В чем измеряется скорость автомобиля

Как измеряют скорость автомобилей?

В прошлом номере «Доброй Дороги Детства» мы рассказали вам о том, как в России и других странах мира ведётся борьба с нарушителями скоростного режима. Но прежде чем наказывать нарушителя за превышение скорости, эту скорость необходимо измерить. Сделать это можно по-разному: с помощью радара или видеокамеры. А ещё можно рассчитать её, зная время, за которое автомобиль проедет
заранее известное расстояние.

В этой публикации ведущие производители комплексов для фотовидеофиксации нарушений ПДД расскажут, как работают приборы и чем один способ измерения скорости отличается от другого. Компания «Симикон» из Санкт-Петербурга объяснит принцип измерения скорости радаром, компания «Технологии Распознавания» из Москвы покажет, как можно измерить скорость при помощи видеокамеры, а компания «Автодория» из Казани расскажет, зачем нужно измерять среднюю скорость движения автомобиля на участке дороги.

Измерение скорости при помощи радара

Автомобили созданы для передвижения, причём желательно — на высокой скорости. Каждый из нас хочет добраться из точки А в точку В как можно скорее. Чем быстрее едет автомобиль, тем меньше времени нужно, чтобы добраться до цели.

Однако скорость движения на дорогах ограничена. Почему? Да потому, что на большой скорости больше риска. На большой скорости машиной труднее управлять и движение становится опасным. Кроме того, чем выше скорость, тем длиннее тормозной путь. Например, если увеличить скорость на 10 км/час, то тормозной путь увеличивается вдвое.

Выбор скорости зависит от особенностей дороги. Поэтому на дорогах устанавливают специальные знаки, ограничивающие скорость. А для нарушителей предусмотрены наказания в виде штрафов.

Но прежде чем наказывать, нужно точно измерить скорость автомобиля. Самый удобный и точный способ измерения — это измерение при помощи радара, который излучает электромагнитный сигнал в сторону автомобиля. Отразившись от движущегося автомобиля, сигнал приходит обратно на антенну радара, при этом частота отражённого сигнала зависит от скорости машины. Этот необычный эффект открыл австрийский физик Кристиан Доплер ещё в 1841 году. И с тех пор все радары, основанные на этом принципе, называются доплеровскими.

Современные доплеровские радары умеют не только измерять скорость, но и определять направление движения автомобиля, точно находить местоположение каждой машины на дороге. Если совместить такой радар с фотокамерой, то получится устройство, называемое фоторадар, который может автоматически фотографировать все проезжающие автомобили, одновременно измеряя их скорость. И если среди них окажется нарушитель, то радар автоматически его обнаружит, сфотографирует и отправит в центр обработки все данные для оформления штрафа. Важно, что при этом фоторадар может не только сфотографировать номер автомобиля, но и «прочитать» его, то есть распознать имеющиеся на нём символы (буквы и цифры) и перевести их в цифробуквенный код. Без этого было бы невозможно автоматически обрабатывать полученные данные: пришлось бы использовать труд операторов, которые должны были бы рассматривать все фотографии глазами. Представьте, сколько машин проходит каждый час по скоростной дороге? За день с каждого фоторадара могут быть получены десятки тысяч фотографий! А распознанный номер может быть обработан с помощью компьютера автоматически.

Все данные фоторадар отправляет в центр обработки. Там есть база данных — специальным образом организованная информационная система, в которой содержатся данные обо всех зарегистрированных в стране автомобилях, а также именах и адресах их владельцев. Если водитель нарушил правила и превысил скорость, то система оформит протокол, который будет отправлен хозяину автомобиля по почте. И тот должен будет заплатить штраф. Вся эта сложная система действует для того, чтобы все водители соблюдали Правила дорожного движения и мы могли безопасно пользоваться нашими дорогами.

