Спидометр как работает


Устройство спидометра (электронного, механического привода)

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:

  • стрелочные. Скорость показывается перемещением стрелки по циферблату в форме полусферы;
  • ленточные. Положение окрашенной ленты на горизонтально размеченной шкале показывает фактическую скорость автомобиля. Немного видоизмененный аналог такого измерителя вы могли видеть на ВАЗ 2101 и 2102;
  • барабанные. Индикатор был нанесен на барабане, который вращался пропорционально изменению скорости.

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:

  • червячный узел, устанавливающийся в КПП. Шестерня вращается вместе с вторичным валом КПП, что позволяет рассчитать скорость вращения приводов, соответственно, и колес;
  • тросиковый привод, который тянется от червячного узла к приборной панели;
  • магнитный элемент;
  • металлическая пластина, соединенная со стрелкой;
  • пружина;
  • 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.

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.

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:

  • 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;
  • безтросовый. 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.

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.

Электронный спидометр: как работает, причины неполадок

Статья о том, как работает электронный спидометр: методы диагностики, причины поломок. В конце статьи — видео про GPS спидометр из Китая.Содержание статьи:Спидометр – устройство, измеряющее скорость движения машины. От того, какие показания демонстрирует данный прибор, зависит очень многое:
  1. Существует ограничение скорости в правилах дорожного движения, и спидометр – первый помощник водителя, предупреждающий его о приближении к черте, отделяющей корректную езду от нарушения.
  2. В зависимости от того, какая скорость движения у автомобиля, по-разному следует тормозить или входить в поворот. Таким образом, безотказное точное функционирование спидометра – залог безопасности на дорогах.
Современная выпускающая автомобили промышленность использует в основном спидометры, основанные на электронике.Изначально устройства для измерения скорости авто основывались на механике, но уже давно автомобильное строение перешло в этом плане на электронику. Сегодняшний спидометр основан на действии эффекта Холла.

В целом автомобильный блок контроля скорости движения включает в себя следующие составные элементы:

  • датчик измерения (монтируется в автомобильной коробке передач);
  • табло;
  • электропроводка;
  • блок электронного управления.
Задача датчика – выработка электрических импульсов. За каждый километр расстояния, который преодолевает машина, датчик отправляет на контроллер 6004 импульса. Частота и длительность импульсов зависит от того, с какой скоростью в данный момент движется автомобиль. Эта информация получается путём анализа данных, которые поступают от вращающегося вала, выходящего из коробки передач. Получаемые данные датчик трансформирует в электроимпульсы: чем больше скорость авто, тем меньше временной интервал между импульсами.

Данные от датчика поступают на электронный управляющий блок, где обрабатываются и трансформируются в конкретное значение, выводящееся на табло.

Параллельно сформированные данные получает блок управления, который на основе этой информации выполняет корректировку работы мотора.

Например, если спидометр показывает, что автомобиль движется со скоростью около 20 км/ч накатом, подача горючего не происходит. Таким образом, спидометр косвенным образом помогает водителю экономить топливо.

Правильная работа спидометра крайне важна для работы всего автомобиля. Поэтому следует постоянно внимательно следить за его исправностью.

В случае, если спидометр неисправен, проблему следует искать в нескольких узлах. Поломки могут происходить в результате:

  • нарушения работы датчика;
  • разъединения наконечника тросика устройства и шестерни;
  • поломки «электронной начинки» спидометра;
  • нарушения целостности электрических проводов;
  • окисления и загрязнения поверхности разъёмов;
  • перегоревшего предохранителя, который вмонтирован в электросеть приборной панели;
  • ошибок функционирования блока электронного управления;
  • ошибки, допущенной в ходе монтажа приборной панели после её разборки.
Если возникло подозрение в том, что работа спидометра осуществляется с ошибками, следует незамедлительно диагностировать проблему. Для определения неполадок в электронном спидометре потребуются:
  • электрический тестер;
  • отвёртки – крестового и плоского типа, для различных винтов;
  • гаечные ключи;
  • осциллограф либо сканер инжекторного автомобильного двигателя.
Большинство моделей автомобилей с двигателями инжекторного типа, произведённых после 2000 года, имеют в бортовом компьютере функцию самодиагностики. При неисправном спидометре запущенная функция выдаст ошибку. Расшифровать сообщение об ошибке можно по соответствующей табличной информации, которая входит в состав инструкции к автомобилю.

