Какие бывают тахометры
В основном встречаются аналоговые (в виде циферблата со стрелкой) и электронные (дисплей) тахометры. Более экзотичные — выполненные в виде бегущей шкалы на газоразрядных лампах (часто встречаются на автомобилях американского производства), а также механические — наследие самых первых автомобилей.
Механические
Самые первые тахометры, устанавливаемые на автомобили в начале и середине ХХ века представляли собой устройства, связанные напрямую с коленвалом двигателя.
Принцип работы был достаточно прост: на коленчатом валу имелась шестерня, входившая в зацепление с тросовым приводом, который и передавал крутящий момент на катушку, представлявшую собой электромагнит самого устройства. Чем больше оборотов — тем больше возникающая магнитная индукция — тем больше отклоняется стрелка прибора. Все очень просто. Впрочем, и погрешность измерения была достаточно высокой и могла достигать значения до 500 об/мин.
Аналоговые
Дальнейшее развитие, привело к появлению аналоговых тахометров, использующих схожий принцип работы. Отличие заключается в том, что вместо постоянного привода от коленвала, для считывания количества оборотов используется частота подачи энергии на катушку зажигания.
Как это выглядит в работе. Для возникновения искры на свече зажигания, на катушку, преобразующую низкое (12В) напряжение в высокое (от 12000 до 24000В) подается кратковременный импульс низкого напряжения. Этот же импульс подается одновременно и в электрическую схему аналогового тахометра и обмотку электромагнита. Чем больше импульсов поступает на обмотку — тем большая сила индукции возникает — на тем больший угол отклоняется стрелка.
Необходимо заметить, что погрешность аналоговых тахометров может находиться в пределах от 100 до 500 об/мин.
Цифровые
Поскольку цифровые электронные тахометры все больше заменяют своих аналоговых собратьев, не говоря уже о механических, на них остановимся более подробно.
Основной принцип работы цифрового тахометра заключается в измерении и подсчете количества импульсов, поступающих на первичную обмотку катушки зажигания, либо измерении интервала времени, соответствующего этим интервалам и переводе полученной информации в цифровые значения, отображаемые на табло.
Видео — цифровой тахометр с множеством настроек и Shift Light:
Помимо того, что цифровой тахометр оперирует всеми вышеперечисленными значениями, для повышения точности измерения прибор также обрабатывает значения, поступающие с датчика холостого хода и, иногда, датчика коленвала. Все данные при этом суммируются, а полученное среднее значение является практически истинным показателем.
Поскольку примерно половина от общего количества автомобилей (особенно малолитражные или небольшого класса) не комплектуются штатным тахометром, производители электроники предлагают установочные комплекты для самостоятельного монтажа электронного тахометра.
Простой набор представляет, собственно, сам дисплей, чаще жидкокристаллический со встроенной платой обработки поступающей информации и комплект проводов для подключения к штатным выводам катушки (первого цилиндра при распределенной системе зажигания), а также питания.
Более сложные могут содержать дополнительные датчики холостого хода, а также выносной оптрон. Впрочем, такие комплекты устанавливают с определенной целью — получения полного контроля над оборотами двигателя. Для повседневного использования достаточно и простого комплекта.
Для ясности, ниже приведена типичная схема подключения электронного тахометра, получающего информации только с катушки зажигания.
Как и описывалось выше, сигнал тахометр получает с контакта К катушки зажигания на которую поступают импульсы низкого напряжения, питание — от клеммы Б катушки зажигания (постоянный +12В при включении зажигания), минус — масса автомобиля.
Еще один вариант схемы подключения тахометра — с использованием информации контроллера («мозгов») автомобиля приведен ниже.
В этом случае, для отображения количества оборотов двигателя используется информация, поступающая от датчика положения коленчатого вала и обработанная контроллером.
Модели электронных тахометров
Helios 148/360/361/500
Имеют стандартный внешний вид. Предназначены для использования на автомобилях с карбюраторными двигателями, число цилиндров от 1 до 16. Крепятся сверху панели приборов.
Достоинствами этой серии являются невысокая цена, а также максимальный набор дополнительных функций – практически все вышеперечисленные, а также таймер парковки автомобиля и имитация сигнализации. Заявленная погрешность измерения устройств довольно низкая: до 5 об/мин. Модели линейки различаются схемой управления (одна или две кнопки), количеством сегментов табло (3–5), наличием возможности изменения яркости индикатора.
