С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Принцип работы тахометра

Принцип работы тахометра


Тахометр автомобильный - как он работает?

Многие водители не замечают многих приборов, расположенных на панели автомобиля. Однако, автомобильные конструкторы не стали бы устанавливать то, что водителю совершенно не нужно. Одним из таких приборов является автомобильный тахометр. В этой статье мы расскажем вам, что такое тахометр, какие виды тахометров существуют, как подключаются, где устанавливается и для чего нужен датчик тахометра?

Принцип работы тахометра

Тахометр – это прибор, который предназначен для отображения числа оборотов двигателя (частоты вращения коленчатого вала). Те, кто не разбирается в механической части мотора, должны знать принцип работы двигателя внутреннего сгорания, чтобы понять, для чего предназначен тахометр.

В основе работы любого двигателя лежит преобразование поступательного движения во вращательное. Это происходит за счет расширения газов в камере сгорания и приведения в действие специальных поршней, которые раскручивают шатунами коленчатый вал двигателя. Обороты коленвала, как раз, и будут считаться оборотами двигателя, которые показывает тахометр.

При нажатии на педаль газа, количество топлива, подаваемое в камеру сгорания двигателя, увеличивается и давление, оказываемое на поршни, повышается. Соответственно, увеличивается частота вращения коленвала и показания тахометра становятся выше.

Для чего нужен тахометр в автомобиле

Опытные водители знают, что правильное использование тахометра позволяет задействовать все возможности двигателя на максимум, при этом, сохраняя его ресурс.

Если внимательно рассмотреть параметры некоторых двигателей, то можно обнаружить такие показатели, как максимальная мощность, а также наибольший крутящий момент. Основой этих показаний всегда было, есть и будет число оборотов коленчатого вала, которое отображено на тахометре.

Чтобы вам было понятнее, постараемся привести элементарный пример. В технической документации двигателя указано: «135 л.с. при 3500 оборотах в минуту». То же самое может означать и «420 Нм при 4000 оборотах в минуту». Все эти цифры означают, что двигатель будет развивать наиболее эффективный разгон или тяговое усилие только при таких оборотах коленчатого вала. Если же частота вращения будет ниже или выше установленного значения, то коэффициент полезного действия будет меньшим, соответственно, автомобиль будет идти тише.

Данные параметры нужны водителю, когда он переключает передачи на КПП. Если разгонять мотор именно до таких оборотов и сразу же включать следующую передачу, то можно получить самый эффективный разгон.

Тем не менее, все же не стоит слишком часто применять такой разгон мотора. Дело в том, что при увеличении числа оборотов, увеличивается и расход потребляемого топлива. Кроме того, слишком большие обороты могут привести к ускорению износа многих деталей двигателя и скорейшему загрязнению масла в картере. Поэтому, многие эксперты советуют немного «не докручивать» двигатель до максимальной мощности, тем самым, создать более экономный и эффективный расход топлива.

Вот так тахометр помогает осуществлять грамотное переключение передач и сохранить ресурс двигателя на более долгий срок.

Виды тахометров

Все можно выделить 3 основных вида тахометров. Это – механические, аналоговые и цифровые. Рассмотрим каждый вариант по отдельности.

Является самым первым видом тахометра, который применялся еще на первых автомобилях. Конструкция такого устройства была предельно проста: прибор с помощью троса присоединялся к коленчатому валу напрямую. Крутящий момент передавался на шестерню и через трос выходил на подвижную катушку прибора. Сам прибор представляет собой электромагнит, в котором повышение число оборотов способствовало созданию наибольшей магнитной индукции. Таким образом, чем выше магнитное поле, тем сильнее отклоняется стрелка на шкале.

Не смотря на простую и надежную конструкцию, такой прибор имеет серьезный недостаток. Дело в том, что точно рассчитать передаточное число шестерней, момент скручивания троса и магнитное поле прибора было невозможным. Поэтому, такой тахометр имел серьезные погрешности до 500 оборотов в минуту.

Аналоговый тахометр представляет собой более усовершенствованный вид механического прибора. На этот раз, вместо троса и подключения привода прибора к коленчатому валу, стала использоваться катушка зажигания двигателя.

Импульсное напряжение, образованное на катушке зажигания, помимо свечей, поступает в схему измерительного прибора. Тем большее число импульсов окажется в схеме, тем сильнее будет образуемая магнитная индукция. Соответственно, с ростом числа оборотов, растут и показания прибора.

Недостатки аналоговый тахометр перенял от своего предшественника – низкая точность измерений, несмотря на более экономичную и рациональную конструкцию.

