Спидометры. Спидометр: виды, устройство и особенности работы

Как работает спидометр в автомобиле. Какие бывают типы спидометров. Почему возникает погрешность в показаниях спидометра. Как изменялась конструкция спидометра с момента его изобретения.

История создания и эволюция спидометра

Спидометр — это важный измерительный прибор, без которого сложно представить современный автомобиль. Но когда он появился и как менялся со временем?

Первый спидометр был создан в 1901 году и установлен на автомобиль Oldsmobile. Однако есть сведения, что еще в 1801 году русский изобретатель разработал аналогичный механизм и продемонстрировал его Александру I. К сожалению, это изобретение было забыто на целый век.

Изначально спидометр был дополнительной опцией, и только с 1910 года автопроизводители начали устанавливать его в обязательном порядке. Массовое производство спидометров для автомобилей начала компания Otto Schulze Autometer.

Наиболее популярной стала модель 1916 года, разработанная гением инженерии Николой Тесла. Интересно, что принцип работы, заложенный Теслой, практически не изменился за 100 лет и до сих пор используется в современных автомобилях.

Основные типы спидометров

За более чем вековую историю было разработано несколько типов спидометров. Какие из них получили наибольшее распространение?

• Стрелочные — появились в 1908 году и до сих пор остаются самыми популярными благодаря простоте и надежности.
• Барабанные — созданы в 1915 году, но не прижились из-за низкой точности.
• Ленточные — использовались с середины до конца XX века.
• Цифровые — разработаны японцами в 1980-х годах как альтернатива механическим приборам.

Цифровые спидометры не смогли полностью вытеснить стрелочные аналоги, так как информацию с жидкокристаллического дисплея воспринимать не так удобно. Сейчас цифровые спидометры чаще встречаются на спортивных мотоциклах.

Принцип работы механического спидометра

Механический спидометр — наиболее распространенный тип. Как же он работает?

Основные элементы механического спидометра:

1. Магнитный скоростной узел со стрелкой-указателем
2. Алюминиевый барабан
3. Магнит
4. Возвратная пружина
5. Червячный привод

Принцип действия следующий: магнит (3) вращается от вала автомобиля через гибкий привод. Его вращение создает магнитное поле, которое приводит в движение алюминиевый барабан (2). На оси барабана закреплена стрелка и возвратная пружина (3). Чем быстрее вращается магнит, тем сильнее отклоняется стрелка.

Для отображения пройденного расстояния используется червячный привод (5) с барабанным счетчиком (4).

Электромеханические и электронные спидометры

Со временем появились более современные типы спидометров. Чем они отличаются от механических аналогов?

Электромеханические спидометры работают за счет электромеханических датчиков. Индикатором может быть улучшенная механическая версия или миллиамперметр. Основные части схожи с механическими спидометрами, но отличаются типами датчиков и скоростных узлов.

Электронный спидометр — это усовершенствованная версия электромеханического. Главное отличие — полностью цифровой одометр. В некоторых моделях и индикатор скорости может быть цифровым.

Существует два основных вида датчиков скорости для электронных спидометров:

• Оптоэлектронный — использует фотопрерыватель для генерации импульсов
• Бестросовый — работает на основе изменений магнитного поля

Погрешность показаний спидометра

Почему спидометр часто показывает скорость выше реальной? Это связано с несколькими факторами:

• Технические ограничения измерительных приборов в прошлом
• Намеренное завышение показаний производителями для повышения безопасности
• Влияние размера и давления в шинах
• Воздействие дорожных и погодных условий

Интересно, что в современных автомобилях используется «плавающая погрешность». При низких скоростях она минимальна, но может достигать 10% и более на высоких скоростях.

Причины неисправностей спидометра

Спидометр — сложный прибор, который может выходить из строя. Какие проблемы встречаются чаще всего?

• Дергающаяся стрелка — обычно свидетельствует о проблемах с проводкой или растяжении тросика
• Замирание стрелки при ДТП — происходит из-за резкой потери связи с источником питания
• Неточные показания — могут быть вызваны изменением размера шин или проблемами с датчиками

При обнаружении подобных симптомов рекомендуется обратиться к специалисту для диагностики и ремонта.

Будущее спидометров

Несмотря на век технологического прогресса, принцип работы спидометра остается практически неизменным. Означает ли это, что развитие в этой области остановилось?

