Что такое спидометр в автомобиле: бывает ли погрешность, когда показывает скорость, фото и видео об устройстве

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.

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.

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:

разница этих приборов в машине

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.

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.

Не все водители знают про гидроудар двигателя что это такое и почему он происходит.

Прочитайте о том, какая разница между тосолом и антифризом.

Система доступа https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/sistema-dostupa/v-avtomobil-bez-klyucha.html в машину без ключа.

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

Как выглядит спидометр в машине. Как работает спидометр? Что это такое

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.

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.

«Да не нужно мне ничего объяснять, у меня на спидометре 100 тысяч км пробега», — зачастую можно услышать такую фразу среди спорящих об автомобилях. А ведь формулировка мысли совершенно неверная. Если проанализировать спидометр и одометр, разница приборов очевидна. Именно одометр показывает пробег машины, спидометр же определяет скорость движения.

Глубоко в историю

Самый древний одометр упоминается еще в первом веке. Греческий математик Герон стал родителем этого изобретения. Прибор был в виде обычной тележки, колеса в которой подобраны со специальным диаметром. Колеса поворачивались ровно 400 раз за 1598 метров (миллиатрий). приводила простейший механизм в движение. Индикатором пробега служили мелкие камни, которые выпадали в лоток. Для подсчета пройденного расстояния нужно было сосчитать количество выпавших камней. С той поры люди шагнули далеко вперед в своих изобретениях, но сама задумка являлась идеальной.

Спидометр и одометр, разница между которыми не только в показаниях, имеют и разные даты изобретения. Спидометр изобрели чуть более сотни лет назад. Впервые такой прибор был установлен на автомобиль Oldsmobile в 1901 году. В течение десяти лет спидометр устанавливали только как дополнительную опцию и считали его диковинкой. Уже позже на заводах стали устанавливать его как обязательный прибор. В 1916 году спидометр претерпел усовершенствования, которые внес Никола Тесла. До наших дней он дошел почти в таком же состоянии, не считая некоторых современных добавлений.

Что такое одометр? Устройство и назначение

Итак, каждый автомобилист должен знать, для чего нужны спидометр и одометр. Разница между этими приборами, конечно же, существует. Рассмотрим сначала одометр. Какую роль он играет на панели инструментов? Одометр — это механизм, который предназначен для того, чтобы замерять количество оборотов колеса во время движения транспортного средства. Другими словами, это узел, который дает нам возможность узнать путь, пройденный автомобилем в километрах. Показания одометра можно считать со специального устройства на панели машины. Одометр показывает как суточный, так и общий пробег. Две эти шкалы зачастую располагаются на самом спидометре.

Конструкция одометра несложная, включает в себя следующие компоненты:

• Сам счетчик, показывающий количество оборотов колеса вашего транспортного средства.
• Контроллер, который фиксирует обороты и непосредственно связан с самим счетчиком.
• Индикатор, выведенный на спидометр. Демонстрирует пройденный автомобилем путь в километрах.

Принцип действия одометра

Многие новички-автолюбители часто слышат термины «спидометр» и «одометр». Разница между этими приборами известна не всем. Что такое одометр, мы разобрались, а теперь о принципе действия прибора, как он функционирует. Одометр — это электронное или механическое устройство, которое позволяет в точности определить то количество оборотов, которое совершено колесом. Такие данные дают возможность водителю точно определить, сколько километров прошел его автомобиль за весь срок эксплуатации и не только. Можно также узнать, сколько машина проехала за тот или иной временной промежуток. Данные выводятся в числовом значении на индикаторе одометра в километрах.

В этом и есть суть работы одометра — колесо транспортного средства за каждый километр пройденного пути совершает строго определенное количество километров. Показатель этот всегда одинаков. Зная, сколько оборотов совершено колесом, счетчик высчитывает путь в километрах.

Если у водителя есть необходимость определить пройденное расстояние от пункта А в пункт В, то он всегда может обнулить счетчик. Благодаря такому действию также легко подметить расход топлива за определенный путь. Естественно, что при нерабочем одометре такую операцию проделать просто невозможно.

Типы одометров

Рассматривая одометр и спидометр (разница между ними есть и в строении), определимся с типами одометров. Существует три основных вида:

• Механический. Самый старый тип, прародитель его был изобретен еще древним Героном. Если нужно смотать такой одометр, сделать это можно любой крутилкой. С помощью цифрового счетчика происходит учет вращения колеса механической составляющей. Под воздействием механических сил счетчик считывает обороты и конвертирует их в километраж. Минус таких счетчиков заключается в том, что при достижении определенной цифры происходит автоматическое обнуление показаний.

• Электронно-механический прибор . Более усовершенствованная модель одометра. Чтобы провести коррекцию такого счетчика, требуется уже применение CAN-крутилок. В данном случае обороты колеса считываются счетчиком при помощи механической связи, впоследствии информация конвертируется в сигналы. Данные в цифровом виде выводятся на приборную панель.

• Цифровые одометры . Действуют на основе микроконтроллера. Самый современный прибор. Все необходимые показатели в данном случае считываются в цифровом формате. Чтобы произвести коррекцию такого одометра, потребуется применение специального оборудования. Цифровой одометр — часть бортового компьютера транспортного средства.

Погрешность одометра

Всем известно, что любые современные приборы в своей работе имеют какие-либо неточности. Существуют некоторые стандарты, допускающие погрешности. У механических девайсов, к примеру, допускается этот показатель в 5%. Если транспортное средство эксплуатируется в каких-либо жестких условиях, то цифра эта может увеличиваться до 15%. В таких случаях идет скидка на износ различных деталей, узлов транспортного средства (например, пробуксовку). Формально в этом случае происходит вращение колес (якобы происходит движение), но ведь путь в километрах не увеличивается.

Определенную погрешность в работе может показывать и одометр, и спидометр (разница между этими приборами теперь понятна). Также на показания прибора влияют различные зазоры, ослабление троса, плохое сцепление, слабые пружины. Электромеханические девайсы считывают сигналы, которые указывает контроллер скорости за определенный промежуток времени. В этих случаях погрешность более низкая, точность выше. Автомобили с электромеханическими приборами, даже очень старые, редко выдают погрешность более 5%. Цифровые приборы самые точные, здесь не задействованы механические связи. Если такие девайсы имеют погрешность, то это напрямую связано с износом колес.

Что такое спидометр

Спидометр — прибор, который измеряет движения транспортного средства. Показания счетчика выводятся в км/ч (километры в час) или — в Америке — милях в час. Спидометры бывают двух типов: механические (аналоговые), цифровые. Как действует и что показывает спидометр? У заднеприводного автомобиля спидометр ведет контроль вращения вторичного вала у коробки передач, в этом случае скорость рассчитывается по нему. Соответственно, показания скорости будут зависеть от размера шины, с заднего моста, а также от собственной погрешности прибора. У переднеприводных автомобилей скорость измеряется при помощи привода левого колеса. К погрешности спидометра добавляется закругление дороги. Мы рассмотрели выше одометр и спидометр (разница, для чего служат, принципы действия). Узнаем теперь причины погрешностей спидометра.