Как использовать информацию тахометра
Возникает вопрос: что же дает информация с тахометра, тем более, что точность не слишком высокая? Попробуем на него ответить.
Есть несколько моментов. Первый из них в том, что именно тахометр может подсказать, когда можно начинать движение, т.е. вышел ли двигатель на оптимальный для этого режим. Особенно актуально в зимнее время. На современных авто, на которых категорически не стоит трогать педаль газа при запуске, обороты при старте холодного двигателя весьма высоки (заметно превышают 1000). Далее двигатель начинает постепенно нагреваться и автоматика сама снижает количество оборотов.
Вот здесь стоит знать, что для начала движения совершенно нет смысла ждать, когда стрелка, показывающая температуру охлаждающей жидкости, начнет движение вверх. Достаточно дождаться того момента, когда стрелка тахометра приблизится к значениям оборотов холостого хода (как правило 750-800 об/мин, но это не догма – холостой ход некоторых моделей 800-950 об/мин) и можно смело начинать движение (так двигатель прогреется быстрее и надежнее, да и бензина будет затрачено меньше). Опыт эксплуатации автомобилей подсказывает, что двигаться можно начинать при снижении оборотов до 1000.
Нельзя не упомянуть еще об одной функции тахометра – он используется для проведения регламентных работ. Большое количество диагностических проверок работы двигателя никак не провести без этого устройства. Однако эта тема более касается специалистов-ремонтников.
Зачем он нужен в автомобиле
В ответ на поставленный вопрос хочется сразу же сказать — грамотное использование тахометра позволяет использовать возможности двигателя на все 100%, но абсолютно без ущерба для последнего.
Если посмотреть на технические характеристики любого автомобиля, можно увидеть, что в описании его параметров существуют такие строки как максимальная мощность и наибольший крутящий момент. Причем оба этих показателя базируются на значениях, зависящих от оборотов двигателя. Например: «125 л.с. при 3500 об/мин» или «470 Нм при 4000 об/мин». Это означает, что двигатель развивает максимальную заявленную для него мощность именно при такой частоте вращения коленчатого вала (или, соответственно, наибольшее тяговое усилие). А до и после указанных значений мощность или усилие будут меньшими.
Таким образом, поддерживая обороты коленчатого вала двигателя в пределах, указанных в спецификации, вовремя переключая передачи, можно получить, например, наилучший разгон — весь «табун лошадей» будет задействован. Однако, увлекаясь максимальными ускорениями, не стоит забывать и об экономичности, а также ресурсе двигателя. Максимальная мощность подразумевает несколько повышенный расход топлива, хотя и ниже, нежели «перекручивая» двигатель.
Поэтому, используя при движении обороты несколько ниже максимальных по мощности, можно получить достаточно серьезную экономию, особенно при поездках на дальние расстояния. Плюсом такой эксплуатации является и увеличение ресурса ДВС, ибо максимальная мощность подразумевает и максимальный износ
Важно! Частое и чрезмерное снижение оборотов двигателя не только не приводит к экономии топлива, а наоборот — к увеличению расхода. А также значительному уменьшению ресурса самого ДВС
Итак, что же мы выяснили? Наличие тахометра в автомобиле позволяет как минимум: получить максимальную мощность; получить наилучшее тяговое усилие; экономить топливо; увеличить ресурс двигателя.
Виды тахометров
В современной классификации принято деление устройств по методологии отображения данных и использованному способу монтажа. Относительно последней классификации, тахометры бывают штатными (встроенными) и выносными (бесконтактными). Последние часто применяют на спортивных машинах для повышения точности получаемой информации и тщательной коррекции числа оборотов. Такие приборы показывают и иногда подают сигнал о достижении отдельных показателей.
Механический
Такие приборы давно морально устарели. Их использовали в 20-м веке из-за отсутствия альтернативных вариантов.
Суть устройства заключалась в том, что шестерёнка, помещённая на коленчатом валу и приводной трос, передающий на катушку крутящий момент, сцеплялись между собой. Такие тахометры часто устанавливаются на низкооборотистые моторы.
