Mehanički i elektronički brzinomjer. Uređaj i princip rada

Nije slučajno da se brzinomjer nalazi na najistaknutijem mjestu na kontrolnoj ploči automobila. Uostalom, ovaj uređaj pokazuje koliko brzo vozite i omogućuje vam kontrolu pridržavanja dopuštene brzine, što izravno utječe na sigurnost na cesti. Ne zaboravimo na kazne za prebrzu vožnju, koje se mogu izbjeći ako povremeno bacite pogled na brzinomjer. Osim toga, na seoskim cestama uz pomoć ovog uređaja možete uštedjeti gorivo ako održavate optimalnu brzinu pri kojoj je potrošnja goriva minimalna.

Mehanički mjerač brzine izumljen je prije više od sto godina i još uvijek se široko koristi u vozilima i danas. Ovdje je senzor obično zupčanik koji je u zahvatu s posebnim zupčanikom na sekundarnom vratilu. U vozilima s pogonom na prednje kotače, senzor se može nalaziti na osi pogonskih kotača, au vozilima s pogonom na sve kotače, u prijenosnom kućištu.



Kao pokazivač brzine (6) na kontrolnoj ploči koristi se pokazivački uređaj čiji se rad temelji na principu magnetske indukcije.

Prijenos rotacije od senzora (1) do pokazivača brzine (zapravo brzinomjera) vrši se savitljivom osovinom (kabelom) (2) od nekoliko upredenih čeličnih niti s tetraedarskim vrhom na oba kraja. Kabel se slobodno okreće oko svoje osi u posebnom plastičnom zaštitnom omotaču.

Aktuator se sastoji od permanentnog magneta (3), koji je montiran na pogonski kabel i rotira s njim, i aluminijskog cilindra ili diska (4), na čijoj je osi učvršćena igla brzinomjera. Metalni zaslon štiti strukturu od utjecaja vanjskih magnetskih polja, koja bi mogla iskriviti očitanja uređaja.

Rotacija magneta inducira vrtložne struje u nemagnetskom materijalu (aluminij). Interakcija s magnetskim poljem rotirajućeg magneta također uzrokuje rotaciju aluminijskog diska. Međutim, prisutnost povratne opruge (5) dovodi do toga da se disk, a s njim i strelica pokazivača, okreće samo za određeni kut proporcionalan brzini vozila.

Nekada su neki proizvođači pokušali koristiti indikatore trake i bubnja u mehaničkim brzinomjerima, ali se pokazalo da nisu baš prikladni i na kraju su napušteni.



Unatoč jednostavnosti i kvaliteti mehaničkih brzinomjera s fleksibilnom osovinom kao pogonom, ovaj dizajn često daje prilično veliku pogrešku, a sam kabel je najproblematičniji element u njemu. Stoga čisto mehanički brzinomjeri postupno postaju stvar prošlosti, ustupajući mjesto elektromehaničkim i elektroničkim uređajima.

Elektromehanički brzinomjer također koristi fleksibilnu pogonsku osovinu, ali sklop brzine magnetske indukcije u uređaju je drugačije raspoređen. Umjesto aluminijskog cilindra, ovdje je ugrađen induktor u kojem se pod utjecajem promjenjivog magnetskog polja stvara električna struja. Što je veća brzina vrtnje trajnog magneta, veća je struja koja teče kroz zavojnicu. Na stezaljke zavojnice spojen je miliampermetar kazaljke, koji se koristi kao indikator brzine. Takav uređaj omogućuje vam povećanje točnosti očitanja u usporedbi s mehaničkim brzinomjerom.

U elektroničkom brzinomjeru ne postoji mehanička veza između senzora brzine i uređaja na nadzornoj ploči.

Jedinica uređaja velike brzine ima elektronički krug koji obrađuje električni impulsni signal primljen od senzora brzine kroz žice i daje odgovarajući napon na svoj izlaz. Ovaj napon se primjenjuje na miliampermetar s brojčanikom, koji služi kao indikator brzine. U modernijim uređajima, stepper ICE kontrolira pokazivač.

Kao senzor brzine koriste se različiti uređaji koji generiraju pulsni električni signal. Takav uređaj može biti, na primjer, pulsni induktivni senzor ili optički par (svjetleća dioda + fototranzistor), u kojem se formiranje impulsa događa zbog prekida svjetlosne komunikacije tijekom rotacije diska s prorezima montiranog na osovini.

