Автомобильный электронный спидометр

Устройство и принцип работы

Принято думать, что одометр умеет считать километры пути. На самом деле устройство замеряет количество оборотов колес авто при его движения. Наверное, каждый мог наблюдать разный пробег при одном и том же расстоянии, но при разных диаметрах колес.

Одометр устроен следующим образом:

  • Механический счетчик либо электронный дисплей – элементы позволяют считать данные с панели приборов;
  • Счетчик или датчик, который считает обороты колес;
  • Контроллер, внутри которого по специальным алгоритмам обороты колес превращаются в километры.

Само по себе устройство может быть механическим либо электронным. Колесо на каждый километр способно осуществить точное количество оборотов. При этом данный показатель в разных условиях будет одинаковым. Если прибор точно знает количество оборотов на один километр, то вполне способен просчитать пройденное расстояние.

Механический одометр приводится в действие с помощью гибкого кабеля – он изготовлен из туго свернутой пружины. Зачастую, кабель находится внутри трубки из металла, которая, в свою очередь, находится в резиновом корпусе.

Для функционирования механизма кабель одной стороной подключен к выходному валу коробки передач, а обратной стороной к приборной панели. Там кабель соединен с входным валом на одометре.

Внутри механического устройства применено несколько червячных передач. В общем и целом передаточное отношение равно – 1690:1.

Входной кабель заставляет вращаться первую червячную передачу – один оборот способен провернуть шестерню лишь на один зуб. Этот же механизм заставляет вращаться и следующую передачу, которая приводит в движение следующую.

В каждом индикаторе механического типа имеется ряд шпилек, которые торчат с одной стороны. Также имеется набор из двух шпилек, которые точат уже с дугой стороны.

Когда две шпильки соединяются с шестеренкой, одни зубец попадает между шпилек и может вращаться совместно с индикатором, пока шпильки не переместятся дальше. В данном механизме работает и одна из шпилек, имеются большее число и совершает 1/10 часть приворота.

Теперь, наверное, ясно и понятно, почему когда одометр показывает между 19 999 и 20 000 цифра «2» находится где-то посередине, а не на общем уровне с остальными цифрами. Дело в том, что в устройстве используются небольшие шпильки, предотвращающие одинаковое положение всего цифрового ряда. Зачастую, для того. чтобы все цифры стали в ровный ряд, прибор должен показать 21 000.

Что касается электронных одометров современных автомобилей, то здесь все гораздо сложнее. У каждого был или есть велосипед с компьютером. Так вот на колесе такого велосипеда закреплен магнит, на неподвижной части, например, на вилке, закреплен геркон. Когда магнит проходит рядом с герконом, компьютер считает оборот колеса, а затем обновляется информация на дисплее.

В автомобиле используется система, подобная велосипедной. Конечно, магнитного датчика автовладелец на колесе не обнаружит – вместо него можно наблюдать зубчатую шестерню на выходном вале КПП. Специальный датчик считает импульсы, когда мимо него проходит зубец шестеренки.

В некоторых моделях авто можно видеть щелевое колесо и оптические датчики – такая реализация есть в компьютерной мышке. Компьютер автомобиля знает, сколько машина проедет между импульсами и на базе этих цифр обновляет показания одометра.

Одна из интересных вещей касательно современного одометра связан с тем, как данные о пробеге попадают на панель приборов. Кабеля, который был в механическом датчике, здесь совсем нет. Приборная панель получает информацию от ЭБУ через электронные цепи.

В данном случае автомобиль можно сравнить с локальной сетью. В большинстве машин применяют стандартные коммуникационные протоколы – например, SAE J1850. Благодаря им все электронные системы и устройства в автомобиле могут общаться и обмениваться данными между сбой.

ЭБУ автомобиля учитывает каждый импульс и следит за общим расстоянием, которое автомобиль прошел за время совей жизни.

Среди специалистов есть мнение, что с электронным одометром сложнее продать машину – его трудно скрутить назад. Цифры на приборной панели поменять легко, но ЭБУ, блок КПП или другие системы обмануть очень трудно.

Это интересно: Можно ли буксировать авто на автомате с Незаведенным двигателем

Датчик скорости

ЭДС основная деталь, которая отвечает за подачу электронных импульсов. Для проверки понадобится тестер. Далее необходимо:

  1. Вынуть штекер из гнезда ЭДС.
  2. Почистить оба соединения от пыли и грязи.
  3. Поднять правое, ведущее колесо автомобиля на домкрат.
  4. Запустить мотор и включить 1 передачу.
  5. Тестер перевести в режим замера постоянного напряжения до 12 вольт.
  6. «+» контрольный щуп тестера вставить во «2» разъем гнезда датчика.
  7. «-» контрольный щуп тестера соединить с корпусом двигателя.

Тестер должен показать результаты в пределах 9 вольт. При нажатии на педаль газа, эти показатели должны измениться. Отсутствие показаний является следствием неисправности датчика скорости.

Виды спидометров

Несмотря на большое разнообразие автомобильных спидометров, основная классификация состоит в их делении по таким признакам:

  • используемый метод измерения;
  • тип индикатора.

Существующие виды можно разделить на 3 большие группы: механические, электромеханические и электронные. При этом, чтобы понять какую скорость переменного движения показывает спидометр автомобиля и как обеспечиваются измерения, надо разобраться со спецификой его работы и обработки данных.

По способу измерения

В зависимости от принципа работы, точной является следующая классификация. Автомобильные спидометры делят на:

  1. Хронометрические. Функционирование основано на одновременном использовании одометра и часов. Заложена формула, при котором расстояние делится на затраченное время. По законам физики, так считается скорость.
  2. Центробежный. Вращательная манжета плеча регулятора, фиксируемая пружиной, прокручивается совместно со шпинделем и отходит в стороны центробежной силой. Расстояние отклонения равняется интенсивности движения.
  3. Вибрационный. Резонанс колебаний рамы или подшипника провоцирует вибрацию градуируемых с периодичностью, соизмеримой с числом вращений колёс.
  4. Индукционный. Включает систему постоянных магнитов, совмещённых во вращении с приводным шпинделем. При работе мотора и прокручивании колёс производятся вихревые токи в установленном магнитном поле. В движение вовлекается диск, регулируемый пружиной. Стрелочный механизм отображает скорость движения на приборах контроля.
  5. Электромагнитный. Производит сигналы, а его привод перемещается в соответствии с их числом.
  6. Электронный. Механическую связь обеспечивают импульсы тока, передаваемые при каждом обороте шпинделя. Информация поступает на встроенный счётчик, определяющий частоту в соответствии с фиксированным промежутком времени. Дальше данные преображаются в показания скорости и переводятся на панель управления авто.

По типу индикации

В зависимости от применяемого способа индикации, автомобильные спидометры делят на аналоговые (механические) и цифровые. У первого типа стрелка контрольного прибора напрямую связана с валом редуктора, передающим количество оборотов колёс. Интенсивность работы зависит от движения автомобиля. По типу аналоговые автомобильные спидометры бывают стрелочными, ленточными и барабанными. Разница между ними состоит в способе передачи показаний на спидометр автомобиля. При производстве современных машин используют только стрелочный тип.

Ещё одна хорошая статья: Лонжерон автомобиля: что это такое, сколько их в авто, как выглядит, где находится, для чего нужен, фото + видео

Цифровой прибор «выигрывает» при сравнении с механическим индикатором. Основное его преимущество – способность отражать важную информацию, обеспечивая достаточную точность. Скорость на дисплее отображается в цифровом эквиваленте, а водитель при помощи показаний одометра может оценивать пробег автосредства за сутки или за конкретную поездку.

Новые модели машин дополнительно оснащены звуковым сигналом, проявляющимся в виде назойливого писка, напоминающим водителю, что нужно уменьшить давление на педаль газа. При этом такой спидометр показывает скорость с задержкой, потому что электроника «думает». Результат – заметное снижение точности при изменении ритма езды.

Плюсы и минусы

GPS спидометр, как и любой электронный прибор, имеет массу преимуществ, без которых его применение не имело бы ни технического, ни экономического смысла. Вместе с тем, эти устройства не лишены недостатков, о которых обладателям мотоциклов, катеров, автомобилей лучше узнать до, чем после покупки.

Плюсы GPS спидометра:

  • не связан с механикой автомобиля;
  • работа устройства основана на спутниковой навигации;
  • компактный и отличается высокими показателями работоспособности, верности показаний;
  • может устанавливаться как на автомобили, так и на любой другой транспорт – велосипеды, мотоциклы, самокаты, мопеды, скутера, лодки, катера, летательные средства и т. д.

Недостатки:

  • при холоде может давать некорректные показания или вовсе выходить из строя, не рекомендуется включать GPS спидометр, пока автомобиль не прогреется;
  • может терять связь со спутником – чаще случается при проезде по мостам, тоннелям, эстакадам, в эти моменты прибор не считает преодолеваемые километры;
  • если электронная часть прибора выйдет из строя, данные спидометра будут утрачены безвозвратно;
  • прибор выдаёт показания с задержкой, что неудобно для водителя, более того, они могут резко меняться без всякой связи с педалью газа;
  • всегда имеются погрешности измерений, причём в большую сторону.

Электронный спидометр и его характеристики

Механические измерители скорости уходят в прошлое. На смену им автомобильная промышленность подготовила новый вариант, электронный, работа которого основана на действии Холла.

Составные компоненты прибора контроля скорости движения представлены следующими элементами:

  1. информационное табло;
  2. скоростной датчик;
  3. электропроводка;
  4. управляющая часть прибора.

Датчик вырабатывает электрический импульс и отправляет на контроллер. Частота и продолжительность импульсов зависят от скорости передвижения авто. Полученная информация анализируется и трансформируется: маленький временной интервал между импульсами говорит о большой скорости движения. После обработки импульсов информация отражается на электронном табло.

Наряду с этим информация получается и блоком управления, который на ее основе корректирует работу силового агрегата. К примеру, если машина едет накатом со скоростью 20 км/ч, подача топлива не осуществляется, таким образом спидометр экономит горючее.

Основные неисправности

Электронный счетчик скорости достаточно надежный прибор. Но и он часто выходит из строя. Неисправности следующие:

  1. Грязь или жидкость на контактах приводит к прерыванию электрической цепи всей системы подсчета скорости.
  2. Выход из строя привода спидометра.
  3. Нарушение целостности проводки от датчика до ЭБУ.
  4. Неисправность предохранителя, защищающего спидометр от перепадов напряжения и коротких замыканий.
  5. Потеря «0» контакта.
  6. Появление ошибки в самом бортовом компьютере.

О появлении неисправности в системе электронного устройства, водителя оповестит приборная панель. Компьютер выдаст ошибку.

Также должен загореться знак «Check Engine» (в русском варианте возможен вывод — Требуется проверка двигателя), так как в систему входят датчики подачи топлива.

Как проверить электронный спидометр

Спустя какое-то время, при эксплуатации, спидометр в машине может начать привирать, вместе со скоростью неверно показывая и пройденный машиной путь. Спидометр может начать привирать, если на автомобиль поставить колеса с характеристикой профиля отличающейся от рекомендованного. В этом случае, сбой в работе приборов случается по причине изменения радиуса качения колес

В то же время, верные значения скорости и пробега, имеют крайне важное значение для водителя, так как с их помощью можно правильно распланировать не только расходы на бензин, но и не стать жертвой недоразумений со стороны работников ГИБДД, так как можно случайно превысить скорость

Поэтому проверка точности работы спидометра очень важный момент. Такую проверку можно провести, даже не прибегая к демонтажу прибора с панели авто. Так же не потребуется никаких специализированных устройств. Последовательность действий должна быть слежующая:

  1. колеса, которые не являются ведущими – блокируются упорами;
  2. ведущие колеса вывешиваются;
  3. машину нужно завести;
  4. педалью газа спидометр доводится до 40 км/ч;
  5. обычным секундомером замеряется время между парой любых показаний пробега.

