Что такое спидометр в автомобиле?

Приборная панель. Спидометр и одометр – в чем разница

Многие из вас слышали фразы автомобилистов «какой на спидометре пробег», «смотать спидометр», «крутилка спидометра», «моталка спидометра», «корректировка спидометра», «намотка спидометра», «как подмотать спидометр», но лишь единицы знают, что слово спидометр применяется в этих словосочетаниях ошибочно. Спидометр и одометр два абсолютно разных измерительных прибора, один из которых определяет мгновенную скорость движения автомобиля, а второй пробег в км или милях. Поэтому правильно говорить не «смотать спидометр», а «смотать одометр», «корректировка показаний одометра», а не «корректировка спидометра».

Спидометр был изобретен около ста лет назад, на заре автомобилестроения. Кто был изобретателем первого спидометра неизвестно. Считается, что первый прибор измеряющий скорость был установлен на автомобиле Oldsmobile выпущенном в 1901 году. По данным других источников, первые спидометры начала устанавливать компания FORD MOTOR Co на свои автомобили в 1910 году. Некоторые историки считают, что изобретение первого спидометра принадлежит известному изобретателю, физику, инженеру Николе Тесле, оформившему патент на изобретение №1209359 в 1916 году. Конструкция спидометра за сто лет практически не претерпела изменений, за исключением некоторых современных моделей автомобилей.

Механический одометр

Кто изобрел одометр точно не установлено. Одни ученые приписывают изобретение одометра древнегреческому математику из Сиракуз — Архимеду (287-212 гг. до н. э.), другие — китайскому ученому и изобретателю Чжан Хэн (Zhang Heng), третьи — греческому механику и математику Герону Александрийскому (10-70 гг. до н. э.). Упоминания о первом одометре можно найти в летописях I века н.э. Он представлял из себя тележку. Размер колес был математически высчитан и при обороте в 400 раз отмерял ровно 1598м. Зубчатая передача прибора приводилась в движение от колес тележки, счетчиком расстояния были мелкие камушки выпадающие в лоток тележки. С развитием электроники совершенствовалась и конструкция спидометров и одометров. Современные приборные панели работают по несколько иным принципам. Электрические сигналы — импульсы с датчиков ABS, датчиков скорости поступают по CAN Шине на процессор приборной панели, обрабатываются и отражаются в виде показаний на одометре.

Одометры позволяют точно определить сколько оборотов совершило колесо автомобиля. Зная количество оборотов колеса микросхема или процессор высчитывает пройденное расстояние. Чаще всего одометры бывают электрические, механические или электромеханические. На одометре показывается как суточный, так и общий пробег автомобиля в километрах и милях. Эти данные позволяют точно определить какое расстояние проехал автомобиль за определенный промежуток времени и за все время эксплуатации. Информация о пробеге выводится в цифровом значении на приборной панели автомобиля.

Приборная панель Toyota Prius

Механический одометр. Конструкция механического одометра проста и надежна. При воздействии механической силы, счетчик считает обороты колеса и преобразует их в пройденный километраж. При достижении определенной крайней цифры пробега, километраж сбрасывается на «0». Сматывается механический одометр любой «крутилкой».

Электронно-механический одометр. Обороты колеса считываются датчиком скорости основанном на эффекте Холла. При движении автомобиля, датчик вырабатывает импульсные сигналы через определенные промежутки времени. За один километр пути, датчик скорости передает на электронный бок спидометра около 6000сигналов. Данные преобразуются в цифровой формат и выводятся на приборную панель автомобиля. Для подмотки пробега на электронно-механическом одометре понадобится CAN-крутилка.

Цифровые одометры являются самыми современными приборами. Вся поступающая с датчиков информация обрабатывается микроконтроллером. Для его корректировки требуется специальное оборудование.

Приборные панели, одометры и спидометры на современных автомобилях работают по разным принципам. На некоторых приборных панелях электрический сигнал поступает по CAN шине в виде импульса от датчика скорости основанного на эффекте Холла, на других панелях от датчиков ABS.

Современное оборудование позволяет корректировать показания одометров на легковых автомобилях, грузовиках, мотоциклах, снегоходах. Время и цена корректировки зависит от модели, года выпуска, сложности подготовительных работ (снятие приборной панели, разборка спидометра, снятие стрелок) и т.д.

Спидометр: контроль скорости и безопасность

Контроль скорости — одна из основ успешного и безопасного вождения автомобиля. Специально для решения этой задачи в автомобиле устанавливается прибор, который известен даже далеким от техники людям — спидометр. О конструкции спидометров, их функционировании и особенностях их использования — в статье.

