Датчик привода спидометра
Устройство автомобилей
Для осуществления контроля за скоростью движения и пройденным путем автомобиль оборудуется спидометром (рис. 1). Достоверную информацию об этих параметрах можно получить через частоту вращения колес автомобиля. 
Впрочем, зная передаточные числа трансмиссии, можно установить прибор, воспринимающий частоту вращения колес на каком-либо элементе трансмиссии, имеющем неразрывную связь с колесами и располагающимися как можно ближе к кабине или салону автомобиля.
Как правило, таким элементом является вторичный вал коробки передач, а на полноприводных автомобилях – вторичный вал раздаточной коробки. Именно там устанавливается механический или электрический датчик спидометра, который связан с указателем, расположенным на панели приборов. На переднеприводных легковых автомобилях привод спидометра осуществляется от зубчатого колеса, расположенного на дифференциале.
***
Механический привод спидометра
Спидометр с механическим приводом представлен на рис. 1, а. Датчик 1 представляет собой червячную пару зубчатых колес, одно из которых устанавливается на вторичном валу неподвижно, а второе, изготовленное заодно целое с приводным валиком, устанавливается в крышку картера и может выниматься. Приводной валик связан с гибким валом 2, который передает вращающий момент на указатель. Гибкий вал (тросик спидометра) представляет собой стальной трос с четырехгранными наконечниками, заключенный с небольшим зазором в оболочку из стальной витой проволоки, имеющую защитный пластмассовый слой.
Указатель спидометра состоит из указателя скорости 6 и счетчика 7 суммарного пути. Принцип действия указателя скорости индукционный. На входном валике указателя установлен постоянный магнит 3, который при вращении индуктирует вихревые токи в металлическом диске 4, находящемся на одной оси со стрелкой. Эти токи создают собственное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита.
В результате создается момент, который стремиться повернуть диск по часовой стрелке, при этом величина этого момента тем больше, чем быстрее вращается входной валик. Спиральная пружина 5 противодействует повороту диска со стрелкой. Таким образом, суммарный момент отклоняет стрелку указателя на угол, пропорциональный частоте вращения входного валика.
Счетчик 7 суммарного пути имеет привод через червячную пару от входного валика спидометра и состоит из нескольких барабанчиков, установленных на одной оси с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. Барабанчики вращаются специальным устройством, которое при повороте любого из них на один оборот осуществляет поворот соседнего левого барабанчика на 1/10 оборота. Крайний правый барабанчик показывает пробег автомобиля в сотнях метров, следующий барабанчик – в километрах, и так далее.
***
Механический привод спидометра из-за невозможности передавать вращение на расстояние более 3,5 м, а также из-за неравномерности вращения вала и его быстрого изнашивания все чаще уступает место электрическому приводу (рис. 1, б).
В качестве датчика привода используется электрический трехфазный генератор с ротором в виде постоянного магнита. Статор датчика имеет три обмотки, расположенные под углом 120˚ и соединенные звездой. Импульсы, возникающие в статоре при вращении ротора датчика, передаются по электрическим проводам на электродвигатель, установленный в корпусе указателя спидометра и соединенный с указателем скорости и счетным узлом. В корпусе спидометра также находится электронный блок управления, собранный на печатной плате, который управляет работой электродвигателя.
Конструкция и работа указателя скорости и счетчика суммарного пути аналогична спидометру с механическим приводом.
Электрический датчик привода спидометра, устанавливаемый на автомобилях марки «КамАЗ» имеет такую же конструкцию, как и датчик привода тахометра (указателя частоты вращения коленчатого вала двигателя).
Один из недостатков электрического привода спидометров, устанавливаемых на автомобили с дизельными двигателями (например, автомобиль КамАЗ) заключается в том, что при выключении зажигания во время движения автомобиля спидометр и счетчик пройденного пути перестают функционировать. Дизельный двигатель способен работать при выключенном зажигании, поэтому автомобиль может двигаться. Это дает возможность не учитывать часть пробега недобросовестным наемным водителям, совершающим «левые» рейсы. В этом плане механический привод тоже имеет существенный недостаток – при движении автомобиля задним ходом счетчик пройденного пути будет отматывать показания в обратную сторону. Для автомобилей, которые во время выполнения транспортной работы часто используют задний ход, приходится учитывать этот нюанс.
При оценивании точности показаний спидометра и счетчика пройденного пути следует учитывать влияние на эти показатели состояния шин колес автомобиля, а также давление в них. Если на автомобиле установлены нештатные шины большего или меньшего диаметра, а также при значительном износе шин, либо при недостаточном давлении в шинах, показания приборов будут иметь существенную погрешность.
***
Гидромеханическая коробка передач
k-a-t.ru
Привод спидометра - основные неисправности и их ремонт
Находясь на дороге с очень оживленным движением, автомобилист обязан контролировать скорость движения своего железного коня. Многие конечно научились чувствовать скорость «собственной кожей» и способны снижать скорость до нужного предела даже не глядя на спидометр.
Однако для большинства водителей, а особенно для представителей правоохранительных служб, спидометр имеет огромное значение. Но следует учесть, что и спидометр иногда может давать неправдивую информацию. Касается это тех случаев, когда он находится в неисправном состоянии или же вообще не работает. Такая ситуация может случиться с каждым, поэтому очень важно понимать особенности конструкции этого приспособления.
Наша статье будет посвящена не столько самому спидометру, сколько его приводу, как самой важной части описываемого механизма. Остановимся на то, как же устроен спидометр, и какие функции он выполняет помимо определения скорости. Изучим основные неисправности привода спидометра и то, как можно самостоятельно их отремонтировать.
1. Автомобильный спидометр: предназначение и устройство механизма
Наличие спидометра является обязательным абсолютно для всех транспортных средств. Это и автомобили, и автобусы, и мотоциклы с мопедами. Такое обязательно правило обходит разве что велосипеды, хотя многие любители устанавливают спидометры исключительно для себя. И если для последних просто интересно узнать, до какой скорости они могут разогнаться благодаря собственным усилиям, то водителям более серьезных транспортных средств необходимо наоборот себя ограничивать в скорости, что и помогает делать устройство, для определения скорости.
Многие дилетанты (не хотим никого оскорбить, просто обращаемся к тем, кто мало интересуется устройством автомобиля) даже не догадываются, что спидометр может выполнять еще одну, не менее важную функцию. Речь идет об измерении пройденного автомобилем расстояния, то есть, о измерении его километража. То есть, современные спидометры обычно совмещаются вместе с одометрами. Поэтому, если самая главная стрелка на приборе будет указывать разгон автомобиля, то специальная шкала на нем – это количество проделанных километров. На эту шкалу особенно важно обращать внимание при покупке подержанного автомобиля, поскольку она помогает оценить степень изношенности всех автомобильных механизмов и степень вранья, которым Вас пытается одарить продавец.
Разобравшись с тем, в чем заключаются предназначения и функции спидометра, познакомимся также с особенностями конструкции данного устройства. Основными рабочими элементами, от которых и зависит правильность определения скорости, являются трос привода и гибкий вал. Благодаря им происходит передача на прибор вращательного движения непосредственно от трансмиссии. То есть, они пронизывают весь механизм автомобиля, соединяя между собой панель приборов, которая находится в салоне, и коробку передач, в которой и находится привод.
Но вот сам процесс передачи скорости на датчик является более сложным. Практически на каждом спидометре для этого установлены специальные магнитные скоростные узлы. Когда эти магниты посредством движения автомобиля начинают вращаться, вокруг них начинает образовываться магнитный поток. Проходя через катушку этот поток вызывает в ней индукцию вихревых токов. Последние также способны создавать еще одно, уже собственное магнитное поле. Когда два описанных магнитных поля начинают взаимодействовать между собой, в движении приходит стрелка спидометра. Ее отклонения от начального «нулевого» значения являются пропорциональными той частоте, с которой происходят вращения магнита.
А вот передаточное число авто определяется благодаря еще одному механизму, который составляет устройство спидометра. Речь идет о специальном редукторе, который на автомобилях с задним приводом контролирует движения вторичного вала, а на автомобилях с передним приводом – получает и обрабатывает данные из датчика переднего колеса. Указанная информация сразу же указывает на то, что может повлиять на точность показаний спидометра. В случае с заднеприводным автомобилем это несомненно будут покрышки и несоответствие их размеров. А вот в машинах с передним приводом оплошность будет зависеть не столько от его собственных конструктивных особенностей, сколько от закругления автодорожного полотна.
Немного о модернизации конструкционных особенностей спидометров
Самые первые датчики скорости были механическими. Сегодня такой привод спидометра можно встретить только на автомобилях, которые находятся уже «в возрасте». Ведь для транспортного средства, на котором нет никакой автоматики и отсутствует бортовой контролер, большего и не нужно. Однако, когда на автомобили начали устанавливать уже инжекторные двигателя, появилась потребность в более точном датчике измерения скорости, который мог бы правильно соотносить между собой многие параметры. Таким образом, спидометр стал электронным.
Однако и те датчики скорости, которые в самом начале стали применять на автомобилях с инжекторными двигателями, сегодня уже отошли в историю. Стоит отметить, что они имели довольно интересную инструкцию, поскольку совмещали в себе как электрический датчик определения скорости, так и тросик привода спидометра. Через некоторое время появилось следующее поколение датчиков скорости и спидометры стали полностью электрическими. Самые современные датчики скорости называются импульсивными. Принцип их работы мы уже описали выше (он основывается на взаимодействии магнитных полей). Главным их отличием является то, что привод работает без тросика.
Но как бы не совершенствовалась вся система определения скорости автомобиля и привод спидометра в том числе, данное автомобильное устройство также подвержено поломкам. Определить, что дело именно в приводе, иногда бывает довольно сложно. Ведь Вы сами смогли убедиться, что устройство спидометра включает в себя много деталей и механизмов, которые находятся в постоянном взаимодействии между собой. Поэтому, ознакомим Вас с основными признаками неисправности привода спидометра.
2. Поломки привода спидометра или как установить его неисправность
Наиболее очевидным признаком неисправности спидометра, несомненно, является отсутствие движения его стрелки при движении автомобиля. При чем, бывают ситуации, когда она вообще наглухо замирает, а бывает, когда она пытается подавать «признаки» жизни, но все равно не показывает адекватной скорости. Подобную ситуацию могут вызвать три причины:
1. Самая банальная причина – отошла гайка, при помощи которой гибкий вал и крепиться к спидометру, а вернее к его валу. В таком случае исправить ситуацию можно просто подкрутив эту гайку, надежно зажав крепление. После такого небольшого ремонта сразу же проверьте, вернулась ли жизнеспособность стрелки. Если результата подобные действие не дали, причину стоит искать глубже.
2. В процессе эксплуатации оборвался гибкий вал. Устранить подобную неисправность будет сложнее, однако также возможно. Осуществляется это путем его замены.
3. Неисправность кроется в механизме, который расположен непосредственно на панели приборов Вашего автомобиля. Этот вариант будет наиболее очевидным, если два предыдущих пункта оказались ложными. В этом случае исправить ситуацию помогут либо в автосервисе, либо же Вам придется покупать новый механизм спидометра.
Но со спидометром могут случаться и другие, еще более неприятные и сложные поломки. Иногда прибор может начать работать с характерным стуком, что должно сразу Вас насторожить. Из-за этого спидометр может показывать не совсем точные данные. Причину же установить будет также не просто. Во-первых, подобное явление могут вызвать различные рода загрязнения посадочного отверстия коробки передач автомобиля, где и проводится крепление гибкого троса спидометра. Второй, но не менее частой причиной неисправности данного прибора, является неправильный монтаж его или его деталей. Также, при эксплуатации автомобиля могут ослабиться крепления, что также может стать причиной появления стуков.
Многие автовладельцы сталкиваются с тем, что при движении автомобиля от спидометра начинает исходить рычащий звук. Причиной подобного может быть отсутствие смазки на тросе, что довольно легко исправить. А вот потребность в полной замене спидометра хоть и возникает редко, однако является наиболее неприятной для любого водителя. Привести к подобному может разрыв противодействующей пружины. Внешне такая поломка будет выражаться в том, что стрелка шкалы спидометра будет зашкаливать, не меняя своего положения ни при движении, ни при полной остановке.
3. Исправляем поломки спидометра собственными руками
Ремонт привода спидометра хотя и не является сложной задачей для опытного автовладельца, но все равно может потребовать затрат времени. Зачастую, для исправления ошибок работы привода его приходится демонтировать. Острую необходимость в этом вызывает потребность в замене уплотнительного кольца, шестерни привода или же полностью всего корпуса. Сразу отметим, что осуществить операцию демонтажа привода с отечественных автомобилей намного легче, чем с иномарок, на которых к нему зачастую бывает трудно добраться. Но для того, чтобы точно установить место расположения интересующего Вас устройства, целесообразно будет воспользоваться стандартным руководством по эксплуатации Вашего автомобиля. Когда Вы нашли сам привод, выполняйте следующие действия:
- отвинтите крепежный болт привода спидометра, при помощи которого он крепится к коробке передач автомобиля;
- подденьте отверстие, в котором находился болт, и осторожно снимите привод.
Когда привод окажется у Вас в руках, его необходимо очень внимательно осмотреть на предмет разнообразных дефектов (которые могут быть как заводскими, так и возникнуть в результате интенсивной эксплуатации) и загрязнений. С той же целью необходимо произвести визуальный контроль посадочного гнезда привода. В случае наличия загрязнений – их необходимо удалить. Также, внимательному осмотру необходимо подвергнуть и корпус коробки передач. Если на ее корпусе присутствуют маслянистые пятна, это будет свидетельствовать о срочной необходимости в замене уплотнительного кольца, которое уже не выполняет своих функций. Но прежде чем добраться до самого кольца, Вам придется снять с привода его ведомую шестерню. После этого проводится замена кольца уплотнителя (учтите, что все новое кольцо должно быть идентичным по размерам старому) и шестерня возвращается на старое место.
Если все неисправные детали были успешно заменены и очищены о грязи, их можно возвращать на прежнее место. Однако, перед тем, как это сделать, рекомендуется все элементы привода спидометра промыть в керосине. После полной сборки и его установки на прежнее место, не забудьте сразу же протестировать работу спидометра. Если неисправности так и остались, это будет свидетельствовать о том, что их причина кроется не в приводе, а в других элементах сложного механизма спидометра. Если установить их самостоятельно Вам не удается, лучше всего прибегнуть к помощи автомехаников, которые не только установят причину, но и порекомендуют, как проще всего можно от нее избавиться.
Как бы там ни было, но неисправности спидометра – довольно серьезная поломка, которую нельзя допускать. Важно помнить и понимать, что неправильное функционирования одного из механизмов автомобиля рано или поздно может привести к поломке другого. Поэтому, даже если Вам неважно знать скорость передвижения собственного автомобиля, лучше уберечь его от непредвиденных и более серьезных поломок и вовремя разобраться с неисправностями привода спидометра. Хорошей езды, и пускай у Вас никогда не будет штрафов за превышение скорости!
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?auto.today
8.1.7. Датчик привода спидометра
Датчик привода спидометра, установленный на коробке передач ML5T
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | ||||||||||||
|
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | |||||||
|
carmanz.com
Устройство спидометра (электронного, механического привода)
Леонардо да Винчи в 1500 г. создал прототип механизма для измерения скорости конного экипажа. И только в 1901 году усовершенствованный аналог изобретения был установлен компанией Oldsmobile на автомобили. С тех пор устройство спидометра разительно изменилось. Рассмотрим принцип работы, почему врут механические и электрические спидометры, а также основные поломки.
Механические
По своему устройству аналоговые спидометры делятся на следующие виды:
- стрелочные. Скорость показывается перемещением стрелки по циферблату в форме полусферы;
- ленточные. Положение окрашенной ленты на горизонтально размеченной шкале показывает фактическую скорость автомобиля. Немного видоизмененный аналог такого измерителя вы могли видеть на ВАЗ 2101 и 2102;
- барабанные. Индикатор был нанесен на барабане, который вращался пропорционально изменению скорости.
Аналоговый спидометр
Механический спидометр стрелочного типа – единственный из аналоговых видов измерителей скорости, которые до сих пор устанавливаются на многие автомобили. Рассмотрим устройство аналогового спидометра, принцип работы которого основывается на явлении магнитной индукции. Составные компоненты:
- червячный узел, устанавливающийся в КПП. Шестерня вращается вместе с вторичным валом КПП, что позволяет рассчитать скорость вращения приводов, соответственно, и колес;
- тросиковый привод, который тянется от червячного узла к приборной панели;
- магнитный элемент;
- металлическая пластина, соединенная со стрелкой;
- пружина;
- шкала.
Сопутствующим элементом спидометра можно считать счетчик пройденного расстояния, который через червячную передачу соединен с тросиком. Устройство и способы смотки одометра мы рассматривали ранее, поэтому заострять внимание на этом не будем.
В полноприводных автомобилях скоростная часть спидометра может находиться в раздаточной коробке.
Принцип работы
Вращение вторичного вала МКПП через главную передачу связано с червяком и шестерней (червячная передача), которая крепится к тросу. Соответственно, вращение вторичного вала провоцирует движение троса, который оборачивается вокруг своей оси внутри кожуха. Трос, тянущийся от КПП к приборной панели, соединен с магнитом, который находится вблизи металлической пластины и соединен со стрелкой. С курса физики все мы знаем о влиянии магнитных полей на ферромагнетики. Вращаясь вокруг своей оси, магнит провоцирует отклонение металлической пластины, как бы утягивая ее за собой. Соответственно, чем выше скорость вращения магнита, тем быстрее будет крутиться металлическая часть, и тем больше будет подыматься стрелка автомобильного спидометра. Именно так работает механический спидометр.
Электронный спидометр
В электронном счетчике отсутствует механическая связь между показаниями на приборной панели и вторичным валом КПП. Способ реализации во многом зависит от устройства датчика скорости, который бывает двух типов:
- оптоэлектронный. В корпусе КПП, как и в случае с механическим спидометром, устанавливается скоростная часть с тросиком. Вот только показания скорости автомобиля рассчитывается на основании импульсов, формирующихся фотопрерывателем. Частота импульсов пропорциональна скорости вращения троса, что позволяет высчитать фактическую скорость автомобиля;
- безтросовый. В корпусе КПП устанавливается магнитно-резистивный элемент (МРЭ). Многополюсный магнит вращается вместе с ведомым валом КПП. Возникающие изменения магнитного поля увеличивают/уменьшают сопротивление МРЭ, которое преобразовывается мостовой схемой в импульсы.
Еще большее распространение получил электронный спидометр, работающий на эффекте Холла. Если к проводнику или полупроводнику прямоугольной формы приложено постоянное напряжение и его пронизывает под прямым углом линии магнитного поля, на противоположных плоскостях проводника возникает напряжение, которое и было названо в честь первооткрывателя Эдвина Холла.
Частота изменения выходного напряжения будет пропорциональна скорости вращения задающего диска. Именно частота импульсов напряжения позволяет ЭБУ высчитывать фактическую скорость автомобиля. Стоит заметить, что ранее главная функция датчика скорости – показывать скорость движения авто, стала теперь по большей мере сервисной. Датчик скорости используется системой питания двигателя в определенных режимах работы. Поэтому при поломке или некорректной работе электронного датчика мотор может глохнуть при смене передач, неустойчиво работать, терять тягу.
Почему спидометр врет
Любой автомобильный спидометр искажает показания. По большей мере связано это с калибровкой устройств, точно выполнить которую достаточно сложно. Также стоит учесть, что скорость измеряется по вращению лишь одной из оси главной передачи (редуктор, установленный в МКПП). А ведь при повороте колесо, находящееся на внутреннем радиусе, проходит меньшее расстояние, нежели внешнее колесо.
Но главную поправку в показания автомобильного спидометра вносит размерность колес. Чем больше диаметр колеса, тем большее расстояние автомобиль пройдет за один оборот приводного вала.
В среднем измерители врут на 5-10 км/час. Поскольку неточные показания могут стать причиной ДТП, производители автомобилей, калибруя электронные спидометры, перестраховываются. Измеритель скорости на новом автомобиле никогда не будет врать в большую сторону.
Поломки
К основным неисправностям относятся:
- разрушение шестеренок червячной передачи, которые часто изготавливаются из пластика;
- обламывание троса в месте зацепления со скоростной частью, вкручивающейся в КПП;
- окисление контактов датчика, обламывание проводов питания. Проверку питания можно осуществить своими руками при помощи мультиметра;
- неисправность электронной части, располагающейся в щитке приборов.
Предлагаем посмотреть видео процесса базовой диагностики в случае, если не работает спидометр.
AutoLirika.ru
