Что показывает спидометр — Автошкола «ОСНОВА»

Вне зависимости от того, как именно спидометр показывает скорость, он считается одним из наиболее важнейших устройств современного автомобиля. Мы вынуждены смотреть на его показания, иначе не получится избежать наказания за нарушения скоростных ограничений, действующих на территории страны.

Что собою представляет комбинация спидометр/одометр

Комбинированный прибор обозначает ведомую скорость в машине, измеряет пройденный пробег, показывает километраж одной поездки и мгновенную скорость движения.

Внимание! Значение шкалы спидометра помогает водителю определить срок замены моторной жидкости и фильтров и рассчитать топливный расход.

Спидометр бывает оснащён одометром — механизмом, замеряющим количество оборотов колеса машины. Таким образом, выявляется километраж, пройденный машиной. Удаётся рассчитать суточный и общий пробег.

Состоит одометр из:

• счётчика количества оборотов автомобиля;
• индикатора, демонстрирующего пройденный путь в км или милях;
• устройства, фиксирующего обороты.

Одометр классифицируются на следующие типы.

1. Механический прибор считается прародителем современных устройств. Он был придуман ещё в Древней Греции.
   Скручивать такой одометр проще простого, достаточно воздействовать на механизм кручения. Счётчик механического одометра реагирует на обороты и преобразовывает их в километры. Однако недостатком такого устройства является самопроизвольное обнуление данных при достижении определённого значения.
2. Комбинированный одометр — усовершенствованная модель, дающая возможность корректировать данные посредством CAN-крутилки.
3. Цифровой прибор, действующий на основе микроконтроллёра. Всё в таком одометре происходит в цифре, а воздействовать на показания устройства можно только с помощью высокопрофессионального оборудования. Электронные одометры входят в систему бортового компьютера автомобиля.

Принцип функционирования спидометра хорошо виден на примере механического устройства. Изменение скорости осуществляется за счёт механической связи между редукторным валом и стрелкой. Оба элемента соединяются тросом достаточной длины, поскольку вал расположен далеко от трансмиссии. Скорость его обусловлена конечной амплитудой вращения колёс.

Особая шестерёнка в главной передаче вращается вместе с выходным шкивом и тоже напрямую связана с тросиком, заключённым в специальный защитный кожух.

Ещё один обязательный элемент — дискообразный магнит, поставленный рядом со стальным барабаном. Последний закреплён на игле, а полученные показатели выводятся на шкалу.

Погрешности приборов

Даже электронный одометр имеет неточности. Их невозможно исключить, поэтому принято учитывать определённые стандарты, допускающие предел этого значения. К примеру, на механическом приборе погрешность не должна превышать 5%-15%.

Ошибки устройства объясняется наличием различных зазоров, слабостью троса, плохим сцеплением и слабыми пружинами. Больше погрешностей выдаёт механический одометр, цифровой — гораздо меньше, ведь имеется возможность считывать показания микроконтроллёра, датчика.

Погрешность бывает и на спидометре, рассчитывающим скорость автомобиля. Идеально точную информацию прибор вывести просто неспособен, так как скорость зависит от нескольких составляющих: вращения колеса, его диаметра и т. д.

Интересно будет проследить за погрешностями прибора на разных скоростных режимах.

1. 60 км/ч — погрешностей почти не бывает.
2. 110 км/ч — погрешность составляет 5-10 км/ч.
3. 200 км/ч — среднее значение доходит до 10%.

Ещё погрешность варьируется согласно следующим моментам.

1. На автомобилях с передним приводом погрешность проявляется, чуть ли, не на каждом повороте. Причина — спидометр интегрирован с одним колесом. Из-за этого поворот влево снижает показания, вправо — увеличивает их.
2. На погрешность влияет нестандартный размер колёс. Разница в 1 см увеличивает погрешность до 2,5%.
3. Немаловажное значение имеет диаметр резины. При малейшем несоответствии со стандартом показания спидометра занижаются или завышаются.
4. Влиять на погрешность может давление в шинах и износ протектора. К примеру, если колесо плохо накачено, это приводит к занижению показателей максимальной скорости.

Наиболее точные показания даёт, как и говорилось, только цифровой девайс или устройство, подключённое к GPS-навигатору. Преимущества спутникового позиционирования трудно недооценить. Современные системы демонстрируют точную скорость транспортного средства без каких-либо погрешностей.

Стандартный спидометр помечен шкалой в 10 км/ч, а его стрелка дёргается на ухабах. Он может лишь завышать показания, но не занижать. В противном случае дорожная обстановка будет ложно оценена, и возникнет аварийная ситуация. Например, если будет показываться 100 км/ч вместо реальных 120 км/ч.

Несколько слов о погрешностях, связанных с размерами шин. Тут вступает в силу сама конструкция спидометра. Он состоит из двух приборов, объединённых в едином корпусе. Один прибор измеряет скорость, другой — показывает пробег автомобиля. Так они и называются: скоростным и счётным узлами.

Теперь конкретно: если автомобиль обут в резину, порядком поношенную, спидометр будет завышать показания, так как вступает в силу система градации через каждые 10 км/ч и закон округления чисел, используемый в одометрах.

Отличия: спидометр и одометр

Счётчик показаний пробега монтируется непосредственно в сам спидометр. По этой причине многим кажется, что устройство является единым прибором. На самом деле это не так:

• спидометр показывает только скорость движения автомобиля;
• одометр — указывает пройденный путь в км.

Функционал обоих приборов не взаимосвязан, а комбинирование обеих шкал сказывается всего лишь на удобстве водителя.

Автомобильный спидометр — что это такое и почему он «врёт»

Спидометр определяет скорость машины, ведь глаз водителя «замыливается» – и немалые 100 км/ч кажутся черепашьим шагом. Расскажем что это такое, почему «врут» его показания и указывают большую скорость, чем на самом деле.

Что это такое

Автомобильный спидометр — это измерительный прибор для определения мгновенной скорости движения автомобиля. Показания выводятся в километрах в час (км/ч), или, как в Америке, — мили в час. В основном, бывают двух видов: аналоговые (или механические) и цифровые приборы.

На некоторых современных машинах вместо традиционного стрелочного указателя появился цифровой. Числа считываются удобнее, но всё же цифровой спидометр обладает некоторой инертностью. Например, сложно при езде по трассе со скоростью 120 км/ч быстро сбросить до разрешенных 79 км/ч.

Что показывает

На заднеприводных автомобилях спидометр контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость. Значит, показания зависят от размера шин, передаточного числа редуктора заднего моста и собственной погрешности. Спидометры переднеприводных авто измеряют скорость с помощью привода левого колеса. Значит, к погрешности и влиянию размера шины прибавляется эффект от закругления дороги: на поворотах влево значения будут чуть меньше, чем посередине, а вправо – чуть больше.

Почему «врёт»

Нетрудно догадаться, почему «преувеличивает» и показывает большую скорость. Во-первых, у водителя будет меньше шансов нарушить скоростной режим и получить штраф. Во-вторых, если бы спидометр занижал настоящую скорость, водители затаскали бы автопроизводителей по судам, доказывая, что аварии и штрафы случились из-за неверных показаний.

Почему спидометр обязательно должен «врать»? Дело в том, что ему труднее быть точным, чем многим другим приборам. Ведь скорость движения обычно определяется по вращению колеса и зависит от диаметра колеса, а это — параметр нестабильный.

Среднее значение погрешности у современных спидометров — 10% на скорости в 200 км/ч. Причем зависимость нелинейная. Это значит, что на 110 км/ч разница с реальной скоростью может составлять 5-10 км/ч. До 60 км/ч погрешности почти нет или она минимальная. Как сказываются шины нештатного размера на показания спидометра. Замена покрышек 185/60R14 на 195/50R15 или наоборот меняет показания на 2,5%. Немного? Например, при 90 км/ч реальная скорость машины составит 92,78 км/ч. Т.е. реальные данные не совпадают. Когда есть допуск плюс 20км/ч, за которым следует штраф — это не столько существенно. А когда сменили колёса наоборот, с низких на высокие — значения будут меньше настоящей скорости авто.

Вопрос — как эта ошибка сложится с погрешностью самого прибора, скажется ли износ шин, давление в них (повышенное или пониженное). Низкое давление в колёсах также искажает значение в большую сторону.

Если спидометр автомобиля показывает скорость в милях в час, то как перевести в километры в час? Это касается машин из Америки, где изначально приборы калибруются в непривычных числах. Считайте, что 1 миля равна 1,6 км. Значит, если спидометр показывает скорость 90 миль/ч, то это 144 км/ч (90 х 1,6 = 144 км/ч). Обратный подсчет из км/ч в миль/ч производиться путем деления на 1,6.

Спидометр. Виды и устройство. Погрешность и особенности

Спидометр – это устройство, измеряющее и отображающее скорость транспортного средства. Его можно встретить в автомобиле, самолете, мотоцикле и даже в электросамокатах. Человечество сильно привязалось к этому прибору, на нем основываются многие тесты и эксперименты.

Благодаря этому измерительному прибору люди узнают скорость различных объектов и используют полученные данные для научных открытий и обеспечения безопасности людей.

История создания

Впервые спидометр появился более ста лет назад, в 1901 году в машине «Oldsmobile», хотя сейчас есть подтверждения того, что русский изобретатель создал аналог этого механизма еще в 1801 году и показал его Александру I, но в тоже время и был забыт более чем на век. Первоначально прибор добавлялся в машину как дополнительная, но необязательная опция вплоть до 1910 года.

Только после 1910 года заводы-производители стали добавлять его в обязательном порядке. «Otto Schulze Autometer» стали массово производить спидометры для автомобилей. Самой популярной и актуальной стала модель 1916 года от гения энергетики Николы Тесла. С того времени принцип работы практически не изменился и схема действия, созданная сто лет назад, до сих пор используется в современных автомобилях.

Первыми появились стрелочные и барабанные спидометры в 1908 – 1915 году соответственно. Позже появились ленточные и цифровые приборы, но в наши дни самым популярным и используемым остается стрелочный тип спидометров из-за его простоты и надежности.

Ленточные спидометры использовались с середины XX до донца XX века, но позже были вытеснены стрелочными и более современными цифровыми аналогами. В то же время появились и барабанные варианты измерительных приборов, но они также плохо были приняты из-за низкой эффективности и неточности, что создавало опасные ситуации на дороге.

Цифровой спидометр был создан в 80-е годы японцами в качестве альтернативы устаревшим механическим приборам. Однако новшество не смогло ужиться из-за того, что воспринимать информацию на жидком дисплее было крайне неудобно. Поэтому чаще всего такие виды спидометров используются на спортивных мотоциклах. А в машинах изредка применяются электронные одометры.

Типы и особенности спидометров

За более чем сто лет спидометр подвергался разнообразным изменениям не только внешней структуры, но и внутреннего механизма.

Механические

Это наиболее распространенный и простой тип спидометров. Из названия ясно, что в механизме таких спидометров задействованы только механические детали. Измерителем скорости служит магнитный скоростной узел со стрелкой в качестве указателя. Стрелка показывает на шкале данные которые зависят от частоты вращения магнита (3), который приводится  в действие от вала. Алюминиевый барабан (2), начинает вращаться под действием магнитного поля магнита (3), на оси которого закреплена стрелка указателя скорости и возвратная пружина (3). Чем быстрее вращается магнит, тем более отклоняется стрелка спидометра.

Передача крутящего момента на сам магнит (3) происходит от датчика скорости посредством гибкого вала. Этот способ выбран для того, чтобы от крутящего момента колеса получать скорость автомобиля. Но в этом случае стоит отметить много погрешностей, которые так или иначе относятся к колесу. Диаметр и ширина колеса может сыграть огромную роль в числовых показателях спидометра.

Для отображения пройденного расстояния используется червячный привод (5) с барабанным счетчиком (4).

Электромеханические

Подобные устройства, отвечающие за измерение скорости, работают за счет электромеханических датчиков. Индикатором является либо улучшенная механическая версия, либо миллиамперметр.

Электромеханические спидометры имеют схожие основные части с устройствами механического типа действия, так как состоят из скоростного узла, датчика и счетного узла. Отличия заключаются в виде датчиков (традиционный, импульсный, индукционный, комбинированный) и скоростных узлов.

Электронный спидометр

Усовершенствованная версия электромеханического аналога, основным отличием которого является одометр, который становится полностью цифровым. Также есть версии с цифровым индикатором скорости, но они менее распространенные. В подобных типах спидометров нет связи механического характера между приборной панелью и вторичным валом.

Существует два главных вида датчиков скорости:

1. Оптоэлектронный.
2. Бестросовый.

Бестросовый датчик работает за счет многополюсного магнита, который вращается вместе с ведущим валом. Во время этого возникающие изменения магнитного поля влияют на сопротивление магнитно-резистивного элемента, которые преобразовываются в импульсы.

В оптоэлектронном спидометре имеется часть с тросиком и фотопрерыватель. Частота импульсов фотопрерывателя пропорциональна скорости вращения троса, по этим данным высчитывается действительная скорость транспортного средства.

Ложные показания

Спидометр и одометр показывают неверные данные почти в каждой машине и это какая-то ошибка. Раньше, в XX веке погрешность приборов в автомобиле, который только что вышел с завода, могла составлять 10%. Тогда не было технологий, позволяющих точно измерять скорость машины на разных дорожных покрытиях. Часто погрешность прибора приводила к необоснованным штрафам и даже ДТП.

Автопроизводителям срочно нужно было, что-то сделать с погрешностью в автомобильных приборах, из-за которых к ним возникали претензии со стороны покупателей. Было решено завысить показатели для того, чтобы успокоить водителя и настроить его на более медленный темп езды.

В тридцатых годах прошлого века скорость машины измерялась на основе вращения выходного вала. Это привело к большой погрешности из-за многих факторов, которая была равна 4-5%. Все, что оставалось инженерам, это заложить в прибор запас в 5% от общей скорости. Таким образом, скорость в 114 км/ч на спидометре отображалась как 120 км/ч.

В XXI веке для расчета скорости все еще используется вращение вала, как отправная точка для расчетов скорости. Давление в шинах, тип дороги и ее влажность влияют на показатели спидометров. Поэтому и по сей день прибор превышает реальные показатели на 5%.

Сегодня в машинах используется плавающая погрешность, которая с возрастанием скорости повышает и процент погрешности. Так в городе она падает практически до нуля, но при скорости 140 км/ч составит более 10%.

Одометр дает показания относительно вала, а значит, тоже имеет погрешность. Так при увеличении диаметра колес на один дюйм пройденный путь увеличится примерно на 6-8%. Увеличение шины тоже дает погрешность. К примеру, если сменить 185/60R14 на 195/55R15 то искажение будет примерно 3%. Это сделано для того, чтобы автовладелец не забыл о своевременном ТО и продлил ресурс своего автомобиля.

Ответы на популярные вопросы

Почему дергается стрелка спидометра? Такая проблема довольно-таки распространена, поэтому не затронуть ее нельзя. Со временем каждая деталь автомобиля устаревает. Это не обходит стороной и спидометр. Чаще всего, если дергается стрелка спидометра, это говорит о неисправности проводки или растяжении тросика. Зависит все от года производства автомобиля и принципа работы спидометра.

Почему стрелка замирает при ДТП? Данный факт свидетельствует только лишь о резкой потере связи с источником питания. В обычном режиме работы, при выключении двигателя, блок управления опускает стрелку спидометра до нуля. При сильном ДТП он может быть поврежден, как и сам механизм спидометра. Стрелка замирает в последнем положении.

Какой вид является лучшим? Принцип работы каждого спидометра почти не отличается, поэтому лучшего не существует. Самым популярным является стрелочный тип за счет своей простоты. Остальные не уступают ему в практичности и надежности.

Механизм за сто лет перенес множество изменений, но принцип остается неизменным и спустя такое долгое время. На сегодняшний день существует множество разновидностей. Каждый спидометр имеет свои плюсы и минусы.  Чаще всего отличие заключается в удобстве их применения. С этим измерительным прибором проводилось множество экспериментов, но разработки не прижились и остались на заре своего времени.

Даже на сегодняшний день нет технологии, которая позволит убрать погрешность спидометра, что является краеугольным камнем во множестве дорожных вопросах. Многие водители уже приняли этот факт и воспринимают его как должное.

Технология измерения скорости всегда остается актуальной.  Создание более совершенных, точных и удобных приборов не прекратится еще долгое время. Возможно, уже скоро настанет тот день, когда столетний механизм будет заменен на более продвинутый и современный аналог.

Похожие темы:

бывает ли погрешность, когда показывает скорость, фото и видео об устройстве

Показатели спидометра автомобиля необходимы, чтоб определять и контролировать скорость транспортного средства соответственно ограничениям, действующим на территории той или иной страны. Он входит в список обязательной комплектации автомашин.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Для чего нужен спидометр?

Автомобильный спидометр (АС) — прибор, который определяет модуль мгновенной скорости движения транспортного средства.

Ориентируясь на показатели «девайса» водитель может:

• узнать интенсивность движения автомобиля в реальном времени;
• вычислить расход топлива при каждой конкретной скорости.

