Леонардо да Винчи в 1500 г. создал прототип механизма для измерения скорости конного экипажа. И только в 1901 году усовершенствованный аналог изобретения был установлен компанией Oldsmobile на автомобили. С тех пор устройство спидометра разительно изменилось. Рассмотрим принцип работы, почему врут механические и электрические спидометры, а также основные поломки.
Механические
По своему устройству аналоговые спидометры делятся на следующие виды:
Аналоговый спидометр
Механический спидометр стрелочного типа – единственный из аналоговых видов измерителей скорости, которые до сих пор устанавливаются на многие автомобили. Рассмотрим устройство аналогового спидометра, принцип работы которого основывается на явлении магнитной индукции. Составные компоненты:
Сопутствующим элементом спидометра можно считать счетчик пройденного расстояния, который через червячную передачу соединен с тросиком. мы рассматривали ранее, поэтому заострять внимание на этом не будем.
В полноприводных автомобилях скоростная часть спидометра может находиться в раздаточной коробке.
Принцип работы
Вращение вторичного вала МКПП через главную передачу связано с червяком и шестерней (червячная передача), которая крепится к тросу. Соответственно, вращение вторичного вала провоцирует движение троса, который оборачивается вокруг своей оси внутри кожуха. Трос, тянущийся от КПП к приборной панели, соединен с магнитом, который находится вблизи металлической пластины и соединен со стрелкой. С курса физики все мы знаем о влиянии магнитных полей на ферромагнетики. Вращаясь вокруг своей оси, магнит провоцирует отклонение металлической пластины, как бы утягивая ее за собой. Соответственно, чем выше скорость вращения магнита, тем быстрее будет крутиться металлическая часть, и тем больше будет подыматься стрелка автомобильного спидометра. Именно так работает механический спидометр.
Электронный спидометр
В электронном счетчике отсутствует механическая связь между показаниями на приборной панели и вторичным валом КПП. Способ реализации во многом зависит от устройства датчика скорости, который бывает двух типов:
Еще большее распространение получил электронный спидометр, работающий на эффекте Холла. Если к проводнику или полупроводнику прямоугольной формы приложено постоянное напряжение и его пронизывает под прямым углом линии магнитного поля, на противоположных плоскостях проводника возникает напряжение, которое и было названо в честь первооткрывателя Эдвина Холла.
Частота изменения выходного напряжения будет пропорциональна скорости вращения задающего диска. Именно частота импульсов напряжения позволяет ЭБУ высчитывать фактическую скорость автомобиля. Стоит заметить, что ранее главная функция датчика скорости – показывать скорость движения авто, стала теперь по большей мере сервисной. Датчик скорости используется системой питания двигателя в определенных режимах работы. Поэтому при поломке или некорректной работе электронного датчика мотор может глохнуть при смене передач, неустойчиво работать, терять тягу.
Почему спидометр врет
Любой автомобильный спидометр искажает показания. По большей мере связано это с калибровкой устройств, точно выполнить которую достаточно сложно. Также стоит учесть, что скорость измеряется по вращению лишь одной из оси главной передачи (редуктор, установленный в МКПП). А ведь при повороте колесо, находящееся на внутреннем радиусе, проходит меньшее расстояние, нежели внешнее колесо.
Но главную поправку в показания автомобильного спидометра вносит размерность колес. Чем больше диаметр колеса, тем большее расстояние автомобиль пройдет за один оборот приводного вала.
В среднем измерители врут на 5-10 км/час. Поскольку неточные показания могут стать причиной ДТП, производители автомобилей, калибруя электронные спидометры, перестраховываются. Измеритель скорости на новом автомобиле никогда не будет врать в большую сторону.
Поломки
К основным неисправностям относятся:
- разрушение шестеренок червячной передачи, которые часто изготавливаются из пластика;
- обламывание троса в месте зацепления со скоростной частью, вкручивающейся в КПП;
- окисление контактов датчика, обламывание проводов питания. Проверку питания можно осуществить своими руками при помощи мультиметра;
- неисправность электронной части, располагающейся в щитке приборов.
Предлагаем посмотреть видео процесса базовой диагностики в случае, если не работает спидометр.
Сегодня существует очень много способов усовершенствовать свое транспортное средство, один из них – поставить электронный привод спидометра. Первый раз слышите? Тогда давайте разбираться!
Функции и устройство спидометра
Спидометр является важнейшим элементом в автомобиле, автобусе, мотоцикле или мопеде, ведь, когда мы едем, нам обязательно необходимо следить за скоростью, дабы не нарушать правила. При этом определение скорости – не единственная функция данного устройства. В состав механизма входит еще один прибор – одометр, который показывает пройденное расстояние. Основными частями являются для спидометра трос привода и гибкий вал, посредством которых и осуществляется передача вращательного движения от трансмиссии на прибор . Они, по сути, соединяют щиток, который расположен в салоне автомобиля на приборной панели и показывает текущие значения, с приводом, находящимся непосредственно в коробке переключения передач.
