Спидометр для велосипеда

Как устроен механический прибор, принцип работы

Механический счетчик скорости состоит из следующих основных компонентов:

• датчик скорости транспортного средства шестеренчатый;
• гибкий вал, передающий информацию на щиток приборов;
• сам спидометр;
• счетчик пройденного пути (узел).

Магнитоиндукционный узел, взятый за основу механического спидометра, включает постоянный магнит, соединенный с приводным валом, а также цилиндрическую алюминиевую катушку. Центр поддерживается подшипником. Для предотвращения ошибок в показаниях, верх катушки накрыт алюминиевым экраном, защищающий от воздействия магнитного поля. 

На коробке переключения передач есть пластиковая шестерня, или набор шестерен, которая сообщается с одной из шестерен КПП, и через трос передает первичную информацию. 

Работает спидометр так: при вращении катушки создаются вихревые токи, из-за чего она начинает отклоняться на определенный угол, который в свою очередь, зависит от скорости движения авто.

Привод спидометра осуществляется за счет передачи крутящего момента через датчик и гибкий вал на блок шестерен. Минимальная погрешность показаний обеспечивается непосредственной связью с вращением ведущих колес.

Устройство и принцип работы

Основные типы устройств:

• механическим способом измерения и передачи сигнала;
• с электронным датчиком и проводной коммутационной схемой;
• электронный одометр с механическим управлением.

Механический спидометр

Подключение оборудования к редуктору осуществляется гибким кабелем в оболочке. Когда автомобиль находится в движении, крутящий момент передается на вращающийся намагниченный диск, расположенный внутри плоской алюминиевой катушки, соединенной со стрелкой. Агрегаты установлены на подшипниках скольжения, которые не требуют смазки или обслуживания в течение всего срока службы автомобиля. Над катушкой предусмотрен стальной экран для защиты от внешних электромагнитных помех (например, от работающей системы зажигания).

После начала движения вращающийся магнит наводит в катушке вихревые токи, взаимодействуя с постоянным полем и вызывая отклонение иглы. В конструкции присутствует спираль, удерживающая стрелку в нужном положении.

Угол отклонения индикатора зависит от скорости вращения постоянного магнита и скорости автомобиля. При этом работает коробка передач механического привода одометра, скорость вращения барабана настраивается на заводе под характеристики трансмиссии автомобиля.

В конструкции счетного устройства использована червячная передача, обеспечивающая более высокое передаточное число при малых габаритах. Редуктор заполнен специальной смазкой, устойчивой к перепадам температур. Задняя часть спидометра прикрыта пластиковым или металлическим кожухом с резьбовой втулкой для крепления троса. Спереди — плоское или фигурное стекло, в корпусе предусмотрены прорези для крепления ламп накаливания системы подсветки.

Ряд производителей использовали ленточные устройства: диск вращал катушку, обеспечивая смещение красной пленки относительно фиксированной шкалы. При уменьшении скорости катушка откатывалась назад под действием силы винтовой пружины. Аналогичный спидометр использовался на ГАЗ-24 Волга первой серии. В 1930-е годы были устройства с подвижным двухцветным барабаном и фиксированной шкалой с прямоугольным окном.

Электронный спидометр

Устройство работает с датчиком, установленным в коробке передач, который определяет скорость вращения выходного вала. Контроллер спидометра получает дополнительную информацию от тахометра, некоторые производители автомобилей вводят в память допустимый размер шины, что снижает погрешность измерения.

Между датчиками и комбинацией приборов нет механической связи, сигналы передаются по кабелям. Для корректировки показаний одометра необходимо подключить компьютер; на простых моделях пробег оборачивается «моталкой», имитирующей сигнал с контрольной точки.

Электромеханический спидометр

Оборудование отличается использованием одометра с приводом от шагового двигателя, который получает информацию от датчика на корпусе коробки передач или ШРУСе левого переднего колеса. Для подачи сигнала о скорости автомобиля используется жгут электропроводки или кабель. Импульс от вращающегося магнита преобразуется микросхемой, усиливается и поступает на вход миллиамперметра, подключенного к стрелке указателя скорости. Если кабель не предусмотрен, микроконтроллер обрабатывает информацию с датчика и затем переводит ее в миллиамперметр.

Датчики используются для привода электромеханических измерителей скорости:

• механический тип, состоящий из ряда шестерен;
• импульсные, снабженные чувствительным элементом, работающим на основе эффекта Холла;
• индуктивные, генерирующие сигнал на основе действия электромагнитной индукции;
• комбинированный, состоящий из механического блока на коробке и дополнительных электронных датчиков, повышающих точность измерения.

Независимо от типа датчика, механические одометры используются в электромеханических инструментах. Барабаны вращаются шаговым двигателем, питание от микросхемы. Электроника повысила точность измерения.

Прочие причины неполадки и пути их решения

Можно найти десятки вариантов проблем, которые также вызывают неадекватную реакцию спидометра. К примеру, если в системе приборного щитка вылетела одна из десятков пластиковых шестерен, придется отвезти авто к мастеру, поскольку самостоятельно приборную панель лучше не разбирать. Также вполне может быть, что где-то в цепи электрической системы перетерся проводок, который будет крайне сложно найти, и замена датчиков скорости и панелей приборов ничего не даст. В таком случае авто необходимо предоставить на ремонт электрику, чтобы тот оценил все параметры и выполнил ремонт. Возможны и следующие причины неполадки:

• механизм стрелки демонстрации скорости просто заклинило в определенной положении, придется выполнить ремонт спидометра;
• после скрутки пробега на механическом спидометре произошла поломка шестеренок, перестали считаться пройденные километры;
• при попытке сматывания пробега на электронном спидометре произошло блокирование системы, загорелся Check Engine;
• виной всему может быть бортовой компьютер, который обрабатывает информацию от датчика и передает ее на щиток приборов;
• нередко проблемы возникают при попытке самостоятельно изменить параметры автомобиля проведением различных работ;
• чип-тюнинг и различные вмешательства в работу бортового компьютера могут вылезти непредсказуемыми проблемами.

Вот такие неполадки могут вызвать проблему, когда спидометр не показывает скорость и не считает километры. Так что здесь точно невозможно выделить какую-нибудь одну неполадку, которая точно бы отвечала проблеме и осталась одной из главных и самых распространенных причин поломки спидометра и одометра. Ваш автомобиль может перестать считать километры и показывать скорость даже сразу же после выезда из автосалона, и в таком случае все проблемы устранят дилеры по гарантии. Но самостоятельно разбираться с неполадкой и пытаться ее излечить своими руками не следует. Так вы сможете только навредить автомобилю и получить дополнительные поводы поездки в диагностический и ремонтный сервис. Смотрите видео с решением проблемы датчика скорости на Рено Логан:

Почему не работает спидометр

Спидометр является неотъемлемой частью любого современного транспортного средства

Трудно переоценить важность данного прибора. Благодаря спидометру водитель машины может постоянно контролировать величину моментальной скорости автомобиля (выраженной в км/ч) для соблюдения скоростного режима и правил дорожного движения

Следует помнить, что этот механизм рано или поздно может прийти в негодность, поэтому каждому водителю необходимо знать, какие действия следует предпринимать в случае, когда перестал работать спидометр.

Если спидометр сломался, хозяин автомобиля может устранить дефект двумя способами:

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.

Основные акспекты

Как мы уже сказали — намотка одометра — это часто встречаемая процедура, в частности, при проведении предпродажных работ. Коррекция показаний одометра дает возможность требовать за машину больше денег, что, естественно, выгодно для каждого автовладельца, решившего продать свой автомобиль. Для того, чтобы сматывать километраж, даже применяется специальное оборудование для корректировки одометров, к примеру, крутилка 5 pro. Но как же понять, что с прибором были проведены манипуляции?

Механических

Как понять, производилась ли коррекция одометра механического типа? Подмотка одометра в данном случае может быть проведена даже автолюбителем, не имеющим опыта в этом процессе. Если производилась корректировка одометра своими руками, выявить это впоследствии будет достаточно сложно. Но автовладелец всегда может произвести диагностику крепления привода девайса. Если само место фиксации чистое, то это значит, что с прибором все нормально, но если вокруг видна грязь, то это свидетельствует о том, что гайка в свое время выкручивалась.

Электромеханических

Корректор одометра позволит без проблем отмотать показания электромеханического прибора, для этого необходимо вскрыть его корпус и отсоединить шестерни. Если вы заметили, что целостность мест соединения была нарушена, а на крепежных элементах видны следы, то это говорит о возможной отмотке показаний.

Электронных

Для электронного прибора также можно использовать калькулятор одометров. Следы вмешательства можно выявить по нарушению целостности корпуса.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Типы спидометров

Спидометры различаются конструкцией, принципом работы, точностью, способом вывода информации, и так далее. Все их можно классифицировать по следующим признакам:

• по способу измерения скорости;
• по индикации показаний;
• по принципу работы.

От того, как происходит фиксация скорости движения, все модели спидометров можно разделить на:

• хронометрические;
• центробежные;
• вибрационные;
• индукционные;
• электронные;
• электромагнитные;
• GPS-спидометры.

По способу своей индикации спидометры подразделяются на:

• аналоговые устройства;
• цифровые.

Исходя из принципа, заложенного в алгоритме работы, спидометры могут быть:

• механическими;
• электромеханическими, или гибридными;
• электронными (их еще называют цифровыми).

Механические спидометры устанавливались на более ранние модели автомобилей. В настоящее время машины оборудуются электромеханическими или цифровыми устройствами.

Электромеханический спидометр

В таких спидометрах выделяют скоростной и расчетный механизмы. Такое название пошло от более ранних, механических моделей. Скоростной узел представлен датчиком скорости и устройством вывода информации (индикатором). Расчетный узел сейчас — это электронный блок управления и обработки информации.

Датчики скорости делятся на 4 разных вида:

1. Шестеренчатый датчик скорости, который сочленяется с шестерней вторичного вала или приводом ведущего колеса.
2. Индукционные датчики скорости, которые фиксируют изменения в параметрах электромагнитной индукции, происходящих из-за вращения ротора.
3. Импульсные датчики, использующие эффект Холла, который фиксирует изменение напряжения под воздействием магнитного поля.
4. Комбинированные датчики скорости, соединяющие в себе шестеренчатые и индукционные, или импульсные контроллеры. Это наиболее надежные устройства для снятия показаний.

Несмотря на сложность формулировок, можно сказать, что все датчики скорости фиксируют частоту вращения или вторичного вала, или ведущего колеса, и передают ее дальше: через блок управления к дисплею.

В электромеханических спидометрах применяются скоростные узлы двух типов:

• электронные;
• модифицированные.

Электронный узел характеризуется тем, что его индикатором является миллиамперметр, а к схеме подключен электронный блок управления, получающий информацию от электронного или комбинированного датчика скорости. Модифицированный скоростной узел имеет лишь миллиамперметр. Остальное его устройство заимствовано от механического спидометра.

Те спидометры, в которых применяются электронные скоростные узлы, обладают большей точностью. Кроме этого, они более просты в настройке и удобны в калибровке. Вся информация передается ими в электронном виде по проводам, что более надежно, чем использование гибкого троса или вала.

Электронный спидометр

Электронные приборы более точны, по сравнению с электромеханическими спидометрами. Их сложнее взломать, что часто пытаются сделать для получения доступа к одометру. Об этом еще будет сказано ниже. Отличает их и то, что показания одометра выводятся на цифровое табло, а не на барабанный индикатор с шаговым электродвигателем, как у предшественников. Сейчас практически не осталось производителей, которые устанавливают в машины не цифровые устройства измерения скорости.

Самые распространенные поломки

Из строя может выйти, как спидометр — показывающий скорость, так и одометр — счетчик километража. Неполадки могут проявляться в различных вариантах, это неподвижная стрелка на приборе, посторонние шумы в приборной панели или неверные показания во время движения. Причины поломок у механических и электронных спидометров различаются.

