汽车车速表误差产生原因与检测分析

陈国良 余培敏 沈崇泉

（上海机动车检测认证技术研究中心有限公司，上海 201805）

行车时，准确掌握车速是保障人身安全的基本要求之一。除了与其他车速对比和车窗外的静态建筑物作为判断行车速度的参考外，车速表安装在车内是最直观反映设备速度的方式。假如汽车的车速表存在较大误差，那么驾驶员在控制车速时很难做到准确无误，极易出现误判而引起交通事故。为了提高车速表的指示准确性，需要及时检测和纠正车速表，排除已经出现误差的车速表故障，消除误差，保持车速表处于良好的状态，确保行车安全。

1 车速表误差原因分析

1.1 车速信号传递误差

汽车车速表主要有电磁式和电子式两大类。电磁式车速表通常通过蜗轮和软轴将变速器输出轴的转速传递给车速表的主动轴，然后切换到车速信号。车速信号的机械传递更可靠，一般不会产生误差[1]。电子车速表一般通过各种速度传感器（如光电式、电动式、霍尔效应式、磁阻式等）来反映车速。电子车速表安装在变速器中，由电子电路驱动速度表。如果传感器性能不佳、老化、损坏，或驱动电路性能不佳、故障，速度信号电子变速器会导致速度表出现错误。

1.2 车速表本身故障或损坏

电磁车速表利用磁电相互作用，通过指针摆动来显示汽车的速度。汽车的车速表由旋转活动盘、转轴、轴承、齿轮及游丝等部件组成。工作的时候，车速表部件的自然磨损和磁性元件的消磁均会引起一定误差[2]。电子车速表通常是一个电磁电流表，用于接收来自驱动电路的车速信号。接收到的平均电流成正比，并驱动车速表指针偏移，指示相应的车速。由于不需要软轴传动，它的性能一般比较稳定。但是，电磁电流表故障或性能变差时，会造成车速表指示错误。

1.3 车轮滚动半径的变化

汽车行驶速度通过以下公式计算得出：

式中：v为汽车行驶速度，km·h-1；r为车轮滚动半径，m；n为发动机转速，r·m-1；ig为变速器传动比；i0为主减速器传动比。

汽车车轮的滚动半径和车辆行驶速度具有正相关性，也就是说，汽车行驶速度会随着轮胎滚动半径的变小而变小；反之，则变大。轮胎磨损、气压不足或气压过大等都会引起轮胎滚动半径的变化，从而致使车速表指示值出现误差。

2 车速表的检测

2.1 检测原理

车速表常规检测方法主要有两种，分别是道路试验法和室内台架试验法。其中，台架试验是在滚轮车速表试验台上完成的。测量车速时，车轮被置于车速表的测试台上，一般是车轮驱动滚筒转动，试验台上的测量装置检测车辆的实际行驶速度（试验表鼓线速度），然后与车速表的误差值进行比较[3]。

按照《机动车运行安全技术条件》（GB 7258—2017）中的相关规定，检测车速表的指示误差应该在滚筒式车速表试验台上开展。如果机动车无法在车速表试验台上检验车速表指示误差，可以采取路试检验车速表的指示误差。

2.2 车速表检测设备

按照是否配置有驱动装置，车速表试验台主要分为标准型、电动机驱动型和综合型3 类。

2.2.1 标准型车速表试验台

标准型车速表试验台没有配备驱动设备，由车速测量装置、速度指示器和速度报警器等部件组成，结构如图1 所示。它由被测车轮带动滚筒转动。

速度测量装置由滚筒、举升器和速度传感器等组成。滚筒共4 个，左右各2 个，直径为185 ～370 mm，通过滚动轴承安装在框架上，且两个前滚筒用联轴器连接在一起，以防试验时汽车驱动轴差速器齿轮滑转[4]。

举升器设置在前、后滚筒之间，以方便车轮进、出试验台。举升器和滚筒制动装置联动，当举升器升起时，滚筒被制动不能转动。

速度传感器装在滚筒一侧，主要作用是传递滚筒转速信号，将速度信号传送至速度指示器。指示器按照滚筒周长与转速计算实际速度，并显示在仪表上，速度单位为km·h-1。

速度报警装置的作用是提醒汽车车速达到检测车速40 km·h-1。进行试验的时候，如果汽车实际速度等于检测车速，试验台上的速度报警装置就会报警。这时候检测人员要及时读取车速表上的指示数值，便于与实际车速进行对比，判定车速表指示值与实际车速之间的误差是否符合规定范围。

标准型车速表试验台结构简单，价格便宜，应用广泛，但只适合检测车速表的车速信号取自变速器输出轴的车辆。对于车速信号取自从动轮的车辆，必须采用电机驱动型车速表试验台检测。

2.2.2 电机驱动型车速表试验台

电机驱动型车速表试验台由电动机驱动滚筒转动。电动机通过离合器与滚筒相连。离合器的接合和分离，可起到传递和中断动力的作用。除此之外，其他组成结构基本与标准型车速表试验台相同。测试时，离合器接合，电动机驱动滚筒转动，滚筒带动从动轮旋转，试验台车速测量装置测出实际车速（试验台滚筒线速度）。比较汽车车速表指示值和实际车速值，便可测出车速表指示误差。离合器分离时，电机驱动被中断，此时驱动型车速表试验台与标准型车速表试验台的功能相当[5]。

驱动型车速表试验台检测范围广，几乎能检测各种车辆的车速表，但个别四轮驱动汽车和具有驱动防滑控制装置的汽车等除外。

2.2.3 综合型车速表试验台

综合性车速表试验台通常是具有测速功能的多功能试验台（如汽车底盘测功机、汽车惯性滚筒式制动试验台等），可以对车速表进行检测。对于综合性车速表试验台来说，车速表检测一般不是它的主要功能，而仅仅是它的一个附加功能。

3 车速表的检测方法

车速表应严格根据车速表试验台的使用说明书进行检测，一般的检测步骤如下。

3.1 检测前的准备

3.1.1 车速表试验台的准备

车速表试验台的准备包括以下工作：①检查车速表试验台导线的连接情况，不能出现接触不良或断路情况；②滚筒在静止状态接通电源时，试验台指示仪表指针应指示零位，否则应调零；③检查举升器，使其能正常接合、分离；④滚筒表面应清洁，清除滚筒表面的油、水、泥、沙等杂物[6]。

3.1.2 被检车辆的准备

检查轮胎气压，使其在标准范围内，并确保轮胎上无水、油、泥、沙及小石头等杂物。

3.2 检测方法

3.2.1 标准型车速表试验台检测步骤

首先，打开试验台电源，抬起举升器，将被检车辆移动至车速表试验台上，将车轮放置在两个滚筒间。其次，将举升器降下，直到举升器托板和车轮完全脱离。要在试验台滚筒之外的一对车轮的前方安装挡块，避免检测过程中汽车驶出发生意外事故。最后，发动汽车，高挡运行，踩加速踏板，使汽车的驱动轮可以平稳转动。

当试验台的速度指示器增加到40 km·h-1时，读取汽车车速表的指示值。也可以反过来操作，即当汽车车速表达到40 km·h-1时，读取车速试验台的值。踩踏制动直至滚筒不再转动，再次提起举升器，撤去挡块，汽车离开试验台，最后关闭试验台电源。

3.2.2 电机驱动型车速表试验台检测步骤

首先，打开试验台电源，提起举升器。被检车辆移动至试验台上，与标准型车相同，汽车车轮也需要置于两滚筒之间。其次，举升器下降，直到车轮与举升器托板没有接触。要在试验台滚筒之外的一对车轮的前方安装挡块，避免检测过程中汽车驶出发生意外事故。最后，开通试验台离合器，汽车空挡运行，汽车驻车制动器解除，开启电动机，试验台的滚筒会带动车轮共同旋转[7-8]。

试验台的速度表指示值为检测车速40 km·h-1时，及时读取汽车车速表上的读数。另外，也可以在汽车车速表的指示值达到检测车速时，及时读取车速试验台上的指示值。关闭电动机电源，踩制动踏板使汽车逐渐制动，试验台上的滚筒同步停止转动。再次提起举升器，撤去挡块，汽车离开试验台，最后关闭试验台电源。

4 检测标准及检测结果分析

4.1 检测标准

根据《机动车运行安全技术条件》（GB 7258—2017）的规定，车速表指示车速v1与实际车速v2之间应符合关系式0 ≤v1-v2≤v2/10+4，即：当车速表指示车速v1为40 km·h-1时，实际车速v2在32.8 ～40.0 km·h-1范围内为合格；当实际车速v2为40 km·h-1时，车速表指示车速v1的读数在40 ～48 km·h-1范围内为合格。

4.2 检测结果分析

当车速表指示值误差超过合格范围时，需要查明错误原因，以便更换或修理车速表，使其符合检测标准。对于轮胎尺寸，如果轮胎过度磨损，则应在更换新轮胎后，当轮胎压力在标准范围内时测试车速表。当零件出现磨损、老化或损坏后，车速表的指示错误，需及时更换磨损过长、使用过久、损坏的零件。如果轮胎气压和尺寸都符合要求，但车速表的指示误差还是过大，那么多是车速信号的接收或发射部分出现故障。

5 结语

车速表是提供汽车速度信息的重要仪器。司机在途中能正确控制车速，是提高运输效率、保障行车安全的关键。车速表长时间使用后，会因内部磁场减弱、泳线老化而出现误差。车速表的故障或失效将直接影响驾驶员对车速的判断。车速表有路试法和室内台架试验法两种检测方法。根据是否有驱动装置，车速表试验台分为标准型、电机驱动型和综合型3 种，需要根据汽车类型选择相应的车速表试验台定期检查车速表。当车速表指示值误差超过合格范围时，需要查明错误原因后，修理或更换车速表。