Рассмотрим в небольшой статье основные практические данные об интересном приборе, измеряющем количество оборотов, его применении и эксплуатации.
Тахометр: что это такое?
Многие технические системы содержат вращающиеся части. Зачастую необходимо знать, с какой скоростью они крутятся, соответствует ли она норме и т. д. Для этого придуман специальный прибор, называемый тахометром. По сути, он позволяет измерять скорость вращения, чтобы затем можно было обрабатывать этот параметр с целью контроля и коррекции при необходимости.
Работа тахометра обычно представляется в виде наглядных данных либо на цифровом дисплее, либо на аналоговом стрелочном указателе. Большинство не очень знакомых с данным словом людей, скорее всего, наблюдали его в собственном транспортном средстве. Поскольку очень часто авто снабжается как раз тахометром.
Кстати, с греческого это слово переводится буквально как «измерение скорости». И хотя сейчас в автомобилях основным прибором для выявления скорости является спидометр, однако тахометр благополучно продолжает соседствовать с первым на панели практически любого современного транспортного средства, выполняя при этом другую важную функцию.
Простейшее устройство
Самая простая схема тахометра представляет собой банальный счетчик количества оборотов вращающейся детали в какой-либо технической системе. Это может быть станок, турбина, вал бурильной установки и многое другое. В любом случае простейшая схема будет показывать лишь количество оборотов этой самой детали. А уже при наличии хорошего секундомера можно подсчитать среднее значение скорости вращения за рассматриваемый промежуток времени.
Простейшая схема тахометра представлена на рисунке. Здесь используется фотодатчик, принимающий сигнал от стробоскопа, установленного на валу двигателя. Полученные таким образом данные со светочувствительного транзистора подаются на микросхему, которая затем выдает их в цифровом формате на специальном дисплее.
Классификация
Разделение легче всего провести по принципу действия самого прибора. Их довольно много, рассмотрим наиболее распространенные. Во-первых, магнитоиндукционные. Здесь основной принцип — наведение в металлическом теле вихревого тока, величина которого зависит от скорости вращения. Во-вторых, электрические тахометры. В них используется зависимость параметров выходного напряжения от частоты вращения. В-третьих, фотоэлектрические, где модулируется световой поток. Наконец, емкостные тахометры используют зависимость этой величины от скорости вращения. Есть и другие. Стараясь просто ответить на вопрос: «Тахометр: что это такое?», не будем уходить в сложные дебри всех физических принципов, которые могут быть использованы для измерения угловой скорости вращающихся тел.
Авто
В автомобилестроении активно используется измерение количества оборотов вращающихся деталей. Например, коленчатого вала важно знать, поскольку водитель не должен загонять двигатель в режим перегрузки, если он, конечно, не Шумахер на трассе «Формулы-1». Кроме того, представление о том, когда необходимо переключиться на повышенную или пониженную передачу, очень полезно, опять же с точки зрения увеличения ресурса работы мотора.
Кстати, если говорить о гонках, обороты тахометра здесь еще важнее. Поскольку, хотя двигатель и работает постоянно в экстремальном режиме, его ресурс также должен беречься, правда, в совсем других временных пределах. И опять же за счет знания, когда переключиться на повышенную передачу еще не слишком поздно. Иначе можно просто не добраться до финиша, оказавшись на обочине с горящим либо заклинившим мотором.
Применение
Наиболее широкое применение данный прибор нашел все-таки в машиностроении. Тахометр для мотора используется при измерении частоты вращения коленчатого вала. Двигатели внутреннего сгорания подавляющего числа транспортной техники, находящейся в услужении человеку, снабжаются этим полезным прибором. К таковой можно отнести, конечно же, автомобили, а также самолеты, тепловозы, трактора, суда и некоторые другие.
Еще одна важная область применения тахометров — это контроль частоты вращения частей различных технологических машин, вроде станков, бурильного оборудования и т. п. Наконец, последнее и уже несколько опосредованное использование подобных приборов — подсчет количества импульсов в конвейерных техпроцессах. Например, по линии движется какое-то сырье или материалы, и необходимо знать, какое количество прошло и сколько еще необходимо. Также может использоваться для контроля времени наработки какого-либо оборудования в режиме обкатки либо при технических испытаниях.
Аналог или цифра?
Отвечая на вопрос: «Тахометр: что это такое?», мы не рассмотрели еще один важный момент. Представление данных, передаваемых датчиком прибора в кабину управления транспортным средством или на табло станка либо другого технологического оборудования, в котором он может использоваться. Еще со времен появления тахометра на панелях автомобилей применялся аналоговый принцип представления данных. Хотя бы по той простой причине, что цифрового способа в те далекие времена не было и в помине. Видимо, поэтому водителю современного автомобиля гораздо проще видеть стрелку, показывающую, сколько оборотов выдает его двигатель и как далеко еще до красной зоны. Это привычно и наглядно.
Эра цифровых технологий принесла тахометры, показывающие число оборотов на табло в виде постоянно изменяющейся величины. Такое представление несколько затрудняет восприятие действительного значения количества оборотов. Это усугубляется еще и тем, что на цифровом блоке данные постоянно меняются, в отличие от стрелочного указателя, который дает усредненное значение, меняющееся более плавно. Поэтому аналоговым является обычно Что это такое, надеемся, удалось понять из соответствующего раздела.
Подытожим вопрос, поставленный заголовком. В битве «аналог» против «цифры» первый явно побеждает для среднестатистического автомобилиста, которому не нужно знать значение количества оборотов с точностью до 100 об./мин в каждую секунду его времени за рулем. А вот при различных регулировках, например электронных блоков, зажигания «цифра» вне конкуренции, поскольку дает инженеру необходимую точность.
Заключение
Задавшись в статье вопросом: «Тахометр: что это такое?», выяснили его основное назначение, применение, некоторые принципы, лежащие в основе работы. В целом устройство не только полезное, но и просто необходимое для правильной эксплуатации различных технических систем, использующих вращающиеся части.
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?
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.
- Механический
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. 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
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.
- Цифровой
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 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.
Сегодня я предлагаю поговорить об автомобильном тахометре. У начинающих водителей очень много вопросов об этом приспособлении – что это такое? Зачем он нужен? Как работает и т.д. Сегодня я постараюсь ответить на все вопросы, также выложу небольшое видео. Будет интересно, читайте и смотрите видео ниже…..
Пожалуй, начнем с определения.
Тахометр – это прибор, который измеряет частоту вращения коленчатого вала автомобиля (сегодня мы говорим именно об автомобильном тахометре, однако есть и лодочные, мотоциклетные варианты, там измерения происходят немного по-другому, там измеряется частота вращения других элементов – роторов, шестерней и т.д.). Частота вращения обозначается в оборотах в минуту, на импортных автомобилях можно увидеть аббревиатуру «RPM», на отечественных «об/м» или «min -1», также по кругу циферблата идут цифры это или 1,2,3, и так далее, либо 10, 20, 30 и так далее.
Цифры характеризуют показатель оборотов, как правило, если идет единичное исчисление — то умножаем на 1000, если исчисление десятичное, то умножаем на 100. В итоге получается 1000, 2000, 3000 оборотов в минуту. Практически все автомобильные двигатели приравнены к этой величине.
Простыми словами если вы видите, при заведенном двигателе, величину «1» или «10» (на разных тахометрах по-разному), то это говорит вам о том, что двигатель работает с частотой 1000 оборотов в минуту. Если вы надавите на педаль газа, то обороты двигателя возрастут, и соответственно цифры на тахометре также будут повышаться 2 – 3 – 4 и т.д., то есть 2000 – 3000 – 4000 об/мин. То есть с такими оборотами крутиться коленчатый вал в двигателе!
Зачем нужен тахометр?
Про то, что он определяет обороты коленчатого вала двигателя, мы уже поняли. Но зачем знать и определять эту частоту вращения?
Это ребята очень важно! Знаете ли вы что можно определить неисправный двигатель по оборотам, даже не выходя из машины? Ведь исправный мотор работает ровно, то есть на холостых оборотах двигатель работает с одной частотой, обычно это от 800 до 1000 оборотов в минуту. Если вы запустили двигатель, а обороты «плавают» — то 700, то резко 1000, затем 800, это не нормально и говорит о неисправности, нужно проверять двигатель и электронику, также могут быть неисправны или загрязнены свечи (как почистить, ), либо залито некачественное топливо.
Еще одна очень важная функция — это красная зона. Есть практически на всех тахометрах, обычно стоит у 7 – 9000 оборотов. Эта цифра предостерегает нас с вами от высоких оборотов двигателя, при длительной работе на таких показателях двигатель может разрушиться, так что лучше не пускайте стрелку в красную зону.
Как работает?
Сейчас практически все современные тахометры – электронные или цифровые. Если не углубляться в техническую составляющую, а сказать простыми словами — то рядом около коленвала двигателя располагается датчик который меряет обороты. Затем он по проводам передает это значение на тахометр, а уже там, на дисплее стрелка указывает значение оборотов.
