Тахометры предназначены для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя и монтируются на приборной панели перед водителем наряду с другими контрольно-измерительными приборами. Тахометры пр конструкции мало чем отличаются от спидометров, состоят из тех же узлов и в некоторых случаях имеют счетный узел, отсчитывающий суммарную частоту вращения коленчатого вала, выраженную условно в моточасах.

Привод тахометра осуществляется от коленчатого или распределительного вала двигателя с помощью гибкого вала или электроприводов.

Почти все современные автомобильные спидометры имеют магнитные скоростные узлы.

Валик привода постоянного магнита приводится во вращение при помощи троса. В спидометрах вращение валика осуществляется от вторичного вала коробки передач, а в тахометрах — от распределительного вала двигателя. При вращении магнита его магнитный поток пронизывает алюминиевую картушку и индуктирует в ней вихревые токи, создающие свое магнитное поле. В результате взаимодействия этих полей картушка поворачивается в сторону вращения магнита и вызывает перемещение стрелки по шкале прибора. Круговому вращению картушки препятствует спиральная пружина, закрепленная на рычаге. Для повышения точности показаний магнит и картушка защищены от влияния посторонних магнитных полей стальным экраном. Для предупреждения искажений в показаниях прибора при изменении температуры устанавливают магнитный шунт (термокомпенсатор). От червячной шестерни валика в спидометрах осуществляется привод валов и счетного узла. Смазка валика производится маслом через фитиль; отверстие под фитиль закрыто заглушкой.

Автомобильные и тракторные спидометры обычно приводятся в действие при помощи гибких валов. Один конец вала присоединяют к прибору, а другой — к коробке передач. Гибкие валы обеспечивают надежную работу спидометров в течение длительного времени. Это, однако, справедливо только при условии, если длина гибкого вала не превышает 3—3,5 м. Поэтому на тяжелых грузовых автомобилях и автобусах, где длина гибкого вала получается чрезмерно большой, применяется электропривод спидометров.

Электропривод спидометра состоит из двух синхронно работающих узлов-датчиков и приемника, соединенсмных экранированным проводом и включенных в цепь электрооборудования автомобиля.

Датчик электропривода устанавливают непосредственно на коробке передач. Он представляет собой контактный прерыватель, преобразующий постоянный ток в трехфазный переменный, частота которого изменяется пропорционально частоте вращения коллектора датчика.

Основными элементами датчика являются: вращающийся коллектор с двумя токоведущими сегментами а, изолированными один от другого сегментами б из изоляционного материала; три неподвижные токосъемные щетки, и, сдвинутые относительно друг друга на 120° и соединенные с фазами приемного двигателя. Постоянный ток подводится к сегментам через токоподводящие щетки, лежащие на контактных кольцах. Сегменты а занимают по окружности коллектора углы, равные 120°, а изолированные сегменты б — углы 60°. Токосъемные щетки занимают углы по 30°.

Приемник представляет собой трехфазный синхронный двигатель с вращающимся двухполюсным постоянным магнитом. Обмотка статора — трехфазная катушечная с тремя явно выраженными полюсами, а ротор электродвигателя — это постоянный двухполюсный магнит. Вращение ротора передается счетному механизму спидометра.

Для уменьшения ценообразования и борьбы с помехами радиоприему в электрическую цепь между датчиком и приемником по схеме треугольника включаются три омических сопротивления

При движении автомобиля якорек датчика вращается и ток от сети электрооборудования автомобиля поступает по двум питающим щеткам и, расположенным по концам коллектора, к токосъемным щеткам, и, находящимся в средней части коллектора в одной плоскости под углом 120° друг от друга. Каждая токосъемная щетка через 180° поворота якорька включается в питающую цепь, подавая в соответствующую катушку приемника ток. Направление тока меняется через каждые 180° поворота якорька. Момент изменения направления тока в токосъемниках смещен на 120° угла поворота якорька. Изменение пульсирующего трехфазного тока в цепи приемника синхронно вращению якорька датчика.

—

Спидометром называют прибор, который сообщает водителю информацию о скорости движения автомобиля и пройденном пути. На автомобилях применяют спидометры с магнитоиндук-ционным скоростным узлом. В качестве привода спидометров используется электропривод или гибкий вал (механический привод). Тип привода спидометра зависит от удаленности прибора и места его присоединения к трансмиссии автомобиля. Гибкие валы для привода рекомендуется устанавливать, если длина трассы не превышает 3,55 м. При большей длине трассы рекомендуется электропривод. Привод спидометра осуществляется от ведомого вала коробки передач или раздаточной коробки. Для этой цели в узле, от которого осуществляется привод, устанавливается редуктор, передаточное число которого выбирают в зависимости от передаточного числа главной передачи и радиуса качения колеса автомобиля. Редуктор соединяют спидометром либо механическим путем (гибким валом), либо электрическим (с помощью специального датчика). Сигнал с редуктора поступает в спидометр, где преобразуется в соответствующую информацию.

Тахометры применяются на автомобилях, когда возникает необходимость в контроле частоты вращения коленчатого вала двигателя. На дизелях привод тахометра осуществляется от распределительного вала двигателя с помощью гибкого вала или электропривода. На карбюраторных двигателях устанавливаются электронные тахометры, принцип действия которых основан на измерении частоты импульсов, возникающих в первичной цепи системы зажигания при размыкании первичной цепи.

Спидометр с приводом от гибкого вала приводится в действие от входного валика, в гнездо квадратного сечения которого вставляется квадратный наконечник гибкого вала. На другом конце входного валика закреплены постоянный магнит и термокомпенсационная шайба (магнитный шунт). Магнит намагничен так, что его полюсы направлены к краям диска. На оси, свободно вращающейся в двух подшипниках, с одной стороны закреплена стрелка, а с другой — картушка. Картушка чаще всего выполняется в виде чаши, которая с некоторым зазором охватывает магнит. Картушка изготовляется из немагнитного материала, например из алюминия. Снаружи картушка закрыта экраном из магнитомягко-го материала, который концентрирует магнитое поле магнита в зоне картушки. Со стороны стрелки к оси 8 одним концом при-клеплена спиральная пружина. Другой конец пружины прикреплен к рычажку, поворотом которого можно регулировать натяжение пружины.

При движении автомобиля от гибкого вала приводится во вращение входной валик и вместе с ним магнит. При этом его магнитный поток, пронизывая картушку, наводит в ней вихревые токи. Вихревые токи вызывают образование магнитного поля картушки. Два магнитных поля (магнита и картушки) взаимодействуют между собой таким образом, что на картушку действует крутящий момент, направление которого противоположно моменту, создаваемому пружиной. В результате картушка вместе с осью и стрелкой повернется на угол, при котором возрастающий момент упругих сил пружины станет равен крутящему моменту магнитных сил, действующему на картушку. Так как крутящий момент картушки пропорционален скорости вращения магнита, а следовательно, и скорости движения автомобиля, угол поворота картушки и стрелки с увеличением скорости движения автомобиля возрастает. Зависимость эта прямо пропорциональна, поэтому шкала спидометра равномерная.

Термокомпенсационная шайба, установленная вместе с магнитом, нейтрализует влияние изменения температуры окружающей среды на сопротивление картушки. Увеличение сопротивления картушки приводит к уменьшению наводимых в ней токов возникающего в результате магнитного потока. Шайба при том обеспечивает увеличение магнитного потока, пронизывающего картушку за счет изменения своей магнитной проницаемости.

Валик большинства спидометров снабжен масленкой, установленной в хвостовой части спидометра. Она состоит из заглушки с отверстием, и расположенным под ней фетровым фитилем. Фетровый фитиль пропитан маслом и смазывает валик.

Привод счетного узла осуществляется от входного валика через валики посредством трех понижающих червячных передач. Они обеспечивают передаточное отношение 624 или 1000. По конструкции счетные узлы бывают с внешним и внутренним зацеплением счетных барабанчиков. Обычно счетный узел содержит шесть барабанчиков, которые свободно насажены на одной оси. При внешнем зацеплении каждый барабанчик с одной стороны имеет зубцов, находящихся в постоянном зацеплении с зубцами трибок , также свободно вращающихся на своей оси. Со стороны, противоположной зубчатой, барабанчики, кроме крайнего левого, имеют два зубца с впадиной между ними. Каждая трибка имеет шесть зубцов. Три зубца трибки со стороны двух зубцов барабанчиков укорочены по ширине через один. Крайний правый барабанчик постоянно приводится во вращение червячной передачей. Когда при вращении два зубца подходят к укороченному зубцу трибки, они его захватывают и поворачивают на 1/3 оборота. При этом следующий барабанчик поворачивается на 1/10 оборота. Повернувшаяся трибка после поворота устанавливается так, что при следующем проходе зубцов они опять захватят укороченный зубец. Остановиться в другом положении трибка не может, так как этому мешают длинные зубцы, скользящие по цилиндрической части барабанчика.

Таким образом обеспечивается поворот каждого барабанчика на 1/10 часть при полном повороте предыдущего. При такой конструкции через каждые 100 тыс. оборотов начального (правого) барабанчика, полный оборот которого соответствует 1 км пробега автомобиля, все барабанчики возвращаются в исходное положение, и отсчет показаний начинается с нуля.

Все спидометры с приводом от гибкого вала имеют описанный принцип действия и отличаются лишь особенностями исполнения скоростного и счетного узлов и внешним оформлением.

Спидометры с электроприводом имеют такие же магнитоин-дукционный и счетный узлы, как и спидометры с механическим приводом. Электропривод спидометра состоит из датчика, который устанавливается на коробке передач, электродвигателя, который вращает приводной валик магнитоиндукционного узла указателя, и электронной схемы управления электродвигателем. Электродвигатель и схема управления смонтированы в одном корпусе с магнитоиндукционным узлом.

Датчик электропривода представляет собой трехфазный генератор переменного тока, ротором которого служит постоянный четырехполюсный магнит. Как и гибкий вал, ротор датчика приводится в движение от ведомого вала коробки передач. При вращении ротора в каждой фазе статора, соединенного «звездой», вырабатывается переменная синусоидальная э. д. е., частота которой пропорциональна скорости движения автомобиля. Сигнал каждой фазы статора управляет транзисторами VT1, VT2 и VT3, работающими в режиме электрического ключа. Цепи коллектор-эмиттер транзисторов включены в цепи фазных обмоток трехфазного синхронного двигателя. Ротором электродвигателя служит четырехполюсный постоянный магнит. Когда с фазной обмснки датчика на базу соответствующего транзистора поступает положительная полуволна э. д. е., он открывается и по соответствующей фазной обмотке электродвигателя будет протекать ток. Так как фазные обмотки датчика сдвинуты на 120°, то открытие транзисторов будет также сдвинуто во времени. Поэтому магнитное поле статора электродвигателя, создаваемое его обмотками, сдвинутыми в пространстве также на 120° , будет вращаться с частотой вращения ротора датчика. Вращающееся магнитное поле статора, воздействуя на постоянный магнит ротора, приводит его во вращение с той же частотой. Резисторы R1—R6 в схеме электронного ключа улучшают условия переключения транзисторов.

Тахометры магнитоиндукционного типа, устанавливаемые для контроля частоты вращения коленчатого вала дизелей, имеют электропривод. Их конструкция аналогична конструкции спидометров с электроприводом. Отличаются они отсутствием счетного узла.

Для контроля частоты вращения коленчатого вала карбюраторных двигателей применяются электронные тахометры. Схема электронного тахометра обеспечивает измерение частоты прерываний тока в первичной цепи системы зажигания. Состоит схема из трех основных узлов: узла формирования запускающих импульсов, узла формирования измерительных импульсов и стрелочного магнитоэлектрического прибора. На вход тахометра поступает входной сигнал из первичной цепи системы зажигания. Узел формирования запускающих импульсов, состоящий из резисторов R1, R2, конденсаторов С1, С2, СЗ, С4 и стабилитрона VD1, выделяет из имеющего форму затухающей синусоиды сигнала сигнал, имеющего форму одиночного импульса. Импульс поступает на базу транзистора VT1 узла формирования измерительных импульсов. В исходном состоянии транзистор VT2 открыт, так как через резисторы R1, R10 и R5 по нему протекает ток базы, а конденсатор С5 заряжен. Транзистор VT1 в это время закрыт, так как потенциал его эмиттера, вызванный значительным падением напряжения на резисторе R5, больше потенциала базы. Когда положительный запускающий импульс поступает на базу транзистора VT1, он открывается. Конденсатор С5 разряжается через открытый транзистор VT1, создавая на базе транзистора VT2 отрицательное смещение, и он закрывается. Транзистор VT1 поддерживается открытым током базы, протекающим через резисторы Rll, R9, R8 и R5. Открытый транзистор VT1 обеспечивает протекание тока по измерительному прибору через резисторы Rll, R7, R3 и R5. Длительность импульса тока, протекающего по измерительному прибору, определяется временем разряда конденсатора С5. После разряда конденсатора С5 транзистор VT2 откроется, так как исчезает отрицательное смещение на его базе, а транзистор VT1 закроется.