Практически любой спидометр имеет скоростные магнитные узлы, вращение магнита образуется поток, который, проходя сквозь катушку, способствует индукции вихревых токов в ней. Эти токи, в свою очередь, создают еще одно магнитное поле. Данные поля начинают взаимодействовать, и стрелка прибора перемещается по шкале пропорционально частоте, с которой вращается магнит.
Для того чтобы правильно подобрать передаточное число авто, в спидометре находится специальный редуктор. В заднеприводных автомобилях он осуществляет контроль вторичного вала. Что же насчет машин, на которых установлен , то здесь данные поступают от датчика, установленного на левом переднем колесе. То есть в первом случае погрешность будет зависеть только от размера покрышек, а во втором, еще и от закругления дороги.
Привод спидометра – основные неисправности
Первый и главный признак того, что необходим ремонт привода спидометра – его стрелка перестает реагировать на изменение скорости. Причин такого поведения может быть несколько. Вполне возможно, что необходимо просто подтянуть гайку, посредством которой крепится гибкий вал к самому прибору (к его приводу). Вторая причина может заключаться в обрыве этого вала, или же в выходе из строя механизма, который расположен на приборной панели автомобиля.
Также иногда можно услышать характерный стук, это тоже не самым благоприятным образом отражается на работоспособности прибора. Ведь его причинами могут послужить загрязнения посадочного отверстия КПП, где подключается гибкий трос, неправильный монтаж прибора либо же ослабление его крепления. А вот «рычащий» шум свидетельствует о том, что необходимо смазать трос. Когда стрелка прибора зашкаливает, то произошел разрыв противодействующей пружины, и спидометр необходимо полностью заменить.
Если же устройство показывает неверные данные, то, скорей всего, просто неправильно прикреплен трос к валу. Иногда придется еще выполнить и .
Ремонт привода спидометра своими руками
В случае, когда необходима замена уплотнительного кольца, шестерни либо корпуса, следует демонтировать привод спидометра, ВАЗовское устройство внутренностей машины позволяет достать до него почти без затруднений, а вот в иномарке придется повозиться. Установив местоположение механизма с помощью руководства по эксплуатации авто, приступим к изъятию. Для этого нужно открутить крепежный болт, посредством которого узел крепится к коробке передач, и, поддев его отверткой, снять.
После этого осуществляем визуальный контроль как самой шестерни, так и посадочного гнезда, в котором расположен конец гибкой тяги прибора. Они не должны иметь никаких дефектов и загрязнений. Также внимательно осмотрите корпус коробки, в случае если обнаружите на нем маслянистые пятна, то немедленно замените уплотнительное кольцо . Чтобы до него добраться, сначала снимается ведомая шестерня привода спидометра, а затем меняется сам уплотнитель. Перед сборкой все элементы следует хорошенько промыть в керосине.
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 , 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 вполне способна выявить факт «скручивания» показаний одометра со стороны автолюбителя.
Выводы
Как мы видим, получить ответ на вопрос о том, что такое одометр, не так и сложно. Зная принципы работы данного помощника автомобилиста, можно с легкостью получать информацию о пройденном пути, узнать общий пробег авто, контролировать расход топлива. Безусловно, это один из самых значимых приборов любого транспортного средства.
Видео — можно ли узнать скручен ли пробег (показания одометра) — советы перекупа.
Спидометр
(от англ. speed - скорость) - прибор для измерения скорости движения и пройденного пути транспортного средства. спидометр обеспечивает измерения до километра, иногда - до 100 метров.
Механические спидометры приводятся от трансмиссии "гибким валом" - особым тросиком, хорошо передающим вращение. Так как одинаковые спидометры бывают на разных авто, в их приводе применяют простейший редуктор, передаточное число которого подобрано к автомобилю. На заднеприводном спидометр обычно контролирует вращение вторичного вала КП. Значит, показания зависят от размера шин, передаточного числа редуктора заднего моста и собственной погрешности прибора. Пример: на "жигулях" замена пары 4,44 на 3,9 изменит показания на 14%. В этих случаях обязательна замена и редуктора спидометра. Однако зубчатки редуктора не резиновые - поэтому идеального соответствия спидометра размеру шин не бывает. Суммарная ошибка показаний до 10%. Спидометры переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя обычно "обслуживают" привод левого колеса после главной пары. На Погрешность измерения спидометра влияет размер шин и эффект от закругления дороги: на поворотах влево "приборная скорость" чуть меньше, чем посередине машины, а вправо - чуть больше.
Замена шины 175/70R13 на шину 165/70R13 или наоборот меняет показания спидометра на 2,5%. Ошибка складывается с погрешностью самого спидометра и его редуктора, износа шин и давления в них. Низкое давление уменьшает радиус качения.
История
Как на старых так и на новых автомобилях применяется стандартный вариант, где обычная стрелка указывает на шкале скорость движения.
Как и любые нововые технологии, первые спидометры были очень дороги, и были лишь опциональными приборами для автомобиля. Это продолжалось до 1910 г., когда автомобильные заводы начали включать спидометр в автомобиль как стандартное оборудование. Одной из первых компаний, изготавливаемой спидометры была "Otto Schulze Autometer" (OSA) - предшественник нынешней компании "Siemens VDO Automotive AG" , разрабатывающей различные автомобильные запчасти и детали.
