Wie Kilometerzähler funktionieren

Kilometerzähler zählen Meilen genau durch ein Zahnradsystem. Siehe Bilder von Auto-Gadgets.

Mechanische Kilometerzähler zählen seit Jahrhunderten die Meilen. Obwohl sie eine aussterbende Rasse sind, sind sie unglaublich cool, weil sie so einfach sind! Ein mechanischer Kilometerzähler ist nichts anderes als ein Getriebezug mit einem unglaublich Übersetzungsverhältnis.

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-Der Kilometerzähler, den wir für diesen Artikel zerlegt haben (siehe Abbildung oben), hat eine Untersetzung von 1690: 1! Das bedeutet, dass sich die Eingangswelle dieses Kilometerzählers 1.690 Mal drehen muss, bevor der Kilometerzähler 1 Meile registriert.

Kilometerzähler wie dieser werden durch ersetzt digitale Kilometerzähler Das bietet mehr Funktionen und kostet weniger, ist aber bei weitem nicht so cool. In diesem Artikel werfen wir einen Blick in einen mechanischen Kilometerzähler und sprechen dann über die Funktionsweise digitaler Kilometerzähler.

Die Schneckengetriebe sind in diesem Bild sichtbar.

Mechanische Kilometerzähler werden von a gedreht Flexibles Kabel aus einer fest gewickelten Feder hergestellt. Das Kabel dreht sich normalerweise in einem Metallschutzrohr mit einem Gummigehäuse. Bei einem Fahrrad dreht ein kleines Rad, das gegen das Fahrradrad rollt, das Kabel, und das Übersetzungsverhältnis am Kilometerzähler muss auf die Größe dieses kleinen Rads kalibriert werden. Bei einem Auto greift ein Zahnrad in die Abtriebswelle des Getriebes ein und dreht das Kabel.

Das Kabel schlängelt sich bis zur Instrumententafel, wo es mit der Eingangswelle des Kilometerzählers verbunden ist.

Das Getriebe

Dieser Kilometerzähler verwendet eine Reihe von drei Schneckengetriebe um die Untersetzung von 1690: 1 zu erreichen. Die Eingangswelle treibt die erste Schnecke an, die ein Zahnrad antreibt. Jede volle Umdrehung der Schnecke dreht das Zahnrad nur um einen Zahn. Dieses Zahnrad dreht eine andere Schnecke, die ein anderes Zahnrad dreht, das die letzte Schnecke und schließlich das letzte Zahnrad dreht, das an die Zehntelmeilenanzeige angeschlossen ist.

Der Ausgang des letzten Schneckengetriebes treibt eine Welle an, die die Zehntelmeilenanzeige dreht. Jedes Zifferblatt wird dann durch Stifte am vorherigen Zifferblatt durch ein kleines Hilfsrad (weiß) gedreht..

Jeder Indikator hat eine Reihe von Heringe Aus einer Seite herausragen und auf der anderen Seite ein Satz von zwei Stiften. Wenn der Satz von zwei Stiften zu den weißen Kunststoffzahnrädern kommt, fällt einer der Zähne zwischen die Stifte und dreht sich mit dem Indikator, bis die Stifte passieren. Dieses Zahnrad rastet auch in einen der Stifte der nächstgrößeren Anzeige ein und dreht ihn um eine Zehntelumdrehung.

Auf dem weißen Rad zwischen der "3" und der "4" befinden sich zwei Stifte. Einmal pro Umdrehung fällt einer der Zahnradzähne des weißen Zahnrads zwischen diese beiden Stifte, wodurch sich das schwarze Zahnrad daneben um eine Zehntelumdrehung bewegt.

Sie können jetzt sehen, warum, wenn Ihr Kilometerzähler eine große Anzahl von Ziffern (z. B. von 19.999 bis 20.000 Meilen) "überrollt", die "2" ganz links im Display angezeigt wird möglicherweise nicht perfekt ausgerichtet mit dem Rest der Ziffern. Eine winzige Menge von Zahnradspiel In den weißen Hilfsgetrieben wird die perfekte Ausrichtung aller Ziffern verhindert. Normalerweise muss die Anzeige 21.000 Meilen erreichen, bevor die Ziffern wieder gut ausgerichtet sind.

