Mechanický a elektronický rychloměr. Zařízení a princip činnosti

Ne náhodou je rychloměr umístěn na nejvýraznějším místě palubní desky vozu. Toto zařízení totiž ukazuje, jak rychle jedete, a umožňuje vám kontrolovat dodržování povolené rychlosti, což přímo ovlivňuje bezpečnost silničního provozu. Nezapomínejme na pokuty za překročení rychlosti, kterým se lze vyhnout, pokud se budete pravidelně dívat na tachometr. Navíc na venkovských silnicích s pomocí tohoto zařízení můžete ušetřit palivo, pokud budete udržovat optimální rychlost, při které je spotřeba paliva minimální.

Mechanický měřič rychlosti byl vynalezen před více než sto lety a dodnes je široce používán ve vozidlech. Senzorem je zde obvykle ozubené kolo, které zabírá se speciálním ozubeným kolem na sekundární hřídeli. U vozidel s pohonem předních kol může být snímač umístěn na ose hnacích kol a u vozidel s pohonem všech kol v rozdělovací převodovce.



Jako ukazatel rychlosti (6) na palubní desce slouží ukazovací zařízení, jehož činnost je založena na principu magnetické indukce.

Přenos rotace ze snímače (1) na ukazatel rychlosti (ve skutečnosti rychloměr) se provádí pomocí ohebné hřídele (lanka) (2) z několika točených ocelových závitů s čtyřbokým hrotem na obou koncích. Kabel se volně otáčí kolem své osy ve speciálním plastovém ochranném plášti.

Aktuátor se skládá z permanentního magnetu (3), který je namontován na hnacím lanku a otáčí se s ním, a hliníkového válce nebo kotouče (4), na jehož ose je upevněna ručička rychloměru. Kovová clona chrání konstrukci před účinky vnějších magnetických polí, která by mohla zkreslit údaje přístroje.

Rotace magnetu indukuje vířivé proudy v nemagnetickém materiálu (hliníku). Interakce s magnetickým polem rotujícího magnetu způsobí, že se otáčí i hliníkový disk. Přítomnost vratné pružiny (5) však vede k tomu, že kotouč a s ním i šipka ukazatele se otáčí pouze o určitý úhel úměrný rychlosti vozidla.

Svého času se někteří výrobci pokoušeli používat páskové a bubnové indikátory v mechanických rychloměrech, ale ukázalo se, že nejsou příliš vhodné a nakonec se od nich upustilo.



Navzdory jednoduchosti a kvalitě mechanických rychloměrů s ohebnou hřídelí jako pohonem tato konstrukce často dává poměrně velkou chybu a samotný kabel je v ní nejproblematičtějším prvkem. Čistě mechanické rychloměry se proto postupně stávají minulostí a ustupují elektromechanickým a elektronickým zařízením.

Elektromechanický rychloměr také používá ohebnou hnací hřídel, ale sestava rychlosti magnetické indukce v zařízení je uspořádána jinak. Místo hliníkového válce je zde instalován induktor, ve kterém se vlivem měnícího se magnetického pole vytváří elektrický proud. Čím vyšší je rychlost otáčení permanentního magnetu, tím větší je proud protékající cívkou. Na svorky cívky je připojen ručičkový miliampérmetr, který se používá jako ukazatel rychlosti. Takové zařízení umožňuje zvýšit přesnost odečtů ve srovnání s mechanickým rychloměrem.

U elektronického rychloměru neexistuje žádné mechanické spojení mezi snímačem rychlosti a zařízením v palubní desce.

Vysokorychlostní jednotka zařízení má elektronický obvod, který zpracovává elektrický impulsní signál přijatý ze snímače rychlosti přes vodiče a vydává odpovídající napětí na svůj výstup. Toto napětí je přivedeno na číselníkový miliampérmetr, který slouží jako ukazatel rychlosti. V modernějších zařízeních krokový ICE ovládá ukazatel.

Jako snímač rychlosti se používají různá zařízení, která generují pulzní elektrický signál. Takovým zařízením může být např. pulzní indukční snímač nebo optický pár (světelná dioda + fototranzistor), u kterého dochází k vytváření pulzů přerušením světelné komunikace při otáčení štěrbinového kotouče upevněného na hřídeli.

