Спидометр как средство измерения

Обновлено: 07.07.2024

Глубоко в историю

Самый древний одометр упоминается еще в первом веке. Греческий математик Герон стал родителем этого изобретения. Прибор был в виде обычной тележки, колеса в которой подобраны со специальным диаметром. Колеса поворачивались ровно 400 раз за 1598 метров (миллиатрий). Зубчатая передача приводила простейший механизм в движение. Индикатором пробега служили мелкие камни, которые выпадали в лоток. Для подсчета пройденного расстояния нужно было сосчитать количество выпавших камней. С той поры люди шагнули далеко вперед в своих изобретениях, но сама задумка являлась идеальной.

Спидометр и одометр, разница между которыми не только в показаниях, имеют и разные даты изобретения. Спидометр изобрели чуть более сотни лет назад. Впервые такой прибор был установлен на автомобиль Oldsmobile в 1901 году. В течение десяти лет спидометр устанавливали только как дополнительную опцию и считали его диковинкой. Уже позже на заводах стали устанавливать его как обязательный прибор. В 1916 году спидометр претерпел усовершенствования, которые внес Никола Тесла. До наших дней он дошел почти в таком же состоянии, не считая некоторых современных добавлений.

Что такое одометр? Устройство и назначение

Итак, каждый автомобилист должен знать, для чего нужны спидометр и одометр. Разница между этими приборами, конечно же, существует. Рассмотрим сначала одометр. Какую роль он играет на панели инструментов? Одометр – это механизм, который предназначен для того, чтобы замерять количество оборотов колеса во время движения транспортного средства. Другими словами, это узел, который дает нам возможность узнать путь, пройденный автомобилем в километрах. Показания одометра можно считать со специального устройства на панели машины. Одометр показывает как суточный, так и общий пробег. Две эти шкалы зачастую располагаются на самом спидометре.

Конструкция одометра несложная, включает в себя следующие компоненты:

Сам счетчик, показывающий количество оборотов колеса вашего транспортного средства.
Контроллер, который фиксирует обороты и непосредственно связан с самим счетчиком.
Индикатор, выведенный на спидометр. Демонстрирует пройденный автомобилем путь в километрах.

Принцип действия одометра

В этом и есть суть работы одометра – колесо транспортного средства за каждый километр пройденного пути совершает строго определенное количество километров. Показатель этот всегда одинаков. Зная, сколько оборотов совершено колесом, счетчик высчитывает путь в километрах.

Если у водителя есть необходимость определить пройденное расстояние от пункта А в пункт В, то он всегда может обнулить счетчик. Благодаря такому действию также легко подметить расход топлива за определенный путь. Естественно, что при нерабочем одометре такую операцию проделать просто невозможно.

Типы одометров

Рассматривая одометр и спидометр (разница между ними есть и в строении), определимся с типами одометров. Существует три основных вида:

Механический. Самый старый тип, прародитель его был изобретен еще древним Героном. Если нужно смотать такой одометр, сделать это можно любой крутилкой. С помощью цифрового счетчика происходит учет вращения колеса механической составляющей. Под воздействием механических сил счетчик считывает обороты и конвертирует их в километраж. Минус таких счетчиков заключается в том, что при достижении определенной цифры происходит автоматическое обнуление показаний.

Электронно-механический прибор. Более усовершенствованная модель одометра. Чтобы провести коррекцию такого счетчика, требуется уже применение CAN-крутилок. В данном случае обороты колеса считываются счетчиком при помощи механической связи, впоследствии информация конвертируется в сигналы. Данные в цифровом виде выводятся на приборную панель.

Цифровые одометры. Действуют на основе микроконтроллера. Самый современный прибор. Все необходимые показатели в данном случае считываются в цифровом формате. Чтобы произвести коррекцию такого одометра, потребуется применение специального оборудования. Цифровой одометр – часть бортового компьютера транспортного средства.

Погрешность одометра

Всем известно, что любые современные приборы в своей работе имеют какие-либо неточности. Существуют некоторые стандарты, допускающие погрешности. У механических девайсов, к примеру, допускается этот показатель в 5%. Если транспортное средство эксплуатируется в каких-либо жестких условиях, то цифра эта может увеличиваться до 15%. В таких случаях идет скидка на износ различных деталей, узлов транспортного средства (например, пробуксовку). Формально в этом случае происходит вращение колес (якобы происходит движение), но ведь путь в километрах не увеличивается.