Разработка более точных и удобных приборов для измерения скорости продолжается. Возможно, в будущем нас ждет появление принципиально новых технологий, которые заменят привычный механизм, используемый уже более ста лет.

Среди перспективных направлений:

• Интеграция с системами навигации для повышения точности измерений
• Использование технологий дополненной реальности для отображения показаний
• Разработка «умных» спидометров, адаптирующихся к условиям движения

Однако пока механические и электронные спидометры остаются наиболее надежным и проверенным решением для большинства автомобилей.

Спидометр. Виды и устройство. Погрешность и особенности

Спидометр – это устройство, измеряющее и отображающее скорость транспортного средства. Его можно встретить в автомобиле, самолете, мотоцикле и даже в электросамокатах. Человечество сильно привязалось к этому прибору, на нем основываются многие тесты и эксперименты.

Благодаря этому измерительному прибору люди узнают скорость различных объектов и используют полученные данные для научных открытий и обеспечения безопасности людей.

Впервые спидометр появился более ста лет назад, в 1901 году в машине «Oldsmobile», хотя сейчас есть подтверждения того, что русский изобретатель создал аналог этого механизма еще в 1801 году и показал его Александру I, но в тоже время и был забыт более чем на век. Первоначально прибор добавлялся в машину как дополнительная, но необязательная опция вплоть до 1910 года.

Только после 1910 года заводы-производители стали добавлять его в обязательном порядке. «Otto Schulze Autometer» стали массово производить спидометры для автомобилей. Самой популярной и актуальной стала модель 1916 года от гения энергетики Николы Тесла. С того времени принцип работы практически не изменился и схема действия, созданная сто лет назад, до сих пор используется в современных автомобилях.

Первыми появились стрелочные и барабанные спидометры в 1908 – 1915 году соответственно. Позже появились ленточные и цифровые приборы, но в наши дни самым популярным и используемым остается стрелочный тип спидометров из-за его простоты и надежности.

Ленточные спидометры использовались с середины XX до донца XX века, но позже были вытеснены стрелочными и более современными цифровыми аналогами. В то же время появились и барабанные варианты измерительных приборов, но они также плохо были приняты из-за низкой эффективности и неточности, что создавало опасные ситуации на дороге.

Цифровой спидометр был создан в 80-е годы японцами в качестве альтернативы устаревшим механическим приборам. Однако новшество не смогло ужиться из-за того, что воспринимать информацию на жидком дисплее было крайне неудобно. Поэтому чаще всего такие виды спидометров используются на спортивных мотоциклах. А в машинах изредка применяются электронные одометры.

Типы и особенности спидометров

За более чем сто лет спидометр подвергался разнообразным изменениям не только внешней структуры, но и внутреннего механизма.

Механические

Это наиболее распространенный и простой тип спидометров. Из названия ясно, что в механизме таких спидометров задействованы только механические детали. Измерителем скорости служит магнитный скоростной узел со стрелкой в качестве указателя. Стрелка показывает на шкале данные которые зависят от частоты вращения магнита (3), который приводится  в действие от вала. Алюминиевый барабан (2), начинает вращаться под действием магнитного поля магнита (3), на оси которого закреплена стрелка указателя скорости и возвратная пружина (3). Чем быстрее вращается магнит, тем более отклоняется стрелка спидометра.

Передача крутящего момента на сам магнит (3) происходит от датчика скорости посредством гибкого вала. Этот способ выбран для того, чтобы от крутящего момента колеса получать скорость автомобиля. Но в этом случае стоит отметить много погрешностей, которые так или иначе относятся к колесу. Диаметр и ширина колеса может сыграть огромную роль в числовых показателях спидометра.

Для отображения пройденного расстояния используется червячный привод (5) с барабанным счетчиком (4).

Электромеханические

Подобные устройства, отвечающие за измерение скорости, работают за счет электромеханических датчиков. Индикатором является либо улучшенная механическая версия, либо миллиамперметр.

Электромеханические спидометры имеют схожие основные части с устройствами механического типа действия, так как состоят из скоростного узла, датчика и счетного узла. Отличия заключаются в виде датчиков (традиционный, импульсный, индукционный, комбинированный) и скоростных узлов.