Так как новый вид тахометров вытесняют механические и аналоговые, на них мы постараемся остановиться как можно подробнее. Цифровой тахометр также подключается к катушке зажигания, но вместо импульсов, он принимает количество и интервал сигналов с катушки зажигания.

Помимо значений, снимаемых с катушки зажигания, он получает сигналы от датчика холостого хода и датчика коленчатого вала. Такие данные используются для получения более высокой точности измерений. Все они суммируются и исходя из средних значений, получается величина, отображаемая на специальном табло.

Как подключить цифровой тахометр?

Не все автомобили комплектуются цифровой системой приборов. Тем не менее, автопроизводители выпускают специальные комплекты, монтаж которых можно произвести самостоятельно. Стандартный набор состоит, обычно, из цифрового дисплея и жгута проводов, которые подключаются к ЭБУ и питанию.

Существуют и специальные комплекты, в состав которых включают дополнительный датчик холостого хода и выносной оптрон. Их применение целесообразно только на спортивных автомобилях, для обычной езды достаточно будет и стандартного комплекта устройств.

Подключение такого тахометра не всегда осуществляется через ЭБУ. Многие комплекты предусматривают отдельный от контроллера монтаж прибора. Такой комплект устройств будет иметь более точные показания, нежели прямое подключение к блоку управления.

Видео -  Как установить механический тахометр

Что такое датчик тахометра

Датчиком тахометра называют любое устройство, предназначенное для регистрации важных сигналов, необходимых для работы измерительного прибора. Среди таких датчиков можно выделить датчик холостого хода и датчик коленчатого вала.

Датчик коленчатого вала фиксирует угловое положение коленвала в определенные моменты времени. Датчик может устанавливаться в задней или передней части двигателя, чаще всего, возле маховика. Такое устройство позволяет произвести точное измерение числа оборотов и передать соответствующий сигнал на приборную панель автомобиля.

Датчик холостого хода устанавливается в системе впуска машины. Он также принимает участие в определении числа оборотов коленчатого вала по количеству подаваемого топлива. Датчик холостого хода устанавливается на карбюраторе двигателя и посредством проводов посылает, необходимый для работы тахометра, импульс.

Другой вариант подключения устройства предусматривает его соединение с электронным блоком управления двигателем. Найти его не сложно, так как из него будет торчать ни один провод. Таким образом, датчик работает в тесном взаимодействии с ЭБУ и передает соответствующие показания на измерительные приборы.

Вот, пожалуй, все, что необходимо знать о тахометре автомобиля. Как вы видите, при должном внимание это довольно простое и важное устройство, пренебрегать которым совсем не стоит. 

Что такое тахометр

Многие автолюбители, да и вообще те, кто неоднократно сталкивался с автомобилями и их оборудованием задаются вопросом о том, что такое тахометр. Чудный прибор, который способен ввести в заблуждение многих. Тахометры могут быть разными, но мы поговорим об автомобильном варианте.

Автомобильный тахометр — это прибор, который измеряет частоту вращения коленчатого вала автомобиля. Проще говоря — тахометр показывает частоту вращения мотора и он обязателен для начинающих водителей. Следуя показаниям этого прибора вы никогда не превысите максимально допустимую нагрузку.

Без тахометра новички не смогут вовремя переключить передачу, из-за чего моторесурс двигателя значительно снизится. Основным сигналом к переключению на передачу выше является достижение стрелкой прибора красной отметки. Также тахометр часто применяется и опытными водителями для регулировки двигателя.

Виды тахометров

Среди множества разнообразных видов тахометров особой популярностью пользуются всего два:

Но эти два вида измерительных приборов имеют целый ряд кардинальных отличий. Также они отличаются и по строению, характеристикам, ну и конечно же по способу применения. Поэтому далее стоит рассматривать вопрос о том, что такое тахометр, исходя из его вида.

Цифровой тахометр

Основными составляющими цифрового тахометра является целый ряд разных деталей. Это:

  1. процессор;
  2. восьми разрядный АЦП;
  3. датчик определения температуры жидкости;
  4. жидкокристаллический экран;
  5. оптрон;
  6. разнообразные микросхемы (которые возлагают на себя функции сброса настроек).

Обычно, электронные тахометры выполнены в форме экрана, основными показателями которого являются число оборотов двигателя в минуту. По сравнению с аналоговым тахометром в его конструкции есть некоторые недостатки, хотя преобладают все-таки преимущества. В первую очередь, применение такого прибора гораздо удобнее.

Аналоговый тахометр

Аналоговый тахометр является самым часто применяемым измерительным прибором, который установлен в большей части автомобилей отечественного производителя, да и на иномарках тоже. Конструктивно прибор выглядит достаточно примитивно — обычное табло и стрелка. Зато, руководствуясь его показаниями можно понять как снизить расход топлива.

