18新利最新登入速度计的工作原理

现代速度计。
现代速度计。
图片由Dreamstime

仪表盘仪表组在您的组织各种传感器和仪表,包括油压表,冷却液温度表,油位计、转速计等。但最突出的衡量标准——也许也是最重要的,至少从你开车时看它多少次的角度来看——是18新利最新登入速度计。速度计的工作是指示你的汽车的速度英里每小时,公里每小时或两者兼有。即使在最新型号的汽车中,它也是一个模拟设备,使用指针指向特定的速度,驾驶员将其读取为打印在表盘上的数字。

与任何新兴技术一样,第一代速度计价格昂贵,只能作为选择。直到1910年,汽车制造商才开始将速度计作为标准设备。第一批速度计供应商之一是奥托舒尔茨自动仪表(OSA)西门子VDO汽车股份有限公司是现代仪器集群的领先开发商之一。第一个OSA速度计建于1923年,它的基本设计在60年里没有发生过重大变化。在这篇文章中,我们将看看速度计的历史,它们是如何工作的,以及速度计设计的未来可能会是什么样子。18新利最新登入

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速度计的种类

速度计在上个世纪经历了许多变化。
速度计走完了 上个世纪发生了许多变化。

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速度计有两种类型:电子式和机械式。因为电子速度计它实际上是一项相对较新的发明——第一个全电子速度计直到1993年才出现——本文将主要关注机械速度计,或涡流速度计。

来自斯特拉斯堡的发明家奥托·舒尔茨(Otto Schulze)提出了第一个申请专利1902年发明了涡流测速仪。舒尔茨认为这种革命性的装置可以解决日益严重的问题。汽车不仅越来越受欢迎,而且行驶速度也越来越快。在20世纪之交之后,汽车的平均最高时速为每小时30英里,以今天的标准来看比较慢,但在那个世界上大部分地区仍以马车的悠闲速度行驶的时代,这是非常快的速度。结果,严重事故开始急剧增加。

舒尔茨的发明使司机能够准确地看到他们的行驶速度,并做出相应的调整。18新利最新登入与此同时,许多国家制定了速度限制,并使用警察来执行。需要早期解决方案汽车要有两个表盘的速度表,一个小表盘给司机,一个大得多的表盘安装在上面,这样警察就可以从远处读取。

在下一节中,我们将研究这种设计,以了解涡流速度计的各个部分。

涡流速度计部件

速度计的指针
速度计的指针

在我们看一看速度计的内部,它将有助于回顾如何一个18新利最新登入首先是有效的基本流程如下:

  1. 活塞引擎利用燃烧的燃料-空气混合物产生的能量来推动气缸中的活塞上下运动。
  2. 活塞的这种往复运动由曲轴转化为旋转运动。
  3. 曲轴转动飞轮。
  4. 传输通过传动轴将飞轮的动力传送到车轮上。
  5. 传输方式不同齿轮也就是速度,用来控制车轮转动的速度。18新利最新登入
  6. 随着轮子转向,它们使汽车移动。

要测量汽车的速度,人们必须能够测量车轮或变速器的转速,并将该信息发送到某种仪表上18luck手机登录在大多数汽车中,测量是在变速器中进行的。测量传输产生的转速的工作落到了一种叫做驱动电缆的东西上

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动力电缆由许多重叠的,紧紧缠绕的,螺旋线圈弹簧包裹在一个中心线,或心轴由于其结构,驱动电缆非常灵活,可以弯曲而不断裂,到一个非常小的半径。这很方便,因为电缆必须从传输系统蜿蜒到装有速度计的仪表盘。它与传动装置中的一组齿轮相连因此,当车辆移动时,齿轮转动柔性轴内的心轴然后,芯轴将传输的转速沿电缆的长度传递到速度计的“业务端”,即实际进行速度测量的地方。

速度计还有其他重要的部分驱动电缆通过螺旋齿轮连接到永久装置上磁铁磁铁放置在一个杯状的金属片里speedcup速杯连接在一根针上,针由一根游丝固定指针在汽车的座舱中可见,速度表的表面也可见,它显示的数字范围从0到上限,可以根据制造商和型号而变化。

现在让我们来看看这个相对简单的设备是18新利最新登入如何测量车辆速度的。

涡流速度计

涡流速度计
涡流速度计
图片由Dreamstime

比方说a在高速公路上匀速行驶。这意味着传输传动轴的旋转速度与车速相对应。这也意味着速度计驱动电缆中的芯轴——因为它是通过一组齿轮连接到变速器上的——也以相同的速度旋转。最后,驱动电缆另一端的永磁体在旋转。