Определенную погрешность в работе может показывать и одометр, и спидометр (разница между этими приборами теперь понятна). Также на показания прибора влияют различные зазоры, ослабление троса, плохое сцепление, слабые пружины. Электромеханические девайсы считывают сигналы, которые указывает контроллер скорости за определенный промежуток времени. В этих случаях погрешность более низкая, точность выше. Автомобили с электромеханическими приборами, даже очень старые, редко выдают погрешность более 5%. Цифровые приборы самые точные, здесь не задействованы механические связи. Если такие девайсы имеют погрешность, то это напрямую связано с износом колес.

Что такое спидометр

Спидометр – прибор, который измеряет мгновенную скорость движения транспортного средства. Показания счетчика выводятся в км/ч (километры в час) или - в Америке – милях в час. Спидометры бывают двух типов: механические (аналоговые), цифровые. Как действует и что показывает спидометр? У заднеприводного автомобиля спидометр ведет контроль вращения вторичного вала у коробки передач, в этом случае скорость рассчитывается по нему. Соответственно, показания скорости будут зависеть от размера шины, передаточного числа редуктора с заднего моста, а также от собственной погрешности прибора. У переднеприводных автомобилей скорость измеряется при помощи привода левого колеса. К погрешности спидометра добавляется закругление дороги. Мы рассмотрели выше одометр и спидометр (разница, для чего служат, принципы действия). Узнаем теперь причины погрешностей спидометра.

Почему врет спидометр

Если рассматривать спидометр автомобиля, догадаться нетрудно, почему же он врет. Почему показывает скорость превышенную? Во-первых, водитель имеет меньше шансов нарушить скоростной режим, получить штраф. Во-вторых, если бы спидометр указывал меньшую скорость от реальной, то, скорее всего, водители бы не переставали судиться с автопроизводителями, доказывая свою невиновность в превышении скорости. Обязательно ли спидометр должен врать? Дело в том, что этому прибору сложнее всех указывать суперточные показания, ведь скорость зависит от вращения колеса, от его диаметра, а это весьма нестабильный параметр.

Одометр и спидометр: разница приборов

Как уже говорилось, не все автолюбители понимают разницу между двумя разными приборами - одометром и спидометром. Некоторых вводит в заблуждение то, что счетчик показаний пробега непосредственно вмонтирован в сам спидометр. Именно поэтому многие относят эту конструкцию к одному прибору. Что это такое - одометр и спидометр? Разница между функционалом очевидна. Путать эти приборы просто недопустимо. Если быть кратким, то:

Спидометр показывает скорость движения транспортного средства.
Одометр указывает пройденный путь в километрах.

Их функционал никак не взаимосвязан. Совмещение этих двух шкал на приборной панели обуславливается всего лишь удобством для восприятия водителем. Впрочем, современные бортовые компьютеры выводят эту информацию на дисплей среди основной информации.

Зачем скручивают пробег

Показатели спидометра автомобиля необходимы, чтоб определять и контролировать скорость транспортного средства соответственно ограничениям, действующим на территории той или иной страны. Он входит в список обязательной комплектации автомашин.

Для чего нужен спидометр?

Автомобильный спидометр (АС) — прибор, который определяет модуль мгновенной скорости движения транспортного средства.

узнать интенсивность движения автомобиля в реальном времени;
вычислить расход топлива при каждой конкретной скорости.

С помощью одометра можно определить, когда необходимо менять:

автомобильные масла;
фильтры;
ремни (генератора и ГРМ).

Виды спидометров

Есть большое разнообразие АС, всех их классифицируют на виды по:

По способу измерения

Классификация спидометров автомобилей по принципу работы:

По типу индикатора

По способу визуализации данных спидометры делятся на:

аналоговые, или механические;
цифровые.

Аналоговый

Схема работы универсального аналогового АС:

стрелка спидометра связана с валом редуктора;
последний в свою очередь получает привод от вращающихся колёс.