Ali, možda, najčešće korišteni senzori brzine, čiji se princip rada temelji na Hallovom učinku. Ako vodič kroz koji teče istosmjerna struja postavite u magnetsko polje, tada u njemu nastaje poprečna razlika potencijala. Kada se magnetsko polje mijenja, mijenja se i veličina razlike potencijala. Ako se pogonski disk s utorom ili izbočinom okreće u magnetskom polju, tada dobivamo impulsnu promjenu poprečne razlike potencijala. Frekvencija impulsa bit će proporcionalna brzini rotacije glavnog diska.



Za prikaz brzine umjesto pokazivača Dešava se da se koristi digitalni zaslon. Međutim, stalno mijenjanje brojeva na brzinomjeru vozač doživljava lošije od glatkog kretanja strelice. Ako unesete odgodu, trenutna brzina možda neće biti prikazana sasvim točno, osobito tijekom ubrzavanja ili usporavanja. Stoga u brzinomjerima još uvijek prevladavaju analogne kazaljke.

Unatoč stalnom tehnološkom napretku u automobilskoj industriji, mnogi primjećuju da točnost očitanja brzinomjera i dalje nije visoka. I to nije plod pretjerane mašte pojedinih vozača. Malu pogrešku proizvođači namjerno postavljaju već u proizvodnji uređaja. Štoviše, ova je pogreška uvijek u velikom smjeru, kako bi se isključile situacije kada će, pod utjecajem različitih čimbenika, očitanja brzinomjera biti niža od moguće brzine automobila. To se radi kako vozač ne bi slučajno prekoračio brzinu, vođen netočnim vrijednostima na uređaju. Osim osiguranja sigurnosti, proizvođači slijede i vlastiti interes - nastoje isključiti tužbe nezadovoljnih vozača koji su dobili kaznu ili su upali u nesreću zbog lažnih očitanja brzinomjera.

Pogreška brzinomjera u pravilu je nelinearna. Blizu je nule pri oko 60 km/h i postupno raste s brzinom. Pri brzini od 200 km/h pogreška može doseći i do 10 posto.

Drugi čimbenici također utječu na točnost očitanja, poput onih povezanih sa senzorima brzine. To se posebno odnosi na mehaničke brzinomjere, kod kojih se zupčanici postupno troše.

Često sami vlasnici automobila unose dodatnu pogrešku postavljanjem veličine koja se razlikuje od nominalne. Činjenica je da senzor broji okretaje izlazne osovine mjenjača, koji su proporcionalni okretajima kotača. Ali sa smanjenim promjerom gume, automobil će prijeći kraću udaljenost u jednom okretaju kotača nego s gumama nominalne veličine. A to znači da će brzinomjer pokazati brzinu koja je precijenjena za 2 ... 3 posto u odnosu na moguću. Vožnja s premalo napuhanim gumama imat će isti učinak. Ugradnja guma s povećanim promjerom, naprotiv, uzrokovat će podcjenjivanje očitanja brzinomjera.

Pogreška se može pokazati potpuno neprihvatljivom ako umjesto uobičajenog instalirate brzinomjer koji nije dizajniran za rad u ovom modelu automobila. To se mora uzeti u obzir ako je potrebno zamijeniti neispravan uređaj.

Odometar se koristi za mjerenje prijeđene udaljenosti. Ne treba ga brkati s brzinomjerom. Zapravo, to su dva različita uređaja, koji se često kombiniraju u jednom kućištu. To se objašnjava činjenicom da oba uređaja, u pravilu, koriste isti senzor.

U slučaju korištenja fleksibilne osovine kao pogona, prijenos rotacije na ulaznu osovinu brojača kilometara provodi se kroz mjenjač s velikim prijenosnim omjerom - od 600 do 1700. Prije se koristio pužni zupčanik, s kojim zupčanici s rotiranim brojevima. U modernim analognim mjeračima kilometara, rotacija kotača je kontrolirana koračnim motorima.



Sve češće možete pronaći uređaje u kojima se kilometraža automobila prikazuje digitalno na zaslonu s tekućim kristalima. U tom se slučaju podaci o prijeđenoj udaljenosti dupliciraju u upravljačkoj jedinici motora, a događa se i u elektroničkom ključu automobila. Ako programski navijete digitalni brojač prijeđenih kilometara, računalnom dijagnostikom vrlo jednostavno možete otkriti krivotvorinu.

Ako postoje problemi s brzinomjerom, ni u kojem slučaju ih ne treba zanemariti, moraju se odmah popraviti. Radi se o vašoj sigurnosti i sigurnosti drugih sudionika u prometu. A ako je razlog u neispravnom senzoru, tada se mogu pojaviti i problemi, jer će upravljačka jedinica motora regulirati rad jedinice na temelju netočnih podataka o brzini.