Velocímetro mecánico y electrónico. Dispositivo y principio de funcionamiento.

No es casualidad que el velocímetro esté situado en el lugar más destacado del salpicadero del coche. Después de todo, este dispositivo muestra qué tan rápido está conduciendo y le permite controlar el cumplimiento del límite de velocidad permitido, lo que afecta directamente a la seguridad vial. No nos olvidemos de las multas por exceso de velocidad, que se pueden evitar si mira periódicamente el velocímetro. Además, en carreteras rurales con la ayuda de este dispositivo, puede ahorrar combustible si mantiene la velocidad óptima en la que el consumo de combustible es mínimo.

El medidor de velocidad mecánico se inventó hace más de cien años y todavía se usa ampliamente en los vehículos en la actualidad. El sensor aquí suele ser un engranaje que engrana con un engranaje especial en el eje secundario. En los vehículos con tracción delantera, el sensor se puede ubicar en el eje de las ruedas motrices, y en los vehículos con tracción total, en la caja de transferencia.



Como indicador de velocidad (6) en el tablero, se utiliza un dispositivo indicador, cuyo funcionamiento se basa en el principio de inducción magnética.

La transmisión de la rotación del sensor (1) al indicador de velocidad (en realidad, el velocímetro) se realiza mediante un eje flexible (cable) (2) de varios hilos de acero retorcidos con una punta tetraédrica en ambos extremos. El cable gira libremente alrededor de su eje en una funda protectora de plástico especial.

El actuador consta de un imán permanente (3), que va montado sobre un cable de accionamiento y gira con él, y un cilindro o disco de aluminio (4), en cuyo eje se fija la aguja del velocímetro. La pantalla metálica protege la estructura de los efectos de campos magnéticos externos, que podrían distorsionar las lecturas del dispositivo.

La rotación de un imán induce corrientes de Foucault en un material no magnético (aluminio). La interacción con el campo magnético de un imán giratorio hace que el disco de aluminio también gire. Sin embargo, la presencia de un resorte de retorno (5) conduce al hecho de que el disco, y con él la flecha indicadora, solo gire un cierto ángulo proporcional a la velocidad del vehículo.

En un momento, algunos fabricantes intentaron usar indicadores tipo cinta y tambor en velocímetros mecánicos, pero resultaron no ser muy convenientes y finalmente fueron abandonados.



A pesar de la simplicidad y la calidad de los velocímetros mecánicos con un eje flexible como accionamiento, este diseño a menudo da un error bastante grande, y el cable en sí es el elemento más problemático. Por lo tanto, los velocímetros puramente mecánicos se están convirtiendo gradualmente en cosa del pasado, dando paso a dispositivos electromecánicos y electrónicos.

El velocímetro electromecánico también utiliza un eje de transmisión flexible, pero el conjunto de velocidad de inducción magnética en el dispositivo está dispuesto de manera diferente. En lugar de un cilindro de aluminio, aquí se instala un inductor, en el que se genera una corriente eléctrica bajo la influencia de un campo magnético cambiante. Cuanto mayor sea la velocidad de rotación del imán permanente, mayor será la corriente que fluye a través de la bobina. Un miliamperímetro de puntero está conectado a los terminales de la bobina, que se utiliza como indicador de velocidad. Tal dispositivo le permite aumentar la precisión de las lecturas en comparación con un velocímetro mecánico.

En un velocímetro electrónico, no hay conexión mecánica entre el sensor de velocidad y el dispositivo en el tablero.

La unidad de alta velocidad del dispositivo tiene un circuito electrónico que procesa la señal de pulso eléctrico recibida del sensor de velocidad a través de los cables y envía el voltaje correspondiente a su salida. Este voltaje se aplica a un miliamperímetro de cuadrante, que sirve como indicador de velocidad. En dispositivos más modernos, el paso a paso ICE controla el puntero.

Como sensor de velocidad, se utilizan varios dispositivos que generan una señal eléctrica pulsada. Tal dispositivo puede ser, por ejemplo, un sensor inductivo de pulsos o un par óptico (diodo emisor de luz + fototransistor), en el que la formación de pulsos ocurre debido a la interrupción de la comunicación de luz durante la rotación de un disco ranurado montado en un eje.

