车速表的工作原理(上)

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【大纪元2023年08月16日讯】(大纪元记者玉山编译报导)汽车中的仪表板组织了各种传感器和仪表,包括机油压力表、冷却液温度表、燃油油位表、转速表等。但最突出的仪表——也许也是最重要的仪表,至少就你开车时查看它的次数而言——是车速表。车速表的作用是指示汽车的速度,单位为英里/小时、公里/小时或两者兼而有之。模拟车速表使用指针来指向特定的速度,数字车速表则是将车速数字显示在表盘上。

世上第一个速度计价格昂贵,并且仅作为选装件提供。直到1910年,汽车制造商才开始将车速表作为标准设备。最早的车速表供应商之一是Otto Schulze Autometer(OSA),它是西门子VDO Automotive AG的子公司,是现代仪表板的领先开发商之一。第一个OSA车速表于1923年制造,其基本设计60年来没有发生重大变化。

车速表的类型

车速表有两种类型:电子式和机械式。由于电子车速表是一项相对较新的发明(第一个全电子车速表直到1993年才出现),因此本文将主要关注机械车速表或涡流车速表。

来自德国的发明家奥托·舒尔茨(Otto Schulze)于1902年申请了第一个涡流速度计专利。舒尔茨将这一革命性装置视为解决日益严重的问题的方案。汽车不仅变得越来越流行,而且行驶速度也越来越快。20世纪初,汽车的平均最高时速为30英里/小时,以今天的标准来看,速度很慢,但在当时世界上大部分地区仍然以马车的悠闲速度行驶时,汽车的平均最高时速却很快。结果,严重事故开始急剧增加。

舒尔茨的发明使驾驶员能够准确地看到他们的行驶速度并做出相应的调整。与此同时,许多国家设立了速度限制并由警察来执行。早期的解决方案要求汽车配备带有两个表盘的车速表——一个供驾驶员使用的小表盘,另一个安装在大得多的表盘上,以便警察可以从远处读取。

涡流车速表零件

在我们了解车速表内部之前,首先回顾一下汽车的工作原理会很有帮助。

1、活塞发动机利用燃烧的燃油-空气混合物产生的能量使活塞在气缸中上下移动。
2、活塞的往复运动通过曲轴转换为旋转运动。
3、曲轴转动飞轮。
4、变速器传输来自飞轮的动力,并通过传动轴将其引导至车轮。
5、变速箱有不同的档位或速度来控制车轮的转动速度。
6、当车轮转动时,汽车就会移动。

要测量汽车的速度,必须能够测量车轮或变速器的转速,并将该信息发送到某种仪表。在大多数汽车中,测量是在变速箱中进行的。测量变速器产生的转速的工作落到了一种叫做驱动电缆的东西上。

驱动电缆由许多叠加的、紧密缠绕的螺旋弹簧组成,这些弹簧缠绕在心轴上。由于其结构,驱动电缆非常灵活,可以弯曲到非常小的半径而不会断裂。这很方便,因为电缆必须从变速箱蜿蜒到装有车速表的仪表组。它连接到变速器中的一组齿轮,因此当车辆移动时,齿轮转动软轴内的心轴。然后,心轴将转速沿着电缆长度传送到速度计的“业务端”——实际进行速度测量的地方。

车速表还有其他重要部件。驱动电缆通过螺旋齿轮连接到永磁体。磁铁位于一个杯形金属件(称为速度杯)内。速度杯连接到一根针上,针由游丝固定到位。指针在汽车的驾驶舱中可见,车速表表面也是如此,它显示从零到上限的一系列数字,这些数字可能因品牌和型号而异。(下周续)◇

责任编辑:钟义云

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