Строение аналоговых тахометров куда проще, чем цифровых приборов. Основными их составляющими являются:

  1. магнитная катушка;
  2. датчик, считывающий информацию из колен вала;
  3. стрелка;
  4. градуированная шкала.

Подобно устройству, работают аналоговые тахометры также просто. Сигнал с датчика, считывающего количество оборотов коленчатого вала проходит через провода и попадает на плату, которая задает отклонение для стрелки, стрелка в свою очередь показывает вам реальные данные через градуированную шкалу.

Правда, точность измерения у цифрового тахометра немного выше. Хотя, это ощутимо только при регулировке двигателя, так как на ходу обороты считаются тысячами и погрешность не имеет особого значения. Воспринимать показания такого тахометра во время движения намного проще, чем считывать цифры с монитора цифрового тахометра.

Зачем нужен тахометр

Основная задача тахометра заключается в помощи водителю выбрать правильную передачу. Своевременное переключение передачи на пониженную или повышенную позволяет продлить срок эксплуатации двигателя и других узлов. О лучшем диапазоне оборотов для работы двигателя можно рассуждать очень долго. Но все зависит от типа вашего транспортного средства и условий передвижения, поэтому говорить об универсальных советах не получится, можно лишь привести некоторые основные моменты.

Расход топлива будет меньше при передвижении на низких оборотах двигателя. Это утверждение справедливо лишь отчасти, подробнее об этом можно почитать в статье о том, как снизить расход топлива.

Низкие обороты предусматривают снижение тягового усилия двигателя. Независимо от ваших навыков и умений при преодолении крутого подъема или совершая опережение либо обгон вам придется нажать на газ, а иногда и вовсе придавить педаль в пол. В таком случае обогатится топливная смесь и сэкономить бензин не получится.

Ресурс двигателя является немаловажным аспектом. Если рассудить логически, то чем меньше обороты, тем меньше вращение деталей и их трение, соответственно и износ. Но тут не обошлось без подводных камней. Основным камнем является масленый насос, а если быть точнее, то его работа, которая зависит от оборотов мотора. На низких оборотах масло не будет доставать к вкладышам и их износ будет неизбежен. Во вкладышах будет увеличиваться зазор и они начнут изнашиваться еще быстрее.

Также одним из негативных аспектов движения на малых оборотах являются ударные нагрузки в трансмиссии и двигателе. Хороших последствий от ударов не получается, а механизмы быстрее выходят из строя. Но постоянно передвигаться на высоких оборотах тоже не стоит.

Система смазки и охлаждения работает без запаса прочности. Когда детали из системы охлаждения выходят из строя, то датчик температуры охлаждающей жидкости начинает показывать неладное — стрелка переходит в красную зону. Ничего кроме проблем из этого вы не получите. Те, кто любит быстро ездить обязательно должны наблюдать за стрелкой тахометра и датчика температуры. Можете подробнее прочесть о том, к чему приводит перегрев двигателя. Исправный двигатель, в который залили хорошее масло переносит большие нагрузки без особых последствий. Кроме как снижения ресурса ничего хуже не будет.

Лучше всего соблюдать традиционное правило — придерживаться среднего диапазона оборотов. Конкретные цифры указать сложно, так как все зависит от ситуации на дороге. Треть максимальной мощности считается оптимальным диапазоном оборотов для обеспечения максимально долгого срока эксплуатации двигателя.

Принцип работы тахометра

С вопросом о том, что такое тахометр мы разобрались, теперь давайте разберемся с тем как он работает. Принцип работы тахометра одинаков для всех типов этого прибора. Аналоговый и цифровой тахометр работают по одинаковому принципу. Основным элементом является датчик, считывающий частоту вращения коленчатого вала. В соответствии с частотой вращения датчиком генерируются импульсы, идущие к приборной панели.

Остальные аспекты работы тахометра зависят от конкретной ситуации и решений инженеров, которые участвовали в его разработке. Чаще всего устройство самого датчика кроет в себе наибольшие расхождения в разных моделях. Тахометры на магнитном датчике пользуются наибольшей популярностью. Они считывают количество прохождения магнита мимо фиксированной точки на коленчатом вале. Реже используются световые датчики, так называемые оптопромы. Они генерируют лучи света и считывают их отражение.

Шкала, установленная на приборной панели отображает показатели датчика. Она превращает полученный сигнал в метрические данные. Чаще всего стрелка тахометра или его цифровое табло указывает на количество оборотов за минуту. Для перевода показателей датчика используются разнообразные приборы.