Почему врет спидометр

Если рассматривать спидометр автомобиля, догадаться нетрудно, почему же он врет. Почему показывает скорость превышенную? Во-первых, водитель имеет меньше шансов нарушить скоростной режим, получить штраф. Во-вторых, если бы спидометр указывал меньшую скорость от реальной, то, скорее всего, водители бы не переставали судиться с автопроизводителями, доказывая свою невиновность в превышении скорости. Обязательно ли спидометр должен врать? Дело в том, что этому прибору сложнее всех указывать суперточные показания, ведь скорость зависит от вращения колеса, от его диаметра, а это весьма нестабильный параметр.

Погрешность спидометра при скорости в 60 км/ч очень минимальна, ее практически нет. При скорости в 110 км/ч погрешность может составлять 5-10 км/ч. Если автомобиль развивает скорость до 200 км/ч, то среднее значение погрешности может составлять до 10%. Мы ответили на ваш вопрос «что такое одометр и спидометр». Разница теперь понятна. Подведем итоги. Все вышеперечисленное дает возможность сделать следующие выводы.

Одометр и спидометр: разница приборов

Как уже говорилось, не все автолюбители понимают разницу между двумя разными приборами — одометром и спидометром. Некоторых вводит в заблуждение то, что счетчик показаний пробега непосредственно вмонтирован в сам спидометр. Именно поэтому многие относят эту конструкцию к одному прибору. Что это такое — одометр и спидометр? Разница между функционалом очевидна. Путать эти приборы просто недопустимо. Если быть кратким, то:

• Спидометр показывает скорость движения транспортного средства.
• Одометр указывает пройденный путь в километрах.

Их функционал никак не взаимосвязан. Совмещение этих двух шкал на обуславливается всего лишь удобством для восприятия водителем. Впрочем, современные выводят эту информацию на дисплей среди основной информации.

Зачем скручивают пробег

«Скрутил спидометр, чтобы уменьшить пробег», — тоже неверное выражение среди автомобилистов. Мы рассказали, для чего служит и одометр, и спидометр. Разница и фото этих приборов указывают на то, что для уменьшения километража скручивают показания не спидометра, а именно одометра. Для чего это делают? Все оправдывают эти желания по-разному. Неисправность прибора, замена всей панели, езда на нестандартной резине. Если быть честным, то причина практически одна — все хотят «омолодить» свое транспортное средство. Часто это происходит при продаже автомобиля. Есть и те, кто хочет, наоборот, увеличить пробег. Зачастую это водители коммерческого транспорта, которые используют авто в служебных целях. Ведь очень часто расход топлива превышает допустимые бухгалтерией нормы, которые не учитывают амортизацию, износ транспортного средства. Для компенсации этих затрат водители и идут на такую хитрость, как увеличение пробега.

Предыстория.

В большинстве автомобилей на передней панели можно увидеть набор контрольно-измерительных приборов, который состоит из тахометра, датчика температуры двигателя, уровня заправки топливного бака и других. В ходе поездки чаще всего водитель обращает внимание на спидометр, показывающий мгновенную скорость движения автомобиля, которая выражается в милях или в километрах в час. Его стандартный вариант, который состоит из перемещающейся по шкале стрелки, актуален до сих пор.

История изобретения спидометра насчитывает порядка сотни лет, впервые прибор для измерения скорости появился в 1901 году на автомобилях «Oldsmobile». Вплоть до 1910 года спидометр считался диковинной вещью и устанавливался лишь в качестве опции, только потом автозаводы стали включать его в обязательную комплектацию. Модель от 1916 года, которая была изобретена Николой Тесла, дошла до нынешних дней, почти не претерпев изменений.

«Последствия» изобретения спидометра.

С развитием автомобилестроения растет количество машин на дорогах, мощность двигателей и, соответственно, развиваемая ими скорость (к началу 20 века она приблизилась к 30 милям в час). Скорость той же «Самобеглой коляски» значительно выше, чем конного экипажа, поэтому на дорогах участились случаи транспортных происшествий. Изобретение спидометра позволило автомобилистам следить за скоростью движения, тем самым, делая перемещение на транспорте более безопасным.

Появление спидометров позволило вводить скоростные ограничения, что обусловило образование первой дорожной полиции. Машины того времени оборудовались двумя спидометрами: один маленький для водителя, а другой большой, для того чтобы полицейский смог считать показания скорости на расстоянии.

Классификация спидометров.

По способу измерения:

Центробежный – плечо регулятора, которое удерживается пружиной, вращается совместно со шпинделем и откидывается в стороны центробежной силой так, смещение прямо пропорционально скорости.

Хронометрический – комбинация часового механизма с одометром.

Индукционный — система постоянных магнитов, вращающихся вместе с приводным шпинделем, генерирует вихревые токи в диске из меди или алюминия, помещённом в магнитное поле. Диск, таким образом, втягивается в круговое движение, но его вращение замедляется ограничительной пружиной. Диск соединен со стрелкой, показывающей скорость.

Электромагнитный — скорость определяется по ЭДС, вырабатываемой тахогенератором, подключённым к шпинделю.

Вибрационный – применим для быстровращающихся машин. Механический резонанс колебаний подшипников или рамы машины вызывает колебания градуированных язычков с частотой, соответствующей числу оборотов машины.

По системе спутникового позиционирования — скорость определяется по системе спутникового позиционирования GPS электронным путём как пройденное расстояние, делённое на время пути.

Электронные — оптический, магнитный или механический датчик вырабатывает импульс тока за каждый оборот шпинделя. Импульсы обрабатываются электронной схемой и скорость выводятся на индикатор.

По типу индикатора:

Аналоговые:

Ленточный – скорость показывает лента, проходящая через деления на неподвижной шкале. Использовался на многих американских и некоторых японских и европейских моделях, а также на ГАЗ-24 до начала 1975 года.

Барабанный — деления нанесены на вращающийся барабанчик и при его вращении появляются в окошке, показывая текущую скорость. Применялся на многих довоенных автомобилях, некоторых американских автомобилях шестидесятых, а также – относительно современных моделях «Ситроена».

Стрелочный – наиболее распространённый вариант спидометра, скорость указывает вращающаяся вокруг оси стрелка.

Цифровые.

Цифровой спидометр был разработан совсем недавно, в 1993 году.

Индикатором цифрового спидометра служит жидкокристаллический или аналоговый дисплей, который отображает скорость в цифровом формате.

Во втором случае (аналоговый дисплей) есть проблема задержки показаний: при отсутствии задержки отображения значений скорости или слишком малой задержки водитель не способен корректно воспринимать непрерывно «бегающие» перед глазами цифры; если ввести существенную задержку, то индикатор начинает некорректно отображать данные о мгновенной скорости торможении и разгоне.

В связи с этим, аналоговые индикаторы нашли широкое распространение, а цифровые используются на относительно небольшом числе моделей; пик популярности пришелся на 1970-80е года в США, откуда эту моду подхватили японские производители, но впоследствии на большинстве моделей их решили сменить на традиционный стрелочный вариант.

Устройство и принцип работы спидометра:

Механический.

Скорость движения автомобиля определяют скоростью вращения его колес. Именно этот показатель фиксируют измерительные приборы.

Один из самых популярных способов измерения скорости – это спидометр магнитоиндукционного типа, имеющий привод от гибкого вала. Он содержит пару функциональных узлов (счетный и скоростной), заключенных в одном корпусе и объединенных общим приводом.

Скоростной узел состоит из постоянного магнита, закрепленного на приводном валике, и катушки, которая установлена на оси. Стрелка, которая показывает скорость, находится на верхнем конце оси. В средней части оси напрессована втулка со спиральной пружиной, внутренний конец которой закреплен на ней. Наружный конец крепится на пластине, предназначенной для изменения натяжения пружины регулировкой скоростного узла. Экран, расположенный вокруг катушки, увеличивает магнитный поток, проходящий через катушку. Возникающие при вращении магнита вихревые потоки, порождают магнитное поле катушки.

При взаимодействии магнитных полей магнита и катушки создается крутящий момент, который стремится развернуть катушку в том же направлении, куда вращается магнит. Возвратная пружина при закручивании препятствует повороту оси, поэтому одновременно возникает и противодействующий момент. В результате, ось стрелки и катушка поворачиваются на определенный угол, который пропорционален частоте вращения валика спидометра и соответствует скорости движения автомобиля.

Электронный.

Показания скорости считываются специальным датчиком VSS (Vehicle Speed Sensor), который расположен в трансмиссии. Датчик посылает импульсы напряжения, которые действуют с частотой, пропорциональной скорости автомобиля. Импульсы поступают в мультиплексер, проходя через блок формирования, а далее – во временные «ворота», пребывающие в открытом состоянии только на определенное время. Затем счетчик подсчитывает количество, прошедших через «ворота» импульсов. Информация со счетчика поступает на микропроцессор, где и происходит конвертирование в скорость. На цифровой дисплей данные поступают от демультиплексера и декодера.

После считывания и обработки счетчик обнуляется, и происходит принятие следующего пакета импульсов. Электронный спидометр позволяет получать более точные данные, нежели механический.

Еще больше интересных автомобильных фактов, а также советы женщине за рулем , которые могут быть полезны и мужчинам, читайте на этом сайте.

Как работает механический спидометр?

Принцип работы механических спидометров заключается в том, что они измеряют скорость автомобиля путём достаточно простого способа — механической связи стрелки спидометра с выходным валом редуктора (который в свою очередь получает привод от вращающихся колёс). Так как этот вал лежит «ниже по течению» от коробки передач — то есть ближе к колёсам, то скорость, с которой он вращается, продиктована уже конечной скоростью после коробки переключения передач. Для сравнения, скорость вращения коленвала на 1 и на 5 передаче может быть одинакова, а конечная скорость авто отличаться в десятки раз. И поэтому именно вал редуктора даёт истинную меру скорости движения (точнее дадут только колёса машины).

Внутри коробки передач выходной вал содержит шестерню, которая вращается вместе с этим выходным валом. Связанная с этим валом напрямую и вращаемая им, эта небольшая шестерня связана с тросиком со спидометром. Тросик этот представляет собой вращающийся прочный кабель внутри защитной рубашки. Один конец этого тросика вставлен в квадратное отверстие и закреплён в нём в ведущей шестерне (после главной пары коробки передач). В то время как шестерня вращается, она приводит в такое же вращение этот тросик спидометра.

Другой конец тросика подходит непосредственно к спидометру. На этом конце тросика находится магнит в форме диска, расположенный близко к (но не касаясь) металлическому барабану (также в форме диска), который, в свою очередь, уже прикреплён к игле, давая показания на циферблате. Небольшая спиральная пружина держит иглу на нулевом уровне, когда машина стоит на месте.

Слишком сложно? Давайте представим принцип работы спидометра на рисунке:

Как видно на рисунке, от вращающегося с определённой скоростью выходного вала КПП отходит специальный тросик, также вращаемый им, далее на другом конце к этому тросику прикреплён магнит, который в зависимости от скорости вращения тросика с силой притягивает металлическую пластину, совсем немного поворачивая её, которая, в свою очередь, соответственно своему повороту поднимает стрелку спидометра, оказывая на неё силу бóльшую, чем спиральная пружинка, задача которой — держать стрелку на нуле. В общем, спидометр работает почти как механические наручные часы, не правда ли?!

Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто

Между тем, есть небольшая разница между работой спидометра на задне- и переднеприводных автомобилях и, особенно, в точности показаний.

Так, на заднеприводных машинах тросик спидометра начинается от главной пары коробки передач и потому точность показаний спидометра зависит только уже от того, что находится дальше к колёсам этого тросика в плане вращающихся деталей. У большинства заднеприводных автомобилей это только колёса, собственно, от размера которых и зависит то, насколько спидометр будет врать в своих показаниях.

А вот у переднеприводных машин начало тросика спидометра расположено у переднего колеса после главной пары, а, так как переднее колесо служит ещё для поворота машины, то к погрешности добавляется ещё и поворот этого левого колеса, ведь если мы поворачиваем, к примеру, налево, то колесо будет вращаться медленнее, а направо — быстрее. Соответственно, и обман спидометра будет в меньшую сторону от реальной скорости, когда мы поворачиваем налево, и в бóльшую — когда направо.

Устаревшие принципы работы спидометра

Два других распространённых типа механических спидометра дают показания за счёт прокручивающегося барабана (вместо стрелки) или передвигающейся по линейному циферблату ленты. Оба этих типа уже устарели, и Вы сможете увидеть их работу на практике только в очень старых машинах.

Как работает электронный спидометр?

Вместе с тенденцией к электронификации всего и вся, в том числе к электронным приборам приборной панели , электронные спидометры теперь становятся всё более популярными, хотя механические всё ещё занимают лидирующую позицию по распространённости даже в новых выпускаемых моделях автомобилей.

Между тем, принцип работы электронного спидометра даже ещё проще, чем механического (хотя, проще только с механической точки зрения).