К сожалению, функция самодиагностики демонстрирует лишь сам факт исправности или ошибочной работы электронного спидометра. Если факт ошибки установлен, определять, какой именно блок спидометра неисправен, нужно будет самостоятельно — диагностика не показывает такие нюансы.

Для того, чтобы самостоятельно попытаться определить, какая именно часть электронного спидометра вышла из строя, нужно взять осциллограф и соединить его со средним контактом скоростного датчика (это контактор, расположенный на месте привода спидометра) и положительным контактом аккумулятора. Выполнив соединение, нужно завести мотор на первой передаче.

Если датчик спидометра исправен, осциллограф должен показать импульс не менее 9 вольт напряжения и частоты от 4 до 6 Гц. В противном случае проблема – в датчике спидометра.

Если датчик работает нормально, нужно продолжить процесс тестирования. При выключенной передачи следует проверить исправность провода, идущего от датчика к модулю контроллера системы электронного управления. Сделать это можно, использовав тестер.

Второй вариант – установить, доходят ли сигналы, которые поступают от датчика, на вход блока электронного управления (это можно сделать, применяя всё тот же осциллограф).

Если сигналы от датчика поступают нормально, значит, данный участок электропроводки исправен.

Идём дальше. Следующий шаг – проверка проводов и клемм, задействованных в соединении между электронным блоком управления и индикатор электронного спидометра. Очень облегчает задачу наличие специального сканера, позволяющего проводить диагностику индикатора устройства.

Для данного метода диагностики потребуется любая лампа, рассчитанная на 12 В и два метровых провода. Один провод крепится на «плюс», другой – на «минус» лампочки. Сюда же подключается батарейка «Крона» или с аналогичными характеристиками.Один из прикреплённых к лампе проводов соединяют с кузовом или корпусом аккумуляторной батареи, а свободным проводом выполнить серию частых касаний к среднему контакту скоростного датчика. Если между разъёмом и спидометром неисправностей нет, спидометр будет реагировать. В этом случае очевидно, что замены требует сам датчик спидометра.Статистика неполадок электронного спидометра показывает, что чаще всего проблемы возникают из-за того, что в клеммы соединений попадает влага, либо они загрязняются.

Вторая причина – перелом сигнальных проводов или их обрыв. Следовательно, наиболее вероятной будет необходимость заменить провода или почистить, и высушить контакты соединения.

Если же результаты проверки указывают на неправильную работу датчика или индикатора, нужно будет выполнить их замену.

Следует помнить, что ремонт спидометра зачастую может обойтись существенно дороже, чем его полная замена. Также не стоит забывать о том, что демонтаж-монтаж оборудования должен производиться профессионалами, или, по крайней мере, автолюбителем, который умеет разбираться в нюансах этой работы. В противном случае неправильный монтаж приборной панели может вызвать целый ряд проблем даже при условии, если спидометр исправен.

Видео про GPS спидометр из Китая:

Как работает спидометр? | Avtorass — онлайн-журнал для автолюбителей

Спидометр является важнейшим прибором. Стабильно работающий спидометр – гарантия безопасности и жизнедеятельности водителя транспортного средства и его пассажиров.

Как работает механический спидометр?

Многих автолюбителей интересует вопрос – как работает механический спидометр? Эти приборы измеряют скорость передвижения машины при помощи механической стрелки, которая объединена с выходным валом редуктора. Приводом редуктора являются вращающиеся колесные пары.

Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто

Большинство автомобилистов интересуется – как работает спидометр на машине. Точность показаний прибора отличается на различных марках авто с передним и задним приводом.

На заднеприводных средствах передвижения тросик спидометра берет начало у главной пары КПП. Этим объясняется факт – точность показаний приспособления зависит от устройств расположенных ближе к колесам, чем этот тросик. В преимущественном числе случаев этим элементом являются исключительно колесные пары, габариты которых являются основным фактором, влияющим на точность значения.

