機械式および電子式スピードメーター。 装置と動作原理

速度計が車​​のダッシュボードの最も目立つ場所にあるのは偶然ではありません。 結局のところ、このデバイスは運転速度を示し、交通安全に直接影響する許容速度制限への準拠を制御できます。 定期的に速度計をちらっと見れば避けることができる速度違反切符を忘れないでください。 さらに、このデバイスの助けを借りて田舎道では、燃料消費量が最小限になる最適な速度を維持すると、燃料を節約できます。

機械式速度計は XNUMX 年以上前に発明され、今日でも自動車に広く使用されています。 ここでのセンサーは通常、セカンダリ シャフトの特殊なギアとかみ合うギアです。 前輪駆動車では、センサは駆動輪の軸上に配置でき、全輪駆動車ではトランスファー ケースに配置できます。



ダッシュボードのスピードインジケーター（6）として、ポインターデバイスが使用され、その操作は磁気誘導の原理に基づいています。

センサー (1) から速度計 (実際には速度計) への回転の伝達は、両端に四面体の先端を備えた複数のねじれたスチール スレッドからなるフレキシブル シャフト (ケーブル) (2) を使用して実行されます。 ケーブルは、特殊なプラスチック保護シース内で軸を中心に自由に回転します。

アクチュエーターは、ドライブ ケーブルに取り付けられ、ドライブ ケーブルと共に回転する永久磁石 (3) と、速度計の針が軸上に固定されているアルミニウム シリンダーまたはディスク (4) で構成されます。 金属スクリーンは、デバイスの読み取り値を歪める可能性のある外部磁場の影響から構造を保護します。

磁石の回転は、非磁性体 (アルミニウム) に渦電流を誘導します。 回転する磁石の磁場との相互作用により、アルミニウムのディスクも回転します。 ただし、リターン スプリング (5) の存在により、ディスクとポインターの矢印が、車両の速度に比例する特定の角度だけ回転するという事実が生じます。

一時、一部のメーカーは機械式速度計にテープ式とドラム式のインジケーターを使用しようとしましたが、あまり便利ではないことが判明し、最終的には放棄されました。



ドライブとして柔軟なシャフトを備えた機械式速度計のシンプルさと品質にもかかわらず、この設計ではかなり大きな誤差が生じることが多く、ケーブル自体が最も問題のある要素です。 したがって、純粋に機械的な速度計は徐々に過去のものになり、電気機械および電子デバイスに取って代わられています。

電気機械式速度計もフレキシブルなドライブ シャフトを使用しますが、デバイス内の磁気誘導速度アセンブリの配置は異なります。 アルミニウムシリンダーの代わりに、変化する磁場の影響下で電流が生成されるインダクターがここに取り付けられています。 永久磁石の回転速度が速いほど、コイルに流れる電流が大きくなります。 コイル端子には指針ミリ電流計が接続されており、速度計として使用されます。 このようなデバイスを使用すると、機械式速度計と比較して読み取りの精度を高めることができます。

電子速度計では、速度センサーとダッシュボードのデバイスの間に機械的な接続はありません。

デバイスの高速ユニットには、ワイヤを介して速度センサーから受信した電気パルス信号を処理し、対応する電圧をその出力に出力する電子回路があります。 この電圧は、速度インジケータとして機能する文字盤ミリ電流計に印加されます。 最新のデバイスでは、ステッパー ICE がポインターを制御します。

速度センサーとして、パルス状の電気信号を生成するさまざまなデバイスが使用されています。 このようなデバイスは、たとえば、パルス誘導センサーまたは光学ペア（発光ダイオード+フォトトランジスタ）であり、シャフトに取り付けられたスロット付きディスクの回転中に光通信が中断されるためにパルスが形成されます。

