Электронный акустический тахометр для подвесного мотора

Предлагаемый электронный тахометр не имеет механической связи с двигателем и позволяет замерять его обороты с берега на расстоянии до 1 км, что особенно важно при проведении спортивных соревнований.

Прибор был изготовлен в лаборатории КЭБ Ульяновского моторного завода и успешно испытан на зональных, республиканских и всесоюзных водно-моторных соревнованиях. Точность его показаний зависит в основном от точности градуировки шкалы, отклонения не превышают ±5%. Диапазон измерений составляет 7800÷15000 об/мин и может быть расширен в любую сторону.

Задачу измерения числа оборотов двигателя конструкторы свели к замеру частоты звука выхлопа работающего мотора. Любой работающий двигатель является источником звуков определенной частоты, зависящей от оборотов двигателя, числа цилиндров и тактности. Для одноцилиндрового двухтактного двигателя, у которого рабочий цикл, как известно, совершается за один оборот коленчатого вала, частота звука выхлопа будет равна:


Для двухцилиндрового двухтактного соответственно:


Таким образом, гоночный двухцилиндровый двухтактный мотор, работающий при 12000 об/мин, издает звук с частотой:



Если имеются два источника звуковых волн с различными частотами, то в результате сложения их частот получаются периодические изменения силы звука, так называемые биения. Чем ближе друг к другу частоты источников звука, тем меньше частота биений.

В нашем случае одним источником звуковой частоты является двигатель, а другим — акустический тахометр. Частота звука тахометра может плавно изменяться в широком диапазоне. Шкала прибора проградуирована в об/мин для двухцилиндрового двухтактного двигателя.

Практически измерение оборотов работающего на установившемся режиме двигателя осуществляется следующим образом. Вращая лимб тахометра, одновременно прослушивают звук двигателя и прибора. Услышав явно выраженный разностный тон (биение), плавным вращением лимба добиваются уменьшения частоты биений до нуля, т. е. практически до их исчезновения. Это положение лимба прибора и соответствует равенству звуковых частот двигателя и тахометра. Значение числа оборотов двигателя считывается со шкалы прибора.

Акустический тахометр в принципе представляет собой звуковой генератор с плавно изменяющейся частотой. В данном случае выбрана схема мультивибратора на транзисторах.

Задающим генератором тахометра является симметричный мультивибратор на транзисторах Т₁ и Т₂. Изменение частоты достигается с помощью переменного резистора R₅. Усилительный каскад собран на транзисторе Т₃. В коллекторную цепь Т₃ включен микротелефонный капсюль Т, являющийся излучателем звука. Питание прибора осуществляется от одной батареи типа КБС. Потребляемый ток не превышает 25 ма.

Прибор помещен в металлическую коробку размером не больше портативного радиоприемника. Монтаж схемы выполнен печатным способом на плате из фольгированного гетинакса. Печатная плата, резистор R₅, капсюль Т и батарея питания размещены внутри прибора. Снаружи на оси переменного резистора жестко закреплен лимб прибора со шкалой.


Градуируется шкала с помощью измерителя частоты, подключенного параллельно капсюлю Т, или же с помощью генератора звуковой частоты с подключенным на его выходе громкоговорителем. В первом случае каждому углу поворота шкалы прибора будет соответствовать определенное показание частотомера, которое нужно перевести в об/мин и нанести это значение на шкалу.

Конструкторы разработали тахометры для замера числа оборотов двигателя подвесного мотора «Ветерок» в спортивном исполнении и гоночных моторов «ГЛМ-1» и «ГЛМ-2». В табл. приведены данные приборов для замера оборотов любого двухцилиндрового двухтактного подвесного мотора.