Каждый измерительный прибор имеет погрешность

Таково непреложное правило метрологии. Абсолютно каждый прибор может привирать, не только тот, что расположен в автомобиле. К примеру, любой летчик расскажет, что самолетные приборы регулярно показывают не правду, поэтому им приходится брать в расчет разнообразные поправки к показаниям приборов. Иначе летчики попросту не смогут быть уверенными в реальности значений.

Поэтому вопрос будет состоять не в том, обманывают ли приборы людей в принципе, а в том, какова их погрешность? Насколько это важно для водителя? Следует ли это принимать во внимание? Если да, то каким образом? Большинству людей не нужны заумные формулы и диаграммы, а те, кому все-таки это надо, могут с легкостью найти это на специализированных сайтах

Как правильно выбрать прибор

Если вы чётко решили, что велосипедный одометр вам необходим и не станет очередной игрушкой, праздно болтающейся на руле, перед установкой, в первую очередь, необходимо выбрать качественный прибор, который не придётся выбрасывать после первого же велосезона.

При выборе одометра необходимо учесть такие параметры, как:

  • надёжность прибора;
  • предел показаний;
  • качество корпуса;
  • функционал;
  • тип крепления.

Наиболее надёжные велосипедные счётчики производят такие компании, как VDO, BBB, Cateye, Sigma. Выбрать модель можно индивидуально, исходя из тех целей, которые вы перед собой ставите.

Одометры делятся на модели с максимальным показателем скорости 99,9 км/ч и устройства, отображающие трёхзначные показатели. К примеру, спидометр Sigma 506 показывает скорости выше 100 км/ч. Это устройство рассчитано на велогонщиков. Любителям оно вряд ли пригодится.

По размерам и компактности приборы могут быть разными, но функционал от этого не зависит. Можно приобрести даже устройство в виде ручных часов, измеряющее пульс спортсмена.

Крепить велокомпьютер можно также на выносе руля или самом руле. Бывают приборы с универсальным креплением.

Идеальная модель одометра должна располагать крупным дисплеем с чётко читающимися цифрами.

Необходимо, чтобы прибор выдерживал вибрацию и жёсткие погодные условия, а его компоненты отличались качеством сборки.

Диагностика и устранение неисправностей спидометра

Алгоритм выявления неисправностей и их устранения выглядит так:

  1. Для обнаружения проблем необходимо приподнять пассажирскую сторону машины, используя домкрат.
  2. Снять переднюю панель, чтобы найти сам прибор. (Этот этап в отдельных моделях опускают, потому следует посмотреть инструкцию по эксплуатации или обучающее видео).
  3. Снять приборы, удалив фиксирующую гайку от тросика индикатора, завести двигатель и включить 4 передачу.
  4. Удостовериться в том, что трос в защитном кожухе проворачивается. Если это происходит надо заглушить мотор, вставить и закрутить наконечник тросика, а потом повторно завести мотор и включить 4 передачу – оценить показания индикатора. Если стрелка меняет своё положение – есть неисправность, устранить её поможет замена.

Если тросик при рабочем двигателе и включённой передаче не крутится, мотор надо заглушить и снять трос с привода, находящегося на КПП с водительской стороны. Трос надо изъять с подкапотного пространства и осмотреть наконечник, убедиться в том, что его форма правильная (квадратная). Его нужно прокрутить с одной стороны троса и посмотреть на его движение. Если с обеих сторон вращение идёт синхронно, то проблема в шестерёнке, её надо заменить. Осуществить операцию можно самостоятельно по инструкции, описанной в технической документации для конкретной модели.

Важная роль прибора в определении пробега

Возникающая погрешность при замерах зачастую появляется по объективным причинам, ведь со временем детали и узлы изнашиваются, а машины могут эксплуатироваться в жестких условиях. Принято считать, что нормальной является погрешность, которая не превышает 5–10%. Хотя для механических измерительных приборов с большим сроком эксплуатации цифра поднимается еще на 3–5% от номинала.

Водитель сможет самостоятельно оказывать влияние на понижение погрешности, если будет следить за эксплуатационными характеристиками авто. Автовладельцы стремятся различными легальными способами занизить показания счетчика, особенно в предпродажный период. Это связано с тем, что у машин, обладающих многотысячным пробегом, существенная степень износа большинства узлов, деталей и систем. Это отрицательно сказывается на ценнике для продавца.

Недобросовестные собственники машин могут пойти на нелегальную «скрутку» километража. Для такого мероприятия используется специальное программное обеспечение, кабели и диагностические разъемы.

Проще работать с механическими аппаратами. Достаточно аккуратно вскрыть пломбу, а дальше жулики соединяют валы с электродрелью для скрутки. В отличие от электронных образцов механика более уязвима.

Стоит учесть, что в легковушках с магнитными датчиками мошенники могут скрутить основной одометр, но показания его обычно дублируются в нескольких местах. Это позволяет восстановить реальные значения пробега.

Вышедший из строя прибор замера километража необходимо восстановить как можно скорей. В противном случае водитель не сможет ориентироваться в текущих значениях пробега. Также не удастся своевременно определить необходимость проведения техобслуживания для конкретной машины. Во время продажи легковушки покупатели не выкажут доверия машине со сломанным одометром.

Поломка механического измерителя может быть спровоцирована несколькими причинами:

  • естественный износ деталей и механизмов;
  • ДТП, в результате которого повреждена система учета;
  • внешнее нелегальное вмешательство, которое обычно проводится для скрутки показаний.

Электронно-механический аппарат рискует выйти из строя из-за отказа микросхем на приборной доске или по причине потери контактов с модулем, расположенным на колесе. Электронные аппараты в большей степени страдают от возможных скруток. Ремонт может оказаться довольно дорогостоящим, поэтому не рекомендуется вмешиваться в работу данной системы.

Как работает спидометр

Существуют две основные модификации спидометров:

  • механические;
  • электронные.

Принцип работы механического спидометра заключается в трансформации скорости вращения вала в энергию, которая сдвигает стрелку. Привод спидометра расположен в механической или автоматической коробке переключения передач и соединен с индикатором с помощью гибкого защищенного металлическим кожухом троса. Наконечники обеих сторон тросика выполнены в виде четырехгранника, благодаря чему эффективно передают вращение от привода к индикатору. Механический спидометр всегда соединен с одометром (индикатором пробега автомобиля) и составляет с ним единый блок.

Принцип работы электронного спидометра заключается в датчике, который вырабатывает импульсы определенной частоты и длительности (зависит от скорости автомобиля). Датчик присоединен либо к отдельному электронному спидометру, либо к бортовому компьютеру. И компьютер и спидометр выполняют одинаковую функцию – подсчитывают количество импульсов за единицу времени и преобразуют значение в понятные километры или мили в час.

Пошагово о самостоятельном поиске поломки

Для определения причины поломки электронного спидометра выполните такие действия.

Шаг №1

  • Соедините сканер с контактором скоростного датчика и «плюсом» контакта аккумулятора;
  • заведите мотор на 1 передаче;
  • при исправном датчике импульс покажет 9В и частоту 4-6 Гц.

При нормальной работоспособности датчика пройдите дополнительную проверку тестером. Не забывайте проверить исправность проводов.

Шаг №2

Определите степень поступления сигналов от датчика на блок управления. Для проведения работ используется сканнер или осциллограф.

