Погрешность спидометра
Какому человеку не нравится ощущение скорости?! Не случайно в олимпийском девизе на первом месте стоит слово «быстрее». Дух соревнования присутствует и в разговорах автолюбителей. «Моя идет 150». «А моя – 160 без напряга».
А некоторые вообще умудряются укладывать стрелки на ограничитель.
Но если во время сотязаний судьи пользуются очень точными приборами, то водители — лишь теми, что уставновлены в машину на заводе. Обычный спидометр позволяет оценить скорость лишь приблизительно: он даже проградуирован в большинстве случаев через 10 км/ч, да и стрелка на ухабах дергается. Легко ошибится при считывании показаний: попробуйте посмотреть на спидометр с места водителя, а потом с пассажирского сиденья. К тому же любой прибор имеет погрешность измерений. Для российских спидометров она приведена в таблице. Обратите внимание, допустимая погрешность на всех скоростях со знаком «плюс». Это значит, что спидометр может только завышать показания, а занижать не имеет права, иначе водитель неправильно оценит дорожную обстановку и заработает штраф или, еще хуже, попадет в аварию.
Какой-то спидометр, допустим, не ошибается совсем, зато другой может иметь максимальную погрешность. При скорости 140 она составит 8 км/ч, в результате прибор покажет 148, что читается как 150. Не здесь ли источник рассказов о фантастических скоростях?
Всем, кто знаком с основами геометрии, а особенно таксистам, известно, что на показания счетчика пробега заметно влияет размер шин. Посмитрим теперь, как зависят от него показания спидометра. Начнем с устройства прибора.
Спидометр состоит из двух приборов, объединенных в одном корпусе. Один служит для измерения скорости (его называют скоростным узлом спидометра), другой показывает пробег автомобиля (счетный узел).
Скростной узел (для удобства будем называть его просто спидометром) устроен так. На приводном вале закреплен магнит. На оси, свободно вращающейся в подшипниках, закреплена деталь из немагнитного материала (например алюминиевого сплава), называемая картушкой. Стальной экран концентрирует магнитное поле. При вращении магнита в картушке возникают вихревые токи, создающие свое магнитное поле. В результате взаимодействия полей магнита и картушки последняя отклоняется и поворачивает стрелку, преодолевая сопротивление пружины.
Угол поворота картушки пропорционален окружной скорости полюсов магнита, а значит – частоте вращения приводного вала, которая, в свою очередь, пропорциональна частоте вращения ведущих колес автомобиля. Слкдовательно, чем больше колесо сделает оборотов в единицу времени, тем большую скорость покажет спидометр. Очевидно, если из двух колес одно чуть меньше, то за один оборот оно пройдет меньший путь и на одинаковом отрезке сделает больше оборотов. Соответственно и показания спидометра будут выше.
Рассмотрим следующий пример. Вы и Ваш товарищ проехали один и тот же участок с одинаковой скоростью, допустим 140 км/ч (реальная скорость, а не показания спидометра). При этом ваш спидометр завышает показания, а спидометр товарища – нет. Ваш автомобиль обут в поношеные радиальные шины (внешний диаметр 580 мм), а автомобиль товарища – в диагональные с наварным протектором (внешний диаметр 610 мм). При таком раскладе показания вашего спидометра около 150 км/ч, а соседского 133 км/ч (его колеса делают меньше оборотов, примерно на 5%). Поскольку спидометр проградуирован через каждые 10 км/ч, то последнее число округляется до 130. Разница – 20км/ч велика, хотя на самом деле скорость была одинакова.
На показания спидометра также влияют температура окружающего воздуха, передаточное чило главной пары и другие факторы.
Допустимая погрешность спидометра (в скобках указана допустимая погрешность при +20С)
Действительная скорость, км/ч 60 и менее(+4) 80(+5) 100(+6) 120(+7) 140(+8)
