Mechaninis ir elektroninis spidometras. Prietaisas ir veikimo principas
Neatsitiktinai spidometras yra matomiausioje automobilio prietaisų skydelio vietoje. Juk šis prietaisas parodo, kokiu greičiu važiuojate, ir leidžia kontroliuoti leistino greičio laikymąsi, o tai tiesiogiai veikia saugumą kelyje. Nepamirškime ir greičio viršijimo bilietų, kurių galima išvengti periodiškai žvilgtelėjus į spidometrą. Be to, užmiesčio keliuose šio įrenginio pagalba galite sutaupyti degalų, jei išlaikysite optimalų greitį, kai kuro sąnaudos yra minimalios.
Mechaninis greičio matuoklis buvo išrastas daugiau nei prieš šimtą metų ir vis dar plačiai naudojamas transporto priemonėse. Jutiklis čia dažniausiai yra krumpliaratis, kuri susijungia su specialia antrinio veleno pavara. Priekiniais ratais varomose transporto priemonėse jutiklis gali būti ant varomųjų ratų ašies, o visais ratais varomose transporto priemonėse – perdavimo dėžėje.
Kaip greičio indikatorius (6) prietaisų skydelyje naudojamas rodyklės įtaisas, kurio veikimas pagrįstas magnetinės indukcijos principu.
Sukimosi perdavimas iš jutiklio (1) į greičio indikatorių (iš tikrųjų spidometrą) atliekamas naudojant lankstų veleną (kabelį) (2) iš kelių susuktų plieninių sriegių su tetraedriniu antgaliu abiejuose galuose. Kabelis laisvai sukasi aplink savo ašį specialiame plastikiniame apsauginiame apvalkale.
Pavarą sudaro nuolatinis magnetas (3), pritvirtintas prie pavaros kabelio ir sukasi kartu su juo, ir aliuminio cilindras arba diskas (4), ant kurio ašies pritvirtinta spidometro adata. Metalinis ekranas apsaugo konstrukciją nuo išorinių magnetinių laukų poveikio, kuris gali iškraipyti prietaiso rodmenis.
Magneto sukimasis nemagnetinėje medžiagoje (aliuminyje) sukelia sūkurines sroves. Dėl sąveikos su besisukančio magneto magnetiniu lauku sukasi ir aliuminio diskas. Tačiau grįžtamosios spyruoklės (5) buvimas lemia tai, kad diskas ir kartu su rodyklės rodyklė sukasi tik tam tikru kampu, proporcingu transporto priemonės greičiui.
Vienu metu kai kurie gamintojai mechaniniuose spidometruose bandė naudoti juostinius ir būgninius indikatorius, tačiau jie pasirodė ne itin patogūs ir galiausiai jų buvo atsisakyta.
Nepaisant mechaninių spidometrų su lanksčiu velenu kaip pavara paprastumo ir kokybės, ši konstrukcija dažnai suteikia gana didelę paklaidą, o pats kabelis yra pats problemiškiausias elementas. Todėl grynai mechaniniai spidometrai pamažu tampa praeitimi, užleisdami vietą elektromechaniniams ir elektroniniams prietaisams.
Elektromechaniniame spidometre taip pat naudojamas lankstus pavaros velenas, tačiau magnetinės indukcijos greičio mazgas įrenginyje išdėstytas kitaip. Vietoj aliuminio cilindro čia sumontuotas induktorius, kuriame, veikiant kintančiam magnetiniam laukui, generuojama elektros srovė. Kuo didesnis nuolatinio magneto sukimosi greitis, tuo didesnė srovė teka per ritę. Prie ritės gnybtų prijungtas rodyklės miliametras, kuris naudojamas kaip greičio indikatorius. Toks prietaisas leidžia padidinti rodmenų tikslumą, palyginti su mechaniniu spidometru.
Elektroniniame spidometre tarp greičio jutiklio ir prietaisų skydelyje esančio įrenginio nėra mechaninio ryšio.
Prietaiso didelės spartos bloke yra elektroninė grandinė, kuri apdoroja iš greičio jutiklio per laidus gautą elektros impulsų signalą ir išveda atitinkamą įtampą į savo išvestį. Ši įtampa yra prijungta prie miliampermetro, kuris yra greičio indikatorius. Modernesniuose įrenginiuose žymeklį valdo stepper ICE.
Kaip greičio jutiklis naudojami įvairūs prietaisai, generuojantys impulsinį elektros signalą. Toks įtaisas gali būti, pavyzdžiui, impulsų indukcinis jutiklis arba optinė pora (šviesos diodas + fototranzistorius), kurioje impulsai susidaro dėl šviesos ryšio nutrūkimo sukantis ant veleno sumontuotam plyšiniam diskui.
