Mekanisk og elektronisk speedometer. Enhet og operasjonsprinsipp

Det er ingen tilfeldighet at speedometeret er plassert på det mest fremtredende stedet på dashbordet til bilen. Tross alt viser denne enheten hvor fort du kjører, og lar deg kontrollere overholdelse av den tillatte fartsgrensen, som direkte påvirker trafikksikkerheten. La oss ikke glemme fartsbøter, som kan unngås hvis du med jevne mellomrom kaster et blikk på speedometeret. I tillegg, på landeveier ved hjelp av denne enheten, kan du spare drivstoff hvis du opprettholder den optimale hastigheten der drivstofforbruket er minimalt.

Den mekaniske hastighetsmåleren ble oppfunnet for over hundre år siden og er fortsatt mye brukt i kjøretøy i dag. Sensoren her er vanligvis et tannhjul som griper inn i et spesialgir på sekundærakselen. I forhjulsdrevne kjøretøy kan sensoren være plassert på drivhjulenes akse, og i firehjulsdrevne kjøretøyer, i overføringsboksen.



Som hastighetsindikator (6) på dashbordet brukes en pekerenhet, hvis drift er basert på prinsippet om magnetisk induksjon.

Overføringen av rotasjon fra sensoren (1) til hastighetsindikatoren (egentlig hastighetsmåleren) utføres ved hjelp av en fleksibel aksel (kabel) (2) fra flere vridde ståltråder med en tetraedrisk spiss i begge ender. Kabelen roterer fritt rundt sin akse i en spesiell plastbeskyttelseshylse.

Aktuatoren består av en permanent magnet (3), som er montert på en drivkabel og roterer med den, og en aluminiumssylinder eller -skive (4), på hvis akse speedometernålen er festet. Metallskjermen beskytter strukturen mot effekten av eksterne magnetiske felt, som kan forvrenge avlesningene til enheten.

Rotasjonen av en magnet induserer virvelstrømmer i et ikke-magnetisk materiale (aluminium). Interaksjon med magnetfeltet til en roterende magnet får aluminiumskiven til å rotere også. Tilstedeværelsen av en returfjær (5) fører imidlertid til at skiven, og med den pekerpilen, bare roterer gjennom en viss vinkel proporsjonal med kjøretøyets hastighet.

På en gang prøvde noen produsenter å bruke tape- og trommeltypeindikatorer i mekaniske hastighetsmålere, men de viste seg å være lite praktiske, og de ble til slutt forlatt.



Til tross for enkelheten og kvaliteten til mekaniske hastighetsmålere med en fleksibel aksel som drivkraft, gir denne designen ofte en ganske stor feil, og selve kabelen er det mest problematiske elementet i den. Derfor er rent mekaniske hastighetsmålere gradvis i ferd med å bli en saga blott, og viker for elektromekaniske og elektroniske enheter.

Det elektromekaniske speedometeret bruker også en fleksibel drivaksel, men den magnetiske induksjonshastighetsenheten i enheten er arrangert annerledes. I stedet for en aluminiumsylinder er det installert en induktor her, der det genereres en elektrisk strøm under påvirkning av et skiftende magnetfelt. Jo høyere rotasjonshastigheten til permanentmagneten er, desto større strøm flyter gjennom spolen. En peker milliammeter er koblet til spoleterminalene, som brukes som hastighetsindikator. En slik enhet lar deg øke nøyaktigheten til avlesningene sammenlignet med et mekanisk speedometer.

I et elektronisk speedometer er det ingen mekanisk forbindelse mellom hastighetssensoren og enheten i dashbordet.

Høyhastighetsenheten til enheten har en elektronisk krets som behandler det elektriske pulssignalet mottatt fra hastighetssensoren gjennom ledningene og sender ut den tilsvarende spenningen til utgangen. Denne spenningen påføres en skive milliammeter, som fungerer som en hastighetsindikator. I mer moderne enheter styrer stepperen ICE pekeren.

Som hastighetssensor brukes ulike enheter som genererer et pulserende elektrisk signal. En slik enhet kan for eksempel være en pulsinduktiv sensor eller et optisk par (lysemitterende diode + fototransistor), der dannelsen av pulser skjer på grunn av avbrudd i lyskommunikasjonen under rotasjon av en slisset skive montert på en aksel.

