Современный спидометр: особенности и погрешности

Спидометр (от англ. speed — скорость) изобрел крепостной механик-самоучка в конце XVIII века. Этот самый первый верстомер сегодня хранится в Эрмитаже в Санкт-Петербурге.

Спидометр — такая же неотъемлемая часть автомобиля, как двигатель или колеса. Это верный помощник водителя при движении: без него не определить текущую скорость и пройденное расстояние. Для заказчиков транспортных услуг он зачастую остается единственным источником данных при расчете пробега и расхода топлива. Однако в силу технологического решения этот прибор нельзя назвать точным измерителем.

Механический спидометр: факторы, влияющие на погрешность

Исторически первым в линейке спидометров можно поставить механический; он приводится в движение особым тросиком — так называемым гибким валом. Таким типовым прибором с простейшим редуктором оборудованы многие автомобили. При монтаже лишь устанавливается передаточное число, подобранное для данной модели. На машинах с задним приводом показания спидометра напрямую зависят от передаточного числа редуктора.

Механический спидометр

Механический спидометр

Любой специалист подтвердит, что изменение передаточного числа с 4,44 на 3,9 меняет показания спидометра на 14%. Для регулирования работы системы в этом случае необходима замена и редуктора спидометра. Свою долю погрешности также вносит изношенность последнего — наряду с изношенностью шин. Суммарная ошибка показаний может превышать 10%, как бы этот факт ни расстраивал самопровозглашенных обладателей «скоростных рекордов».

Спидометры на автомобилях с передним приводом «завязаны» на привод левого колеса. Точка соединения расположена после главной пары. В результате погрешности появляются на каждом изгибе дороги: при повороте автомобиля влево показания скорости на приборе будут несколько меньшими, а вправо — несколько большими, чем при движении машины прямо.

На работу прибора влияет и установка шин нештатного размера. Спидометр завышает показания, если длина внешнего обода колеса меньше регламентированного: колесо за свой путь совершит больше оборотов, что и зафиксирует прибор. По аналогии данные спидометра будут занижены, если диаметр колеса в сборе больше штатного.

При уменьшении или увеличении ширины шины на 10 мм показания изменяются на 2,5%. На первый взгляд, это небольшая погрешность, но стоит дополнительно учитывать и такие факторы, как собственная погрешность спидометра, давление шин, их износ. Слабо накачанные шины уменьшают угол качения: в результате снижается максимальная скорость и увеличивается расход топлива, а показания спидометра при этом завышены.

Устройство механического спидометра

Основные детали механического спидометра: магнитный диск, алюминиевая катушка со стрелкой и возвратная пружина. Катушка имеет форму колпака и накрывает магнитный диск. При вращении диска магнитные силовые линии создают в катушке свое магнитное поле. Движение катушки за диском под воздействием двух полей ограничивает пружина. Шкала циферблата градуирована с учетом жесткости возвратной пружины. При малейшем изменении этого параметра показания спидометра будут искажены.

Главным недостатком механического спидометра остается его зависимость от износа собственных деталей и привода. Гибкий вал важно проложить без резких перегибов, что удается не в каждом автомобиле. В противном случае изнашивается трос, колеблется стрелка, шумит механизм. Со временем конструкторы вообще отказались от троса, заменив механику электроникой.

Электронный спидометр: опережая механику?

Первые электронные спидометры по внешним признакам мало отличаются от механических: та же стрелка, те же декады одометра. При этом угол поворота стрелки пропорционален числу импульсов, поступивших от датчика скорости за единицу времени, а барабаны одометра приводит в движение электродвигатель, управляемый электроникой. Такие приборы избавлены от слабых мест механики: люфта, износа троса, возвратной пружины, катушки, поэтому точнее механических. Но и они могут давать погрешность 5–7%.

Электронный спидометр

Электронный спидометр

Следующим шагом разработчиков стали полностью электронные спидометры. Данные одометра и температуры воздуха в них выводятся на жидкокристаллический дисплей. Скорость же показывает любимая всеми водителями стрелка, которой управляет электроника через исполнительные электродвигатели. Остался неизменным и принцип работы спидометра — контроль вращения ведущего колеса. Все это позволяет сделать вывод о том, что ошибки измерений остаются прежними.

Практика показывает, что в любой машине показания даже исправного спидометра могут расходиться с реальными, причем не всегда в большую сторону. Часто приборы показывают одну протяженность маршрута, в то время как реальный пробег автомобиля несколько меньше. Разница становится принципиальной, если машина принадлежит предприятию, а водитель работает по найму: в жизни реально сэкономленное топливо в большинстве случаев становится источником дополнительного дохода для водителя.

Отказаться от спидометра, конечно же, невозможно: без него представление о текущей дорожной ситуации было бы неполным. Однако не стоит полагаться на спидометр как на единственного контролера скоростного режима и пройденного расстояния.

Наиболее точным фиксатором направления и скорости движения, пробега и расхода топлива может служить только спутниковое позиционирование.

Система мониторинга транспорта, развернутая на всех единицах автопарка предприятия, даст руководителю реальные данные о работе каждой машины, что поможет избавиться от необоснованных расходов. Экономия может оказаться весьма существенной.