Скомплектованный со спидометром автомобиля одометр — прибор для измерения пройденного пробега. Иногда эти «девайсы» не разделяют и говорят про спидометр-одометр.

С помощью одометра можно определить, когда необходимо менять:

• автомобильные масла;
• фильтры;
• ремни (генератора и ГРМ).

Виды спидометров

Есть большое разнообразие АС, всех их классифицируют на виды по:

• методу измерения;
• типу индикатора.

По способу измерения

Классификация спидометров автомобилей по принципу работы:

Вид АС	Принцип работы
Хронометрический	Гибрид одометра и часов – пройденное расстояние разделяется на затраченное время. В результате получается скорость движения транспортного средства.
Центробежный	Плечо регулятора, удерживаемое пружиной, вращается вместе со шпинделем и отбрасывается в стороны центробежной силой. При этом расстояние смещения пропорционально скорости.
Вибрационный	Прибор данного типа используется для транспортных средств, которые быстро вращаются. Механический резонанс колебаний рамы или подшипников машины приводит к вибрации градуированных язычков с частотой, соответствующей числу оборотов транспортного средства.
Индукционный	Состоит из системы постоянных магнитов, вовлечённых во вращательное движение вместе с приводным шпинделем. Он производит вихревые токи в установленном в магнитном поле диске. Происходит привлечение во вращательное движение диска, которое ограничивается специальной пружиной. Скорость указывает стрелка, соединённая с ним.
Электромагнитный	Датчик быстроты движения подаёт электросигналы, а сам привод «девайса» перемещается в соответствии с количеством сигналов.
Электронный	Датчик вырабатывает импульс тока за каждый оборот шпинделя. Сигналы поступают на счетчик, который подсчитывает их за фиксированный промежуток времени. Далее информацию обрабатывает микропроцессор, где происходит ее конвертирование в показания скорости, которая визуализируется на панели управления автомобиля.

По типу индикатора

По способу визуализации данных спидометры делятся на:

• аналоговые, или механические;
• цифровые.

Аналоговый

Схема работы универсального аналогового АС:

• стрелка спидометра связана с валом редуктора;
• последний в свою очередь получает привод от вращающихся колёс.

Интенсивность движения вала редуктора пропорциональна быстроте вращения колес. Поэтому именно этот узел наиболее достоверно отображает скорость автомобиля.

В таблице представлены разные аналоговые спидометры:

Тип	Описание
Стрелочный	Скорость указывает стрелка, которая движется на полукруглом циферблате.
Ленточный	Интенсивность хода автомобиля показывает лента, проходящая мимо делений на горизонтально размеченной шкале.
Барабанный	Деления прибора находятся на барабане – при его вращении цифры появляются в окошке, отображая скорость.

Из всех типов аналоговых спидометров в современных автомобилях используется только стрелочный.

Цифровой

Особенности цифрового АС:

• имеет наивысшие показатели точности;
• индикатор – дисплей, отображающий скорость в цифровом эквиваленте;
• на экране водитель может посмотреть суточный и суммарный пробег;
• имеет сигнализацию, которая срабатывает при превышении установленного предела скорости движения транспортного средства.

Основным недостатком цифрового автомобильного спидометра является задержка показаний. В результате некорректно отображаются данные при смене скорости.

Наглядно, как работает цифровой автомобильный спидометр с использованием IPHONE 4 можно посмотреть на видео, снятым каналом videoSPBLIFE.

Фотогалерея

На фото представлены разные виды АС:

Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто

Есть особенности в принципах работы АС на передне- и заднеприводных автомобилях. На авто, приводящихся в движение задними колёсами, спидометр контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость.

На переднеприводных машинах оборудование измеряет интенсивность движения автомобиля с помощью привода левого колеса. Погрешность АС в этом случае большая, поскольку передние шины поворачивают авто и прибавляется эффект от закругления дороги. При поворотах влево «фиксированная скорость» чуть меньше, чем при прямолинейном движении, а вправо – немного больше.

Погрешность спидометра

Всем АС, как и любым другим техническим устройствам свойственна неточность показаний.

Причины неточного измерения:

• заводская калибровка приборов, которую точно на 100% невозможно выполнить;
• высота и диаметр шин – влияют на расстояние, которое пройдёт машина за 1 оборот приводного вала;
• «эффект поворота» на спидометрах переднеприводных автомобилей.

Правило автопроизводителей – погрешность АС конструктивно должна быть в сторону увеличения показаний, против фактической скорости движения.

Видео

На видео от пользователя Виктора Хабибулина сравниваются цифровые спидометры с GPS и аналоговые.

бывает ли погрешность, когда показывает скорость, фото и видео об устройстве

Что показывает спидометр автомобиля

Вне зависимости от того, как именно спидометр показывает скорость, он считается одним из наиболее важнейших устройств современного автомобиля. Мы вынуждены смотреть на его показания, иначе не получится избежать наказания за нарушения скоростных ограничений, действующих на территории страны.

Что собою представляет комбинация спидометр/одометр

Комбинированный прибор обозначает ведомую скорость в машине, измеряет пройденный пробег, показывает километраж одной поездки и мгновенную скорость движения.

Спидометр бывает оснащён одометром — механизмом, замеряющим количество оборотов колеса машины. Таким образом, выявляется километраж, пройденный машиной. Удаётся рассчитать суточный и общий пробег.

Состоит одометр из:

• счётчика количества оборотов автомобиля;
• индикатора, демонстрирующего пройденный путь в км или милях;
• устройства, фиксирующего обороты.

Одометр классифицируются на следующие типы.

Механический прибор считается прародителем современных устройств. Он был придуман ещё в Древней Греции.
Скручивать такой одометр проще простого, достаточно воздействовать на механизм кручения. Счётчик механического одометра реагирует на обороты и преобразовывает их в километры. Однако недостатком такого устройства является самопроизвольное обнуление данных при достижении определённого значения.

Комбинированный одометр — усовершенствованная модель, дающая возможность корректировать данные посредством CAN-крутилки.

Цифровой прибор, действующий на основе микроконтроллёра. Всё в таком одометре происходит в цифре, а воздействовать на показания устройства можно только с помощью высокопрофессионального оборудования. Электронные одометры входят в систему бортового компьютера автомобиля.

Принцип функционирования спидометра хорошо виден на примере механического устройства. Изменение скорости осуществляется за счёт механической связи между редукторным валом и стрелкой. Оба элемента соединяются тросом достаточной длины, поскольку вал расположен далеко от трансмиссии. Скорость его обусловлена конечной амплитудой вращения колёс.

Особая шестерёнка в главной передаче вращается вместе с выходным шкивом и тоже напрямую связана с тросиком, заключённым в специальный защитный кожух.

Ещё один обязательный элемент — дискообразный магнит, поставленный рядом со стальным барабаном. Последний закреплён на игле, а полученные показатели выводятся на шкалу.

Погрешности приборов

Даже электронный одометр имеет неточности. Их невозможно исключить, поэтому принято учитывать определённые стандарты, допускающие предел этого значения. К примеру, на механическом приборе погрешность не должна превышать 5%-15%.

Ошибки устройства объясняется наличием различных зазоров, слабостью троса, плохим сцеплением и слабыми пружинами. Больше погрешностей выдаёт механический одометр, цифровой — гораздо меньше, ведь имеется возможность считывать показания микроконтроллёра, датчика.

Погрешность бывает и на спидометре, рассчитывающим скорость автомобиля. Идеально точную информацию прибор вывести просто неспособен, так как скорость зависит от нескольких составляющих: вращения колеса, его диаметра и т. д.

Интересно будет проследить за погрешностями прибора на разных скоростных режимах.

60 км/ч — погрешностей почти не бывает.

110 км/ч — погрешность составляет 5-10 км/ч.

200 км/ч — среднее значение доходит до 10%.

Ещё погрешность варьируется согласно следующим моментам.

На автомобилях с передним приводом погрешность проявляется, чуть ли, не на каждом повороте. Причина — спидометр интегрирован с одним колесом. Из-за этого поворот влево снижает показания, вправо — увеличивает их.

На погрешность влияет нестандартный размер колёс. Разница в 1 см увеличивает погрешность до 2,5%.

Немаловажное значение имеет диаметр резины. При малейшем несоответствии со стандартом показания спидометра занижаются или завышаются.

Влиять на погрешность может давление в шинах и износ протектора. К примеру, если колесо плохо накачено, это приводит к занижению показателей максимальной скорости.

Наиболее точные показания даёт, как и говорилось, только цифровой девайс или устройство, подключённое к GPS-навигатору. Преимущества спутникового позиционирования трудно недооценить. Современные системы демонстрируют точную скорость транспортного средства без каких-либо погрешностей.

Стандартный спидометр помечен шкалой в 10 км/ч, а его стрелка дёргается на ухабах. Он может лишь завышать показания, но не занижать. В противном случае дорожная обстановка будет ложно оценена, и возникнет аварийная ситуация. Например, если будет показываться 100 км/ч вместо реальных 120 км/ч.

Несколько слов о погрешностях, связанных с размерами шин. Тут вступает в силу сама конструкция спидометра. Он состоит из двух приборов, объединённых в едином корпусе. Один прибор измеряет скорость, другой — показывает пробег автомобиля. Так они и называются: скоростным и счётным узлами.

Теперь конкретно: если автомобиль обут в резину, порядком поношенную, спидометр будет завышать показания, так как вступает в силу система градации через каждые 10 км/ч и закон округления чисел, используемый в одометрах.

Отличия: спидометр и одометр

Счётчик показаний пробега монтируется непосредственно в сам спидометр. По этой причине многим кажется, что устройство является единым прибором. На самом деле это не так:

• спидометр показывает только скорость движения автомобиля;
• одометр — указывает пройденный путь в км.

Функционал обоих приборов не взаимосвязан, а комбинирование обеих шкал сказывается всего лишь на удобстве водителя.

Почему пробег по одометру не сходится со спутниковой навигацией GPS/ГЛОНАСС

24.10.2014

Конструкция одометров и их погрешности

Для измерения пройденного пути на транспортном средстве используют специальный прибор — одометр. Бортовые одометры всех видов не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных устройств установлены допустимые погрешности. Для полного понимания приведённых сведений и цифр, нужно иметь ввиду:

Данные погрешности установлены только для самих приборов. Все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов и агрегатов автомобиля в эту погрешность не включены.

По техническим требованиям ЕЭК ООН №39 спидометры не могут занижать показания. Средняя погрешность спидометра по этим правилам (ГОСТ Р 41.39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч. Поэтому и одометр, конструктивно связанный со спидометром, так же даёт завышенные показания.

По нашему опыту, заводы-изготовители завышают показания скорости и пробега на 5-10%. Об этом ведётся множество разговоров и бурные обсуждения на форумах автолюбителей.

Возможно, что автопроизводители заботятся не только о безопасности водителей, но и вполне законно (опираясь на правила ЕЭК ООН №39) уменьшают реальный гарантийный пробег на неизвестную величину, потому что отсутствуют требования к точности измерения пробега.

Одометры бывают различных конструкций: механические, электромеханические или электронные

Механический одометр — весьма оценочное устройство, имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации, износа деталей и агрегатов и использовании неоригинальных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 15%.

Электромеханические одометры — основаны на показаниях электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости, расположенного обычно на коробке передач. Эти приборы несколько точней механических, ведь они избавились лишь от нескольких слабых мест механической части. Погрешность большинства из них находится в пределах 5-7%.

Электронные одометры — дальнейшее эволюционное развитие. Избавились от механического индикатора, который заменили жидкокристаллическим экраном.

В тоже время сам принцип контроля пройденного пути (обороты колеса) остается неизменным, и даже точная электроника находится в зависимости от технического состояния ходовой части автомобиля.

Если провести дополнительную калибровку на тестовом участке пути (на заводе-изготовителе эта процедура не происходит), погрешность данных устройств редко превышает 5%.

Существенный минус электронных одометров — возможность изменения его микропрограммы. Для популярных автомобилей существует услуга по «модификации» бортового одометра, для завышения его показаний на любую величину (например: +20% к пробегу). Для выявления подобного вмешательства нужен контрольный заезд или обращение в службу ремонта.

Общие факторы, влияющие на любые одометры:

• Радиус колеса может внести существенную погрешность в показания одометра. Разница в высоте протектора в 1 см, например, даст на 100 км пробега автомобиля разницу в пробеге в 1955 м: диаметр одного колеса 1 м, второго — 1.02 м. Первое совершит 31 830 оборотов, второе — 31 206. Каждый оборот — 3.1416 м, разница — 1955 м. И эту разницу мы получаем только при одном сантиметре! К примеру, разные шины 325/70 и 325/75 дадут сразу разницу в диаметре в 3.2 см. Поэтому одометр на автомобиле со стёртым протектором покажет большее значение по сравнению с таким же автомобилем, но на новых шинах. Ещё важно знать, на какой радиус колёс рассчитан одометр: если поставить другой размер колёс, то будут совсем другие данные по скорости и пройденному пути.
• Вес груза — при полной или чрезмерной загрузке автомобиля, шина проминается по-разному, поэтому изменяется диаметр колеса.
• Давление в шинах — шина проминается по-разному при штатном и нештатном давлении. На давление влияет температура, при прогретых или перегретых шинах оно выше.
• Скольжение колес — при пробуксовках, скольжениях, или же наоборот — торможении на льду, автомобиль или находится на месте при вращении колес, либо наоборот — движется при блокировке колес.

Измерение пробега системой GPS/ГЛОНАСС мониторинга

Система мониторинга транспорта на основе спутниковой навигации может определять пройденное расстояние тремя основными способами:

• Подключение к штатному датчику: данные о пробеге рассчитываются на основе данных получаемых с датчика скорости, установленного в автомобиле. Данный способ позволяет добиться полного соответствия данных измерений с одометром или тахографом. Иногда такой способ более предпочтителен даже более высокоточного навигационного способа, когда необходимо бухгалтерское соответствие путевых листов, являющихся первичным документом, и программы мониторинга.
• По координатам точек маршрута: данные о пробеге рассчитываются как расстояние по прямой между координатами точек (долгота и широта), которые присылает прибор. Причем временной интервал между присланными точками может быть разный. Обычный интервал: 10-30 сек. Также для повышения точности многие регистраторы присылают точки в случае изменения угла движения. Использование данного способа в современных системах мониторинга не рекомендуется из-за ограниченной точности.
• Рассчитывается «Вояджером»: данные о пробеге рассчитываются на основе дополнительной информации получаемой с GPS-приемника. В данном способе терминал сам определяет моментальное значение скорости каждую секунду. Данный способ является максимально точным по отношению к двум предыдущим.

По официальным данным чистая погрешность модуля ГЛОНАСС/GPS находится в пределах 2-5 метров (это порядка 1.5% в определении пробегов). В настоящее время точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS.

Согласно данным СДКМ на 22 июля 2011 года ошибки навигационных определений ГЛОНАСС по долготе и широте составляли 4,46-7,38 м при использовании в среднем 7-8 видимых спутников (в зависимости от точки приёма).

В то же время ошибки GPS составляли 2,00—8,76 м при использовании в среднем 6—11 видимых спутников (в зависимости от точки приёма). Рельеф местности также не оказывает сильного влияния на погрешность измерения пробега. Например, при уклоне по знаку в 15-20% — угол наклона дороги составит 8.53-11.

31°, а погрешность измерения пробега составит около 1.5%. И даже при очень крутом уклоне в 40% по знаку (угол наклона дороги составит 21.8°), погрешности измерения пробега составит всего около 6%.

Но все современные трекеры умеют определять высоту и делать соответствующие поправки при вычислении пробега. Таким образом, общая погрешность систем мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS, при нормальных условиях, составляет менее 3,5%.

Рассмотрим возможные причины расхождения данных километража:

Изменение толщины протектора шины. Стандартный диаметр грузовой шины 1070 мм с толщиной протектора 25 мм, при износе шины допускается износ до 1 мм протектора (в наших буднях протектор могут и вовсе стирать). Рассмотрим вариант износа шины учитывая допустимые нормы:

исходный диаметр шины – d1 = 1070 мм

диаметр шины изношенный в пределах нормы – d2 = 1070-24-24 = 1022 мм
Формула длины окружности (периметр окружности): P=pi*d

Исходя из формулы можно вычислить процентное соотношение изменения длины окружности (колеса) от изменения диаметра круга (колеса): 100%*(1-1022мм/1070мм)=4,5%

В результате мы получаем, что при износе шины автомобиля расхождение по одометру на одном и том же расстоянии, может изменятся в пределах   0% – 5%.

Вывод: расхождение данных между показаниями GPS навигации и одометром транспортного средства может быть вызвано – износом шин грузового транспорта, либо использованием шин, диаметр которых отличается от стандарта шин используемого на данном виде транспортного средства.

Тип одометра установленного на транспортом средстве и его погрешность. Спортивный одометр без какой-либо калибровки завышает скорость и расстояние на 3,5%, что и требуется согласно международной конвенции о дорожном движении и ГОСТ 12936-82, ГОСТ 1578-76, ГОСТ 8.262-77.

