Como funcionam os hodómetros?

Durante séculos, os hodómetros mecânicos contaram milhas. Apesar de serem uma tipologia em extinção, a sua simplicidade torna-os extremamente interessantes! Um comboio de engrenagens com uma relação de transmissão incrível é tudo o que um hodómetro mecânico é.

O hodómetro que desmontamos para este artigo (mostrado acima) tem uma relação de transmissão de 1690:1. Isso indica que o eixo de entrada do hodómetro deve girar 1.690 vezes antes de registar 1 milha. Hodómetros digitais com mais recursos e preços mais baixos estão tomando o lugar dos analógicos como este, mas não são tão legais. Vamos primeiro dar uma olhadela dentro de um hodómetro mecânico e depois falar sobre como um hodómetro digital funciona neste artigo.

 

Hodómetro mecânico

Um cabo flexível feito de uma mola bem enrolada gira hodómetros mecânicos. Na maioria das vezes, o cabo gira dentro de um tubo de metal com um invólucro de borracha. O cabo de uma bicicleta é girado por uma pequena roda que rola contra a roda da bicicleta; conseqüentemente, a relação de transmissão do hodómetro deve ser calibrada para acomodar esta pequena roda. Uma engrenagem gira o cabo em um carro, engatando o eixo de saída da transmissão. O cabo sobe pelo painel de instrumentos antes de se conectar ao eixo de entrada do hodómetro.

Luz de Combustível

A Engrenagem

A redução de engrenagem de 1690:1 deste hodómetro é obtida utilizando uma série de três engrenagens helicoidais. O primeiro sem-fim é acionado pelo eixo de entrada, que também aciona uma engrenagem. A engrenagem gira apenas um dente a cada revolução completa do sem-fim. A engrenagem conectada ao indicador de décimo de milha gira outro sem-fim, que gira outra engrenagem, que gira o sem-fim final e, finalmente, a última marcha.

Num lado de cada indicador há uma fileira de pinos e no lado oposto há um único conjunto de dois pinos. Um dos dentes desliza entre os dois pinos quando o conjunto de dois pinos atinge as engrenagens plásticas brancas, girando com o indicador até que os pinos passem. Essa engrenagem também gira o próximo indicador maior um décimo de revolução ao engatar um dos pinos.

Agora pode verificar por que o “2” na extremidade esquerda do visor pode não se alinhar perfeitamente com o restante dos dígitos quando o hodómetro “passa” um grande número de dígitos, como de 19.999 a 20.000 milhas. As engrenagens auxiliares brancas têm uma pequena quantidade de folga de engrenagem que impede que todos os dígitos se alinhem perfeitamente. Normalmente, a exibição deve atingir 21.000 milhas antes que os dígitos se alinhem corretamente mais uma vez.

Além disso, você pode ver que hodómetros mecânicos, como este, podem ser rebobinados. O hodómetro é apenas um trem de engrenagens que pode realmente andar para trás quando o carro é dirigido em marcha à ré. Isso deveria ter funcionado na cena de “Ferris Bueller’s Day Off”, onde eles colocam o carro sobre blocos com as rodas girando na direção oposta! O hodómetro teria voltado na vida real. Outra maneira de rebobinar é conectar o cabo do hodómetro a uma furadeira e executá-lo ao contrário.

Isso funciona para hodómetros mecânicos mais antigos, mas não para novos eletrónicos, como veremos na próxima seção.

Painel Instrumentos

Hodómetros computadorizados

Se você for à loja de bicicletas, provavelmente não encontrará nenhum velocímetro ou hodómetro com acionamento por cabo. Computadores de bicicleta são o que você encontrará em vez disso. Uma picape e um ímã estão presos a uma das rodas e ao quadro dessas bicicletas equipadas com computadores. A pickup recebe uma tensão quando o íman passa por ela uma vez por rotação da roda. Esses picos de tensão, ou pulsos, são contados pelo computador e usados ​​para determinar a distância percorrida.

Se você já instalou um desses computadores de bicicleta, sabe que a circunferência da roda deve ser programada neles. A distância percorrida quando a roda completa uma volta completa é a circunferência. O computador atualiza o mostrador digital e adiciona outra circunferência da roda à distância total cada vez que deteta um pulso.

Um sistema semelhante também é usado em muitos automóveis modernos. Eles usam uma roda dentada montada na saída da transmissão e um sensor magnético para contar os pulsos à medida que cada dente da roda passa. Isso está no lugar de uma roda com um captador magnético. Como um rato de computador, alguns carros têm uma roda com fenda e um captador óptico. O computador do carro, como o de uma bicicleta, usa a distância percorrida pelo veículo a cada pulso para atualizar a leitura do hodómetro.

O método pelo qual os dados são transferidos para o painel é um dos aspetos mais fascinantes dos hodómetros automotivos. O sinal de distância, junto com muitos outros dados, é enviado da unidade de controle do motor (ECU) para o painel por meio de um barramento de comunicação de fio único, em vez de um cabo giratório. O carro está conectado a vários dispositivos diferentes, semelhante a uma rede local. Num carro, os seguintes dispositivos podem estar conectados à rede de computadores:

  • A unidade de controle do motor;
  • O Sistema de Controle do Clima;
  • O Painel;
  • Os controles da janela de energia;
  • O rádio;
  • O sistema antitravamento;
  • O módulo de controle do corpo;
  • O módulo de controle de transmissão

Para permitir que todos os vários módulos eletrônicos se comuniquem entre si, vários automóveis usam um protocolo de comunicação padronizado conhecido como SAE J1850.

A distância total percorrida pelo carro é rastreada pela unidade de controle do motor, que conta todos os pulsos. Isso indica que o valor armazenado na ECU irá discordar se o motorista tentar “reverter” o hodómetro. Um computador de diagnóstico, que está disponível no departamento de serviço de cada concessionária, pode ser usado para ler esse valor.

A ECU envia um cabeçalho e os dados em um pacote de informações várias vezes por segundo. O dado é um número que corresponde à distância percorrida, e o cabeçalho é apenas um número que identifica o pacote como uma leitura de distância. Outro computador no painel de instrumentos sabe procurar esse pacote específico e, sempre que encontra um, adiciona o novo valor ao hodómetro. O painel simplesmente exibe o valor mais recente em automóveis com hodómetros digitais. Os mostradores de um hodómetro analógico são girados por um pequeno motor de passo em automóveis.