Катушка представлена в виде электромагнита устройства, обеспечивающего возникновение магнитной индукции. За счёт её работы обеспечивается отклонение стрелки прибора и получение информации о работоспособности элементов. С течением лет, по мере технического прогресса устройства перестали применяться в автомобилестроении из-за достаточной погрешности, способной достигать 500 об/мин.
Аналоговый
По мере развития технологий были изобретены и созданы устройства нового типа, с изменённым механизмом действия. Принцип их работы похож на механические устройства, но определённые различия имеются. Отображается значения оборотов при помощи движения стрелки по циферблату. Этими тахометрами оснащены машины, возраст которых не превышает 20 лет.
Аналоговый прибор считывает обороты при помощи подачи энергии на катушку зажигания, а она переводит низкое напряжение в высокое. Такие условия при передаче импульсного тока обеспечивают образование искры на свече зажигания. Сам импульс мгновенно попадает на обмотку электромагнита и электрическую схему устройства. Сила индукции и отклонение стрелки на приборной панели зависит от массы импульсов, поступающих на обмотку.
Именно такой тип тахометра устанавливается на большинство автомобилей (он дешевле и немного надёжнее электронных устройств). Да и пользоваться таким типом очень удобно, да точность во время движения не особо важна. Как правило, точность аналоговых тахометров составляет около 400-500 об./мин., но они работают стабильнее механических и показывают более реальные значения.
Теперь понятно, откуда считывает обороты прибор, но нельзя игнорировать погрешность. Аналоговый тахометр занижает значения и отображает реальные показания только при высоких оборотах колеса.
Цифровой
Постепенно, но уверенно цифровые модели замещают аналоговые устройства. В принципе их работы лежит измерение, основанное на подсчёте числа импульсов на первичной обмотке катушки зажигания. Есть и другой вариант – идёт подсчёт интервала времени и его сопоставление с отдельными импульсами.
Полученная посредством подобных действий информация переводится в цифры и отображается на табло тахометра со спидометром (или без него). Лучшие модели могут измерять значения с точностью до 100-150 оборотов в минуту.
По надёжности цифровой тахометр ни в чём не уступает аналоговому устройству.
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.
Конструкция и детали
Всё про карбюратор: что это такое, виды, устройство, принцип работы, для чего нужен, схема и фото Так как схема простая, то печатную плату я не разрабатывал. Монтаж всех деталей, кроме миллиамперметра, выполнил на универсальной макетной плате размером 30 мм×50 мм. На фотографии видно как размещены элементы схемы.
Для подвода питающего напряжения и входного сигнала применен трехконтактный разъем. Шкала миллиамперметра напечатана на принтере и приклеена сверху на его штатную шкалу.
Плата с деталями закреплена в крышке корпуса стробоскопа на винтах. Миллиамперметр установлен в вырезанном в крышке корпуса прямоугольном окне и закреплен с помощью силикона.
Такая конструкция размещения тахометра обеспечивает удобство доступа к плате стробоскопа, достаточно снять крышку, отсоединить разъем.
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
Тахометр – это измерительное устройство используемое для определения частоты вращения подвижных деталей в механизмах и агрегатах. Обычно результаты его замеров вычисляются количеством оборотов в минуту. Устройство используется в автомобилях, мотоциклах, тракторах, комбайнах, морских и речных судах, самолетах, вертолетах и прочей технике с двигателем внутреннего сгорания. Его наличие позволяет контролировать пределы нагрузки в работе мотора, для увеличения его срока службы.
Зачем нужен тахометр в автомобиле
Устройство можно встретить на приборной панели практически каждого автомобиля за редким исключением. Оно используется водителем для контроля за работой двигателя. Дело в том, что эксплуатация мотора на повышенных оборотах несет опасность его повреждения. Следя за тахометром можно регулировать нажатие педали газа таким образом, чтобы коленвал оборачивался в безопасном режиме.
Наличие тахометра в автомобиле обеспечивает:
- Продления срока эксплуатации мотора.
- Оптимизацию расхода горючего.
- Выбор правильного режима езды в зависимости от нагрузки.
- Исключение ударного воздействия на трансмиссию при переключении передач.
