Устройство автомобилей
Спидометр информирует водителя о скорости движения автомобиля и пройденном пути, и объединяет два измерительных устройства — указатель скорости и счетчик пройденного пути, называемый одометром.
Спидометр является важным контрольно-измерительным прибором, поскольку информирует водителя о безопасном режиме движения, поэтому эксплуатация автомобиля с неисправным спидометром запрещается правилами дорожного движения.
Считается, что спидометр (от английского «speed» — скорость) изобрел в 1801 году наш соотечественник — крепостной механик-самоучка Егор Кузнецов. Он приспособил к конному экипажу счётчик собственной конструкции, позволяющий не только подсчитывать число пройденных саженей и вёрст, но и скорость движения.
Диковинка, которую назвали «верстометром» была показана императору Александру I и некоторое время забавляла придворных.
Затем, как это часто бывало в России, «верстометр» был надолго забыт.
И лишь спустя две сотни лет сотрудники Санкт-Петербургского Эрмитажа обнаружили это уникальное устройство в одном из хранилищ знаменитого музея. Его удалось реставрировать и выставить в музейной экспозиции.
На автомобиль первый прибор для измерения скорости был установлен в 1901 году. Вплоть до 1910 года спидометр считался диковинной вещью и устанавливался в качестве необязательной опции, лишь спустя годы автозаводы стали включать его в обязательную комплектацию автомобилей.
Конструкция спидометра, изобретенная в 1916 году Николой Тесла, дошла до нынешних дней, практически не претерпев изменений.
В качестве привода спидометров используется электропривод или гибкий вал (механический привод, который обычно называют «тросиком спидометра»). Тип привода спидометра зависит от удаленности прибора и места его присоединения к трансмиссии автомобиля.
Гибкие валы для привода рекомендуют устанавливать, если длина трассы не превышает 3,55 метра. При большей длине трассы рекомендуется электропривод.
Привод спидометра осуществляется от ведомого вала коробки передач или раздаточной коробки. Для этого в узле, от которого осуществляется привод, устанавливается редуктор, передаточное число которого выбирают в зависимости от передаточного числа главной передачи и радиуса качения колеса автомобиля.
Редуктор соединяют со спидометром либо механическим путем (гибким валом), либо электрическим (посредством специального датчика). Сигнал с редуктора (или приводимого от редуктора датчика) поступает на спидометр, где преобразуется в соответствующую информацию.
Дополнительную информацию об автомобильных спидометрах и их приводах можно получить здесь.
Спидометры с механическим приводом (от гибкого вала)
Все спидометры с приводом от гибкого вала имеют одинаковый принцип действия и отличаются лишь особенностями исполнения скоростного и счетного узлов и внешним оформлением.
На рис. 1 приведен спидометр с механическим приводом (от гибкого вала), который приводится в действие от входного валика 1 с гнездом квадратного сечения, в которое вставляется квадратный наконечник гибкого вала. На другом конце входного валика закреплены постоянный магнит 5 и термокомпенсационная шайба (магнитопровод) 4. Магнит 5 намагничен так, что его полюсы направлены к краям диска.
Рис. 1. Спидометр с приводом от гибкого вала: 1 — входной валик; 2 — фетровый фитиль; 3 — заглушка; 4 — шайба; 5 — магнит; 6 — катушка; 7 — экран; 8 — ось; 9 — рычажок; 10 — спиральная пружина; 11 — стрелка; 12, 13 — валики
На оси 8, свободно вращающейся в двух подшипниках, с одной стороны закреплена стрелка 11, а с другой – катушка 6. Катушка чаще всего выполняется в виде чаши, которая с некоторым зазором охватывает магнит 5. Катушка изготовляется из немагнитного материала, например из алюминия. Снаружи катушка 6 закрыта экраном 7 из магнитомягкого материала, который концентрирует магнитное поле магнита 5 в зоне катушки.
Со стороны стрелки к оси 8 одним концом прикреплена спиральная пружина 10. Другой конец пружины прикреплен к рычажку 9, поворотом которого можно регулировать натяжение спиральной пружины.