Интенсивность движения вала редуктора пропорциональна быстроте вращения колес. Поэтому именно этот узел наиболее достоверно отображает скорость автомобиля.

В таблице представлены разные аналоговые спидометры:

Деления прибора находятся на барабане – при его вращении цифры появляются в окошке, отображая скорость.

Цифровой

Особенности цифрового АС:

имеет наивысшие показатели точности;
индикатор – дисплей, отображающий скорость в цифровом эквиваленте;
на экране водитель может посмотреть суточный и суммарный пробег;
имеет сигнализацию, которая срабатывает при превышении установленного предела скорости движения транспортного средства.

Основным недостатком цифрового автомобильного спидометра является задержка показаний. В результате некорректно отображаются данные при смене скорости.

Наглядно, как работает цифровой автомобильный спидометр с использованием IPHONE 4 можно посмотреть на видео, снятым каналом videoSPBLIFE.

Фотогалерея

На фото представлены разные виды АС:

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.

Погрешность спидометра

Всем АС, как и любым другим техническим устройствам свойственна неточность показаний.

Причины неточного измерения:

Правило автопроизводителей – погрешность АС конструктивно должна быть в сторону увеличения показаний, против фактической скорости движения.

Видео

На видео от пользователя Виктора Хабибулина сравниваются цифровые спидометры с GPS и аналоговые.

В современных автомобилях используется огромное количество датчиков и систем, контролирующих работу практически всех механизмов. Они снимают показания температуры двигателя, уровня заряда аккумуляторной батареи, закрытия дверей, давления в шинах и так далее. Все это выводится на соответствующие индикаторы, приборную панель или на дисплей бортового компьютера, что помогает контролировать режим работы и исправность машины, обеспечивая безопасность движения. Одними из самых важных контрольно-измерительных устройств являются спидометр с одометром.

Многие считают их одним прибором. Такая путаница возникла из-за расположения индикаторов устройств. Зачастую, они объединены в один блок, который водители и называют спидометром. Но это отдельные приборы, отвечающие каждый за свой параметр измерения: одометр — за пробег, спидометр за скорость.

Контроль движения скорости в конкретное мгновение времени, за который отвечает спидометр, помогает не только избежать штрафов за превышение скорости, и своевременно переключать скорости не очень опытным водителям, но и реально спасает жизнь. Конечно, лишь тем, кто управляет своим автомобилем в соответствии с предписаниями дорожных знаков.

Давайте разберемся, в чем же разница между устройствами, измеряющими скорость и пробег. Поймем их конструкцию и узнаем, почему это абсолютно разные приборы.

Спидометр

Итак, спидометр — это прибор, устанавливаемый в автомобиле для измерения мгновенной скорости, которая выводится на экран дисплея, либо на шкалу приборной панели в виде км/час или миль/час. Единицы измерения, в километрах или милях, зависят от того, где произведен автомобиль, или в какую страну экспортируется. Есть две разновидности устройств измерения скорости и пробега:

У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.

Особенности спидометра

Спидометры отличаются друг от друга местом установки датчика скорости, который снимает ее значения. Это зависит от привода автомобиля или его модификации. Если машина заднеприводная, то датчик ставится всегда на вторичный вал коробки. Иногда, туда же устанавливают и скоростные датчики переднеприводных моделей. Но более оптимальным и удобным местом в машинах переднего привода, считается ступица левого ведущего колеса.

Для вычисления скорости движения автомобиля, в программное обеспечение электронного блока управления автомобилем, заложен математический алгоритм, который по частоте вращения вала или ступицы, определяет этот показатель. Кроме частоты вращения, программа учитывает:

размеры колес;
передаточное число зубчатых элементов датчика и сопрягаемого узла.

Из-за того, что и колеса, и шестерни могут с течением времени изнашиваться, возникает некоторая погрешность в показаниях. Она тоже изначально учитывается при создании прибора учета скорости. Но параметры погрешности не должны выходить за рамки, определенные ГОСТом. Не считается критичным, если спидометр показывает скорость, превышающую реальную в пределах 10% + 4 км/час.

Так, если автомобиль движется со скоростью 100 км/час, а стрелка указывает на 110, то это нормально. Даже еще остается резерв, равный 4 км/час. Но чего категорически нельзя делать спидометру — это показывать скорость, ниже реальной.