Men kanskje de mest brukte hastighetssensorene, hvis operasjonsprinsipp er basert på Hall-effekten. Hvis du plasserer en leder som en likestrøm flyter gjennom i et magnetfelt, oppstår det en tverrpotensialforskjell i den. Når magnetfeltet endres, endres også størrelsen på potensialforskjellen. Hvis en drivskive med spor eller avsats roterer i et magnetfelt, får vi en impulsendring i tverrpotensialforskjellen. Frekvensen til pulsene vil være proporsjonal med rotasjonshastigheten til masterskiven.



For å vise hastighet i stedet for en peker Det hender at en digital skjerm brukes. Imidlertid oppfattes stadig skiftende tall på speedometersettet dårligere av sjåføren enn den jevne bevegelsen av pilen. Hvis du legger inn en forsinkelse, kan det hende at den øyeblikkelige hastigheten ikke vises helt nøyaktig, spesielt under akselerasjon eller retardasjon. Derfor råder fortsatt analoge pekere i hastighetsmålere.

Til tross for den konstante teknologiske fremgangen i bilindustrien, bemerker mange at nøyaktigheten av hastighetsmåleravlesningene fortsatt ikke er veldig høy. Og dette er ikke frukten av den overaktive fantasien til individuelle sjåfører. En liten feil er bevisst fastsatt av produsenter allerede i produksjonen av enheter. Dessuten er denne feilen alltid i den store retningen, for å utelukke situasjoner der, under påvirkning av forskjellige faktorer, hastighetsmåleravlesningene vil være lavere enn bilens mulige hastighet. Dette gjøres for at sjåføren ikke skal overskride hastigheten ved et uhell, styrt av feil verdier på enheten. I tillegg til å ivareta sikkerheten, forfølger produsentene også sine egne interesser - de søker å utelukke søksmål fra misfornøyde sjåfører som har fått bot eller havnet i en ulykke på grunn av falske hastighetsmåleravlesninger.

Feilen til hastighetsmålere er som regel ikke-lineær. Den er nær null ved ca 60 km/t og øker gradvis med farten. Ved en hastighet på 200 km/t kan feilen komme opp i 10 prosent.

Andre faktorer påvirker også nøyaktigheten til avlesningene, for eksempel de som er knyttet til hastighetssensorer. Dette gjelder spesielt for mekaniske hastighetsmålere, der girene gradvis slites ut.

Ofte introduserer eierne av bilene selv en ekstra feil ved å angi størrelsen som er forskjellig fra den nominelle. Faktum er at sensoren teller omdreiningene til girkassens utgående aksel, som er proporsjonale med omdreiningene til hjulene. Men med redusert dekkdiameter vil bilen kjøre en kortere strekning i én omdreining av hjulet enn med dekk av nominell størrelse. Og dette betyr at speedometeret vil vise en hastighet som er overvurdert med 2 ... 3 prosent sammenlignet med den mulige. Å kjøre med for lite luft i dekkene vil ha samme effekt. Installering av dekk med økt diameter, tvert imot, vil føre til en undervurdering av hastighetsmåleravlesningene.

Feilen kan vise seg å være helt uakseptabel hvis du i stedet for en vanlig, installerer et speedometer som ikke er laget for å fungere i akkurat denne bilmodellen. Dette må tas i betraktning dersom det blir nødvendig å skifte ut en defekt enhet.

Kilometertelleren brukes til å måle tilbakelagt distanse. Det må ikke forveksles med speedometeret. Faktisk er dette to forskjellige enheter, som ofte kombineres i ett tilfelle. Dette forklares av det faktum at begge enhetene som regel bruker samme sensor.

Ved bruk av en fleksibel aksel som drivkraft, utføres overføringen av rotasjon til inngangsakselen til kilometertelleren gjennom en girkasse med et stort utvekslingsforhold - fra 600 til 1700. Tidligere ble det brukt et snekkegir, med hvilket gir med tall rotert. I moderne analoge kilometertellere styres hjulenes rotasjon av trinnmotorer.



I økende grad kan du finne enheter der kilometerstanden til bilen vises digitalt på en flytende krystallskjerm. I dette tilfellet dupliseres informasjon om tilbakelagt avstand i motorkontrollenheten, og det skjer i bilens elektroniske nøkkel. Hvis du slår opp en digital kilometerteller programmatisk, kan en forfalskning ganske enkelt oppdages gjennom datadiagnostikk.

Hvis det er problemer med speedometeret, bør de ikke i noe tilfelle ignoreres, de må fikses umiddelbart. Det handler om din og andre trafikanters sikkerhet. Og hvis årsaken ligger i en defekt sensor, kan det også oppstå problemer, siden motorkontrollenheten vil regulere driften av enheten basert på feil hastighetsdata.