Pero, quizás, los sensores de velocidad más utilizados, cuyo principio de funcionamiento se basa en el efecto Hall. Si coloca un conductor a través del cual fluye una corriente continua en un campo magnético, surge una diferencia de potencial transversal. Cuando el campo magnético cambia, la magnitud de la diferencia de potencial también cambia. Si un disco impulsor con una ranura o repisa gira en un campo magnético, obtenemos un cambio de impulso en la diferencia de potencial transversal. La frecuencia de los pulsos será proporcional a la velocidad de rotación del disco maestro.



Para mostrar la velocidad en lugar de un puntero Sucede que se utiliza una pantalla digital. Sin embargo, el conductor percibe peor los números que cambian constantemente en el conjunto del velocímetro que el movimiento suave de la flecha. Si ingresa un retraso, es posible que la velocidad instantánea no se muestre con bastante precisión, especialmente durante la aceleración o desaceleración. Por lo tanto, los punteros analógicos aún prevalecen en los velocímetros.

A pesar del constante progreso tecnológico en la industria automotriz, muchos notan que la precisión de las lecturas del velocímetro sigue siendo no muy alta. Y esto no es fruto de la imaginación hiperactiva de los conductores individuales. Los fabricantes ya establecen deliberadamente un pequeño error en la fabricación de dispositivos. Además, este error siempre está en la dirección grande, para excluir situaciones en las que, bajo la influencia de varios factores, las lecturas del velocímetro serán más bajas que la posible velocidad del automóvil. Esto se hace para que el conductor no exceda accidentalmente la velocidad, guiado por valores incorrectos en el dispositivo. Además de garantizar la seguridad, los fabricantes también persiguen su propio interés: buscan excluir las demandas de los conductores descontentos que recibieron una multa o tuvieron un accidente debido a lecturas falsas del velocímetro.

El error de los velocímetros, por regla general, no es lineal. Está cerca de cero a unos 60 km/h y aumenta gradualmente con la velocidad. A una velocidad de 200 km/h, el error puede llegar hasta el 10 por ciento.

Otros factores también afectan la precisión de las lecturas, como los asociados con los sensores de velocidad. Esto es especialmente cierto en el caso de los velocímetros mecánicos, en los que los engranajes se desgastan gradualmente.

A menudo, los propios propietarios de los automóviles introducen un error adicional al establecer un tamaño que difiere del nominal. El hecho es que el sensor cuenta las revoluciones del eje de salida de la caja de cambios, que son proporcionales a las revoluciones de las ruedas. Pero con un diámetro de neumático reducido, el automóvil recorrerá una distancia más corta en una revolución de la rueda que con neumáticos de tamaño nominal. Y esto significa que el velocímetro mostrará una velocidad que está sobreestimada en un 2 ... 3 por ciento en comparación con la posible. Conducir con neumáticos desinflados tendrá el mismo efecto. La instalación de neumáticos con un diámetro mayor, por el contrario, provocará una subestimación de las lecturas del velocímetro.

El error puede resultar completamente inaceptable si, en lugar de uno normal, instala un velocímetro que no está diseñado para funcionar en este modelo de automóvil en particular. Esto debe tenerse en cuenta si es necesario reemplazar un dispositivo defectuoso.

El cuentakilómetros se utiliza para medir la distancia recorrida. No debe confundirse con el velocímetro. De hecho, estos son dos dispositivos diferentes, que a menudo se combinan en un solo caso. Esto se explica por el hecho de que ambos dispositivos, por regla general, utilizan el mismo sensor.

En el caso de usar un eje flexible como transmisión, la transmisión de rotación al eje de entrada del odómetro se realiza a través de una caja de cambios con una relación de transmisión grande, de 600 a 1700. Anteriormente, se usaba un engranaje helicoidal, con el cual engranajes con números girados. En los odómetros analógicos modernos, la rotación de las ruedas está controlada por motores paso a paso.



Cada vez más, puede encontrar dispositivos en los que el kilometraje del automóvil se muestra digitalmente en una pantalla de cristal líquido. En este caso, la información sobre la distancia recorrida se duplica en la unidad de control del motor y sucede que en la llave electrónica del automóvil. Si le da cuerda a un odómetro digital programáticamente, una falsificación puede detectarse de manera bastante simple a través de diagnósticos por computadora.

Si hay problemas con el velocímetro, en ningún caso deben ignorarse, deben repararse de inmediato. Se trata de su seguridad y la de los demás usuarios de la vía. Y si el motivo radica en un sensor defectuoso, también pueden surgir problemas, ya que la unidad de control del motor regulará el funcionamiento de la unidad en función de datos de velocidad incorrectos.