Спидометр. Виды и неисправности. Погрешности и особенности

Спидометр. Виды и неисправности. Погрешности и особенности

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

Истории появления

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

Spidometr lentochnyi

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

Виды конструкции спидометров
Наиболее распространенными конструкциями спидометров являются:
  • Механические.
  • Электромеханические.
  • Электронные.

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

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

Механический

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

Mekhanicheskie spidometry

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

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

Электромеханический спидометр

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

Elektromekhanicheskie spidometry

Электронные спидометры

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

Elektronnye spidometry

Для установки на электронный спидометр применяется 2 типа датчиков:
  1. Оптоэлектронный.
  2. Бестросовый.

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

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

Уровень погрешности спидометра

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

Spidometr 2

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

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

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

Определение неисправности спидометра

Со временем спидометр начинает работать менее точно, даже если является электронным и не имеет столь большого количества трущихся частей, как простейшие механические устройства. Показателем износа прибора являются резкие колебания стрелки во время движения. Если она дергается, то это говорит о сбоях в электронной части, плохом контакте проводки или растяжении тросика. В таком случае возникает необходимость замены изношенных деталей.

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

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

Похожие темы: