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 treno di ingranaggi con un incredibile rapporto di trasmissione.
Il contachilometri che abbiamo smontato per questo articolo (nella foto sopra) ha una riduzione di marcia di 1690:1! Ciò significa che l'albero di ingresso di questo contachilometri deve girare 1.690 volte prima che il contachilometri registri 1 miglio.
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 i contachilometri digitali.
I contachilometri meccanici sono ruotati da un cavo flessibile fatto da una molla avvolta strettamente. Il cavo di solito gira all'interno di un tubo metallico protettivo con un alloggiamento in gomma. Su una bicicletta, una rotellina che rotola contro la ruota della bicicletta fa girare il cavo e il rapporto di trasmissione sul contachilometri deve essere calibrato alle dimensioni di questa piccola ruota. Su un'auto, un ingranaggio ingrana l'albero di uscita della trasmissione, facendo girare il cavo.
Il cavo serpeggia fino al cruscotto, dove è collegato all'albero di ingresso del contachilometri.
Questo contachilometri utilizza una serie di tre ingranaggi a vite senza fine per ottenere la riduzione di marcia 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 di un solo dente. Quell'ingranaggio fa girare un'altra vite senza fine, che fa girare un'altra marcia, che fa girare l'ultima vite senza fine e infine l'ultima marcia, che è collegata all'indicatore del decimo di miglio.
Ogni indicatore ha una riga di picchetti sporge da un lato e un unico set di due pioli dall'altro lato. Quando il set di due pioli si avvicina agli ingranaggi di plastica bianca, uno dei denti cade tra i pioli e ruota con l'indicatore finché i pioli non passano. Questa marcia innesta anche uno dei pioli sull'indicatore successivo più grande, facendolo ruotare di un decimo di giro.
Ora puoi capire perché, quando il tuo contachilometri "rotola" 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 sferza di ingranaggio negli ingranaggi ausiliari 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 i contachilometri meccanici come questo sono riavvolgibili . Quando si guida l'auto in retromarcia, il contachilometri può effettivamente tornare indietro:è solo un treno di ingranaggi. Nel film "Ferris Bueller's Day Off", nella scena in cui hanno l'auto sui 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 i chilometri.
Sebbene funzioni sui vecchi contachilometri meccanici, non funziona su quelli elettronici nuovi, come vedremo nella prossima sezione...
Se fai una visita al negozio di biciclette, molto probabilmente non troverai contachilometri o tachimetri a cavo. Invece, troverai computer per biciclette. Le biciclette con computer come questi hanno un magnete attaccato a una delle ruote e un pick-up attaccato al telaio. Una volta per giro della ruota, il magnete passa accanto al pickup, generando una tensione nel pickup. Il computer conta questi picchi di tensione, o impulsi, e li usa 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 una ruota dentata montato sull'uscita della trasmissione e un sensore magnetico che conta gli impulsi man mano che ogni dente della ruota passa. Alcune auto utilizzano una ruota scanalata e un pickup ottico, come fa un mouse per computer. Proprio come sulla bicicletta, il computer nell'auto sa quanta distanza percorre l'auto ad ogni impulso e la usa per aggiornare la lettura del contachilometri.
Una delle cose più interessanti dei contachilometri per 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 dalla unità di controllo del motore (ECU) al cruscotto. L'auto è come una rete locale con molti dispositivi diversi collegati ad essa. Ecco alcuni dei dispositivi che possono essere collegati alla rete di computer in un'auto:
Molti veicoli utilizzano un protocollo di comunicazione standardizzato, chiamato SAE J1850, per consentire a tutti i diversi moduli elettronici di comunicare tra loro.
La unità di controllo del motore conta tutti gli impulsi e tiene traccia della distanza complessiva percorsa dall'auto. Ciò significa che se qualcuno tenta di "tornare indietro " il contachilometri, il valore memorizzato nella ECU non sarà d'accordo. Questo valore può essere letto utilizzando un computer diagnostico, di cui dispongono tutti i servizi di concessionaria auto.
Diverse volte al secondo, l'ECU invia un pacchetto di informazioni costituito 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 digitale, il cruscotto mostra semplicemente il nuovo valore. Le auto con contachilometri analogici hanno un piccolo motore passo-passo che fa girare i quadranti sul contachilometri.
Per ulteriori informazioni su contachilometri e altre parti di automobili spesso trascurate, controlla i link nella pagina successiva.