しかし、おそらく、最も広く使用されている速度センサーであり、その動作原理はホール効果に基づいています。 直流電流が流れる導体を磁場に配置すると、横方向の電位差が発生します。 磁場が変化すると、電位差の大きさも変化します。 スロットまたはレッジを備えた駆動ディスクが磁場内で回転すると、横方向の電位差にインパルス変化が生じます。 パルスの周波数はマスターディスクの回転速度に比例します。



ポインターの代わりに速度を表示するには デジタル表示が使用されている場合があります。 ただし、速度計セットの刻々と変化する数字は、矢印のスムーズな動きよりも運転者にとって悪い印象を与えます。 遅延を入力すると、特に加速または減速中に、瞬間速度が正確に表示されない場合があります。 したがって、スピードメーターでは依然としてアナログポインターが普及しています。

自動車業界では絶え間なく技術が進歩しているにもかかわらず、速度計の読み取り精度は依然としてそれほど高くないことに多くの人が注目しています。 そして、これは個々のドライバーの過剰な想像力の成果ではありません。 小さなエラーは、すでにデバイスを製造しているメーカーによって意図的に設定されています。 さらに、さまざまな要因の影響下で速度計の読み取り値が車の可能な速度よりも低くなる状況を排除するために、この誤差は常に大きな方向にあります。 これは、ドライバーが誤って速度を超えないようにするためです。これは、デバイスの誤った値によって導かれます。 安全性を確保することに加えて、メーカーは自分たちの利益も追求しています。彼らは、スピードメーターの誤った読みのために罰金を科されたり、事故に遭ったりした不満を持ったドライバーからの訴訟を排除しようとしています.

速度計の誤差は、原則として非線形です。 約 60 km/h でゼロに近づき、速度とともに徐々に増加します。 時速 200 km の速度では、エラーは最大 10% に達する可能性があります。

速度センサーに関連するものなど、他の要因も読み取りの精度に影響します。 これは、ギアが徐々に摩耗する機械式スピードメーターに特に当てはまります。

多くの場合、車の所有者自身が公称値とは異なるサイズを設定することにより、追加のエラーをもたらします。 事実は、センサーが車輪の回転に比例するギアボックス出力シャフトの回転をカウントするということです。 しかし、タイヤの直径を小さくすると、公称サイズのタイヤよりもホイールの 2 回転で車が移動する距離が短くなります。 これは、速度計が可能な速度と比較して 3 ～ XNUMX% 過大評価された速度を示すことを意味します。 空気圧が不足しているタイヤで運転しても同じ影響があります。 逆に、直径の大きなタイヤを取り付けると、スピードメーターの読みが過小評価されます。

通常の速度計ではなく、この特定の車種で動作するように設計されていない速度計を取り付けた場合、エラーは完全に許容できないものになる可能性があります。 故障したデバイスを交換する必要がある場合は、これを考慮する必要があります。

オドメーターは、走行距離を測定するために使用されます。 スピードメーターと混同しないでください。 実際、これらは XNUMX つの異なるデバイスであり、XNUMX つのケースにまとめられることがよくあります。 これは、原則として、両方のデバイスが同じセンサーを使用しているという事実によって説明されます。

ドライブとしてフレキシブルシャフトを使用する場合、走行距離計の入力シャフトへの回転の伝達は、600から1700までの大きなギア比を持つギアボックスを介して実行されます。以前は、ウォームギアが使用されていました。数字が回転する歯車。 最新のアナログ走行距離計では、車輪の回転はステッピング モーターによって制御されます。



自動車の走行距離が液晶ディスプレイにデジタル表示される機器が増えています。 この場合、走行距離に関する情報はエンジン制御ユニットに複製され、車の電子キーにも複製されます。 デジタル走行距離計をプログラムで巻き上げると、コンピュータの診断によって偽造を非常に簡単に検出できます。

速度計に問題がある場合は、決して無視してはならず、すぐに修正する必要があります。 それはあなたと他の道路利用者の安全です。 また、その理由がセンサーの故障にある場合は、エンジン制御ユニットが誤った速度データに基づいてユニットの動作を調整するため、問題が発生する可能性もあります。