Наиболее распространенный электронного спидометра имеет магнит, прикрепленный к выходному валу коробки передач, который вращается вместе с валом, а также электронный блок, расположенным рядом таким образом, что магнит, вращаясь по окружности, проходит мимо очень близко к блоку, передавая ему сигнал, действуя таким образом в качестве датчика. Каждый раз, когда магнит проходит мимо блока считывающего устройства, устройство посылает импульс электрического тока к спидометру. Электронный «чёрный ящик» внутри спидометра очень умён и использует частоту этих импульсов для расчёта скорости автомобиля. Всё очень просто: часто передающиеся импульсы означают, что выходной вал КПП вращается очень быстро, и всё это рассчитывается до мельчайших цифр и практически нулевых погрешностей.

Как работает спидометр на машине: устройство, принцип функционирования

Автоликбез20 февраля 2021

Спидометр на машине работает от механического редуктора или электронного датчика, расположенного на выходе вторичного вала из коробки передач или в ступице ведущего колеса. Прибор должен показывать скорость не ниже значения, высчитанного при помощи радара. Точность индикации зависит от размерности шин и дисков, состояния дорожного покрытия и погрешности счетного механизма.

Что такое автомобильный спидометр?

Спидометр, установленный в комбинации приборов, обеспечивает измерение и визуальное отображение скорости перемещения автомобиля. Классический узел оборудован шкалой, имеющей градуировку в километрах или милях. Предусмотрены лампы подсветки и окно для механического счетчика пробега или жидкокристаллического дисплея. На части приборов одометр вынесен на центральный экран, на циферблате расположены контрольные лампы с пиктограммами, поясняющими назначение индикатора.

В 1980-х появились первые серийные спидометры без стрелок, для отображения скорости использовалось жидкокристаллическое табло.

Подобные комбинации приборов встречались на Opel Kadett E и Senator B (на части модификаций). Позднее измеритель скорости интегрировали в состав электронной панели, имеющей цветной дисплей. Владелец машины может настраивать визуализацию спидометра, выбирать единицы измерения и способ отображения информации (виртуальным циферблатом со стрелкой или цифрами).

История появления

Идея создания прибора, способного определять скорость перемещения, была высказана Леонардо да Винчи в 1500 г. Ученый предлагал создать прибор, пригодный для установки на конные экипажи, но рабочие механизмы изготовлены не были. Появление автомобилей, отличавшихся улучшенными динамическими характеристиками, потребовало применения спидометров. Первым производителем, внедрившим прибор, стал американский завод Oldsmobile. Выпущенная в 1901 г. модель Curved Dash получила спидометр как стандартное оснащение.

Электромагнитный узел был разработан в 1916 г. Николой Теслой, который получил патент United States Patent Office на свое изобретение. Заложенные идеи продолжают использоваться в изделиях, выпускаемых и в 2021 г. В процессе развития отрасли была повышена точность измерений, устранено дрожание стрелки (дефект хорошо прослеживается на старых советских грузовиках типа ГАЗ-51 или 53).

Вместо боковых ламп подсветки внедрили внутреннее освещение, снизившее нагрузку на глаза водителя и улучшившее видимость индикаторов в ночное время.

Устройство и принцип работы

Основные разновидности приборов:

• с механическим способом измерения и передачи сигнала;
• с электронным датчиком и проводной схемой коммутации;
• электронные с механическим приводом одометра.

Механический спидометр

Оборудование связано с редуктором гибким тросом в оболочке. При движении автомобиля крутящий момент передается на вращающийся намагниченный диск, расположенный внутри алюминиевой плоской катушки, соединенной со стрелкой. Узлы установлены на подшипниках скольжения, не требующих смазки или обслуживания на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля. Поверх катушки предусмотрен стальной экран, обеспечивающий защиту от внешних электромагнитных помех (например, от работающей системы зажигания).

После начала движения вращающийся магнит наводит вихревые токи в катушке, взаимодействующие с постоянным полем и приводящие к отклонению стрелки. В конструкции предусмотрена спираль, удерживающая стрелку в требуемом положении.

Угол отклонения индикатора зависит от частоты вращения постоянного магнита и скорости движения автомобиля. Одновременно работает редуктор для привода механического счетчика пробега, частота вращения барабанов настраивается на заводе под характеристики трансмиссии автомобиля.

В конструкции счетного узла используют червячный механизм, обеспечивающий повышенное передаточное соотношение при небольших габаритах. Редуктор заполнен специальной смазкой, инертной к перепадам температуры. Задняя часть спидометра закрыта пластиковым или металлическим кожухом с резьбовой втулкой для крепления троса. Спереди установлено плоское либо фасонное стекло, в корпусе предусмотрены гнезда для монтажа ламп накаливания системы подсветки.

Оборудование отличается низкой точностью, при работе наблюдается колебание стрелки из-за нестабильности вращающегося магнитного поля.

Ряд производителей применял ленточные приборы: диск вращал бобину, обеспечивая смещение пленки красного цвета относительно неподвижной шкалы. При снижении скорости катушка возвращалась назад под воздействием усилия спиральной пружины. Подобный спидометр использовался на ранних сериях машины ГАЗ-24 «Волга». В 30-х гг. встречались приборы с подвижным 2-цветным барабаном и фиксированной шкалой с прямоугольным окном.

Электронный спидометр

Прибор работает с датчиком, установленным в коробке передач и определяющим скорость вращения вторичного вала. Контроллер спидометра получает дополнительную информацию от тахометра, некоторые производители автомобилей заносят в память допустимые размерности шин, снижая погрешность измерения.

Между датчиками и комбинацией приборов отсутствует механическая связь, сигналы передаются по кабелям. Для корректировки показаний одометра необходимо подключение компьютера, на простых моделях пробег накручивают «моталкой», имитирующей сигнал от КПП.

Электромеханический спидометр

Оборудование отличается применением счетчика пробега с приводом от шагового электродвигателя, получающим информацию от сенсора на картере коробки скоростей или ШРУС переднего левого колеса. Для отправки сигнала о скорости автомобиля используют электропроводку либо тросовый привод. Импульс от вращающегося магнита преобразуется микросхемой, усиливается и подается на ввод миллиамперметра, связанного со стрелкой индикации скорости. Если трос не предусмотрен, то микроконтроллер обрабатывает информацию от сенсора, а затем транслирует на миллиамперметр.

Для привода электромеханических измерителей скорости используют датчики:

• механического типа, состоящие из набора шестерен;
• импульсные, оборудованные чувствительным элементом, работающим на базе эффекта Холла;
• индукционные, формирующие сигнал на основе эффекта электромагнитной индукции;
• комбинированные, состоящие из механического узла на коробке и дополнительных электронных сенсоров, повышающих точность измерения.

Вне зависимости от типа датчика, в электромеханических приборах используют механические одометры. Барабаны вращает шаговый электродвигатель, питание подается от микросхемы. За счет электроники повышена точность измерения.