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:

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:

Шестеренчатый датчик скорости, который сочленяется с шестерней вторичного вала или приводом ведущего колеса.
Индукционные датчики скорости, которые фиксируют изменения в параметрах электромагнитной индукции, происходящих из-за вращения ротора.
Импульсные датчики, использующие эффект Холла, который фиксирует изменение напряжения под воздействием магнитного поля.
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:

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.

Одометр

Одометр – это совмещенный со спидометром прибор для измерения общего пробега автомобиля. Кроме простой фиксации километража, это устройство помогает поддерживать автомобиль в исправном состоянии. По пробегу определяют дату прохождения очередного ТО, в ходе которого производится замена расходных материалов и комплектующих частей, в том числе:

масел в двигателе и коробке переключения передач;
фильтров очистки воздуха и топливной системы;
сайлентблоков и автомобильных шин, и так далее, и тому подобное.

Обычно показания одометра выглядят, как цифры под стрелкой или шкалой спидометра. Но их расположение может меняться, в зависимости от марки и модели автомобиля.

Принцип работы одометра

Работа одометра обусловлена его конструкцией, в которую входят:

Датчик скорости, работающий и на спидометр. О том, где он устанавливается, рассмотрели выше, но напомним: на вторичный вал или на ступицу ведущего колеса.
Узел, обрабатывающий и передающий показания в сам прибор. В современных машинах это электронный блок управления (ЭБУ).
Дисплей, выдающий понятные водителю показания пробега.

Зная конструкцию устройства, можно легко понять и принцип его работы, который выглядит следующим образом:

датчик фиксирует количество оборотов вала или ступицы и передает их ЭБУ;
электронный блок обрабатывает полученную информацию, преобразует и направляет ее на дисплей;
дисплей показывает данные о пройденном километраже.

В зависимости от конструкции различают:

механические одометры;
гибридные, или электромеханические;
цифровые приборы.

Коротко остановимся на каждом из типов:

Механические одометры устанавливались на первые серийные автомобили и эксплуатировались достаточно продолжительно время. Их и сейчас можно встретить на подержанных авто. Такие приборы очень просты по своей конструкции. Их индикатор барабанного типа фиксировал пробег в зависимости от количества оборотов, сделанных коленвалом. С вторичного вала коробки обороты передавались с помощью тросика.Механическая простота являлась не только причиной недостаточной достоверности показаний, но и легкостью, с которой эти показания корректировались. Любой, даже начинающий водитель, мог скрутить показания одометра или остановить его работу, отсоединив приводной тросик.
Электромеханические одометры объединяют в себе свойства механического и цифрового устройства. Механическим остался привод от вторичного вала. Электронным стал внедренный в систему блок и цифровой дисплей, пришедший на замену вращающимся дискам.
Цифровые одометры — это система, в которой работают только электронные приборы. Датчик передает информацию о частоте вращения колес или двигателя, с помощью электронного импульса по проводам к ЭБУ. От блока обработанный сигнал идет на дисплей. Все показания цифрового одометра заносятся в память и стереть их не так просто. Хотя, с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения, можно прочистить электронные мозги любого устройства. Производители постоянно работают над улучшением уровня защиты электронной начинки и откорректировать реальные показатели становится все сложнее и дороже.

В настоящее время самыми распространенными остаются гибридные одометры, но это из-за большого количества продолжающих эксплуатироваться ранее выпущенных машин. На замену им приходят полностью электронные системы.

Погрешность одометров

Когда говорили о погрешности спидометров, указали, что она может составлять 10% и даже превышать этот показатель. У одометров тоже есть свои пределы точности. В зависимости от типа устройства и износа автомобиля, погрешность может быть и 2%, и 10%. Это не является большой проблемой, так как значительное влияние на износ деталей и работоспособность машины оказывает пробег в десятки, а, иногда, и в сотни тысяч километров.

Думается, что любому ясно, что самыми точными приборами являются современные цифровые одометры. Их погрешность составляет порядка 2% от реального. И это лишь при длительной эксплуатации автомобиля, и больших пробегах. Хотя это может и не быть виной разработчиков, или самого измерительного устройства. Ведь движение может фиксироваться, когда автомобиль стоит, а его колеса крутятся. Так, например, бывает при пробуксовывании или во время стендовых испытаний.

