Измерение скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя

Несмотря на большое разнообразие конструкций спидометров, они основаны на одном физическом явлении — взаимодействии поля постоянного магнита и поля вихревых токов. Не являясь потребителем электрической энергии, спидометр фактически магнитоэлектрический прибор.

Постоянный магнит 4 (рис. 47.7), установленный в корпусе спидометра, получает вращательное движение от гибкого вала, имеющего привод через червячную передачу от выходного вала коробки передач. Перед магнитом на валу в подшипниках скольжения расположен диск 2 (как правило, алюминиевый). На этом же валу укреплены стрелка 3 указателя и анкерная пружина 1.

При вращении магнита 4 относительно диска 2 в последнем индуцируются (наводятся) вихревые токи. Взаимодействие электромагнитного поля вихревых токов с магнитным полем вращающегося магнита создает вращающий момент, приложенный к диску. Этот момент вызывает вращение диска в сторону вращения магнита 4. Противодействует вращению диска 2 анкерная пружина 1. Она дает возможность диску не вращаться, а только повернуться на некоторый угол до тех пор, пока вращающий момент от взаимодействия магнитных полей не уравновесится силой сопротивления закрутке анкерной пружины. Поскольку сила вихревых токов, а следовательно, и вращающий момент, приложенный к диску, зависят от частоты вращения постоянного магнита, то и угол поворота стрелки будет пропорционален этой частоте, которая в свою очередь зависит от скорости автомобиля. Шкала спидометра градуируется в единицах скорости — км/ч.

Далее происходит процесс взаимодействия поля магнита и вихревых токов диска, как в обычном спидометре с приводом от гибкого вала. Резисторы, установленные в цепи базы транзисторов, создают схему делителя напряжения питания для выбора режима работы транзистора.

Измерители частоты вращения фиксируют импульсы тока в цепи прерывателя системы зажигания. Их функционирование базируется на одном из двух принципов.

Распространены щитки приборов с графическим и цифровым отображением информации, причем шкала спидометра и измерителя частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается в размерах по мере возрастания значения контролируемого параметра. Цифровая информация имеет большую точность, чем информация аналоговых стрелочных приборов. В более ранних приборных панелях для легковых автомобилей семейства ВАЗ (рис. 47.9, а) в центральной части размещался спидометр, в правой — четыре стрелочных указателя, а слева — комплект световых сигнализаторов.

В новом варианте панели приборов (рис. 47.9, б) используют только люминесцентные индикаторы. Четыре семисегментных ва-куумно-люминесцентных индикатора отображают информацию о скорости автомобиля, частоте вращения коленчатого вала, температуре двигателя и уровне топлива в баке.

Для легковых автомобилей разработаны информационные панели, где параметры движения и данные о режиме работы двигателя отображаются не только с помощью цифр, но и путем перемещения светящегося курсора по соответствующим графикам (рис. 47.9, в).

Нелинейный индикатор тахометра состоит из 30 сегментов. Разрешающая способность индикатора возрастает с увеличением частоты вращения. Ниже индикатора тахометра располагают девя-тисегментные индикаторы уровня топлива и температуры.

Группа индикаторов на светоизлучающих диодах (СИД) выполняет функции сигнализаторов аварийных режимов. Контрольные лампы сигнализируют о распределении питания по электронным блокам, входящим в интерфейс подсистемы управления панелью отображения информации.