На обычные одометры таких стандартов не существует.
Механический одометр имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, износа узлов и агрегатов, использования нештатных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 12-15%.

Электромеханические одометры несколько точней механических, но все же погрешность 5-7% у них случается, ведь они избавились лишь от слабых мест самой механики (люфтов, капризов троса, катушки, возвратной пружинки и т.п.).

Электронные одометры совершенней электромеханических, за счет улучшенного механизма контроля вращения ведущего колеса. В то же время сам принцип контроля пройденного пути остается неизменным, и даже точная электроника находится в зависимости от состояния ходовой части автомобиля.

 Суммарная погрешность данных приборов редко превышает 5% в случае, если проводится дополнительная тарировка на тестовом участке пути.

Откуда берутся погрешности:

• наличием допустимых погрешностей одометра;
• использование изношенной или нештатной резины;
• наличием погрешности измерений ГЛОНАСС/GPS систем.

Одометры всех видов, установленные на транспортные средства не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных приборов установлены допустимые погрешности.

Надо учитывать, что данные погрешности установлены только для самих приборов, все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов автомобиля в эту погрешность не включены.

Также, по техническим требованиям ЕЭК ООН N39 спидометры не могут занижать показания, поэтому и одометр конструктивно связанный со спидометром так же, как правило, дает завышенные показания. Средняя погрешность спидометра по правилам ЕЭК ООН N39 (ГОСТ Р 41.

39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч, подробнее об этом можно почитать в ГОСТе. Также для информации выкладываю ГОСТ Р52051-2003 МЕХАНИЧЕСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ. СРЕДСТВА И ПРИЦЕПЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

Обычно, по нашему опыту, автопроизводители завышают показания скорости и одометра на 5-10%. Об этом можно найти множество дискуссии на форумах автовладельцев. Подозреваю, что автопроизводители заботятся не только о безопасности водителей, но и вполне законно (опираясь на правила ЕЭК ООН N39) уменьшают реальный гарантийный пробег.

Механический одометр имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, износа узлов и агрегатов, использования нештатных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 12%-15%.

Данные от электромеханического одометра основаны на показаниях электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости, т.е. показания прибора пропорциональны числу импульсов за единицу времени.

Эти приборы точней механических, и погрешность у них составляет порядка 5–7%.

И не будем забывать самое главное – на одометр может воздействовать водитель. Я думаю все когда нибудь видели маленькие двигатели с помощью которых водители обычно “накручивают” одометры.

Любая система контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS показывает пробег меньше чем показания одометра, если конечно в этой системе не предусмотрена возможность “коррекции” показаний пробега.

Это достаточно простая функция, она присутствует, в нашей системе контроля транспорта “Виалон”, но насколько правильно подгонять более точные данные к менее точным?, тем более что Вы не можете быть уверены что показания одометра не “накручены”.

Спутниковые системы контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS лишены погрешностей, обусловленных конструктивными особенностями транспортного средства, и никак от них не зависят. На определение координат не влияют практически никакие внешние факторы.

По официальным данным чистая погрешность модуля ГЛОНАСС/GPS находится в пределах 2-6 метров (это порядка 1.5% в определении пробегов).

Также, блок передает свои координаты не постоянно, а с заданной периодичностью. Данное обстоятельство приводит к незначительным потерям в анализе пройденного пути, который составляет не более 2%.

Общая же погрешность систем мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS менее 3,5%.

Как сделать контрольный замер: выбирается участок 50-100км дороги, и по километровым указателям с боку от дороги, засекается отправление, прибытие. Пройденный километраж сравнивается с пробегом по одометру и вычисляется погрешность.

Какую скорость показывает спидометр автомобиля?

Каждый водитель, садясь за руль своего авто, видит переднюю панель с комбинацией приборов, в число которых входит спидометр. Автомобильный спидометр измеряет и показывает мгновенную скорость движущегося транспортного средства — в милях или километрах, и именно ему водитель уделяет больше всего внимания во время езды.

От того, какую скорость показывает спидометр, зависит безопасность дорожного движения.

Назначение

Основная причина, по которой водителю необходимо постоянно наблюдать за показаниями спидометра — скоростные ограничения, которые могут значительно отличаться на разных участках дороги.

При помощи одометра можно проследить, когда подошло время менять фильтр или моторное масло. Зафиксировав показания одометра в начале и в конце пути можно высчитать расход топлива на определенное расстояние.

Типы спидометров

Существует несколько видов приборов для измерения скорости, одни из которых появились более ста лет назад, а некоторые относительно недавно. Стрелочный спидометр измеряет скорость при помощи механического индикатора — стрелки. Электронные приборы выводят показания на жидкокристаллический дисплей.

Механические приборы— принцип работы основан на оборотах тросика от трансмиссии. На сегодняшний день такой тип спидометра практически вышел из употребления, так как износ собственных деталей дает погрешность более 15%.

Индукционный спидометр — включает в себя два механизма, один из которых измеряет скорость, другой пробег.

Электромагнитный — датчик скорости передает электрические импульсы, и движение стрелки напрямую зависит от количества импульсов.

Наиболее точно измеряет скорость спидометр, привязанный к навигационной системе GPS, он же является наиболее современным и дорогим.

Погрешность показаний

Спидометр автомобиля является незаменимым помощником водителя, тем не менее, его никак нельзя назвать точным прибором.

Как у любого измерительного механизма, у него есть определенная погрешность, и чаще всего погрешность бывает со знаком плюс. Другими словами, спидометр может завышать показания, однако, занижать их он никогда не будет.

Это нужно для того, чтобы водитель имел меньше шансов нарушить скоростной режим и подвергнуть опасности свою и чужую жизнь.

Средняя погрешность составляет примерно 10% на скорости в 200 км в час. Точность показаний спидометра зависит от целого ряда причин.

Переднеприводные автомобили привязаны на привод левого колеса. Так как точка соединения находится после главной пары, погрешность относительно прямолинейного движения авто появляется на каждом повороте: левый поворот уменьшит показания прибора, а правый, напротив, увеличит.

Размер шин также имеет значение. Если установить шины меньше регламентированных, колесо совершит большее количество оборотов, что и будет зафиксировано спидометром, соответственно данные будут завышенными. Если диаметр колеса больше штатного, прибор показывает заниженные показания.

Увеличение ширины шин на 10 мм дает погрешность в 2,5%. Давление в шинах и износ протекторов также влияют на показания — в результате слабо накаченных шин увеличивается расход топлива и снижается максимальная скорость, но спидометр при этом показывает завышенную скорость.

Учитывая все эти факторы, спидометр не может выступать единственным источником для контроля за скоростным режимом и пройденным расстоянием. На данный момент только спутниковое позиционирование показывает наиболее точные измерения.

Неисправности

В исправном состоянии спидометр измеряет частоту вращения гибкого вала от коробки передач. Если при нахождении автомобиля в пути стрелка спидометра остается на месте, можно попробовать подтянуть гайки крепления наконечников гибкого вала на самом спидометре или на его приводе.

Что касается корректировки показаний пробега, указанного на одометре, то в нашей стране это не является правонарушением. Причин, когда требуется эта услуга, может быть несколько,  однако, потенциального покупателя все же лучше об этом предупредить.

Была ли Вам данная статья полезной?

Современный спидометр: особенности и погрешности

Спидометр (от англ. speed — скорость) изобрел крепостной механик-самоучка в конце XVIII века. Этот самый первый верстомер сегодня хранится в Эрмитаже в Санкт-Петербурге.

Спидометр — такая же неотъемлемая часть автомобиля, как двигатель или колеса. Это верный помощник водителя при движении: без него не определить текущую скорость и пройденное расстояние.

Для заказчиков транспортных услуг он зачастую остается единственным источником данных при расчете пробега и расхода топлива.

Однако в силу технологического решения этот прибор нельзя назвать точным измерителем.

Механический спидометр: факторы, влияющие на погрешность

Исторически первым в линейке спидометров можно поставить механический; он приводится в движение особым тросиком — так называемым гибким валом.

Таким типовым прибором с простейшим редуктором оборудованы многие автомобили. При монтаже лишь устанавливается передаточное число, подобранное для данной модели.

На машинах с задним приводом показания спидометра напрямую зависят от передаточного числа редуктора.

Механический спидометр

Любой специалист подтвердит, что изменение передаточного числа с 4,44 на 3,9 меняет показания спидометра на 14%. Для регулирования работы системы в этом случае необходима замена и редуктора спидометра.

Свою долю погрешности также вносит изношенность последнего — наряду с изношенностью шин.

Суммарная ошибка показаний может превышать 10%, как бы этот факт ни расстраивал самопровозглашенных обладателей «скоростных рекордов».

Спидометры на автомобилях с передним приводом «завязаны» на привод левого колеса. Точка соединения расположена после главной пары. В результате погрешности появляются на каждом изгибе дороги: при повороте автомобиля влево показания скорости на приборе будут несколько меньшими, а вправо — несколько большими, чем при движении машины прямо.

На работу прибора влияет и установка шин нештатного размера. Спидометр завышает показания, если длина внешнего обода колеса меньше регламентированного: колесо за свой путь совершит больше оборотов, что и зафиксирует прибор. По аналогии данные спидометра будут занижены, если диаметр колеса в сборе больше штатного.

При уменьшении или увеличении ширины шины на 10 мм показания изменяются на 2,5%.

На первый взгляд, это небольшая погрешность, но стоит дополнительно учитывать и такие факторы, как собственная погрешность спидометра, давление шин, их износ.

Слабо накачанные шины уменьшают угол качения: в результате снижается максимальная скорость и увеличивается расход топлива, а показания спидометра при этом завышены.

Устройство механического спидометра

Основные детали механического спидометра: магнитный диск, алюминиевая катушка со стрелкой и возвратная пружина. Катушка имеет форму колпака и накрывает магнитный диск.

При вращении диска магнитные силовые линии создают в катушке свое магнитное поле. Движение катушки за диском под воздействием двух полей ограничивает пружина. Шкала циферблата градуирована с учетом жесткости возвратной пружины.

При малейшем изменении этого параметра показания спидометра будут искажены.

Главным недостатком механического спидометра остается его зависимость от износа собственных деталей и привода. Гибкий вал важно проложить без резких перегибов, что удается не в каждом автомобиле. В противном случае изнашивается трос, колеблется стрелка, шумит механизм. Со временем конструкторы вообще отказались от троса, заменив механику электроникой.

Электронный спидометр: опережая механику?

Первые электронные спидометры по внешним признакам мало отличаются от механических: та же стрелка, те же декады одометра.

При этом угол поворота стрелки пропорционален числу импульсов, поступивших от датчика скорости за единицу времени, а барабаны одометра приводит в движение электродвигатель, управляемый электроникой.

Такие приборы избавлены от слабых мест механики: люфта, износа троса, возвратной пружины, катушки, поэтому точнее механических. Но и они могут давать погрешность 5–7%.

Электронный спидометр

Следующим шагом разработчиков стали полностью электронные спидометры. Данные одометра и температуры воздуха в них выводятся на жидкокристаллический дисплей.

Скорость же показывает любимая всеми водителями стрелка, которой управляет электроника через исполнительные электродвигатели. Остался неизменным и принцип работы спидометра — контроль вращения ведущего колеса.

Все это позволяет сделать вывод о том, что ошибки измерений остаются прежними.

Практика показывает, что в любой машине показания даже исправного спидометра могут расходиться с реальными, причем не всегда в большую сторону.

Часто приборы показывают одну протяженность маршрута, в то время как реальный пробег автомобиля несколько меньше.

Разница становится принципиальной, если машина принадлежит предприятию, а водитель работает по найму: в жизни реально сэкономленное топливо в большинстве случаев становится источником дополнительного дохода для водителя.

Отказаться от спидометра, конечно же, невозможно: без него представление о текущей дорожной ситуации было бы неполным. Однако не стоит полагаться на спидометр как на единственного контролера скоростного режима и пройденного расстояния.

Система мониторинга транспорта, развернутая на всех единицах автопарка предприятия, даст руководителю реальные данные о работе каждой машины, что поможет избавиться от необоснованных расходов. Экономия может оказаться весьма существенной.

Что такое автомобильный спидометр и почему он «врет»?

Автомобильный спидометр – это, вопреки многим заблуждениям, не только красивая штуковина со стрелкой и цифрами, которая занимает половину приборной панели. Спидометр – это, прежде всего — прибор, который измеряет скорость движения вашего авто, позволяя вам соблюдать скоростной режим и правила дорожного движения.

В некоторых ситуациях при помощи спидометра можно сэкономить топливо, для этого всего лишь необходимо ехать с оптимальной скоростью, при которой машина потребляет наименьшее количество топлива.

Кроме того, соблюдая рекомендованную скорость, например в зимнее время, спидометр позволяет сохранить себе жизнь, а также всем остальным участникам дорожного движения.

Ну, согласитесь, откуда бы вы знали, что едете быстро не будь у вас этого прибора измеряющего скорость? Понять, что вы едете 100, а не скажем 150 км/час довольно сложно, если машина новая, “горячая”, а дорога идеально ровная.

Точно определить скорость под силу разве что очень опытному автомобилисту. Короче говоря, спидометр очень важная в автомобиле вещь, без которой наступил бы хаос и “беспредел” на дороге, потому что никто не знал бы сколько это “быстро” или чуть-чуть быстрее…

О том, что такое автомобильный спидометр вы уже узнали “в общих чертах”, но к этому мы конечно же еще вернемся. Кроме этого, мы поговорим о другой не менее интересной загадке — почему большинство спидометров, если не все, врут, то есть показывают не ту скорость с которой вы движетесь, а на несколько “км” или даже десяток больше.

 Что такое спидометр и каким он бывает?

Если бы у “Википедии” спросили, что такое автомобильный спидометр, она бы ответила примерно следующее — это прибор для измерения (определения) скорости движения транспортного средства, в реальной скорости и в таком духе… Спидометры бывают разные, но в основном это — аналоговые (механические) и цифровые.

Так выглядит классический аналоговый спидометр

Второй вариант — менее популярен, так как существует относительно недавно. Аналоговый спидометр более распространен и имеет относительно простую конструкцию. Прибор связан с трансмиссией при помощи гибкого вала, своего рода тросиком, который передает вращение.

На разных моделях автомобилей можно встретить один и тот же спидометр, отличаются они лишь редуктором, который установлен в их приводе. Редуктор имеет необходимое передаточное число, которое идеально подходит для конкретной модели автомобиля.

В заднеприводных авто, обычно спидометр контролирует скорость вращения вторичного вала трансмиссии, следовательно, показания зависят от передаточного числа редуктора заднего моста, размера шин и погрешности самого прибора.

Полностью электронный, цифровой спидометр

У переднеприводных машин, у которых двигатель имеет поперечное расположение спидометры обычно получают информацию о скорости движения автомобиля от привода левого колеса после главной пары. Стало быть, кроме погрешности спидометра, а также размера шин, на точность будет влиять закругление дороги: при повороте налево прибор будет врать чуть меньше, направо – чуть больше.

Почему спидометр врет?

Все вышеописанные проблемы влияют на точность показаний прибора, как в большую, так и меньшую сторону, однако почему же все-таки спидометр “привирает” и показывает скорость больше, чем она есть на самом деле? Почему не меньше? Это, прежде всего, нужно для того чтобы минимизировать вероятность нарушения водителями скоростного режима и как результат получения ими штрафа. Причина номер “2” — осторожность самих автопроизводителей. Они мыслят осторожно и продуманно. Если вы на самом деле будете ехать медленнее чем показывает прибор, пытаясь соблюсти режим скорости и ПДД, то это не будет нарушением. Просто ваша скорость будет меньше на пару км/час чем показывает прибор. Другое дело — когда вы едете, придерживаясь всех правил, а вас останавливает инспектор и штрафует на несколько тысяч за превышение скорости… Вот в этом случае будет очень обидно, больше того вы скорее всего подадите на производителя в суд с просьбой компенсировать убытки. А что если по вашему примеру поступят сотни или тысячи обладателей таких же машин? Тогда компания обанкротится, выплачивая штрафы и судебные издержки пострадавшим автомобилистам. Кроме того, автопроизводитель делает “напуск” или лучше сказать “зазор, запас” на тот случай если вы не соблюдаете правильное давление в шинах, используете шины “неправильного” диаметра, или еще что-то третье, что может повлиять или исказить показания спидометра.

В среднем спидометры врут на – 10% при скорости около 200 км/ч. При этом не стоит думать, что увеличение или уменьшение пропорциональным и двигаясь со скоростью 110 км/ч спидометр будет “врать” на 5-10 км/ч, а на скорости 60 км/ч вообще нет погрешности.

Кроме причин по которым спидометру необходимо “врать” описанных выше следует отметить тот факт, что этому прибору намного сложно соблюдать точность по сравнению с остальными приборами.

Дело в том, что скорость движения определяет скорость вращения колеса, точнее показания снимаются с трансмиссионного вала, скорость вращения которого равна скорости вращения колеса.

Как уже говорилось выше, скорость вращения колеса зависит от диаметра колеса, а этот параметр как вы знаете очень нестабильный.