Особенности эксплуатации

Любой спидометр имеет погрешность, регламентируемую стандартами и отраслевыми нормами. Механические устройства в процессе эксплуатации изнашиваются, что приводит к росту неточности. На автомобилях с передними ведущими колесам погрешность увеличивается из-за разного расстояния, проходимого шинами при движении в поворотах.

В случае выхода из строя штатного спидометра, комбинации приборов или датчиков допускается ставить запасные части, соответствующие требованиям производителя машины.

Механическое оборудование нуждается в периодической очистке троса от продуктов коррозии и загустевшей смазки. Попадающая в оболочку грязь повышает усилие, необходимое для вращения, и приводит к поломке пластиковых шестерен редуктора или снижению точности измерения. На ряде машин на муфте троса имеется пломба, предотвращающая снятие и накрутку показаний одометра (например, для списания лишнего топлива).

Отличия спидометра от одометра

В конструкции спидометра имеется механический или электронный одометр, отображающий пробег автомобиля. Существует суточный счетчик, показатели которого можно сбросить нажатием на кнопку, и общий. В машинах импортного производства, выпущенных после конца 90-х прошлого столетия, суммарный пробег записывается в ряде блоков управления (например, в контроллерах двигателя или КПП). При сбросе значений в комбинации приборов цифры сохраняются в памяти дополнительных электронных устройств и могут считываться диагностическим оборудованием.

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 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 щиток приборов , 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 касаясь его) расположен 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 цилиндр, 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 ряд шестерен, которые вращают отдельные барабаны 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 расположенный рядом электронный блок, который действует как приемник. 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 на дороге, и разрешено указывать скорость на 10 процентов 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.

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.

Здесь мы говорим 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. В 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 друг с другом: 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 все это 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 прочь. 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 переворачивается, 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 чашку скорости, так что она может поворачиваться только немного.
7. По мере того, как чашка скорости 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 волосяной пружиной, как в вихретоковом спидометре.Эта идея была изобретена не кем иным, как великим пионером в области электричества и плодовитым изобретателем Николя Тесла.

Электронные спидометры

Фото: существует довольно много приложений для спидометров для смартфонов, которые рассчитывают 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 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 могут быть затруднены считывание показаний, 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, подключенный к одному из колес (или, что более вероятно, к карданному валу, прикрепленному 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 сайте

На других сайтах

Исторический интерес

• Как работает спидометр: Popular Science, август 1959 года. Вот альтернативное объяснение из неизменно превосходного журнала Popular Science, с изображением механизма спидометра лучше, 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:

Цитировать 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 …

История спидометра

Регулировать скорость автомобиля с помощью спидометра автомобиля естественно для любого водителя.Фактически, без спидометра было бы невозможно ездить по дорогам Великобритании, не нарушив скоростной режим. Так откуда же возник этот важный элемент измерения?

Истоки спидометра

Спидометр — это прибор, который измеряет и отображает мгновенную скорость автомобиля. Впервые он был запатентован немецким инженером Отто Шульце в 1902 году и стал стандартным для большинства автомобилей примерно с 1910 года. В оригинальных механических спидометрах использовались принципы магнетизма с помощью кабеля, который вращал магнит, который имел сбалансированную медную или алюминиевую чашку (называемую speedcup ), установленную выше, прикрепленную к стрелке.Когда магнит вращался около чашки, изменяющееся магнитное поле создавало вихревые токи в крышке из цветного металла, которые сами по себе создают другое магнитное поле. Эффект заключается в том, что магнит оказывает крутящий момент на чашку, перетаскивая ее и, следовательно, стрелку спидометра в направлении ее вращения без механической связи между ними. Счетчики приводились в действие зубчатой ​​передачей, связанной с выходом трансмиссии автомобиля.

Современные спидометры в основном электронные с датчиком вращения, установленным в трансмиссии, подающим серию электронных импульсов, частота которых соответствует скорости вращения приводного вала и, следовательно, скорости транспортного средства.Импульсы преобразуются в скорость с помощью компьютера, и скорость отображается на электронно управляемой стрелке аналогового типа или цифровом дисплее.

Smith & Sons выпустила первый британский одометр и спидометр в начале 1900-х годов, когда на дорогах появились автомобили. S Smith & Son была основана в Лондоне в 1871 году. как компания по производству часовых хронометров и инструментов.

Остальное — история, популярность автомобилей выросла до такой степени, что 75% британских семей теперь владеют автомобилем.

Мы разработали и поставили спидометров для специализированных производителей автомобилей. Caterham, Hi-Tech Automotive, Morgan Motor Company, Ginetta Cars Ltd, Noble Automotive и Great British Sports Cars. Спидометры должны быть стильными и соответствовать уникальному внешнему виду каждого автомобиля. Для нас спидометр — это гораздо больше, чем просто прибор для измерения скорости.

Для получения дополнительной информации о спидометрах или манометрах в целом, пожалуйста, свяжитесь с нами по:

Телефон: 01639 732200

Электронная почта: info @ caigauge.com

Через наш сайт

Автор: Пол Феерс в 15 апреля 2016 г., 12:00

Теги: Автомобильная ИсторияСпидометр

Категории: Истории болезни

Связанные блоги

История тахометра

Спидометр | Энциклопедия.com

Общие сведения

Спидометр — это устройство, используемое для измерения скорости движения транспортного средства, обычно с целью поддержания разумного темпа. Его развитие и, в конечном итоге, статус стандартной функции в автомобилях привели к введению в действие законодательных ограничений скорости — понятие, которое применялось на практике с момента появления безлошадных экипажей, но в значительной степени игнорировалось широкой публикой. Сегодня ни один автомобиль не оборудован без исправного спидометра; он прикреплен к кабине транспортного средства и обычно находится в одном корпусе с одометром, который представляет собой механизм, используемый для регистрации общего пройденного расстояния.В настоящее время производятся два основных типа автомобильных спидометров: механический и электронный.

История

Концепция записи данных о поездках почти так же стара, как концепция транспортных средств. Ранние римляне отмечали колеса своих колесниц и подсчитывали количество оборотов, оценивая пройденное расстояние и среднюю дневную скорость. В одиннадцатом веке китайские изобретатели изобрели механизм, включающий зубчатую передачу и движущийся рычаг, который ударял по барабану через определенное расстояние.Данные о морской скорости были записаны в 1500-х годах с помощью изобретения, названного чип-логом, линией, завязанной через равные промежутки времени и взвешенной для волочения в воде. Количество узлов, выпущенных за установленный промежуток времени, будет определять скорость корабля, поэтому морской термин «узлы» все еще применяется сегодня.