При движении автомобиля от гибкого вала приводится во вращение входной валик 1 и вместе с ним магнит 5. При этом его магнитный поток, пронизывая катушку 6, наводит в ней вихревые токи, которые вызывают образование магнитного поля катушки.
Два магнитных поля (магнита и катушки) взаимодействуют между собой таким образом, что на катушку действует крутящий момент, направление которого противоположно моменту, создаваемому пружиной. В результате катушка вместе с осью и стрелкой повернется на угол, при котором возрастающий момент сил упругости пружины станет равным моменту магнитных сил, действующих на катушку.
Так как крутящий момент катушки пропорционален скорости вращения магнита, а, следовательно, и скорости движения автомобиля, угол поворота катушки и стрелки с увеличением скорости возрастают.
Термокомпенсационная шайба 4, установленная вместе с магнитом 5, нейтрализует влияние изменения температуры окружающей среды на сопротивление катушки. Увеличение сопротивления катушки приводит к уменьшению наводимых в ней токов и вызываемого ими магнитного потока. Шайба 4 при этом обеспечивает увеличение магнитного потока, пронизывающего катушку путем изменения магнитной проницаемости.
Валик 1 большинства спидометров снабжен масленкой, установленной в хвостовой части спидометра. Она состоит из заглушки 3 с отверстием, и расположенным под ней фетровым фитилем 2, который пропитан маслом и смазывает валик.
Привод счетного узла осуществляется от входного валика 1 через валики 12 и 13 посредством трех понижающих червячных передач, соединенных последовательно. Червячные передачи обеспечивают передаточное отношение 624 или 1000.
По конструкции счетные узлы бывают с внешним и внутренним зацеплением счетных барабанчиков. Обычно счетный узел содержит шесть барабанчиков, которые свободно насажены на одной оси.
При внешнем зацеплении (рис. 2) каждый барабанчик 7 с одной стороны имеет 20 зубцов 4, находящихся в постоянном зацеплении с зубцами трибок 8, также свободно вращающихся на своей оси.
Со стороны, противоположной зубчатой, барабанчики, кроме крайнего левого, имеют два зубца 5 с впадиной между ними. Каждая трибка имеет шесть зубцов. Три зубца трибки со стороны двух зубцов 5 барабанчиков укорочены по ширине через один.
Рис. 2. Счетный узел с внешним зацеплением: 1, 3 — длинные зубья трибки; 2 — укороченный по ширине зубец трибки; 4 — зубцы барабанчика; 5 — два зубца барабанчика; 6 — выемка, укорачивающая зубец трибки; 7 — барабанчик; 8 — трибка
Крайний правый барабанчик постоянно приводится во вращение червячной передачей. Когда два зубца 5 подходят к укороченному зубцу трибки, они захватывают его и поворачивают на 1/3 оборота. При этом следующий барабанчик поворачивается на 1/10 оборота.
Повернувшаяся трибка после поворота устанавливается так, что при следующем проходе зубцов 5 они опять захватят укороченный зубец.
Остановиться в другом положении трибка не может, так как этому мешают длинные зубцы, скользящие по цилиндрической части барабанчика.
Таким образом обеспечивается поворот каждого барабанчика на 1/10 при полном повороте предыдущего. При такой конструкции через каждые 100 тыс. оборотов начального (правого) барабанчика, полный оборот которого соответствует 1 км пробега автомобиля, все барабанчики возвращаются в исходное положение, и отсчет показаний начинается с нуля.
На рис. 2 приведено устройство спидометра 16.3802, устанавливаемого на автомобили марки УАЗ. Спидометр 16.3802 механический, с приводом с помощью гибкого вала от раздаточной коробки. Состоит из стрелочного указателя скорости движения автомобиля и суммарного счетчика пройденного пути. Оснащен индикатором включения дальнего света фар.
