Механізм роботи спідометра

Спідометр — це прилад, який показує водієві поточну швидкість руху автомобіля. Залежно від конструкції транспортного засобу швидкість може визначатися механічним приводом або електронними датчиками. Отримані дані перетворюються на положення стрілки на шкалі або виводяться на цифровий дисплей.

Незважаючи на однакове призначення, механічні та електронні спідометри працюють за різними принципами. Розглянемо їх будову, основні відмінності, причини неправильних показань та особливості перевірки.

Для чого потрібен спідометр

Основне завдання спідометра — відображати швидкість руху автомобіля у зрозумілому для водія вигляді. Інформація дозволяє контролювати швидкісний режим і вибирати відповідну швидкість з урахуванням дорожніх умов.

У сучасних автомобілях дані про швидкість також можуть використовуватися електронними блоками керування та іншими системами транспортного засобу.

Які бувають спідометри

За принципом роботи автомобільні спідометри можна умовно розділити на два основні типи:

• механічні;
• електронні.

Механічні конструкції характерні переважно для автомобілів ранніх років випуску. У сучасних транспортних засобах зазвичай застосовуються електронні системи вимірювання швидкості.

Як працює механічний спідометр

У класичній конструкції механічного спідометра обертання передається від приводу, пов'язаного з трансмісією автомобіля, через гнучкий трос до приладу на панелі. Чим вища швидкість руху автомобіля, тим швидше обертається привод.

Стрілка спідометра при цьому зазвичай не з'єднана з тросом безпосередньо через звичайну систему шестерень. У поширеній конструкції всередині приладу використовується магнітний механізм.

Привод і трос спідометра

Під час руху обертання елементів трансмісії передається на привод спідометра. Далі гнучкий трос передає це обертання до приладової панелі.

Швидкість обертання троса змінюється разом зі швидкістю автомобіля. Завдяки цьому механічний спідометр може визначати швидкість без електронних датчиків і блока керування.

Магнітний механізм

Усередині класичного механічного спідометра обертання троса приводить у рух постійний магніт. Поруч розташована металева чашка, пов'язана зі стрілкою приладу.

Під час обертання магніту в металевій чашці виникають вихрові струми. Їх взаємодія з магнітним полем створює момент, який прагне повернути чашку разом зі стрілкою. Чим вища швидкість обертання магніту, тим сильніше відхиляється стрілка.

Поворотна пружина протидіє цьому руху. У результаті положення стрілки встановлюється відповідно до швидкості обертання приводу та показує швидкість автомобіля на шкалі.

Шкала і стрілка

Шкала спідометра розмічена в одиницях швидкості, наприклад кілометрах на годину. Під час збільшення швидкості стрілка переміщується по шкалі, а під час уповільнення поворотна пружина повертає її назад.

Переваги та недоліки механічного спідометра

Механічна конструкція досить проста та може працювати без складної електроніки. Однак з часом окремі елементи системи зношуються.

До переваг належать:

• відносно проста конструкція;
• невелика кількість електронних компонентів;
• ремонтопридатність багатьох старих систем.

До недоліків належать:

• знос троса та приводу;
• можливе тремтіння стрілки;
• механічні похибки;
• необхідність обслуговування при появі несправностей.

Як працює електронний спідометр

В електронних системах механічний трос не потрібен. Швидкість визначається за електричними сигналами, пов'язаними з обертанням елементів трансмісії або коліс автомобіля.

Залежно від конструкції автомобіля джерелом інформації може бути окремий датчик швидкості або дані, отримані електронними блоками від інших систем автомобіля.

Датчик швидкості

Датчик формує електричні імпульси, частота яких змінюється залежно від швидкості обертання контрольованого елемента. Сигнал передається електронному блоку, який обробляє інформацію та розраховує швидкість автомобіля.

Після обробки значення виводиться на приладову панель. Електронний спідометр може відображати швидкість за допомогою стрілки з електронним приводом або цифрового екрана.

Як розраховується швидкість

Електронна система отримує послідовність імпульсів і визначає частоту обертання. З урахуванням закладених у систему параметрів електроніка перетворює ці дані на швидкість руху автомобіля.