Первый патент на индикатор скорости вращающегося вала был выдан в 1916 году изобретателю Николе Тесла. Однако на тот момент спидометры выпускались уже несколько лет. Разработку первого спидометра для автомобилей часто приписывают А.П. Уорнер, основатель компании Warner Electric. На рубеже веков он изобрел механизм, называемый измерителем резания, который использовался для измерения скорости промышленных режущих инструментов. Понимая, что измеритель для резки может быть адаптирован к автомобилю, он модифицировал устройство и начал большую рекламную кампанию, чтобы представить свой спидометр широкой публике. В то время конкурирующие источники представили несколько концепций индикаторов скорости, но дизайн Warner пользовался значительным успехом. К концу Первой мировой войны компания Warner Instrument Company производила девять из каждых 10 спидометров, используемых в автомобилях.

Oldsmobile Curved Dash Runabout, выпущенный в 1901 году, был первой линейкой автомобилей, оснащенной механическим спидометром. Вскоре последовали Cadillac и Overland, и спидометры стали регулярно появляться в качестве заводской опции в новых автомобилях. Спидометры в то время было трудно читать при дневном свете, а без лампы в корпусе они были практически неразборчивы ночью. В ранних моделях приводной трос крепился либо к передним колесам, либо к задней части трансмиссии, но интеграции приводного троса в корпус трансмиссии не произойдет в ближайшие 20 лет.После того, как это улучшение было сделано, основная техническая конструкция спидометра останется нетронутой до появления электронного спидометра в начале 1980-х годов.

Сырье

Материалы, используемые при производстве спидометров, различаются в зависимости от типа манометра и предполагаемого применения. Старые механические модели полностью состояли из стали и другие металлические сплавы, но в более поздние годы около 40% деталей механического спидометра были отлиты из различных пластмассовых полимеров.Новые электронные модели почти полностью сделаны из пластика, и инженеры-конструкторы постоянно модернизируют используемые полимеры. Например, корпус основного узла спидометра обычно изготавливается из нейлона, но некоторые производители теперь используют более водостойкий полиэстер полибутилентерефталата (PBT). Червячный привод и вал магнита также изготовлены из нейлона, как и зубчатая передача и шпиндели спидометра. Стеклянные линзы дисплея недавнего прошлого теперь изготавливаются из прозрачного поликарбоната, прочного, гибкого пластика, устойчивого к нагреванию, влаге и ударам.

Конструкция

В механическом спидометре вращающийся трос присоединен к набору шестерен в трансмиссии автомобиля. Этот кабель непосредственно прикреплен к постоянному магниту в узле спидометра, который вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. Во время вращения магнит манипулирует алюминиевым кольцом, притягивая его в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле; однако движению кольца противодействует спиральная пружина. К алюминиевому кольцу прикреплен указатель, который показывает скорость автомобиля, отмечая баланс между этими двумя силами.Когда автомобиль замедляется, магнитная сила на алюминиевом кольце уменьшается, и пружина переводит стрелку спидометра обратно на ноль.

Электронные спидометры почти повсеместно используются в автомобилях последних моделей. В манометрах этого типа установленный в трансмиссии генератор импульсов (или тахогенератор) измеряет скорость автомобиля. Он передает это с помощью электрических или магнитных импульсных сигналов, которые либо преобразуются в электронные показания, либо используются для управления традиционным узлом магнитного датчика.

Производство

Процесс

Стальные компоненты

• 1 Для образования жидкой стали железная руда плавится с коксом, богатым углеродом веществом, образующимся при нагревании угля в вакууме. В зависимости от сплава также могут быть введены другие металлы, такие как алюминий, марганец, титан и цирконий. После охлаждения сталь формуют в листы между роликами высокого давления и распределяют по производственному предприятию. Здесь отдельные детали могут быть отлиты в формы или прессованы и сформированы из пруткового материала на больших прокатных станках.

Пластмассовые компоненты

• 2 Различные пластмассы, которые поступают на станцию ​​производства приборов, сначала были созданы из органических химических соединений, полученных из нефти. Эти полимеры распространяются в форме гранул для использования в процессе литья под давлением. Для изготовления мелких деталей для сборки спидометра эти гранулы загружаются в бункер формовочной машины и расплавляются. Гидравлический винт проталкивает пластик через сопло в сборную форму, где пластику дают остыть и затвердеть.Затем детали собираются и отправляются на сборочные станции.

Сборка

• 3 Способ сборки и степень взаимодействия человека зависят от качества спидометра. Некоторые недорогие системы спидометров сделаны «одноразовыми», что означает, что приборы не предназначены для легкой разборки или ремонта. В этом случае крепеж крепится с помощью процесса, называемого клепкой, при котором стержень с головкой вставляется и затупляется на другом конце, образуя постоянное крепление.Системы спидометров верхнего уровня состоят из двух основных узлов, прикрепленных винтами; Преимущество состоит в том, что внутреннее оборудование датчика доступно для ремонта и повторной калибровки.
• 4 Затем внутренний вал и спидометр в сборе соединяются с помощью заклепок или винтов. Постоянные магниты, используемые в механических спидометрах, сжимаются и формуются перед доставкой на завод, поэтому их необходимо установить только на червячный привод. В случае электронных спидометров, схемы из стекловолокна и меди также производятся поставщиками и требуют программирования перед тем, как ввинтить их в более крупную систему.Эти более крупные компоненты транспортируются на отдельную станцию ​​сборки, где они устанавливаются в корпус с помощью пластмассовых разъемов с резьбовыми или плоскими клеммами. Помимо своего основного В качестве защитного футляра корпус также служит платформой для крепления внешних элементов, таких как циферблат, стрелка и окошко дисплея. Опять же, эти процессы требуют автоматизации из-за большого объема производства, но на каждом этапе необходимы человеческие усилия для проверки и обеспечения согласованности продукта.

Калибровка

• 5 Калибровка — это процесс определения истинного значения пробелов в любом градуированном приборе.Это особенно важный процесс при производстве спидометров, потому что безопасность водителя зависит от точных показаний. В механическом манометре магнитные силы создают крутящий момент, который отклоняет стрелку индикатора. При калибровке этого типа манометра используется электромагнит для регулировки силы постоянного магнита, установленного в спидометре, до тех пор, пока стрелка не будет соответствовать входному сигналу вращающегося троса. При калибровке электронного манометра настройки выполняются, когда калибровочные коэффициенты записываются в память прибора.Затем система может изменить баланс между входом от передачи и выходом иглы. Теперь доступны новые автоматизированные системы для калибровки как механических, так и электронных спидометров, что позволяет сэкономить огромное количество человеко-часов, обычно требуемых для этого процесса.

Контроль качества

Вероятно, самый прямой метод контроля качества — это процесс калибровки. Производители автозапчастей работают в соответствии со стандартами измерений, разработанными Международной организацией по стандартизации (ISO), что гарантирует использование универсальных рекомендаций для производителей приборов.Внутренние группы по обеспечению качества разрабатывают спецификации для каждого нового продукта, прежде чем он поступает на сборочную линию, и те же команды позже сообщают, соблюдаются ли эти рекомендации на заводе. Постепенная сборка также включает осмотр заводским персоналом, чтобы убедиться, что автоматика работает без сбоев.

