Speedometer

Latar Belakang

Speedometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan perjalanan kendaraan, biasanya untuk tujuan mempertahankan kecepatan yang masuk akal. Perkembangannya dan status akhirnya sebagai fitur standar dalam mobil menyebabkan penegakan batas kecepatan legal, sebuah gagasan yang telah dipraktikkan sejak awal kereta tanpa kuda tetapi sebagian besar telah diabaikan oleh masyarakat umum. Saat ini, tidak ada mobil yang dilengkapi tanpa speedometer utuh; itu dipasang di kokpit kendaraan dan biasanya berbagi rumah dengan odometer, yang merupakan mekanisme yang digunakan untuk merekam jarak total yang ditempuh. Dua tipe dasar speedometer mobil, mekanik dan elektronik, saat ini diproduksi.

Sejarah

Konsep pencatatan data perjalanan hampir setua konsep kendaraan. Bangsa Romawi awal menandai roda kereta mereka dan menghitung putaran, memperkirakan jarak yang ditempuh dan kecepatan rata-rata harian. Pada abad kesebelas, penemu Cina datang dengan mekanisme yang melibatkan kereta roda gigi dan lengan yang bergerak yang akan memukul drum setelah jarak tertentu. Data kecepatan laut dicatat pada tahun 1500-an oleh penemuan yang disebut chip log, sebuah garis yang diikat secara berkala dan diberi bobot untuk diseret di dalam air. Jumlah simpul yang dikeluarkan dalam jangka waktu tertentu akan menentukan kecepatan kapal, oleh karena itu istilah bahari "simpul" masih digunakan sampai sekarang.

Paten pertama untuk indikator kecepatan poros berputar dikeluarkan pada tahun 1916 untuk penemu Nikola Tesla. Namun, pada saat itu, spedometer sudah diproduksi selama beberapa tahun. Pengembangan speedometer pertama untuk mobil sering dikreditkan ke A. P. Warner, pendiri Warner Electric Company. Pada pergantian abad, ia menemukan mekanisme yang disebut meter potong, yang digunakan untuk mengukur kecepatan alat pemotong industri. Menyadari bahwa meteran potong dapat disesuaikan dengan mobil, ia memodifikasi perangkat dan memulai kampanye promosi besar-besaran untuk membawa speedometernya ke masyarakat umum. Beberapa konsep indikator kecepatan diperkenalkan oleh sumber yang bersaing pada saat itu, tetapi desain Warner menikmati kesuksesan yang cukup besar. Pada akhir Perang Dunia I, Perusahaan Instrumen Warner memproduksi sembilan dari setiap 10 speedometer yang digunakan dalam mobil.

The Oldsmobile Curved Dash Runabout, dirilis pada tahun 1901, adalah lini mobil pertama yang dilengkapi dengan speedometer mekanis. Cadillac dan Overland segera menyusul, dan speedometer mulai muncul secara teratur sebagai opsi yang dipasang di pabrik di mobil baru. Speedometer di era ini sulit dibaca di siang hari dan, tanpa lampu di rumah, hampir tidak terbaca di malam hari. Kabel penggerak pada model awal dipasang ke roda depan atau belakang transmisi, tetapi integrasi kabel penggerak ke dalam rumah transmisi tidak akan terjadi selama 20 tahun lagi. Setelah perbaikan itu dilakukan, desain teknis dasar speedometer akan tetap tak tersentuh sampai munculnya speedometer elektronik pada awal 1980-an.

Bahan Baku

Bahan yang digunakan dalam produksi speedometer bervariasi menurut jenis pengukur dan aplikasi yang dimaksudkan. Model mekanis yang lebih tua seluruhnya terdiri dari baja dan paduan logam lainnya, tetapi di tahun-tahun berikutnya sekitar 40% bagian untuk speedometer mekanis dicetak dari berbagai polimer plastik. Model elektronik yang lebih baru hampir seluruhnya terbuat dari plastik, dan insinyur desain terus meningkatkan polimer yang digunakan. Misalnya, casing rakitan utama speedometer biasanya terbuat dari nilon, tetapi beberapa pabrikan sekarang menggunakan poliester polibutilena tereftalat (PBT) yang lebih tahan air. Penggerak cacing dan poros magnet juga nilon, seperti halnya rangkaian roda gigi dan spindel speedometer. Lensa tampilan kaca di masa lalu sekarang terbuat dari polikarbonat transparan, plastik kuat dan fleksibel yang tahan terhadap panas, kelembapan, dan benturan.

