Velocímetro mecánico e electrónico. Dispositivo e principio de funcionamento

Non é casual que o velocímetro estea situado no lugar máis destacado do cadro de mandos do coche. Despois de todo, este dispositivo mostra a rapidez coa que conduce e permítelle controlar o cumprimento do límite de velocidade permitido, o que afecta directamente á seguridade viaria. Non esquezamos as multas por exceso de velocidade, que se poden evitar se botas unha ollada periodicamente ao velocímetro. Ademais, nas estradas do país coa axuda deste dispositivo, pode aforrar combustible se mantén a velocidade óptima á que o consumo de combustible é mínimo.

O medidor de velocidade mecánico foi inventado hai máis de cen anos e aínda hoxe en día é moi utilizado nos vehículos. O sensor aquí adoita ser unha engrenaxe que engrana cunha engrenaxe especial no eixe secundario. Nos vehículos de tracción dianteira, o sensor pódese situar no eixe das rodas motrices, e nos vehículos de tracción total, na caixa de transferencia.



Como indicador de velocidade (6) no cadro de mandos, úsase un dispositivo punteiro, cuxo funcionamento se basea no principio da indución magnética.

A transmisión da rotación do sensor (1) ao indicador de velocidade (en realidade, o velocímetro) realízase mediante un eixe flexible (cable) (2) a partir de varios fíos de aceiro retorcidos cunha punta tetraédrica nos dous extremos. O cable xira libremente arredor do seu eixe nunha funda protectora de plástico especial.

O actuador está formado por un imán permanente (3), que está montado nun cable de transmisión e que xira con el, e un cilindro ou disco de aluminio (4), en cuxo eixe está fixada a agulla do velocímetro. A pantalla metálica protexe a estrutura dos efectos dos campos magnéticos externos, que poden distorsionar as lecturas do dispositivo.

A rotación dun imán induce correntes de Foucault nun material non magnético (aluminio). A interacción co campo magnético dun imán xiratorio fai que o disco de aluminio xire tamén. Non obstante, a presenza dun resorte de retorno (5) leva a que o disco, e con el a frecha punteira, só xire a través dun certo ángulo proporcional á velocidade do vehículo.

Nalgún momento, algúns fabricantes intentaron usar indicadores de cinta e tambor nos velocímetros mecánicos, pero resultaron non moi convenientes e finalmente foron abandonados.



A pesar da sinxeleza e calidade dos velocímetros mecánicos cun eixe flexible como unidade, este deseño adoita dar un erro bastante grande e o propio cable é o elemento máis problemático. Por iso, os velocímetros puramente mecánicos van pasando pouco a pouco a ser cousa do pasado, dando paso aos dispositivos electromecánicos e electrónicos.

O velocímetro electromecánico tamén usa un eixe de transmisión flexible, pero o conxunto de velocidade de indución magnética no dispositivo está disposto de forma diferente. En lugar dun cilindro de aluminio, instálase aquí un indutor, no que se xera unha corrente eléctrica baixo a influencia dun campo magnético cambiante. Canto maior sexa a velocidade de rotación do imán permanente, maior será a corrente que circula pola bobina. Un miliamperímetro punteiro está conectado aos terminais da bobina, que se usa como indicador de velocidade. Este dispositivo permítelle aumentar a precisión das lecturas en comparación cun velocímetro mecánico.

Nun velocímetro electrónico, non hai conexión mecánica entre o sensor de velocidade e o dispositivo no panel.

A unidade de alta velocidade do dispositivo ten un circuíto electrónico que procesa o sinal de pulso eléctrico recibido do sensor de velocidade a través dos fíos e emite a tensión correspondente á súa saída. Esta tensión aplícase a un miliamperímetro de esfera, que serve como indicador de velocidade. En dispositivos máis modernos, o paso a paso ICE controla o punteiro.

Como sensor de velocidade utilízanse varios dispositivos que xeran un sinal eléctrico pulsado. Tal dispositivo pode ser, por exemplo, un sensor inductivo de pulso ou un par óptico (diodo emisor de luz + fototransistor), no que a formación de pulsos ocorre debido á interrupción da comunicación luminosa durante a rotación dun disco ranurado montado nun eixe.

Pero, quizais, os sensores de velocidade máis utilizados, cuxo principio de funcionamento está baseado no efecto Hall. Se colocas un condutor polo que circula unha corrente continua nun campo magnético, entón xorde nel unha diferenza de potencial transversal. Cando o campo magnético cambia, a magnitude da diferenza de potencial tamén cambia. Se un disco condutor cunha ranura ou saliente xira nun campo magnético, entón obtemos un cambio de impulso na diferenza de potencial transversal. A frecuencia dos pulsos será proporcional á velocidade de rotación do disco mestre.



Para mostrar a velocidade en lugar dun punteiro Ocorre que se utiliza unha pantalla dixital. Non obstante, os números que cambian constantemente no conxunto do velocímetro son peor percibidos polo condutor que o suave movemento da frecha. Se introduce un atraso, é posible que a velocidade instantánea non se mostre con exactitude, especialmente durante a aceleración ou a desaceleración. Polo tanto, os punteiros analóxicos aínda prevalecen nos velocímetros.

A pesar do constante progreso tecnolóxico na industria do automóbil, moitos observan que a precisión das lecturas do velocímetro segue a ser pouco alta. E isto non é froito da imaxinación hiperactiva dos condutores individuais. Un pequeno erro é deliberadamente establecido polos fabricantes xa na fabricación de dispositivos. Ademais, este erro sempre está na dirección grande, para excluír situacións nas que, baixo a influencia de varios factores, as lecturas do velocímetro serán inferiores á posible velocidade do coche. Isto faise para que o condutor non supere accidentalmente a velocidade, guiado por valores incorrectos no dispositivo. Ademais de garantir a seguridade, os fabricantes tamén perseguen o seu propio interese: buscan excluír as demandas de condutores descontentos que recibiron unha multa ou sufriron un accidente debido a lecturas falsas do velocímetro.

O erro dos velocímetros, por regra xeral, é non lineal. Está preto de cero a uns 60 km/h e vai aumentando paulatinamente coa velocidade. A unha velocidade de 200 km/h, o erro pode chegar ata o 10 por cento.

Outros factores tamén afectan á precisión das lecturas, como os asociados aos sensores de velocidade. Isto é especialmente certo dos velocímetros mecánicos, nos que as marchas se desgastan gradualmente.

Moitas veces, os propios propietarios dos coches introducen un erro adicional ao establecer o tamaño do cal difire do nominal. O feito é que o sensor conta as revolucións do eixe de saída da caixa de cambios, que son proporcionais ás revolucións das rodas. Pero cun diámetro de pneumático reducido, o coche percorrerá unha distancia máis curta nunha revolución da roda que con pneumáticos de tamaño nominal. E isto significa que o velocímetro mostrará unha velocidade que está sobreestimada nun 2 ... 3 por cento en comparación coa posible. Conducir con pneumáticos pouco inflados terá o mesmo efecto. A instalación de pneumáticos cun diámetro maior, pola contra, provocará unha subestimación das lecturas do velocímetro.

O erro pode resultar completamente inaceptable se, en lugar dun normal, instalas un velocímetro que non está deseñado para funcionar neste modelo de coche en particular. Isto debe terse en conta se é necesario substituír un dispositivo defectuoso.

O odómetro úsase para medir a distancia percorrida. Non se debe confundir co velocímetro. De feito, trátase de dous dispositivos diferentes, que adoitan combinarse nun mesmo caso. Isto explícase polo feito de que ambos os dispositivos, por regra xeral, usan o mesmo sensor.

No caso de usar un eixe flexible como accionamento, a transmisión da rotación ao eixe de entrada do contakilómetros realízase a través dunha caixa de cambios cunha gran relación de transmisión - de 600 a 1700. Anteriormente, utilizábase unha engrenaxe sen fin, coa que engrenaxes con números rotados. Nos modernos odómetros analóxicos, a rotación das rodas está controlada por motores paso a paso.



Cada vez máis, podes atopar dispositivos nos que a quilometraxe do coche se mostra dixitalmente nunha pantalla de cristal líquido. Neste caso, a información sobre a distancia percorrida duplícase na unidade de control do motor, e ocorre que na chave electrónica do coche. Se abre un contakilómetros dixital mediante programación, unha falsificación pódese detectar de forma sinxela mediante diagnósticos informáticos.

Se hai problemas co velocímetro, en ningún caso deben ser ignorados, deben ser solucionados inmediatamente. Trátase da túa seguridade e a dos demais usuarios da vía. E se a razón reside nun sensor defectuoso, tamén poden xurdir problemas, xa que a unidade de control do motor regulará o funcionamento da unidade baseándose en datos de velocidade incorrectos.