Ale možná nejpoužívanější snímače rychlosti, jejichž princip fungování je založen na Hallově jevu. Pokud vodič, kterým protéká stejnosměrný proud, umístíte do magnetického pole, vznikne v něm příčný potenciálový rozdíl. Při změně magnetického pole se mění i velikost rozdílu potenciálů. Pokud se hnací disk se štěrbinou nebo lištou otáčí v magnetickém poli, pak dostaneme impulsní změnu v příčném potenciálovém rozdílu. Frekvence pulzů bude úměrná rychlosti otáčení hlavního disku.



Zobrazení rychlosti místo ukazatele Stává se, že je použit digitální displej. Neustále se měnící čísla na sadě rychloměru však řidič vnímá hůře než plynulý pohyb šipky. Pokud zadáte zpoždění, nemusí se okamžitá rychlost zobrazovat zcela přesně, zejména při zrychlování nebo zpomalování. Proto v rychloměrech stále převládají analogové ukazatele.

Navzdory neustálému technologickému pokroku v automobilovém průmyslu mnozí poznamenávají, že přesnost odečtů rychloměru není příliš vysoká. A to není plod přehnané fantazie jednotlivých řidičů. Drobná chyba je záměrně stanovena výrobci již při výrobě zařízení. Navíc je tato chyba vždy velkým směrem, aby se vyloučily situace, kdy pod vlivem různých faktorů budou hodnoty rychloměru nižší než možná rychlost vozu. To se děje tak, aby řidič náhodně nepřekročil rychlost, veden nesprávnými hodnotami na zařízení. Výrobci kromě zajištění bezpečnosti sledují i ​​svůj vlastní zájem – snaží se vyloučit žaloby nespokojených řidičů, kteří dostali pokutu nebo se dostali k nehodě kvůli falešným údajům na tachometru.

Chyba rychloměrů je zpravidla nelineární. Přibližně 60 km/h se blíží nule a s rychlostí se postupně zvyšuje. Při rychlosti 200 km/h může chyba dosáhnout až 10 procent.

Přesnost odečtů ovlivňují i ​​další faktory, například ty, které souvisí se snímači rychlosti. Týká se to především mechanických rychloměrů, u kterých se ozubená kola postupně opotřebovávají.

Majitelé automobilů sami často zavádějí další chybu nastavením velikosti, která se liší od nominální. Snímač totiž počítá otáčky výstupního hřídele převodovky, které jsou úměrné otáčkám kol. Ale se zmenšeným průměrem pneumatiky auto ujede kratší vzdálenost na jednu otáčku kola než s pneumatikami jmenovitého rozměru. A to znamená, že rychloměr bude ukazovat rychlost nadhodnocenou o 2 ... 3 procenta oproti možné. Stejný efekt bude mít jízda s podhuštěnými pneumatikami. Instalace pneumatik se zvýšeným průměrem naopak způsobí podhodnocení údajů rychloměru.

Chyba se může ukázat jako zcela nepřijatelná, pokud místo běžného nainstalujete rychloměr, který není určen pro tento konkrétní model automobilu. To je třeba vzít v úvahu, pokud je nutné vyměnit vadné zařízení.

Počítadlo kilometrů slouží k měření ujeté vzdálenosti. Nesmí se zaměňovat s rychloměrem. Ve skutečnosti se jedná o dvě různá zařízení, která jsou často kombinována v jednom pouzdru. To je vysvětleno skutečností, že obě zařízení zpravidla používají stejný senzor.

V případě použití ohebné hřídele jako pohonu se přenos otáčení na vstupní hřídel počítadla kilometrů provádí přes převodovku s velkým převodovým poměrem - od 600 do 1700. Dříve se používal šnekový převod, se kterým ozubená kola s otočenými čísly. U moderních analogových počítadel kilometrů je otáčení kol řízeno krokovými motory.



Stále častěji se můžete setkat se zařízeními, ve kterých se ujeté kilometry vozu zobrazují digitálně na displeji z tekutých krystalů. V tomto případě jsou informace o ujeté vzdálenosti duplikovány v řídicí jednotce motoru a stává se, že v elektronickém klíči vozu. Pokud programově stáhnete digitální počítadlo kilometrů, lze padělek jednoduše odhalit pomocí počítačové diagnostiky.

Pokud se vyskytnou problémy s rychloměrem, v žádném případě by neměly být ignorovány, musí být okamžitě opraveny. Jde o vaši bezpečnost a bezpečnost ostatních účastníků silničního provozu. A pokud je důvodem vadný snímač, mohou také nastat problémy, protože řídicí jednotka motoru bude regulovat činnost jednotky na základě nesprávných údajů o rychlosti.