Sie können auch sehen, dass mechanische Kilometerzähler wie dieser sind zurückspulbar. Wenn Sie das Auto rückwärts fahren, kann der Kilometerzähler tatsächlich rückwärts fahren - es ist nur ein Getriebezug. In dem Film "Ferris Bueller's Day Off" in der Szene, in der das Auto mit rückwärts drehenden Rädern auf Blöcken steht - das hätte funktionieren sollen! Im wirklichen Leben hätte sich der Kilometerzähler umgedreht. Ein weiterer Trick besteht darin, das Kabel des Kilometerzählers an eine Bohrmaschine anzuschließen und rückwärts zu verlegen, um die Kilometer zurückzuspulen.

Während dies bei älteren mechanischen Kilometerzählern funktioniert, funktioniert es bei den neuen elektronischen nicht, wie wir im nächsten Abschnitt sehen werden…

Wenn Sie einen Ausflug zum Fahrradgeschäft machen, werden Sie höchstwahrscheinlich keine kabelgetriebenen Kilometerzähler oder Tachometer finden. Stattdessen finden Sie Fahrradcomputer. Fahrräder mit solchen Computern haben eine Magnet an einem der Räder befestigt und a abholen am Rahmen befestigt. Einmal pro Umdrehung des Rades passiert der Magnet den Aufnehmer und erzeugt eine Spannung im Aufnehmer. Der Computer zählt diese Spannungsspitzen oder Impulse und berechnet daraus die zurückgelegte Strecke.

Wenn Sie jemals einen dieser Fahrradcomputer installiert haben, wissen Sie, dass Sie sie mit dem Umfang des Rads programmieren müssen. Der Umfang ist die zurückgelegte Strecke, wenn das Rad eine volle Umdrehung macht. Jedes Mal, wenn der Computer einen Impuls erfasst, fügt er der Gesamtentfernung einen weiteren Radumfang hinzu und aktualisiert die Digitalanzeige.

Viele moderne Autos verwenden auch ein solches System. Anstelle eines magnetischen Tonabnehmers an einem Rad verwenden sie a Zahnrad am Ausgang des Getriebes montiert und a Magnetsensor das zählt die Impulse, wenn jeder Zahn des Rades vorbeigeht. Einige Autos verwenden ein Schlitzrad und einen optischen Tonabnehmer, wie es eine Computermaus tut. Genau wie beim Fahrrad weiß der Computer im Auto, wie weit das Auto mit jedem Impuls fährt, und aktualisiert damit den Kilometerstand.

Eines der interessantesten Dinge an Kilometerzählern ist, wie die Informationen an das Armaturenbrett übertragen werden. Anstelle eines sich drehenden Kabels, das das Entfernungssignal überträgt, wird die Entfernung (zusammen mit vielen anderen Daten) über einen einadrigen Kommunikationsbus von der übertragen Motorsteuergerät (ECU) zum Armaturenbrett. Das Auto ist wie ein lokales Netzwerk, an das viele verschiedene Geräte angeschlossen sind. Hier sind einige der Geräte, die in einem Auto mit dem Computernetzwerk verbunden sein können:

• Motorsteuergerät (ECU)
• Klimatisierungssystem
• Instrumententafel
• Fensterhebersteuerung
• Radio
• Antiblockiersystem
• Airbag-Steuermodul
• Karosseriesteuergerät (betreibt die Innenbeleuchtung usw.)
• Getriebesteuergerät

Viele Fahrzeuge verwenden ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll namens SAE J1850, damit alle verschiedenen Elektronikmodule miteinander kommunizieren können.

Das Motorsteuergerät zählt alle Impulse und verfolgt die vom Auto zurückgelegte Gesamtstrecke. Dies bedeutet, wenn jemand versucht, "zurückrollen"Der Kilometerzähler und der in der ECU gespeicherte Wert stimmen nicht überein. Dieser Wert kann mit einem Diagnosecomputer abgelesen werden, über den alle Autohaus-Serviceabteilungen verfügen.

Mehrmals pro Sekunde sendet die ECU ein Informationspaket aus, das aus einem Header und den Daten besteht. Der Header ist nur eine Zahl, die das Paket als Entfernungsmessung identifiziert, und die Daten sind eine Zahl, die der zurückgelegten Entfernung entspricht. Die Instrumententafel enthält einen anderen Computer, der nach diesem bestimmten Paket sucht. Wenn er eines sieht, wird der Kilometerzähler mit dem neuen Wert aktualisiert. Bei Fahrzeugen mit digitalen Kilometerzählern zeigt das Armaturenbrett einfach den neuen Wert an. Autos mit analogen Kilometerzählern haben einen kleinen Schrittmotor, der die Zifferblätter am Kilometerzähler dreht.

Weitere Informationen zu Kilometerzählern und anderen häufig übersehenen Autoteilen finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.

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