سرعت سنج و مسافت سنج خودرو را تا چه اندازه می‌شناسید؟ + پاسخ ۳ سوال حیاتی

یکی از قسمت های مهم در خودرو که راننده در حین رانندگی به صورت مداوم به آن توجه می‌کند، سرعت سنج خودرو میباشد. در واقع راننده باید در هر لحظه از مقدار سرعتی که با آن در حال رانندگی‌ است، آگاه باشد. علاوه بر سرعت، خودرو مسافت طی شده را نیز اندازه می‌گیرد و به راننده اعلام می‌کند.

مقدار مسافت طی شده معیاری است که شرکت های سازنده خودرو برای ارائه خدمات پس از فروش و یا گارانتی آن را مد نظر قرار می‌دهند. همچنین برای خرید و فروش خودرو و یا حتی قیمت گذاری نیز از آن استفاده می‌گردد. در مقاله پیش رو نحوه کارکرد سرعت سنج و مسافت سنج خودرو و همچنین میزان دقت آن ها بررسی شده است.

نحوه کارکرد سرعت سنج خودرو (speedometer)

در سرعت سنج خودرو هدف به دست آوردن سرعت چرخش چرخ خودرو (سرعت خطی) و نمایش آن به وسیله یک عقربه می‌باشد. پس باید چرخش خودرو به نحوی با عقربه نمایش دهنده سرعت مرتبط شود. اینجا جایی است که باید حرکت پیوسته و دورانی با استفاده از الکترومغناطیس به حرکت لرزان و متناوب عقربه تبدیل شود. محوری که چرخ های خودرو را به حرکت در می آورد با استفاده از یک کابل بلند و انعطاف پذیر که از سیم های پیچیده شده ساخته شده است، به سرعت سنج متصل شده است.

با وجود بلند و انعطاف پذیر بودن کابل، اگر یک سر آن بچرخد، سر دیگر آن نیز می‌چرخد. طبیعتا یک سر کابل به یک چرخ و سر دیگر آن به سرعت سنج متصل است. هنگامی که کابل می‌چرخد، یک آهنربا درون محفظه سرعت سنج با همان سرعت شروع به چرخش می‌کند. آهنربا درون یک کاپ فلزی (کاپ سرعت) قرار دارد که این کاپ نیز می‌تواند بچرخد که البته به وسیله سیم‌پیچ های نازکی معروف به فنر رقاصک محدود شده است. آهنربا و کاپ فلزی به هم متصل نیستند و بین آن دو هوا وجود دارد. این کاپ نیز به عقربه متصل است که در صفحه مدرج سرعت سنج دوران میکند.

دوران آهنربا یک میدان مغناطیسی متناوب درون کاپ فلزی ایجاد میکند که با توجه به قوانین الکترومغناطیس، یک جریان الکتریکی درون کاپ فلزی به وجود می آید. در واقع کاپ فلزی به یک ژنراتور الکتریسیته تبدیل می‌شود با این تفاوت که این جریان الکتریکی جایی برای رفتن ندارد. به علت این که جریان الکتریکی در یک کنداکتور الکتریکی درون یک میدان مغناطیسی در حرکت است، با توجه به دیگر قانون الکترومغناطیس حرکت ایجاد می‌گردد.

در حقیقت جریان کاپ فلزی را در همان جهت چرخش آهنربا وادار به حرکت می‌کند. البته فنر رقاصک از حرکت زیاد کاپ فلزی جلوگیری میکند و به نوعی حرکت آن را محدود می‌کند. در نتیجه عقربه نمایش دهنده سرعت که به کاپ فلزی متصل است دوران کرده و سرعت را نمایش می‌دهد. هرچه خودرو سریعتر حرکت کند، کابل تندتر می‌چرخد، آهنربا سریع تر دوران می‌کند، جریان الکتریکی بزرگتری به وجود می‌آید، نیروی بزرگتری نیز به کاپ فلزی وارد می‌گردد و در نهایت عقربه بیشتر می‌چرخد و سرعت بزرگتری را نمایش می‌دهد.

دقت سرعت سنج خودرو (speedometer)

بر اساس استاندارد و قواعد فدرال آمریکا، دقت سرعت سنج یک خودرو حداکثر باید ۸ کیلومتر بر ساعت (بیشتر یا کمتر) در سرعت ۸۰ کیلومتر بر ساعت باشد. پس خودروسازان باید طوری سیستم سرعت سنج را کالیبره کنند که خطای سرعت سنج بیشتر از این حد نشود و یا حتی کمتر باشد. در اکثر ماشین ها و سرعت ها، عددی که سرعت سنج خودرو نشان می‌دهد، بیشتر است از عددی که سرعت سنج ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای (مانند برخی اپلیکیشن ها) نشان می‌دهند.

