Come funzionano gli odometri

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I contachilometri contano accuratamente le miglia attraverso un sistema di ingranaggi. Guarda le foto dei gadget per auto.

I contachilometri meccanici contano le miglia da secoli. Sebbene siano una razza in via di estinzione, sono incredibilmente fantastici perché sono così semplici! Un contachilometri meccanico non è altro che un ingranaggio del treno con un incredibile Rapporto di cambio.

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-Il contachilometri che abbiamo smontato per questo articolo (nella foto sopra) ha una riduzione del rapporto di 1690: 1! Ciò significa che l'albero di ingresso di questo contachilometri deve ruotare 1.690 volte prima che il contachilometri registri 1 miglio.

I contachilometri come questo vengono sostituiti da contachilometri digitali che forniscono più funzionalità e costano meno, ma non sono altrettanto interessanti. In questo articolo daremo un'occhiata all'interno di un contachilometri meccanico e poi parleremo di come funzionano gli odometri digitali.

Le riduzioni dell'ingranaggio a vite senza fine sono visibili in questa immagine.

I contachilometri meccanici vengono ruotati da a cavo flessibile fatto da una molla strettamente avvolta. Il cavo di solito gira all'interno di un tubo metallico protettivo con un alloggiamento in gomma. Su una bicicletta, una piccola ruota che rotola contro la ruota della bicicletta fa ruotare il cavo e il rapporto di trasmissione sul contachilometri deve essere calibrato sulla dimensione di questa piccola ruota. Su un'auto, una marcia innesta l'albero di uscita della trasmissione, ruotando il cavo.

Il cavo serpeggia fino al cruscotto, dove è collegato all'albero di ingresso del contachilometri.

Gli ingranaggi

Questo contachilometri utilizza una serie di tre ingranaggi a vite senza fine per ottenere la sua riduzione dell'ingranaggio di 1690: 1. L'albero di ingresso aziona la prima vite senza fine, che aziona un ingranaggio. Ogni giro completo della vite senza fine fa girare l'ingranaggio solo di un dente. Quell'ingranaggio gira un altro verme, che gira un'altra marcia, che gira l'ultimo verme e infine l'ultima marcia, che è collegata all'indicatore del decimo di miglio.

L'uscita dell'ultimo ingranaggio a vite senza fine aziona un albero che gira l'indicatore del decimo di miglio. Ogni quadrante viene quindi ruotato da pioli sul quadrante precedente attraverso un piccolo ingranaggio di supporto (bianco).

Ogni indicatore ha una riga di pioli sporgenti da un lato e un unico set di due pioli sull'altro lato. Quando il set di due pioli si avvicina agli ingranaggi di plastica bianca, uno dei denti cade tra i pioli e gira con l'indicatore fino a quando i pioli non passano. Questa marcia innesta anche uno dei pioli sull'indicatore successivo più grande, facendolo ruotare di un decimo di giro.

Sulla ruota bianca tra il "3" e il "4" ci sono due pioli. Una volta per giro, uno dei denti dell'ingranaggio dell'ingranaggio bianco cade tra questi due pioli, facendo muovere l'ingranaggio nero accanto ad esso di un decimo di giro.

Ora puoi capire perché, quando il tuo contachilometri "passa sopra" un gran numero di cifre (diciamo da 19.999 a 20.000 miglia), il "2" all'estrema sinistra del display potrebbe non allinearsi perfettamente con il resto delle cifre. Una piccola quantità di ingranaggio negli ingranaggi helper bianchi impedisce il perfetto allineamento di tutte le cifre. Di solito, il display dovrà arrivare a 21.000 miglia prima che le cifre si allineino di nuovo bene.

