Vitezometru mecanic si electronic. Dispozitiv și principiu de funcționare
Nu este o coincidență că vitezometrul este situat în cel mai proeminent loc de pe bordul mașinii. La urma urmei, acest dispozitiv arată cât de repede conduceți și vă permite să controlați respectarea limitei de viteză admisă, care afectează direct siguranța rutieră. Să nu uităm de biletele de viteză, care pot fi evitate dacă aruncați o privire periodică la vitezometru. In plus, pe drumurile de tara cu ajutorul acestui aparat puteti economisi combustibil daca mentineti viteza optima la care consumul de combustibil este minim.
Contorul mecanic de viteză a fost inventat cu peste o sută de ani în urmă și este încă utilizat pe scară largă în vehicule și astăzi. Senzorul de aici este de obicei o roată dințată care se integrează cu o angrenare specială pe arborele secundar. La vehiculele cu tracțiune față, senzorul poate fi amplasat pe axa roților motoare, iar la vehiculele cu tracțiune integrală, în cutia de transfer.
Ca indicator de viteză (6) pe tabloul de bord, este utilizat un dispozitiv indicator, a cărui funcționare se bazează pe principiul inducției magnetice.
Transmiterea rotației de la senzorul (1) la indicatorul de viteză (de fapt vitezometrul) se realizează folosind un arbore flexibil (cablu) (2) din mai multe fire de oțel răsucite cu vârf tetraedric la ambele capete. Cablul se rotește liber în jurul axei sale într-o manta de protecție specială din plastic.
Dispozitivul de acționare este format dintr-un magnet permanent (3), care este montat pe un cablu de antrenare și se rotește odată cu acesta, și un cilindru sau disc de aluminiu (4), pe a cărui ax este fixat acul vitezometrului. Ecranul metalic protejează structura de efectele câmpurilor magnetice externe, care ar putea distorsiona citirile dispozitivului.
Rotirea unui magnet induce curenți turbionari într-un material nemagnetic (aluminiu). Interacțiunea cu câmpul magnetic al unui magnet rotativ face ca și discul de aluminiu să se rotească. Cu toate acestea, prezența unui arc de retur (5) duce la faptul că discul, și odată cu el săgeata indicator, se rotesc doar printr-un anumit unghi proporțional cu viteza vehiculului.
La un moment dat, unii producători au încercat să folosească indicatoare de tip bandă și tambur în vitezometrele mecanice, dar s-au dovedit a nu fi foarte convenabile și în cele din urmă au fost abandonate.
În ciuda simplității și calității vitezometrelor mecanice cu un arbore flexibil ca unitate, acest design dă adesea o eroare destul de mare, iar cablul în sine este cel mai problematic element al acestuia. Prin urmare, vitezometrele pur mecanice devin treptat un lucru din trecut, lăsând loc dispozitivelor electromecanice și electronice.
Vitezometrul electromecanic folosește și un arbore de antrenare flexibil, dar ansamblul vitezei de inducție magnetică din dispozitiv este aranjat diferit. În locul unui cilindru de aluminiu, aici este instalat un inductor, în care este generat un curent electric sub influența unui câmp magnetic în schimbare. Cu cât viteza de rotație a magnetului permanent este mai mare, cu atât este mai mare curentul care circulă prin bobină. Un miliampermetru indicator este conectat la bornele bobinei, care este folosit ca indicator de viteză. Un astfel de dispozitiv vă permite să creșteți precizia citirilor în comparație cu un vitezometru mecanic.
Într-un vitezometru electronic, nu există nicio legătură mecanică între senzorul de viteză și dispozitivul de pe tabloul de bord.
Unitatea de mare viteză a dispozitivului are un circuit electronic care prelucrează semnalul de impuls electric primit de la senzorul de viteză prin fire și emite tensiunea corespunzătoare la ieșirea sa. Această tensiune este aplicată unui miliampermetru cu cadran, care servește ca indicator de viteză. În dispozitivele mai moderne, stepper-ul ICE controlează indicatorul.
Ca senzor de viteză, sunt utilizate diverse dispozitive care generează un semnal electric pulsat. Un astfel de dispozitiv poate fi, de exemplu, un senzor inductiv de impuls sau o pereche optică (diodă emițătoare de lumină + fototranzistor), în care formarea impulsurilor are loc din cauza întreruperii comunicării luminii în timpul rotației unui disc cu fante montat pe un arbore.
