Сначала разберем термины. Что представляет собой тахометр в автомобиле? Это прибор, фиксирующий частоту вращения коленчатого вала в авто.
Его назначение, естественно, выходит за рамки только автомобилей. Необходимость измерения числа оборотов в минуту встречается при работе с различными механизмами:
- турбина самолета
- вал корабельной силовой установки
- генераторы электростанций
- фрезерные и токарные станки высокой точности
- буровые установки
- приборы учета электроэнергии и воды.
Помимо этого, приборы для измерения частоты вращения используются в научных исследованиях. Любой тахометр состоит из двух частей:
- Датчик вращения фиксирует показания с вала – измеряемого объекта
- Сигнальная часть либо передает команду на управляющую схему механизма, либо просто выводит данные на стрелочный прибор (цифровое табло).
Принцип действия тахометра предельно прост
Существуют разные варианты конструкции:
Импульсная электрическая схема
На вал, частота которого измеряется, фиксируют метку, испускающую любое поле. Чаще всего это маленький магнит.
Рядом с валом размещается считывающее устройство – датчик. Именно на нем формируются импульсы, соответствующие скорости вращения вала.
Электронная схема принимает сигналы и выводит их на дисплей. Вместо пары магнит-датчик иногда применяется фотоэлемент и светодиод.
Тогда на вал устанавливается диск с отверстием, и считывание происходит по вспышкам света.
Преимущество схемы – безошибочная точность. По сути это цифровое устройство, работающее без погрешностей. Кроме того, такая схема не отбирает мощность у двигателя.
Недостаток – требуется электропитание. Это исключает применение прибора в чисто механических агрегатах.
Электрическая схема генераторного типа
Вал механизма соединен с компактным генератором. По мере изменения скорости вращения меняется величина вырабатываемого напряжения.
Показания снимаются прибором, работающим по принципу вольтметра. Иное название – тахометр постоянного тока. Главное преимущество – отсутствие необходимости в источнике питания.
Индукционный тахометр
Это тоже генераторная схема, только в этой конфигурации применяется асинхронная машина. На обмотки статора подается питание, и при вращении ротора возникает возбуждение и линейное увеличение напряжения.
У таких приборов большая погрешность, и они не энергонезависимы. Зато считывание показаний (в отличие от тахометра постоянного тока) происходит уже на низких оборотах.
Механический тахометр
Система автономная, для работы не требуется ни питания, ни управляющих схем.
На валу (5) жестко закреплен постоянный магнит (4). При вращении магнита возникает вихревое поле, которое увлекает за собой чашу (3) из магнитного материала.
Вращению чаши препятствует спиральная пружина (2). Чем выше скорость вращения, тем сильнее отклоняется вал со стрелкой.
Главное достоинство прибора – простота конструкции и отсутствие необходимости в электропитании. Недостатков два: высокая погрешность и сдвинутый нижний предел измерений. При малых оборотах стрелка не отклоняется.
Мы остановимся на самом распространенном применении тахометров – в автомобилях.
Любой вращающийся механизм (в нашем случае – коленчатый вал автомобиля) имеет предел нагрузки. То есть силовая схема и подшипники способны выдержать определенную скорость.
Кроме того, другие узлы мотора также рассчитаны на предельно допустимую частоту оборотов.
Поэтому установка прибора контроля обязательна для любого современного ДВС. Исключение составляют лишь маломощные двигатели для мотоциклов и мопедов.
Для контроля оборотов коленвала нужен тахометр. В большинстве автомобилей (особенно с механической КПП), показания прибора дают водителю возможность правильно выбирать момент перехода на следующую ступень.
Изготовление тахометра своими руками на базе Arduino, подробное видео.
В машинах с автоматической трансмиссией, схема подключения тахометра подает сигнал в модуль управления. Электроника не даст мотору выйти за разрешенные пределы.
Если ваш прибор перестал подавать признаки жизни, необходима диагностика. Как проверить тахометр в домашних условиях?
В автомобилях, оснащённых интерфейсом OBD II, проверка осуществляется с помощью сканера. Также электронный тахометр можно проверить с помощью любого генератора импульсов. В качестве эталона используем осциллограф, частотомер, или заведомо исправный прибор.
Механический тахометр проверяется с помощью дрели или шуруповёрта. Хорошо, если есть регулятор оборотов. Хвостовик тросика крепится в патроне, корпус прибора жестко закрепляется.
Ремонт тахометра не такая сложная задача, если это не модуль электросхемы. После локализации неисправности, меняется неисправный компонент.
Проводка, контакты датчика, сам датчик, оторванный магнитик на коленвале. Как правило, причина поломки именно в этих деталях.
С механикой еще проще. Надо просто заменить изношенный узел на новый, либо приобретенный на авторынке.
Автомобили с механическими тахометрами, как правило, относятся к сильно подержанным, так что найти б/у запчасть не сложно. Подключение тахометра после ремонта калибровки не требует.
Как сделать тахометр своими руками?
Если восстановить заводской прибор невозможно или дорого, его можно сделать самостоятельно. Эта же задача часто решается владельцами авто-мото транспорта, на которых тахометр не предусмотрен конструкцией.
Видео простейшего тахометра, собранного своими руками из вольтметра, двигателя от старого принтера и диодного моста.
Устанавливать датчик на коленвал достаточно сложно, да и балансировка может нарушиться. Проще воспользоваться любым шкивом, которые вращаются синхронно с мотором.
Если есть отверстие – устанавливаем фото-пару и подключаем ее к электронному тахометру.
Схему можно купить в виде готового KIT набора (на китайских сайтах electronics), либо собрать на доступной элементной базе.
Снимаем сигнал, и подаем на схему тахометра. Если на вашем автомобиле вышел из строя штатный прибор, или вы хотите продублировать его на отдельном табло – возможно подключение тахометра к генератору. Это самая распространенная схема подачи импульсов.
Сигнал для счетчика оборотов берём от разъема «W» генератора. Подключение штатное, так работают многие модели заводских тахометров.
Если есть сомнения в правильности — посмотрите электрическую схему вашего авто, надо найти проводник от генератора к прибору.
Итог
Изготовить самодельный тахометр достаточно просто, если есть элементарные навыки в электротехнике. При наличии паяльника и готовой схемы – задача займёт пару выходных.
Элементная база на любой вкус: от простенького счётчика импульсов до контроллера, собранного на ARDUINO. Главное понимать, как работает штатный прибор вашего авто.
Пример самодельного тахометра из компьютерной мышки. Все подробности в видео материале.
Для чего он нужен? Если сломался штатный тахометр – ответ очевиден. Если с вашей приборной доской все в порядке – можно добавить стильный элемент к интерьеру автомобиля. Цифровое табло легче считывается, а светодиодная индикация добавит наглядности.