Тахометры автомобилей имеют цифровую шкалу, последние числа и деления на которой отмечены красным цветом. Так на приборе выделяются критические обороты для данного двигателя. При достижении такого рабочего уровня коленчатый вал вращается на придельной для мотора скорости. Это сопровождается ускорением нагрева и увеличением вибрации, что способно вывести из строя поршневую группу, клапана, ГРМ и т.д. Глядя на тахометр, водитель может предотвратить такую нагрузку и вовремя перейти на более высокую передачу, сбросив при этом педаль газа.
После определенного предела оборотов, разного для каждого двигателя, тот начинает более интенсивно сжигать горючее. Контролируя вращение коленвала по тахометру, можно не допускать режим работы, при котором автомобиль начнет потреблять больше топлива.
С помощью тахометра подбираются оптимальные обороты двигателя для начала движения или подъема под гору. От этих данных зависит и удачный момент для переключения между передачами.
Показания тахометра особенно важны при вождении автомобиля с прицепом. В технической документации к машине можно увидеть информацию такого рода «120 лошадиных сил при 3500 об/мин». При достижении именно такого вращения коленвала можно добиться от двигателя самого высокого тягового усилия. То есть, двигаясь под гору в режиме 3500 об/мин, а не больше, можно безопасно для двигателя вытянуть нагрузку.
В автомобилях без тахометра контролировать нагрузку на двигатель приходится на слух, что при достаточной звукоизоляции салона сложно. Водителю нужно определять усиление по реву двигателя и только в этот момент переходить на более высокую передачу.
Устройство и виды тахометров
Главной частью прибора является датчик, установленный непосредственно возле коленчатого вала. Он считывает частоту вращения коленвала и с помощью электрических импульсов или механических связующих передает информацию на панель.
Существует 3 типа тахометров:
- Механические.
- Аналоговые.
- Цифровые.
Диагностика
Помимо того, что установленный в автомобиле тахометр позволяет контролировать рабочие и максимальные обороты коленвала двигателя, его функции этим не ограничиваются.
Хаотичное изменение показаний, не соответствующее истинному положению, позволяет на ранних стадиях диагностировать возникновение неисправностей в авто.
Рассмотрим наиболее типичные случаи.
Стрелка тахометра прыгает на холостых оборотах
Основных причин в этом случае две — некачественная топливная смесь и перебои в искрообразовании.
Для автомобилей, оснащенных контактными системами зажигания, в первую очередь необходимо проверить состояние конденсатора. Именно его неисправности влияют на то, что на первичную обмотку катушки зажигания не подается необходимое напряжение.
Для абсолютно всех автомобилей основной проблемой, вызывающей колебания стрелки тахометра является выход из строя или «скорый конец» проводов высокого напряжения, подводящих энергию для создания искры. Это могут быть как механические повреждения, например, вследствие перетирания, или просто усталость материалов, повреждение изоляции и т. д.
При замене важно правильно подобрать соответствующие высоковольтные провода. Для большинства двигателей, рекомендуемое сопротивление провода должно находиться в пределах 2,5 — 25 кОм и пробивным напряжением не менее 30 кВ
Вся информация обычно содержится в мануале к конкретному типу автомобиля или двигателя.
При исправности электрической части обращают внимание на состояние топливно-воздушной смеси. Наиболее часто к колебаниям стрелки на холостых оборотах приводит неисправность (засорившийся) жиклер холостого хода для карбюраторных автомобилей и неправильный факел у форсунок инжекторного
Наиболее часто к колебаниям стрелки на холостых оборотах приводит неисправность (засорившийся) жиклер холостого хода для карбюраторных автомобилей и неправильный факел у форсунок инжекторного.
И если для устранения неисправностей карбюратора достаточно отвернуть и прочистить жиклер ХХ, то в случае с инжекторным автомобилем поездка на станцию техобслуживания неизбежна, поскольку чистка и регулировка распылителя форсунок доступна только при наличии специального стенда.
Стрелка тахометра дергается во время движения
В случае, если стрелка тахометра «прыгает» во время поездки, когда обороты отличны от холостых, особенно на разгоне, причиной такого поведения может быть недостаток топлива, растянутый или ослабленный ремень ГРМ или цепь привода распредвалов и т. д.
В любом случае, при такой неисправности, желательно не откладывая, произвести диагностику двигателя во избежание более серьезных поломок, поскольку колебание стрелки тахометра на больших оборотах говорит о неравномерности работы цилиндро-поршневой группы.