Разумеется, современный фоторадар — это не просто сочетание камеры и радара. Для бесперебойной работы этого сложного прибора требуется целая система обеспечения жизнедеятельности, включающая защиту от изменений температуры, предотвращение запотевания стёкол, дистанционную диагностику и многое, много другое. Поэтому для разработки и производства этих приборов требуется сложное оборудование и специальные знания. Но зато выпускаемые в нашей стране фоторадары настолько надёжны, что, например, для обслуживания нескольких тысяч приборов, выпущенных компанией «Симикон» в Санкт-Петербурге и установленных по всей стране, требуется группа поддержки, состоящая всего из трёх человек.

И ещё хочется отметить одну очень важную вещь. Каждый водитель, садясь за руль своего автомобиля, должен понимать, что соблюдать ПДД нужно не из страха перед штрафами, а ради безопасности всех участников дорожного движения.

Измерение скорости по видеоизображению

В некоторых комплексах фотовидео­-фиксации для измерения скорости используют видеосъёмку. Так, например, измеряет скорость автоматический комплекс фотовидеофиксации «АвтоУраган», разработанный компа­нией «Технологии Распознавания».

«АвтоУраган» работает так. Видео­камера комплекса направлена на определённый участок дороги, длина которого известна заранее. Эта дистанция называется «зона контроля», её длина составляет около 6 метров (рис. 1). Когда машина въезжает в зону контроля, камера фиксирует это и распознаёт закреплённый на автомобиле автомобильный номерной знак. Именно номер является опорной точкой для дальнейшего вычисления скорости (рис. 2). Далее весь путь автомобиля через зону контроля фиксируется видеокамерой. Камера «АвтоУрагана» формирует кадры через каждые 40 миллисекунд и фиксирует время каждого видеокадра (рис. 3). Поскольку время, когда сделаны первый и последний видеокадры, известно, можно вычислить время, за которое автомобиль проехал зону контроля. А зная время и длину зоны контроля, можно рассчитать скорость автомобиля (рис. 4).

Кстати, чем медленнее движется автомобиль, тем больше кад­ров будет сделано за время проезда зоны контроля. Например, двигаясь со скоростью 80 км/час, автомобиль проедет дистанцию зоны контроля (6 метров) за 270 миллисекунд. Соответственно, этот автомобиль в зоне контроля будет зафиксирован шесть раз (270 разделить на 40).

Зачем нужно измерять среднюю скорость автомобиля?

Представьте, что вы участвуете в соревнованиях по бегу. Одновременно с командой «Старт» судья нажимает на кнопку секундомера, чтобы начать отсчёт времени, за которое вы преодолеете дистанцию. Когда вы пересекаете черту финиша, судья снова нажимает на кнопку секундомера — отсчёт времени окончен. Теперь известно, за какое время вы смогли пробежать марафон. А поскольку изначально известна дистанция, которую необходимо пробежать, то можно вычислить среднюю скорость, с которой вы двигались на этом участке, по формуле

V (скорость) = S (путь) / t (время)

Например, если вы преодолели 500 метров за 1 минуту 40 секунд, то ваша средняя скорость составила 5 м/с или 18 км/час.

В спортивных соревнованиях не бывает требований, с какой максимальной скоростью надо бежать. Здесь каждый соревнуется в своём мастерстве. На дорогах, по которым ездят автомобили, другие правила. На каждой дороге обязательно установлено ограничение скорости и специальный знак, информирующий об этом водителей. Это необходимо для обеспечения безопасности дорожного движения, потому что чем выше скорость автомобиля, тем сложнее им управлять и тем больше тормозной путь. Однако не все водители соглашаются выполнять правила. В этом случае на помощь государству приходят современные информационные технологии. Чтобы контролировать скорость водителей на аварийно-опасных участках, государство часто использует системы автоматической фиксации средней скорости. В России впервые эту технологию разработала компания «Автодория», которая специализируется на создании интеллектуальных транспортных систем.

Принцип работы системы контроля средней скорости такой же, как и в примере с соревнованиями по бегу. Только вместо обычного секундомера выступает специальный прибор, похожий на скворечник, внутри которого спрятан особенный секундомер, который соединён со спутником, камера и микропроцесссор. Вместо бегуна — автомобиль, на котором установлен уникальный госномер. Этот госномер присвоен только одному автомобилю, второго такого номера нет.

На дороге устанавливается два прибора — на старте и финише участка, где необходим контроль скорости. Приборы устанавливают на расстоянии друг от друга 0,2–10 км. Это расстояние строго определено и неизменно на каждом конкретном участке. Когда автомобиль проезжает мимо первого прибора, камера фотографирует его и передаёт в специальное подразделение Госавтоинспекции, которое называется Центром фотовидеофиксации, эту фотографию вместе с информацией о времени проезда мимо камеры. Помните про секундомер, соединённый со спутником? Это он помогает засечь время проезда мимо камеры. Затем автомобиль проезжает мимо второго «скворечника». Камера, установленная в этом месте, тоже фотографирует автомобиль, а секундомер определяет, в какое время был совершён второй проезд. Эти фотографии и данные о времени проезда между двумя камерами передаются в ГИБДД, а с помощью специальной программы происходит распознавание госномера автомобиля и вычисление времени, за которое он преодолел дистанцию.

Например, автомобиль проехал мимо первой камеры в 12 часов 34 минуты 12 секунд, а мимо второй — в 12 часов 35 минут 02 секунды. Расстояние между двумя приборами составляет 1000 метров. Получается, что автомобиль про­ехал этот участок за 50 секунд. Значит, его средняя скорость на участке составила

V=S/t=1000 метров / 50 сек = 20 м/с или 72 км/час.

Если на участке стоит ограничение скорости 50 км/час, значит, автомобиль двигался быстрее установленной скорости. За несоблюдение правила водителю будет выписан штраф за превышение установленной скорости на 22 км/час. Если на участке дороги стоит ограничение скорости 90 км/час (например, на загородной трассе), то никакого нарушения не было, а значит, в Госавтоинспекции не выставят штраф водителю.

С помощью такого метода контроля средней скорости удаётся в два раза снизить число ДТП на тех участках, где установлены приборы. Такой способ обеспечения безопасности побуждает водителей соблюдать скорость на всём пути их движения, нарушителей скорости в потоке становится меньше, а водителей, соблюдающих правила скоростного режима, — больше. Так «Автодория» помогает сделать дорожное движение безопаснее.

Автомобильный спидометр. Почему он врет»?»

Спидометр автомобиля определяет скорость машины, ведь глаз водителя «замыливается» – и немалые 100 км/ч кажутся черепашьим шагом. Из данной статьи вы узнаете, что такое автомобильный спидометр, почему ‘врут’ его показания и указывают большую скорость.

Что такое автомобильный спидометр?

Автомобильный спидометр — это измерительный прибор для определения мгновенной скорости движения автомобиля. Показания выводятся в километрах в час (км/ч), или, как в Америке, — мили в час. В основном, бывают двух видов: аналоговые (или механические) и цифровые спидометры.

Что показывает спидометр автомобиля? На заднеприводных автомобилях спидометр обычно контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость. Значит, показания зависят от размера шин, передаточного числа редуктора заднего моста и собственной погрешности прибора.

Спидометры переднеприводных автомобилей измеряют скорость с помощью привода левого колеса. Значит, к погрешности спидометра и влиянию размера шины прибавляется эффект от закругления дороги: на поворотах влево «приборная скорость» чуть меньше, чем посередине машины, а вправо – чуть больше.

Почему ‘врет’ спидометр?

Что касается автомобильного спидометра — нетрудно догадаться, почему он именно ‘преувеличивает’ и показывает большую скорость. Во-первых, у водителя будет меньше шансов нарушить скоростной режим и получить штраф. Во-вторых, если бы спидометр занижал реальную скорость, водители затаскали бы автопроизводителей по судам, доказывая, что все аварии и штрафы случились из-за неверных показаний приборов.

Среднее значение погрешности у современных спидометров — 10% на скорости в 200 км/ч. Причем зависимость, как правило, нелинейная. Это значит, что на 110 км/ч разница с реальной скоростью может составлять 5-10 км/ч, а на скоростях до 60 км/ч погрешности почти нет или она минимальная.

