быть уверены, что вы никогда не будете платить за ремонт, перечисленный здесь. Вы платите франшизу в размере 100 долларов, как страховка, а мы оплачиваем остальное.

По-вашему, это честная сделка?

Если это так, просто заполните форму ниже, чтобы получить бесплатное предложение, и убедитесь, как здорово никогда больше не платить за ремонт автомобиля.

Protect My Car предлагает несколько уровней расширенного покрытия для автомобилей Chevrolet. В приведенной ниже таблице показано, что покрывают эти уровни и сколько будет стоить франшиза.

Почему спидометр вашего автомобиля показывает скорость до 160 миль в час

Вашингтон Си-Эн-Эн —

Apple недавно представила новую версию своей системы CarPlay для транспортных средств, которая включает в себя такие датчики, как спидометры. Но даже Apple, компания, которая отказалась от традиций, когда заново изобрела телефоны, музыкальные плееры и наушники, склоняется к условностям, когда дело касается спидометров. Он отображал спидометр в классическом стиле, показывающий 160 миль в час, что является нормой для автомобильной промышленности.

Это почти в два раза больше максимальной скорости, установленной в Соединенных Штатах, — 85 миль в час на участке шоссе в Техасе. Почему наши спидометры показывают незаконную скорость, которую могут достичь только гонщики?

Представитель Toyota Пол Хогард сказал, что автопроизводитель хочет, чтобы спидометры были легко читаемыми, поэтому есть смысл разместить типичную рабочую скорость американских автомобилей, от 45 миль в час до 70 миль в час, в верхней части спидометра, что является самым простым местом для измерения.

спидометр для водителя, чтобы прочитать. По его словам, для этого — при сохранении визуально привлекательного симметричного спидометра — требуется датчик, который показывает далеко за пределы рабочей скорости.

Таким образом, автомобили, такие как некоторые Toyota Corolla, имеют спидометр со скоростью 160 миль в час, несмотря на даже близко не приближается к такой скорости.

Многие спидометры имеют симметричный вид.

Крейг Раттл/Bloomberg/Getty Images

По словам экспертов по спидометрам и автомобильной безопасности, спидометры, которые намного превышают допустимую скорость движения, уже давно стали нормой в США. Эта тенденция сохранилась и в 21 веке, даже когда количество смертей в результате дорожно-транспортных происшествий резко возросло.

По словам Брюса Вулси, президента мичиганского поставщика автозапчастей Bob’s Speedometer, уже в 1920-х годах можно было купить автомобили со спидометром, показывающим скорость до 120 миль в час.

По словам Вулси, спидометры сдвинулись еще выше в 1950-х годах после того, как Ford и Chrysler представили Thunderbird и 300 соответственно. По его словам, их спидометры показывали 150 миль в час и стали ступенькой к популяризации спидометров со скоростью 160 миль в час. Первый известный ему спидометр со скоростью 160 миль в час был в Cunningham C-3 1950-х годов.

Винтажный интерьер Ford Thunderbird 1955 года с рулевым колесом и приборной панелью бирюзового и цвета морской волны. (Фото: Arterra/Universal Images Group через Getty Images)

Артерра/Universal Images Group/Getty Images

Однако у таких высоких спидометров противоречивая история.

Некоторые эксперты по автомобильной безопасности говорят, что далеко идущие спидометры могут нормализовать высокоскоростное вождение и незаметно способствовать тому, чтобы люди двигались с опасной скоростью более 100 миль в час.

Джоан Клейбрук, работавшая администратором Национальной администрации безопасности дорожного движения с 1977 по 1981 год, рассказала CNN Business, что во время своего пребывания в должности ее «абсолютно бесили» высокоскоростные спидометры.

Поэтому в 1979 году НАБДД издало правило, согласно которому спидометры не должны показывать скорость более 85 миль в час.

«Автопром пришел в ярость, — вспоминал Клейбрук. «Я бы не сдвинулся с места. Я положил свое тело на веревку на этом».

Клейбрук сказал, что высокоскоростные спидометры опасны и могут привести к тому, что молодые люди будут проверять пределы своих автомобилей.

«Люди в возрасте от 16 до 25 лет всегда хотят пройти тестирование», — сказал Клейбрук.

«Для детей очень заманчиво бросить вызов и развить более высокую скорость».

Спидометры были переделаны, чтобы соответствовать правилу 1979 года. Но это было недолгим.

Ограничение было снято после прихода к власти администрации Рейгана и ухода Клейбрука.

Джо Янг, представитель Страхового института безопасности дорожного движения, сказал CNN Business, что ему ничего не известно о каких-либо исследованиях, в которых изучалась бы взаимосвязь между конструкцией спидометра и скоростью движения.

Но он сказал, что не исключено, что есть связь.

«Не будет большим скачком предположить, что водители могут чувствовать себя более комфортно, увеличивая скорость, когда на спидометре еще много времени», — сказал Янг. Зависимость между скоростью удара и энергией столкновения не является линейной, поэтому небольшое увеличение скорости может иметь серьезные последствия, сказал он, указывая на результаты исследований.

Некоторые потребители могут рассматривать высокий спидометр как аргумент в пользу продажи, поскольку он предполагает, что у водителя особенно мощный автомобиль.

Многие спидометры перешли на цифровой дисплей, который показывает исключительно текущую скорость автомобиля.