Đồng hồ tốc độ ô tô: cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc

Đồng hồ tốc độ ô tô: cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc

Đồng hồ đo tốc độ ô tô tích hợp chức năng đo vận tốc của xe cũng như đo hành trình. Thiết bị gồm có 2 cơ cấu (bộ phận) đặt trong cùng một vỏ và để chung. Đó là cơ cấu chỉ báo tốc độ và cơ cấu đếm.

1. Đồng hồ tốc độ ô tô là gì?

Đồng hồ tốc độ xe là loại đồng hồ tích hợp chức năng đo tốc độ xe và đo hành trình. Đồng hồ đo tốc độ gồm có 2 cơ cấu (bộ phận) đặt trong cùng một vỏ và để chung. Đó là cơ cấu chỉ báo tốc độ và cơ cấu đếm.

2. Phân loại đồng hồ tốc độ xe

Đồng hồ tốc độ xe thường được sử dụng chủ yếu phân làm 2 loại là đồng hồ tốc độ xe kiểu cơ khí và đồng hồ tốc độ xe kiểu điện tử.

2.1. Đồng hồ tốc độ xe kiểu cơ khí

Cấu tạo của cơ cấu chỉ báo tốc độ: thành phần chính là thanh nam châm vĩnh cửu hình chữ U được cố định ở trên đỉnh của trục dẫn động. Phía trên thanh nam châm vĩnh cửu lắp một cốc cảm ứng được làm bằng nhôm hoặc thép và có thể quay được. Một trục được gắn cố định và đi qua tâm của cốc cảm ứng.

Phần giữa trục có lắp lò xo hồi vị, phía trên đỉnh của trục gắn kim chỉ thị của đồng hồ. Phía sau đồng hồ có đầu nối trục cáp mềm. Khi nam châm quay theo trục dẫn động, đường sức cắt cốc cảm ứng. Do tác dụng của cảm ứng điện từ, trên cốc sinh ra dòng điện xoáy, làm cho cốc cảm ứng quay theo nam châm.

Nhưng cốc cảm ứng không thể tự do quay theo nam châm vì bị lò xo hồi vị giữ lại. Lò xo này sinh ra mô-men cản ngược chiều, làm cho cốc cảm ứng quay đến một vị trí nào đó thì dừng lại (khi mô-men cản của lò xo hồi vị bằng mô-men của nam châm dẫn động).

Trên trục của cốc cảm ứng có lắp kim đồng hồ. Kim này sẽ quay trên mặt đồng hồ có ghi các số chỉ km/h hoặc mile/h để chỉ tốc độ lúc đó của xe.

Tốc độ quay của nam châm tỷ lệ thuận với tốc độ của xe. Dòng điện cảm ứng sinh ra trong cốc cảm ứng và mô-men dẫn động cốc cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ quay của nam châm. Vì vậy, góc quay của kim đồng hồ cũng tỷ lệ thuận với tốc độ của xe.

Cấu tạo của cơ cấu đếm: trên mặt đồng hồ tốc độ có một lỗ dài hình chữ nhật. Ở phía trong lỗ này, có từ 5 đến 7 bánh xe có ghi chữ số. Trên vành của bánh xe có 10 con số (từ số 0 đến số 9). Thông qua lỗ hình chữ nhật, ta có thể đọc được các con số ở các bánh xe. Khi xe chạy, bánh xe số bên phải (ngoài cùng) quay liên tục. Số vòng mà bánh xe số quay tỉ lệ thuận với quãng đường xe chạy. Giữa từng cặp bánh xe số đều có cơ cấu truyền động với tỷ số tốc độ là 1/10. Truyền động giữa các bánh xe không phải là truyền động liên tục mà truyền động mang tính chu kỳ.

Chỉ khi nào bánh xe số bên phải quay từ số 9 tới số 0, thì bánh xe số bên trái kề sát nó mới quay đi 1/10 vòng

2.2. Đồng hồ tốc độ xe kiểu điện tử

So với đồng hồ tốc độ xe kiểu cơ khí, thì đồng hồ tốc độ xe kiểu điện tử làm việc ổn định, cấu tạo tiên tiến. Thành phần chủ yếu gồm có:

– Cơ cấu đo tốc độ xe kiểu công tắc lưỡi gà.

– Cơ cấu truyền động giảm tốc sử dụng bánh răng hành tinh (dẫn động các bánh xe số).

– Mạch điện tử dùng để xử lý tín hiệu xung có liên quan đến tốc độ xe.

– Mô tơ bước.

3. Nguyên lý làm việc của đồng hồ tốc độ xe kiểu điện tử

Cơ cấu đo tốc độ kiểu công tắc lưỡi gà được lắp đặt ở cảm biến tốc độ xe (cảm biến này lắp ở trục thứ cấp hộp số). Tín hiệu xung ở đầu ra của cơ cấu này được truyền đến mạch điện tử để xử lý. Dòng điện ở đầu ra mạch điện tử sẽ điều khiển kim chỉ thị đồng hồ xoay đi một góc nhất định. Góc quay của kim chỉ thị tỷ lệ thuận với tốc độ xe.

Mặt khác, tần số của xung tín hiệu sau khi được xử lý sẽ tạo nên dòng điện dẫn động mô tơ bước, thông qua cơ cấu bánh răng hành tinh giảm tốc để tích lũy quãng đường đi của xe vào đồng hồ hành trình.

4. Những sự cố thường gặp của đồng hồ tốc độ xe

Đồng hồ đo tốc độ xe và đồng hồ đo hành trình đều không làm việc: nguyên nhân có thể là do cảm biến tốc độ xe, bản thân đồng hồ hoặc mạch điện bị sự cố.

Đồng hồ đo tốc độ xe và đồng hồ đo hành trình chỉ có một đồng hồ làm việc: nguyên nhân có thể là do mạch điện bên trong đồng hồ hoặc bộ phận cơ khí của đồng hồ bị sự cố, có thể tiến hành kiểm tra để sửa chữa hoặc thay mới.