Побочные продукты / Отходы

При производстве манометров побочных продуктов не возникает. Отходы включают металлолом и пластмассы, некоторые из которых могут быть повторно использованы в более поздних производственных циклах.Поскольку используемое сырье готовится вне фабрики, при производстве не возникает значительного количества опасных промышленных отходов. Выбросы от заводской автоматизации регулируются государством и исследуются группами по охране окружающей среды.

Будущее

Дизайнерские фирмы в настоящее время экспериментируют с улучшением показаний спидометра, стремясь устранить момент отвлечения внимания, необходимый водителю, чтобы посмотреть вниз и измерить свою скорость. Цифровые индикаторы, проецируемые на лобовое стекло, по-видимому, являются следующим шагом в развитии.Некоторые прототипы поскольку эти спидометры фактически заставляют показания казаться плавающими над капотом двигателя. Поскольку этот тип дисплея выглядит так, как будто он находится на расстоянии нескольких футов от рулевого колеса, водители смогут постоянно контролировать скорость, не отрывая глаз от дороги. Зеркала и проекционные устройства, используемые в этой системе, также можно отрегулировать в соответствии с положением водителя, почти так же, как это делает зеркало заднего вида. Кроме того, проекционные системы спидометров в конечном итоге будут интегрированы с навигационными инструментами, что позволит отображать информацию о направлении вместе с показаниями датчиков.

Где узнать больше

Другое

Деварадж, Ганеш и др. «Автоматическая калибровка спидометра». Веб-страница Evaluation Engineering. , декабрь 2001 г. .

«Как работает тахометр / спидометр с использованием магнитного датчика». Руководство по эксплуатации. Стюарт-Уорнер Ко., Апрель 2001 г.

«Как собирается электрический манометр». Руководство по эксплуатации. Stewart-Warner Co., апрель 2001 г.

«Как работают одометры.» Marshall Brain’s How Stuff Works. , декабрь 2001 г. .

» Ускорение времени «. Электронная газета» Транспортные темы «. Ноябрь 1998 г. Декабрь 2001 г. .

«Спидометр». Полная веб-страница компьютерного программного обеспечения. Декабрь 2001 г. .

«Плавающий спидометр». Веб-страница Siemens.com., декабрь 2001 г. .

Kate Kretschmann

Измеряет ли спидометр автомобиля скорость или скорость? — MVOrganizing

Спидометр автомобиля измеряет скорость или скорость?

Спидометры входят в стандартную комплектацию автомобилей с 1910 года. Для большинства автомобилей стрелка указывает скорость на циферблате. Спидометры не измеряют скорость. Скорость показывает, насколько быстро что-то меняет положение.

Можно ли использовать автомобильный спидометр только для того, чтобы определить, движется ли машина с постоянной скоростью. Почему или почему нет?

Нет. Если спидометр всегда показывает 40 км / ч, можно сказать, что у автомобиля была постоянная скорость, но не постоянная скорость. Если направление автомобиля изменилось — даже с той же скоростью, — то изменилась и его скорость. Поскольку изменение скорости автомобиля равно нулю, его ускорение равно нулю.

Как мне узнать, правильный ли мой спидометр?

Как проверить точность спидометра.Если вы считаете, что показания спидометра неточны, вы можете использовать секундомер, чтобы проверить его точность. Запускайте часы, когда вы проезжаете отметку мили на шоссе, а затем останавливайте их, когда проезжаете следующий маркер. Секундная стрелка на секундомере будет показывать вашу скорость.

Могу ли я отрегулировать спидометр?

Перекалибровку спидометра можно выполнить, манипулируя волосковой пружиной, постоянным магнитом или обоими. Но, если автомобиль модифицируется, его спидометр может нуждаться в повторной калибровке. Изменение размера шин — одно из самых распространенных действий владельцев автомобилей, которые могут повлиять на точность спидометра.

Сколько стоит калибровка спидометра?

Калибровка спидометра Большинство автомехаников проводят калибровку спидометра, и некоторые автошколы также проводят ее. Стоимость обычно составляет около 75 долларов.

Что вызывает отключение спидометра?

Наиболее частые причины, по которым спидометр перестал работать, включают неисправный датчик скорости, сломанную шестерню спидометра, поврежденную проводку или неисправный блок управления двигателем.

Могу ли я водить машину, если не работает спидометр?

Автомобиль со спидометром, который не работает, может быть как очень небезопасным, так и непрактичным.Не зная своей скорости, вы можете подвергнуться повышенному риску цитирования со стороны полицейских. Вам следует прекратить управление автомобилем с неработающим спидометром до тех пор, пока его не проверит механик.

Почему у меня не работают спидометр и обороты?

Если манометр давления масла, охлаждающей жидкости, заряда или газа не работает или работает нестабильно, проблема в манометре, проводке или датчике. Спидометры уникальны тем, что в некоторых из них вместо датчиков используются физические кабели, поэтому неработающий спидометр также может указывать на обрыв кабеля или зачищенную шестерню.

Может ли спидометр влиять на трансмиссию?

Описание проблемы Автомобиль может потерять сигнал скорости автомобиля, что может повлиять на работу спидометра и качество переключения передач. Чаще всего неисправен датчик скорости автомобиля, однако иногда неисправна ведомая шестерня внутри трансмиссии.

Какой датчик скорости управляет спидометром?

Датчик скорости автомобиля (VSS) также обычно называют датчиком скорости трансмиссии или датчиком скорости выходного вала.Это небольшое устройство, обычно устанавливаемое где-то на трансмиссии, которое определяет, насколько быстро движется ваш автомобиль, путем измерения вращения зубчатого колеса на валу внутри трансмиссии.

Как узнать, неисправен ли датчик скорости трансмиссии?

Если сигналы от датчиков скорости трансмиссии потеряны, PCM установит код неисправности и включит индикатор проверки двигателя на приборной панели автомобиля. Это также может указывать на увеличение выбросов из выхлопной трубы, которое превышает допустимые пределы для загрязняющих веществ в окружающей среде от автомобилей.

Можно ли отключить тормоза с АБС?

Нет легального способа отключить АБС. Невозможно удалить систему безопасности без увеличения риска того, что система безопасности будет необходима или недоступна. Единственная причина, по которой нужно вытащить предохранитель или реле, — это неисправность АБС. Либо почини АБС, либо живи со светом.

