О ПЕРЕДАТОЧНОМ ЧИСЛЕ СПИДОМЕТРА И ЕГО ПОГРЕШНОСТЯХ
Возникшее у меня желание поменять задний редуктор с передаточным числом 3,58 на другой с числом 3,92, естественно, привёло к искажениям в показаниях спидометра и одометра. Информация о том, какой спидометр соответствует нужному редуктору отсутствовала. Это подвинуло меня на поиски. Прежде всего, я исследовал два имеющихся у меня спидометра. Они имели разное передаточное число, отражённое в виде наклейки на задней стенке. При разборке приборки было обнаружено, что шестерни, с помощью которых передаётся вращательное движение приводного тросика, имеют разное количество зубьев.
После замены редуктора выяснилось, что показания спидометра 123 542 02 57 преувеличены на 18 км/ч., а одометра на 12 км на сотню.
Установив другой спидометр 123 542 68 01 показания вернулись к правильным, поэтому удалось сделать соответствие между моделью спидометра и редуктором.
Спидометру 02 57 соответствует редуктор с числом 3,58, а спидометру 68 01 – редуктор 3,92.
На автомобиле при проверке были установлены шины с размерностью 195/70 R14.
Во время экспериментов возникли также вопросы правильности показаний спидометра как такового и его погрешности. Во время поисков информации была найдена статья Алексея Воровьёва-Обухова «Не стареют нутром ветераны» об истории создания спидометра. Полный текст статьи. Она добавила недостающие звенья. Из нижеследующего выяснилось:
«В свое время конструкторы договорились о стандартизации передаточного числа шестеренок, связывающих гибкий вал с барабанчиком, показывающим пробег. Это отношение равно 1:624. Соответственно, при 624 об/мин валика стрелка должна показывать ровно 60 км/ч. Так было на всех наших автомобилях, пока не появились «жигули», сделанные по итальянским меркам и новым стандартам. У ФИАТов отношение было 1:1000, скорости 60 км/ч соответствуют 1000 об/мин валика. На всех ВАЗах и большинстве появившихся позднее отечественных машинах спидометры газ сделаны по одному стандарту, на моделях-ветеранах - по-другому. Не совпадают и гибкие валики; у них разные накидные гайки и квадраты хвостовиков (2,6 мм на новых моделях, 2,7 мм на старых). Очевидно, что для каждой главной пары должна быть своя пара шестеренок в редукторе привод спидометра ваз, иначе вранья не избежать. Более того, увеличивая наружный диаметр шин, мы также вносим погрешность, и спидометр начинает занижать скорость и пробег.»
Что обнаруженные мной коэффициенты на корпусах спидометров соответствуют оборотам тросика на скорости в 60 км/ч.
Для проверки погрешности показаний прежде всего нужно было установить нулевое положение стрелки. Аналитически было определено, что за нулевое положение стрелки следует принять положение на «6 часов». В этом месте на шильдике спидометра имеется служебная метка оранжевого цвета. Перекидываем стрелку через ограничитель, и устанавливаем в её в состоянии покоя точно по данной метке.
Для проверки показаний хотелось покрутить спидометр с разными оборотами, но отсутствовал источник тарированных оборотов. Но пришла одна идея, благодаря которой удалось осуществить проверку на погрешность. В мастерской имелся токарный станок, способный вращать шпиндель с различными фиксированными оборотами. У него имелись 410, 600, 1100 и 2200 об/мин. Зажав тросик в шпинделе были получены показания различных скоростей.
Далее, имея значение опорного показания скорости и коэффициента передачи спидометра, были вычислены математические значения показаний с помощью обычных соотношений.
Х = (обор/мин) * (60 км/ч) / (850 обор/мин), где Х – истинная скорость.
Сравнивая показания спидометра с расчётным значением, получаем относительную погрешность показаний.
Для 410 оборотов это будет равно (410*60)/850=28,94 км/ч. Реальные показания 26,54 км/ч. Погрешность будет 28,94-26,54=2,4 км/ч. И соответствует -8,29%
Для 600 оборотов (600*60)/850=42,35 км/ч. Реальные показания 42,5 км/ч. А погрешность 0,15 км/ч (0,35%)
Для 1100 и 2200 соответственно.
(1100*60)/850=77,65 км/ч. Реальные показания 79 км/ч. Погрешность 1,35 км/ч (1,74%)
(2200*60)/850=155,29 км/ч. Реальные показания 160,5 км/ч. Погрешность 5,21 км/ч (3,35%)
Вернёмся к статье. В ней написано о погрешности следующее.
«Конечно, разработчики всегда стремились сделать приборы (в том числе и спидометр) максимально точными. С годами конструкторы обратили внимание, что в долгих поездках показания спидометра автомобиля становились меньше реальной скорости. Виной тому вихревые токи, наводимые магнитом в алюминиевом стакане. Они вызывали его постепенный нагрев, электрическое сопротивление металла росло, сила токов падала. Соответственно ослабевала и сила взаимодействия с магнитом... Пришлось приклеить к магниту так называемый термокомпенсационный шунт из материала, проницаемость которого для силовых линия росла с нагревом. И все же абсолютной точности достичь нельзя. Можно говорить лишь о допустимой: погрешности, сегодня, как правило, 3-8%. Максимально допустимое отклонение соответствует максимальной скорости. Спидометр - инструмент еще и юридический. На основании его показаний дисциплинированный водитель старается «не нарушать», и если радар инспектора всё же зафиксирует нарушение, будет повод предъявить претензии изготовителю. Поэтому все поле погрешности для спидометра находится «в плюс», иными словами, он постоянно льстит самолюбию водителя, слегка завышая показания по сравнению с реальной скоростью.»
Как видно из экспериментов погрешность исследуемого спидометра относительно невелика и составляет не более 4% при максимальном отклонении стрелки. Таким образом, удалось немного опровергнуть миф о значительной погрешности показаний.
Ну и напоследок выполним расчёты для спидометра, коэффициент которого неизвестен. Для этого нужно провести не менее двух измерений с тарированными оборотами. Получив показания подставим их в вышеуказанную формулу, преобразовав её к следующему виду:
Y = (обор/мин) * (60 км/ч) / ( Z км/ч), где Y – передаточное число, Z - показания спидометра.
Среди исследованных мною спидометров были обнаружены следующие значения передаточного числа: k = 0825, 0840, 0850.
Также следует отметить и назначение следующей, по часовой стрелке, метки после нулевой. Это диапазон, в котором может находиться стрелка, при котором погрешность спидометра не становится критической и лежит между этих двух меток.
Отчёт подготовил Щёголев Владимир (Kit123).
Сообщение отредактировал kit123: 18 August 2018 - 23:15