Электромеханические одометры, за счет своего гибридного устройства, опережают механические приборы, но уступают цифровым. Точность их показаний может отклоняться на 5%. Устаревшие, механические одометры, даже не в самом плохом состоянии, могут ввести в заблуждение на количество пройденных километров, сопоставимое с 7–10% от реального пробега.

В чем разница между спидометром и одометром

Итак, что представляют собой спидометр и одометр, разобрались. Теперь можно сделать вывод о том, чем же различаются эти приборы:

Во-первых, тем, что они измеряют. Спидометр измеряет и демонстрирует скорость движения транспортного средства в реальный момент времени, то есть именно в то мгновение, когда водитель смотрит на прибор. Одометр измеряет пройденный автомобилем путь. Его показания важны не в конкретный момент, а за определенный временной интервал. В этом и есть коренное отличие.
Второе отличие заключается в способе предоставления информации об измеренных значениях скорости или пробега. Как уже говорилось, скорость выводится на дисплей с помощью динамичной стрелки, шкалы или цифр. Пробег, демонстрируемый одометром, показывается индикатором барабанного типа или тоже цифрами, но в более статичном варианте.
Ну и, в-третьих, есть отличие в единицах измерения. То, что показывает одометр, измеряется в километрах или в милях, а то что фиксирует спидометр обозначается, как километры, или мили, в час.

Несмотря на то, что между спидометром и одометром из общего только совместное расположение их узлов и составных частей, они могут в какой-то степени заменять друг друга. Например, когда один из них сломается. Так, при неработающем одометре можно узнать пробег за конкретный промежуток времени, если, двигаясь с постоянной скоростью замерить время движения. В качестве примера такой вариант: при движении в течение 1 часа со скоростью 60 км/час, автомобиль преодолеет дистанцию в 60 км. В свою очередь, работающий одометр позволяет вычислить скорость движения без спидометра. Но лишь среднюю. Так, если машина за 1 минуту проехала 1 км, значит она двигалась со скоростью 60 км/час.

Понятно, что это все приблизительно и заменить на сто процентов один прибор другим невозможно. Поэтому, если спидометр или одометр вышли из строя, нужно как можно быстрее устранить эту неисправность.

Анимация электронный Aston Martin программа самопроверки спидометра, показывающая, как стрелка аналогового спидометра может показывать автомобиль скорость.

А спидометр или же измеритель скорости это измерять который измеряет и отображает мгновенное скорость автомобиля. Теперь универсально подходит автомобили, они стали доступны в качестве опций в начале 20 века и в качестве стандартного оборудования примерно с 1910 года. [1] Спидометры для других транспортных средств имеют определенные названия и используют другие средства измерения скорости. Для лодки это карьерный бревно. Для самолета это индикатор воздушной скорости.

Чарльз Бэббидж приписывают создание первого типа спидометра, который обычно устанавливался на локомотивы. [2] [3]

Электрический спидометр был изобретен хорватский Йосип Белушич [4] в 1888 году и первоначально назывался велосиметром.

Содержание

Операция

Первоначально запатентован Отто Шульце 7 октября 1902 г. [5] он использует вращающийся гибкий кабель обычно приводится в действие зацеплением, связанным с выходом автомобиля коробка передач. Однако в раннем Volkswagen Beetle и во многих мотоциклах использовался трос от переднего колеса.

Стрелка указателя удерживается в направлении нуля штрафом. торсионная пружина. Крутящий момент на чашке увеличивается со скоростью вращения магнита. Таким образом, увеличение скорости автомобиля приведет к повороту стрелки чашки и спидометра против пружины. Чашка и стрелка будут вращаться до тех пор, пока крутящий момент вихревых токов на чашке не уравновесится противодействующим крутящим моментом пружины, а затем остановятся. Поскольку крутящий момент на чашке пропорционален скорости автомобиля, а отклонение пружины пропорционально крутящему моменту, угол указателя также пропорционален скорости, так что маркеры, расположенные на равном расстоянии друг от друга, могут использоваться для определения разницы в скорости. . При заданной скорости указатель будет оставаться неподвижным и указывать на соответствующий номер на шкале спидометра.