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, разгонялся всего до 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 там 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 еще одно неверное, но важное предположение — длину окружности ваших шин. Поскольку это измерение постоянно меняется, 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 и массы в шинах, 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, в результате чего спидометр покажет высокие показатели. 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 скорость на 10% плюс 6 километров в час (3,7 миль в час) выше фактической, но те же самые правила не позволяют сообщать о скорости ниже, чем фактически движется автомобиль. 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 лгала (верно?), Имеет тенденцию использовать 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 различиями в длине 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 чистого неба до спутников, 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 сайте piano.io.

Как работают спидометры и почему они перестают работать

Если вы едете по автостраде или скользите в пробке, есть несколько вещей, которые проще, чем взглянуть на свой спидометр, чтобы узнать, насколько быстро вы едете.Информация о вашей скорости — одна из самых основных и важных частей информации, необходимой для безопасного вождения. Вы когда-нибудь задумывались, как ваш спидометр определяет вашу скорость?

Что такое спидометр?

В некоторых автомобилях спидометр представляет собой круговую шкалу, расположенную на приборной панели, с наименьшими числами в нижней части шкалы и постепенно увеличивающимися по мере увеличения числа по кругу. Стрелка выходит из центра шкалы и указывает на число, которое соответствует вашей текущей скорости.Большинство спидометров имеют два ряда цифр, указывающих скорость как в милях в час, так и в километрах в час.

В других автомобилях спидометр показывает вашу скорость в цифровом виде, причем число меняется по мере увеличения или уменьшения скорости.

Краткая история спидометра

В самых ранних автомобилях не было спидометров, что не было проблемой, так как большинство ранних автомобилей разгонялись на относительно низких скоростях, и водителям было легко держать скорость под контролем.Однако к началу 20-го века максимальная скорость увеличилась примерно до 30 миль в час, что привело к увеличению количества серьезных аварий. В ответ Отто Шульце изобрел первый спидометр в 1902 году.

Эти первые спидометры были дорогими и труднодоступными, но к 1910 году автопроизводители начали предлагать спидометры в качестве стандартного оборудования.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ: Ранние спидометры имели два датчика: один для водителя, который располагался на приборной панели, и внешний датчик большего размера на передней стороне автомобиля, чтобы полиция могла определить скорость вашего движения.

Типы спидометров: механические и электронные Спидометры

Вообще говоря, существует два типа спидометров: механические и электронные. Механические спидометры существуют с 1902 года и основаны на конструкции Отто Шульце. Электронные спидометры — относительно недавнее изобретение, появившееся в 90-х годах.

Механические спидометры

Механические спидометры часто называют вихретоковыми спидометрами, потому что они используют магнитные вихревые токи для отображения скорости вашего автомобиля.Механические спидометры — это аналоговые устройства, которые крепятся непосредственно к трансмиссионному валу транспортного средства. Они дали водителям надежный способ измерения скорости в то время, когда электронных датчиков не существовало.

Они состоят из нескольких частей:

• приводной трос
• оправка
• спиральная шестерня
• постоянный магнит
• ускоритель
• волосковая пружина
• игла

приводной кабель намотан на вал трансмиссии оправка внутри.При вращении вала оправка также начинает вращаться. Другой конец приводного троса прикреплен к спиральной шестерне. Эта шестерня вращается вместе с оправкой и прикреплена к постоянному магниту, который сам находится внутри ускорителя. Когда магнит вращается, он создает вращающееся магнитное поле. Это поле затем создает силу сопротивления, которая воздействует на стрелку спидометра.

Это натяжение уравновешивается волосковой пружиной, в результате чего стрелка спидометра отклоняется до скорости автомобиля.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ: Поскольку скорость, пройденное расстояние и вращение двигателя можно определить на основе вращения вала трансмиссии, приводной трос также связан с одометром и тахометром.

Электронные спидометры

Электронные спидометры используют датчик скорости транспортного средства, а не приводной кабель для вычисления скорости транспортного средства. Датчик состоит из зубчатого металлического диска, стационарного детектора и магнитной катушки.

Диск крепится к трансмиссионному валу автомобиля. Когда вал вращается, зубцы на диске прерывают магнитное поле катушки, которое запускает детектор и посылает импульс на компьютер транспортного средства. Затем компьютер использует эти импульсы для вычисления скорости автомобиля, пройденного расстояния и скорости вращения двигателя. Затем скорость автомобиля отображается на традиционном аналоговом циферблате или на цифровом дисплее.

Внесение значительных изменений в ваш автомобиль может повлиять на точность вашего спидометра

Например, переход с 21-дюймовой шины на 24-дюймовую может снизить точность вашего спидометра.Если ваш спидометр больше не точен, вам может потребоваться привезти автомобиль, чтобы наши специалисты могли его откалибровать. Обычно это делается с помощью мощного электромагнита для изменения напряженности поля магнита в ускорителе, и вам не следует делать это самостоятельно.

Независимо от того, является ли ваш спидометр электронным или механическим, его необходимо тщательно откалибровать, чтобы точно преобразовать вращение трансмиссионного вала в скорость автомобиля. Калибровка спидометра по умолчанию основана на нескольких предположениях о вашем автомобиле, включая передаточное число дифференциала и размер шин вашего автомобиля.Производители проводят обширные испытания, чтобы определить взаимосвязь этих факторов со скоростью и движением вашего автомобиля. Используя это тестирование, они установили силу магнитного поля и сопротивление, создаваемое волосковой пружиной, в соответствии с реальной скоростью автомобиля.

Спидометр перестал работать? 44/52 — Спидометр Скотта Акермана на Flickr / CC BY 2.0.

Если ваш спидометр перестал работать и остается на отметке 0 миль в час, вам следует как можно скорее проверить машину.Наиболее частые причины, по которым спидометр перестал работать, включают неисправный датчик скорости, сломанную шестерню на спидометре, поврежденную проводку или неисправный блок управления двигателем.

Иногда у вас может быть проблема, когда спидометр работает, а одометр — нет. Скорее всего, это означает, что шестерни одометра сломаны, поэтому вам необходимо их заменить.

Будущее спидометров

Одним из самых больших недостатков многих современных спидометров является их расположение, поскольку взгляд на спидометр заставляет водителя оторвать взгляд от дороги.Когда вы едете со скоростью 60 миль в час, достаточно одного момента, чтобы произошла авария.

Спидометры на некоторых автомобилях последних модельных лет будут интегрированы в проекционный дисплей, непосредственно на виду у водителя. Другие технологии, включая лидар, радар и GPS, могут в конечном итоге заменить установленные на трансмиссии датчики для расчета скорости транспортного средства.

Спидометр, хотя и не особо привлекательный, играет важную роль в вашем автомобиле. Возможность быстро и точно узнать скорость вашего автомобиля имеет решающее значение для безопасного движения по дорогам. Если кажется, что ваш спидометр неточен или если спидометр перестал работать, запланируйте визит в сервисный центр ниже, чтобы проверить ваш автомобиль.