Устанавливая шины нештатного размера, например вместо положенных 165/70R13, вы решили поставить — 175/70R13 или наоборот, вы увеличиваете погрешность спидометра на 2,5%.

В принципе не так уж и много, однако если эта погрешность прибавится к погрешности самого прибора, а также редуктора, а в шинах будет низкое давление, то спидометр начнет “врать” более серьезно.

Низкое давление в шинах — вообще отдельная тема, кроме разной деформации, увеличенного сопротивления, повышенного износа шин вы получаете еще и расход топлива и завышенные показания спидометра. О давлении в шинах я когда-то уже писал, те кому интересно могут полюбопытствовать. Вот вам ссылка на статью о давлении в шинах.

Точность механического спидометра во многом зависит от степени износа его деталей, а также состояния привода.

Гибкий вал должен пролегать “по прямой” без каких-либо резких перегибов в противном случае возникнет дополнительное сопротивление, колебание стрелки, шум в механизме, а также преждевременный износ троса.

Привод троса усложняет сборку и разборку “приборки”, в итоге все эти неудобства привели к тому, что автопроизводители стали все чаще использовать новый, более точный и совершенный тип спидометра. Им стал электронный спидометр, его работа построена на показаниях датчика скорости.

Внешне, некоторые электронные спидометры очень нелегко отличить от механических аналогов, ведь там есть и стрелка барабан с цифрами. Однако в электронных спидометрах стрелка не зависит от колес ее приводит в движение электронный измеритель, который выставляет положение стрелки руководствуясь числом импульсов, которое поступает с датчика скорости.

Полностью электронные спидометры — более совершенны, они могут выдавать результат скорости в электронном виде, но как показала практика и исследования данные спидометра классическом виде со стрелкой и циферблатом лучше воспринимаются автомобилистами. Устройство электронного спидометра очень сложное, стрелки находятся под управлением электроники и исполнительных электродвигателей. Здесь вам и жидкокристаллический дисплей и масса чипов и разных индикаторов.

Однако несмотря на все достижения в области электроники принцип практически не изменился, контроль за вращением ведущего колеса с шиной, никуда не делся.

Следовательно все вышеописанные ошибки и погрешности также будут присутствовать, до тех пор пока кому-то не придет в голову добиться “швейцарской” точности и усовершенствовать спидометр не только внешне но и внутренне. И, что, самое интересное не нужно ничего придумывать, все уже придумано.

Существуют так называемые маршрутные компьютеры, которые следят за расходом топлива. Компьютер производит измерение руководствуясь километровыми столбами которые вкопаны с высочайшей точностью, которой можно только позавидовать многим спидометрам.

Кроме этого изобретения, нельзя не отметить возможность измерения скорости движения посредством навигаторов а также придорожных высокоточных табло, которые уже не первый год успешно используются в Европе.

Источник: avtopulsar.ru

Спидометр, привод спидометра, как работает спидометр, основные неисправности и ремонт

Автолюбители, если они действительно любят свою машину, стараются все новинки гаджетов вставить в свое транспортное средство, тем самым пытаются усовершенствовать свой автомобиль. Электронный привод спидометра — один из элементов усовершенствования собственной машины.

Спидометр, какие бывают спидометры

Спидометры бывают механическими и электронными и устанавливаются на все транспортные средства. как то:

-грузовые автомобили, легковые автомобили, мотоциклы и мотороллеры и на разнообразную спецтехнику.

Слово спидометр имеет в своем корне, как английскую часть слова — скорость, так и греческую — меряю, измеряю.

В задачу данного прибора входит, определить скорость движения и отмерить километраж пробега.

Электронный спидометр, установленный на современных автомобилях, в отличии от механического спидометра, зарекомендовал себя, как надежный и точный механизм измерения скорости и расстояния.

Электронный спидометр считается достаточно дорогим прибором и работа такого спидометра строго фиксируется.

Все данные по скорости и пробегу считываются не только с колес и эти данные хранятся в энергонезависимой памяти, причем имеется несколько точек хранения памяти.

Спидометр, как он устроен

Так как существуют правила движения на дорогах, в частности езда на отдельных участках с различными ограничениями скоростного режима — спидометр, тот механизм, который должен следить за скоростью технического средства, а к техническим средствам относятся не только автомобили и автобусы, но и мотоциклы и мопеды.

И на каждом из средств передвижения должен стоять спидометр. Кроме задачи определить скорость, спидометр показывает и пройденное расстояние. Спидометр состоит из нескольких частей, сюда можно отнести трос привода и гибкий вал.

Эти основные части спидометра осуществляют передачу вращательного движения от трансмиссии на сам прибор спидометра. На приборной панели автомобиля водитель видит текущие значения, а цифры получаются за счет работы основных частей спидометра с приводом, который находится в коробке переключения передач.

Спидометр имеет в наличии скоростные магнитные узлы. Вращение магнита создает поток частиц, этот поток проходит сквозь катушку и в катушке создается индукция вихревых токов.

Вихревые токи создают еще одно магнитное поле, совокупность магнитных полей создают взаимодействие и стрелка прибора движется пропорционально частоте вращения магнита.

Специальный редуктор, находящийся в спидометре, обеспечивает правильный подбор передаточного числа.

Специальный редуктор заднеприводных автомобилей осуществляет контроль за работой вторичного вала.

А на переднеприводных автомобилях, контроль ведется от датчика, который установлен на левом переднем колесе.

И если погрешность работы спидометра заднеприводных автомобилей зависит от размера покрышек, то погрешность спидометра переднеприводных автомобилей зависит не только от размера покрышек но и от закругления дороги.

Спидометр, неисправности привода спидометра

Если стрелка спидометра не отвечает на изменения скорости машины, значит есть неполадки у привода спидометра и требуется ремонт.

Причин неисправностей привода спидометра может быть несколько:

-возможно просто ослабла гайка, которая крепит гибкий вал к приводу спидометра. В этом случае, делается самый элементарный ремонт, который заключается в необходимости подтягивания гайки;

-а возможен обрыв гибкого вала;

-возможен выход из строя самого механизма, который расположен на приборной панели машины;

-возможно загрязнение посадочного отверстия коробки передач;

-возможно произведен неправильный монтаж прибора;

-возможно просто ослабли все крепления;

-если стрелка прибора зашкалила, значит произошел разрыв пружины, к таком случае спидометр меняется полностью;

-если слышен рычащий шум, значит необходимо смазать гибкий трос;

-если спидометр постоянно врет, если показатели не соответствуют настоящей скорости, вероятнее всего, трос неправильно прикрепили к валу;

-возможно просто спидометр не отрегулирован, придется произвести регулировку.

Спидометр, как отремонтировать привод спидометра своими руками

Если вы решили произвести ремонт привода спидометра своими руками, в первую очередь изучите руководство по эксплуатации автомобиля и найдите место установки механизма спидометра на вашем автомобиле.

Вам придется произвести демонтаж привода спидометра в случае замены уплотнительного кольца, шестерни или корпуса.

И если на автомобилях ВАЗ механизм привода спидометра расположен так, что извлечь его можно довольно легко, то с иномаркой придется попотеть. После того, как вы изучили руководство по эксплуатации и нашли сам механизм, открутите болт крепления, который крепит этот механизм к самой коробке передач, подденьте его отверткой и снимите узел.

Внимательно осмотрите шестерню и её посадочное гнездо, в гнезде расположен конец гибкой тяги спидометра.

При осмотре не должно быть обнаружено никаких дефектов и грязи.

Если при осмотре корпуса коробки обнаружены маслянистые пятна, значит необходимо заменить уплотнительное кольцо.

Для того, чтобы добраться до уплотнительного кольца, придется снять ведомую шестерню привода спидометра и только после этого вы доберетесь до уплотнителя и сможете его заменить.

Теперь необходимо все собрать в обратном порядке, но до сбора необходимо все запчасти хорошо отмыть в керосине.

Почему не работает спидометр?

Спидометр, как следует из названия, показывает скорость автомобиля. Соблюдение скоростного режима важно не только для того, чтобы избежать штрафов, но и для совершения безопасных поворотов и других маневров.

Чем выше скорость, тем большим должен быть радиус безопасного поворота. Если радиус меньше необходимого, велика вероятность ухода машины в занос и опрокидывания автомобиля.

Поэтому исправность спидометра так же важна, как и качественная работа рулевого управления или тормозной системы.

Как работает спидометр

Существуют две основные модификации спидометров:

• механические;
• электронные.

Принцип работы механического спидометра заключается в трансформации скорости вращения вала в энергию, которая сдвигает стрелку.

Привод спидометра расположен в механической или автоматической коробке переключения передач и соединен с индикатором с помощью гибкого защищенного металлическим кожухом троса.

Наконечники обеих сторон тросика выполнены в виде четырехгранника, благодаря чему эффективно передают вращение от привода к индикатору. Механический спидометр всегда соединен с одометром (индикатором пробега автомобиля) и составляет с ним единый блок.

Принцип работы электронного спидометра заключается в датчике, который вырабатывает импульсы определенной частоты и длительности (зависит от скорости автомобиля).

Датчик присоединен либо к отдельному электронному спидометру, либо к бортовому компьютеру.

И компьютер и спидометр выполняют одинаковую функцию – подсчитывают количество импульсов за единицу времени и преобразуют значение в понятные километры или мили в час.

Неисправности спидометров

Чаще всего встречаются следующие неисправности:

• обрыв или повреждение тросика;
• соскакивание наконечника тросика с ведомой шестерни;
• неисправность механического или электронного индикатора;
• неисправность датчика импульсов;
• плохой контакт или обрыв провода, который соединяет датчик и индикатор или компьютер.

Видео – Как починить спидометр

Диагностика и ремонт механического спидометра

• Для диагностики вам понадобятся:
• моторчик на 12 Вольт;
• плоская и крестовая отвертки;
• фонарик; домкраты и подставки;
• инструкция по ремонту или обслуживанию вашего автомобиля.

Для проверки спидометра приподнимите переднюю пассажирскую сторону автомобиля с помощью домкрата.

О том, как делать это безопасно, читайте в статье (Замена и восстановление амортизаторов). Снимите переднюю панель (торпедо), чтобы добраться до комбинации приборов. На некоторых моделях автомобилей можно обойтись без этой операции, поэтому внимательно изучите инструкцию по ремонту и эксплуатации вашей машины.

Снимите комбинацию приборов и открутите фиксирующую гайку тросика от индикатора, заведите двигатель и включите 4 передачу. Проверьте, крутится ли тросик в защитном кожухе? Если да, заглушите двигатель, вставьте и закрутите наконечник тросика, после чего снова заведите мотор, включите 4 передачу и посмотрите на показания индикатора.

Если стрелка не меняет положения, неисправен индикатор, его необходимо заменить.

Если при работающем двигателе и включенной передаче тросик не крутится, необходимо заглушить мотор и снять тросик с привода, расположенного на коробке переключения передач со стороны водителя. Вытащите тросик из подкапотного пространства и осмотрите наконечники, не повреждена ли форма (квадрат).

Покрутите наконечник с одной стороны тросика и наблюдайте за наконечником другой стороны. Если оба наконечника вращаются синхронно, без усилий и грани наконечников не слизаны, то проблема в изношенной шестеренке привода, поэтому ее необходимо заменить.

Эта операция описана в инструкции по ремонту и эксплуатации автомобиля.

Диагностика и ремонт электронного спидометра

Для диагностики и ремонта вам понадобятся:

• плоская и крестовая отвертка;
• тестер;
• набор ключей;
• сканер для инжекторного двигателя (вместо него можно использовать обычный осциллограф).

Запустите самодиагностику бортового компьютера (БК). На большинстве инжекторных автомобилей, которые произведены после 2000 года, БК поддерживает эту функцию. Если БК выдаст ошибку, необходимо расшифровать ее с помощью специальной таблицы, которая находится в инструкции по обслуживанию и ремонту вашего автомобиля.

Но, результаты диагностики покажут, работает вся система спидометра, или нет. Для устранения неисправности придется искать повреждение самостоятельно. Для этого приподнимите автомобиль, как описано выше. Присоедините осциллограф к среднему контакту датчика скорости (установлен на месте привода спидометра) и плюсовому контакту аккумулятора.

Заведите двигатель и включите 1 передачу.

Исправный датчик будет выдавать импульсный сигнал напряжением не меньше 9 Вольт с частотой 4 – 6 Герц. Если датчик исправен, необходимо выключить передачу и с помощью тестера проверить провод, который соединяет датчик с контроллером электронного блока управления (ЭБУ).

Или с помощью осциллографа проверить сигналы датчика на входе ЭБУ. Если сигналы есть, необходимо проверить клеммы и провод, который соединяет ЭБУ и комбинацию приборов (индикатор спидометра).

Если есть специальный сканер, то желательно проверить индикатор спидометра, это позволит точнее определить причину неисправности.

Чаше всего спидометр перестает работать из-за попадания в клеммы воды и грязи, а также из-за обрыва или перелома сигнальных проводов. Поэтому в большинстве случаев достаточно высушить и почистить контакты.

Если по результатам проверки выявится неисправность датчика скорости, потребуется его замена.

Подробно эта процедура, а также замена поврежденного индикатора, описана в инструкции по эксплуатации и ремонту вашего автомобиля. 

Одометр автомобиля что это такое

Спидометр… Об этом приборе, безусловно, знает всякий автомобилист. Однако что такое одометр в автомобиле – сможет ответить далеко не каждый, и это вполне закономерно, ведь этот прибор далеко не так прост и примитивен, как кажется на первый взгляд.

При этом далеко не все видят разницу между одометром и спидометром – совершенно иным прибором, совмещенном с ним. Что ж, мы попытаемся доходчиво рассказать о различиях, а также о том, что это такое — одометр автомобиля.

Принцип действия одометра

Выражаясь научным языком, одометр представляет собой механическое либо электронное устройство, определяющее количество оборотов, совершаемых колесом, то есть, счетчиком.

Благодаря этой информации владелец автомобиля может определить путь, который пройден автомобилем в течение всего срока его эксплуатации либо за определенный промежуток времени.

То есть, информация, получаемая прибором, доводится до водителя в числовой форме, а конкретно – километрах пройденного пути.

Принцип действия прибора таков – за один пройденный автомобилем километр колесо совершает одинаковое число оборотов. Зная, сколько оборотов оно совершило в общем за тот или иной путь, легко высчитать пройденный километрах, и именно он отображается на счетчике пробега.

Кроме того, обнулив данные одометра перед поездкой, вы легко можете установить расстояние из точки А в точку Б либо высчитать, сколько автомобиль проехал на одной заправке топливом. Обо всех этих функциях одометра знает, вероятно, любой водитель.

Их типы

Несмотря на то, что автомобиль – изобретение относительно недавнего прошлого, такой прибор как одометр был известен очень давно – его изобретателем стал Герон Александрийский. Вполне логично, что первый такого рода механизм был механическим.

Собственно, в автомобильной промышленности также все используемые первоначально одометры имели чисто механическую конструкцию, а сам счетчик, находящийся на приборной панели, представлял собой набор барабанов с нанесенными цифрами, которые менялись по мере прохождения автомобилем определенного расстояния (одного километра или мили).

Такие одометры отличались простотой конструкции и надежностью, однако имели и несколько существенных недостатков. Главным из них стало ограничение механического счетчика – при достижении определенного пробега он обнулялся.

Кроме того, точность работы такого одометра достигалась лишь при использовании на транспортном средстве колес строго определенной размерности, и отклонение от нее вызывало серьезную погрешность в измерениях.

В середине ХХ века автопроизводители стали использовать электромеханические счетчики, которые, получая информацию от механического датчика, выводили информацию не с помощью архаичных барабанов с цифрами, а на жидкокристаллическом дисплее.

Позднее были созданы и полностью электронные одометры, получавшие информацию об оборотах колеса от так называемого датчика Холла. При этом поступающая с него информация обрабатывалась бортовым компьютером автомобиля и хранилась в его памяти, что позволяла сохранять информацию не только об общем пробеге, но и отдельных поездках.

Это было очень удобно, к примеру, для замеров расхода топлива или пройденной дистанции в нескольких поездках.

Одометр и спидометр: в чем разница?

Как мы уже говорили, далеко не все знают о разнице между двумя совершенно разными приборами – одометром и спидометром. Многих вводит в заблуждение тот факт, что шкала одометра практически на всех автомобилях интегрирована в шкалу показаний спидометра.

Логично, что некоторые вполне обоснованно предполагают, что это один и тот же прибор. На самом деле разница между приборами очень значительна.

Спидометр служит для измерения скорости движения транспортного средства и никак не связан с функциями одометра – счетчика пройденного транспортным средством километража.

Совмещение шкал этих приборов обусловлено лишь удобством восприятия информации человеком, а также традицией. Впрочем, сегодня показания одометра выводятся на дисплей бортового компьютера среди основной информации, и дисплей этот опять таки располагается в районе шкалы спидометра. Тем не менее, путать данные приборы никак нельзя.

Использование одометра в определении пробега подержанного автомобиля

Общеизвестно, что одометр является основным средством, посредством которого можно установить пробег того или иного транспортного средства. Этот критерий – один из важнейших при выборе и приобретении подержанного авто, поскольку пройденный километраж позволяет оценить общее техническое состояние автомобиля, степень износа узлов и агрегатов, а также остаточный ресурс двигателя.