Назначение и роль спидометра

В ПДД любой страны указаны допустимые скоростные режимы на различных дорогах, также действуют и знаки, ограничивающие максимальную и минимальную скорость. Это необходимо в первую очередь для обеспечения безопасности, а в ряде случаев только определенный скоростной режим обеспечивает движение без заторов. Так что каждый автомобилист должен иметь возможность отслеживать свою текущую скорость и при необходимости быстро менять ее.

Эта цель достигается с помощью специального прибора, предусмотренного в автомобиле — спидометра. Данный прибор является обязательным, в России это особо указано в ПДД в пункте 7.4 «Перечня неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств». Несоблюдение правил и движение с неработающим прибором или вовсе без него согласно статье 12.5 КоАП карается штрафом, размер которого на сегодняшний день составляет всего 500 рублей.

Современные спидометры помимо измерения скорости могут выполнять и другие функции. Главная из них — измерение пройденного расстояния (за это отвечает одометр), причем отдельно отсчитывается общий пробег автомобиля и пробег за выбранный водителем промежуток времени. Часто на спидометрах располагаются различные индикаторы, которые важны для вождения автомобиля (так как водитель наиболее часто обращает внимание именно на спидометр, то и эти индикаторы тоже всегда находятся в поле зрения).

Классификация автомобильных спидометров

Сегодня находят применение спидометры трех типов:

• Механические;
• Электромеханические;
• Электронные.

В каждом из типов приборов заложены разные принципы измерения и индикации скорости движения ТС. Также эти три типа приборов можно условно принять за поколения спидометров: исторически первыми были механические (появились в 1910 годах), электромеханические массово применяются с 1970-х годов, а электронные — с 1990-х годов. Однако спидометры разных типов имеют свои преимущества и недостатки, поэтому все они сегодня находят применение.

Конструкция и функционирование механического спидометра

Спидометр механического типа — это прибор, в котором измерение скорости осуществляется шестеренчатым датчиком скорости, установленном в коробке передач или на оси ведущих колес (в переднеприводных авто). Такой спидометр измеряет угловую скорость вращения вторичного вала КП или оси колеса и с помощью простейшего механизма рассчитывает скорость.

Механический спидометр делится на четыре ключевых узла — скоростной узел спидометра (обеспечивает отображение текущей скорости), шестеренчатый датчик скорости автомобиля (или просто ДСА), соединяющий их гибкий вал и одометр со своей механической передачей (связанной с гибким валом).

Главная деталь спидометра — скоростной узел, в работе которого используется магнитная индукция. Узел состоит из цилиндрического постоянного магнита, закрывающего его сверху алюминиевого стакана и пружины, которая удерживает стакан в определенном положении. Магнит соединен с гибким валом, а стакан — со стрелкой спидометра, выведенной на табло прибора. При вращении магнита в окружающем его алюминиевом стакане возникают вихревые токи, они взаимодействуют с магнитным полем магнита и в результате стакан тоже стремится вращаться вслед за магнитом. Однако из-за пружины он отклоняется лишь на тот или иной угол, соответственно, отклоняется и соединенная с ним стрелка спидометра. Понятно, что чем выше угловая скорость магнита, тем сильнее алюминиевый стакан отклоняется от нулевой точки и тем большую скорость показывает стрелка. Для защиты скоростного узла от посторонних магнитных полей предусмотрен металлический экран.

Момент от вторичного вала КП на скоростной узел передается от ДСА, который в простейшем случае представляет собой шестерню малого диаметра, соединенную с соответствующей шестерней на вторичном валу КП или оси ведущего колеса.

Одометр — это механический счетчик, который через простейшую червячную передачу связан с гибким валом. Передаточное число данной передачи лежит в пределах 600:1 – 1700:1, оно вкупе с передаточными числами ДСА и самого счетчика обеспечивает перерасчет оборотов в метры и километры.

Несмотря на необходимость выполнения механической передачи (применения гибкого вала), спидометр данного типа имеет простое устройство и очень надежен, что и обеспечило его популярность. Правда, сегодня на большинстве новых автомобилях используются электромеханические и электронные спидометры, которые имеют ряд преимуществ.

Конструкция и функционирование электромеханического спидометра

К электромеханическим спидометрам относится большое количество типов и видов приборов, в которых сочетаются механические узлы и электронные компоненты. В частности, во всех таких спидометрах используются механические одометры, также могут применяться механические или электронные датчики и узлы индикации.