Существует еще два вида механических спидометров, которые передают значение скорости автомобиля при помощи вращения барабана либо перемещения по циферблату. Данные приспособления являются устаревшими, но их работа четко демонстрируется довольно старыми средствами передвижения.

Как работает электронный спидометр?

Большинство современных приспособлений начали оснащать электронными системами. Тем не менее, много современных машин оснащено механическим спидометром. Если рассуждать в сфере механики – функционирование электронного спидометра является более простым процессом.

Довольно часто электронный спидометр оснащен магнитом, который закреплен на выходном валу КПП. Магнит, как и вал, находится во вращении. Помимо этого работает электронная система, расположенная так, что вращение магнита приближает его к электронике, в результате чего передается сигнал, выполняющий функцию датчика. Магнит идёт рядом с электронным блоком – передается электронный импульс на спидометр. Черный ящик размещен во внутренней части спидометра. Это умное устройство использует частоту передачи импульса, выполняя расчет скорости движения машины. Все проще простого – быстрая передача импульса означает быстрое вращение выходного вала КПП. Все расчеты выполняются довольно точно, а погрешность имеет минимальное значение.

Отключение установленного спидометра

Актуальной темой для автомобилистов стал вопрос, как отключить спидометр? Все происходит очень быстро. Отключаем аккумулятор вашей машины. Всем известно, спидометр – часть электрической цепочки вашего автомобиля, потому, работая с проводами спидометра необходимо отключить устройство от источника питания. Отключаем проводку установленного спидометра. Для демонтажа разных спидометров могут потребоваться дополнительные инструменты – клещи, ключи, а также отвертки. Ослабляем винтовые и прочие соединения, после чего размыкаем проводку. Не стоит прилагать усилия, так как электропроводка автомобиля очень хрупкая. Если переусердствуете – произойдет поломка крепежных приспособлений, из-за чего возникнут серьезные последствия, для устранения которых необходима помощь специалиста.

В электронике автомобилей указанные провода объединяют в жгут, оснащенный одним штекером. Этот жгут присоединяют к заднему блоку спидометра. Чтобы осуществить процедуру, нужно надавить на защелку, чтобы штекер отсоединился от спидометра.

Установка нового спидометра

Теперь поговорим о том, как подключить спидометр. В первую очередь необходимо произвести монтаж спидометра на исходную позицию приборной панели. Фиксируем прибор при помощи шурупов на правильной позиции в точках крепления спидометра.

Подключаем штекер подсветки. Подсоединяем проводку в соответствии со схемой подключения, имеющейся в пособии пользователя, а все детали изображены на прилагаемом изображении. Необходимо качественно подсоединить определенные узлы проводки. Когда модель машины и спидометра совместимы друг с другом, то схема подключения старого и нового спидометра будет идентична.

Когда в машине для подключения используют штекер, а автомобилист заказывает подходящий спидометр – проблемы, связанные с подключением вилки, возникать не будут.

Выполняем монтаж приборной панели на исходную позицию. Необходимо восстановить исходные позиции болтов, которые вы выкручивали.

Необходимо диагностировать калибровку спидометра. Благодаря секундомеру и одометру, вы произведете тестирование машины, а также убедитесь в точности показаний нового приспособления. Когда новый спидометр выдает не достоверные сведения, необходимо выполнить его калибровку в соответствии с рекомендациями производителя, которые предоставляют для каждого спидометра.

Как смотать механический спидометр

Если вы интересуетесь, как смотать спидометр механического типа, данную процедуру можно произвести двумя способами.

Вытаскиваем датчик из приборной панели. Используя отвертку и пинцет, перемещаем колесики и устанавливаем необходимые данные. Цифры на дисках должны располагаться очень ровно. По разбросу цифр определяют сматывание спидометра. По завершению корректировки датчик необходимо монтировать на исходную позицию.

Ставим дрель в реверсный режим, отсоединяем тросик от датчика и зажимаем его в патроне при помощи переходника. Далее сматываем спидометр на малой скорости.

Сматывание механического спидометра можно произвести в гаражных условиях. В случае электромеханического спидометра необходимо произвести разборку прибора.