Desain

Dalam speedometer mekanis, kabel yang berputar dipasang ke satu set roda gigi di transmisi mobil. Kabel ini dipasang langsung ke magnet permanen di rakitan speedometer, yang berputar dengan kecepatan yang sebanding dengan kecepatan kendaraan. Saat magnet berputar, ia memanipulasi cincin aluminium, menariknya ke arah yang sama dengan medan magnet yang berputar; gerakan cincin, bagaimanapun, dilawan oleh pegas spiral. Terlampir pada cincin aluminium adalah penunjuk, yang menunjukkan kecepatan kendaraan dengan menandai keseimbangan antara dua kekuatan ini. Saat kendaraan melambat, gaya magnet pada cincin aluminium berkurang, dan pegas menarik penunjuk speedometer kembali ke nol.

Speedometer elektronik hampir secara universal hadir di mobil model akhir. Dalam jenis pengukur ini, generator pulsa (atau generator tach) yang dipasang di transmisi mengukur kecepatan kendaraan. Ini mengomunikasikan ini melalui sinyal pulsa listrik atau magnetik, yang diterjemahkan ke dalam pembacaan elektronik atau digunakan untuk memanipulasi rakitan pengukur magnetik tradisional.

Manufaktur
Proses

Komponen baja

• 1 Untuk membentuk baja cair, bijih besi dilebur dengan kokas, zat kaya karbon yang dihasilkan ketika batubara dipanaskan dalam ruang hampa. Tergantung pada paduannya, logam lain seperti aluminium, mangan, titanium, dan zirkonium juga dapat dimasukkan. Setelah baja mendingin, baja dibentuk menjadi lembaran di antara roller bertekanan tinggi dan didistribusikan ke pabrik. Di sana, bagian-bagian individu dapat dicetak ke dalam cetakan atau ditekan dan dibentuk dari stok batangan oleh mesin penggulung besar.

Komponen plastik

• 2 Berbagai plastik yang tiba di stasiun pembuatan instrumen pertama kali dibuat dari senyawa kimia organik yang berasal dari minyak bumi. Polimer ini didistribusikan dalam bentuk pelet untuk digunakan dalam proses pencetakan injeksi. Untuk membuat bagian-bagian kecil untuk rakitan speedometer, pelet ini dimasukkan ke dalam hopper mesin cetak dan dilebur. Sekrup hidrolik memaksa plastik melalui nosel dan ke dalam cetakan pracetak, di mana plastik dibiarkan dingin dan mengeras. Bagian-bagian tersebut kemudian dikumpulkan dan diangkut ke stasiun perakitan.

Majelis

• 3 Cara perakitan dan tingkat interaksi manusia tergantung pada kualitas speedometer. Beberapa sistem speedometer murah dibuat menjadi "sekali pakai", yang berarti instrumen tidak dibuat untuk dibongkar atau diperbaiki dengan mudah. Dalam hal ini, perangkat keras diikat menggunakan proses yang disebut riveting, di mana pin berkepala dimasukkan dan ditumpulkan di ujung yang lain, membentuk lampiran permanen. Sistem speedometer kelas atas terdiri dari dua rakitan utama yang dipasang dengan sekrup; keuntungannya adalah bahwa perangkat keras bagian dalam pengukur dapat diakses untuk perbaikan dan kalibrasi ulang.
• 4 Poros dalam dan rakitan speedometer kemudian digabungkan ke tempatnya dengan paku keling atau sekrup. Magnet permanen yang digunakan dalam spedometer mekanis dikompresi dan dicetak sebelum tiba di pabrik, dan oleh karena itu hanya perlu dipasang ke penggerak cacing. Dalam kasus speedometer elektronik, sirkuit fiberglass dan tembaga juga diproduksi oleh vendor, dan memang membutuhkan pemrograman sebelum dipasang ke sistem yang lebih besar. Komponen yang lebih besar ini diangkut ke stasiun perakitan terpisah, di mana mereka dipasang ke rumah dengan konektor plastik terminal stud atau terminal blade. Di luar yang utama Mekanisme bagian dalam speedometer. berfungsi sebagai wadah pelindung, housing juga berfungsi sebagai platform untuk memasang fitur eksterior seperti muka dial, jarum, dan jendela pajangan. Sekali lagi, proses ini memerlukan otomatisasi karena hasil yang besar, tetapi upaya manusia diperlukan di setiap langkah untuk memeriksa dan memastikan konsistensi produk.

