Velocímetro

Tacômetro DEUTA de um DAAG histórico - Ônibus Post de 1925
Velocímetro e conta- rotações ( VW Golf 3 , contagem de pulso)
Velocímetro no MFA 20 de um ICE 3
Velocímetro de roletes em um Mercedes-Benz W110

Um velocímetro (do grego antigo ταχύς tachýs "fast" e μέτρον métron " medir , escala") é um dispositivo para medir e exibir a quantidade de velocidade de um veículo terrestre. Normalmente, um display analógico em uma escala é fornecido pela "agulha do velocímetro" (tacômetro de ponteiro). Em casos raros, é utilizado um display de barra (tacômetro de rolo) , também analógico, ou a representação digital por meio de um display numérico ( tacômetro digital) ou um display de barra em um display LC . Se os valores são registrados, fala-se de um tacógrafo ou tacógrafo. Se o sinal de velocidade vier de um computador ao qual vários sensores de velocidade podem ser conectados, a parte visível é tecnicamente chamada de indicador . O legislador descreve tudo como um "velocímetro", a parte que contém o display como um "velocímetro". Normalmente o hodômetro ( hodômetro ) também está conectado ao velocímetro , pois eles possuem um drive comum.

História e princípios de operação

Representação detalhada do acionamento da agulha do velocímetro de um redemoinho com uma campainha de alumínio aberta

A maioria dos velocímetros são do princípio de medição atrás, na verdade tacômetro . Os primeiros, tacômetros puramente mecânicos, baseavam-se na força centrífuga . Diedrich Uhlhorn usou isso pela primeira vez em 1817 para máquinas têxteis. A partir de 1844 esse princípio de medição foi usado em locomotivas - o tacômetro Daniel para locomotivas não tinha display circular, mas um disco de papelão com um pino - um pêndulo centrífugo levantava o pino e um mecanismo de relógio girava o disco.

Quando 1888 do Croat Josip Belušić patenteado sob o nome de "Velocímetro" tacômetro de corrente parasita gira um ímã permanente e formado em um disco de metal montado na frente ou correntes parasitas de alumínio do sino . A energia de campo adicional das correntes parasitas seria evitada se o disco montado rotativamente girasse com ela. Mas isso é impedido por uma mola de retorno. O campo magnético aumenta linearmente com a velocidade, a energia do campo aumenta com o quadrado, o efeito da força como sua derivada novamente linear, assim como a força restauradora da mola com seu deslocamento angular. Isso significa que a deflexão do disco com um ponteiro é proporcional à velocidade. O ponteiro é apoiado por uma escala calibrada. O material magnético usado tem uma alta temperatura de Curie para manter pequena a variação de temperatura do erro de medição.

Em 1902, o inventor alemão Otto Schulze desenvolveu o tacômetro de corrente parasita, uma construção para veículos rodoviários. Schulze contava com um eixo flexível ( eixo do velocímetro ), com o qual a velocidade da roda ou caixa de câmbio é transmitida ao velocímetro e aí acionava um ímã em movimento de rotação. Este cabo do velocímetro estava sujeito a desgaste e a causar uma exibição instável quando havia muito atrito devido aos solavancos. No caso de caminhos de transmissão longos, por exemplo em veículos ferroviários, um resolver foi usado em vez do cabo do velocímetro . O receptor de resposta no final da conexão elétrica estava localizado no display e acionava um tacômetro de corrente parasita. Era mais fácil retificar a tensão alternada de um gerador de tacômetro e exibir a tensão contínua - que é ondulada em baixa velocidade - com um instrumento de bobina móvel .

Os codificadores incrementais geram uma frequência proporcional à velocidade que pode ser convertida em uma tensão usando um circuito analógico. O primeiro veículo de produção com tal sistema foi o Porsche 911 Turbo . O codificador no diferencial consistia em uma roda dentada magnética e um contato reed . Os carros modernos possuem sensores em cada roda (para ABS, ASR, ESP, Navi), cuja frequência é registrada por um microcontrolador . O resultado da medição primária é o número de pulsos dentro de um intervalo de medição específico ou, melhor ainda, o período entre as bordas do sinal.

Os anúncios também mudaram. Os ponteiros são movidos de forma completamente linear e independente da temperatura por um motor de passo ou simulados em um visor em um ângulo muito maior, geralmente em conexão com vários outros visores, consulte painel de instrumentos e visor multifuncional . Com outras variantes, é particularmente importante que certas faixas de velocidade importantes sejam exibidas espalhadas para que o motorista possa lê-las com mais precisão. Hoje em dia, a velocidade também é frequentemente exibida como um valor numérico, especialmente em monitores head-up .

Erros de medição e tolerâncias

Todos os métodos aqui apresentados não se baseiam na medição direta da distância percorrida em um determinado tempo , mas na medição da velocidade e, portanto, dependem da circunferência de rolamento das rodas. Se rodas maiores ou menores forem montadas, um ajuste do velocímetro é necessário. As contribuições de erro menores que não são proporcionais à velocidade acionada são causadas por forças centrífugas e escorregamento devido ao aumento da resistência do ar.

Nos carros, o desgaste leva a erros de medição de alguns por cento, nos veículos ferroviários eles chegam a mais de 10% e devem ser corrigidos. De acordo com o ETCS , o limite permitido para o erro de medição abaixo de 30 km / h é uma constante de 2 km / he aumenta linearmente acima dele, até 12 km / ha 500 km / h. Para veículos motorizados na Europa e em muitos outros países, a velocidade exibida não está abaixo da velocidade realmente dirigida, mas pode desviar para cima em um máximo de 10% v + 4 km / h (o chamado avanço de velocidade).

Um velocímetro proporcional à energia indica indiretamente o comprimento da distância de frenagem

Frequentemente, os velocímetros mostram graficamente a velocidade linearmente ou com marcas de graduação equidistantes, mas não há exigência legal para isso. Em alguns veículos z. B. a faixa de 50-60 km / h expandida ou a faixa de velocidades mais altas mostrada com intervalos de graduação decrescentes. Para obter uma exibição proporcional à energia cinética ou à distância de frenagem necessária e ao risco, a velocidade pode ser exibida em uma escala quase logarítmica (ver ilustração), como foi feito de forma semelhante com os modelos GS e CX da Citroën na década de 1970. No entanto, isso leva a uma velocidade correspondentemente difícil de ler na faixa de velocidade mais baixa.

Indicador de velocidade

Sistema de exibição de velocidade (desligado)

Os indicadores de velocidade na beira da estrada servem como feedback para os motoristas de veículos motorizados e os alertam para respeitar os limites de velocidade.

No estudo Avaliação de Feedback Dinâmico de Velocidade publicado em 2010, a Pesquisa de Acidentes das Seguradoras (UDV) fez uma comparação dessas telas dinâmicas de velocidade com a chamada tela de diálogo. Embora a tela de diálogo não mostre a velocidade impulsionada e apenas a elogie e repreenda exibindo "Obrigado" e "Lento", houve diminuições mais fortes e permanentes nas velocidades médias.

Veja também

literatura

  • Dispositivos de medição de veículos motorizados: Dispositivos para medição de velocidade In: KFT 2/1957, pp. 54–57.

Links da web

Commons : Velocímetro  - coleção de imagens, vídeos e arquivos de áudio
Wikcionário: Tacômetro  - explicações de significados, origens de palavras, sinônimos, traduções

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  1. ↑ a b Regulamento ECE R 39 ( Memento de 15 de maio de 2012 no Arquivo da Internet ) (PDF; 867 kB)
  2. ^ [1] Meyers Konversations-Lexikon, 4ª edição (1885-1890)
  3. ↑ spiegel.de: 100 anos de velocímetros, o velocímetro só lentamente ganhou velocidade
  4. ^ Jörg Austen, Sigmund Walter: Porsche 911 - A documentação técnica. Motorbuch Verlag, Stuttgart, 1995, ISBN 3-613-01689-3 , página 71.
  5. ↑ C. Schulze, T. Gehlert: Relatório de pesquisa VV 03: Avaliação do feedback de velocidade dinâmica. 2010, ISBN 978-3-939163-27-5 .