Шаг №3

Для облегчения проверки сканнером проверьте крепость соединения проводов и клемм. Если они разъединились – исправьте поломку.

Признаки неисправности

Неисправности электронного спидометра заметны сразу. О них можно узнать по следующим признакам:

  1. Полное отсутствие работоспособности табло, его подсветки. Возможно причина в перегоревшем предохранителе.
  2. Стрелка не двигается на табло. Причиной может стать не работающий датчик скорости или обрыв в электрической цепи.
  3. Скачки стрелки указывают на проблемы с датчиком или на плохой контакт в цепи.
  4. Плохой разгон автомобиля, нарушение оборотов при переключении передачи, повышение расхода топлива укажут на проблемы с электронным датчиком скорости (ЭДС).

При появлении подобных проблем, необходимо своевременно проверить все элементы электронного спидометра.

Погрешность показаний

Сам СА — это настраиваемый прибор, однако он не может быть на 100% точным. Как и любой другой измерительный девайс, СА имеет определенную погрешность и обычно устройство завышает показатели скорости, но не занижает их.

Для начала для тех, кто забыл, что такое спидометр. Спидометр – это авто устройство, которое измеряет скорость передвижения. Установить в свой автомобиль спидометр можно как покупной, так и сделанный собственноручно. Ну а как сделать электронный спидометр своими руками — спросите вы? Оказывается ничего сложного в этом нет. Достаточно иметь схему разработки и необходимые детали. Но, обо всём по порядку.

Для примера установки электронного спидометра приведу вам пример как выглядит установленный электронный спидометр на ваз:

Для изготовления электронного спидометра собственноручно, вам понадобится

  • — компьюте рили планшет с доступом в интернет;
  • — радио детали;
  • — паяльник;
  • — монтажная плата;
  • — мультиметр;
  • — датчик скорости;
  • — компилятор.

Первым делом для изготовления вам понадобится приобрести в любом магазине электроники или на радиорынке все детали, необходимые для конструирования электронного спидометра. Что бы изготовить электронный спидометр своими руками вам потребоваться различные детали. Например, транзисторы, фитодиоды, конденсаторы, дисплей, стабилизаторы напряжения, резонатор, реле и некоторые другие, в зависимости от сложности выбранной вами схемы. Необходимый список я привёл ниже:

Чтобы сделать электронный спидометр своими руками вам необходимы будут следующие детали:

  1. Микроконтроллер ATMega8.
  2. 4-х символьный индикатор с общим анодом.
  3. n-p-n транзисторы (любые маломощные) — 4 шт..
  4. Стабилизатор 78L05 (можно и КРЕНка, на схеме этого нету).
  5. пара конденсаторов на 47 мкФ 16-25В (на схеме этого нету).
  6. Резисторы: 1 КОм-3 штуки, 10 КОм-1 штуки, 150 Ом-7 штуки.

Вот на подобии этого должно у вас получится в итоге:

Далее понадобится приобрести датчик скорости и прикрепить на колесо автомобиля данный контроллер. Для начала необходимо рассчитать количество импульсов на километр пробега. В этом поможет измерение длины окружности колеса. Т.е. один оборот будет равен одному импульсу на датчике. Рассчитать параметр устройства теперь можно будет на основе полученных данных. На крайний случай можно запитаться к стандартному датчику и вывести сигнал с него на наш новый электронный спидометр который мы собираем своими руками. Вот схема устройства для ВАЗ-2110.

Прошивка микроконтроллера на следующем этапе должна осуществляться специальным компилятором. И тотчас же протестируйте работу вашего спидометра. И лишь убедившись, что нет никаких неполадок, можно подключать данное устройство к вашему автомобилю.

В конце смонтируйте электронный спидометр в автомобиль и уже на практике проверяйте его исправность и работоспособност ь. Но если обнаружатся какие-либо проблемы в работе устройства, то необходимо будет перепрограммиров ать микроконтроллер или изменять саму схему.