Само собой, что у многих автолюбителей, расстающихся с собственным транспортным средством, часто возникает желание изменить показания одометра с целью увеличить начальную стоимость продаваемого автомобиля.

Видео — как скручивают пробег (корректируют показания одометра) на подержанных автомобилях:

Мы оставим в стороне морально-этическую сторону данного вопроса и посмотрим, насколько реально в техническом плане «скрутить» счетчик одометра.

Здесь нам следует вновь углубиться в историю данного прибора. Первые, механические, одометры имели серьезный недостаток – изменить их показания было весьма просто. По сути, эта причина и вынудила автопроизводителей искать различные способы защиты данных, что, в итоге, и привело к созданию электронных приборов.

В них, как мы уже писали, информация об общем пробеге «зашита» в бортовом компьютере автомобиля, и скорректировать ее гораздо сложнее. На практике, отправить электронный одометр в минус все же возможно, однако делается это уже не вмешательством в работу механических узлов, а путем переписывания в памяти бортового компьютера заложенной в него информации.

Видео — про скрученные пробеги у автомобилей:

Сегодня в сети интернет имеется множество предложений в этой сфере, чего стоит хотя бы известный сайт одометр.рф, отзывы в котором говорят об относительной простоте такой процедуры.

Но не стоит забывать, что в большинстве современных авто информация о пробеге хранится сразу в нескольких независимых друг от друга электронных блоках, и грамотная диагностика электронных систем автомобиля вполне способна выявить факт «скручивания» показаний одометра со стороны автолюбителя.

Выводы

Как мы видим, получить ответ на вопрос о том, что такое одометр, не так и сложно. Зная принципы работы данного помощника автомобилиста, можно с легкостью получать информацию о пройденном пути, узнать общий пробег авто, контролировать расход топлива. Безусловно, это один из самых значимых приборов любого транспортного средства.

Видео — можно ли узнать скручен ли пробег (показания одометра) — советы перекупа:

Может заинтересовать:

Самый вредный прибор в машине — спидометр

Самый вредный прибор в машине – спидометр

22 марта 13:31

Он обычно нужен, чтобы сверять скорость. Но сверять с чем? Со знаками ограничения скорости, с установленными по умолчанию режимами (город/трасса). Представим, что мы выключили спидометр в машине – как же тогда водитель будет ездить? Он будет управлять автомобилем с интуитивно удобной скоростью.

Если это будет широкая дорога с многочисленными полосами, без светофоров и пешеходных переходов, то будет хотеться нажать на гашетку. Если это будет Пятницкая улица, с узкими полосами, частыми переходами, извилистой траекторией – то и ехать придется с небольшой скоростью.

Получается, спидометр нужен, чтобы не превышать удобную скорость по сравнению с разрешенной. Именно поэтому он может быть даже вредным для безопасности дорожного движения.

Если водителю хочется постоянно превысить, значит с дорогой что-то не так. Возможно, построили многополосный хайвей, а знаки ограничения повесили “40”. Тогда, получается, власти просто прикрывают свои проектировочные ошибки ответственностью водителя (мол, сам виноват, надо было смотреть на показания спидометра).

Если же водитель едет по тихой улице еле-еле, боясь, что в любом месте может выскочить пешеход – спидометр вообще не нужен, на него никто не смотрит. Отдельно давайте упомянем придурковатых, которые могут хоть 100 км/ч гонять по двору, для них спидометр тем более вреден, он их не останавливает, а стимулирует ездить быстрее, чтобы пофарсить.

В общем, появилась у нас такая теория и идея провести эксперимент: взять несколько автомобилей, поставить на них GPS-датчики, зафиксировать показания скорости (средней, максимальной) за неделю езды в обычных условиях. Потом отключить спидометр и еще раз снять показания через неделю, чтобы сравнить их с первыми.

Есть стойкое ощущение, что водители без спидометра будут ездить аккуратнее.

Потому что будут максимально сосредоточены именно на окружающей обстановке на дороге, а не на показаниях приборов (на это, кстати, приходится постоянно отвлекать взгляд). Ориентироваться можно будет только на свои ощущения (дорога будет подсказывать нужную скорость), а также на скорость потока.

Эксперимент покажет, что изменится в поведении водителей. Ждем вашего мнения о “теории вредности спидометра”, а также предложений, как можно организовать эксперимент, чтобы его результаты были объективными.

П.С. Стоит сказать, что машины разные, и ехать на жигулях 140 км/ч и на Ауди с такой же скоростью – это две большие разницы. Однако эксперимент в Австралии (где отменили ограничения на трассе) показывает, что 85% водителей едут примерно в одном скоростном диапазоне (конкретно там от 133 до 139 км/ч). Это подтверждает мысль, что разумность важнее форматных ограничений.

На сколько врет спидометр и зачем?

Спидометр высчитывает скорость автомобиля косвенно, через обороты выходного вала коробки передач, поэтому не всегда отражает реальную картину передвижения в пространстве. Он имеет свою погрешность, которая колеблется в рамках 0,5 %. Кроме того, есть масса иных факторов, заставляющих измерительную технику ошибаться.

Хозяин машины может поставить нештатные колеса, или при тюнинге заменят главную пару. Случаются и непредвиденные ситуации: если вдруг спустит шина или придется ехать на докатке. Тогда истинная скорость машины тоже изменится, а показания спидометра останутся прежними.

Поэтому, чтобы водитель вдруг не решил, что едет слишком медленно, на законодательном уровне предписано вносить в техническую часть спидометра положительные коррекции.

Приборы измерения скорости сознательно настроены на завышение. Того требует ГОСТ Р 41.39-99. И сделано это по соображениям безопасности.

Согласно пункту 5.3 технического регламента «скорость по прибору не должна быть меньше истинной». Другими словами, завышать прибор может, а вот занижать ему запрещено законом. Поэтому конструкторы закладывают в показания скорости запас, который, как демпфер, оставляет их в рамках разрешенного коридора.

Определить этот запас можно самому. Достаточно посмотреть на экран навигатора во время движения и сравнить с положением стрелки спидометра. Но для любителей точных цифр существует утвержденная методика. В пункте 5.2 ГОСТа Р 41.39-99 (Правила ЕЭК ООН N 39) приводится формула расчета коррекций.

«Между скоростью, указываемой на шкале спидометра (V1) и истинной скоростью (V2) должно соблюдаться следующее отношение: 0 < V1-V2 < V2/10+4 км/ч».

Если подставить истинную скорость автомобиля на междугородней дороге в 100 км/ч, то положительные искажения автомобильного спидометра не должны превышать 14 км/ч. Но это максимальное значение. На практике каждый производитель решает сам, как настроить спидометр в рамках отведенного коридора. Обычно плюсование колеблется в районе 7 км/ч. То есть при истинной скорости в 100 км/ч спидометр показывает примерно 107 км/ч.

При меньшей скорости искажение тоже снижается, однако оно никогда не падает ниже 5 км/ч. Если ехать в городе ровно 60 км/ч, то истинная скорость составляет 55 км/ч.

Почему же производители не спешат устанавливать точные приборы на основе спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС? Ведь показания навигационных спутников не зависят от размерности шин или частоты вращения выходного вала.

Все просто: поймать сигналы навигационных спутников можно не везде. В больших городах с их радиоэлектронными помехами и крупными зданиями сбои «космической» связи случаются слишком часто. А скорость водителю нужно знать всегда и без задержек – пускай и слегка завышенную.

В общем, погрешности автомобильного спидометра помогают ездить безопасно. Они не только тешат самолюбие людей, но и идут им на пользу, зачастую уберегая от ненамеренного нарушения скоростного режима, чреватого неприятным штрафом.

Как работают спидометры? — Объясните, что Stuff

Как работают спидометры? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 23 мая 2021 г.

Простите, сэр, вы хоть представляете, как быстро вы двигались? Это вопрос, которого боится каждый автомобилист, когда его задаст полицейский в обочина дороги. Если бы вы смотрели прямо перед собой, не глядя на приборной панели вы можете иметь лишь смутное представление, что сказать.Если вы смотрели на спидометр, с другой стороны, вы будете знать ответ точно, возможно, с точностью до одного-двух километров или миль в час. Вы когда-нибудь задумывались, как на самом деле спидометр работает? Это действительно гениальное использование электромагнетизма!

Фото: Спидометры могут выглядеть как измерители с подвижной катушкой. (вольтметры, амперметры и т. д.), но работают они совершенно по-другому.

Как измерить скорость

Если вы читали нашу статью о движении, то знаете, что скорость определяется очень просто: это расстояние, которое вы путешествуете, разделенное к тому времени, когда вы возьмете.Итак, если вы проехали 200 километров, и вы четыре часа на это, ваша средняя скорость — 50 километров в час. Измерение средней скорости после поездки на самом деле не так. такая большая помощь, особенно если вас спрашивает полицейский вопросов. Как быстро вы двигались, сэр? Э-э, потяни меня снова в пару часов, когда я доберусь до места назначения … и я разделю расстояние, которое я прошел за то время, которое потребовалось … и тогда я смогу чтобы дать вам какой-то ответ. Хорошо?

Изображение: чтобы найти среднюю скорость от точки A до B, вы можете разделить расстояние между ними на время, которое вам потребовалось.Но это ничего не говорит вам о вашей скорости в пути, потому что вы могли путешествовать по другим маршрутам или приостановить свое путешествие. Только спидометр может сказать вам вашу фактическую скорость в любой момент.

Речь идет о средней скорости; что тебе нужно как автомобилист знает вашу мгновенную скорость: скорость вы собираетесь в любой момент. Понять это намного сложнее чем вы думаете. Если вы видели гаишников (или камеры контроля скорости) у стороне дороги, вы, вероятно, знаете, что они используют радар лучи для проверки скорости.Радар (переносной или установленный внутри Speed камеру) направляет невидимый электромагнитный луч на вашу машину на скорость света. Ваша машина снова отражает луч, изменяя это совсем чуть-чуть. Пистолет выясняет, как луч был влияет и, исходя из этого, вычисляет вашу скорость. Теперь теоретически мы у всех могли быть установлены радары в наших машинах, стреляющие лучами в фонарные столбы и здания и ожидание отражений назад — но это ужасно беспокоит! Нет более простого способа узнать, как быстро мы идем?

Фото: Измерение скорости с помощью радара.Некоторые скоростные пушки используют ЛИДАР (отраженный лазерный свет) вместо радара (который использует отраженные радиоволны). Фото Лека Матео любезно предоставлено ВВС США.

Что нам действительно нужно, так это узнать, насколько быстро машина колеса вращаются. Если мы знаем, насколько велики колеса, мы можем вычислить скорость довольно легко. Но как измерить колесо? скорость вращения? Даже эта проблема не из простых. Представляете, сколько должно было казаться труднее в первые дни автомобилестроения, в 1902 г., когда немецкий инженер Отто Шульце изобрел первый Практическое решение: вихретоковый спидометр.

Рекламные ссылки

Спидометры механические (вихретоковые)

Вот что мы хотим от спидометра. У нас есть машина колеса вращаются с определенной скоростью, и мы хотим знать, с помощью простого указатель и циферблат, что это за скорость. Итак, нам нужно подключить каким-то умным способом прялка к указателю. Даже это довольно сложно: колеса крутятся вокруг, но указатель, некоторые на расстоянии, просто щелкает вперед и назад. Как мы конвертируем непрерывное вращательное движение в прерывистое, мерцание, указатель движение? Ответ — использовать электромагнетизм!

Вал, поворачивающий колеса автомобиля, соединен с спидометр длинным гибким тросом из скрученных проводов.В кабель немного похож на мини карданный вал: если один конец кабеля вращается, как и другой — даже несмотря на то, что кабель длинный и изогнутый. На верхнем конце трос входит в заднюю часть спидометра. Когда он вращается, он поворачивает магнит внутри корпуса спидометра на такая же скорость. Магнит вращается внутри полой металлической чашки, известной как скоростной стакан, который также может вращаться, хотя и ограничен тонкая катушка проволоки, известная как спираль. Однако магнит и чашки скорости не связаны между собой: они разделены воздухом.Чашка скорости прикреплена к стрелке, которая перемещается вверх и вниз по шкале спидометра.

Изображение: Примерно до 1960-х годов практически все спидометры использовали комбинацию механической силы и электромагнетизма. Маленькое колесо (красное), приводимое в движение диском (оранжевый), прикрепленным к одному из передних колес автомобиля (серое), закручивало трос (зеленый), который тянулся к спидометру (синий). В этом очень раннем примере, датируемом 1904 годом, для перемещения иглы использовался «центробежный» механизм; более поздние конструкции переключились на электромагнетизм.Изображение из патента США 765 841: спидометр, Джозеф У. Джонс, 26 июля 1904 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для ясности).

Как это все работает? Когда трос спидометра вращается, он поворачивается магнит с той же скоростью. Вращающийся магнит создает колеблющееся магнитное поле внутри скоростной чашки и по законам электромагнетизм, что означает, что электрические токи протекают внутри чашки как хорошо. По сути, скоростной стакан превращается в своего рода электричество. генератор.Но, в отличие от обычного генератора (такой, который производит электричество для вашего дома в электростанции), токи в скоростному кубку деваться некуда: нечего нести их мощь далеко. Так что течения бесполезно плавают в клубах водовороты — именно по этой причине мы называем их вихревыми токами. С они электрические токи, и они движутся в электрическом проводник внутри магнитного поля, другой закон электромагнетизма гласит, что они будут создавать движение. Как? Токи на самом деле заставляют чашку скорости вращаться таким образом, что она пытается догнать вращающийся магнит.Но пружина не дает чаше вращается очень далеко, поэтому вместо этого он просто немного поворачивается, вытягивая при этом наведите указатель мыши на циферблат. Чем быстрее едет машина, тем чем быстрее вращается кабель, чем быстрее вращается магнит, тем больше вихревые токи, которые он создает, тем больше сила на чашке скорости, и тем больше он способен подтянуть указатель вверх по циферблату. Если вы не можете представить все это ясно, взгляните на небольшую анимацию ниже.

Как работают спидометры — подробнее

1. Когда двигатель проворачивается, карданный вал вращается, заставляя колеса вращаться.
2. Трос спидометра, питаемый от карданного вала, также поворачивается.
3. Кабель вращает магнит с той же скоростью внутри скоростной чашки. Магнит постоянно вращается в одном и том же направлении. (в данном случае против часовой стрелки).
4. Вращающийся магнит создает в чашке скорости вихревые токи.
5. Вихревые токи заставляют чашку скорости вращаться против часовой стрелки, пытаясь догнать магнит. Помни это магнит и чашка скорости никоим образом не соединены друг с другом — между ними есть воздух.
6. Волосная пружина сжимается, удерживая скоростной стакан, так что он может поворачиваться лишь немного.
7. Когда кружка вращается, она поворачивает указатель вверх по шкале, показывая скорость автомобиля.

Спидометры механические прочие

Фото: Центробежный регулятор, используемый в некоторых устаревших механических спидометрах и оборудовании для регулирования скорости.

Помимо вихревых токов и прядения кабелей, изобретатели конца 19-го и начала 20-го века попробовали еще несколько способов измерения скорости, используя гениальные механические методы.Например, были регуляторы спидометра, которые работали немного как центробежные регуляторы (ограничители скорости) в паровых двигателях, с весом, который поднимается выше по мере того, как ось проходит быстрее. Гири были связаны с рычагом, который толкал иглу вверх и вниз по шкале, чтобы указать скорость. В 1916 году компания Waltham запатентовал механизм воздушной чашки, аналогичный вихретоковой конструкции, но с парой наполненных воздухом чашек, обращенных друг к другу. Когда одна чашка вращалась, вращающийся воздух внутри нее тянул воздух во второй соседней чашке, соединенной с указателем и пружиной, точно так же, как в вихретоковом спидометре.Эта идея была изобретена не кем иным, как великим пионером в области электротехники и плодовитым изобретателем Никола Тесла.

Электронные спидометры

Фото: существует довольно много приложений для спидометров для смартфонов, которые вычисляют вашу скорость с помощью сигналов GPS (спутниковое позиционирование) (или другого местоположения телефона) (сколько вы проехали) и времени. Это спидометр в комплекте для iPhone, автор: Даниэль Перес. Приложения для Android включают GPS-спидометр, одометр и SpeedView.

Практически все спидометры, выпущенные до 1980-х годов, работали с использованием вихретокового и тросового механизма — во многом аналогично оригинальной запатентованной конструкции Шульце. Но есть недостатки. Во-первых, необходимо изнашивать множество механических деталей (что делает их неточными). или внезапно потерпят неудачу. Если трос спидометра обрывается, вся хитрость мгновенно становится бесполезной — и требуется слесарь сделать ремонт. Длинные тросы спидометра особенно непрактично, что всегда было проблемой для больших коммерческих автомобилей, таких как грузовики и автобусы.Вихретоковые спидометры также далеко не идеальны для велосипедов, не в последнюю очередь потому, что там на самом деле не место для установки большого спидометра на руле! И проблема возникает не только из-за кабеля: на обычном циферблате спидометра может быть трудно читать, если вы мчаться по автостраде, особенно ночью: вы действительно хотите оторвать взгляд от дороги, чтобы понять где игла на циферблате? Некоторые люди предпочитают видеть свои скорость в виде простого числа на хорошо освещенном цифровом дисплее.

