Как работают автомобильные спидометры

Спидометр — ключевой прибор в автомобиле, позволяющий водителю контролировать скорость и соблюдать правила дорожного движения. В статье рассмотрим устройство механических и электронных спидометров, а также принципы их работы. Обсудим причины неточности показаний и основные поломки, с которыми могут столкнуться автовладельцы. Эта информация поможет лучше понять работу автомобиля и своевременно выявлять неисправности.

Механические

Аналоговые спидометры делятся на несколько типов:

1. Стрелочные. Скорость отображается стрелкой, перемещающейся по полусферическому циферблату.
2. Ленточные. Скорость определяется по положению окрашенной ленты на горизонтальной шкале. Такой спидометр использовался в моделях ВАЗ 2101 и 2102.
3. Барабанные. Индикатор находится на вращающемся барабане, который движется в зависимости от скорости.

Автомобильные спидометры являются важным элементом системы измерения скорости, и их работа основана на различных принципах. Эксперты отмечают, что традиционные механические спидометры используют трос, соединенный с трансмиссией автомобиля. При вращении колеса трос передает движение на спидометр, который показывает скорость на шкале. Современные автомобили чаще оснащаются электронными спидометрами, которые используют датчики скорости, устанавливаемые на трансмиссии или колесах. Эти датчики преобразуют вращение в электрические сигналы, которые затем обрабатываются бортовым компьютером. В результате, информация отображается на экране в виде цифровых значений или стрелки на аналоговом дисплее. Эксперты подчеркивают, что точность спидометров критически важна для безопасности на дороге, так как она влияет на соблюдение скоростного режима и предотвращение аварий.

СПИДОМЕТР или GPS кому верить

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:

1. Червячный узел, устанавливающийся в КПП. Шестерня вращается вместе с вторичным валом КПП, что позволяет рассчитать скорость вращения приводов, соответственно, и колес.
2. Тросиковый привод. Он тянется от червячного узла к приборной панели.
3. Магнитный элемент.
4. Металлическая пластина, соединенная со стрелкой.
5. Пружина.
6. Шкала.

Сопутствующим элементом спидометра можно считать счетчик пройденного расстояния, который через червячную передачу соединен с тросиком. Устройство и способы смотки одометра мы рассматривали ранее, поэтому заострять внимание на этом не будем.

В полноприводных автомобилях скоростная часть спидометра может находиться в раздаточной коробке.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о том, как работают автомобильные спидометры:

1. Механические и электронные спидометры: Ранее спидометры в основном были механическими и работали на основе вращения колеса. Они использовали кабель, который передавал вращение от трансмиссии к спидометру. Современные автомобили чаще всего оснащены электронными спидометрами, которые используют датчики скорости, чтобы измерять скорость вращения колес и передавать данные в электронный блок управления.

2. Калибровка спидометра: Спидометры требуют калибровки, чтобы обеспечить точность показаний. Это особенно важно, если на автомобиле были заменены колеса или шины на модели с другим диаметром. Неправильный размер шин может привести к ошибкам в показаниях скорости, поэтому многие современные автомобили имеют возможность калибровки спидометра через бортовой компьютер.

3. Спидометры и GPS: В последние годы некоторые автомобили используют GPS для определения скорости. Это позволяет более точно измерять скорость, особенно на больших расстояниях, где механические или традиционные электронные методы могут давать погрешности. GPS-спидометры могут также учитывать изменения в рельефе и условиях дороги, что делает их более надежными в некоторых ситуациях.

Принцип работы

Вращение вторичного вала механической коробки передач (МКПП) происходит через главную передачу, состоящую из червяка и шестерни. Эта шестерня соединена с тросом, который вращается внутри защитного кожуха. Трос, идущий от коробки передач к приборной панели, соединен с магнитом рядом с металлической пластиной, связанной со стрелкой спидометра.

Магнитные поля влияют на ферромагнитные материалы. При вращении магнита металлическая пластина отклоняется, притягиваясь к нему. Чем быстрее вращается магнит, тем быстрее движется металлическая часть, что увеличивает показание стрелки спидометра. 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:

1. Оптоэлектронный. В корпусе КПП, как и в случае с механическим спидометром, устанавливается скоростная часть с тросиком. Вот только показания скорости автомобиля рассчитывается на основании импульсов, формирующихся фотопрерывателем. Частота импульсов пропорциональна скорости вращения троса, что позволяет высчитать фактическую скорость автомобиля.
2. Бестросовый. В корпусе КПП устанавливается магнитно-резистивный элемент (МРЭ). Многополюсный магнит вращается вместе с ведомым валом КПП. Возникающие изменения магнитного поля увеличивают/уменьшают сопротивление МРЭ, которое преобразовывается мостовой схемой в импульсы.

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.

