Tachimetro meccanico ed elettronico. Dispositivo e principio di funzionamento

Non è un caso che il tachimetro si trovi nel punto più prominente del cruscotto dell'auto. Dopotutto, questo dispositivo mostra la velocità con cui stai guidando e ti consente di controllare il rispetto del limite di velocità consentito, che influisce direttamente sulla sicurezza stradale. Non dimentichiamoci delle multe per eccesso di velocità, che possono essere evitate se guardi periodicamente il tachimetro. Inoltre, sulle strade di campagna con l'aiuto di questo dispositivo, puoi risparmiare carburante se mantieni la velocità ottimale alla quale il consumo di carburante è minimo.

Il misuratore di velocità meccanico è stato inventato più di cento anni fa ed è ancora oggi ampiamente utilizzato nei veicoli. Il sensore qui è solitamente un ingranaggio che ingrana con un ingranaggio speciale sull'albero secondario. Nei veicoli a trazione anteriore, il sensore può essere posizionato sull'asse delle ruote motrici e nei veicoli a trazione integrale, nella scatola di rinvio.



Come indicatore di velocità (6) sul cruscotto viene utilizzato un dispositivo puntatore il cui funzionamento si basa sul principio dell'induzione magnetica.

La trasmissione della rotazione dal sensore (1) all'indicatore di velocità (in realtà il tachimetro) avviene mediante un albero flessibile (cavo) (2) da più fili di acciaio ritorti con una punta tetraedrica alle due estremità. Il cavo ruota liberamente attorno al proprio asse in una speciale guaina protettiva in plastica.

L'attuatore è costituito da un magnete permanente (3), che è montato su un cavo di azionamento e ruota con esso, e da un cilindro o disco di alluminio (4), sull'asse del quale è fissato l'ago del tachimetro. Lo schermo in metallo protegge la struttura dagli effetti dei campi magnetici esterni, che potrebbero falsare le letture del dispositivo.

La rotazione di un magnete induce correnti parassite in un materiale non magnetico (alluminio). L'interazione con il campo magnetico di un magnete rotante fa ruotare anche il disco di alluminio. Tuttavia, la presenza di una molla di richiamo (5) porta al fatto che il disco, e con esso la freccia indicatrice, ruota solo di un certo angolo proporzionale alla velocità del veicolo.

Un tempo, alcuni produttori hanno cercato di utilizzare indicatori a nastro e a tamburo nei tachimetri meccanici, ma si sono rivelati non molto convenienti e alla fine sono stati abbandonati.



Nonostante la semplicità e la qualità dei tachimetri meccanici con un albero flessibile come azionamento, questo design spesso dà un errore piuttosto grande e il cavo stesso è l'elemento più problematico in esso. Pertanto, i tachimetri puramente meccanici stanno gradualmente diventando un ricordo del passato, lasciando il posto a dispositivi elettromeccanici ed elettronici.

Il tachimetro elettromeccanico utilizza anche un albero di trasmissione flessibile, ma il gruppo velocità di induzione magnetica nel dispositivo è disposto in modo diverso. Invece di un cilindro di alluminio, qui è installato un induttore, in cui viene generata una corrente elettrica sotto l'influenza di un campo magnetico variabile. Maggiore è la velocità di rotazione del magnete permanente, maggiore è la corrente che scorre attraverso la bobina. Ai terminali della bobina è collegato un puntatore milliamperometrico, che viene utilizzato come indicatore di velocità. Un tale dispositivo consente di aumentare la precisione delle letture rispetto a un tachimetro meccanico.

In un tachimetro elettronico, non esiste un collegamento meccanico tra il sensore di velocità e il dispositivo nel cruscotto.

L'unità ad alta velocità del dispositivo ha un circuito elettronico che elabora il segnale di impulso elettrico ricevuto dal sensore di velocità attraverso i fili e invia la tensione corrispondente alla sua uscita. Questa tensione viene applicata a un quadrante milliamperometro, che funge da indicatore di velocità. Nei dispositivi più moderni, lo stepper ICE controlla il puntatore.

Come sensore di velocità, vengono utilizzati vari dispositivi che generano un segnale elettrico pulsato. Un tale dispositivo può essere, ad esempio, un sensore induttivo di impulsi o una coppia ottica (diodo emettitore di luce + fototransistor), in cui la formazione di impulsi avviene a causa dell'interruzione della comunicazione luminosa durante la rotazione di un disco scanalato montato su un albero.

Ma, forse, i sensori di velocità più utilizzati, il cui principio di funzionamento si basa sull'effetto Hall. Se si posiziona un conduttore attraverso il quale scorre una corrente continua in un campo magnetico, si verifica una differenza di potenziale trasversale. Quando il campo magnetico cambia, cambia anche l'entità della differenza di potenziale. Se un disco guida con una fessura o una sporgenza ruota in un campo magnetico, otteniamo una variazione di impulso nella differenza di potenziale trasversale. La frequenza degli impulsi sarà proporzionale alla velocità di rotazione del disco master.



Per visualizzare la velocità invece di un puntatore Succede che viene utilizzato un display digitale. Tuttavia, i numeri che cambiano costantemente sul set del tachimetro sono percepiti dal guidatore peggio del movimento regolare della freccia. Se si immette un ritardo, la velocità istantanea potrebbe non essere visualizzata in modo abbastanza accurato, specialmente durante l'accelerazione o la decelerazione. Pertanto, i puntatori analogici prevalgono ancora nei tachimetri.

Nonostante il costante progresso tecnologico nell'industria automobilistica, molti notano che la precisione delle letture del tachimetro non rimane molto elevata. E questo non è il frutto della fantasia iperattiva dei singoli piloti. Un piccolo errore è deliberatamente stabilito dai produttori già nella produzione di dispositivi. Inoltre, questo errore è sempre nella direzione grande, per escludere situazioni in cui, sotto l'influenza di vari fattori, le letture del tachimetro saranno inferiori alla velocità possibile dell'auto. Questo viene fatto in modo che il conducente non superi accidentalmente la velocità, guidato da valori errati sul dispositivo. Oltre a garantire la sicurezza, i produttori perseguono anche il proprio interesse: cercano di escludere le azioni legali da parte di conducenti scontenti che hanno ricevuto una multa o hanno avuto un incidente a causa di false letture del tachimetro.

L'errore dei tachimetri, di regola, non è lineare. È vicino allo zero a circa 60 km/he aumenta gradualmente con la velocità. A una velocità di 200 km / h, l'errore può raggiungere fino al 10 percento.

Anche altri fattori influiscono sulla precisione delle letture, come quelli associati ai sensori di velocità. Ciò è particolarmente vero per i tachimetri meccanici, in cui gli ingranaggi si consumano gradualmente.

Spesso, gli stessi proprietari delle auto introducono un ulteriore errore impostando la cui dimensione differisce da quella nominale. Il fatto è che il sensore conta i giri dell'albero di uscita del cambio, che sono proporzionali ai giri delle ruote. Ma con un diametro del pneumatico ridotto, l'auto percorrerà una distanza inferiore in un giro della ruota rispetto a pneumatici di dimensioni nominali. E questo significa che il tachimetro mostrerà una velocità sopravvalutata del 2...3 percento rispetto a quella possibile. Guidare con pneumatici sgonfi avrà lo stesso effetto. L'installazione di pneumatici con diametro maggiorato, invece, provocherà una sottovalutazione dei valori del tachimetro.

L'errore potrebbe rivelarsi del tutto inaccettabile se, invece di uno normale, si installa un tachimetro che non è progettato per funzionare in questo particolare modello di auto. Questo deve essere preso in considerazione se diventa necessario sostituire un dispositivo difettoso.

Il contachilometri viene utilizzato per misurare la distanza percorsa. Non va confuso con il tachimetro. Si tratta infatti di due dispositivi diversi, che spesso vengono combinati in un unico caso. Ciò è spiegato dal fatto che entrambi i dispositivi, di regola, utilizzano lo stesso sensore.

Nel caso di utilizzo di un albero flessibile come azionamento, la trasmissione della rotazione all'albero di ingresso del contachilometri viene effettuata tramite un cambio con un rapporto di trasmissione elevato - da 600 a 1700. In precedenza, veniva utilizzato un ingranaggio a vite senza fine, con il quale ingranaggi con numeri ruotati. Nei moderni contachilometri analogici, la rotazione delle ruote è controllata da motori passo-passo.



Sempre più spesso si possono trovare dispositivi in ​​cui il chilometraggio dell'auto viene visualizzato digitalmente su un display a cristalli liquidi. In questo caso, le informazioni sulla distanza percorsa sono duplicate nella centralina del motore e succede nella chiave elettronica dell'auto. Se si carica un contachilometri digitale in modo programmatico, un falso può essere rilevato semplicemente tramite la diagnostica del computer.

Se ci sono problemi con il tachimetro, in nessun caso devono essere ignorati, devono essere risolti immediatamente. Riguarda la tua sicurezza e quella degli altri utenti della strada. E se il motivo risiede in un sensore difettoso, potrebbero sorgere anche problemi, poiché l'unità di controllo del motore regolerà il funzionamento dell'unità in base a dati di velocità errati.