Иллюстрация: Как работает электронный спидометр: 1) Магнит, соединенный с одним из колес (или, что более вероятно, с карданным валом, прикрепленным к одному из колес), вращается с высокой скоростью. 2) Каждый раз, когда он делает один полный оборот, он проходит через датчик Холла (или другой магнитный), и поле магнита запускает датчик. 3) Схема усиливает сигналы от датчика и преобразует их в вашу мгновенную скорость и пройденное расстояние. 4) Цифровой дисплей на приборной панели действует как спидометр и одометр, одновременно отображая скорость и расстояние.

Электронные спидометры работают совершенно по-другому. Небольшой магниты, прикрепленные к вращающемуся приводному валу автомобиля, проносятся мимо крошечных магнитные датчики (герконы или Датчики Холла) расположен рядом. Каждый раз, когда магниты проходят через датчики, они генерировать короткий импульс электрического тока. Электронная схема подсчитывает, как быстро приходят импульсы, и преобразует это в скорость, отображается в электронном виде на ЖК-дисплее. Поскольку схема измеряет количество оборотов колеса, она может также вести подсчет того, как далеко вы прошли, удваивая как одометр (дальномер).Электронные спидометры также могут отображать скорость с помощью аналоговых указателей и циферблатов, как и традиционные вихретоковые спидометры: в этом случае электронные схема управляет управляемым электродвигателем (называемый шаговым двигателем), который поворачивает указатель на соответствующий угол. Электронные спидометры надежнее и компактнее механических, а датчики движения могут быть на любом расстоянии от дисплея, который показывает вашу скорость, делая они подходят для любого вида транспорта от велосипеда до 40-тонного грузовика!

«Есть идеи, как быстро вы двигались, сэр?»
«Не пугайтесь, офицер, но я довольно хорошо представляю, как моя машина это понимает.Это считается? «.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Исторический интерес

• Как работает спидометр: Popular Science, август 1959 года. Вот альтернативное объяснение из неизменно превосходного журнала Popular Science, с более совершенным рисунком механизма спидометра, чем тот, что я сделал. Он также объясняет, как работают спидометры с подвижной полосой.
• Что вы должны знать о своем спидометре от Schuyler Van Duyne.Popular Science, сентябрь 1941 года. Еще одна классическая статья с большим вырезом спидометра. Также несколько исторических фотографий того, как спидометры собирали на заводах. Наверное, сейчас все сделано роботами!

Патенты

• Патент США 3477022: Электронный спидометр и схема управления одометром, автор Пол Д. Ле Мастерс и др., General Motors Corporation. Выпущено 4 ноября 1969 года. Описывает современный спидометр и одометр с эффектом Холла.
• Патент США 1209359: Индикатор скорости Николы Тесла, Waltham Watch, Co., 29 мая 1914 г. Вихретоковый или аэродинамический спидометр, запатентованный одним из пионеров электромагнетизма.
• Патент США 1 038 016: Магнитный спидометр Джона К. Стюарта, 10 сентября 1912 г. Типичный вихретоковый спидометр.
• Патент США 765 841: Спидометр Джозефа У. Джонса, 26 июля 1904 г. Простой механический спидометр начала 20 века.
• Патент США 765 841: Электрический одометр и индикатор скорости от W.A. Phillips. 19 апреля 1892 г. Одометр и спидометр на основе центробежного регулятора.

Статьи

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Спидометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-speedometer-works.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают спидометры? — Объясните, что Stuff

Как работают спидометры? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 23 мая 2021 г.

Простите, сэр, вы хоть представляете, как быстро вы двигались? Это вопрос, которого боится каждый автомобилист, когда его задаст полицейский в обочина дороги. Если бы вы смотрели прямо перед собой, не глядя на приборной панели вы можете иметь лишь смутное представление, что сказать. Если вы смотрели на спидометр, с другой стороны, вы будете знать ответ точно, возможно, с точностью до одного-двух километров или миль в час. Вы когда-нибудь задумывались, как на самом деле спидометр работает? Это действительно гениальное использование электромагнетизма!

Фото: Спидометры могут выглядеть как измерители с подвижной катушкой. (вольтметры, амперметры и т. д.), но работают они совершенно по-другому.

Как измерить скорость

Если вы читали нашу статью о движении, то знаете, что скорость определяется очень просто: это расстояние, которое вы путешествуете, разделенное к тому времени, когда вы возьмете. Итак, если вы проехали 200 километров, и вы четыре часа на это, ваша средняя скорость — 50 километров в час. Измерение средней скорости после поездки на самом деле не так. такая большая помощь, особенно если вас спрашивает полицейский вопросов. Как быстро вы двигались, сэр? Э-э, потяни меня снова в пару часов, когда доберусь до места назначения… и я разделю расстояние, которое я прошел за то время, которое потребовалось … и тогда я смогу чтобы дать вам какой-то ответ. Хорошо?

Изображение: чтобы найти среднюю скорость от точки A до B, вы можете разделить расстояние между ними на время, которое вам потребовалось. Но это ничего не говорит вам о вашей скорости в пути, потому что вы могли путешествовать по другим маршрутам или приостановить свое путешествие. Только спидометр может сказать вам вашу фактическую скорость в любой момент.

Речь идет о средней скорости; что тебе нужно как автомобилист знает вашу мгновенную скорость: скорость вы собираетесь в любой момент.Понять это намного сложнее чем вы думаете. Если вы видели гаишников (или камеры контроля скорости) у стороне дороги, вы, вероятно, знаете, что они используют радар лучи для проверки скорости. Радар (переносной или установленный внутри Speed камеру) направляет невидимый электромагнитный луч на вашу машину на скорость света. Ваша машина снова отражает луч, изменяя это совсем чуть-чуть. Пистолет выясняет, как луч был влияет и, исходя из этого, вычисляет вашу скорость. Теперь теоретически мы у всех могли быть установлены радары в наших машинах, стреляющие лучами в фонарные столбы и здания и ожидание отражений назад — но это ужасно беспокоит! Нет более простого способа узнать, как быстро мы идем?

Фото: Измерение скорости с помощью радара.Некоторые скоростные пушки используют ЛИДАР (отраженный лазерный свет) вместо радара (который использует отраженные радиоволны). Фото Лека Матео любезно предоставлено ВВС США.

Что нам действительно нужно, так это узнать, насколько быстро машина колеса вращаются. Если мы знаем, насколько велики колеса, мы можем вычислить скорость довольно легко. Но как измерить колесо? скорость вращения? Даже эта проблема не из простых. Представляете, сколько должно было казаться труднее в первые дни автомобилестроения, в 1902 г., когда немецкий инженер Отто Шульце изобрел первый Практическое решение: вихретоковый спидометр.

Рекламные ссылки

Спидометры механические (вихретоковые)

Вот что мы хотим от спидометра. У нас есть машина колеса вращаются с определенной скоростью, и мы хотим знать, с помощью простого указатель и циферблат, что это за скорость. Итак, нам нужно подключить каким-то умным способом прялка к указателю. Даже это довольно сложно: колеса крутятся вокруг, но указатель, некоторые на расстоянии, просто щелкает вперед и назад. Как мы конвертируем непрерывное вращательное движение в прерывистое, мерцание, указатель движение? Ответ — использовать электромагнетизм!

Вал, поворачивающий колеса автомобиля, соединен с спидометр длинным гибким тросом из скрученных проводов.В кабель немного похож на мини карданный вал: если один конец кабеля вращается, как и другой — даже несмотря на то, что кабель длинный и изогнутый. На верхнем конце трос входит в заднюю часть спидометра. Когда он вращается, он поворачивает магнит внутри корпуса спидометра на такая же скорость. Магнит вращается внутри полой металлической чашки, известной как скоростной стакан, который также может вращаться, хотя и ограничен тонкая катушка проволоки, известная как спираль. Однако магнит и чашки скорости не связаны между собой: они разделены воздухом.Чашка скорости прикреплена к стрелке, которая перемещается вверх и вниз по шкале спидометра.

Изображение: Примерно до 1960-х годов практически все спидометры использовали комбинацию механической силы и электромагнетизма. Маленькое колесо (красное), приводимое в движение диском (оранжевый), прикрепленным к одному из передних колес автомобиля (серое), закручивало трос (зеленый), который тянулся к спидометру (синий). В этом очень раннем примере, датируемом 1904 годом, для перемещения иглы использовался «центробежный» механизм; более поздние конструкции переключились на электромагнетизм.Изображение из патента США 765 841: спидометр, Джозеф У. Джонс, 26 июля 1904 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для ясности).

Как это все работает? Когда трос спидометра вращается, он поворачивается магнит с той же скоростью. Вращающийся магнит создает колеблющееся магнитное поле внутри скоростной чашки и по законам электромагнетизм, что означает, что электрические токи протекают внутри чашки как хорошо. По сути, скоростной стакан превращается в своего рода электричество. генератор.Но, в отличие от обычного генератора (такой, который производит электричество для вашего дома в электростанции), токи в скоростному кубку деваться некуда: нечего нести их мощь далеко. Так что течения бесполезно плавают в клубах водовороты — именно по этой причине мы называем их вихревыми токами. С они электрические токи, и они движутся в электрическом проводник внутри магнитного поля, другой закон электромагнетизма гласит, что они будут создавать движение. Как? Токи на самом деле заставляют чашку скорости вращаться таким образом, что она пытается догнать вращающийся магнит.Но пружина не дает чаше вращается очень далеко, поэтому вместо этого он просто немного поворачивается, вытягивая при этом наведите указатель мыши на циферблат. Чем быстрее едет машина, тем чем быстрее вращается кабель, чем быстрее вращается магнит, тем больше вихревые токи, которые он создает, тем больше сила на чашке скорости, и тем больше он способен подтянуть указатель вверх по циферблату. Если вы не можете представить все это ясно, взгляните на небольшую анимацию ниже.

Как работают спидометры — подробнее

1. Когда двигатель проворачивается, карданный вал вращается, заставляя колеса вращаться.
2. Трос спидометра, питаемый от карданного вала, также поворачивается.
3. Кабель вращает магнит с той же скоростью внутри скоростной чашки. Магнит постоянно вращается в одном и том же направлении. (в данном случае против часовой стрелки).
4. Вращающийся магнит создает в чашке скорости вихревые токи.
5. Вихревые токи заставляют чашку скорости вращаться против часовой стрелки, пытаясь догнать магнит. Помни это магнит и чашка скорости никоим образом не соединены друг с другом — между ними есть воздух.
6. Волосная пружина сжимается, удерживая скоростной стакан, так что он может поворачиваться лишь немного.
7. Когда кружка вращается, она поворачивает указатель вверх по шкале, показывая скорость автомобиля.

Спидометры механические прочие

Фото: Центробежный регулятор, используемый в некоторых устаревших механических спидометрах и оборудовании для регулирования скорости.

Помимо вихревых токов и прядения кабелей, изобретатели конца 19-го и начала 20-го века попробовали еще несколько способов измерения скорости, используя гениальные механические методы.Например, были регуляторы спидометра, которые работали немного как центробежные регуляторы (ограничители скорости) в паровых двигателях, с весом, который поднимается выше по мере того, как ось проходит быстрее. Гири были связаны с рычагом, который толкал иглу вверх и вниз по шкале, чтобы указать скорость. В 1916 году компания Waltham запатентовал механизм воздушной чашки, аналогичный вихретоковой конструкции, но с парой наполненных воздухом чашек, обращенных друг к другу. Когда одна чашка вращалась, вращающийся воздух внутри нее тянул воздух во второй соседней чашке, соединенной с указателем и пружиной, точно так же, как в вихретоковом спидометре.Эта идея была изобретена не кем иным, как великим пионером в области электротехники и плодовитым изобретателем Никола Тесла.

Электронные спидометры

Фото: существует довольно много приложений для спидометров для смартфонов, которые вычисляют вашу скорость с помощью сигналов GPS (спутниковое позиционирование) (или другого местоположения телефона) (сколько вы проехали) и времени. Это спидометр в комплекте для iPhone, автор: Даниэль Перес. Приложения для Android включают GPS-спидометр, одометр и SpeedView.

Практически все спидометры, выпущенные до 1980-х годов, работали с использованием вихретокового и тросового механизма — во многом аналогично оригинальной запатентованной конструкции Шульце. Но есть недостатки. Во-первых, необходимо изнашивать множество механических деталей (что делает их неточными). или внезапно потерпят неудачу. Если трос спидометра обрывается, вся хитрость мгновенно становится бесполезной — и требуется слесарь сделать ремонт. Длинные тросы спидометра особенно непрактично, что всегда было проблемой для больших коммерческих автомобилей, таких как грузовики и автобусы.Вихретоковые спидометры также далеко не идеальны для велосипедов, не в последнюю очередь потому, что там на самом деле не место для установки большого спидометра на руле! И проблема возникает не только из-за кабеля: на обычном циферблате спидометра может быть трудно читать, если вы мчаться по автостраде, особенно ночью: вы действительно хотите оторвать взгляд от дороги, чтобы понять где игла на циферблате? Некоторые люди предпочитают видеть свои скорость в виде простого числа на хорошо освещенном цифровом дисплее.

Иллюстрация: Как работает электронный спидометр: 1) Магнит, соединенный с одним из колес (или, что более вероятно, с карданным валом, прикрепленным к одному из колес), вращается с высокой скоростью. 2) Каждый раз, когда он делает один полный оборот, он проходит через датчик Холла (или другой магнитный), и поле магнита запускает датчик. 3) Схема усиливает сигналы от датчика и преобразует их в вашу мгновенную скорость и пройденное расстояние. 4) Цифровой дисплей на приборной панели действует как спидометр и одометр, одновременно отображая скорость и расстояние.

Электронные спидометры работают совершенно по-другому. Небольшой магниты, прикрепленные к вращающемуся приводному валу автомобиля, проносятся мимо крошечных магнитные датчики (герконы или Датчики Холла) расположен рядом. Каждый раз, когда магниты проходят через датчики, они генерировать короткий импульс электрического тока. Электронная схема подсчитывает, как быстро приходят импульсы, и преобразует это в скорость, отображается в электронном виде на ЖК-дисплее. Поскольку схема измеряет количество оборотов колеса, она может также вести подсчет того, как далеко вы прошли, удваивая как одометр (дальномер).Электронные спидометры также могут отображать скорость с помощью аналоговых указателей и циферблатов, как и традиционные вихретоковые спидометры: в этом случае электронные схема управляет управляемым электродвигателем (называемый шаговым двигателем), который поворачивает указатель на соответствующий угол. Электронные спидометры надежнее и компактнее механических, а датчики движения могут быть на любом расстоянии от дисплея, который показывает вашу скорость, делая они подходят для любого вида транспорта от велосипеда до 40-тонного грузовика!

«Есть идеи, как быстро вы двигались, сэр?»
«Не пугайтесь, офицер, но я довольно хорошо представляю, как моя машина это понимает.Это считается? «.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Исторический интерес

• Как работает спидометр: Popular Science, август 1959 года. Вот альтернативное объяснение из неизменно превосходного журнала Popular Science, с более совершенным рисунком механизма спидометра, чем тот, что я сделал. Он также объясняет, как работают спидометры с подвижной полосой.
• Что вы должны знать о своем спидометре от Schuyler Van Duyne.Popular Science, сентябрь 1941 года. Еще одна классическая статья с большим вырезом спидометра. Также несколько исторических фотографий того, как спидометры собирали на заводах. Наверное, сейчас все сделано роботами!

Патенты

• Патент США 3477022: Электронный спидометр и схема управления одометром, автор Пол Д. Ле Мастерс и др., General Motors Corporation. Выпущено 4 ноября 1969 года. Описывает современный спидометр и одометр с эффектом Холла.
• Патент США 1209359: Индикатор скорости Николы Тесла, Waltham Watch, Co., 29 мая 1914 г. Вихретоковый или аэродинамический спидометр, запатентованный одним из пионеров электромагнетизма.
• Патент США 1 038 016: Магнитный спидометр Джона К. Стюарта, 10 сентября 1912 г. Типичный вихретоковый спидометр.
• Патент США 765 841: Спидометр Джозефа У. Джонса, 26 июля 1904 г. Простой механический спидометр начала 20 века.
• Патент США 765 841: Электрический одометр и индикатор скорости от W.A. Phillips. 19 апреля 1892 г. Одометр и спидометр на основе центробежного регулятора.

Статьи

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Спидометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-speedometer-works.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают спидометры? — Объясните, что Stuff

Как работают спидометры? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 23 мая 2021 г.