Но почему спидометр обязательно должен ‘врать’? Дело в том, что ему труднее быть точным, чем многим другим приборам. Ведь скорость движения обычно определяется по скорости вращения колеса. Эта скорость зависит от диаметра колеса, а это — параметр нестабильный.

Как сказываются шины нештатного размера на показания спидометра? Замена шины 185/60R14 на шину 195/55R15 или наоборот меняет показания спидометра на 2,5%. Немного? Но вопрос еще в том, как эта ошибка сложится с погрешностью самого спидометра, как скажется износ шин, давление в них. Низкое давление также искажает показания спидометра.

Насколько врёт спидометр при смене шин — на данной странице вы узнаете, насколько будет врать спидометр автомобиля при замене шин одного размера на другой.

Если спидометр автомобиля показывает скорость в милях в час, то как перевести в километры в час? Особенно, это касается машин из Америки, где изначально спидометры калибруются в милях в час. Считайте, что 1 миля равна 1,6 км. Значит, если спидометр показывает скорость 90 миль в час, то это 144 км/ч (90 х 1,6 = 144 км/ч). Обратный подсчет из км/ч в миль/ч производиться путем деления на 1,6.

Смотрите так же:
• Цены на обучение
• Обучение на МКПП
• Обучение на АКПП

Измерители скорости, которые использует ГИБДД

Небольшой, полностью автономный радиолокационный измеритель скорости, работающий в Х-диапазоне. Хорошо работает как с единичными, так и с движущимися в потоке целями с расстояния 300—500 метров. Идентифицируется любыми радар-детекторами. Из-за высокой надежности, удобства в обращении и относительно небольшой цены ($390) активно закупается подразделениями ГИБДД. Первая версия прибора была выпущена в 1998 г., с тех пор он дважды модернизировался и на сегодняшний день выпускается в двух модификациях: «Сокол М-С» и «Сокол М-Д».

«Сокол М-С» предназначен для стационарной работы, имеет регулируемую дальность действия, память, разделение направлений движения, контроль одновременно двух целей. «Сокол М-Д» кроме вышеперечисленного может работать при движении инспектора в патрульном автомобиле, измеряя при этом скорость как встречных, так и попутных транспортных средств. Прибор оснащен экраном, на котором отображается информация о скорости транспортного средства, времени момента нарушения и настройках прибора.

Еще одна особенность прибора — возможность контролирования сразу двух объектов. Эта функция полезна при решении конфликтных ситуаций.

Сокол-Виза

Производитель — АОЗТ Ольвия, Санкт-Петербург.

Мобильный комплекс замера скорости и видеофиксации представляет собой радар Сокол, работающий в паре с цифровой видеокамерой. Система работает в стационарном режиме (устанавливается на неподвижный патрульный автомобиль) и может измерять скорость только встречных машин. Дальность действия радара — 500 метров, однако эффективность видеофиксации ограничена возможностями видеокамеры. Фактически, максимальная дальность составляет 50—100 метров.

Сокол-Виза позволяет фиксировать на видео не только нарушение скоростного режима, но и проезд на красный свет или выезд на встречную полосу — опротестовать обвинение с такой доказательной базой в суде вряд ли удастся.

Искра-1

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Недорогой ($430) и очень эффективный радар, работающий в К-диапазоне. Определяя скорость автомобиля по импульсному принципу (параметры движения цели Искра вычисляет за 0,2 секунды), этот прибор легко обманывает практически все супергетеродинные радар-детекторы зарубежного производства: они воспринимают короткую посылку Искры как импульсную помеху.

С помощью этого измерителя можно определять скорость как встречных, так и удаляющихся машин. Кроме того, Искра может держать в памяти скорости двух автомобилей, расстояние до них и время нарушения.

Универсальный доплеровский радар ИСКРА-1 выпускается в различных конструктивных и функциональных модификациях. Все модели обеспечивают выбор самой быстрой цели из потока, совместимы с видеофиксатором и персональным компьютером.

• «ИСКРА-1″В — прибор в основном предназначен для работы в стационарном режиме на дорогах с невысокой интенсивностью движения, преимущественно в одном направлении (прибор без селекции направления целей). Наиболее экономичная модель.
• «ИСКРА-1» — прибор предназначен для работы в стационарном режиме на дорогах со средней и высокой интенсивностью движения. Позволяет выбирать направление фиксируемых целей;
• «ИСКРА-1″Д — полнофункциональная модель радара, способная решать любые задачи по контролю скоростного режима. Прибор применяется как для работы в движении по встречным и попутным целям в направлении движения патрульной автомашины или в обратном направлении, так и в обычном стационарном режиме с селекцией направления целей.
• «ИСКРА-1» ДА — датчик скорости для работы в составе различных комплексов и систем контроля скорости.
• «ИСКРА-ВИДЕО» — комплекс радара с видеофиксатором «КАДР-1» для фиксирования изображения нарушителя и документирования факта превышения порога скорости.

ЛИСД-2

Производители — НПП Полюс и ОАО Красногорский завод, Россия.

Прибор выполнен в виде бинокля с оптическим прицелом. Его основное преимущество — использование узконаправленного светового излучения, позволяющего выделить в плотном потоке машин любое транспортное средство и определить его скорость. Узконаправленный лазерный луч могут распознать далеко не все радар-детекторы. Однако, даже если сигнал ЛИСДа обнаружен, реагировать поздно — скорость уже зафиксирована.

Прибор ЛИСД работает только с неподвижной точки, но определяет скоростные параметры как приближающихся, так и удаляющихся целей. Дальность действия — 1000 метров, диапазон фиксируемых скоростей — до 350 км/ч.

Прибор ЛИСД-2 — один из самых дорогих: его цена составляет $3600. А в комплекте с цифровой видеокамерой он стоит более $5000.

Барьер 2М Производитель — объединение Запорожприбор, Украина.

Работает в так называемом Х-диапазоне (10,525 ГГц + 25 МГц). Позволяет определять скорость только приближающихся машин. Максимальная дальность действия — 500 метров. Барьер неплохо бьет по одиночным целям, но создает проблемы при выделении самого быстрого автомобиля в потоке. Работает только от бортовой сети автомобиля и идентифицируется всеми известными радар-детекторами. Барьер 2М — основное оружие московской ГИБДД (70% от общего числа измерителей скорости в Москве). Цена — $150—200.

Барьер 2-2М

Производитель — Запорожприбор, Украина.

Модернизированный прибор аналогичен Барьеру 2М, но выполнен по моноблочной схеме. Этот измеритель может работать в автономном режиме, питаясь от встроенных аккумуляторов. Из-за низкой надежности широкого распространения не получил. Цена — $290.

ПКС-4

Производитель — СКБ Тантал, Россия.

Такими постами контроля скорости (ПКС) оборудованы практически все стационарные пикеты на Московской кольцевой автодороге и выездах из столицы. Комплекс состоит из видеокамеры, совмещенной с радаром, работающим на частотах К-диапазона (24,15 ГГц + 100 МГц) в импульсном режиме. Радар-детектором не определяется.

Прибор ПКС-4 может анализировать скорость машин только в одном ряду. Вся информация (фотография машины, значение скорости) выводится на монитор компьютера, может распечатываться и служит неоспоримым доказательством нарушения.

ВКС

Производитель — НПП Синтез, Санкт-Петербург.

В основе видеокомпьютерной системы (ВКС) — американский радар Python, который работает в К-диапазоне. Комплекс базируется на патрульном автомобиле и позволяет фиксировать скорость машин, движущихся в попутном и встречном направлениях, причем сам патрульный автомобиль может двигаться. При динамическом замере радар определяет скорость машины-носителя по неподвижным предметам (столбам, деревьям) и сразу же вычисляет скорость цели. На экране монитора появляется картинка с изображением машины-нарушителя.

Комплекс ВКС позволяет фиксировать проезд на красный свет, выезд на встречную полосу и документировать место ДТП.

Стоимость ВКС составляет $5500, но после замены американского радара Рython на отечественный цена должна снизиться до $3500.

Беркут

Производитель — фирма ВАИС, Россия.

Основная задача этого комплекса — идентификация регистрационных знаков автомобилей и проверка их по базам данных Угон, Розыск, Техосмотр. Система Беркут может определять и скоростные параметры движения.

РАДИС

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Мобильный радар нового поколения.

Отличительные особенности и новые возможности :

• высокая точность (±1 км/час)
• расширенный диапазон контролируемых скоростей (10-300 км/час)
• исключительная скорость измерений (не более 0,3 сек)
• уникально малый вес (450 грамм с АКБ) с тщательно выверенным центром массы, прибор удобно и приятно держать в руке
• два дисплея (сверх яркий светодиодный и жидкокристаллический с подсветкой) обеспечивают наглядность и простое управление с помощью системы экранного меню
• встроенный фонарик с встроенным таймером отключения для подсветки документов нарушителя
• встроенный USB-порт и радиоканал для обмена данными с внешними устройствами (компьютером, пультом и т.д.)
• удобная съемная рукоятка с темляком на запястье — для удобства работы «с руки»
• cамотестирование и полная электро- и термозащита встроенного аккумулятора
• селекция направления движения целей (встречная/попутная)
• возможность выбора самой быстрой и/или самой ближней цели из группы
• сохранение в памяти индивидуальных настроек при отключении питания
• возможность проведения измерений при зарядке аккумулятора
• возможность использования бортового источника питания с расширенным диапазоном входных напряжений
• конструкция измерителя предусматривает множество вариантов крепления в салоне автомобиля
• дистанционное управление по радиоканалу радаром, установленным на капоте или крыше патрульного автомобиля (крепление радара на магнитной подставке)

АвтомАтизированный стационарный комплекс фотофиксации нарушений ПДД «КРИС» С

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Фоторадарный комплекс «КРИС»C предназначен для автоматической фотофиксации нарушений ПДД с возможностью передачи данных на стационарные или мобильные посты. Комплекс применяется также для распознавания государственных номеров ТС и проверки их по различным федеральным и региональным базам.

Принцип работы фоторадарных датчиков базируется на двух процессах: измерении скорости цели доплеровским радаром и анализа кадров зафиксированной цели в зоне контроля. В фоторадарных датчиках второго поколения используется новый радар с плоской направленной антенной и очень узкой диаграммой направленности (3,6 градусов), что обеспечивает измерение скорости только тех целей, которые находятся в кадре.

В датчиках установлено новое программно-аппаратное обеспечение, которое решает задачи математической обработки данных, получаемых с радара и камеры, анализа изображения на кадрах и распознавания номеров, самодиагностики, климатического контроля, а также выполняет коммуникационные функции.

В результате обработки данных и анализа изображения фоторадарный датчик выдает один зафиксированный кадр со значением скорости и распознанным номером автомобиля. Полученные кадры и данные по цифровым каналам связи передаются в on-line режиме на сервер хранения центрального поста или на мобильный пост.

Датчики устанавливаются над каждой полосой движения, что позволяет фиксировать всех нарушителей на данном участке дороги. Датчики можно направить навстречу или вслед движущемуся транспорту.

Фоторадарный передвижной комплекс «КРИС»П

Производитель — НПО Симикон, Санкт-Петербург.

Фоторадарный комплекс «КРИС»П является оперативно-техническим средством контроля скоростного режима и предназначен для фото- и видеофиксации нарушений ПДД с возможностью передачи по радиоканалу данных и кадров на удаленный мобильный пост. В комплексе используется новый фоторадарный датчик второго поколения.

Спидометр: контроль скорости и безопасность

Контроль скорости — одна из основ успешного и безопасного вождения автомобиля. Специально для решения этой задачи в автомобиле устанавливается прибор, который известен даже далеким от техники людям — спидометр. О конструкции спидометров, их функционировании и особенностях их использования — в статье.

Назначение и роль спидометра

В ПДД любой страны указаны допустимые скоростные режимы на различных дорогах, также действуют и знаки, ограничивающие максимальную и минимальную скорость. Это необходимо в первую очередь для обеспечения безопасности, а в ряде случаев только определенный скоростной режим обеспечивает движение без заторов. Так что каждый автомобилист должен иметь возможность отслеживать свою текущую скорость и при необходимости быстро менять ее.

Эта цель достигается с помощью специального прибора, предусмотренного в автомобиле — спидометра. Данный прибор является обязательным, в России это особо указано в ПДД в пункте 7.4 «Перечня неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств». Несоблюдение правил и движение с неработающим прибором или вовсе без него согласно статье 12.5 КоАП карается штрафом, размер которого на сегодняшний день составляет всего 500 рублей.

Современные спидометры помимо измерения скорости могут выполнять и другие функции. Главная из них — измерение пройденного расстояния (за это отвечает одометр), причем отдельно отсчитывается общий пробег автомобиля и пробег за выбранный водителем промежуток времени. Часто на спидометрах располагаются различные индикаторы, которые важны для вождения автомобиля (так как водитель наиболее часто обращает внимание именно на спидометр, то и эти индикаторы тоже всегда находятся в поле зрения).

Классификация автомобильных спидометров

Сегодня находят применение спидометры трех типов:

• Механические;
• Электромеханические;
• Электронные.

В каждом из типов приборов заложены разные принципы измерения и индикации скорости движения ТС. Также эти три типа приборов можно условно принять за поколения спидометров: исторически первыми были механические (появились в 1910 годах), электромеханические массово применяются с 1970-х годов, а электронные — с 1990-х годов. Однако спидометры разных типов имеют свои преимущества и недостатки, поэтому все они сегодня находят применение.

Конструкция и функционирование механического спидометра

Спидометр механического типа — это прибор, в котором измерение скорости осуществляется шестеренчатым датчиком скорости, установленном в коробке передач или на оси ведущих колес (в переднеприводных авто). Такой спидометр измеряет угловую скорость вращения вторичного вала КП или оси колеса и с помощью простейшего механизма рассчитывает скорость.

Механический спидометр делится на четыре ключевых узла — скоростной узел спидометра (обеспечивает отображение текущей скорости), шестеренчатый датчик скорости автомобиля (или просто ДСА), соединяющий их гибкий вал и одометр со своей механической передачей (связанной с гибким валом).

Главная деталь спидометра — скоростной узел, в работе которого используется магнитная индукция. Узел состоит из цилиндрического постоянного магнита, закрывающего его сверху алюминиевого стакана и пружины, которая удерживает стакан в определенном положении. Магнит соединен с гибким валом, а стакан — со стрелкой спидометра, выведенной на табло прибора. При вращении магнита в окружающем его алюминиевом стакане возникают вихревые токи, они взаимодействуют с магнитным полем магнита и в результате стакан тоже стремится вращаться вслед за магнитом. Однако из-за пружины он отклоняется лишь на тот или иной угол, соответственно, отклоняется и соединенная с ним стрелка спидометра. Понятно, что чем выше угловая скорость магнита, тем сильнее алюминиевый стакан отклоняется от нулевой точки и тем большую скорость показывает стрелка. Для защиты скоростного узла от посторонних магнитных полей предусмотрен металлический экран.

Момент от вторичного вала КП на скоростной узел передается от ДСА, который в простейшем случае представляет собой шестерню малого диаметра, соединенную с соответствующей шестерней на вторичном валу КП или оси ведущего колеса.

Одометр — это механический счетчик, который через простейшую червячную передачу связан с гибким валом. Передаточное число данной передачи лежит в пределах 600:1 – 1700:1, оно вкупе с передаточными числами ДСА и самого счетчика обеспечивает перерасчет оборотов в метры и километры.

Несмотря на необходимость выполнения механической передачи (применения гибкого вала), спидометр данного типа имеет простое устройство и очень надежен, что и обеспечило его популярность. Правда, сегодня на большинстве новых автомобилях используются электромеханические и электронные спидометры, которые имеют ряд преимуществ.