Puoi anche vedere che gli odometri meccanici come questo lo sono riavvolgibile. Quando si guida l'auto in retromarcia, il contachilometri può effettivamente andare all'indietro: è solo un treno di ingranaggi. Nel film "Ferris Bueller's Day Off", nella scena in cui hanno l'auto su blocchi con le ruote che girano al contrario - avrebbe dovuto funzionare! Nella vita reale, il contachilometri sarebbe tornato indietro. Un altro trucco è agganciare il cavo del contachilometri a un trapano e farlo scorrere all'indietro per riavvolgere le miglia.

Sebbene funzioni sui vecchi contachilometri meccanici, non funziona sui nuovi contachilometri elettronici, come vedremo nella prossima sezione ...

Se fai un giro al negozio di biciclette, molto probabilmente non troverai alcun contachilometri o tachimetro a cavo. Invece, troverai i computer per biciclette. Le biciclette con computer come questi hanno un magnete attaccato a una delle ruote e a Raccogliere attaccato al telaio. Una volta per giro della ruota, il magnete passa vicino al pickup, generando una tensione nel pickup. Il computer conta questi picchi di tensione o impulsi e li utilizza per calcolare la distanza percorsa.

Se hai mai installato uno di questi computer da bici, sai che devi programmarli con la circonferenza della ruota. La circonferenza è la distanza percorsa quando la ruota compie un giro completo. Ogni volta che il computer rileva un impulso, aggiunge un'altra circonferenza della ruota alla distanza totale e aggiorna il display digitale.

Anche molte auto moderne utilizzano un sistema come questo. Invece di un pickup magnetico su una ruota, usano a ruota dentata montato all'uscita della trasmissione e a sensore magnetico che conta gli impulsi al passaggio di ogni dente della ruota. Alcune auto utilizzano una ruota scanalata e un pickup ottico, come fa il mouse di un computer. Proprio come sulla bicicletta, il computer in macchina conosce la distanza percorsa dall'auto con ogni impulso e lo utilizza per aggiornare la lettura del contachilometri.

Una delle cose più interessanti dei contachilometri delle auto è il modo in cui le informazioni vengono trasmesse al cruscotto. Invece di un cavo rotante che trasmette il segnale di distanza, la distanza (insieme a molti altri dati) viene trasmessa su un bus di comunicazione a filo singolo dal unità di controllo motore (ECU) al cruscotto. L'auto è come una rete locale a cui sono collegati molti dispositivi diversi. Ecco alcuni dei dispositivi che possono essere collegati alla rete di computer in un'auto:

  • Centralina motore (ECU)
  • Impianto di climatizzazione
  • Pannello di controllo
  • Comandi alzacristalli elettrici
  • Radio
  • Sistema di frenata anti bloccaggio
  • Modulo di controllo airbag
  • Modulo di controllo della carrozzeria (aziona le luci interne, ecc.)
  • Modulo di controllo della trasmissione

Molti veicoli utilizzano un protocollo di comunicazione standardizzato, denominato SAE J1850, per consentire a tutti i diversi moduli elettronici di comunicare tra loro.

Il unità di controllo motore conta tutti gli impulsi e tiene traccia della distanza complessiva percorsa dall'auto. Ciò significa che se qualcuno cerca di "tornare indietro"il contachilometri, il valore memorizzato nella ECU non sarà d'accordo. Questo valore può essere letto utilizzando un computer diagnostico, che tutti i reparti di assistenza delle concessionarie auto hanno.

Più volte al secondo, l'ECU invia un pacchetto di informazioni composto da un'intestazione e dai dati. L'intestazione è solo un numero che identifica il pacchetto come una lettura della distanza e il dato è un numero corrispondente alla distanza percorsa. Il cruscotto contiene un altro computer che sa cercare questo particolare pacchetto, e ogni volta che ne vede uno aggiorna il contachilometri con il nuovo valore. Nelle auto con contachilometri digitali, il cruscotto visualizza semplicemente il nuovo valore. Le auto con contachilometri analogici hanno un piccolo motore passo-passo che gira i quadranti sul contachilometri.

Per ulteriori informazioni su contachilometri e altre parti di automobili spesso trascurate, controlla i link nella pagina successiva.

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