Đồng hồ công tơ mét ô tô là gì?

Khi bạn ngồi trên xe ô tô thì mặt táp lô xe sẽ nằm ngay trước mặt bạn. Và đồng hồ công tơ mét ô tô chính là phụ tùng giúp bạn đọc nhanh các chỉ số giúp việc lưu thông an toàn.

Chạy xe đúng quy định và an toàn giao thông là điều tốt mà các tài xế đều mong muốn. Vậy hãy cùng thetips tìm hiểu về công tơ mét nhé.

Đồng hồ công tơ mét ô tô là gì vậy ?

Theo dòng sự kiện phát triển của ngành ô tô hơn 100 năm thì ngày nay đồng hồ công tơ mét ô tô không chỉ đo vận tốc xe mà còn có các dạng: Đo chỉ số nước mát, nhiên liệu tiêu hao nhiều option hay áp  suất dầu.

Nói tóm lại công tơ mét chính là thước đo tốc độ tức thời của phương tiện vận chuyển mà tài xế đang chạy. Được xem là một thiết bị tiêu chuẩn từ năm 1911 trở đi trên các phương tiện ô tô.

Ban đầu được cấp bằng sáng chế bởi Otto Schultze vào ngày 7 tháng 10 năm 1902, nó sử dụng một cáp linh hoạt quay thường được điều khiển bằng cách bánh răng liên quan đến đầu ra của hộp số của xe. Vào thời đó xe đạt tốc độ 50km/h là quá nhanh. Vì vậy đồng hồ xuất hiện giúp tài xế điều chỉnh tốc độ an toàn trước những vụ tai nạn xe cộ ngày càng gia tăng.

Điều thú vị là SSC Tuatara chính là chiếc xe chạy nhanh nhất hiện nay, mặt đồng hồ xe đã thể hiện con số  508,73 km/h trung bình sau 2 lượt: Đi với 484,53 km/h và về 532,93 km/h. Tuy nhiên nếu xe gia đình bạn thì đừng test thử tốc độ này nhé.

Cấu tạo và hoạt động công tơ mét thế nào ?

Khi chiếc xe đang chuyển động, một lắp ráp bánh răng đồng hồ tốc độ biến một cáp đồng hồ tốc độ, mà sau đó biến cơ chế đồng hồ tốc độ chính nó. Một nam châm vĩnh viễn nhỏ gắn liền với cáp đồng hồ tốc độ tương tác với một cốc nhôm nhỏ (được gọi là một speedcup) gắn liền với trục của con trỏ trên thiết bị đồng hồ tốc độ tương tự.

Khi nam châm quay gần cốc, từ trường thay đổi tạo ra dòng xoáy trong cốc, tự tạo ra một từ trường khác. Hiệu quả là nam châm tạo ra mô-men xoắn trên cốc, “kéo” nó, và do đó con trỏ đồng hồ tốc độ, theo hướng quay của nó mà không có kết nối cơ học giữa chúng.

Trục con trỏ được tổ chức về phía số không bởi một bề mặt thân mịn. Mô-men xoắn trên cốc tăng lên với tốc độ quay của nam châm. Vì vậy, sự gia tăng tốc độ của chiếc xe sẽ xoắn cốc và con trỏ đồng hồ tốc độ chống lại lò xo.

Cốc và con trỏ sẽ xoay cho đến khi mô-men xoắn của dòng xoáy trên cốc được cân bằng bởi mô-men xoắn đối lập của lò xo, và sau đó dừng lại.

Do mô-men xoắn trên cốc tỷ lệ thuận với tốc độ của xe, và độ lệch của lò xo tỷ lệ thuận với mô-men xoắn, góc của con trỏ cũng tỷ lệ thuận với tốc độ, do đó các điểm đánh dấu cách nhau trên mặt số có thể được sử dụng cho những khoảng trống về tốc độ.

Ở một tốc độ nhất định, con trỏ sẽ vẫn bất động và trỏ đến số thích hợp trên bánh xe của đồng hồ tốc độ. Lò xo trở lại được hiệu chỉnh sao cho tốc độ cách mạng nhất định của cáp tương ứng với một chỉ báo tốc độ cụ thể trên đồng hồ tốc độ.