Как смотать электронный спидометр

Если вам интересно, как смотать спидометр электронного типа, мы ответим и на этот вопрос. Откорректировать показания таких приспособлений можно при помощи специального оборудования и необходимых компьютерных программ. Необходимо обладать знаниями в сфере расположения исходных показателей, которые могут размещаться в различных местах – в иммобилайзере, блоке освещения, блоке управления и т.д. Довольно часто хранение данных происходит в одном месте.

Откорректировать показания спидометра можно при помощи перепрограммирования текущих показаний пробега в блоках памяти машины. Данная манипуляция может выполняться при наличии доступа к блокам памяти.

Существует несколько способов:

  • Подключаем программатор прямо к микросхеме, хранящей данные;
  • Подключаемся к разъему платы приборной панели;
  • Подключаемся к диагностическому разъему.

Указанные мероприятия отличаются повышенной сложностью. Для их выполнения необходимо иметь специальное оборудование, ПО и определенные знания.

Сматывание спидометра применяется очень часто. В результате выполнения манипуляции происходит визуальное уменьшение износа средства передвижения, а его продажу производят по довольно завышенной цене. Такая манипуляция на современной машине повлечет за собой материальные затраты, эксплуатацию специального оборудования и определенный объем знаний.

Как проверить спидометр на скручивание

Указанное мероприятие можно выполнить по-разному. Все зависит от вида устройства. Спидометры бывают трех видов. В случае электромеханического либо механического спидометра необходимо осмотреть авто снизу и обратить внимание на приводное крепление. Если крепеж загрязнен и наблюдаются нестандартные следы – в показания спидометра кто-то вмешался. В том случае, если привод чистый, изменения в показания спидометра не были внесены. Доказано на практике — 50% автомобилей, выставленных на повторную реализацию, показания обладают не правильным значением пробега. В случае электронного спидометра выявить вмешательство очень сложно.

Необходимо задействовать опытных специалистов и специальное оборудование. Часто в автомобильных салонах на капоте автомобиля закрепляют специальную бирку, на которой указаны точные показания пробега. Чаще всего монтаж таких бирок выполняют при проведении ТО либо при замене топливного элемента. Выполняем сравнение показаний бирки и показаний спидометра – данные должны совпасть иначе вас пытаются обмануть.

Материал подготовлен сайтом auto-science.ru

Как работает спидометр автомобиля и для чего он нужен?

Показатели спидометра автомобиля необходимы, чтоб определять и контролировать скорость транспортного средства соответственно ограничениям, действующим на территории той или иной страны. Он входит в список обязательной комплектации автомашин.

Содержание

  • 1 Для чего нужен спидометр?
  • 2 Виды спидометров
    • 2.1 По способу измерения
    • 2.2 По типу индикатора
    • 2.3 Фотогалерея
  • 3 Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто
  • 4 Погрешность спидометра
  • 5 Видео
  • * Комментарии и Отзывы

[ Раскрыть][ Скрыть]

Для чего нужен спидометр?

Автомобильный спидометр (АС) — прибор, который определяет модуль мгновенной скорости движения транспортного средства.

Ориентируясь на показатели «девайса» водитель может:

  • узнать интенсивность движения автомобиля в реальном времени;
  • вычислить расход топлива при каждой конкретной скорости.

Скомплектованный со спидометром автомобиля одометр — прибор для измерения пройденного пробега. Иногда эти «девайсы» не разделяют и говорят про спидометр-одометр.

С помощью одометра можно определить, когда необходимо менять:

  • автомобильные масла;
  • фильтры;
  • ремни (генератора и ГРМ).

Виды спидометров

Есть большое разнообразие АС, всех их классифицируют на виды по:

  • методу измерения;
  • типу индикатора.