КАК РАБОТАЕТ ДАТЧИК ХОЛЛА [РадиолюбительTV 84]

Почему спидометр врет

Спидометры автомобилей показывают искаженные данные из-за трудностей калибровки. Скорость определяется по вращению одной оси главной передачи, что приводит к ошибкам при поворотах: колесо на внутреннем радиусе проходит меньшее расстояние, чем колесо на внешнем.

Наибольшее влияние на показания спидометра оказывает размер колес. Чем больше диаметр, тем большее расстояние автомобиль проезжает за один полный оборот приводного вала.

В среднем спидометры имеют ошибку 5-10 км/ч. Из-за этого производители, калибруя электронные спидометры, предпочитают перестраховываться, поэтому спидометр нового автомобиля никогда не показывает скорость выше реальной.

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.

Не работает спидометр Рено Меган. (варианты решения проблемы).

Калибровка спидометра

– это важный процесс, который обеспечивает точность показаний скорости автомобиля. Спидометры могут показывать неверные данные по нескольким причинам, включая изменения в размерах колес, установку неоригинальных шин или механические неисправности. Поэтому регулярная калибровка спидометра необходима для поддержания его точности.

Существует несколько методов калибровки спидометра, и выбор подходящего зависит от типа спидометра и оборудования, доступного для проведения процедуры. В современных автомобилях, оснащенных электронными спидометрами, калибровка может быть выполнена с помощью специального диагностического оборудования, которое подключается к бортовому компьютеру автомобиля. Это позволяет точно настроить параметры спидометра в соответствии с реальными показаниями скорости.

Для механических спидометров процесс калибровки может быть более трудоемким. Обычно он включает в себя следующие шаги:

• Проверка состояния колес и шин: Износ или замена шин может повлиять на точность спидометра. Необходимо убедиться, что установлены шины правильного размера и давления.
• Использование эталонного устройства: Для калибровки механического спидометра можно использовать эталонный прибор, который измеряет скорость автомобиля. Это может быть GPS-навигатор или специальный стенд для проверки скорости.
• Регулировка спидометра: В зависимости от результатов проверки может потребоваться регулировка механизма спидометра. Это может включать в себя изменение длины тросика спидометра или настройку самого прибора.

Важно отметить, что калибровка спидометра должна проводиться квалифицированным специалистом, так как неправильная настройка может привести к еще большим ошибкам в показаниях. Кроме того, в некоторых странах существуют законодательные требования к точности спидометров, и их несоблюдение может повлечь за собой штрафы или другие последствия.

Регулярная проверка и калибровка спидометра не только гарантирует точность показаний, но и повышает безопасность на дороге, позволяя водителю контролировать скорость и избегать превышения разрешенных лимитов. Поэтому рекомендуется проводить калибровку спидометра как часть регулярного технического обслуживания автомобиля.

Вопрос-ответ

Как спидометр работает простыми словами?

Вращение магнита вызывает вихревые токи в немагнитном алюминии, и в зависимости от их величины отклоняет указатель. Причём чем быстрее крутится магнит, тем больше отклонение стрелки — зависимость прямая, что и обеспечивает точность измерений скорости вращения ведущих колёс.

Как автомобильные спидометры рассчитывают скорость?

Магнит заставляет иглу двигаться по круговому циферблату. Барабан притягивается магнитом, поэтому, когда магнит вращается, барабан тоже вращается. Чем быстрее движется автомобиль, тем больше притяжение магнита к металлическому барабану и тем дальше движется игла по циферблату.

Как спидометр определяет скорость автомобиля?

Основной принцип работы современного спидометра заключается в том, что он получает данные с одного из валов трансмиссии. В зависимости от типа привода автомобиля спидометр может ориентироваться на вращение вторичного вала КПП (в случае заднего привода) или привода левого колеса (в случае переднего привода автомобиля).

Как машина рассчитывает скорость?

Самый удобный и точный способ измерения — это измерение при помощи радара, который излучает электромагнитный сигнал в сторону автомобиля. Отразившись от движущегося автомобиля, сигнал приходит обратно на антенну радара. При этом частота отражённого сигнала зависит от скорости машины.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите тип спидометра вашего автомобиля. Существуют механические и электронные спидометры, и каждый из них работает по своим принципам. Знание того, какой тип установлен в вашем автомобиле, поможет лучше понять его работу и возможные неисправности.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте точность показаний спидометра. Это можно сделать, сравнив показания спидометра с GPS-устройством или мобильным приложением. Если вы заметите значительное отклонение, возможно, потребуется калибровка или ремонт.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на индикаторы неисправностей. Если спидометр начинает показывать неправильные значения или застревает на одной отметке, это может указывать на проблемы с датчиком скорости или проводкой. Не игнорируйте эти сигналы, так как они могут привести к более серьезным поломкам.

СОВЕТ №4

Не забывайте о важности спидометра для безопасности. Правильные показания спидометра помогают соблюдать ограничения скорости и избегать штрафов. Убедитесь, что ваш спидометр работает исправно, особенно перед длительными поездками.