Простите, сэр, вы хоть представляете, как быстро вы двигались? Это вопрос, которого боится каждый автомобилист, когда его задаст полицейский в обочина дороги. Если бы вы смотрели прямо перед собой, не глядя на приборной панели вы можете иметь лишь смутное представление, что сказать. Если вы смотрели на спидометр, с другой стороны, вы будете знать ответ точно, возможно, с точностью до одного-двух километров или миль в час. Вы когда-нибудь задумывались, как на самом деле спидометр работает? Это действительно гениальное использование электромагнетизма!

Фото: Спидометры могут выглядеть как измерители с подвижной катушкой. (вольтметры, амперметры и т. д.), но работают они совершенно по-другому.

Как измерить скорость

Если вы читали нашу статью о движении, то знаете, что скорость определяется очень просто: это расстояние, которое вы путешествуете, разделенное к тому времени, когда вы возьмете. Итак, если вы проехали 200 километров, и вы четыре часа на это, ваша средняя скорость — 50 километров в час. Измерение средней скорости после поездки на самом деле не так. такая большая помощь, особенно если вас спрашивает полицейский вопросов. Как быстро вы двигались, сэр? Э-э, потяни меня снова в пару часов, когда доберусь до места назначения… и я разделю расстояние, которое я прошел за то время, которое потребовалось … и тогда я смогу чтобы дать вам какой-то ответ. Хорошо?

Изображение: чтобы найти среднюю скорость от точки A до B, вы можете разделить расстояние между ними на время, которое вам потребовалось. Но это ничего не говорит вам о вашей скорости в пути, потому что вы могли путешествовать по другим маршрутам или приостановить свое путешествие. Только спидометр может сказать вам вашу фактическую скорость в любой момент.

Речь идет о средней скорости; что тебе нужно как автомобилист знает вашу мгновенную скорость: скорость вы собираетесь в любой момент.Понять это намного сложнее чем вы думаете. Если вы видели гаишников (или камеры контроля скорости) у стороне дороги, вы, вероятно, знаете, что они используют радар лучи для проверки скорости. Радар (переносной или установленный внутри Speed камеру) направляет невидимый электромагнитный луч на вашу машину на скорость света. Ваша машина снова отражает луч, изменяя это совсем чуть-чуть. Пистолет выясняет, как луч был влияет и, исходя из этого, вычисляет вашу скорость. Теперь теоретически мы у всех могли быть установлены радары в наших машинах, стреляющие лучами в фонарные столбы и здания и ожидание отражений назад — но это ужасно беспокоит! Нет более простого способа узнать, как быстро мы идем?

Фото: Измерение скорости с помощью радара.Некоторые скоростные пушки используют ЛИДАР (отраженный лазерный свет) вместо радара (который использует отраженные радиоволны). Фото Лека Матео любезно предоставлено ВВС США.

Что нам действительно нужно, так это узнать, насколько быстро машина колеса вращаются. Если мы знаем, насколько велики колеса, мы можем вычислить скорость довольно легко. Но как измерить колесо? скорость вращения? Даже эта проблема не из простых. Представляете, сколько должно было казаться труднее в первые дни автомобилестроения, в 1902 г., когда немецкий инженер Отто Шульце изобрел первый Практическое решение: вихретоковый спидометр.

Рекламные ссылки

Спидометры механические (вихретоковые)

Вот что мы хотим от спидометра. У нас есть машина колеса вращаются с определенной скоростью, и мы хотим знать, с помощью простого указатель и циферблат, что это за скорость. Итак, нам нужно подключить каким-то умным способом прялка к указателю. Даже это довольно сложно: колеса крутятся вокруг, но указатель, некоторые на расстоянии, просто щелкает вперед и назад. Как мы конвертируем непрерывное вращательное движение в прерывистое, мерцание, указатель движение? Ответ — использовать электромагнетизм!

Вал, поворачивающий колеса автомобиля, соединен с спидометр длинным гибким тросом из скрученных проводов.В кабель немного похож на мини карданный вал: если один конец кабеля вращается, как и другой — даже несмотря на то, что кабель длинный и изогнутый. На верхнем конце трос входит в заднюю часть спидометра. Когда он вращается, он поворачивает магнит внутри корпуса спидометра на такая же скорость. Магнит вращается внутри полой металлической чашки, известной как скоростной стакан, который также может вращаться, хотя и ограничен тонкая катушка проволоки, известная как спираль. Однако магнит и чашки скорости не связаны между собой: они разделены воздухом.Чашка скорости прикреплена к стрелке, которая перемещается вверх и вниз по шкале спидометра.

Изображение: Примерно до 1960-х годов практически все спидометры использовали комбинацию механической силы и электромагнетизма. Маленькое колесо (красное), приводимое в движение диском (оранжевый), прикрепленным к одному из передних колес автомобиля (серое), закручивало трос (зеленый), который тянулся к спидометру (синий). В этом очень раннем примере, датируемом 1904 годом, для перемещения иглы использовался «центробежный» механизм; более поздние конструкции переключились на электромагнетизм.Изображение из патента США 765 841: спидометр, Джозеф У. Джонс, 26 июля 1904 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавленными цветами для ясности).

Как это все работает? Когда трос спидометра вращается, он поворачивается магнит с той же скоростью. Вращающийся магнит создает колеблющееся магнитное поле внутри скоростной чашки и по законам электромагнетизм, что означает, что электрические токи протекают внутри чашки как хорошо. По сути, скоростной стакан превращается в своего рода электричество. генератор.Но, в отличие от обычного генератора (такой, который производит электричество для вашего дома в электростанции), токи в скоростному кубку деваться некуда: нечего нести их мощь далеко. Так что течения бесполезно плавают в клубах водовороты — именно по этой причине мы называем их вихревыми токами. С они электрические токи, и они движутся в электрическом проводник внутри магнитного поля, другой закон электромагнетизма гласит, что они будут создавать движение. Как? Токи на самом деле заставляют чашку скорости вращаться таким образом, что она пытается догнать вращающийся магнит.Но пружина не дает чаше вращается очень далеко, поэтому вместо этого он просто немного поворачивается, вытягивая при этом наведите указатель мыши на циферблат. Чем быстрее едет машина, тем чем быстрее вращается кабель, чем быстрее вращается магнит, тем больше вихревые токи, которые он создает, тем больше сила на чашке скорости, и тем больше он способен подтянуть указатель вверх по циферблату. Если вы не можете представить все это ясно, взгляните на небольшую анимацию ниже.

Как работают спидометры — подробнее

1. Когда двигатель проворачивается, карданный вал вращается, заставляя колеса вращаться.
2. Трос спидометра, питаемый от карданного вала, также поворачивается.
3. Кабель вращает магнит с той же скоростью внутри скоростной чашки. Магнит постоянно вращается в одном и том же направлении. (в данном случае против часовой стрелки).
4. Вращающийся магнит создает в чашке скорости вихревые токи.
5. Вихревые токи заставляют чашку скорости вращаться против часовой стрелки, пытаясь догнать магнит. Помни это магнит и чашка скорости никоим образом не соединены друг с другом — между ними есть воздух.
6. Волосная пружина сжимается, удерживая скоростной стакан, так что он может поворачиваться лишь немного.
7. Когда кружка вращается, она поворачивает указатель вверх по шкале, показывая скорость автомобиля.

Спидометры механические прочие

Фото: Центробежный регулятор, используемый в некоторых устаревших механических спидометрах и оборудовании для регулирования скорости.

Помимо вихревых токов и прядения кабелей, изобретатели конца 19-го и начала 20-го века попробовали еще несколько способов измерения скорости, используя гениальные механические методы.Например, были регуляторы спидометра, которые работали немного как центробежные регуляторы (ограничители скорости) в паровых двигателях, с весом, который поднимается выше по мере того, как ось проходит быстрее. Гири были связаны с рычагом, который толкал иглу вверх и вниз по шкале, чтобы указать скорость. В 1916 году компания Waltham запатентовал механизм воздушной чашки, аналогичный вихретоковой конструкции, но с парой наполненных воздухом чашек, обращенных друг к другу. Когда одна чашка вращалась, вращающийся воздух внутри нее тянул воздух во второй соседней чашке, соединенной с указателем и пружиной, точно так же, как в вихретоковом спидометре.Эта идея была изобретена не кем иным, как великим пионером в области электротехники и плодовитым изобретателем Никола Тесла.

Электронные спидометры

Фото: существует довольно много приложений для спидометров для смартфонов, которые вычисляют вашу скорость с помощью сигналов GPS (спутниковое позиционирование) (или другого местоположения телефона) (сколько вы проехали) и времени. Это спидометр в комплекте для iPhone, автор: Даниэль Перес. Приложения для Android включают GPS-спидометр, одометр и SpeedView.

Практически все спидометры, выпущенные до 1980-х годов, работали с использованием вихретокового и тросового механизма — во многом аналогично оригинальной запатентованной конструкции Шульце. Но есть недостатки. Во-первых, необходимо изнашивать множество механических деталей (что делает их неточными). или внезапно потерпят неудачу. Если трос спидометра обрывается, вся хитрость мгновенно становится бесполезной — и требуется слесарь сделать ремонт. Длинные тросы спидометра особенно непрактично, что всегда было проблемой для больших коммерческих автомобилей, таких как грузовики и автобусы.Вихретоковые спидометры также далеко не идеальны для велосипедов, не в последнюю очередь потому, что там на самом деле не место для установки большого спидометра на руле! И проблема возникает не только из-за кабеля: на обычном циферблате спидометра может быть трудно читать, если вы мчаться по автостраде, особенно ночью: вы действительно хотите оторвать взгляд от дороги, чтобы понять где игла на циферблате? Некоторые люди предпочитают видеть свои скорость в виде простого числа на хорошо освещенном цифровом дисплее.

Иллюстрация: Как работает электронный спидометр: 1) Магнит, соединенный с одним из колес (или, что более вероятно, с карданным валом, прикрепленным к одному из колес), вращается с высокой скоростью. 2) Каждый раз, когда он делает один полный оборот, он проходит через датчик Холла (или другой магнитный), и поле магнита запускает датчик. 3) Схема усиливает сигналы от датчика и преобразует их в вашу мгновенную скорость и пройденное расстояние. 4) Цифровой дисплей на приборной панели действует как спидометр и одометр, одновременно отображая скорость и расстояние.

Электронные спидометры работают совершенно по-другому. Небольшой магниты, прикрепленные к вращающемуся приводному валу автомобиля, проносятся мимо крошечных магнитные датчики (герконы или Датчики Холла) расположен рядом. Каждый раз, когда магниты проходят через датчики, они генерировать короткий импульс электрического тока. Электронная схема подсчитывает, как быстро приходят импульсы, и преобразует это в скорость, отображается в электронном виде на ЖК-дисплее. Поскольку схема измеряет количество оборотов колеса, она может также вести подсчет того, как далеко вы прошли, удваивая как одометр (дальномер).Электронные спидометры также могут отображать скорость с помощью аналоговых указателей и циферблатов, как и традиционные вихретоковые спидометры: в этом случае электронные схема управляет управляемым электродвигателем (называемый шаговым двигателем), который поворачивает указатель на соответствующий угол. Электронные спидометры надежнее и компактнее механических, а датчики движения могут быть на любом расстоянии от дисплея, который показывает вашу скорость, делая они подходят для любого вида транспорта от велосипеда до 40-тонного грузовика!

«Есть идеи, как быстро вы двигались, сэр?»
«Не пугайтесь, офицер, но я довольно хорошо представляю, как моя машина это понимает.Это считается? «.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Исторический интерес

• Как работает спидометр: Popular Science, август 1959 года. Вот альтернативное объяснение из неизменно превосходного журнала Popular Science, с более совершенным рисунком механизма спидометра, чем тот, что я сделал. Он также объясняет, как работают спидометры с подвижной полосой.
• Что вы должны знать о своем спидометре от Schuyler Van Duyne.Popular Science, сентябрь 1941 года. Еще одна классическая статья с большим вырезом спидометра. Также несколько исторических фотографий того, как спидометры собирали на заводах. Наверное, сейчас все сделано роботами!

Патенты

• Патент США 3477022: Электронный спидометр и схема управления одометром, автор Пол Д. Ле Мастерс и др., General Motors Corporation. Выпущено 4 ноября 1969 года. Описывает современный спидометр и одометр с эффектом Холла.
• Патент США 1209359: Индикатор скорости Николы Тесла, Waltham Watch, Co., 29 мая 1914 г. Вихретоковый или аэродинамический спидометр, запатентованный одним из пионеров электромагнетизма.
• Патент США 1 038 016: Магнитный спидометр Джона К. Стюарта, 10 сентября 1912 г. Типичный вихретоковый спидометр.
• Патент США 765 841: Спидометр Джозефа У. Джонса, 26 июля 1904 г. Простой механический спидометр начала 20 века.
• Патент США 765 841: Электрический одометр и индикатор скорости от W.A. Phillips. 19 апреля 1892 г. Одометр и спидометр на основе центробежного регулятора.

Статьи

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Спидометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-speedometer-works.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работает спидометр | Как работает автомобиль

Внутри механического спидометра

Гибкий приводной трос внутри гибкой трубки связывает небольшой магнит внутри спидометра с выходным валом коробки передач.Магнит вращается вместе с валом, и его магнитное поле притягивает металлический барабан, чтобы повернуть стрелку спидометра против силы волосковой пружины. Стрелка перемещается по шкале до тех пор, пока сдерживающая сила волосковой пружины не останавливает ее, чтобы определить скорость движения.

Из всех инструментов, которые можно найти на современном автомобиле приборная панель , только одно требование закона — спидометр и его встроенный миллиметр (также называемый одометр ).

Как и другие разработки в области автомобильной техники, сейчас наблюдается тенденция к использованию электроники в спидометрах.Но большинство автомобилей — даже те, которые строятся сегодня — имеют механический спидометр, обычно с иглой и калиброванным циферблатом, чтобы показывать скорость. Конструкция спидометра этого типа практически не изменилась за последние 50 лет.

Операция

Механические спидометры измеряют скорость автомобиля путем механического соединения с коробкой передач выходной вал . Поскольку этот вал находится «ниже по потоку» от механизм коробки передач, скорость, с которой он вращается, не зависит от переключения передач и, таким образом, дает точную оценку скорости движения.

Выходной вал коробки передач.

Внутри коробки передач на выходном валу находится зубчатое колесо, которое вращается вместе с валом. С этой шестерней связана и приводится в движение ею небольшая шестерня , зубчатая шестерня спидометра, которая, в свою очередь, соединяется с тросом спидометра, идущим к самому спидометру.

Трос спидометра состоит из внутреннего троса, проложенного внутри защитной внешней оболочки. Концы внутреннего троса спидометра скруглены, и соответствовать в квадратные отверстия в ведущей шестерне коробки передач и приводе в задней части спидометра.Когда шестерня вращается, приводимая в движение выходным валом коробки передач, она заставляет внутренний трос вращаться вместе с ней.

Другой конец кабеля подходит к приводной вал ведущий в спидометр. На конце этого вала находится магнит. Рядом с магнитом (но не прикасаясь к нему) находится металлический барабан в форме чашки, который прикреплен к игле и дает показания на циферблате. Маленькая спиральная пружина из волос удерживает иглу на нуле.

Игла

Магнит заставляет иглу двигаться по круговому циферблату.

Барабан притягивается магнитом, поэтому, когда магнит вращается, барабан также вращается. Чем быстрее едет машина, тем сильнее магнит на металлический барабан и тем дальше стрелка перемещается по шкале. Но сдерживающий сила волосяной пружины также увеличивается по мере того, как игла перемещается по циферблату. В определенный момент силы пружины и магнита уравновешиваются, и стрелка стабилизируется, давая показания.

Вариации

Два других распространенных типа механических спидометров дают показания в виде шкалы или отметки, движущейся по прямой калиброванной шкала .

Оба примерно аналогичны по работе спидометру с круглым циферблатом — трос, приводимый в действие выходным валом коробки передач, вращает магнит, который заставляет своего рода индикатор двигаться против силы сдерживающей волосяной пружины.

Лента

Магнит заставляет ленту наматывать одну катушку на другую. Отметка на ленте измеряет скорость по прямой шкале.

В одном из типов индикатор состоит из движущейся ленты, прикрепленной на каждом конце к катушке.Магнит заставляет ленту наматывать одну катушку на другую против силы волосковой пружины. По мере движения ленты отметка на ней совпадает с калиброванной шкалой, чтобы дать показание.

Барабан

Магнит заставляет барабан вращаться. При этом отметка на барабане совпадает с прямой шкалой, обозначающей скорость движения.

Другой тип индикатора, использующий прямую шкалу, а не циферблат, имеет баррель, отмеченный линией.Магнит заставляет ствол вращаться, пока его не остановит волосяная пружина. Опять же, когда ствол движется, отметка на нем совпадает со шкалой, чтобы указать скорость.

На обоих этих типах спидометров лента или цилиндр обычно разного цвета с каждой стороны линии маркера, чтобы водителю было легче считывать скорость.

