O painel de instrumentos de um carro organiza diversos sensores e medidores, como o indicador de pressão do óleo, medidor de temperatura do líquido de arrefecimento, marcador de nível de combustível, tacômetro e outros. Entre eles, o velocímetro se destaca como o mais proeminente e frequentemente consultado, indicando a velocidade do veículo em quilômetros por hora, milhas por hora ou ambos. Os velocímetros analógicos tradicionais utilizam um ponteiro para apontar uma velocidade específica em um mostrador marcado com números.
Os primeiros velocímetros eram caros e disponíveis apenas como equipamentos opcionais. Foi apenas em 1910 que os fabricantes passaram a incluí-los como itens de série. Uma das primeiras empresas a produzir velocímetros foi a Otto Schulze Autometer (OSA), que mais tarde integrou a Siemens VDO Automotive AG, líder no desenvolvimento de painéis de instrumentos modernos. O primeiro velocímetro da OSA foi lançado em 1923 e manteve seu design praticamente inalterado por seis décadas.
A seguir, exploraremos a evolução dos velocímetros, seu funcionamento e as possibilidades para o futuro.
Tipos de Velocímetros
Existem dois tipos principais de velocímetros: mecânicos e eletrônicos. O velocímetro eletrônico é relativamente recente, tendo seu primeiro modelo totalmente eletrônico surgido em 1993. Este texto se concentra principalmente no velocímetro mecânico, também conhecido como velocímetro de corrente parasita.
A Invenção do Velocímetro de Corrente Parasita
Em 1902, o inventor alemão Otto Schulze patenteou o velocímetro de corrente parasita para atender à crescente necessidade de medir velocidades. Os carros estavam ficando mais rápidos, com velocidades médias máximas atingindo 48 km/h — considerado rápido para uma época dominada por transportes puxados por cavalos. Esse aumento de velocidade contribuiu para o crescimento nos acidentes graves. O dispositivo de Schulze ajudava os motoristas a monitorar e ajustar sua velocidade. Muitos países também introduziram limites de velocidade, exigindo que os veículos possuíssem velocímetros com dois mostradores — um pequeno para o motorista e outro maior, visível para autoridades.
Entendendo o Velocímetro Mecânico
O funcionamento básico de um carro explica o papel do velocímetro. Os pistões do motor se movem para cima e para baixo, convertendo energia de uma mistura de combustível e ar em movimento rotativo por meio do virabrequim. O virabrequim alimenta a transmissão, que então movimenta as rodas. O velocímetro mede a velocidade de rotação da transmissão ou das rodas através de um cabo de acionamento.
O cabo de acionamento é uma mola helicoidal flexível ao redor de um fio central que conecta a transmissão ao velocímetro. À medida que o veículo se move, o cabo transmite a velocidade de rotação para o velocímetro, onde ocorre a medição.
Os componentes principais do velocímetro incluem:
- Ímã Permanente: Conectado ao cabo de acionamento e girando junto com ele.
- Copo de Velocidade: Um copo metálico que interage com o campo magnético giratório.
- Mola Espiral: Equilibra as forças no copo de velocidade.
- Ponteiro: Mostra a velocidade, apontando para números no mostrador do velocímetro.
Conforme o ímã gira, ele gera um campo magnético rotativo, induzindo correntes parasitas no copo de velocidade. Essas correntes criam um torque que move o ponteiro até o ponto onde a mola espiral equilibra a força. Velocidades mais altas geram campos magnéticos mais fortes e maiores correntes parasitas, fazendo o ponteiro se mover mais.
A Transição para Velocímetros Eletrônicos
Os velocímetros eletrônicos utilizam um sensor de velocidade do veículo (VSS) em vez de um cabo de acionamento. O VSS detecta a rotação por meio de um disco dentado e uma bobina magnética, traduzindo o movimento em pulsos elétricos. Esses pulsos são processados por um computador, que exibe a velocidade em um visor digital ou em um sistema analógico tradicional.
Calibração e Precisão
Velocímetros precisam ser calibrados para refletir com precisão a velocidade real do veículo. A calibração considera fatores como relações de engrenagens, tamanho dos pneus e a força do campo magnético em sistemas mecânicos. Alterações no tamanho dos pneus podem afetar bastante a precisão, pois pneus maiores percorrem mais distância por revolução, causando subestimação da velocidade.
Avanços na Tecnologia de Exibição
Os primeiros painéis exigiam que os motoristas desviassem o olhar da estrada para ver os medidores, reduzindo a segurança. Em 2003, a Siemens VDO introduziu um display head-up (HUD) que projeta informações-chave, como a velocidade, no para-brisa. Essa inovação melhora a segurança ao permitir que os motoristas mantenham os olhos na estrada.
Desde os primeiros sistemas mecânicos até as inovações eletrônicas e HUD, o velocímetro evoluiu. O que começou como um item de luxo é agora um componente essencial, garantindo segurança e conformidade com as normas de trânsito. À medida que a tecnologia avança, os velocímetros provavelmente continuarão a integrar novos recursos para melhorar sua precisão e funcionalidade.