Bet, ko gero, plačiausiai naudojami greičio jutikliai, kurių veikimo principas pagrįstas Hall efektu. Jei į magnetinį lauką įdedate laidininką, per kurį teka nuolatinė srovė, tada jame atsiranda skersinis potencialų skirtumas. Keičiantis magnetiniam laukui, keičiasi ir potencialų skirtumo dydis. Jei varomasis diskas su plyšiu ar briauna sukasi magnetiniame lauke, tai gauname impulsų pokytį skersiniame potencialų skirtume. Impulsų dažnis bus proporcingas pagrindinio disko sukimosi greičiui.
Greičio rodymas vietoj žymeklio Pasitaiko, kad naudojamas skaitmeninis ekranas. Tačiau nuolat besikeičiančius skaičius spidometro rinkinyje vairuotojas suvokia prasčiau nei sklandų rodyklės judėjimą. Jei įvesite delsą, momentinis greitis gali būti rodomas ne visai tiksliai, ypač greitėjimo ar lėtėjimo metu. Todėl spidometruose vis dar vyrauja analoginės rodyklės.
Nepaisant nuolatinės technologinės pažangos automobilių pramonėje, daugelis pastebi, kad spidometro rodmenų tikslumas išlieka ne itin aukštas. Ir tai nėra pernelyg aktyvios atskirų vairuotojų vaizduotės vaisius. Nedidelę klaidą gamintojai sąmoningai nustato jau gamindami įrenginius. Be to, ši klaida visada yra didžiąja kryptimi, kad būtų išvengta situacijų, kai dėl įvairių veiksnių spidometro rodmenys bus mažesni už galimą automobilio greitį. Tai daroma tam, kad vairuotojas netyčia neviršytų greičio, vadovaudamasis neteisingomis įrenginio reikšmėmis. Gamintojai ne tik užtikrina saugumą, bet ir siekia savo intereso – siekia, kad nepatenkinti vairuotojai, gavę baudą ar patekę į avariją dėl klaidingų spidometro rodmenų, nereikštų teismų.
Spidometrų paklaida, kaip taisyklė, yra netiesinė. Maždaug 60 km/h greičiu jis artimas nuliui ir palaipsniui didėja didėjant greičiui. Važiuojant 200 km/h greičiu, paklaida gali siekti iki 10 proc.
Kiti veiksniai taip pat turi įtakos rodmenų tikslumui, pavyzdžiui, tie, kurie susiję su greičio jutikliais. Tai ypač pasakytina apie mechaninius spidometrus, kuriuose pavaros palaipsniui susidėvi.
Dažnai patys automobilių savininkai įveda papildomą klaidą, nustatydami, kurios dydis skiriasi nuo vardinio. Faktas yra tas, kad jutiklis skaičiuoja pavarų dėžės išėjimo veleno apsisukimus, kurie yra proporcingi ratų apsisukimams. Tačiau su sumažintu padangos skersmeniu automobilis vienu rato apsisukimu nuvažiuos trumpesnį atstumą nei su vardinio dydžio padangomis. O tai reiškia, kad spidometras rodys 2 ... 3 procentais pervertintą greitį, palyginti su galimu. Važiavimas su nepakankamai pripūstomis padangomis turės tą patį poveikį. Priešingai, sumontavus padidinto skersmens padangas spidometro rodmenys bus nepakankamai įvertinti.
Klaida gali pasirodyti visiškai nepriimtina, jei vietoj įprasto įdėsite spidometrą, kuris nėra skirtas veikti šiame konkrečiame automobilio modelyje. Į tai reikia atsižvelgti, jei reikia pakeisti sugedusį įrenginį.
Odometras naudojamas nuvažiuotam atstumui matuoti. Jo nereikėtų painioti su spidometru. Tiesą sakant, tai yra du skirtingi įrenginiai, kurie dažnai derinami viename korpuse. Tai paaiškinama tuo, kad abu įrenginiai, kaip taisyklė, naudoja tą patį jutiklį.
Naudojant lankstų veleną kaip pavarą, sukimosi perdavimas į odometro įvesties veleną atliekamas per pavarų dėžę, kurios perdavimo skaičius yra nuo 600 iki 1700. Anksčiau buvo naudojama sliekinė pavara, su kuria pavaros su pasuktais skaičiais. Šiuolaikiniuose analoginiuose odometruose ratų sukimasis valdomas žingsniniais varikliais.
Vis dažniau galima rasti įrenginių, kuriuose automobilio rida skystųjų kristalų ekrane rodoma skaitmeniniu būdu. Tokiu atveju informacija apie nuvažiuotą atstumą dubliuojama variklio valdymo bloke, o būna, kad ir automobilio elektroniniame rakte. Jei suvyniosite skaitmeninį odometrą programiškai, klastotę galima gana paprastai aptikti atliekant kompiuterinę diagnostiką.
Jei kyla problemų su spidometru, jokiu būdu negalima jų ignoruoti, jas reikia nedelsiant pašalinti. Tai susiję su jūsų ir kitų eismo dalyvių saugumu. Ir jei priežastis slypi sugedusiame daviklyje, gali kilti problemų, nes variklio valdymo blokas reguliuos įrenginio veikimą pagal neteisingus greičio duomenis.