Рис. 2. Спидометр автомобиля УАЗ: 1 — приводной валик; 2 — фильц с запасом смазки; 3 — отверстие для смазки; 4 — постоянный магнит; 5 — катушка; 6 — возвратная пружина стрелки; 7 — регулировочная пластина натяжения пружины; 8 — подшипник оси стрелки; 9 — кронштейн барабанчиков; 10 — стрелка; 11 — ось стрелки; 12 — ось барабанчиков; 13 — шестерня счетного барабанчика; 14 — корпус механизма; 15 — промежуточный червячный валик; 16 — горизонтальный червячный валик; 17 — экран; 18 — стойка стрелки; 19 — кронштейн трибки; 20 — трибка; 21 — счетный барабанчик; 22 — запорная пластина
Основные характеристики спидометра 16.3802:
- Диапазон показаний скорости, км/ч: 0-120;
- Цена деления, км/ч: 5;
- Емкость счетчика пройденного пути, км: 99999,9;
- Число оборотов приводного вала, соответствующее 1 км пробега: 624;
- Посадочный диаметр кожуха (мм): 100;
- Присоединительные размеры с гибким валом, мм: М18×1,5 квадрат 2,67;
- Масса, кг: 0,54.
Спидометры с электроприводом
Спидометры с электроприводом имеют такие же магнитоиндукционный и счетный узлы, как и спидометры с механическим приводом.
Электропривод спидометра состоит из датчика, который устанавливается на коробке передач, электродвигателя, вращающего приводной валик магнитоиндукционного узла указателя и устройства электронного управления электродвигателем. Электродвигатель и устройство управления смонтированы в одном корпусе с магнитоиндукционным узлом.
Датчик электропривода представляет собой трехфазный генератор переменного тока, ротором которого служит постоянны четырехполюсный магнит. Как и гибкий вал, ротор датчика приводится во вращение от ведомого вала коробки передач.
При вращении ротора в каждой фазе статора, соединенного «звездой» (рис. 4), вырабатывается переменная синусоидальная ЭДС, частота которой пропорциональна частоте вращения вала КПП, а значит, и скорости движения автомобиля. Сигнал каждой фазы статора управляет транзисторами VT1, VT2 и VT3, работающих в режиме электрического ключа.
Цепи коллектор-эмиттер транзисторов включены в цепи фазных обмоток трехфазного синхронного двигателя. Ротором электродвигателя служит четырехполюсный постоянный магнит. Когда с фазной обмотки датчика на базу соответствующего транзистора поступает положительная полуволна ЭДС, он открывается, и по соответствующей фазной обмотке электродвигателя будет протекать ток.
Так как фазные обмотки датчика сдвинуты на 120˚, то открытие транзисторов будет также сдвинуто во времени. Поэтому магнитное поле статора электродвигателя, создаваемое его обмотками, сдвинутыми также на 120˚, будет вращаться с частотой вращения ротора датчика.
Вращающееся магнитное поле статора, воздействуя на постоянный магнит ротора, приводит его во вращение с той же частотой.
Резисторы R1 – R6 в схеме электронного ключа улучшают условия переключения транзисторов.
Тахометры
Приборы, измеряющие частоту вращения коленчатого вала, делятся на тахометры , фиксирующие число оборотов в минуту в данный момент, и тахоскопы – счетчики, показывающие число оборотов вала за определенный момент времени. Тахоскопы используются при испытаниях двигателей после капитального ремонта, и на автомобилях не устанавливаются.
Тахометры применяются на автомобилях, если есть необходимость в контроле частоты вращения коленчатого вала двигателя. По принципу действия манометры бывают центробежные, электрические, электронные (импульсные), магнитные (индукционные), стобоскопические и др. На автомобилях наиболее широкое применение получили электрические тахометры, обеспечивающие дистанционное измерение частоты вращения коленчатого вала.
На дизелях привод тахометра осуществляется от распределительного вала двигателя с помощью гибкого вала или электропривода. Тахометры магнитоиндукционного типа, устанавливаемые для контроля частоты вращения коленчатого вала дизеля, имеют электропривод. Их конструкция аналогична конструкции спидометра с электроприводом. Отличаются они отсутствием счетного узла.
На карбюраторных двигателях для контроля частоты вращения коленчатого вала обычно устанавливаются электронные тахометры, принцип действия которых основан на измерении частоты импульсов, возникающих в первичной цепи системы зажигания при размыкании первичной цепи.
Схема электронного тахометра (рис. 5) обеспечивает измерения частоты прерывания тока в первичной цепи системы зажигания.
