К'ЛУБИНФОРМАЦИЯИЗ КОПИЛКИ БЫВАЛЫХЛЕКТОРИЙРаздел ведут редакторы В. АРКУША, Б. СИНЕЛЬНИКОВ, Д . ПОСТНИКОВАВТОЛЮБИТЕЛЕЙн ойскоростиполюсов магнита, а значит — частоте вращения приводного вала, к ото ­ рая, в свою очередь, пропорциональна частоте вращения ведущих колес автом обиля . Следовательно, ч ембольшеколе ­ со сделает оборотоввединицувремени , тем большую скорость покажет спидом етр . О чевидно , если из двух колес одно чуть меньше , то за одиноборотонопрой ­ д етменьший путь (рис. 2) и на одинако ­ в омотрезке пути сделает большеобо ­ р отов . Соответственно и показания спидо ­ м етрабудут выше. Если вы и сосед ехали содинаковойскоростью 140 км / ч , но ваш спидометр завышал показания (в пределах нормы ) , а соседский — нет, п риэтом ваш автомо ­ биль «обут» в радиальные неновые шины ( д иаметром 580 мм ) , а соседский — в диагональные с наварным протектором «снежинка» ( д иаметром 610 мм ) , то пока ­ зания вашего спидометраоколо 150 км / ч ( с м . выше), а соседского — 133 ( е гоко ­ леса делают меньшеоборотов , п римерно на 5 % ) . П оскольку деления на шкале спидометрачерез 10 км / ч , т опоследнее число округляетсядо 130. Разница — 20 км / ч велика, хотя на самом деле ско ­ рость была одинакова . И насмехаться над соседом не надо : е го машина не хуже вашей. На показания спидометра влияют такж етемператураокружающего воздуха, п ередаточное число главной пары идр . О бэтомможно прочитать в ЗР, 1987, № 5. При испытаниях автомобилей пользуются более точными приборами. Датч икомможет служить ещеодноколесо , которое прицепляют к автомобилю сзади. В последнее времяиспользуют аппаратур у , к оторую называют бесконтактным пят ымколесом . К олесо , как таковое, отсутствует: датчик — б есконтактный . Одна-ВЫ ВЕРИТЕ СПИДОМЕТРУ?В гаражных разговорах вопрос, чья машина быстрее, — тема номер два (на первом месте — чья меньше «ест» бензина). Как измерить расход топлива, мы уже рассказывали (см. ЗР, 1993, № 3). Сегодня поговорим об измерении скорости движения. Слово — кандидату технических наук Д . ПОСТНИКОВУ. Человеку нравится ощущениескоро ­ сти, не случайно волимпийскомдевизе на первом месте стоит слово «быстрее». Д ух соревнования присутствует ивраз ­ говорах автолюбителей. « М оя идет 150». «А моя — 160 без напряга». Но если во время состязаний судьи пользуются очень точнымиприборами , то водители — лишь теми , что установлены в машину на заводе. О бычныйспидометр позволяет оценить скоростьприблизительно : он дажепро градуирован через 10 км / ч , да и стрелка на ухабах подпрыгивает. Л егко ошибиться при считывании показаний , к томужелю ­ б ойприбор имеет погрешностьизмере ­ ний. Д ля отечественных спидометров она приведена в таблице. О братите внимание, д опустимаяпогрешность на всех скоро ­ стях со знаком «плюс». Это значит, с пидо ­ м етрможеттолько завышать показания, а занижать не имеет права, иначе вы неправильно оцените обстановку и заработаете штраф или, что ещехуже , п о ­ падете в аварию. К акой - т оспидометр , п редположим , не ошибается совсем , зато другойможет 40 ЗА РУЛЕМ 6/93иметь максимальнуюпогрешность . П рискорости 140 она составит 8км / ч , в резуль ­ тате приборпокажет 148, что читается как 150. Не здесь ли источник рассказов о фантастических скоростях? При разговореобизмерении расхода топлива (ЗР, 1993, № 3) м ы убедились, что на показания счетчика пробегазамет ­ но влияет размершин . П осмотрим теперь, как зависят от него показания спи ­ д ометра . Начать придется с устройства прибора. С пидометр , как известно, состоит из двух приборов , объединенных водномкорпусе . О динслужит для измеренияско ­ рости ( е го называют скоростнымузломспидометра ) , д ругой показывает пробег автомобиля (счетный узел). С