Возвратная пружина откалиброванный таким образом, чтобы заданная скорость вращения троса соответствовала определенному показанию скорости на спидометре. Эта калибровка должна учитывать несколько факторов, в том числе передаточные числа шестерен хвостового вала, которые приводят в движение гибкий трос, передаточное число главной передачи в дифференциал, а диаметр ведомого шины.

Одним из основных недостатков вихретокового спидометра является то, что он не может показать скорость автомобиля при работе в передаче заднего хода, так как чашка будет в противоположном направлении - в этом случае игла будет подводится к его механическим стопорным штифтом на нулевой позиции .

Электронный

Многие современные спидометры электронный. В конструкциях, созданных на основе более ранних вихретоковых моделей, датчик вращения, установленный в трансмиссии, выдает серию электронных импульсов, частота которых соответствует (средней) скорости вращения карданный вал, и, следовательно, скорость автомобиля при условии, что колеса имеют полное сцепление с дорогой. Датчик обычно представляет собой набор из одного или нескольких магнитов, установленных на выходном валу или (в трансмиссиях) на ведущей шестерне дифференциала, или в виде зубчатого металлического диска, расположенного между магнитом и датчик магнитного поля. Когда рассматриваемая деталь поворачивается, магниты или зубцы проходят под датчиком, каждый раз создавая импульс в датчике, поскольку они влияют на силу измеряемого магнитного поля. [1] В качестве альтернативы, особенно в автомобилях с мультиплексной проводкой, некоторые производители используют импульсы, поступающие от колесных датчиков ABS, которые передаются на приборную панель через CAN шина. Большинство современных электронных спидометров имеют дополнительную возможность по сравнению с вихретоковыми датчиками показывать скорость автомобиля при движении на задней передаче.

Компьютер преобразует импульсы в скорость и отображает эту скорость на электронно управляемой стрелке аналогового типа или цифровой дисплей. Информация о пульсе также используется для множества других целей. ЭБУ или полная система управления автомобилем, например включение ABS или антипробуксовочной системы, вычисление средней скорости поездки или увеличение одометр вместо того, чтобы поворачивать его непосредственно тросиком спидометра.

Еще одна ранняя форма электронного спидометра основана на взаимодействии между прецизионным часовым механизмом и механическим пульсатором, приводимым в действие колесом или трансмиссией автомобиля. Механизм часов пытается подтолкнуть стрелку спидометра к нулю, в то время как пульсатор с приводом от автомобиля пытается подтолкнуть его к бесконечности. Положение стрелки спидометра отражает относительные величины выходов двух механизмов.

Велосипедные спидометры

Типичный велосипед спидометры измеряют время между каждым оборотом колеса и выводят его на небольшой цифровой дисплей, установленный на руле. Датчик установлен на велосипеде в фиксированном месте и пульсирует, когда магнит на спицах проходит мимо. Таким образом, он аналогичен электронному автомобильному спидометру, использующему импульсы от датчика АБС, но с гораздо более грубым разрешением по времени / расстоянию - обычно один импульс / обновление дисплея за оборот или не реже, чем раз в 2–3 секунды на низком уровне. скорость с колесом диаметром 26 дюймов (660 мм). Однако это редко бывает критической проблемой, и система обеспечивает частые обновления на более высоких скоростях дороги, когда информация имеет большее значение. Низкая частота импульсов также мало влияет на точность измерения, поскольку эти цифровые устройства можно запрограммировать по размеру колеса или дополнительно по окружности колеса или шины, чтобы сделать измерения расстояний более точными и точными, чем у типичного автомобильного датчика. Однако у этих устройств есть некоторый незначительный недостаток в том, что они требуют питания от батарей, которые необходимо время от времени заменять в приемнике (и датчике для беспроводных моделей), а в проводных моделях сигнал передается по тонкому кабелю, который намного менее надежен. чем тот, который используется для тормозов, шестерен или спидометров с тросом.