Если говорить о датчиках, они могут быть четырех основных типов по принципу действия:

• Простые шестеренчатые ДСА;
• Датчики индукционного типа;
• Датчики Холла (или датчики импульсного типа);
• Комбинированные ДСА, сочетающие в себе механические и электронные части.

В любом случае ДСА монтируется на КПП или на передних ведущих колесах (в современных автомобилях часто совмещаются ДСА для спидометра и системы ABS). Очень широкое распространение получили комбинированные датчики, в которых объединены шестерня и импульсный либо индукционный датчик.

Если говорить о скоростных узлах, то здесь возможно два варианта:

• Магнитоиндукционный узел, объединенные с миллиамперметром;
• Электронный узел с миллиамперметром.

Спидометры первого типа являются модификацией механических, в их скоростном узле вместо алюминиевого стакана используется обычная катушка, в результате образуется генератор электрического тока, соединенный с миллиамперметром. Чем быстрее вращается магнит, тем больший ток порождается в катушке, тем сильнее отклоняется стрелка прибора. Данный тип прибора используется только с механическими ДСА (шестереночными), связь осуществляется гибким валом.

Приборы второго типа включают в себя электронный блок, преобразующий сигналы от электронного датчика в ток, который подается на стрелочный миллиамперметр. Связь ДСА со спидометром — проводная, а для привода одометра используется шаговый электродвигатель.

Электромеханические спидометры, оборудованные электронными ДСА, сегодня получили широчайшее распространение, хотя их все сильнее теснят полностью электронные приборы.

Конструкция и функционирование электронного спидометра

Электронные спидометры отличаются от электромеханических лишь одометром — здесь он тоже электронный. В качестве ДСА используются исключительно электронные датчики, а управляет спидометром электронный блок. Эти спидометры имеют ряд преимуществ перед другими, главное из них — невозможность простой «скрутки» одометра, для этого требуется вмешательство в бортовой компьютер автомобиля, что доступно далеко не всем.

Отдельным видом электронных спидометров являются приборы с цифровой индикацией скорости. Сегодня такие спидометры не слишком распространены, так как традиционная стрелочная индикация куда более удобна для восприятия и обеспечивает лучший контроль скоростного режима.

Погрешность спидометра

Следует обратить внимание на один важный момент — все спидометры характеризуются погрешностью, которая может лежать в пределах до 10% и более. Чаще всего «врут» механические и электромеханические приборы с ДСА шестеренчатого типа. Причем на разных скоростях погрешность разная, а при определенной скорости датчик спидометр просто перестает нормально работать.

Определенной погрешностью отличаются спидометры авто с передним приводом, она возникает вследствие того, что колеса при повороте проходят разный путь — это сказывается и на показаниях спидометра, и на работе одометра.

А вот при замене колес может возникнуть не погрешность, а постоянная ошибка. Например, используя колеса меньшего диаметра, показания спидометра будут на 1,5-2,5% выше, чем реальная скорость авто. При использовании колес большего диаметра показания, напротив, будут меньшими.

Наконец, практически все современные спидометры дают точные показания до скоростей 60-70 км/ч, а выше они начинают «врать» в большую сторону. Это сделано специально в целях безопасности, устранить такую погрешность невозможно, так как она заложена в алгоритм работы прибора.

Выбор и замена спидометра

Пристальное внимание следует уделять покупке нового спидометра и ДСА к нему. Главное, чтобы новый прибор и датчики были той же модели и типа, что старые — только так будет достигнута точность в показаниях. Новый же спидометр рекомендуется ставить и при монтаже на автомобиль тахографа.

При своевременном ремонте, правильном выборе и грамотной установке спидометра будет выполнено не только требование ПДД, но также и приняты меры для обеспечения безопасности транспортного средства.

Одометр

Водитель постоянно во время нахождения за рулем автомобиля видит перед собой панель приборов, на которой размещены различные измерительные устройства. Так, спидометр отображает текущую скорость движения, тахометр показывает, сколько оборотов в минуту совершает коленчатый вал. Есть здесь также указатели давления масла, заряда аккумуляторной батареи, температуры тосола. На грузовых и пассажирских автотранспортных средствах имеются приборы, которые показывают уровень давления в тормозной системе, давление воздуха в покрышках и указатели температуры трансмиссионного масла.

