حساس السرعة للمحرك في السيارات الحديثة وارتباطه بالكمبيوتر والمكابح

يتم بيان سرعة السيارة اللحظية عن طريق عداد السرعة speedometer ,  الذي يظهر سرعة السيارة بوحدات كم/ساعة km/h أو ميل/ ساعة mph. عداد السرعة كان من ضمن الملحقات الاختيارية للسيارات في عام 1900, ثم أصبح من الملحقات الاساسية بالسيارة في عام 1910 حتى يومنا هذا.
وتقاس سرعة السيارة عن طريق قياس سرعة دوران خرج صندوق التروس في معظم السيارات, والذي تساوي سرعة دوران المحرك مقسومة على نسبة تخفيض صندوق التروس. ولذا فإن قياس سرعة السيارة من مخرج صندوق التروس يستبعد الحاجة لمعرفة التخفيض في صندوق التروس والنقلة التي تسير عليها السيارة. سرعة الدوران المقاسة من مخرج صندوق التروس يتم ضرب قيمتها في قيمة ثابتة
ويعتمد بيان سرعة العداد على مقدار سرعة خرج صندوق التروس Ng مضروب في ثابت هذا الثابت هو حاصل ضرب نصف قطر العجلة مقسوم على نسبة التخفيض الخلفي للتروس الفرقية, مع الأخذ في الاعتبار ثابت معايرة العداد (نسبة التخفيض بين ترس الكابل وترس خرج عمود صندوق التروس, معايرة قوة النابض الدائري, تقسيم خطوط السرعة المسجلة على العداد. أي سرعة السيارة vcar مضروبة في نسبة ثابتة يعاير بها العداد لبيان مقدار تلك السرعة.
هناك عدة طرق لقياس وبيان مقدار سرعة السيارة للسائق: بنشر متنقل
أ- الطريقة الميكانيكية (التيار الدواميEddy current ) لبيان السرعة:
سرعة دوران خرج صندوق السرعة تقاس عن طريق كابل مرن يتصل بترس متصل عمودي بترس بعمود خرج صندوق التروس المبين بالشكل. هذا الكابل يدور مع دوران عمود خرج صندوق التروس وبسرعة  دوران عمود الخرج وحسب نسبة التخفيض بين الترسين. ويتصل بنهايته الأخرى بعداد السرعة من الخلف. الكابل متصل بعمود به مغناطيس,  وعندما يدور الكابل يدور معه المغناطيس المركب على العمود, هذا المغناطيس يدور داخل وعاء معدني speed cup له القدرة على الدوران ومركب على محور الوعاء المعدني نابض دائري hairspring يعيق الحركة, لا يوجد اتصال بين المغناطيس والوعاء المعدني حيث يوجد فراغ هوائي بينهما. الوعاء المعدني متصل به مؤشر عداد السرعة بواجهة عداد السرعة.
عمل العداد: عند دوران كابل السرعة, فإنه يدير المغناطيس بنفس السرعة. المغناطيس المدار يولد مجال مغناطيسي داخل الوعاء المعدني, حسب قوانين الكهرومغناطيسية فإنه يتولد داخل الوعاء تيار كهربائي. هذا مما يجعل الوعاء المعدني للسرعة يتحول إلى مولد كهربائي. ولكن ليس مثل المولد الكهربائي حيث أن التيار داخل الوعاء لا يذهب إلى إي مكان (وعليه فأن التيار يتحرك بطريق دوامية eddy current. وحيث أن هناك تيار كهربائي يتحرك داخل موصل موجود بمجال مغناطيسي فإن ذلك يولد حركة ولكن حيث أن حركة عمود الوعاء مقيدة بالنابض الدائري فإنه يتحرك حركة صغيرة مما يجعل مؤشر العداد تتحرك حركة صغيرة. زيادة سرعة السيارة تؤدي إلى زيادة سرعة الكابل التي تؤدي إلى زيادة التيار الدوامي الذي يزيد قوة العزم على محور وعاء السرعة فيتحرك المؤشر أكثر دالا على زيادة السرعة, عند النقطة التي يتعادل فيها العزم الناتج من قوة المغناطيس والعزم الناتج من قوة النابض.
  ب ـ الطريقة الإليكترونية electronic speedometer لبيان السرعة:
ظل استخدام التيار الدوامي لبيان سرعة السيارة لمدة قرن من الزمان حتى سنة 1980 حين ظهر عداد السرعة الإليكتروني. عداد السرعة الإليكتروني يستقبل الإشارة من حساس سرعة السيارة vehicle speed sensor (VSS), وليس عن طريق كابل. حساس سرعة السيارة يركب على عمود خرج صندوق التروس, ويتكون من قرص معدني مسنن وحساس ثابت وبه ملف يحدث مجال مغناطيسي. وعند مرور الأسنان أمام الملف, فإن الاسنان تقطع المجال المغناطيسي, مكونه مجموعة من النبضات والتي ترسل إلى وحدة التحكم الإليكترونية بالسيارة. ومنها يمكن تحديد المسافة المقطوعة والسرعة من معدل النبضات (التردد). عداد السرعة بالسيارة مصمم على بيان السرعة أما رقميهdigital على الشاشة أو محاكة مؤشر وعداد لبيان السرعة. وفي بعض التصميمات الحديثة, يستخدم مصنعي السيارات الإشارة الصادرة من حساسات العجل لنظام منع غلق العجلات ABS, واستخدامها في بيان سرعة السيارة.
مصنعي السيارات دائما يعايرون العداد بحيث تكون قراءة سرعة العداد أعلى من السرعة الفعلية للسيارة, بحيث تجعل السائق لا يسرع, كما لا تكون الشركات مسئولة عن تعدي حد السرعة. والأخذ في الاعتبار اختلاف درجة حرارة الجو, ونفخ الإطار بحيث لا تتعدى سرعة العداد السرعة الفعلية للسيارة. فمثلا في حالة أن السرعة الفعلية للسيارة 50 كم/ساعة فإن سرعة العداد لا يجب أن تظهر بمقدار أقل من 50 كم/ساعة بأي حال من الأحوال ولا تزيد عن 61.25 كم/ساعة.
* عند تغيير الإطار أو الجنط بمقاس أكبر فإن ذلك يعني قطع مسافة أكبر لكل لفة (زيادة محيط العجل). هذا سيؤدي إلى زيادة السرعة الفعلية للسيارة ولكن تظل قراءة عداد السرعة كما هي, مما قد يؤدي إلى تعدي حد السرعة القانوني دون تنبه السائق. زيادة قطر الإطار كما إنه يؤدي إلى زيادة سرعة السيارة (سرعة السيارة = سرعة دوران العجل × نصف القطر), فإنه يؤدي في نفس الوقت إلى تقليل جهد الجر بالعجل (جهد الجر = العزم/ نصف قطر العجل). هذا بالإضافة إلى أن زيادة قطر العجل يؤدي إلى زيادة قوة القصور الذاتي  لدوران العجل عند التسارع, مما يزيد من الوزن المكافئ للسيارة (هذا بالإضافة إلى تقليل جهد الجر فإنه يساهم أيضا بتقليل مقدار تسارع السيارة). تغيير الإطار أو الجنط بمقاس أصغر يؤدي إلى عكس ذلك.
 تغيير مقاس الإطار المركب بالسيارة لا يغير من قدرة السيارة (حيث القدرة تساوي قوة الجر مضروبة في السرعة P = F v, نسبة الزيادة في السرعة تساوي نسبة النقص في العزم).
جـ- طريقة تحديد الموقع GPS Speedometers (Speedhut GPS) لبيان سرعة السيارة:
باستخدام هذه الطريقة يتم الاستغناء عن الكبل المرن والحساسات لبيان السرعة. هذه الطريقة تعتمد على الأقمار الصناعية لتحديد الموقع لبيان سرعة السيارة ويحتاج الجهاز إلى مصدر 12 فولت وأرضي للعمل. هذه الطريق تبسطالدائرة الكهربائية وتقلل الأعطال وعمليات الصيانة. وتعطي قيمة حقيقية للسرعة في حالة تغيير مقاس الإطار المركب بالسيارة, وفي حالة عدم ضبط نفخ الإطارات, وكذلك في حالة حدوث انزلاق للعجلات في حالة العزم الزائد أو الفرملة.

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

كيف تعرف أن سفايف السيارة قد تلفت

علامات تدل على عطل في طرمبة الماء _