Электронный спидометр

Усовершенствованная версия электромеханического аналога, основным отличием которого является одометр, который становится полностью цифровым. Также есть версии с цифровым индикатором скорости, но они менее распространенные. В подобных типах спидометров нет связи механического характера между приборной панелью и вторичным валом.

Существует два главных вида датчиков скорости:

1. Оптоэлектронный.
2. Бестросовый.

Бестросовый датчик работает за счет многополюсного магнита, который вращается вместе с ведущим валом. Во время этого возникающие изменения магнитного поля влияют на сопротивление магнитно-резистивного элемента, которые преобразовываются в импульсы.

В оптоэлектронном спидометре имеется часть с тросиком и фотопрерыватель. Частота импульсов фотопрерывателя пропорциональна скорости вращения троса, по этим данным высчитывается действительная скорость транспортного средства.

Ложные показания

Спидометр и одометр показывают неверные данные почти в каждой машине и это какая-то ошибка. Раньше, в XX веке погрешность приборов в автомобиле, который только что вышел с завода, могла составлять 10%. Тогда не было технологий, позволяющих точно измерять скорость машины на разных дорожных покрытиях. Часто погрешность прибора приводила к необоснованным штрафам и даже ДТП.

Автопроизводителям срочно нужно было, что-то сделать с погрешностью в автомобильных приборах, из-за которых к ним возникали претензии со стороны покупателей. Было решено завысить показатели для того, чтобы успокоить водителя и настроить его на более медленный темп езды.

В тридцатых годах прошлого века скорость машины измерялась на основе вращения выходного вала. Это привело к большой погрешности из-за многих факторов, которая была равна 4-5%. Все, что оставалось инженерам, это заложить в прибор запас в 5% от общей скорости. Таким образом, скорость в 114 км/ч на спидометре отображалась как 120 км/ч.

В XXI веке для расчета скорости все еще используется вращение вала, как отправная точка для расчетов скорости. Давление в шинах, тип дороги и ее влажность влияют на показатели спидометров. Поэтому и по сей день прибор превышает реальные показатели на 5%.

Сегодня в машинах используется плавающая погрешность, которая с возрастанием скорости повышает и процент погрешности. Так в городе она падает практически до нуля, но при скорости 140 км/ч составит более 10%.

Одометр дает показания относительно вала, а значит, тоже имеет погрешность. Так при увеличении диаметра колес на один дюйм пройденный путь увеличится примерно на 6-8%. Увеличение шины тоже дает погрешность. К примеру, если сменить 185/60R14 на 195/55R15 то искажение будет примерно 3%. Это сделано для того, чтобы автовладелец не забыл о своевременном ТО и продлил ресурс своего автомобиля.

Ответы на популярные вопросы

Почему дергается стрелка спидометра? Такая проблема довольно-таки распространена, поэтому не затронуть ее нельзя. Со временем каждая деталь автомобиля устаревает. Это не обходит стороной и спидометр. Чаще всего, если дергается стрелка спидометра, это говорит о неисправности проводки или растяжении тросика. Зависит все от года производства автомобиля и принципа работы спидометра.

Почему стрелка замирает при ДТП? Данный факт свидетельствует только лишь о резкой потере связи с источником питания. В обычном режиме работы, при выключении двигателя, блок управления опускает стрелку спидометра до нуля. При сильном ДТП он может быть поврежден, как и сам механизм спидометра. Стрелка замирает в последнем положении.

Какой вид является лучшим? Принцип работы каждого спидометра почти не отличается, поэтому лучшего не существует. Самым популярным является стрелочный тип за счет своей простоты. Остальные не уступают ему в практичности и надежности.

Механизм за сто лет перенес множество изменений, но принцип остается неизменным и спустя такое долгое время. На сегодняшний день существует множество разновидностей. Каждый спидометр имеет свои плюсы и минусы.  Чаще всего отличие заключается в удобстве их применения. С этим измерительным прибором проводилось множество экспериментов, но разработки не прижились и остались на заре своего времени.

Даже на сегодняшний день нет технологии, которая позволит убрать погрешность спидометра, что является краеугольным камнем во множестве дорожных вопросах. Многие водители уже приняли этот факт и воспринимают его как должное.