Hiệu chuẩn này phải tính đến một số yếu tố, bao gồm tỷ lệ bánh răng trục sau điều khiển cáp linh hoạt, tỷ lệ truyền động cuối cùng trong vi sai và đường kính của lốp điều khiển.

Một trong những nhược điểm chính của đồng hồ tốc độ dòng xoáy là nó không thể hiển thị tốc độ xe khi chạy ở số lùi vì cốc sẽ quay theo hướng ngược lại – trong trường hợp này kim sẽ được điều khiển chống lại chốt dừng cơ học của nó ở vị trí không.

Đồng hồ công mét điện tử

Với sự phát triển Công Nghệ nhiều công tơ mét hiện đại là điện tử thay thế dần cho analog. Trong các thiết kế có nguồn gốc từ các mô hình dòng xoáy trước đó, một cảm biến xoay được gắn trong hộp số cung cấp một loạt các xung điện tử có tần số tương ứng với tốc độ quay (trung bình) của trục truyền động, và do đó tốc độ của xe, giả sử các bánh xe có lực kéo đầy đủ.

Cảm biến này thường là một tập hợp của một hoặc nhiều nam châm gắn trên trục đầu ra hoặc (trong transaxles) crownwheel vi sai, hoặc một đĩa kim loại có răng vị trí giữa một nam châm và một cảm biến từ trường.

Khi phần trong câu hỏi quay, nam châm hoặc răng đi qua bên dưới cảm biến, mỗi lần tạo ra một xung trong cảm biến khi chúng ảnh hưởng đến sức mạnh của từ trường mà nó đang đo.

Ngoài ra, đặc biệt là trong các xe có hệ thống dây điện multiplex, một số nhà sản xuất sử dụng các xung đến từ các cảm biến bánh xe ABS giao tiếp với bảng điều khiển thiết bị thông qua CAN Bus.

Hầu hết các đồng hồ tốc độ điện tử hiện đại đều có khả năng bổ sung so với loại dòng điện xoáy để hiển thị tốc độ của xe khi di chuyển ở số lùi.

Một máy tính chuyển đổi các xung với một tốc độ và hiển thị tốc độ này trên một kim điều khiển điện tử, tương tự theo phong cách hoặc một màn hình kỹ thuật số.

Thông tin xung cũng được sử dụng cho nhiều mục đích khác bởi ECU hoặc hệ thống điều khiển toàn xe, ví dụ: kích hoạt ABS hoặc kiểm soát lực kéo, tính toán tốc độ chuyến đi trung bình hoặc tăng đồng hồ đo thay cho nó được quay trực tiếp bằng cáp đồng hồ tốc độ.

Một dạng đồng hồ tốc độ điện tử ban đầu khác dựa trên sự tương tác giữa cơ chế đồng hồ chính xác và bộ xung cơ học được điều khiển bởi bánh xe hoặc hộp số của xe.

Cơ chế đồng hồ cố gắng đẩy con trỏ đồng hồ tốc độ về phía 0, trong khi bộ rung điều khiển xe cố gắng đẩy nó về phía vô cực. Vị trí của con trỏ đồng hồ tốc độ phản ánh độ lớn tương đối của đầu ra của hai cơ chế.

Quy ước quốc tế về công tơ mét thế nào ?

Tốc độ được chỉ định không bao giờ được nhỏ hơn tốc độ thực tế, tức là không thể vô tình tăng tốc vì đọc đồng hồ tốc độ không chính xác. Tốc độ được chỉ định không được vượt quá 110 phần trăm tốc độ thực cộng với 4 km / h ở tốc độ thử nghiệm được chỉ định.

Ví dụ, ở tốc độ 80 km/h, tốc độ cho thấy không được quá 92 km/h.Các tiêu chuẩn chỉ định cả hai giới hạn về độ chính xác và nhiều chi tiết về cách nó nên được đo trong quá trình phê duyệt.