Первый спидометр "OSA" был изготовлен в 1923 г., и его базовая конфигурация особо не менялась в течение 60 лет.
Мало кто знает, что первым изобретателем Спидометра был крепостной механик-самоучка Кузнецов (Жепинский) Егор Григорьевич (1725-1805).
Одно из самых известных своих изобретений - механические дрожки с верстомером - Егор Кузнецов задумал построить в 60 лет. Он отдал этому изобретению 16 лет жизни. Неизвестно, для кого они создавались. Но известно, что название придумал сам автор и что изделие получилось на славу.
Дрожки были рассчитаны на пару лошадей или одну лошадь, запрягались в оглобли с дугой, отличались легкостью и поворотливостью. Впереди на дрожках сидел кучер, а позади спиной друг к другу - пассажиры, за сиденьями для пассажиров находился музыкальный инструмент орган, а за органом - верстомер. Под верстомером над задней осью дрожек был прикреплен портрет изобретателя на металлическом листе.
Механизм верстомера получал вращение от правого заднего колеса посредством зубчатой передачи. Стрелки верстомера показывали пройденный путь, а колокольчик, приводимый в движение механизмом верстомера, отмечал каждую пройденную версту. Механизм органа получал вращение от заднего левого колеса. Музыку можно было переключать с одной мелодии на другую и выключать вовсе.
Дрожки отличались и изящной отделкой, были покрашены красной и черной краской, отделаны лаком, сиденья укреплены мягким зеленым бархатом.
В 1801 г. дрожки показали императрице Марии Федоровне. Изобретение благополучно дожило до наших дней, найдя свое пристанище в Государственном Эрмитаже в Петербурге.
Классификация
По способу измерения
■
Хронометрический - комбинация одометра и часового механизма.
■
Центробежный - плечо регулятора, удерживаемое пружиной, вращается вместе со шпинделем и отбрасывается в стороны центробежной силой так что расстояние смещения пропорционально скорости.
■
Вибрационный - используется для быстровращающихся машин. Механический резонанс колебаний рамы или подшипников машины вызывает колебания градуированных язычков с частотой, соответствующей числу оборотов машины.
■
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.
■
Электронные - оптический, магнитный или механический датчик вырабатывает импульс тока за каждый оборот шпинделя. Импульсы обрабатываются электронной схемой и скорость выводятся на индикатор.
■
По системе спутникового позиционирования - скорость определяется по системе спутникового позиционирования GPS электронным путём как пройденное расстояние делённое на время пути.
По типу индикатора
■
Аналоговый
1. Стрелочный - наиболее распространён; скорость указывает вращающаяся вокруг оси стрелка;
2. Ленточный - использовался на ГАЗ-24 до 1975 г., многих американских и некоторых европейских и японских моделях; скорость показывает лента, проходящая мимо делений на неподвижной шкале;
3. Барабанный - использовался на многих довоенных автомобилях, некоторых американских автомобилях шестидесятых, а также - относительно современных моделях "Ситроена"; деления нанесены на вращающийся барабанчик и при его вращении появляются в окошке, отображая текущую скорость.
■
Цифровой
Датчик такого спидометра расположен в трансмиссии.
Выходным сигналом датчика являются импульсы напряжения, частота которых пропорционально скорости автомобиля.
После прохождения через блок формирования прямоугольные импульсы попадают в мультиплексер. После мультиплексера импульсы попадают во временные ворота, открывающиеся на определённый промежуток времени. Число импульсов, прошедших через ворота, и подсчитанных счетчиком, пропорционально скорости автомобиля. Со счетчика число передается на микропроцессор, где пересчитывается в скорость, и далее через демультиплексер и декодер поступает на цифровой дисплей. После считывание и обработки очередного измерения счетчик сбрасывается на нуль и готов к принятию очередного пакета импульсов. Такая система создана для вывода более точной скорости движения чем на типичном спидометре со стрелкой.
Индикатор цифрового спидометра представляет собой жидкокристаллический или аналогичный дисплей, отображающий скорость в виде цифр.
В последнем случае основной проблемой является задержка показаний: в отсутствие задержки отображения значения скорости или слишком малой задержки водитель не способен корректно воспринимать постоянно "скачущие" перед глазами цифры; при введении существенной задержки же, индикатор начинает некорректно отображать данные о скорости в данный момент времени при разгоне и торможении из-за запаздывания.
В силу этого, аналоговые индикаторы всё ещё очень широко используются, а цифровые получили распространение на относительно небольшом числе моделей; всплеск их популярности произошёл в США в конце семидесятых - восьмидесятых годах, откуда эта мода передалась японским производителям, но впоследствии на большинстве моделей их сменили традиционные стрелочные спидометры.
Часто спидометр совмещают в одном корпусе со счётчиком пройденного расстояния - одометром.
Используемые источники
1. ru.wikipedia.org/wiki.
2. moikompas.ru.
3. belinka.ur.ru.
4. devichnick.ru.