Рис. 5. Схема электронного тахометра
Состоит схема из трех узлов: узла формирования запускающих импульсов, узла формирования измерительных импульсов и стрелочного магнитоэлектрического прибора.
На вход тахометра поступает входной сигнал I из первичной цепи системы зажигания. Узел формирования запускающих импульсов, состоящий из резисторов R1, R2, конденсаторов С1, С2, С3, С4 и стабилитрона VD1, выделяет из имеющего форму затухающей синусоиды сигнала I сигнал II, имеющий форму одиночного импульса, который поступает на базу транзистора VT1 узла формирования измерительных импульсов.
В исходном состоянии транзистор VT2 открыт, так как через резисторы R11, R10 и R5 по нему протекает ток базы, а конденсатор С5 заряжен.
Транзистор VT1 в это время закрыт, так как потенциал его эмиттера, вызванный значительным падением напряжения на резисторе R5, больше потенциала базы.
Когда положительный импульс II поступает на базу транзистора VT1, он открывается. Конденсатор С5 разряжается через открытый транзистор VT1, создавая на базе транзистора VT2 отрицательное смещение, которое его запирает.
Транзистор VT1 поддерживается открытым током базы, протекающим через резисторы R11, R9, R8 и R5. Открытый транзистор VT1 обеспечивает протекание тока по измерительному прибору через резисторы R11, R7, R3 и R5.
Длительность импульса III тока, протекающего по измерительному прибору, определяется временем разряда конденсатора С5.
После разряда конденсатора С5 транзистор VT2 открывается, так как исчезает отрицательное смещение на его базе, а транзистор VT1 закрывается.
Частота импульсов III тока равна частоте размыканий первичной цепи системы зажигания. Эффективное значение импульсов тока Iэф, пропорциональное их частоте, показывает прибор.
Переменным резистором R7 при настройке регулируют амлитуду импульсного тока.
Терморезистор R3 компенсирует температурную погрешность прибора.
Диод VD2 служит для защиты транзистора VT1.
Стабилитрон VD3 обеспечивает стабилизацию напряжения питания прибора.
Одометр автомобиля что это такое
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 называется шкала, которая идет по кругу. Эта шкала находится в машине и показывает скорость.
Спидометр? Но он не вращается по кругу.. .
Есть ещё счётчик, который показывает расстояние пробега.
шкала, которая идет по кругу. Эта шкала находится в самолете и показывает высоту.
Альтиметр
Источник: )))
это нужная вещь в любом авто и она показывает насколько вы классный и позитивный водитель-если скорость ваша соответсвует правилам пдд и дороге-это спидометр и он всегда крепится посередине всего табло. вам большой удачи
Похожие вопросы
Какой прибор показывает правильную скорость автомобиля: навигатор или спидометр?
Случается так, что при поездках на машине скорость, которую показывает спидометр, и скорость на навигаторе либо видеорегистраторе отличаются друг от друга. С чем это связано и какому прибору всё-таки стоит верить?
По мнению пользователя портала iXBT.com, основным прибором, на который в плане скорости опирается водитель, должен быть спидометр. Если же установить ещё и другие устройства, то они, скорее всего, будут расположены неудобно и будут отвлекать.
При этом показания на спидометре и таких приборах, как навигатор или видеорегистратор, могут расходиться даже на низкой скорости. В действительности же каждый спидометр показывает не совсем верную скорость. Причём «привирает» он в сторону её увеличения. Объясняется это особенностью создания автомобиля на заводе. Кроме того, всё это зафиксировано в международных требованиях — в ЕЭК ООН №39 (в РФ — ГОСТ 12936-2017).
Спидометр показывает вам скорость, которая снята с датчиков, установленных на оси ведущего колеса либо вала коробки. Также может исказить показания установленная нештатная резина. При этом видеорегистраторы и навигаторы определяют скорость совсем по-другому. Поскольку работают они на GPS или ГЛОНАСС, то скорость определяется по спутникам и их количеству. Но всё же нельзя сказать, что показатели скорости, полученные при помощи систем навигации, — идеально точные. Всё же при этом лучше опираться на скорость с навигатора. Объясняет это автор статьи тем, что этот прибор показывает скорость, которая снята по спутникам, и не ограничен в своих возможностях, как спидометр.
