刻度器

里程表的工作原理,你知道吗

发布时间:2023/7/30 17:44:01   

几个世纪以来,机械里程表一直在计算里程数。虽然它们是垂死的品种,但它们非常酷,因为它们非常简单!机械里程表只不过是具有令人难以置信的齿轮比的齿轮系。

我们为这篇文章拆分的里程表减少了:1的齿轮!这意味着该里程表的输入轴必须旋转1,次,然后里程表将记录1英里。

像这样的里程表正在被提供更多功能和更低成本的数字里程表所取代,但它们并不那么酷。在本文中,我们将介绍机械里程表,然后我们将讨论数字里程表的工作原理。

机械里程表

机械里程表由一个紧密缠绕的弹簧制成的柔性电缆转动。电缆通常在带有橡胶外壳的保护金属管内旋转。在自行车上,滚动自行车车轮的小轮转动电缆,里程表上的传动比必须校准到这个小轮的尺寸。在汽车上,齿轮啮合变速器的输出轴,转动电缆。

电缆一直蜿蜒到仪表板,在那里它连接到里程表的输入轴。

齿轮传动

该里程表使用一系列三个蜗轮来实现1:1齿轮减速。输入轴驱动第一蜗杆,其驱动齿轮。蜗杆的每次完整旋转只会使齿轮转动一个齿。那个齿轮转动另一个蜗杆,转动另一个齿轮,转动最后一个蜗轮,最后转动最后一个齿轮,它连接到十英里的指示器。

每个指示器的一侧有一排钉子,另一侧有一组两个钉子。当一组两个销钉绕到白色塑料齿轮时,其中一个齿落在销钉之间并随指示器转动直到销钉穿过。这个齿轮还与下一个较大指示器上的一个挂钩啮合,使其转动十分之一转。

在“3”和“4”之间的白色轮子上有两个钉子。每转一次,白色齿轮上的一个齿轮齿落在这两个销钉之间,使其旁边的黑色齿轮移动十分之一转。

您现在可以看到为什么当您的里程表“翻转”大量数字(例如从19,到20,英里)时,显示屏最左侧的“2”可能与其余数字不完全对齐。白色辅助齿轮中的少量齿轮间隙可防止所有数字的完美对齐。通常,显示器必须达到21,英里才能再次排好数字。

您还可以看到像这样的机械里程表是可以重绕的。当你反向运行汽车时,里程表实际上可以倒退-它只是一个齿轮系。在电影“FerrisBueller的休息日”中,他们将汽车放在积木上,车轮倒转-这应该是有效的!在现实生活中,里程表会转过身来。另一个技巧是将里程表的电缆连接到钻头并向后运行以倒回里程。

虽然这对旧的机械里程表有效,但它不适用于新的电子里程表。

电脑里程表

如果你去自行车店,你很可能找不到任何电缆驱动的里程表或里程表。相反,你会发现自行车电脑。带有这类计算机的自行车的一个车轮上安装有一个磁铁,另一个车轮上装有一个皮带。每转一圈,磁铁就会经过拾音器,在拾音器中产生电压。计算机对这些电压尖峰或脉冲进行计数,并使用它们计算行进距离。

如果您曾经安装过其中一台自行车电脑,您就知道必须使用车轮周边进行编程。圆周是车轮完整旋转一圈时的行驶距离。每次计算机感应到一个脉冲时,它会在总距离上增加另一个轮周长并更新数字显示。

许多现代汽车也使用这样的系统。它们使用安装在变速器输出端的齿轮和磁传感器代替车轮上的磁性传感器,磁传感器在车轮的每个齿经过时对脉冲进行计数。有些汽车使用开槽轮和光学拾音器,就像电脑鼠标一样。就像在自行车上一样,汽车中的计算机知道汽车每次脉冲行进的距离,并使用它来更新里程表读数。

关于汽车里程表最有趣的事情之一是如何将信息传输到仪表板。代替传输距离信号的旋转电缆,距离(以及许多其他数据)通过单线通信总线从发动机控制单元(ECU)传输到仪表板。汽车就像一个局域网,有许多不同的设备连接到它。以下是可能连接到汽车中的计算机网络的一些设备:

发动机控制单元(ECU)

气候控制系统

仪表板

电动车窗控制

无线电

防锁刹车系统

气囊控制模块

车身控制模块(操作车内灯等)

传动控制模块

许多车辆使用标准化的通信协议,称为SAEJ,以使所有不同的电子模块能够彼此通信。

该发动机控制单元计算所有的脉冲和跟踪由汽车行驶的总距离的。这意味着如果有人试图“回滚”里程表,则存储在ECU中的值将不同意。可以使用诊断计算机读取该值,所有汽车经销商服务部门都具有该计算机。

ECU每秒发送几次信息包,包括标题和数据。标题只是将数据包标识为距离读数的数字,数据是与行进距离相对应的数字。仪表板包含另一台知道要查找此特定数据包的计算机,每当它看到一个时,它会用新值更新里程表。在带有数字里程表的汽车中,仪表板只显示新值。带模拟里程表的汽车配有一个小型步进电机,可以转动里程表上的刻度盘。



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