По способу измерения

Классификация спидометров автомобилей по принципу работы:

Вид АС Принцип работы
Хронометрический Гибрид одометра и часов – пройденное расстояние разделяется на затраченное время. В результате получается скорость движения транспортного средства.
Центробежный Плечо регулятора, удерживаемое пружиной, вращается вместе со шпинделем и отбрасывается в стороны центробежной силой. При этом расстояние смещения пропорционально скорости.
Вибрационный Прибор данного типа используется для транспортных средств, которые быстро вращаются. Механический резонанс колебаний рамы или подшипников машины приводит к вибрации градуированных язычков с частотой, соответствующей числу оборотов транспортного средства.
Индукционный Состоит из системы постоянных магнитов, вовлечённых во вращательное движение вместе с приводным шпинделем. Он производит вихревые токи в установленном в магнитном поле диске. Происходит привлечение во вращательное движение диска, которое ограничивается специальной пружиной. Скорость указывает стрелка, соединённая с ним.
Электромагнитный Датчик быстроты движения подаёт электросигналы, а сам привод «девайса» перемещается в соответствии с количеством сигналов.
Электронный Датчик вырабатывает импульс тока за каждый оборот шпинделя. Сигналы поступают на счетчик, который подсчитывает их за фиксированный промежуток времени. Далее информацию обрабатывает микропроцессор, где происходит ее конвертирование в показания скорости, которая визуализируется на панели управления автомобиля.

По типу индикатора

По способу визуализации данных спидометры делятся на:

  • аналоговые, или механические;
  • цифровые.
Аналоговый

Схема работы универсального аналогового АС:

  • стрелка спидометра связана с валом редуктора;
  • последний в свою очередь получает привод от вращающихся колёс.

Интенсивность движения вала редуктора пропорциональна быстроте вращения колес. Поэтому именно этот узел наиболее достоверно отображает скорость автомобиля.

В таблице представлены разные аналоговые спидометры:

Тип Описание

Стрелочный

Скорость указывает стрелка, которая движется на полукруглом циферблате.

Ленточный

Интенсивность хода автомобиля показывает лента, проходящая мимо делений на горизонтально размеченной шкале.

Барабанный

Деления прибора находятся на барабане – при его вращении цифры появляются в окошке, отображая скорость.

Из всех типов аналоговых спидометров в современных автомобилях используется только стрелочный.

Цифровой

Особенности цифрового АС:

  • имеет наивысшие показатели точности;
  • индикатор – дисплей, отображающий скорость в цифровом эквиваленте;
  • на экране водитель может посмотреть суточный и суммарный пробег;
  • имеет сигнализацию, которая срабатывает при превышении установленного предела скорости движения транспортного средства.

Основным недостатком цифрового автомобильного спидометра является задержка показаний. В результате некорректно отображаются данные при смене скорости.

Наглядно, как работает цифровой автомобильный спидометр с использованием IPHONE 4 можно посмотреть на видео, снятым каналом videoSPBLIFE.

Фотогалерея

На фото представлены разные виды АС:

Цифровой

Стрелочный

Ленточный

Барабанный

Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто

Есть особенности в принципах работы АС на передне- и заднеприводных автомобилях. На авто, приводящихся в движение задними колёсами, спидометр контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость.

На переднеприводных машинах оборудование измеряет интенсивность движения автомобиля с помощью привода левого колеса. Погрешность АС в этом случае большая, поскольку передние шины поворачивают авто и прибавляется эффект от закругления дороги. При поворотах влево «фиксированная скорость» чуть меньше, чем при прямолинейном движении, а вправо – немного больше.

Погрешность спидометра

Всем АС, как и любым другим техническим устройствам свойственна неточность показаний.

Причины неточного измерения:

  • заводская калибровка приборов, которую точно на 100% невозможно выполнить;
  • высота и диаметр шин – влияют на расстояние, которое пройдёт машина за 1 оборот приводного вала;
  • «эффект поворота» на спидометрах переднеприводных автомобилей.

Правило автопроизводителей – погрешность АС конструктивно должна быть в сторону увеличения показаний, против фактической скорости движения.

Видео

На видео от пользователя Виктора Хабибулина сравниваются цифровые спидометры с GPS и аналоговые.


Смотрите также


Интересующую Вас информацию Вы можете уточнить у наших специалистов, заполнив форму, приведенную ниже. Мы с радостью Вас проконсультируем!
Почта:
Ваше Имя:
Сообщение:
30+5