当磁铁旋转时,它会形成一个旋转磁场,产生作用在速度杯上的力。这些力导致电流在杯中以小的旋转涡流流动,称为涡流。在某些应用中,涡流表示损耗权力因此不受欢迎。但在速度计的情况下,涡流产生的阻力力矩确实对速度杯起作用。杯子及其附属的针与磁场转动的方向相同,但只能在游丝允许的范围内转动。当游丝的反作用力与旋转磁铁产生的力平衡时,速杯上的针就会停下来。

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如果汽车加速或减速会怎样?如果车跑得更快,永久磁铁速度杯内部会旋转得更快,这就产生了更强的磁场、更大的涡流和更大的速度计指针偏转。如果汽车减速,杯子里的磁铁旋转得更慢,这就降低了磁场的强度,导致涡流更小,针的偏转也更小。当汽车停下来时,游丝将针保持在零的位置。

速度计校准

所有的速度计必须校准,以确保转矩所产生的磁场准确地反映了汽车的速度。这种校准必须考虑到几个因素,包括齿轮在驱动电缆中,最终的驱动比在微分直径轮胎。所有这些因素都会影响车辆的整体速度。以轮胎尺寸为例。当车轴转一圈时,与它相连的轮胎也会转一圈。但是直径大的轮胎比直径小的轮胎跑得更远。这是因为轮胎转一圈的距离等于它的周长。所以直径为20英寸的轮胎转一圈可以覆盖62.8英寸的地面。直径为30英寸的轮胎可以覆盖更多的地面——大约94.2英寸。

校准调整这些差异,并由制造商完成,它设置速度计齿轮,以对应工厂安装的环和小齿轮比和轮胎尺寸。如果车主做了一些改动,使他的车辆不符合出厂规格(请参阅下面的侧栏),他可能必须重新校准他的速度计。重新校准一个速度计可以通过操纵游丝,永久磁铁或两者兼而有之。一般来说,磁场的强度是最容易改变的变量。这需要一个强大的电磁铁,可用于调整速度计中永磁体的强度,直到指针与旋转驱动电缆的输入相匹配。

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速度计设计的未来

一个抬头速度计显示
一个抬头速度计显示

仪表盘最大的缺点之一是它的位置。司机必须低头看仪表盘,这意味着他的眼睛至少有一秒钟没有看路。在这一秒内,汽车以每小时30英里的速度行驶大约46英尺。

西门子VDO通过将平视显示器通过镜子投射到挡风玻璃上来解决这一问题。对司机来说,显示屏似乎漂浮在发动机罩上方,大约6英尺远。车辆速度将是显示的关键元素之一,但它可以包含在正常仪器集群中发现的任何元素。它还可以集成定位辅助设备,使用红外摄像头的图像来检测和显示前方道路的轮廓。对于一项可以追溯到近100年前的技术来说,这是一个朝着更好方向发展的重大变化。

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来源

  • 《速度计百年——驾驶员信息的历史》,2002年11月7日。18luck手机登录网址:http://www.siemensvdo.com/press/releases/interior/2002/SV-200211-009-e.htm。
  • “自动速度计校准,”Ganesh Devaraj, S.B. Rajnarayanan, A. Senthilnathan和S.R. Anand。评估工程。网址:http://www.evaluationengineering.com/archive/articles/1100auto.htm。
  • 大英百科全书2005,s.v.“涡流”。cd - rom, 2005年。
  • 大英百科全书2005,s.v.“柔性轴”。cd - rom, 2005年。
  • 大英百科全书2005,s.v.“转速计。”cd - rom, 2005年。
  • Erjavec,杰克。汽车技术:系统方法纽约:Thomson Delmar Learning出版社,2005年。
  • 《从速度计到现代仪器组合》作者:格哈德·韦斯纳。国际汽车工程,2005年1月。PDF下载网址:www.sae.org/automag/features/futurelook/02-2005/1-113-2-89.pdf
  • 内联汽配网站:http://www.innerauto.com/Automotive_Systems/Drive_Train/Speedometer~odometer/ http://www.innerauto.com/Automotive_Systems/Drive_Train/Speedometer_Cable/
  • Miata.net轮胎尺寸计算器http://www.miata.net/garage/tirecalc.html
  • 国家钟表博物馆http://www.nawcc.org/museum/museum.htm
  • 西门子VDO汽车网站http://www.siemensvdo.com
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