Конструкция и функционирование электромеханического спидометра

К электромеханическим спидометрам относится большое количество типов и видов приборов, в которых сочетаются механические узлы и электронные компоненты. В частности, во всех таких спидометрах используются механические одометры, также могут применяться механические или электронные датчики и узлы индикации.

Если говорить о датчиках, они могут быть четырех основных типов по принципу действия:

• Простые шестеренчатые ДСА;
• Датчики индукционного типа;
• Датчики Холла (или датчики импульсного типа);
• Комбинированные ДСА, сочетающие в себе механические и электронные части.

В любом случае ДСА монтируется на КПП или на передних ведущих колесах (в современных автомобилях часто совмещаются ДСА для спидометра и системы ABS). Очень широкое распространение получили комбинированные датчики, в которых объединены шестерня и импульсный либо индукционный датчик.

Если говорить о скоростных узлах, то здесь возможно два варианта:

• Магнитоиндукционный узел, объединенные с миллиамперметром;
• Электронный узел с миллиамперметром.

Спидометры первого типа являются модификацией механических, в их скоростном узле вместо алюминиевого стакана используется обычная катушка, в результате образуется генератор электрического тока, соединенный с миллиамперметром. Чем быстрее вращается магнит, тем больший ток порождается в катушке, тем сильнее отклоняется стрелка прибора. Данный тип прибора используется только с механическими ДСА (шестереночными), связь осуществляется гибким валом.

Приборы второго типа включают в себя электронный блок, преобразующий сигналы от электронного датчика в ток, который подается на стрелочный миллиамперметр. Связь ДСА со спидометром — проводная, а для привода одометра используется шаговый электродвигатель.

Электромеханические спидометры, оборудованные электронными ДСА, сегодня получили широчайшее распространение, хотя их все сильнее теснят полностью электронные приборы.

Конструкция и функционирование электронного спидометра

Электронные спидометры отличаются от электромеханических лишь одометром — здесь он тоже электронный. В качестве ДСА используются исключительно электронные датчики, а управляет спидометром электронный блок. Эти спидометры имеют ряд преимуществ перед другими, главное из них — невозможность простой «скрутки» одометра, для этого требуется вмешательство в бортовой компьютер автомобиля, что доступно далеко не всем.

Отдельным видом электронных спидометров являются приборы с цифровой индикацией скорости. Сегодня такие спидометры не слишком распространены, так как традиционная стрелочная индикация куда более удобна для восприятия и обеспечивает лучший контроль скоростного режима.

Погрешность спидометра

Следует обратить внимание на один важный момент — все спидометры характеризуются погрешностью, которая может лежать в пределах до 10% и более. Чаще всего «врут» механические и электромеханические приборы с ДСА шестеренчатого типа. Причем на разных скоростях погрешность разная, а при определенной скорости датчик спидометр просто перестает нормально работать.

Определенной погрешностью отличаются спидометры авто с передним приводом, она возникает вследствие того, что колеса при повороте проходят разный путь — это сказывается и на показаниях спидометра, и на работе одометра.

А вот при замене колес может возникнуть не погрешность, а постоянная ошибка. Например, используя колеса меньшего диаметра, показания спидометра будут на 1,5-2,5% выше, чем реальная скорость авто. При использовании колес большего диаметра показания, напротив, будут меньшими.

Наконец, практически все современные спидометры дают точные показания до скоростей 60-70 км/ч, а выше они начинают «врать» в большую сторону. Это сделано специально в целях безопасности, устранить такую погрешность невозможно, так как она заложена в алгоритм работы прибора.

Выбор и замена спидометра

Пристальное внимание следует уделять покупке нового спидометра и ДСА к нему. Главное, чтобы новый прибор и датчики были той же модели и типа, что старые — только так будет достигнута точность в показаниях. Новый же спидометр рекомендуется ставить и при монтаже на автомобиль тахографа.

При своевременном ремонте, правильном выборе и грамотной установке спидометра будет выполнено не только требование ПДД, но также и приняты меры для обеспечения безопасности транспортного средства.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.