Kalibrasi

• 5 Kalibrasi adalah proses untuk menentukan nilai sebenarnya dari ruang dalam setiap instrumen bertingkat. Ini adalah proses yang sangat penting dalam pembuatan speedometer karena keselamatan pengemudi bergantung pada pembacaan yang akurat. Dalam pengukur mekanis, gaya magnet menghasilkan torsi yang membelokkan jarum indikator. Saat mengkalibrasi pengukur jenis ini, elektromagnet digunakan untuk mengatur kekuatan magnet permanen yang dipasang di speedometer hingga jarum cocok dengan input dari kabel yang berputar. Saat mengkalibrasi pengukur elektronik, penyesuaian dilakukan ketika faktor kalibrasi ditulis ke dalam memori pengukur. Sistem kemudian dapat mengatur ulang keseimbangan antara input dari transmisi dan output jarum. Sistem otomatis baru untuk mengkalibrasi speedometer mekanik dan elektronik sekarang tersedia, menghemat banyak jam kerja yang biasanya diperlukan untuk proses ini.

Kontrol Kualitas

Mungkin metode pengendalian kualitas yang paling langsung adalah proses kalibrasi. Produsen suku cadang mobil bekerja di bawah standar pengukuran yang dikembangkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO), yang memastikan bahwa pedoman universal antara produsen pengukur digunakan. Tim penjaminan kualitas internal mengembangkan spesifikasi untuk setiap produk baru sebelum dipindahkan ke jalur perakitan, dan tim yang sama kemudian melaporkan apakah pedoman tersebut dipatuhi di lantai pabrik. Tingkat perakitan bertahap juga melibatkan pemeriksaan oleh personel pabrik untuk memastikan bahwa otomatisasi bekerja dengan lancar.

Produk Sampingan/Limbah

Tidak ada produk sampingan yang dihasilkan dari pembuatan alat pengukur. Bahan limbah termasuk besi tua dan plastik, beberapa di antaranya dapat digunakan kembali dalam proses produksi selanjutnya. Karena bahan baku yang terlibat disiapkan di luar pabrik, tidak ada limbah industri berbahaya yang dihasilkan dari manufaktur dalam jumlah yang signifikan. Emisi dari otomatisasi pabrik diatur oleh pemerintah dan disurvei oleh kelompok perlindungan lingkungan.

Masa Depan

Perusahaan desain saat ini sedang bereksperimen dengan peningkatan dalam pembacaan speedometer, upaya untuk menghilangkan momen gangguan yang diperlukan pengemudi untuk melihat ke bawah dan mengukur kecepatannya. Pembacaan digital yang diproyeksikan ke kaca depan tampaknya menjadi langkah perkembangan berikutnya. Beberapa tipe prototipe untuk spidometer ini benar-benar membuat pembacaan tampak seolah-olah melayang di atas kap mesin. Karena jenis tampilan ini terlihat seperti beberapa kaki di luar kemudi, pengemudi akan dapat terus memantau kecepatan tanpa harus mengalihkan pandangan dari jalan. Kaca spion dan perangkat proyeksi yang digunakan dalam sistem ini juga dapat disesuaikan agar sesuai dengan posisi pengemudi, sama seperti kaca spion. Selain itu, sistem proyeksi speedometer pada akhirnya akan diintegrasikan dengan alat navigasi, memungkinkan informasi arah muncul dengan pembacaan pengukur.

Tempat Belajar Lebih Lanjut

Lainnya

Devaraj, Ganesh, dkk. "Mengotomatiskan Kalibrasi Speedometer." Halaman Web Rekayasa Evaluasi. Desember 2001. .

"Bagaimana Tachometer/Speedometer Bekerja Menggunakan Sensor Magnetik." manual. Stewart-Warner Co., April 2001.

"Bagaimana Pengukur Listrik Disatukan." manual. Stewart-Warner Co., April 2001.

"Cara Kerja Odometer." Cara Kerja Marshall Brain. Desember 2001. .

"Mempercepat Waktu." Surat Kabar Elektronik Topik Transportasi. November 1998. Desember 2001. .

"Speedometer." Halaman Web Perangkat Lunak Komputer Lengkap. Desember 2001. .

"Spidometer Mengambang." Halaman Web Siemens.com. Desember 2001. .

Kate Kretschmann