(2 оценок, среднее: 3,00 из 5) Загрузка... Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Как действует тахометр и каким он может быть?

Редкий современный автомобиль обходится без тахометра, хотя ещё лет 15–20 назад этот прибор был опцией для большинства бюджетных машин и коммерческого транспорта. Этот прибор предназначается для измерения скорости вращения коленвала — за счёт этого водитель может лучше контролировать авто, выбирая идеальные моменты для переключения передач. Однако тахометр автомобильный стал стандартным оснащением современного транспорта вовсе не благодаря повышению его комфортабельности, а за счёт внедрения новых экологических стандартов, которые требовали снижения расхода топлива, и как следствие — сокращения выбросов вредных веществ. Несмотря на то что тахометр стал для автомобилистов привычным, большинство людей имеют лишь поверхностное представление о его устройстве. Поэтому будет весьма полезным узнать больше о принципе работы такого измерительного прибора, а также о существующих его разновидностях.

Тахометр позволяет снижать расход топлива

Как работает тахометр?

Вне зависимости от того, какая схема используется в автомобиле, принцип работы тахометра одинаков — в его основу положен датчик, который измеряет частоту вращения коленвала и генерирует соответствующее количество импульсов за единицу времени. А вот в остальном устройство этого прибора зависит от конкретной модели транспортного средства и технических решений, использованных инженерами при его разработке. В частности, различия наблюдаются в принципе построения датчика. Наиболее популярны тахометры, построенные на основе магнитного приспособления, фиксирующего прохождение определённой точки коленвала мимо контрольного устройства. Кроме него, может использоваться и оптрон – электронный датчик, генерирующий луч света и анализирующий его отражение от расположенного вблизи предмета.

Универсальный автомобильный тахометр также имеет шкалу, на которой отображается полученная от датчика информация. Она преобразовывается в метрические показатели — в этом случае, количество оборотов в минуту. Для этого могут использоваться различные механизмы, различающиеся как принципами построения, так и основными характеристиками.

Электроника или механика?

Наиболее распространённым видом автомобильного измерительного прибора является стрелочный автомобильный тахометр, который также часто называют механическим. Его отличительная черта – применение магнитной индукционной катушки, которая отвечает за поворот указателя и его перемещение по циферблату. Механические тахометры считаются очень капризными и требуют очень точной настройки при установке, а также проведении ремонта. Погрешность такого устройства велика — она достигает 400–500 оборотов в минуту на каждые 5000, или 8–10% в относительном выражении. Интересно, что для работы этому прибору всё же требуется электричество, несмотря на то, что он считается механическим. Убедиться в этом достаточно просто — при движении автомобиля нужно отключить зажигание и повернуть ключ в положение, соответствующее полному размыканию бортовой цепи — спидометр продолжит работать, тогда как тахометр полностью отключится.

Цифровой автомобильный тахометр использует жидкокристаллический или диодный дисплей для отображения измеряемого показателя. Внешне он может выглядеть, как простая цифровая панель, подобная дисплею калькулятора, как шкала, либо как полная имитация стрелочного устройства с современной графикой. Цифровые приборы намного чаще используют оптрон, чем магнитный датчик — это связано с лучшим согласованием такого приспособления с аналогово-цифровым преобразователем. Погрешность электронных устройств намного меньше, чем у аналоговых — на 5000 оборотов в минуту приходится отклонение в 100–200, или 2–4%.

Расположение

Как правило, в современных автомобилях тахометры включаются в стандартную комбинацию приборов — в таком случае они именуются штатными. Стрелочное устройство обычно имеет размер, аналогичный спидометру и другим указателям, тогда как электронный тахометр нередко находится в небольшом окне либо вовсе является вмонтированным в другой прибор. Пользоваться штатным приспособлением очень удобно, поскольку водителю не приходится нарушать привычный порядок действий и надолго отвлекаться от дороги.

Если же стандартное устройство отсутствует, неисправно или не соответствует запросам автомобилиста, вместо него могут устанавливаться выносные тахометры. Они монтируются на специальных фиксаторах — ножках, кронштейнах или даже липучках. Как правило, такие приборы продаются в магазинах тюнинговых аксессуаров — они могут использоваться как обычными водителями, так и гонщиками, участвующими в соревнованиях. Последним он помогает постоянно держать в поле зрения информацию о текущем состоянии мотора, чтобы иметь возможность переключать передачи, не теряя динамики автомобиля.

Обязательное устройство или дополнительная опция?