Ví dụ, các phép đo thử nghiệm nên được thực hiện (đối với hầu hết các phương tiện) ở tốc độ 40, 80 và 120 km / h, và ở nhiệt độ môi trường xung quanh và mặt đường cụ thể. Có sự khác biệt nhỏ giữa các tiêu chuẩn khác nhau, ví dụ như ở độ chính xác tối thiểu của thiết bị đo tốc độ thực sự của xe.

Nước Úc
Không có Quy tắc Thiết kế Úc nào được áp dụng cho đồng hồ tốc độ ở Úc trước tháng 7 năm 1988. Chúng phải được giới thiệu khi máy ảnh tốc độ lần đầu tiên được sử dụng. Điều này có nghĩa là không có đồng hồ tốc độ chính xác về mặt pháp lý cho những chiếc xe cũ này. Tất cả các xe được sản xuất vào hoặc sau ngày 1 tháng 7 năm 2007, và tất cả các mẫu xe được giới thiệu vào hoặc sau ngày 1 tháng 7 năm 2006, phải tuân thủ Quy định 39 của UNECE.

Đồng hồ tốc độ trong xe được sản xuất trước những ngày này nhưng sau ngày 1 tháng 7 năm 1995 (hoặc ngày 1 tháng 1 năm 1995 đối với xe chở khách điều khiển phía trước và xe chở khách off-road) phải tuân thủ quy tắc thiết kế trước đó của Úc.

Điều này chỉ định rằng chúng chỉ cần hiển thị tốc độ ở độ chính xác +/- 10% ở tốc độ trên 40 km/h và hoàn toàn không có độ chính xác quy định cho tốc độ dưới 40 km/h.

Tất cả các xe được sản xuất tại Úc hoặc nhập khẩu để cung cấp cho thị trường Úc phải tuân thủ Quy tắc Thiết kế Úc. Các chính phủ tiểu bang và lãnh thổ có thể đặt ra các chính sách về khả năng chịu tốc độ vượt quá giới hạn tốc độ được đăng tải có thể thấp hơn 10% trong các phiên bản trước của Quy tắc Thiết kế Úc cho phép, chẳng hạn như ở Victoria.

Điều này đã gây ra một số tranh cãi vì người lái xe có thể không biết rằng họ đang tăng tốc nếu chiếc xe của họ được trang bị đồng hồ tốc độ dưới đọc.

Vương quốc Anh

Đồng hồ tốc độ hiển thị mph và km/h cùng với đồng hồ đo và đồng hồ đo “chuyến đi” riêng biệt (cả hai đều cho thấy khoảng cách di chuyển theo dặm)
Quy định sửa đổi xe đường bộ (xây dựng và sử dụng) 1986 cho phép sử dụng đồng hồ tốc độ đáp ứng các yêu cầu của Chỉ thị 75/443 của Hội đồng EC (được sửa đổi theo Chỉ thị 97/39) hoặc Quy định 39 của Unece.

Các quy định về xe cơ giới (phê duyệt) 2001 cho phép các loại xe đơn được chấp thuận. Như với quy định của UNECE và Chỉ thị ec, đồng hồ tốc độ không bao giờ được hiển thị tốc độ được chỉ định ít hơn tốc độ thực tế.

Tuy nhiên, nó khác một chút so với chúng trong việc xác định rằng đối với tất cả các tốc độ thực tế giữa 25 mph và 70 mph (hoặc tốc độ tối đa của xe nếu nó thấp hơn này), tốc độ được chỉ định không được vượt quá 110% tốc độ thực tế, cộng với 6,25 mph.

Ví dụ, nếu chiếc xe thực sự đang đi du lịch ở tốc độ 50 mph, đồng hồ tốc độ không được hiển thị nhiều hơn 61,25 mph hoặc ít hơn 50 mph.

Hoa Kỳ
Tiêu chuẩn liên bang tại hoa Kỳ cho phép một lỗi tối đa 5 mph ở tốc độ 50 mph trên chỉ số đồng hồ tốc độ cho xe thương mại. Các bản nâng cấp sau thị trường, chẳng hạn như kích thước lốp và bánh xe khác nhau hoặc bánh răng vi sai khác nhau, có thể gây ra sự không chính xác của đồng hồ tốc độ.