Как называется показатель оборотов двигателя

Что такое тахометр?

Тахометрами называют измерительные приборы, которые позволяют установить частоту вращения дисков, валов и других деталей, которые вращаются в том или другом агрегате.

В качестве единицы измерения используются обороты в минуту. Обычно в автомобили встраиваются приборы с точностью измерения до 500 оборотов, хотя наиболее достоверными считаются тахометры до 100 оборотов.

Сегодня известно два вида тахометров, которые различаются по конструкции и принципу действия. Аналоговый прибор включает у себя магнитную катушку, элементы для считывания информации из коленчатого вала и индикатор, установленный на приборной панели. Более современный цифровой тахометр являет собой сложную конструкцию из процессора, оптрона, АЦП, микросхем и специальной жидкокристаллической панели, на которой выводятся полученные данные.

Кроме того, тахометры могут подразделяться на штатные и выносные. Первые встраиваются в приборную панель авто, вторые могут устанавливать на торпедо или на других частях транспортного средства.

Как работает тахометр?

Чтобы понять принцип работы тахометра, желательно для начала разобраться в функционирования двигателя внутреннего сгорания. Его задание заключается в превращении поступательного движения во вращательный. Подобный процесс происходит благодаря расширению газов в камере сгорания и дальнейшего приведения в действие специальных поршней, которые заставляют двигаться коленвал.

Частота вращения коленвала и записывается тахометром. Простыми словами, если нажать на педаль газа, то объем топлива, которое подается в камеру сгорания, растет, а следом за ним увеличивается скорость обращения коленвала и повышаются показатели тахометра.

Зачем нужен тахометр?

Невзирая на то, что многие водители не придают значения этому прибору, в действительности он играет важную роль в диагностике авто. С помощью тахометра можно легко выявить неисправность транспорта, не покидая салона. Мотор, находится в исправном состоянии, работает равномерно, то есть с одинаковой частотой на холостых оборотах.

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Источник

Тахометр: что это такое, виды, что измеряет, принцип работы и устройство, для чего нужен

Автомобильный тахометр — это специальное измерительное устройство, позволяющее установить частоту вращения подвижных деталей в механизмах автомобиля. В основе принципа измерения лежит вычисление количества оборотов, которые совершает коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания за одну минуту.

Работа электронного прибора возможна на всех видах транспорта. Приборы устанавливают для измерения скорости на железнодорожном транспорте, тракторах, комбайнах, обычных машинах, морских кораблях и самолётах – различной технике, оснащённой двигателем внутреннего сгорания.

В статье простым языком расскажу про тахометр, что это такое, что измеряет, какие виды существуют, как работает и из чего состоит, как правильно пользоваться прибором. Обещаю, будет интересно!

Что такое тахометр

Что это такое в машине? Тахометр – особый измерительный прибор, предназначенный для определения частоты вращения разных элементов. Находится этот индикатор на панели приборов рядом со спидометром.

Изобрёл тахометр американский инженер Кертис Виддер в 1903 году, после того, как изобрел циклометр – прибор для считывания пробега велосипеда. У него даже был свой лозунг: «Приятно знать, насколько далеко ты проехал». Кстати, похожее устройство описывал в 23 г. до н.э. историк Витрувий. А похожее устройство для измерения расстояния придумал китайский учёный Жан Чен две тысячи лет назад.

Что измеряет этот нужный прибор? Устройство позволяет определить количество совершаемых прокручиваний за единицу времени. Полученный результат зависит от интенсивности вращения роторов, вала, диска в разных машинах, механизмах и агрегатах. Сразу понять, что делает, как выглядит, где находится и что показывает прибор – затруднительно.

Интересно знать! Что значит тахометр? При дословном переводе с греческого языка τάχος (скорость) и μέτρον (мера). Скорее всего, так и было получено современное название – тахометр, прибор для измерения скорости.

Кроме датчика скорости вращения, тахометр может сообщаться со специальным индикатором. Следовательно, устройство состоит из двух частей, связанных друг с другом электрической связью. Чаще всего принцип работы прибора основан на измерении скорости вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Сам индикатор устройства находится на основной панели управления приборами, возле водительского сидения, рядом со спидометром.

В чем производит замер тахометр? Для легкового автомобиля измерение частоты вращения происходит в тысячах оборотов в минуту. В других транспортных средствах значения тахометра могут быть во времени (час, мин., сёк.), расстоянии (км, м, см), скорости (км/ч, м/с) и единицах.

Постараемся понять, зачем нужен тахометр в автомобиле. Он помогает быстро выбрать необходимую скорость (передачу). Если стрелка прибора на панели управления приближается к зоне, окрашенной красным цветом, следует переключиться на следующую передачу. В норме показатели должны быть в зелёной области – от 2000 до 3000 об/мин., превышение свыше 5000 об/мин., опасно для всех деталей авто. Такая мощность рассматривается допустимой на гоночных моделях.

Тахометр оборотов двигателя применяется для работ по настройке на холостом ходу. Какие обороты показывает тахометр? При пуске мотора обороты должны составлять около 800 в минуту. При пустом пуске они должны быть выше, могут достигать 1500 об/мин. Если есть перегрев ДВС наблюдается снижение числа оборотов до номинальных. Тестирование позволяет установить проблемы, если летом машина стоит и не двигается, а вращение достигает 1000. В случае, когда регулятор холостого хода работает неправильно, вероятен чрезмерный расход горючего. Показатели в ходе испытаний должны быть постоянной величиной, допустимы колебания в пределах 100 единиц.

Что измеряет тахометр в машине

Назначение прибора позволяет использовать ресурсы двигателя авто без последствий – вот для чего применяется устройство. Тахометр очень помогает уменьшить износ деталей мотора. Каждый двигатель имеет персональные технические характеристики, от которых зависит его конечная производительность. Эти параметры зависят от наибольшего допустимого крутящего момента и предельной мощности с поправкой на число оборотов. Тахометр это прибор для измерения перечисленных параметров.

Таким образом, главная функция – это сообщение водителю данных, на основании которых можно проконтролировать число вращений и своевременно изменить используемую передачу (пониженную или повышенную). Это применимо к автомобилям с механической коробкой передач.

Приведу примеры полезности тахометра:

Самый оптимальный показатель для двигателя: от 1/3 до ¾ оборотов от максимальной мощности. А этот показатель можно прочитать в технической документации вашей марки автомобиля.

Всего существует 3 зоны работы тахометра: зелёная, жёлтая и красная. Если показатель вращения находится в зелёной зоне, то авто будет иметь слабую динамику. Если показатель будет находится между зелёной и красной зоной, то мотор будет потреблять больше горючего, но зато мощность будет максимальна.

Внимание! Если понять, как работает тахометр в автомобиле, можно повысить его продуктивность. Численные показатели, отображаемые на дисплее, помогают владельцу добиться лучшего разгона машины и тягового усилия при минимальном расходе горючего топлива.

Общий принцип работы прибора – прост. Он заключается в регистрации количества импульсов, поступающих от определённых датчиков. Подобные показатели трансформируются посредством специальных механизмов в отдельные величины. При этом тахометр двигателя имеет лишь относительную точность. У старых приборов она условна, достигает 500 об/мин. Электронные устройства считывают данные с меньшей погрешностью. Постоянное снижение мощности вращения приводит к повышению расхода топлива и износу деталей ДВС.

Интересно, что дизельные моторы имеют меньший диапазон вращений. К примеру, зелёная зона для правильного переключения передач начинается от 1500 и достигает 4000 об./мин. А для больших грузовых автомобилей этот показатель ещё меньше – от 1500 до 2500 оборотов. Поэтому лучше всего осуществлять переключение передачи в зелёной зоне, чтобы уменьшить расход топлива и увеличить срок службы ДВС.

Дополнительно тахометр применяют для регулировочных ремонтов на холостом ходу. Отмечу, что при запуске двигателя обороты не должны превышать 900 об./мин. А если пуск осуществлён на холодную, то показатель может достигать 1500 оборотов. Если же обороты выше 1000 оборотов, а автомобиль стоит на месте, то это может обозначать поломку в регуляторе холостого хода, что приведёт к существенному расходу бензина. На холостом ходу значения должны быть постоянными без колебаний от 500 до 1500 оборотов в минуту!

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.

Связь между устройствами обеспечивалась за счёт коленвала двигателя и проходила напрямую через тросик.

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.

Говоря простым языком, сигнал поступает от коленвала на микросхему, которая и двигает стрелку на циферблате тахометра.

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.

Внимание! Такой прогрессивный метод получения и обработки информации не удобен для взгляда водителя. Цифровать получаемые данные проще не в цифрах, а на шкале со стрелками. Поэтому вместе с электронными показателями отображается в виде электронный градуированный шкалы со стрелкой.

По надёжности цифровой тахометр ни в чём не уступает аналоговому устройству.

Устройство и принцип работы тахометра

Устройство тахометров разного строения рассмотрено в таблице «Как устроен тахометр разного типа». Если таблица видна не полностью, то сдвиньте её влево.

Интересно! Какой датчик отвечает за тахометр? Это датчик коленвала и холостого хода, а также электронный блок управления.

Работоспособность приборов обеспечивается по такой схеме:

Простыми словами: датчик коленвала считывает его обороты и передаёт эти данные на блок управления, который подаёт сигнал на тахометр.

Точность устройств различная и зависит от вида используемых датчиков. Визуально все они схожи, основные отличия состоят в способе подключения и обработки данных.

Видео: Как работает тахометр

В этом видеоролике эксперт рассказывает про ринцип работы тахометра, почему он в некоторых случаях может работать без напряжения в бортовой сети, и в каких случаях он этого делать не может.

Как правильно пользоваться тахометром

Не все знают, что означают цифры на тахометре. Они особенно важны для водителя, заботящегося о моторе своей машины зимой. Данные показывают готовность двигателя к полноценной работе. Это важно, потому что некоторые современные и советские машины плохо переносят старт без разогрева. Как правило, водители ждут, пока температура антифриза будет оптимальной, и после этого начинают движение.

С тахометром контролировать оптимальный момент для начала движения гораздо проще. Начинать движение можно, когда стрелка на приборе достигает 750-800 оборотов при холостом пуске (в некоторых марках авто этот показатель может быть и выше). В этот момент двигатель уже прогрет, а топлива для этого затрачено минимально.

Для оптимального разгона надо придерживаться следующего алгоритма:

Чтобы очень быстро разогнать автомобиль, надо достичь высокого показателя оборотов (5000—5500) на 3 или 4 передаче. Но здесь резко повысится потребление топлива и увеличится износ мотора. Конечно, можно и разогнаться и на холостых оборотах, но износ мотора здесь будет очень сильный.

Если внимательно следить за оборотами и вовремя переключать передачи, то вся мощность мотора будет задействована, но не стоит забывать, что при максимальных ускорениях увеличится расход горючего. Поэтому, чтобы существенно сэкономить на топливе, надо держать обороты ниже максимальных по мощности. Но если часто и сильно снижать обороты, то это может привести не только к повышению расхода топлива, но и снижению ресурса ДВС.

Используют показания устройства и на ходу. По отображённым данным оценивают возможность перехода на следующую передачу и способность безопасного снижения оборотов на определённом участке пути. Для максимального разгона надо набрать наибольшее число вращений. Авто разгонится быстро, но топлива уйдёт много.

Внимание! Информативную ценность прибор представляет для ремонтников. Без него сложно провести диагностические испытания.