مفهوم سرعت یعنی مقدار مسافت طی شده در واحد زمان اما همانطور که توضیح داده شد، در سرعت سنج خودرو از این مفهوم استفاده نمی‌شود و به همین علت است که عددی که یک سرعت سنج با استفاده از تصاویر ماهواره ای نمایش میدهد دقیق تر است.

منبع خطا در سرعت سنج خودرو میتواند هر قسمت از آن باشد ولی مهمترین آن را میتوان اندازه چرخ خودرو دانست. وقتی خودرویی با سرعت ۵۰ کیلومتر بر ساعت حرکت میکند، هر چرخ آن ۶-۷ بار در ثانیه میچرخد. پس اندازه چرخ خودرو تاثیر زیادی در عددی که سرعت سنج نشان میدهد دارد و اگر ذره ای کوچک و بزرگ شود تاثیر خود را خواهد گذاشت. در نتیجه این نکته را باید مدنظر قرار داد که تعویض چرخ های خودرو و یا حتی میزان باد آن ها از منابع مهم خطا در سرعت سنج خودرو می‌باشد.

نحوه کارکرد مسافت سنج خودرو (odometer)

مسافت سنج خودرو از قسمت های مهمی می‌باشد که برای ارزیابی میزان کارکرد خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. مسافت سنج دو نوع مکانیکی و دیجیتالی دارد. مسافت سنج مکانیکی به وسیله یک کابل انعطاف پذیر ساخته شده از فنر پیچیده شده می‌چرخد. این کابل معمولا در یک لوله محافظ فلزی به همراه یک محفظه لاستیکی دوران می‌کند. در خودرو این کابل به وسیله محور خروجی سیستم انتقال قدرت خودرو (جعبه دنده) دوران میکند که این کابل نیز به محور ورودی مسافت سنج متصل است.

مسافت سنج از سه سری چرخدنده حلزونی استفاده می‌کند تا نسبت کاهشی ۱۶۹۰ به ۱ ایجاد گردد. هر گردش کامل چرخ حلزون به وسیله محور ورودی، فقط به اندازه یک دندانه چرخدنده را می‌چرخاند. این چرخ‌دنده یک چرخ حلزون دیگر، چرخ حلزون یک چرخ‌دنده دیگر، چرخ‌دنده یک چرخ حلزون دیگر و در نهایت این چرخ حلزون چرخ‌دنده ای را می‌چرخاند که به عددهای مسافت سنج متصل است.

شمارش با چرخش مجموعه اعداد در سمت راست آغاز می‌شود. این پروسه ادامه می‌یا‌بد تا وقتی که به اعداد موجود در سمت چپ نیرو وارد شود تا بچرخد به این صورت که وقتی به عدد آخر (عدد ۹) رسید مجموعه سمت چپ را به اندازه یک عدد بچرخاند و حود نیز بچرخد تا به عدد صفر برسد.

در مسافت سنج دیجیتالی نیز یک کابل وجود دارد که از خروجی جعبه دنده به یک چرخ‌دنده متصل میگردد. یک سنسور مغناطیس تعداد دورهای چرخ‌دنده را به کامپیوتر ماشین ارسال می‌کند. و یا ممکن است که با هر دوران چرخ خودرو آهنربا تعبیه شده ولتاژی ایجاد کند و ولتاژ ایجاد شده حاصل از دوران به کامپیوتر ماشین منتقل شود. در هر صورت اطلاعات ارسال شده به کامپیوتر ماشین پردازش می‌شود و مقدار مسافت طی شده حاصل می‌شود.

دقت مسافت سنج خودرو (odometer)

همانند آنچه که در مورد دقت سرعت سنج بیان شد، برای مسافت سنج نیز صادق است. البته واضح است که میزان خطا در مسافت سنج های دیجیتالی کمتر از نوع مکانیکی آن می‌باشد. حداکثر میزان خطای قابل قبول برای مسافت سنج یک خودرو ۱۰ درصد است. با توجه به این که گارانتی خودروها به میزان کارکرد آنها وابسته است، شرکت های سازنده خودرو سعی میکنند که مقدار مسافت طی شده نشان داده شده در خودرو بیشتر از مقدار واقعی آن باشد.

سوالات متداول