Тому на правильність показань можуть впливати не лише несправності самого приладу, а й датчики, проводка, електронні блоки, налаштування системи та фактичний розмір коліс.

Звідки сучасний автомобіль отримує дані про швидкість

Конкретна схема залежить від моделі автомобіля. В одних транспортних засобах використовується окремий датчик швидкості на коробці передач, а в інших інформація може розраховуватися на основі сигналів датчиків обертання коліс і передаватися між електронними блоками автомобіля.

Тому при несправності сучасного спідометра діагностика повинна враховувати весь ланцюг передачі даних, а не лише прилад на панелі.

Механічний та електронний спідометр: основні відмінності

Чому спідометр показує неправильну швидкість

Відхилення показань не завжди означає несправність самого спідометра. На результат можуть впливати різні фактори:

• встановлення шин і коліс іншого розміру;
• зміна фактичного діаметра колеса;
• несправність датчика швидкості;
• пошкодження проводки або контактів;
• знос механічного приводу або троса;
• неправильні налаштування електронної системи;
• несправність приладової панелі.

Якщо похибка з'явилася після зміни розміру коліс або ремонту трансмісії, необхідно враховувати ці зміни під час діагностики.

Ознаки несправності спідометра

На проблему зі спідометром або системою визначення швидкості можуть вказувати:

• стрілка не рухається;
• стрілка рухається ривками;
• показання помітно відрізняються від фактичної швидкості;
• швидкість періодично не відображається;
• цифровий показник швидкості не працює;
• одночасно з'являються помилки пов'язаних електронних систем.

Як перевірити механічний спідометр

У механічній системі діагностику зазвичай починають із приводу та гнучкого троса. Необхідно перевірити його з'єднання, цілісність і здатність вільно передавати обертання.

Якщо трос пошкоджений, заклинює або обірваний, стрілка може перестати працювати або почати рухатися ривками. Якщо привод і трос справні, перевіряють механізм самого приладу.

Як перевірити електронний спідометр

Під час діагностики електронної системи необхідно перевірити джерело сигналу швидкості, роз'єми, проводку та наявність помилок в електронних блоках автомобіля.

Якщо датчик справний і сигнал надходить коректно, причиною проблеми може бути приладова панель або інша частина електронної системи. Для точнішої діагностики може знадобитися спеціальне обладнання.

Калібрування спідометра

Калібрування може знадобитися, коли показання приладу систематично відрізняються від очікуваних через зміни параметрів автомобіля або особливості системи вимірювання швидкості.

Особливо актуальною перевірка стає після встановлення коліс із суттєво іншим зовнішнім діаметром, зміни окремих компонентів трансмісії або ремонту елементів системи визначення швидкості.

Як виконується калібрування

Спосіб залежить від конструкції автомобіля. В електронних системах може знадобитися зміна відповідних параметрів за допомогою діагностичного обладнання. У механічних системах причини неправильних показань можуть бути пов'язані з характеристиками приводу та самого приладу.

Перед будь-яким коригуванням спочатку слід переконатися, що причиною похибки не є несправність датчика, троса, приводу, проводки або приладової панелі.

Як перевірити точність показань

Для початкової оцінки можна порівняти показання спідометра з незалежним джерелом інформації про швидкість. При цьому невелика різниця між значеннями сама по собі не обов'язково означає несправність.

Якщо розбіжність велика, постійно зберігається або з'явилася після ремонту, заміни коліс чи виникнення іншої несправності, систему варто продіагностувати.

Підсумок

Принцип роботи спідометра залежить від його конструкції. У механічній системі обертання передається через привод і трос на магнітний механізм, який переміщує стрілку. В електронній системі швидкість розраховується на основі сигналів датчиків і передається на приладову панель.

Якщо спідометр почав показувати неправильну швидкість, працює ривками або повністю перестав відображати дані, необхідно перевірити весь ланцюг отримання та передачі сигналу. Для механічної системи це насамперед привод і трос, а для електронної — датчики, проводка, роз'єми та електронні компоненти.