Dar, poate, cei mai folosiți senzori de viteză, al căror principiu de funcționare se bazează pe efectul Hall. Dacă plasați un conductor prin care curge un curent continuu într-un câmp magnetic, atunci apare o diferență de potențial transversală în el. Când câmpul magnetic se modifică, se modifică și mărimea diferenței de potențial. Dacă un disc de antrenare cu fantă sau margine se rotește într-un câmp magnetic, atunci obținem o modificare a impulsului în diferența de potențial transversală. Frecvența impulsurilor va fi proporțională cu viteza de rotație a discului principal.
Pentru a afișa viteza în loc de indicator Se întâmplă să fie folosit un afișaj digital. Cu toate acestea, numerele în schimbare constantă de pe setul de vitezometru sunt percepute mai rău de către șofer decât mișcarea lină a săgeții. Dacă introduceți o întârziere, este posibil ca viteza instantanee să nu fie afișată destul de precis, mai ales în timpul accelerării sau decelerației. Prin urmare, indicatoarele analogice încă prevalează în vitezometre.
În ciuda progresului tehnologic constant din industria auto, mulți observă că precizia citirilor vitezometrului rămâne nu foarte mare. Și acesta nu este rodul imaginației hiperactive a șoferilor individuali. O mică eroare este stabilită în mod deliberat de producători deja în fabricarea dispozitivelor. Mai mult, această eroare este întotdeauna în direcția mare, pentru a exclude situațiile în care, sub influența diverșilor factori, citirile vitezometrului vor fi mai mici decât viteza posibilă a mașinii. Acest lucru se face pentru ca șoferul să nu depășească accidental viteza, ghidat de valori incorecte pe dispozitiv. Pe lângă asigurarea siguranței, producătorii își urmăresc și propriul interes - ei caută să excludă procesele șoferilor nemulțumiți care au primit o amendă sau au avut un accident din cauza citirilor false ale vitezometrului.
Eroarea vitezometrelor, de regulă, este neliniară. Este aproape de zero la aproximativ 60 km/h și crește treptat odată cu viteza. La o viteză de 200 km/h, eroarea poate ajunge până la 10%.
Alți factori afectează, de asemenea, acuratețea citirilor, cum ar fi cele asociate cu senzorii de viteză. Acest lucru este valabil mai ales pentru vitezometrele mecanice, în care treptat vitezele se uzează.
Adesea, proprietarii mașinilor introduc înșiși o eroare suplimentară prin setarea căreia dimensiune diferă de cea nominală. Cert este că senzorul numără rotațiile arborelui de ieșire al cutiei de viteze, care sunt proporționale cu rotațiile roților. Dar cu un diametru redus al anvelopei, mașina va parcurge o distanță mai mică într-o singură rotație a roții decât cu anvelopele de dimensiune nominală. Și asta înseamnă că vitezometrul va arăta o viteză care este supraestimată cu 2 ... 3 la sută față de cea posibilă. Conducerea cu anvelopele subumflate va avea același efect. Instalarea anvelopelor cu un diametru crescut, dimpotrivă, va determina o subestimare a citirilor vitezometrului.
Eroarea se poate dovedi a fi complet inacceptabilă dacă, în loc de una obișnuită, instalați un vitezometru care nu este proiectat să funcționeze în acest model de mașină. Acest lucru trebuie luat în considerare dacă devine necesară înlocuirea unui dispozitiv defect.
Odometrul este folosit pentru a măsura distanța parcursă. Nu trebuie confundat cu vitezometrul. De fapt, acestea sunt două dispozitive diferite, care sunt adesea combinate într-un singur caz. Acest lucru se explică prin faptul că ambele dispozitive, de regulă, folosesc același senzor.
În cazul utilizării unui arbore flexibil ca antrenare, transmiterea rotației la arborele de intrare al contorului de parcurs se realizează printr-o cutie de viteze cu un raport de transmisie mare - de la 600 la 1700. Anterior, se folosea un angrenaj melcat, cu care roți dințate cu numere rotite. În odometrele analogice moderne, rotația roților este controlată de motoare pas cu pas.
Din ce în ce mai mult, puteți găsi dispozitive în care kilometrajul mașinii este afișat digital pe un afișaj cu cristale lichide. În acest caz, informațiile despre distanța parcursă sunt duplicate în unitatea de control al motorului și se întâmplă ca în cheia electronică a mașinii. Dacă închideți un kilometraj digital în mod programat, un fals poate fi detectat pur și simplu prin diagnosticarea computerului.
Dacă există probleme cu vitezometrul, în niciun caz nu trebuie ignorate, acestea trebuie remediate imediat. Este vorba despre siguranța ta și a celorlalți utilizatori ai drumului. Și dacă motivul constă într-un senzor defect, atunci pot apărea și probleme, deoarece unitatea de control al motorului va regla funcționarea unității pe baza datelor incorecte ale vitezei.