Другие, обычно старые велосипедные спидометры, приводятся в движение тросом от того или иного колеса, как в спидометрах мотоциклов, описанных выше. Они не требуют питания от батареи, но могут быть относительно громоздкими и тяжелыми и могут быть менее точными. Поворачивающее усилие на колесе может создаваться либо от зубчатой передачи на ступице (с использованием, например, ступичного тормоза, цилиндрической шестерни или динамо-машины), как у типичного мотоцикла, либо с помощью устройства фрикционного колеса, которое толкает внешний край обода (то же положение, что и ободные тормоза, но на противоположном крае вилки) или боковина самой шины. Первые довольно надежны и не требуют особого обслуживания, но для них требуются калибр и ступичная передача, правильно подобранные к ободу и размеру шин, в то время как вторые не требуют калибровки или почти не требуют калибровки для получения умеренно точных показаний (со стандартными шинами "расстояние" каждое вращение колеса фрикционным колесом, установленным на обод, должно довольно линейно масштабироваться в зависимости от размера колеса, почти как если бы оно катилось по земле), но они не подходят для использования на бездорожье и должны содержаться должным образом натянутыми и очищенными от дорожной грязи во избежание скольжения или заклинивания.

Ошибка

Большинство спидометров имеют допуски около ± 10%, в основном из-за различий в диаметре шин. [ нужна цитата ] Источниками погрешности из-за колебаний диаметра шины являются износ, температура, давление, нагрузка на автомобиль и номинальный размер шины. Производители транспортных средств обычно калибруют спидометры так, чтобы показания были выше на величину, равную средней погрешности, чтобы гарантировать, что их спидометры никогда не показывают скорость ниже фактической скорости транспортного средства, чтобы гарантировать, что они не несут ответственности за водителей, нарушающих ограничения скорости. [ нужна цитата ]

Чрезмерные погрешности спидометра после изготовления могут быть вызваны несколькими причинами, но чаще всего из-за нестандартного диаметра шины. В этом случае ошибка:

Международные соглашения

Во многих странах законодательная погрешность показаний спидометра в конечном итоге регулируется Европейская экономическая комиссия ООН (ЕЭК ООН) Правило 39, [6] который охватывает те аспекты официального утверждения типа транспортного средства, которые относятся к спидометрам. Основная цель правил ЕЭК ООН состоит в том, чтобы облегчить торговлю автотранспортными средствами путем согласования единых стандартов официального утверждения типа, а не требовать, чтобы модель автомобиля проходила различные процедуры утверждения в каждой стране, где она продается.

Евросоюз Государства-члены также должны предоставить одобрение типа для транспортных средств, соответствующих аналогичным стандартам ЕС. Те, которые касаются спидометров [7] [8] [9] похожи на правила ЕЭК ООН в том, что они определяют, что:

Указанная скорость никогда не должна быть меньше фактической скорости, т. Е. Не должно быть возможности непреднамеренного увеличения скорости из-за неверных показаний спидометра.
Указанная скорость не должна превышать 110% истинной скорости плюс 4 км / ч при указанных испытательных скоростях. Например, при 80 км / ч указанная скорость должна быть не более 92 км / ч.

Стандарты определяют как пределы точности, так и многие детали того, как ее следует измерять в процессе утверждения. Например, контрольные измерения следует проводить (для большинства транспортных средств) при скорости 40, 80 и 120 км / ч и при определенной температуре окружающей среды и дорожном покрытии. Между различными стандартами есть небольшие различия, например, в минимальной точности оборудования, измеряющего истинную скорость транспортного средства.

Правила ЕЭК ООН смягчают требования к автомобилям, производимым серийно после утверждения типа. При проверке соответствия производства верхний предел указанной скорости увеличивается до 110 процентов плюс 6 км / ч для легковых автомобилей, автобусов, грузовиков и аналогичных транспортных средств и до 110 процентов плюс 8 км / ч для двух- или трехколесных транспортных средств, у которых есть максимальная скорость более 50 км / ч (или рабочий объем цилиндра, если двигатель Тепловой двигатель, более 50 см³). Директива Европейского Союза 2000/7 / EC, которая касается двух- и трехколесных транспортных средств, предусматривает аналогичные слегка смягченные ограничения на производство.