Механический

Механические приборы делятся на виды:

До сих пор в автомобилях встречаются спидометры стрелочного типа. Состоят они из червячного узла с вращающейся шестерней, тросиковым приводом, магнитного элемента. Сопутствующим элементом, соединенным с тросиком, является одометр, который считает километраж.

Принцип работы основывается на вращении вторичного вала коробки передач, которое провоцирует движение троса. В свою очередь, трос соединен с магнитом, который приводит в движение стрелку путем «утягивания» металлической пластины.

Неисправности

Причиной выхода из строя механического спидометра может быть:

Практически любая проблема может быть устранена самостоятельно, если правильно выполнена диагностика и установлена причина.

Электронный

Отсутствие механической связи между показаниями приборной панели и вторичной валом коробки передач характеризует электронный спидометр. Работа осуществляется при помощи датчиков: оптоэлектронного и безтросового.

Возможные проблемы выхода из строя:

Диагностику можно осуществить самостоятельно или обратиться за профессиональной помощью в автосервис.

Погрешности приборов

Даже электронный одометр имеет неточности. Их невозможно исключить, поэтому принято учитывать определённые стандарты, допускающие предел этого значения. К примеру, на механическом приборе погрешность не должна превышать 5%-15%.

Ошибки устройства объясняется наличием различных зазоров, слабостью троса, плохим сцеплением и слабыми пружинами. Больше погрешностей выдаёт механический одометр, цифровой — гораздо меньше, ведь имеется возможность считывать показания микроконтроллёра, датчика.

Погрешность бывает и на спидометре, рассчитывающим скорость автомобиля. Идеально точную информацию прибор вывести просто неспособен, так как скорость зависит от нескольких составляющих: вращения колеса, его диаметра и т. д.

Интересно будет проследить за погрешностями прибора на разных скоростных режимах.

1. 60 км/ч — погрешностей почти не бывает.
2. 110 км/ч — погрешность составляет 5-10 км/ч.
3. 200 км/ч — среднее значение доходит до 10%.

Ещё погрешность варьируется согласно следующим моментам.

На автомобилях с передним приводом погрешность проявляется, чуть ли, не на каждом повороте. Причина — спидометр интегрирован с одним колесом. Из-за этого поворот влево снижает показания, вправо — увеличивает их.
На погрешность влияет нестандартный размер колёс

Разница в 1 см увеличивает погрешность до 2,5%.
Немаловажное значение имеет диаметр резины. При малейшем несоответствии со стандартом показания спидометра занижаются или завышаются.
Влиять на погрешность может давление в шинах и износ протектора

К примеру, если колесо плохо накачено, это приводит к занижению показателей максимальной скорости.

Наиболее точные показания даёт, как и говорилось, только цифровой девайс или устройство, подключённое к GPS-навигатору. Преимущества спутникового позиционирования трудно недооценить. Современные системы демонстрируют точную скорость транспортного средства без каких-либо погрешностей.

Стандартный спидометр помечен шкалой в 10 км/ч, а его стрелка дёргается на ухабах. Он может лишь завышать показания, но не занижать. В противном случае дорожная обстановка будет ложно оценена, и возникнет аварийная ситуация. Например, если будет показываться 100 км/ч вместо реальных 120 км/ч.

Несколько слов о погрешностях, связанных с размерами шин. Тут вступает в силу сама конструкция спидометра. Он состоит из двух приборов, объединённых в едином корпусе. Один прибор измеряет скорость, другой — показывает пробег автомобиля. Так они и называются: скоростным и счётным узлами.

Теперь конкретно: если автомобиль обут в резину, порядком поношенную, спидометр будет завышать показания, так как вступает в силу система градации через каждые 10 км/ч и закон округления чисел, используемый в одометрах.

Что это такое

Одометр — это прибор, предназначенный для измерения общего пробега (километража) автомобиля. Эта цифра важна при покупке и продаже транспортного средства. Принцип устройства прост – он считает количество оборотов колеса и выводит количество пройденных километров или милей.

На передней панели можно встретить два таких механизма, имеющих разный вид, но работающих по одному принципу. Первый показывает общий пробег, совершенный машиной, а второй – суточный. Обнулить полный пробег – довольно сложно, а снять данные, имеющиеся на последнем устройстве довольно просто.

Кто изобрёл одометр? Самый первый в мире прототип одометра упоминается в I веке. Герон Александрийский, изобретатель и математик из Греции, придумал этот механизм. Одометр выглядел в виде простой телеги, с колёсами определённого диаметра. Колеса в тележке поворачивались 400 раз за 1 миллиарий (1598 метров). Этот механизм приводила в движение зубчатая передача. А индикатором пробега были мелкие камушки, которые падали в специальный лоток. Чтобы подсчитать пройденное расстояние, надо было просто сосчитать количество камней. Это изобретение в то время было просто фантастикой. Уже в III веке китайцы использовали простейший одометр для измерения пути, которое называлось «счётчик пути, который прошла повозка».

Фото самого первого одометра

В переводе с греческого языка одометр переводится как «ὁδός» – дорога + «μέτρον» — мера.

По сути, одометр это простой прибор, способный преобразовать пройденный километраж в числовые показатели на индикаторе. Обычно он состоит из счётчика, датчика и самого индикатора. Отдельные элементы связаны с вращением колеса.

Видимой частью на приборной панели является индикатор. Устройство механического типа содержит несколько барабанов (колёсиков) с цифрами на доске. Каждый из элементов имеет свою градацию, нанесены цифры. Колеса вращаются по мере того как авто проходит путь, цифры появляются последовательно. Сейчас в автомобилестроении используются одометры разных видов: механические, электронные, электромеханические. Наиболее популярны одометры с датчиком Холла.

Как устройство работает

Счетчик пробега – так максимально кратко можно определить функциональное предназначение одометра. Именно одометр, а не спидометр — как некоторые привыкли думать! — ведет счет намотанным на колеса километрам и отображает их на индикаторах панели приборов легкового и грузового автотранспорта.

Одновременно прибор фиксирует два важных показателя: текущий (суточный) километраж и общий (суммарный) пробег автомобиля в километрах.

Конструктивно работу одометра обеспечивают:

• магнитный счетчик оборотов колеса автомобиля;
• связанный с ним контроллер фиксации оборотов;
• 2 индикатора с показаниями пройденных километров, вмонтированных в гнездо спидометра на передней панели автотранспортного средства.

ВАЖНО! «Суточный» километраж одометра сбрасывается до нуля автоматически, когда показания индикатора достигнут определенной величины. Во всех других случаях показания могут «обнуляться» по желанию водителя

Показания общего пробега без специального вмешательства на современных машинах обнулить невозможно!

Цифровая информация на индикаторах одометра имеет большое практическое значение для грамотной эксплуатации автотранспорта:

• Показатели общего пробега позволяет автовладельцу безошибочно определять сроки технического обслуживания своего «железного» друга; косвенным образом они характеризуют степень его износа (что не всегда на руку хозяину авто))
• Суточные показания дают возможность водителю определить расстояние от точки А до точки В; самостоятельно проверить расход топлива на 100км пробега и т.п.

Принцип работы одометра основан на строго установленном факте: колесо автомобиля совершает одинаковое количество оборотов на каждом километре пути независимо от его скорости! Зная фактическое количество оборотов — нетрудно высчитать длину пройденного пути, т.е. пробег автомобиля.

Именно количество оборотов колеса учитывает счетчик одометра во время движения автомобиля, контроллер фиксирует и переводит их в километры, отображая в цифровом формате на индикаторах панели управления.

Заключение

Детальное знакомство с одометром – настоящим прибором учета автопробега дает возможность не только расширить границы познаний в области устройства автотранспорта, но избавиться от заблуждений по следующим позициям:

1. Одометр – функционально независимая, незаменимая часть бортового оборудования автомашин любого типа, отражающая пробег автомобиля; не является частью или аналогом спидометра.
2. Одометр – важным инструмент и критерий технического обслуживания и технического состояния автомобиля.

Таким образом, можно утверждать, что с точки зрения функционального предназначения, одометр – уникальное техническое устройство: без него нормальное жизнеобеспечение современного автомобиля невозможно.

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 работыЗная 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.

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).