車速表的工作原理(上)

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【大紀元2023年08月16日訊】(大紀元記者玉山編譯報導)汽車中的儀表板組織了各種傳感器和儀表,包括機油壓力表、冷卻液溫度表、燃油油位表、轉速表等。但最突出的儀表——也許也是最重要的儀表,至少就你開車時查看它的次數而言——是車速表。車速表的作用是指示汽車的速度,單位為英里/小時、公里/小時或兩者兼而有之。模擬車速表使用指針來指向特定的速度,數字車速表則是將車速數字顯示在錶盤上。

世上第一個速度計價格昂貴,並且僅作為選裝件提供。直到1910年,汽車製造商才開始將車速表作為標准設備。最早的車速表供應商之一是Otto Schulze Autometer(OSA),它是西門子VDO Automotive AG的子公司,是現代儀表板的領先開發商之一。第一個OSA車速表於1923年製造,其基本設計60年來沒有發生重大變化。

車速表的類型

車速表有兩種類型:電子式和機械式。由於電子車速表是一項相對較新的發明(第一個全電子車速表直到1993年才出現),因此本文將主要關注機械車速表或渦流車速表。

來自德國的發明家奧托·舒爾茨(Otto Schulze)於1902年申請了第一個渦流速度計專利。舒爾茨將這一革命性裝置視為解決日益嚴重的問題的方案。汽車不僅變得越來越流行,而且行駛速度也越來越快。20世紀初,汽車的平均最高時速為30英里/小時,以今天的標準來看,速度很慢,但在當時世界上大部分地區仍然以馬車的悠閒速度行駛時,汽車的平均最高時速卻很快。結果,嚴重事故開始急劇增加。

舒爾茨的發明使駕駛員能夠準確地看到他們的行駛速度並做出相應的調整。與此同時,許多國家設立了速度限制並由警察來執行。早期的解決方案要求汽車配備帶有兩個錶盤的車速表——一個供駕駛員使用的小錶盤,另一個安裝在大得多的錶盤上,以便警察可以從遠處讀取。

渦流車速表零件

在我們了解車速表內部之前,首先回顧一下汽車的工作原理會很有幫助。

1、活塞發動機利用燃燒的燃油-空氣混合物產生的能量使活塞在氣缸中上下移動。
2、活塞的往復運動通過曲軸轉換為旋轉運動。
3、曲軸轉動飛輪。
4、變速器傳輸來自飛輪的動力,並通過傳動軸將其引導至車輪。
5、變速箱有不同的檔位或速度來控制車輪的轉動速度。
6、當車輪轉動時,汽車就會移動。

要測量汽車的速度,必須能夠測量車輪或變速器的轉速,並將該信息發送到某種儀表。在大多數汽車中,測量是在變速箱中進行的。測量變速器產生的轉速的工作落到了一種叫做驅動電纜的東西上。

驅動電纜由許多疊加的、緊密纏繞的螺旋彈簧組成,這些彈簧纏繞在心軸上。由於其結構,驅動電纜非常靈活,可以彎曲到非常小的半徑而不會斷裂。這很方便,因為電纜必須從變速箱蜿蜒到裝有車速表的儀表組。它連接到變速器中的一組齒輪,因此當車輛移動時,齒輪轉動軟軸內的心軸。然後,心軸將轉速沿著電纜長度傳送到速度計的「業務端」——實際進行速度測量的地方。

車速表還有其他重要部件。驅動電纜通過螺旋齒輪連接到永磁體。磁鐵位於一個杯形金屬件(稱為速度杯)內。速度杯連接到一根針上,針由游絲固定到位。指針在汽車的駕駛艙中可見,車速表表面也是如此,它顯示從零到上限的一系列數字,這些數字可能因品牌和型號而異。(下週續)◇

責任編輯:鍾義雲

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