коростной узел (в дальнейшем для краткостибудем называть егопростоспидометром ) у строен так. На привод ­ н ом вале 1 (рис. 1) з акрепленмагнит 2. На оси 6, с вободновращающейсявпод ­ шипниках, закреплена деталь 3 из немагн итного материала ( н апример , а люминие ­ вого сплава), называемая картушкой. Стальной экран4концентрирует магн итное поле. При вращении магнита 2в картушке возникают вихревые токи, создающие свое магнитное поле. 8 результате взаимо ­ действия полей магнита икартушки последняя отклоня ­ ется иповорачи ­ вает стрелку 8, п ре ­ одолевая сопротив ­ ление пружины 5. Угол поворота картушки пропорционален окружРис. 1. Схема спидометра: 1 — приводной вал; 2 — магнит; 3 — картушка; 4 — экран; 5 — пружина; 6 — ось; 7 — шкала спидометра; 8 — стрелка. Рис. 2. Колесо большего диаметра за один оборот пройдет больший путь. НА ЧТО ЖАЛУЕТЕСЬ!НАШ ПРАКТИКУМЩКУРИЛКА КЛУБА•ИНФОРМАЦИЯЩРис. 3. Специальная дорога для измерения максимальной" скорости автомобилей: по одной стороне установлены источники света, по другой — фотоэлементы.Рис. 4. Под дорожным покрытием уложены проводники, по которым течет электрический ток. Прохождение над проводником фиксируют приборы, установленные в автомобиле.к о эти приборысоздают дополнительное сопротивление движению автомобиля (в том числе аэродинамическое), что мо ­ ж ет сказаться на результатах измерений , особенно если речь идет о максимальной скорости . Д ля получения точного результата приходится применять более дорогоеоборудование . Н апример , вдоль дороги устанавливают источники света и фотоэлементы (рис. 3). Д ругой вариант: под асфальтом прокладывают проводни ­ к и , по которым течет электрический ток (рис. 4). К огда автомобиль проезжает над проводником , р егистрирующая аппаратура в салоне машины фиксирует этот момент . Зная времяпрохождения участка и расстояние междупроводниками , л егко посчитать скоростьдвижения . З амеры проводят всухуюбезветреннуюпогоду . М ерный участок проходятв двух направлениях: в одном ветер ( д аже небольшой) п омогаетавтомобилю , в другом — создает сопротивление. Истинная макси ­ мальная скорость — средний результат по шести замерам (три раза в двух направлениях). Чтобы точно измеритьскоростьмаши ­ ны самому , предельно упростимизложен ­ ные выше способы . Выберите ровный исвободный участок дорогис километ-. р овымистолбами . Посадите в машину помощникассекундомером — и в путь. Результат посчитайте по формуле : v= S = 3600 — , г деv — с корость , к м / ч ; S — путь, к м ; t — в ремяпрохождения пути, с. Как видим , м аксимальную скорость измерить нетрудно , вот только делать это мы не советуем . И не из-за нарушения правил движения . За рубежомдороги , п окоторымразрешено двигаться с большой скоростью , во-первых, ровные, вовторых, и меютограждения , в-третьих, не пересекаютсяводномуровне со втор остепенными . У нас таких очень мало, п оэтомувлюбуюминутуможно ожидать появления на проезжей части людей , ж и ­ вотных, т рактора , вдобавок управляемого пьяным трактористом . К томуже никакой гарантии, что ровная еще вчера дорога сегодня не будет вся в страшных выбоинах. И змерение максимальной скорости — э ксперимент опасный.