Технология измерения скорости всегда остается актуальной.  Создание более совершенных, точных и удобных приборов не прекратится еще долгое время. Возможно, уже скоро настанет тот день, когда столетний механизм будет заменен на более продвинутый и современный аналог.

Похожие темы:

• Акселерометр. Виды и типы. Работа и применение. Особенности
• Электрооборудование автомобиля. Устройство и работа. Особенности

Хитрый ГОСТ: почему и как сильно врут спидометры автомобилей — Автомобили

• Автомобили
• Автопром

Фото из соцсетей.

С появлением спутникового навигатора в каждом мобильном телефоне «неожиданно» выяснилось, что показатели главной автомобильной стрелки в корне неверны: скорость автомобиля «по приборам» существенно отличается от реальной. «Вы все врете» во всей красе. И сделано это специально, но доля вины автовладельца в точности спидометра тоже есть. Подробности — на портале «АвтоВзгляд».

Эдуард Раскин

Десятки лет главным прибором определения скорости автомобиля был спидометр — прибор, считающий обороты колеса и показывающий цифру на приборной панели. Принцип его работы прост и понятен: внутри коробки передач, на выходном валу, стоит специальная шестеренка, прочным металлическим тросом связанная с приборной панелью.

Трос крутится — приборы щелкают. В переднеприводных и заднеприводных автомобилях отличается лишь место нахождения шестеренки, но не сам принцип. Проще говоря, спидометр — это механическое, простое и достаточно точное устройство. Тогда почему же оно врет?

Первая причина — это действительно сговор. Только не производителей, а руководителей. Чиновников. В каждой стране, и Россия — не исключение, есть оговоренные стандарты, цель которых не завышать скорость на спидометре, а сделать все возможное, чтобы прибор не показал меньшую скорость. Проще всего в таком случае договориться, чтобы все спидометры привирали в большую сторону. Так и было сделано.

Фото из соцсетей.

Согласно ГОСТу Р41.39—99 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении механизма для измерения скорости, включая его установку» от 01.07.2000, показатели спидометра на испытаниях должны укладываться в следующую формулу: 0<= цифра на спидометре — истинная скорость <= истинная скорость/10 + 4 км/ч. Для понимания подставим цифры: при скорости 50 км/ч по спидометру, реальная скорость автомобиля будет меньше или равна 42 км/ч, а при скорости 60 км/ч — не более 49 км/ч.

В том же ГОСТе есть весьма любопытные оговорки. Например, испытания могут проводиться при температуре 23 градуса Цельсия «плюс/минус» пять градусов. Но это не самое главное: транспортное средство испытывается на штатных шинах, давление в которых должно быть установлено на уровне «нормальное рабочее» — «давление холодного воздуха согласно спецификации изготовителя, увеличенное на 0,2 бара».

И на сладкое: нормальные шины — это тип или типы шин, которыми изготовитель снабжает данное транспортное средство, а зимние шины «нормальными» не считаются. Кстати, «в составе» измеряемого транспортного средства при проведении «экзамена» должен быть только полный бак, все жидкости и запаска, если она предусмотрена конструкцией, а вес водителя-испытателя установлен на четкой отметке в 75 кг. Интересно, перед заездом испытатель проходит взвешивание?

136092

Фото get.pxhere.com

Шутки-шутками, но такое количество вводных фактически говорит нам об одном: увидеть точную скорость на спидометре невозможно. Никак. Не верится, что водитель будет держать диету, проверять давление в шинах. Более того, в России принято менять покрышки и увеличивать размер дисков, что автоматически приводит к еще большему увеличению погрешности.

Чем больше колесо, тем больше метров оно проходит за один оборот, а спидометр-то считает обороты. Ну да Бог с ним, со спидометром! Но выходит, что и одометр, подсчитывающий пробег, тоже врет! Он же неразрывно связан с тем самым оборотом колеса. Прав был доктор Хаус, но с оговоркой: все врут, не только люди.