Есть также еще один прибор, расположенный обычно между тахометром и спидометром, на котором показывается километраж, пройденный автомобилем. Данный прибор называют одометром — очень полезная вещь. В частности, если вы покупаете авто с пробегом, нужно проверять, не скручен ли километраж. Как это сделать — мы рассказывали ранее на Vodi.su в одной из предыдущих статей.

Принцип работы

Зная радиус колеса и скорость движения автомобиля, можно по простой формуле определить угловую скорость, с которой движется произвольно выбранная точка на окружности вокруг центра. Ну, а оперируя всеми этими данными, вы без труда определите, какой путь проехал автомобиль, телега или колесница.

Действительно, идея создания этого простого прибора пришла на ум греческому математику Герону Александрийскому, который жил в первом столетии нашей эры. По другим источникам первым человеком, которого озарила идея одометра, был либо всем известный Архимед, либо китайский философ и мыслитель Чжан Хэн. В любом случае достоверно известно, что уже в III ст. н. э. китайцы активно использовали данное изобретение для измерения пройденного пути. А называлось оно у них «счетчик пути, который прошла повозка».

Сегодня данное устройство установлено на любом автомобиле и мотоцикле. Работает по простому принципу: счетчик связан через датчик с колесом. Датчик определяет угловую скорость вращения, а в CPU рассчитывается пройденный километраж.

Одометр может быть:

• механическим — наиболее простой вариант;
• электромеханическим;
• электронным.

Если у вас более или менее современное авто, то скорее всего на нем стоит именно электронный одометр, который измеряет пройденный путь благодаря эффекту Холла. Мы тоже ранее на Vodi.su писали про датчик Холла, который измеряет непосредственно скорость вращения коленчатого вала. Полученные данные абсолютно точные, и погрешность в измерениях — минимальная, не превышающая 2 процентов (для электронных) и пяти (для механических и электромеханических устройств).

Что нужно знать об одометрах?

Преимущества электронных одометров перед менее совершенными типами в том, что электронный одометр не обнуляется. В механическом же индикаторе колесики совершают полный круг и обнуляются. Как правило, километраж более 999 тысяч км. на них не отображается. В принципе, мало какое транспортное средство, кроме грузовых фур или пассажирских автобусов, способно пройти такое расстояние на протяжении всей своей эксплуатации.

Также нужно обратить внимание, что одометр отображает как полный километраж, так и расстояние, пройденное за определенный промежуток времени. Это относится как к электронным, так и механическим одометрам. Обычно индикатор располагается непосредственно на циферблате спидометра. Поэтому, вероятно, часто думают, что спидометр и одометр — это один и тот же прибор. В верхнем окошке показан общий километраж, в нижнем — расстояние, пройденное за сутки. Данные показания можно легко обнулять.

При покупке подержанных машин водители первым делом проверяют пробег, который показывает одометр. Есть целый ряд признаков, по которым можно догадаться, что пробег скручивали на механическом одометре. В принципе, горе-мастера научились скручивать и электронные устройства. Но нужно понимать, что в современных авто все данные о состоянии транспортного средства сохраняются в памяти компьютера, очистить которую практически невозможно. Именно поэтому при возникновении любых подозрений необходимо либо отказываться от покупки, либо гнать авто на полную диагностику и выяснять его реальный пробег.

Автомобильный спидометр: зачем он нужен и как работает?

Вне зависимости, как спидометр автомобиля (СА) показывает на приборной панели скорость — в километрах или милях, это устройство является одним из наиболее важных. В частности, именно на него чаще всего смотрит любой водитель во время движения. Подробнее о назначении, разновидностях, а также погрешности показаний вы можете узнать из этой статьи.

Назначение

Водитель вынужден обращать внимание на показания спидометра из-за того, что в каждой стране сегодня действуют скоростные ограничения. Тем более, что они могут значительно различаться в зависимости от участка дороги, на котором едет авто. Обозначение ведомой скорости в машине — одно из основных предназначений устройства. Следует также отметить, что в его комплект входит одометр — прибор для измерения пройденного пробега авто, а если это устройство по своему типу является электронным, то оно также покажет километраж одной поездки.

Кроме того, с помощью этого устройства автовладелец сможет определить, когда необходимо менять моторную жидкость или фильтры в автомобиле. Показания спидометра, в частности, одометра, помогут определить расход горючего, если правильно все рассчитать. И неважно, спидометр автомобиля показывает скорость в милях или километрах.