Видео о критических оборотах — красной зоне тахометра:
Назначение
Тахометр на автомобиле Камаз выполняет все ту же функцию. С помощью него владелец получает информацию о количестве оборотов работающего силового агрегата. На моделях старого и нового образца, устанавливаются счетчики оборотов электронного типа. Такими приборами большегрузные машины стали оснащаться с 1985 года. Работа прибора осуществляется за счет поступающих электрических импульсов от генератора автомобиля.
Такая схема используется по причине невозможности установки дополнительного датчика в коробку передач. Большие нагрузки, частая смена оборотов, торможение при помощи коробки под воздействием большой инерции, не могут обеспечить правильную эксплуатацию подобной схемы подключения, как у легковых автомобилей.
Принцип работы электрических тахометров
Электрические тахометры используют для измерения электрические сигналы или отдельные импульсы. Электрические сигналы, пропорциональные частоте вращения коленвала, в бензиновом двигателе генерируются системой зажигания и электрическим генератором, а в бензиновом двигателе — только генератором. Также необходимый сигнал можно получать от электронного блока управления двигателем.
Наиболее просто работает тахометр, подключаемый к электрогенератору. Генератор имеет привод от коленчатого вала посредством клиноременной передачи, поэтому частота вращения ротора генератора всегда пропорциональна оборотам двигателя. А от частоты вращения ротора генератора зависит величина генерируемой на обмотке ЭДС, что и используется для подключения электромашинного тахометра.
В сущности, прибор является вольтметром, который измерят напряжение на генераторе и преобразует его в показания числа оборотов коленвала. Тахометр подключается к генератору через специальный разъем, при этом требуется подстройка прибора под конкретный генератор.
Работа электронного тахометра, подключаемого к системе зажигания, чуть более сложна. В системе зажигания генерируются импульсы тока, необходимые для образования искры в свечах зажигания. При этом частота искрообразования прямо связана с частой вращения коленвала — в противном случае топливно-воздушная смесь в цилиндрах не поджигалась бы вовремя.
Частота искрообразования зависит от числа цилиндров двигателя и порядка их работы. В четырехцилиндровых двигателях система зажигания генерирует две искры за один оборот коленвала — по одной искре на каждые 180°. Именно это обстоятельство и используется для работы электронных тахометров — измерительный блок измеряет частоту искрообразования, и преобразует ее в показания числа оборотов двигателя.
На этом же принципе работают простые тахометры для мототехники и других устройств с одно- или двухцилиндровыми двухтактными ДВС, однако подключаются такие приборы к высоковольтной части системы зажигания. Подключение — с помощью провода, обвитого вокруг высоковольтного (свечного) провода. В этом случае прямо измеряется число импульсов на свече и данный параметр преобразуется в показания числа оборотов мотора.
Тахометр — устройство простое и надежное, этот прибор может безотказно работать в течение всего срока эксплуатации транспортного средства. Но в случае поломки прибор следует как можно скорее заменить — только в этом случае будет обеспечиваться работа двигателя и эксплуатация транспортного средства в оптимальном режиме.
Главное, для чего нужно устройство – это продление срока эксплуатации двигателя автомобиля. Прибор помогает использовать возможности мотора на 100% без ущерба для него. Тахометр показывает, когда наступает перегрев двигателя вследствие недопустимо высокой скорости для выбранной передачи.
Другие опции
Современные модели часов оснащают не только индикатором текущего времени, будильником и календарем. Репитер — механизм боя в наручных моделях, сообщающий владельцу, который сейчас час. Самые дорогие модели оснащают минутным репитером.
Flyback — функция хронографа, которая позволяет запускать и останавливать секундомер, обнулять время одной кнопкой. В обычных моделях для этого используются две кнопки, расположенные напротив друг друга. Счетчик обратного отсчета используется в яхтенных хронографах.
Индикатор мирового времени — дополнительный поворотный циферблат на наручных часах. Он был изобретен в 30-е годы прошлого века. Обычно такие модели оснащают дополнительным циферблатом для определения времени в другом часовом поясе.
Индикатор запасного хода — приспособление, которое указывает на оставшееся время работы механических моделей часов. Динамометр — индикатор точности часов. Показывает отрезок времени, когда можно доверять прибору.