• Лайфхак
• Эксплуатация

Во сколько обойдется ремонт узла

10544

• Лайфхак
• Эксплуатация

Во сколько обойдется ремонт узла

10544

Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:

• Telegram
• Яндекс.Дзен

превышение скорости, ПДД, производители, технология

Датчик

— Спидометры (универсальные) | Автозапчасти O’Reilly

Сравнить

Спидометр Equus 3-3/8 дюйма

Сравнить

Спидометр Equus 3-3/8 дюйма

Сравнить

Auto Meter Традиционный хромированный 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Z-Series 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Phantom 5-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Arctic White 3-1/8 дюйма Спидометр

Сравнить

Auto Meter American Muscle 5-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Sport-Comp 5-дюймовый спидометр

Сравнить

Автометр 3-3/8 дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Pro-Comp 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Phantom 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Автоматический измеритель скорости 3-3/8 дюйма

Сравнить

Auto Meter Ultra-Lite 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Автометр Old Tyme 5-дюймовый спидометр

Сравнить

Автометр 3-3/8 дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Z-Series 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Sport-Comp II 5-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter Ultra-Lite 3-3/8-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter American Muscle 3-3/8 дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter American Muscle 3-3/8 дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter American Muscle 5-дюймовый спидометр

Сравнить

Auto Meter 3-3/8 дюймовый спидометр

Сравнить

Автометр 3-3/8 дюймовый спидометр

ВСЕ Спидометры — автомобильные датчики

ВСЕ спидометры

12 Предметов24 Предметов36 Предметов48 Предметов60 ПредметовИмя (A — Z)Имя (Z — A)Цена (Низкая — Высокая)Цена (Высокая — Низкая)

06370-07 — Спидометр

с формованным гнездом в сборе ремня безопасности Datcon

Datcon Жгут проводов спидометра в сборе

• Формованная муфта
• Функция: Интерфейс спидометра
• Адаптеры несовместимы с приборами DDBI и Analog II
• Стиль: Специальные товары и аксессуары

17,24 доллара США

100159 — Масштаб 100-0-100

амперметра Даткон сверхмощный промышленный

Datcon

Амперметр

• Шкала: 100-0-100 A
• 2 1/16 дюйма (52 мм)
• Безель/Отделка: Полированная
• Вольт/Ватт/Ток: 12–24 В постоянного тока
• Тип:  Тяжелый промышленный

49,95 долларов США

100163 — Масштаб 100-0-100

амперметра Даткон сверхмощный промышленный

Datcon Амперметр

• Шкала: 100-0-100 А
• Диаметр: 2 1⁄16 дюйма (52 мм)
• Безель/Отделка: Полированная
• Вольт/Ватт/Ток: 12–24 В постоянного тока
• Тип:  Тяжелый промышленный

51,22 доллара США

100164 — Промышленный амперметр Datcon для тяжелых условий эксплуатации от -150 до +150 А

Datcon Амперметр

• Шкала: ±150 А
• Вольт/Ватт/Ток: 12–24 В постоянного тока
• Диаметр: 2 1⁄16 дюйма (52 мм)
• Безель: черный
• Стиль: Тяжелый промышленный

$61,36

100165 — Промышленный амперметр Datcon Heavy Duty 150A

Datcon Амперметр

• Шкала: 150–0–150 А
• Диаметр: 2 1⁄16 дюйма (52 мм)
• Безель: полированный
• Стиль: Тяжелый промышленный

$55,28

100246 — Программируемый спидометр Datcon 0-80MPH

Datcon Спидометр с одометром

• Шкала: 0–80 миль в час и 0–130 км/ч
• Программируемый
• Диаметр: 3-3⁄8 дюйма (86 мм)
• Напряжение: 12 В
• 30LP108MI (P-низкий)
• Безель: черный (глубокая вытяжка)
• Источник сигнала: тахометр/магнитный датчик
• Тип:  Тяжелый промышленный

666,15 долларов США $130. 00

100247 — Спидометр Datcon 0-80MPH

Даткон Спидометр с одометром

• Шкала: 0–80 миль в час и 0–130 км/ч
• Программируемый
• Диаметр: 3-3⁄8 дюйма (86 мм)
• Напряжение: 12 В
• 30LP108MI (P-низкий)
• Безель: полированный (глубокая вытяжка)
• Источник сигнала: тахометр/магнитный датчик
• Тип:  Тяжелый промышленный

$682,66 $130.00

103644 Спидометр Datcon с одометром

Спидометр Datcon с одометром, для тяжелых условий эксплуатации, шкала: 0–80 миль в час, напряжение: 12 В, безель: черный

216,41 долл.