На старых автомобилях тахометры были аналоговые или механические. Там показания снимались немного по-другому, весь процесс был механический. Однако также были провода, датчики, микросхема и магнитная катушка. Катушка накапливала энергию при помощи, которой двигалась стрелка тахометра, а вот значения передавали датчики по проводам на циферблат.
Сейчас смотрите небольшое видео про тахометр автомобиля
На этом все, смотрите и читайте наш АВТОБЛОГ.
Тахометр в автомобиле используется для индикации количества оборотов коленчатого вала двигателя. Рассмотрим, почему не работает тахометр, как найти и устранить причину поломки. Обязательно остановимся на устройстве и принципе работы, что поможет выяснить, почему перестал работать тахометр, стрелка дергается либо ведет себя неадекватно.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ПРИНЦИПУ РАБОТЫ
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Основные компоненты электромашинных и электронных тахометров:
- измерительный блок, или преобразователь сигнала. Может базироваться на элементах аналоговой схемотехники либо построен с использованием специальных микросхем;
- блок индикации с аналоговым или цифровым отображением количества оборотов;
- вспомогательные элементы.
Работа электронных тахометров основывается на преобразовании отдельных сигналов или импульсов, улавливаемых от ЭБУ, системы зажигания либо генератора, в «понятный» для блока индикации сигнал.
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ
При поиске причины, из-за которой не работает тахометр, в первую очередь важно понимать схему подключения и тип сигнала. Существуют 3 типовые схемы подключения:
ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ
Если на автомобиле перестал работать механический тахометр, имеет место механическое повреждение какого-либо из элементов конструкции. Обломанный трос гибкого вала, износ элементов червячной передачи, появлению люфтов, деформаций – все эти причины могут вывести индикатор количества оборотов двигателя из строя.
- целостность электропроводки. При этом важно проверять не только сигнальный провод, но и «массу», питание приборной панели;
- качество контактов. Наличие окислов, неплотный контакт внутри фишек вполне могут стать причиной выхода тахометра из строя;
- целостность элементов измерительного блока, которые находятся за защитным стеклом внутри приборной панели. Среди механических повреждений транзисторов, перегорания микросхем, дорожек или вздутия резисторов самой распространенной причиной неработающего тахометра является нарушение целостности пайки. К примеру, на Mitsubishi Padjero II появление микротрещин в местах пайки элементов тахометра – общепризнанная болезнь.
На автомобилях со схемой подключения от генератора неработающий тахометр может служить признаком неисправности генератора. В таком случае поломка сопровождается зажиганием индикатора низкого заряда АКБ, спорадическим загоранием на приборной панели «гирлянды» из предупреждающих лампочек.
В некоторых типах конструкции изменение погонного сопротивления высоковольтных проводов может вносить коррективы в точность показаний индикации оборотов двигателя.
КАК САМОСТОЯТЕЛЬНО НАЙТИ ПРИЧИНУ НЕИСПРАВНОСТИ
Помимо визуального осмотра, для диагностики своими руками потребуется универсальный измерительный прибор. Если вы знаете, как пользоваться мультиметром, то сможете без труда проверить питание, «массу», а также прозвонить сигнальный провод на предмет обрыва.
Проверка питания производится в режиме измерения постоянного тока, диапазон измерений – до 20 В. «Минус» - постоянный, «плюс» появляется только после включения зажигания. Импульсы на сигнальном проводе должны появляться при вращении коленчатого вала. Для поиска обрыва мультиметр необходимо перевести в режим измерения сопротивления – омметр. Иногда для обнаружения плохого контакта достаточно пошевелить разъем или жгут, в котором проложен сигнальный провод индикатора оборотов.
СТРЕЛКА ТАХОМЕТРА ДЕРГАЕТСЯ
Проблема дергающейся стрелки лучше всего знакома владельцам ГАЗ 3110 «Волга». Проблема возникает на автомобилях, выпущенных до сентября 1999 г и оснащенных комбинацией приборов 38.3801 (ОАО «Автоприбор»). Из-за конструктивных дефектов естественная работа автомобильного генератора, при которой величина тока зарядки регулируется переменной подачей напряжения на обмотку возбуждения, приводит к дерганью стрелки.
Стрелка тахометра может дергаться из-за ослабевшей натяжки ремня генератора, но в большинстве случаев отремонтировать тахометр на Волге удается заменой приборной панели и видоизменением схемы подключения.