Как работает милометр

Как работает милометр

Поскольку спидометр измеряет вращение выходного вала коробки передач, это относительно просто вопрос использовать эту информацию, чтобы определить, как далеко проехал автомобиль.Вот почему милометр (часто называемый одометром) встроен в спидометр. Милометр приводится в действие маленькой шестеренкой, соединенной с внутренним тросом, где он выходит на спидометр. Эта шестерня приводит в действие серию шестерен, которые вращают отдельные цилиндры с номерами от 0 до 9. Зубчатая передача устроена так, что каждое число щелкает после правильного расстояния и, когда оно достигает числа 9, перемещает своего соседа на 1. В некоторых машинах есть два мили метр с. Один из них (так называемый счетчик пройденного пути) водитель может сбросить с помощью панели управления, установленной на приборной панели, для измерения расстояния.Другой миллиметр нельзя сбросить, чтобы гарантировать, что он измеряет пробег, пройденный автомобилем в течение его срока службы, или, по крайней мере, до тех пор, пока он не будет «работать круглосуточно» (обычно 100 000 миль). Все автомобили имеют второй тип милометра; только у некоторых есть и первые.

Электронные спидометры

Наряду с тенденцией к созданию электронных приборов на приборной панели, электронные спидометры в настоящее время становятся все более популярными, хотя механические в целом надежны.

Самый распространенный тип имеет магнит, прикрепленный к выходному валу коробки передач, и электронный блок, расположенный рядом, чтобы действовать как датчик. Каждый раз, когда вращающийся магнит проходит над приемным устройством, он посылает импульс электрического тока. Текущий вниз провод к спидометру. Электронный «черный ящик» внутри спидометра использует эти импульсы для расчета скорости автомобиля.

Насколько точен спидометр?

Никакой спидометр не может быть абсолютно точным. Например, измеренная скорость обязательно немного изменится от истинной скорости дороги, если шины не на своей шине давление а также по мере износа шин.Таким образом, из соображений безопасности закон требует, чтобы спидометры были точными в пределах диапазона скоростей: он не должен показывать медленнее, чем фактическая скорость автомобиля, и разрешено указывать скорость на 10% выше плюс 2,5 мили в час (4 км в час). в час). 2,5 мили в час включены, потому что 10-процентная ошибка на очень малых скоростях будет означать, что спидометр должен иметь точность, скажем, 0,5 мили в час, что практически невозможно.

Приборы для приборной панели автомобиля и объяснение датчиков

В дополнение к лампочкам на приборной панели, которые сигнализируют о том, что что-то требует проверки, счетчики приборной панели автомобиля постоянно сообщают о наиболее важных вещах, которые водитель должен знать в дороге.Хотя многие водители считают, что два наиболее важных датчика на транспортном средстве — это спидометр и указатель уровня топлива, каждое транспортное средство оснащено другими датчиками, которые предоставляют полезную информацию о состоянии транспортного средства во время движения.

Большинство датчиков на приборной панели автомобиля включают спидометр, датчик уровня топлива, тахометр, датчик температуры воды и датчик давления масла. Вот что вам нужно знать об индикаторах и датчиках на приборной панели и о том, как каждый из них может повлиять на то, как вы управляете автомобилем:

• Спидометр — Спидометр — это прибор, показывающий текущую скорость движения автомобиля.Спидометры могут быть цифровыми, как цифровые часы, четко показывающие скорость, или механическими, использующими иглу для указания скорости транспортного средства. Спидометры отражают скорость транспортного средства от датчика скорости выходного вала трансмиссии, которая затем преобразуется компьютером транспортного средства с помощью алгоритма для отображения правильной скорости. Раньше в автомобилях вместо датчика использовался трос спидометра. Совет от профессионала: водители всегда должны следить за своей скоростью в целях безопасности и во избежание штрафов за превышение скорости.
• Указатель уровня топлива — Указатель уведомляет водителя о том, сколько топлива осталось в транспортном средстве для сжигания. Без топлива двигатель не может производить мощность, необходимую для движения транспортного средства. Датчик соединен с компонентом внутри бака, прикрепленным к рычагу или направляющей, называемой «поплавком», буквально плавает в бензобаке. Большинство датчиков уровня топлива отображают количество топлива на ручке или цифровой шкале, а не количество оставшихся галлонов. Стрелка не движется постоянно во время движения транспортного средства, потому что датчик использует систему, которая усредняет показания в реальном времени, аналогично процентному соотношению.Многие автомобили оснащены цифровым индикатором низкого уровня топлива, который советует водителю остановиться и заправить бак. Однако использование этого индикатора может нанести вред топливному насосу. Газ предохраняет топливный насос от перегрева и преждевременного износа. Совет от профессионала: для более точной оценки количества топлива в баке водители должны проверять датчик, когда автомобиль находится на ровной поверхности, а не ускоряется или не замедляется. Рекомендуется заправлять бак, когда он достигает ¼ бака до Следите за тем, чтобы топливный насос был правильно смазан.Не знаете, где у вас бензобак? Во многих новых автомобилях маленький треугольник, расположенный прямо рядом с указателем уровня топлива, будет указывать на левую или правую сторону автомобиля, чтобы указать, можно ли найти крышку бензобака со стороны водителя или пассажира.
• Тахометр — Задача тахометра — отображать скорость двигателя в оборотах в минуту или об / мин. Поскольку трансмиссии имеют много передач, скорость автомобиля не соответствует частоте вращения двигателя, а шестерни трансмиссии предназначены для преобразования скорости двигателя в ускорение и производительность.Тахометр полезен при буксировке прицепа или подъемах и спусках по крутым склонам. Однако чаще всего они используются с механическими коробками передач, чтобы указать водителю, когда следует переключать передачи. Эта функция бесполезна для водителей автоматических коробок передач, так как автомобиль будет переключать передачи по мере необходимости.
• Датчик температуры воды — Этот датчик показывает температуру охлаждающей жидкости двигателя автомобиля. Термистор, прикрепленный к блоку двигателя или корпусу термостата, предоставляет информацию, которая затем отображается на вашей приборной панели.Хотя многие приборы на приборной панели являются аналоговыми или используют иглы для отображения приблизительной температуры, некоторые автомобили могут отображать температуру в реальном времени в цифровом виде. Средняя температура двигателя автомобиля во время работы составляет около 195–220 градусов по Фаренгейту. Многие новые автомобили считывают температуру с помощью бортового компьютера и часто включают сигнальную лампу, которая загорается при обнаружении неисправности. Совет от профессионала: обратите особое внимание на датчик температуры вашего автомобиля. Перегрев двигателя может вызвать серьезное и необратимое повреждение двигателя, что может привести к дорогостоящему ремонту или полной замене.
• Датчик давления масла — Вопреки распространенному мнению, датчик давления масла контролирует не уровень масла в двигателе, а давление масла, проталкиваемого через двигатель. Подобно тому, как контролируется артериальное давление, манометр масла отслеживает силу, проталкивающую масло через двигатель, с помощью датчика. Нормальное давление масла во время движения автомобиля по дороге должно составлять от 20 до 50 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм) и может быть значительно ниже, когда автомобиль находится в состоянии покоя.Совет профессионала: давление масла может меняться и может меняться в зависимости от оборотов двигателя. Если манометр давления масла падает или не показывает никакого давления, немедленно выключите автомобиль.

Не доверяйте автомобильному спидометру

Еще в старшей школе моему лучшему другу удалось достать стрелку спидометра в автомобиле своей мамы Chevrolet Cavalier 1987 года — мы назвали его «Lier-Jet» — так далеко за предел шкалы, что он повернулся обратно к нулю. Этот спидометр, по общему признанию, развивал всего 85 миль в час, но обернутая игла означала, что передние колеса разгонялись до 125 миль в час.Грандиозное достижение, учитывая, что остальная часть машины фактически не двигалась.

Эта история впервые появилась в майском выпуске журнала Road & Track за 2020 год.

Традиционные спидометры на самом деле не измеряют скорость автомобиля. Это всего лишь датчик частоты вращения для ведущих колес, потому что именно оттуда они получают информацию — обычно от приводного кабеля или датчика на трансмиссии. То, как они преобразуют эти данные в скорость автомобиля, предполагает, что вы, на самом деле, не перегораете переднеприводный Chevy, когда автомобиль неподвижно удерживается ручным тормозом.(Виновен.) Это преобразование также делает другое неверное, но важное предположение — длину окружности ваших шин. Поскольку это измерение постоянно изменяется, поскольку шина расширяется и сжимается в зависимости от использования и окружающей среды, ваш спидометр никогда не будет точным. Окружность — это простая функция радиуса шины или расстояния между центром колеса и землей. Частью этого радиуса является гибкая боковина шины, которая деформируется под весом автомобиля. Степень деформации в основном зависит от давления в шинах и их массы, а это означает, что даже если ваш спидометр был точным холодным утром, он будет неточным позже в тот же день, когда температура окружающей среды была выше, а шины были теплыми от использования.Добавьте несколько пассажиров, и их вес еще больше сдавит боковину, заставляя спидометр показывать высокие значения. Наконец, окружность ваших шин постепенно уменьшается по мере износа резины — одни только изношенные шины могут снизить точность вашего спидометра более чем на процент.

Чтобы компенсировать все это и помочь предотвратить получение штрафов за превышение скорости, большинство спидометров сконструированы так, чтобы показывать немного больше. Европейские правила, в частности, позволяют большинству автомобилей отображать 10 процентов плюс 6 километров в час (3.7 миль в час) выше фактической скорости, но те же правила не позволяют сообщать о скорости ниже, чем фактическая скорость движения автомобиля. Регуляторы Соединенного Королевства похожи, но даже более мягкие: 10 процентов плюс 6,25 миль в час, вероятно, поэтому каждый Lotus, на котором я ездил, преувеличивает свою скорость, как мальчик-подросток. Volkswagen, компания, которая никогда ни о чем не лжет (верно?), Имеет тенденцию иметь спидометры настолько близкие к точным, что иногда они показывают низкие значения.

На самом деле это не является незаконным в Америке; легковые автомобили не подпадают под действие законодательства о точности спидометров, хотя некоторые автопроизводители добровольно соблюдают стандарты SAE.И в защиту VW, огромная погрешность спидометра может быть вызвана вариациями длины окружности качения разных шин. Для иллюстрации предположим, что стандартный GTI, оснащенный шиной OEM — Bridgestone Potenza S001 — имеет идеально точный спидометр. Замена его шин, скажем, на Kumho Solus TA71 того же размера 225 / 40-18 приведет к скорости движения 75,6 миль в час, когда на спидометре GTI указано 70.

Другими словами, потенциально большой выигрыш. Эта почти восьмипроцентная разница в окружности качения рассчитана на основе опубликованных двумя производителями шин спецификаций числа оборотов на милю.И это возвращает нас к интересной части: значительные различия между двумя шинами одинакового размера подчеркивают, насколько глупо рассчитывать скорость через число оборотов колес.

Десятилетия назад технические ограничения не давали автопроизводителям другого выбора для измерения скорости. В наши дни у нас есть много других способов. GPS — это технология прямой видимости, зависящая от относительно ясного пути к спутникам, поэтому она не работает в туннелях и может быть сбита с толку высокими зданиями или деревьями. Но поскольку автомобильные GPS-приемники сейчас широко распространены, эту информацию можно использовать для непрерывной калибровки спидометра.

Жаль, что автомобильные компании так не думают. Если бы они это сделали, они бы перестали использовать ведущие мосты для получения информации о спидометре. А современные автомобили уже точно знают, с какой скоростью они едут, потому что должны. Электронные системы контроля устойчивости, предписанные законом, нуждаются в информации о скорости и направлении движения, чтобы обуздать неконтролируемый автомобиль. Для этого в этих системах используются датчики скорости рыскания и акселерометры в сочетании с отдельными датчиками скорости вращения колес для непрерывного расчета фактической скорости транспортного средства.Как ни странно, эта информация никогда не попадает на ваш спидометр.

Если только вы не в Tesla. Черточка на каждом электромобиле Илона Маска показывает расчетное значение скорости, вычисленное с использованием всех доступных входных данных (скорости приводного двигателя, скорости отдельных колес и инерционные измерения), а затем скорректированное с использованием физических моделей, включающих двигатель и тормозной момент. Вот это умно.

Это также немного грустно, потому что скручивание стрелки спидометра с диска до того, как вы даже пошевелились, — одно из величайших удовольствий в жизни.Сегодняшние подростки могут и не получить штраф за превышение скорости по ошибке, но они упустят нечто лучшее: удовольствие от выгорания на скорости 125 миль в час.

Джейсон Каммиса (Jason Cammisa) — редактор Road & Track и наш постоянный фанатик дыма от шин. Вы можете найти больше его ботаников на @jasoncammisa в Instagram.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Почему вы не едете так быстро, как думаете

Недавно мы взяли в аренду новый Volkswagen Golf. На обратном пути из Буффало моя жена заметила несоответствие между скоростью на спидометре и скоростью на показаниях GPS. Дома мы зашли в сеть и обнаружили, что это хорошо известно о VW. Нам сказали, что между спидометром и одометром определенно есть соответствие. В арендованном автомобиле превышение лимитов аренды может быть довольно дорогостоящим.Следует ли нам беспокоиться о том, что одометр также является неточным?

— Энди

Обеспокоены тем, что ваша новая машина быстрее, чем показывает спидометр? Спидометры рассчитаны на небольшую погрешность на быстрой стороне, но ваш одометр все равно должен быть точным, говорит Volkswagen.

История продолжается под рекламой

«Спидометры никогда не показывают скорость ниже фактической». Томас Тецлафф, менеджер по связям со СМИ Volkswagen Canada, написал в электронном письме.«Для этого … они обязательно всегда будут показывать скорость, немного превышающую фактическую».

В то время как спидометры откалиброваны для небольшого искажения чисел, одометры предназначены для точного отображения пробега, говорит Тецлафф.

Одометр показывает расстояние, которое проехал ваш автомобиль, а спидометр показывает, насколько быстро ваш автомобиль едет.

«Точность спидометра в большинстве автомобилей, включая Volkswagen, обычно находится в пределах нескольких процентных пунктов от фактической скорости», — говорит Тецлафф.«Показания одометра рассчитаны на то, чтобы быть довольно точными».

Почему для спидометров встроен коэффициент погрешности? Скорость — это мера расстояния во времени. Это то, что показывает GPS. Но спидометры выясняют это, измеряя скорость вращения колес с помощью датчика скорости в трансмиссии.

Если диаметр колес меняется — а он действительно меняется в зависимости от размера шин, давления и износа — точность спидометра падает.

Автомобиль и водитель писали об этом более десяти лет назад, и их объяснение до сих пор в силе.

История продолжается под рекламой

«Нормальный износ и недостаточное давление уменьшают диаметр шины, заставляя ее вращаться быстрее и создавать искусственно завышенные показания», — пишет Фрэнк Маркус. «Чрезмерное накачивание или слишком большие шины замедляют показания спидометра».

Разницу между фактической скоростью и скоростным набором чаще всего замечают в немецких автомобилях, потому что их спидометры никогда не сообщают о скорости ниже фактической. Европейский закон (ECE-R39) гласит, что спидометры не могут показывать скорость меньше фактической, и они никогда не должны показывать более 110 процентов фактической скорости плюс 4 км / ч.Таким образом, по этим правилам автомобиль может двигаться со скоростью 100 км / ч, но на законных основаниях спидометр может показывать 114 км / ч.

Но, как правило, большинство спидометров преувеличивают скорость, говорит обозреватель Wall Street Journal Джонатан Уэлш. «Представители отрасли заявили, что спидометры установлены« оптимистично », чтобы дать водителям завышенное ощущение скорости (и помочь им избежать штрафов)». Валлийский говорит. «Устройства GPS фиксируют расстояние с течением времени без влияния механических переменных и, следовательно, имеют тенденцию быть более точными.»

Все, что меняет диаметр колеса — например, установка шин большего размера — повлияет на точность одометра.

Одометр, который напрямую отражает то, что записывают датчики, не имеет такой же встроенной погрешности, как спидометр. . Если ваш спидометр выключен, это не обязательно означает, что одометр тоже неточный.

Разница между скоростью на вашем GPS и скоростью, отображаемой на спидометре вашего автомобиля, является нормальным, и это не означает, что ваш одометр не в порядке.

История продолжается под рекламой

Итог: Вне партии с установленными производителем шинами (например, ваш арендованный VW Golf) есть большая вероятность, что ваш спидометр намеренно неточен. Часто автомобили показывают скорость выше, чем ваша машина на самом деле. Это заметно в европейских автомобилях, которые калибруют спидометры, поэтому они никогда не показывают скорость ниже, чем вы едете, независимо от накачивания шин и размера шин. Производители заявляют, что одометр откалиброван с завода, чтобы отображать точный пробег.Тем не менее, внесите какие-либо существенные изменения в размер шин, и спидометр и одометр будут неточными.

*****

Поправка: Транспортная служба Канады сообщает, что в Северной Америке нет федеральных правил в отношении точности спидометров. Поскольку спидометры и одометры откалиброваны по диаметру оригинальных шин, по словам представителя Transport Canada Мариз Дюретт, «если владелец значительно отклонится от оригинальных спецификаций производителя при покупке сменных шин, спидометр больше не будет калиброваться.»

В более ранней версии этой истории Motor Trend неправильно указала первую ссылку, но на самом деле это должна была быть машина и водитель.