Можно ли определить скорость движения с помощью тахометра

Значения прибора могут отображаться в разных величинах. Конкретные параметры должны быть обозначены в техническом паспорте устройства. Измерение происходят в единицах расстояния и скорости. Следовательно, определить точную скорость движения можно, если прибор имеет две шкалы исчисления путём определённых расчётов.

Как правильно выбрать тахометр

Существуют приборы, различные по строению. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Наихудшим вариантом является механический прибор из-за погрешности в вычислениях. Она достигает 500 об/мин. В современном автомобилестроении модель не применяется. Ещё одним недостатком является быстрый износ троса и шестерёнок, их замену обеспечить не просто.

Погрешность аналоговых устройств сходна с первым вариантом, но они отражают более стабильные показатели. Для использования тахометра его надо правильно присоединить к электрической схеме. Чаще всего дисплей располагается на контрольной приборной панели. В отдельных моделях авто места под него нет, тогда датчик размещают у бокового стекла.

Самые точные показатели дают электронные модели, работающие за счёт определённых сигналов, передаваемых по цепи от датчиков. Единственный их недостаток, по мнению водителей – низкое визуальное восприятие. Главный дисплей представлен не циферблатом, а электронным дисплеем.

Если в автомобиле есть встроенный прибор, но когда он выйдет из строя, покупать нужно такой же. Допустимо искать замену, но предварительно придётся удостовериться в возможности настройки нормального сообщения между тахометром и датчиками. Иногда устройство просто не будет работать (даже если оно село в рабочую панель «как влитое»). Связано это с тем, что заводские опции могут отличаться, соответственно считывающий механизм не сработает.

Если подобрать сторонний измерительный агрегат, его придётся дополнительно подгонять под показатели конкретного ДВС. Проще работать с выносными (автономными) установками. Их применяют в машинах, где на приборной панели разъем для тахометра не предусмотрен. Чаще всего это бюджетные модели или старые машины. В комплекте с ними идёт кронштейн для крепления на стойки переднего окна или торпедо.

Определение неисправности тахометра

Как и любой прибор, тахометр может поломаться. Выявить нарушение работы можно по простым признакам. О неисправности свидетельствует колебание стрелки устройства на холостых оборотах, при этом двигатель будет работать равномерно. В другом случае положение стрелки просто не будет меняться даже при резком нажатии на педали.

При обнаружении перечисленных проблем не обязательно ехать в центр сервисного обслуживания. Выполнить простой ремонт можно своими руками. Для начала надо внимательно осмотреть электрическую цепь и убедиться, что разрывы в ней отсутствуют. Затем проверить качество соединения проводов, посмотреть скрутки и при наличии сомнений закрепить их клеммами с зажимом или болтом.

Внимание! Посмотреть надо и на состояние контактов. Если они загрязнены или окислены, надо провести их очистку.

Проверить нужно всю цепочку связей, провода должны быть соединены и зафиксированы друг с другом. Если рядом есть подвижные компоненты, протестировать на разрыв надо элемент по всей длине. Если есть деформации, схема работы не запуститься.

Если примитивной диагностики для установления неисправности недостаточно, стоит обратиться к автоэлектрикам. Специалисты проверят состояние всех узлов, обеспечивающих определённый принц действия. В случае с серьёзными поломками, ремонт устройства не проводится. Мастера рекомендуют его заменить, потому что цена тахометра не высока.

Видео: Лечим приступ тахометра

Здесь наглядно показан ремонт приборной панели Nissan, связанный с работой спидометра и тахометра.

Теперь известно, какими бывают тахометры, от чего работает устройство, в чем измеряется скорость оборотов и для чего служит прибор. Это измерительное устройство определяет частоту вращения подвижных деталей в значимых механизмах автомобиля. Тахометр автомобильный устанавливает количество оборотов, которые сделал коленвал двигателя, совершенных на одну единицу времени. Используется прибор не только на легковых машинах. Его работа возможна на любом транспорте, оснащённом двигателем внутреннего сгорания.

Чтобы понять, откуда тахометр берет показания, и от какого датчика работает, надо изучить принцип его действия. Он может значительно различаться для механических, аналоговых и электронных вариантов. При этом только последние обеспечат точные измерения. Погрешность старых моделей – максимальна, достигает 500 оборотов.

Несмотря на принципиальную простоту, применение у тахометра – широкое. Он позволяет водителю подобрать выгодный момент для начала езды без лишних затрат горючего на прогрев элементов. Ценят данные полученные от устройства и ремонтники, они используют замеры, чтобы обеспечить контроль. Если тахометра нет, приходится подключать дополнительную технику.

В любом случае, стоит помнить про поговорку: лучше двигатель перекрутить, чем недокрутить.

Источник

Что такое мощность двигателя, крутящий момент и удельный расход топлива

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Основные показатели двигателя

Сгорание топлива происходит внутри ДВС, в специальной камере цилиндра. Это приводит в движение поршень, который, совершая циклические возвратно-поступательные движения, проворачивает коленчатый вал. Таков упрощенный принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Основные характеристики ДВС можно оценить тремя основными показателями:

Рассмотрим более подробно каждый из этих показателей.

Что такое мощность двигателя

Под мощностью следует понимать физическую величину, которая показывает совершаемую двигателем работу за единицу времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения коленчатого вала. Обычно она указывается в лошадиных силах (л.с.), но встречается измерение и в кВт.

Существует несколько единиц измерения под названием «лошадиная сила», но, как правило, имеется в виду так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равная ≈ 0,7354 кВт. А вот в США и Великобритании лошадиные силы, касающиеся автомобилей, приравнивают к 0,7456 кВт, то есть как 75 кгс*м/с, что приблизительно равно 1,0138 метрической.

Если же конвертировать мощность 1 лошадиной силы в киловатты (в промышленности или энергетике), то она будет примерно равна 0,746 кВт. Понятие лошадиная сила не входит в международную систему измерений (СИ), поэтому измерение мощности в кВт будет более правильным.

Чем больше мощность, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Конечно, значение можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент двигателя рассчитывается по формуле: M = F*R, где F – это сила, с которой давит поршень, R – длина плеча (рычага). В нашем случае плечом будет расстояние от оси вращения коленчатого вала до места крепления шатунной шейки. Этот параметр измеряется в ньютонах на метр (Hм). 1H соответствует 0,1 кг, который давит на конец рычага длиной в метр.

Крутящий момент ДВС характеризует показатель силы вращения коленчатого вала и определяет динамику разгона автомобиля.

Что такое расход (удельный расход) топлива

Удельный расход топлива двигателя – это количество топлива, затрачиваемое для производства определенного количества энергии. Чем расход ниже, тем рациональнее будет использоваться топливо. Расход связан с эффективностью двигателя. Один двигатель может иметь разный расход топлива в зависимости от скорости и нагрузки.

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ)

Внешняя скоростная характеристика двигателя показывает зависимость мощности, расхода топлива и крутящего момента от числа оборотов коленвала. Все эти параметры показываются графически в виде кривых.

На рисунке можно видеть кривые с обозначениями Pe – мощность двигателя, Mе – крутящий момент, ge – удельный расход топлива. Как видно, с ростом числа оборотов и мощности увеличивается расход топлива. Крутящий момент растет до определенного уровня, а затем идет на спад. В точке, где наиболее эффективный крутящий момент и мощность двигателя, будет самый оптимальный показатель расхода топлива.

Производители моторов борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке. Такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет быстро ускоряться.

Внешняя скоростная характеристика дает оценку динамическим характеристикам автомобиля, определяет КПД и топливный расход при разных параметрах.

Высокий крутящий момент на более низких оборотах увеличивает тяговую силу агрегата, грузоподъемность и проходимость.

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

Источник