СА механического типа в разобранном виде

Типы устройств

Что показывает спидометр и для чего нужна шкала спидометра, мы разобрались, теперь поговорим о разновидностях приборов. Если прибор стрелочный, то стрелка спидометра будет производить замер скорости с помощью механического индикатора. Если электронный, то стрелка спидометра в этом случае не используется, поскольку все показатели будут выводиться на специальный экран.

1. Устройства механического типа, в данном случае принцип работы спидометра основывается на оборотах троса от коробки передач. Трос спидометра является одним из основных компонентов конструкции. В настоящее время такая разновидность устройств почти не используется, поскольку погрешность спидометра может составить больше 15%.
2. Прибор индукционного типа состоит из нескольких элементов. Один из них производит замер скорости движения, а второй — пробег автомобиля.
3. Электромагнитные СА. В данном случае датчик скорости будет осуществлять передачу электрических сигналов, а сам привод спидометра будет перемещаться в соответствии с количеством сигналов.
4. Самым современным вариантом считается СА, привязанный к GPS-навигатору, — такой вариант позволяет осуществить наиболее точный замер скорости.

Устройство и принцип работы

Теперь разберемся, как работает спидометр на примере механического прибора. В этом случае измерение скорости осуществляется за счет механической связи между стрелкой и выходным валом редуктора. Редуктор спидометра и стрелка связываются благодаря такому элементу, как тросик спидометра. Поскольку сам вал расположен дальше по цепи от трансмиссии, скорость его вращения обусловлена конечной скоростью вращения колес (автор видео — канал Руслан Юняев).

В самой трансмиссии имеется специальная шестеренка. Ведущая шестерня привода спидометра вращается одновременно с выходным шкивом и она также связана с тросом. Тросик спидометра сам по себе представляет собой прочный вращающийся провод, заключенный в специальный кожух, один конец которого установлен на шестеренке, а второй — внутри прибора, на стрелке. Когда шестерня спидометра вращается, соответствующее вращение происходит и с тросом.

На втором конце, который расположен в приборе, расположен специальный магнит в виде диска, который установлен в непосредственной близости к стальному барабану. Следует отметить, что между собой эти элементы не соединяются. Сам барабан зафиксирован на игле, а полученные показания выводятся на шкалу. Более подробно о том, как работает спидометр фото представлено ниже.

Устройство спидометра следующее:

• привод спидометра;
• магнит;
• термомагнитный элемент;
• шкала;
• спиральная пружина;
• стрелка;
• стальная пластина;
• защитный кожух;
• трос.

Устройство и соединение СА с коробкой передач

Погрешность показаний

Сам СА — это настраиваемый прибор, однако он не может быть на 100% точным. Как и любой другой измерительный девайс, СА имеет определенную погрешность и обычно устройство завышает показатели скорости, но не занижает их.

В среднем погрешность спидометра составляет около 10%, однако этот показатель может варьироваться в зависимости от многих причин:

1. В случае с переднеприводными транспортными средствами привод спидометра привязан к левому колесу. Поэтому погрешность может проявляться на любом повороте. К примеру, поворот влево позволит снизить показания СА, а вправо — увеличить их.
2. Немаловажную роль играет размер резины. Если вы установите на свой автомобиль резину с меньшим диаметром, это может привести к увеличению числа оборотов, соответственно, показания СА будут более высокими, чем они есть. В том случае, если на колеса будет поставлена резина с большим диаметром, чем нужно, то полученные показатели будут занижены.
3. Если высота резины будет больше на 1 см, это также увеличивает погрешность показаний, которая составит 2.5%.
4. Не менее важное влияние на правильность скорости оказывает и давление в резине, а также износ протектора. Если резина будет плохо накаченной, это приведет к увеличению расхода бензина, а также снижению возможной максимально допустимой скорости. И при этом сам СА будет демонстрировать завышенные показатели.

Если учесть все эти моменты, то можно точно сказать, что СА не является точным прибором и никогда не может наиболее точно демонстрировать скорость движения транспортного средства. На сегодняшний день наиболее точные показатели могут давать только цифровые девайсы, а также устройства, подключенные к GPS-навигаторам. Последние, благодаря спутниковому позиционированию, могут продемонстрировать наиболее точную скорость без погрешности. Если вы заметили, что погрешность в работе вашего СА слишком высокая, нужно произвести диагностику устройства или обратиться к специалистам.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Видео «Как своими руками произвести тюнинг контрольного щитка»

Как сделать спидометр и всю приборную панель тюнингованной, добавив в конструкцию прибора светодиодную подсветку своими руками (автор видео — канал Ben & Ice Video Master).