Зная, как та или иная вещь эволюционировала, проще понять, как она работает. Предлагаем именно так подойти к спидометрам с нашей статьей, посвященной трем поколениям этих приборов, сменившимся за последние 50 лет.
Сначала спидометры были механическими.
Потом им на смену пришли электромеханические, а сейчас всё больше применяются электронные или цифровые.
Сразу скажу, что если вы хотите разобраться, так сказать, до винтика, то этой статьи вам будет мало – потребуется покопаться в дополнительных источниках. Если же вы хотите понять общий принцип, то — ура, вперед.
Механические спидометры
Все начинается с небольшой шестеренки, насаженной на вторичный вал коробки передач. Вторичный вал соединяет КПП с колесами, поэтому его скорость вращения равна скорости вращения колес и не зависит от оборотов двигателя.
Гибкий вал в оболочке передает вращение от КПП к приборной панели
Шестеренка соединена со второй, насаженной на конец гибкого вала – троса в пластиковой оболочке. Этот вал ведет от коробки передач к приборной панели и приоединяется с обратной стороны к корпусу спидометра. Здесь на конец вала насажен диск с постоянным магнитом.
На одной оси с ним — но без соединения — насажен другой диск, сделанный из алюминия. На его ось насажена также кольцевая пружина и, собственно, стрелка спидометра.
Устройство механического спидометра
Когда колеса и вторичный вал коробки передач начинают вращаться, с ними начинает вращаться и гибкий вал, и диск с магнитом. Движение магнита вызывает вихревые токи в алюминиевом диске, увлекая и его во вращение. Однако пружина мешает ему сильно отклониться. Возникает баланс сил, зависящий от скорости вращения:
- чем быстрее вращается магнит, тем сильнее может отклониться диск.
- поэтому и стрелка спидометра сильнее отклоняется от нулевого положения.
Вариации
Ленточный спидометр ГАЗ-24 «Волга»
В истории существовали варианты механических спидометров, несколько отличающиеся от описанного дизайна. Некоторые модели отечественных легковых авто оснащались ленточными спидометрами, стрелка в которых ходила не по кругу, а справа налево. Techinsider в скором будущем отдельно расскажет о них.
Электромеханические спидометры
У механических спидометров есть ряд недостатков: невысокая точность, обилие трущихся деталей и большой вес. Поэтому со временем их сменили более продвинутые варианты.
Вторым поколением можно считать электромеханические приборы. Гибкий вал в нем может быть, а может и не быть. Как и в механическом спидометре, есть вращающийся по кругу магнит, но напротив него расположен не вращающий диск, а индукционная катушка. Чем быстрее вращается магнит, тем сильнее возникающий в катушке ток. А сам спидометр работает как амперметр, меряющий силу этого тока.
Электронные спидометры
Текущее поколение спидометров не использует передачу механического вращения — вместо этого передаются электрические импульсы.
Справа: цифровой спидометр с физической шкалой.
Их конструкция более разнообразна в некоторых деталях. Например, то, откуда берется импульс. Наиболее популярны спидометры, в которых на вал коробки передач насажен магнит, а напротив него установлен датчик Холла. В других датчик будет индукционным. Есть также фотоэлектрические приборы, в которых вместо магнита на вторичном валу коробки закреплен диск с окном. С одной стороны от окна находится светодиод, с другой — фотоэлемент.
Разнообразие есть и в том, где находится датчик импульсов. В одних случаях он, как обычно, встроен в коробку передач. Но в мире немало автомобилей, в которых он крепится на один из ШРУСов, а на внедорожниках – на раздаточную коробку.
В обозримом будущем физические шкалы уйдут в прошлое.
Далее эти импульсы по проводам передаются на электронный счетчик импульсов, а тот — в бортовой компьютер. А тот уже выдает его показания на приборную панель, либо в форме физической шкалы со стрелкой, либо в виде цифрового изображения.