«Понятно, — с кажут читатели, — с пи ­ д ометр врет, быстро ездить опасно, но все-таки какую скорость может развить «простой российский автомобиль»? П опро ­ б уем разобраться, н емного коснувшись теории. В тяговых расчетах силы, д ействующие на автомобиль, принято приводить к ведущ им колесам. Часть из этих сил — условные, они используются лишь в расчетах. Тем не менее картина получается наглядная. Большинство машин достигают макси ­ мальной скорости на четвертой передаче ( д аже если их пять), поэтому на графи ­ ке, по осямкоторогоотложены значения сил искорости , показана сила тяги Рк на этой передаче (рис. 5). Г рубоговоря , Рк — усилие, создаваемое двигателем (если нажать на педаль газа до упора), п реобразованное трансмиссией, минус потери на трение и взбалтывание масла. Это та сила, к оторая приводит машину вдвижение . На автомобиль действуют силы сопро ­ тивления движению : P w — а эродинами ­ ческое сопротивление; Р^ — о бщеедо ­ р ожное сопротивление, обусловленное деформацией шин, п окрытияидругимифакторами . Чем хуже состояние дороги , к ручеподъемы , т емоно выше. Кривые, и зображенные на рис. 5, м ож ­ но получить в процессе стендовых идо ­ р ожных испытаний, а можно — расчетным путем , это не так важно. Главное: для движения автомобиля необходимо , чтобы сила тяги превышала силы сопротивления, иначе он просто не поедет. Естеств енно , » а рис. 5 кривая силы тяги Рк долж ­ на располагаться выше, ч емкривые силы сопротивления. Построение кривых сопротивления начинают обычнос нанесения аэродинами ­ ч еского сопротивления PL, к оторое на малых скоростях близкокнулюи заметно возрастает после 60 км / ч . К этой силе прибавляют общеедорожноесопротив ­ ление Рф и получают суммуР „ + Р ф . П роведем вертикальную прямую ABC. О трезок ВС укажетсуммарную величину сопротивления на данной скорости и, соответственно, величину силы тяги, к ото ­ рая истрачена на ее преодоление . O jpeзок АВ — «неизрасходованные силы автомобиля» — часть силы тяги, к оторуюмож ­ но было бы использовать, н апример , для преодоления крутого подъема, б уксиро ­ вания прицепа или для разгона автомобиля. При увеличении скоростидвижения автомобиля уменьшается сила тяги (это связано с особенностями изменениякру ­ т ящегомомента двигателя), растет сопротивление движению . Поэтому запас тяги уменьшается ивконцеконцов становится равным нулю. Хотя линии, п о ­ лученные расчетным путем , тянутся дальш е , д вижение автомобиля с большей скоростьюуженевозможно : силы сопро ­ тивления превысили силу тяги. О чевидно , т очка пересечения кривых Рк иPw + P ^ , у кажетмаксимальную скорость — v Ее величина, найденная расчетным пут ем , о бычноблизкак экспериментальн омузначению , полученному на испытательном полигоне . А втозаводам нет смысла занижать по ­ казатели, п оэтому максимальная скорость ЗА РУЛЕМ 6/93 41Vmtw V Рис. 5. Упрощенный график тягового баланса автомобиля. Допустимая погрешность спидометров Действительная скорость, к м / ч Допустимая погрешность при температуре +20° С. км/ч 60 и менее +4 80 +5 100 +6120+7Теперь спросите самих себя: з ачемнужно знать максимальную скорость дви ­ жения? Отвечайте, т олько честно! Н уко ­ нечно, для удовлетворения собственного тщеславия. Практической пользы — н и ­ какой. Есть только одна категория автолюби ­ телей, к оторым полезно измеритьско ­ рость движения . Речь идет о владельцах старых машин. С пидометры со временем изнашиваются: меняется расстояние меж ­ ду магнитомикартушкой , ослабевает пру ­ ж ина . Если на автомобиль поставили ко ­ леса другого диаметра, заменили редук ­ т ор заднего моста и передаточное число нового не такое, как у штатного, то пока ­ зания спидометра заметно изменились. У относительно «молодых» «Жигулей» т оже иной раз стоят «неродные» р едук ­ т оры , о чем автолюбители, к упившиеподержанную машину, м огути не знать. Поэтому есть смысл проверить показания спидометра , но не на максимальнойскорости , а на той , с которой часто ездите : 60 или 80 км / ч . Э ксперимент надо про ­ водить на пустом шоссе, чтобы двигаться равномерно и без обгонов. Чтобы привести показания спидометрав соответствие с истинной скоростью , надо редуктор привода, установленный вкоробке передач, заменить соответствующ им передаточному числу главной пары.