Если вы спросите автомобилистов относительно того, нужен ли тахометр в машине, то услышите самые разные ответы. Однако все сойдутся в одном — хотя прибор этот очень важен, в большинстве случаев без него можно обойтись. Обязательным он будет для новичков, которые ещё не научились выбирать момент переключения передач по звуку мотора, а также для людей, заботящихся об оптимизации расхода топлива и динамики автомобиля. Поэтому, если ваша машина не оборудована тахометром, желательно приобрести соответствующий прибор. Установить его можно самостоятельно, либо обратиться к специалистам сервисного предприятия.

Тахометр: что это такое, принцип работы

Любой водитель знает, где расположен и для чего нужен спидометр на панели приборов. Расположен он прямо перед его глазами для того, чтобы контролировать скорость движения автомобиля. Наверняка многие обращали внимание на еще один контрольный прибор, находящийся, как правило, по соседству со спидометром и внешне очень на него похожий – это и есть тахометр. Гораздо меньшее число автолюбителей смогут правильно назвать его. И уж совсем опытные досконально знакомы с таким прибором, как тахометр. Что это такое и каков его принцип работы – об этом далее в статье.

Любопытно, но само слово «тахометр» образовано от двух греческих слов: «тахос» – «скорость» и «метрон» – «мера». Таким образом, тахометр, как и спидометр, служит для измерения скорости. Чем может быть вызвано такое совпадение?

Тахометр – это контрольный прибор, при помощи которого измеряется скорость (вернее, частота) вращения различных элементов. Обычно в подобной роли выступают роторы, валы или диски. Значение величины, характеризующей частоту вращения, обычно выражается в количестве оборотов, совершаемых элементом за единицу времени.

Тахометр автомобильный показывает частоту вращения коленчатого вала двигателя, которая выражается в количестве оборотов в минуту (об/мин или мин-1). Используя эти данные, можно судить о нагрузке на двигатель. Шкала прибора, как правило, содержит так называемую красную зону, которая показывает интервалы значений числа оборотов коленчатого вала двигателя, являющиеся предельными.

Длительная работа в таком режиме может привести к значительному износу или разрушению деталей двигателя, поэтому допускать его эксплуатацию на таких скоростях вращения нельзя.

Соответственно, это и есть еще одна важная функция тахометра – он оповещает водителя о том, что необходимо переключиться на более высокую передачу для снижения нагрузки на двигатель. При торможении двигателем, напротив, по показаниям его стрелки можно выбирать момент перехода на пониженную ступень. Зная характеристики мощности конкретного двигателя (пик значения мощности приходится на определенную частоту вращения коленчатого вала), можно эффективно развивать максимальное тяговое усилие. Наконец, при регулировании холостого хода двигателя без показаний тахометра также не обойтись.

Тахометр принимает сигнал от импульсных датчика частоты вращения коленчатого вала и преобразует их в соответствующее числовое значение. При использовании различных методов подсчета контрольной величины (прямого, обратного, смешанного) погрешность показаний достигает 100–500 об/мин.

Если коснуться принципиальной схемы устройств, то помимо механического тахометра, который уже может считаться раритетом, так как встречается только на ретроавтомобилях, существуют еще два вида таких приборов:

Можно также классифицировать устройства в зависимости от способа установки:

  • штатные – как правило, установлены еще на конвейере в специально предусмотренное место на панели приборов автомобиля;
  • выносные – монтируются вне приборной панели в дополнение к уже существующим контрольным приборам, очень часто используются на спортивных автомобилях.

Цифровой тахометр

Он представляет собой электронный индикатор (экран, табло), показывающий число оборотов двигателя в данный момент времени. Считается, что такое представление наиболее удобно при работе с электронными блоками управления или при настройке (доводке) мотора. В состав устройства входят также процессор, преобразователь аналоговых сигналов в цифровые, датчик клапана холостого хода и еще один преобразователь, который нужен для трансформации электрических сигналов в световые (оптрон).

Аналоговый тахометр

Внешний вид такого прибора уже описывался выше. Визуально он похож на большинство контрольно-измерительных приборов: имеется циферблат, по которому перемещается стрелка, указывающая число оборотов. Величина частоты вращения коленчатого вала двигателя соответствует углу поворота стрелки относительно нулевого значения. Одним из основных элементов такой системы является магнитная катушка, накапливающая энергию, необходимую для поворота стрелки. Электрический сигнал от датчиков через микросхемы подводится к катушке, приводящей в действие стрелку, которая своим отклонением указывает на значение контрольного параметра. Иногда используется совмещенная конструкция, когда в дополнение к аналоговому устройству устанавливают еще и цифровое. Однако, считается, что при постоянной эксплуатации сигнал от аналогового тахометра мозгом человека воспринимается лучше, чем от цифрового.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости