Спидометр как прибор измерения скорости¶
Спидометр — измерительный прибор, предназначенный для определения мгновенной скорости движения транспортного средства и, как правило, пройденного расстояния. Устанавливается на автомобилях, мотоциклах, автобусах, тракторах, локомотивах, велосипедах и других машинах. Показания спидометра выражаются в километрах в час (в России и большинстве стран) либо в милях в час (в США, Великобритании и ряде других государств). В состав прибора часто входит одометр — счётчик суммарного пробега.
¶Назначение и устройство
Основная функция спидометра — информировать водителя о текущей скорости, что необходимо для соблюдения правил дорожного движения, выбора безопасного режима езды и контроля работы двигателя и трансмиссии. Второй элемент — одометр, фиксирующий общий и иногда суточный пробег; его показания используются при техническом обслуживании, расчёте расхода топлива и оценке износа автомобиля.
Типовой механический спидометр включает:
- датчик или привод, связанный с выходным валом коробки передач;
- гибкий трос (на старых конструкциях) либо электрическую связь;
- измерительный механизм с магнитным или центробежным узлом;
- стрелку и шкалу с оцифровкой;
- барабанный или электронный счётчик пробега.
В современных машинах применяются электронные спидометры: сигнал поступает от датчиков вращения колёс (в том числе от систем ABS), обрабатывается контроллером и выводится на дисплей.
¶История
Ранние устройства для измерения скорости и пройденного пути известны с античности. В Древнем Риме применялись механические одометры, устанавливавшиеся на повозки: система шестерён и камней, падающих в ёмкость, позволяла подсчитывать пройденные мили.
Первый спидометр, показывающий именно скорость, связывают с именем русского механика-самоучки Ивана Петровича Кулибина: в 1770-х годах он разработал «скороход» — прибор, отмечавший скорость и пройденное расстояние экипажа. В 1830-х годах аналогичные устройства появились в Европе, а массовое распространение спидометры получили на рубеже XIX–XX веков вместе с развитием автомобилестроения.
В 1900-х годах американский инженер и предприниматель Чарльз Стюарт Роллс (один из основателей компании Rolls-Royce) запатентовал и начал выпускать магнитный спидометр, ставший основой конструкции на десятилетия. В СССР производство спидометров было налажено на специализированных заводах, в частности в Москве и других городах; приборы устанавливались на грузовые и легковые автомобили, автобусы, мотоциклы.
¶Классификация
По принципу действия различают:
| Тип | Принцип работы | Особенности |
|---|---|---|
| Механический (магнитный) | Вращение постоянного магнита увлекает диск со стрелкой | Прост, надёжен, но имеет погрешность |
| Электромеханический | Электродвигатель управляет стрелкой по сигналу датчика | Точнее механического |
| Электронный | Обработка импульсов датчиков микропроцессором | Высокая точность, гибкость настройки |
| Спутниковый (GPS/ГЛОНАСС) | Скорость вычисляется по координатам | Применяется в навигаторах и тахографах |
По способу отображения выделяют аналоговые (стрелочные), цифровые и комбинированные приборы. В некоторых автомобилях спидометр объединён с тахометром, указателем уровня топлива и другими приборами в единый щиток.
¶Погрешность и требования
Спидометр не является высокоточным средством измерения. Конструктивно его показания обычно завышены относительно реальной скорости — это делается намеренно, чтобы водитель не превышал установленный предел из-за инструментальной ошибки. Допустимая погрешность регламентируется техническими нормативами: для автомобилей она, как правило, не должна выходить за определённые пределы в сторону завышения.
На точность влияют:
- износ шин и их несоответствие штатному размеру;
- изменение передаточного отношения при замене элементов трансмиссии;
- температура и износ механических частей;
- качество датчиков в электронных системах.
При нештатных колёсах большего или меньшего диаметра показания спидометра и одометра искажаются, что требует корректировки или перепрограммирования.
¶Применение и регулирование
Спидометр обязателен для большинства категорий транспортных средств. В России требования к приборам содержатся в технических регламентах и правилах допуска автомобилей к эксплуатации: неисправный или отсутствующий спидометр относится к условиям, при которых эксплуатация запрещена.
Помимо автомобилей, спидометры применяются:
- на железнодорожном транспорте (скоростемеры локомотивов);
- на судах (лаг — прибор для измерения скорости относительно воды);
- в авиации (указатель скорости по прибору, или аэродинамический);
- на велосипедах и мотоциклах (велокомпьютеры);
- в спорте и на производстве для контроля движения техники.
В ряде стран данные спидометра и тахографа используются для контроля режима труда и отдыха водителей, а также для расследования дорожно-транспортных происшествий.
¶Интересные факты
- В некоторых странах, например в Японии, законодательно ограничивается максимальная отметка на шкале спидометра для массовых автомобилей.
- Электронные спидометры позволяют легко переключать единицы измерения — километры и мили.
- Показания одометра — один из ключевых параметров при продаже подержанного автомобиля; их «скручивание» считается мошенничеством и преследуется по закону в ряде юрисдикций.
- На гоночных автомобилях устанавливаются спидометры с расширенной шкалой и повышенной точностью.
Источники: технические регламенты о безопасности колёсных транспортных средств; справочная литература по устройству автомобиля; материалы по истории измерительной техники; публикации о правилах дорожного движения.