عداد السرعة الميكانيكية والإلكترونية. الجهاز ومبدأ العملية

ليس من قبيل المصادفة أن عداد السرعة موجود في أبرز مكان على لوحة القيادة في السيارة. بعد كل شيء ، يوضح هذا الجهاز مدى سرعتك في القيادة ، ويسمح لك بالتحكم في الامتثال لحدود السرعة المسموح بها ، مما يؤثر بشكل مباشر على السلامة على الطريق. دعونا لا ننسى مخالفات السرعة ، والتي يمكن تجنبها إذا ألقيت نظرة دورية على عداد السرعة. بالإضافة إلى ذلك ، على الطرق الريفية بمساعدة هذا الجهاز ، يمكنك توفير الوقود إذا حافظت على السرعة المثلى التي يكون فيها استهلاك الوقود ضئيلًا.

تم اختراع عداد السرعة الميكانيكي منذ أكثر من مائة عام ولا يزال يستخدم على نطاق واسع في المركبات اليوم. عادة ما يكون المستشعر هنا عبارة عن ترس يتشابك مع ترس خاص على العمود الثانوي. في مركبات الدفع بالعجلات الأمامية ، يمكن وضع المستشعر على محور عجلات القيادة ، وفي سيارات الدفع الرباعي ، في علبة النقل.



كمؤشر سرعة (6) على لوحة القيادة ، يتم استخدام جهاز مؤشر ، يعتمد تشغيله على مبدأ الحث المغناطيسي.

يتم نقل الدوران من المستشعر (1) إلى مؤشر السرعة (في الواقع عداد السرعة) باستخدام عمود مرن (كبل) (2) من عدة خيوط فولاذية ملتوية مع طرف رباعي السطوح في كلا الطرفين. يدور الكابل بحرية حول محوره في غلاف بلاستيكي واقٍ خاص.

يتكون المشغل من مغناطيس دائم (3) ، مثبت على كابل محرك ويدور معه ، وأسطوانة أو قرص من الألومنيوم (4) ، يتم تثبيت إبرة عداد السرعة على محورها. الشاشة المعدنية تحمي الهيكل من تأثيرات المجالات المغناطيسية الخارجية التي قد تشوه قراءات الجهاز.

يستحث دوران المغناطيس التيارات الدوامة في مادة غير مغناطيسية (الألومنيوم). يؤدي التفاعل مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الدوار إلى تدوير قرص الألمنيوم أيضًا. ومع ذلك ، فإن وجود زنبرك رجوع (5) يؤدي إلى حقيقة أن القرص ومعه سهم المؤشر يدوران فقط من خلال زاوية معينة تتناسب مع سرعة السيارة.

في وقت من الأوقات ، حاول بعض المصنّعين استخدام مؤشرات من نوع الشريط والأسطوانة في عدادات السرعة الميكانيكية ، لكن تبين أنها ليست مريحة للغاية ، وتم التخلي عنها في النهاية.



على الرغم من بساطة وجودة عدادات السرعة الميكانيكية مع عمود مرن كمحرك ، فإن هذا التصميم غالبًا ما يعطي خطأً كبيرًا إلى حد ما ، والكابل نفسه هو العنصر الأكثر إشكالية فيه. لذلك ، أصبحت عدادات السرعة الميكانيكية البحتة شيئًا من الماضي تدريجيًا ، مما يفسح المجال للأجهزة الكهروميكانيكية والإلكترونية.

يستخدم عداد السرعة الكهروميكانيكي أيضًا عمود تشغيل مرنًا ، ولكن يتم ترتيب مجموعة سرعة الحث المغناطيسي في الجهاز بشكل مختلف. بدلاً من أسطوانة الألمنيوم ، يتم تثبيت مغو هنا ، حيث يتم توليد تيار كهربائي تحت تأثير مجال مغناطيسي متغير. كلما زادت سرعة دوران المغناطيس الدائم ، زاد التيار المتدفق عبر الملف. يتم توصيل مقياس ملليمتر بالمؤشر بأطراف الملف ، والذي يستخدم كمؤشر للسرعة. يتيح لك هذا الجهاز زيادة دقة القراءات مقارنةً بمقياس السرعة الميكانيكي.

في عداد السرعة الإلكتروني ، لا يوجد اتصال ميكانيكي بين مستشعر السرعة والجهاز في لوحة القيادة.

تحتوي الوحدة عالية السرعة للجهاز على دائرة إلكترونية تعالج إشارة النبضات الكهربائية الواردة من مستشعر السرعة عبر الأسلاك وتخرج الجهد المقابل إلى خرجها. يتم تطبيق هذا الجهد على مقياس الملليمتر ، والذي يعمل كمؤشر للسرعة. في الأجهزة الحديثة ، يتحكم محرك ICE في المؤشر.

كمستشعر سرعة ، يتم استخدام العديد من الأجهزة التي تولد إشارة كهربائية نبضية. يمكن أن يكون هذا الجهاز ، على سبيل المثال ، مستشعر حثي نبضي أو زوج بصري (الصمام الثنائي الباعث للضوء + الترانزستور الضوئي) ، حيث يحدث تكوين النبضات بسبب انقطاع اتصال الضوء أثناء دوران قرص مشقوق مثبت على عمود.

ولكن ربما تكون مستشعرات السرعة الأكثر استخدامًا ، والتي يعتمد مبدأ تشغيلها على تأثير هول. إذا وضعت موصلًا يتدفق من خلاله تيار مباشر في مجال مغناطيسي ، فإن فرق جهد عرضي ينشأ فيه. عندما يتغير المجال المغناطيسي ، يتغير حجم فرق الجهد أيضًا. إذا كان قرص القيادة بفتحة أو حافة يدور في مجال مغناطيسي ، فإننا نحصل على تغيير نبضي في فرق الجهد المستعرض. سيكون تردد النبضات متناسبًا مع سرعة دوران القرص الرئيسي.



لعرض السرعة بدلاً من المؤشر يحدث أن يتم استخدام شاشة رقمية. ومع ذلك ، فإن الأرقام المتغيرة باستمرار على مجموعة عداد السرعة يفهمها السائق بشكل أسوأ من الحركة السلسة للسهم. إذا أدخلت تأخيرًا ، فقد لا يتم عرض السرعة اللحظية بدقة تامة ، خاصة أثناء التسارع أو التباطؤ. لذلك ، لا تزال المؤشرات التناظرية سائدة في عدادات السرعة.

على الرغم من التقدم التكنولوجي المستمر في صناعة السيارات ، يلاحظ الكثيرون أن دقة قراءات عداد السرعة لا تزال غير عالية جدًا. وهذه ليست ثمرة الخيال المفرط للسائقين الفرديين. يتم وضع خطأ صغير عن عمد من قبل الشركات المصنعة بالفعل في تصنيع الأجهزة. علاوة على ذلك ، يكون هذا الخطأ دائمًا في الاتجاه الكبير ، من أجل استبعاد المواقف التي تكون فيها قراءات عداد السرعة ، تحت تأثير عوامل مختلفة ، أقل من السرعة المحتملة للسيارة. يتم ذلك حتى لا يتجاوز السائق السرعة بطريق الخطأ ، مسترشدًا بقيم غير صحيحة على الجهاز. بالإضافة إلى ضمان السلامة ، يسعى المصنعون أيضًا إلى تحقيق مصلحتهم الخاصة - فهم يسعون إلى استبعاد الدعاوى القضائية من السائقين الساخطين الذين تلقوا غرامة أو تعرضوا لحادث بسبب قراءات خاطئة لعداد السرعة.

خطأ عدادات السرعة ، كقاعدة عامة ، غير خطي. إنه قريب من الصفر عند حوالي 60 كم / ساعة ويزيد تدريجياً مع السرعة. عند سرعة 200 كم / ساعة ، يمكن أن يصل الخطأ إلى 10 بالمائة.

تؤثر العوامل الأخرى أيضًا على دقة القراءات ، مثل تلك المرتبطة بأجهزة استشعار السرعة. هذا ينطبق بشكل خاص على عدادات السرعة الميكانيكية ، حيث تتآكل التروس تدريجيًا.

في كثير من الأحيان ، يقدم أصحاب السيارات أنفسهم خطأً إضافيًا عن طريق تحديد حجم يختلف عن الاسمي. الحقيقة هي أن المستشعر يحسب دورات عمود إخراج علبة التروس ، والتي تتناسب مع ثورات العجلات. ولكن مع قطر إطار مخفض ، ستقطع السيارة مسافة أقصر في دورة واحدة للعجلة مقارنة بالإطارات ذات الحجم الاسمي. وهذا يعني أن عداد السرعة سيُظهر سرعة تم المبالغة في تقديرها بنسبة 2 ... 3 بالمائة مقارنة بالسرعة المحتملة. سيكون للقيادة بإطارات غير منفوخة نفس التأثير. على العكس من ذلك ، فإن تركيب الإطارات ذات القطر المتزايد سيؤدي إلى التقليل من قراءات عداد السرعة.

قد يكون الخطأ غير مقبول تمامًا إذا قمت بتثبيت عداد سرعة غير مصمم للعمل في طراز السيارة هذا بدلاً من الخطأ العادي. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار إذا أصبح من الضروري استبدال جهاز معيب.

يستخدم عداد المسافات لقياس المسافة المقطوعة. لا ينبغي الخلط بينه وبين عداد السرعة. في الواقع ، هذان جهازان مختلفان ، وغالبًا ما يتم دمجهما في حالة واحدة. يفسر ذلك حقيقة أن كلا الجهازين ، كقاعدة عامة ، يستخدمان نفس المستشعر.

في حالة استخدام عمود مرن كمحرك ، يتم نقل الدوران إلى عمود إدخال عداد المسافات من خلال علبة تروس بنسبة تروس كبيرة - من 600 إلى 1700. في السابق ، تم استخدام ترس دودي ، والذي استدارة التروس مع الأرقام. في عدادات المسافات التناظرية الحديثة ، يتم التحكم في دوران العجلات بواسطة محركات السائر.



على نحو متزايد ، يمكنك العثور على الأجهزة التي يتم فيها عرض المسافة المقطوعة بالسيارة رقميًا على شاشة عرض بلورية سائلة. في هذه الحالة ، يتم تكرار المعلومات المتعلقة بالمسافة المقطوعة في وحدة التحكم في المحرك ، ويحدث ذلك في المفتاح الإلكتروني للسيارة. إذا قمت بإنهاء عداد المسافات الرقمي برمجيًا ، فيمكن اكتشاف التزوير بكل بساطة من خلال تشخيصات الكمبيوتر.

إذا كانت هناك مشاكل في عداد السرعة ، فلا يجب تجاهلها بأي حال من الأحوال ، يجب إصلاحها على الفور. يتعلق الأمر بسلامتك وسلامة مستخدمي الطريق الآخرين. وإذا كان السبب يكمن في وجود جهاز استشعار معيب ، فقد تنشأ مشاكل أيضًا ، لأن وحدة التحكم في المحرك ستنظم تشغيل الوحدة بناءً على بيانات السرعة غير الصحيحة.