Современный спидометр: особенности и погрешности

Наряду с двигателем и колоёсами спидометр является неотъемлемой частью любого транспортного средства. Его основные функции заключаются в определнии текущей скорости движения и фиксации пройденного расстояния. Во многих случаях спидометр служит единственным источником получения данных для произведения расчёта пробега и расхода топлива. Однако в связи с особенностями технологического решения данный прибор не является точным измерителем.

Механический спидометр: факторы, влияющие на погрешность

В историческом плане на первое место в линейке спидометров можно поставить механический, приводимый в движение специальным тросиком — гибким валом. Подобным типовым прибором с простейшим редуктором оборудованы многие автомобили. В процессе монтажа достаточно установить передаточное число, подобранное для конкретной модели. Следует отметить то, что на машинах с задним приводом показания спидометра находятся в прямой зависимости от передаточного числа редуктора.

Любой специалист может подтвердить факт того, что уменьшение передаточного числа с 4,44 на 3,9 позволяет  изменить показания спидометра на 14%. В этом случае для регулирования работы системы необходимо произвести замену редуктора спидометра, изношенность которого также может внести свою долю погрешности в показания прибора. В совокупности суммарная ошибка показаний может превысить величину в 10%.

Спидометры, установленные на автомобилях с передним приводом, закрепляются на привод левого колеса. Точка соединения располагается после главной пары. В результате погрешности в данных появляются на каждом изгибе дороги. По сравнению с движением машины по прямой траектории при повороте транспортного средства влево показания скорости, фиксируемые прибором, будут немного меньше фактических, а вправо — немного больше.

На работу прибора также может оказать влияние установка шин нештатного размера. Спидометр будет завышать показания, если длина внешнего обода колеса будет меньше регламентированного: в этом случае колесо за свой путь совершит больше оборотов, что в последующем зафиксирует прибор. Аналогичным образом данные спидометра будут занижены в том случае, когда диаметр колеса в сборе будет больше необходимых параметров.

В случае уменьшения или увеличения величины ширины шины на 10 мм показания прибора меняются на 2,5%. На первый взгляд, это является небольшой погрешностью, но с учётом собственной погрешности спидометра, давления шин, степени их износа получится достаточно ощутимый показатель. В свою очередь, слабо накачанные шины способствуют уменьшению угла качения, в результате этого снижается максимальная скорость, и увеличивается расход топлива, а показания спидометра при этом будут являться завышенными.

Особенности устройства механического спидометра

Основными деталями механического спидометра являются магнитный диск, алюминиевая катушка со стрелкой и возвратная пружина. Катушка выполняется в форме колпака и накрывает магнитный диск. При вращении этого диска магнитные силовые линии создают в катушке своё магнитное поле. Возвратная пружина служит для ограничения движения катушки за диском под воздействием двух полей. В свою очередь, учёт жёсткости этой пружины оказывает влияние на градуирование шкалы циферблата. При любом изменении данного параметра показания спидометра будут искажены.

Обобщая вышесказанное можно говорить о том, что главным недостатком механического спидометра остается его зависимость от износа собственных деталей и привода. Для минимизации этого явления необходимо проложить гибкий вал без резких перегибов, что удаётся сделать не в каждом автомобиле. В противном случае в большей степени изнашивается трос, колеблется стрелка, шумит механизм, поэтому со временем конструкторы вместо механической системы стали использовать электронную.

Электронный спидометр: опережая механику?

Первые электронные спидометры по своим внешним признакам мало отличаются от механических: они имеют такую же стрелку и аналогичные декады одометра. Но следует отметить, что при этом угол поворота стрелки пропорционален числу импульсов, поступающих от датчика скорости за единицу времени, а барабаны одометра приводятся в движение электродвигателем, который управляется при помощи электронной системы. Данные приборы избавлены от воздействия погрешности работы при износе троса, возвратной пружины, катушки. Это позволяет получать более объективные данные, но и механические спидометры могут давать погрешность в 5–7%.

Следующим шагом в разработке данного вида устройств стало изготовление полностью электронных спидометров. В данном случае  показатели одометра и информация о температуре воздуха в них выводятся на жидкокристаллический дисплей. Для фиксации скорости предназначена стрелка, управляемая электроникой через исполнительные электродвигатели. Принцип работы спидометра остаётся неизменным и заключается в осуществлении контроля вращения ведущего колеса. В связи с этим существовавшие ранее ошибки в измерениях остаются аналогичными.

Результаты практики применения устройств показывают то, что в любом транспортном средстве показания даже исправного спидометра могут расходиться с фактическими, причем не всегда в большую сторону. Достаточно часто встречаются случаи, когда приборы показывают одну протяженность маршрута, в то время как реальный пробег автомобиля составляет меньшую величину. Эта разница становится существенным критерием, если машина принадлежит предприятию, а водитель работает по найму, так как сэкономленное топливо в большинстве случаев становится дополнительным источником дохода сотрудника.

Таким образом, спидометр не может выступать в качестве единственного источника контроля скоростного режима и пройденного расстояния. Более точная фиксация маршрута движения, пробега и расхода топлива может осуществляться только посредством спутникового позиционирования. Система мониторинга транспорта, установленная на всех единицах автомобильного парка предприятия, позволит руководителю получать объективные данные о работе каждой машины, что поможет исключить необоснованные расходы в работе организации. Экономия при использовании подобной системы может оказаться весьма существенной.