Австралия

Не было Австралийские правила дизайна до июля 1988 года в Австралии использовались спидометры. Их пришлось ввести, когда впервые начали использовать камеры контроля скорости. Это означает, что для этих старых автомобилей не существует официально установленных спидометров. Все транспортные средства, произведенные 1 июля 2007 года или после этой даты, и все модели транспортных средств, представленных 1 июля 2006 года или после этой даты, должны соответствовать Правилам 39 ЕЭК ООН. [10]

Спидометры в транспортных средствах, изготовленных до этих дат, но после 1 июля 1995 года (или 1 января 1995 года для пассажирских автомобилей с передним управлением и легковых автомобилей повышенной проходимости), должны соответствовать предыдущим австралийским правилам проектирования. Это означает, что им необходимо отображать скорость только с точностью +/- 10% на скоростях выше 40 км / ч, а для скоростей ниже 40 км / ч указанная точность не указана.

Все автомобили, произведенные в Австралии или импортированные для поставки на австралийский рынок, должны соответствовать Австралийским правилам проектирования. [11] Правительства штатов и территорий могут устанавливать правила допуска скорости сверх установленных ограничений скорости, которые могут быть ниже 10% в более ранних версиях разрешенных Австралийских правил проектирования, например, в Виктории. [12] Это вызвало определенные споры, поскольку водитель мог бы не знать, что он превышает скорость, если бы его автомобиль был оснащен спидометром с заниженными показаниями. [13]

объединенное Королевство

Спидометр, показывающий миль / ч и км / ч вместе с одометр и отдельный одометр (оба показывают пройденное расстояние в милях)

Правила 1986 года в отношении дорожных транспортных средств (конструкция и использование) разрешают использование спидометров, которые соответствуют требованиям Директивы Совета ЕС 75/443 (с поправками, внесенными Директивой 97/39) или Правила 39 ЕЭК ООН. [14]

Правила об автомобилях (допущение) 2001 г. [15] разрешает одобрение одиночных транспортных средств. Как и в правилах ЕЭК ООН и директивах ЕС, спидометр никогда не должен показывать указанную скорость меньше фактической. Однако он немного отличается от них, поскольку указывает, что для всех фактических скоростей от 25 до 70 миль в час (или максимальной скорости транспортных средств, если она ниже этой), указанная скорость не должна превышать 110% фактической скорости плюс 6,25. миль / ч

Например, если автомобиль действительно движется со скоростью 50 миль в час, спидометр не должен показывать более 61,25 миль в час или менее 50 миль в час.

Соединенные Штаты

Федеральные стандарты в Соединенные Штаты допускайте максимальную ошибку 5 миль в час на скорости 50 миль в час по показаниям спидометра для коммерческих автомобилей. [16] Модификации послепродажного обслуживания, такие как другие размеры шин и колес или другое дифференциальное зубчатое колесо, могут вызвать неточность спидометра.

Регулирование в США

GPS устройства могут измерять скорость двумя способами:

Первый и более простой метод основан на том, как далеко переместился приемник с момента последнего измерения. Такие расчеты скорости не подвержены тем же источникам ошибок, что и спидометр транспортного средства (размер колеса, передаточное отношение трансмиссии / привода). Вместо этого точность позиционирования GPS и, следовательно, точность его вычисленной скорости зависит от качества спутникового сигнала в данный момент. Вычисления скорости будут более точными на более высоких скоростях, когда отношение ошибки положения к изменению положения будет ниже. Программное обеспечение GPS также может использовать скользящая средняя расчет для уменьшения ошибки. Некоторые устройства GPS не принимают во внимание вертикальное положение автомобиля, поэтому занижают скорость по уклону дороги.
В качестве альтернативы, GPS может использовать преимущества Эффект Допплера оценить его скорость. [18] В идеальных условиях точность для коммерческих устройств находится в пределах 0,2-0,5 км / ч, [18][19][20] но это может ухудшиться, если качество сигнала ухудшится.

Как упоминалось в спутниковая навигация статья, данные GPS были использованы для отмены штрафа за превышение скорости; Журналы GPS показали, что обвиняемый двигался со скоростью ниже установленной на момент оформления билета. То, что данные поступали с устройства GPS, было, вероятно, менее важным, чем факт их регистрации; Вместо этого, вероятно, можно было бы использовать журналы со спидометра автомобиля, если бы они существовали.

Читайте также: