מד מהירות מכני ואלקטרוני. מכשיר ועיקרון הפעולה

לא במקרה מד המהירות ממוקם במקום הבולט בלוח המחוונים של המכונית. הרי המכשיר הזה מראה באיזו מהירות אתה נוהג, ומאפשר לשלוט בעמידה במהירות המותרת, המשפיעה ישירות על הבטיחות בדרכים. אל לנו לשכוח את כרטיסי מהירות, שניתן להימנע מהם אם תציצו מדי פעם במד המהירות. בנוסף, בכבישי הארץ בעזרת מכשיר זה ניתן לחסוך בדלק אם שומרים על המהירות האופטימלית בה צריכת הדלק מזערית.

מד המהירות המכני הומצא לפני למעלה ממאה שנים ועדיין נמצא בשימוש נרחב בכלי רכב כיום. החיישן כאן הוא בדרך כלל גיר שמתחבר לגיר מיוחד על הציר המשני. ברכבים בעלי הנעה קדמית, החיישן יכול להיות ממוקם על ציר גלגלי ההנעה, ובכלי רכב עם הנעה לכל הגלגלים, במארז ההעברה.



כמחוון מהירות (6) בלוח המחוונים, נעשה שימוש בהתקן מצביע, אשר פעולתו מבוססת על עקרון האינדוקציה המגנטית.

העברת הסיבוב מהחיישן (1) אל מחוון המהירות (למעשה מד המהירות) מתבצעת באמצעות פיר גמיש (כבל) (2) ממספר חוטי פלדה מעוותים עם קצה טטרהדרלי בשני הקצוות. הכבל מסתובב בחופשיות סביב צירו במעטפת מגן פלסטיק מיוחד.

המפעיל מורכב ממגנט קבוע (3), המותקן על כבל כונן ומסתובב איתו, ומגליל או דיסק מאלומיניום (4), שעל צירו קבועה מחט מד המהירות. מסך המתכת מגן על המבנה מפני השפעות של שדות מגנטיים חיצוניים, העלולים לעוות את קריאות המכשיר.

סיבוב מגנט גורם לזרמי מערבולת בחומר לא מגנטי (אלומיניום). אינטראקציה עם השדה המגנטי של מגנט מסתובב גורמת גם לדיסק האלומיניום להסתובב. עם זאת, הנוכחות של קפיץ חוזר (5) מובילה לכך שהדיסק, ואיתו חץ המצביע, מסתובב רק בזווית מסוימת פרופורציונלית למהירות הרכב.

בזמן מסוים, כמה יצרנים ניסו להשתמש באינדיקטורים מסוג סרט ותוף במדדי מהירות מכניים, אבל הם התבררו כלא נוחים, ובסופו של דבר הם ננטשו.



למרות הפשטות והאיכות של מדי מהירות מכניים עם פיר גמיש כמניע, עיצוב זה נותן לעתים קרובות שגיאה גדולה למדי, והכבל עצמו הוא האלמנט הבעייתי ביותר בו. לכן, מדי מהירות מכניים בלבד הופכים בהדרגה לנחלת העבר, ומפנים את מקומם למכשירים אלקטרו-מכניים ואלקטרוניים.

מד המהירות האלקטרומכני משתמש גם בציר הנעה גמיש, אך מכלול מהירות האינדוקציה המגנטית במכשיר מסודר בצורה שונה. במקום גליל אלומיניום מותקן כאן משרן, בו נוצר זרם חשמלי בהשפעת שדה מגנטי משתנה. ככל שמהירות הסיבוב של המגנט הקבוע גבוה יותר, כך גדל הזרם הזורם דרך הסליל. מיליאממטר מצביע מחובר למסופי הסליל, המשמש כמחוון מהירות. מכשיר כזה מאפשר לך להגביר את דיוק הקריאות בהשוואה למד מהירות מכני.

במד מהירות אלקטרוני אין קשר מכני בין חיישן המהירות למכשיר בלוח המחוונים.

ליחידה המהירה של המכשיר יש מעגל אלקטרוני המעבד את אות הפולס החשמלי המתקבל מחיישן המהירות דרך החוטים ומוציא את המתח המתאים למוצא שלו. מתח זה מופעל על מיליאממטר חוגה, המשמש כמחוון מהירות. במכשירים מודרניים יותר, ה-stepper ICE שולט במצביע.

כחיישן מהירות, נעשה שימוש במכשירים שונים המייצרים אות חשמלי פועם. מכשיר כזה יכול להיות, למשל, חיישן אינדוקטיבי לפולסים או זוג אופטי (דיודה פולטת אור + פוטו-טרנזיסטור), שבו היווצרות פולסים מתרחשת עקב הפסקת תקשורת האור במהלך סיבוב של דיסק מחורר המותקן על פיר.

אבל, אולי, חיישני המהירות הנפוצים ביותר, שעיקרון הפעולה שלהם מבוסס על אפקט הול. אם אתה מציב מוליך שדרכו זורם זרם ישר בשדה מגנטי, אז נוצר בו הפרש פוטנציאל רוחבי. כאשר השדה המגנטי משתנה, גם גודל הפרש הפוטנציאלים משתנה. אם דיסק מניע עם חריץ או מדף מסתובב בשדה מגנטי, אז נקבל שינוי דחף בהפרש הפוטנציאל הרוחבי. תדירות הפולסים תהיה פרופורציונלית למהירות הסיבוב של הדיסק הראשי.



כדי להציג מהירות במקום מצביע קורה שמשתמשים בתצוגה דיגיטלית. עם זאת, המספרים המשתנים ללא הרף על סט מד המהירות נתפסים גרוע יותר על ידי הנהג מאשר התנועה החלקה של החץ. אם תזין עיכוב, ייתכן שהמהירות המיידית לא תוצג בצורה מדויקת למדי, במיוחד במהלך האצה או האטה. לכן, מצביעים אנלוגיים עדיין שוררים במדדי מהירות.

למרות ההתקדמות הטכנולוגית המתמדת בתעשיית הרכב, רבים מציינים כי הדיוק של קריאות מד המהירות נותר לא גבוה במיוחד. וזה לא פרי דמיונם המוגזם של נהגים בודדים. טעות קטנה נקבעת בכוונה על ידי יצרנים כבר בייצור מכשירים. יתרה מכך, שגיאה זו היא תמיד בכיוון הגדול, על מנת למנוע מצבים שבהם, בהשפעת גורמים שונים, קריאות מד המהירות יהיו נמוכות מהמהירות האפשרית של המכונית. זה נעשה כדי שהנהג לא יחרוג בטעות מהמהירות, מונחה על ידי ערכים שגויים במכשיר. בנוסף להבטחת הבטיחות, היצרנים גם רודפים אחרי האינטרס שלהם - הם מבקשים להחריג תביעות של נהגים ממורמרים שקיבלו קנס או נקלעו לתאונה עקב קריאות כוזבות של מד מהירות.

השגיאה של מדי מהירות, ככלל, היא לא ליניארית. הוא קרוב לאפס בכ-60 קמ"ש ועולה בהדרגה עם המהירות. במהירות של 200 קמ"ש, השגיאה יכולה להגיע עד 10 אחוזים.

גורמים אחרים משפיעים גם על דיוק הקריאות, כגון אלו הקשורים בחיישני מהירות. הדבר נכון במיוחד לגבי מדי מהירות מכניים, שבהם גלגלי השיניים נשחקים בהדרגה.

לעתים קרובות, בעלי המכוניות עצמם מציגים שגיאה נוספת על ידי הגדרת הגודל שלה שונה מהנומינלי. העובדה היא שהחיישן סופר את הסיבובים של פיר הפלט של תיבת ההילוכים, שהם פרופורציונליים לסיבובי הגלגלים. אבל עם קוטר צמיג מופחת, המכונית תיסע מרחק קצר יותר בסיבוב אחד של הגלגל מאשר עם צמיגים בגודל נומינלי. וזה אומר שמד המהירות יראה מהירות מוערכת ב-2 ... 3 אחוזים בהשוואה לאפשרית. לנהיגה עם צמיגים לא מנופחים תהיה אותה השפעה. התקנת צמיגים בקוטר מוגדל, להיפך, תגרום לחוסר הערכה של קריאות מד המהירות.

השגיאה עלולה להתברר כלא מקובלת אם במקום רגילה תתקין מד מהירות שלא נועד לעבוד בדגם המכונית המסוים הזה. יש לקחת זאת בחשבון אם יהיה צורך להחליף מכשיר פגום.

מד המרחק משמש למדידת המרחק שעבר. אין לבלבל אותו עם מד המהירות. למעשה, מדובר בשני מכשירים שונים, אשר לרוב משולבים במקרה אחד. זה מוסבר על ידי העובדה ששני המכשירים, ככלל, משתמשים באותו חיישן.

במקרה של שימוש בציר גמיש כהנעה, העברת הסיבוב לציר הכניסה של מד המרחק מתבצעת דרך תיבת הילוכים בעלת יחס העברה גדול - מ-600 עד 1700. בעבר השתמשו בגיר תולעת שאיתו גלגלי שיניים עם מספרים מסובבים. במדדי מרחק אנלוגיים מודרניים, סיבוב הגלגלים נשלט על ידי מנועי צעד.



יותר ויותר, ניתן למצוא מכשירים בהם הקילומטראז' של המכונית מוצג דיגיטלית על גבי צג גביש נוזלי. במקרה זה, מידע על המרחק שנסע משוכפל ביחידת בקרת המנוע, וזה קורה במפתח האלקטרוני של המכונית. אם אתה מסיים מד מרחק דיגיטלי באופן תוכנתי, ניתן לזהות זיוף בפשטות באמצעות אבחון מחשב.

אם יש בעיות במד המהירות, בשום מקרה אין להתעלם מהן, יש לתקן אותן מיד. מדובר בבטיחות שלך ושל משתמשי דרך אחרים. ואם הסיבה נעוצה בחיישן פגום, אז עלולות להתעורר בעיות, שכן יחידת בקרת המנוע תסדיר את פעולת היחידה על סמך נתוני מהירות שגויים.