Đồng hồ tốc độ ô tô: Tìm hiểu về sai số, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Đồng hồ tốc độ là một bộ phận quan trọng và không thể thiếu trên xe ô tô giúp cung cấp các thông tin cơ bản cho tài xế như cường độ phương tiện, tốc độ di chuyển, mức tiêu thụ nhiên liệu,… Hãy cùng Honda Ô tô Mỹ Đình tìm hiểu chi tiết về bộ phận quan trọng này nhé!

Đồng hồ tốc độ ô tô là gì?

Định nghĩa

Đồng hồ tốc độ (hay đồng hồ đo tốc độ, đồng hồ công tơ mét) là thiết bị dùng để đo tốc độ thực và đo hành trình của xe. Bộ phận này thường được gắn trên bảng đồng hồ trung tâm, sau vô lăng, tích hợp với đồng hồ đo quãng đường để hỗ trợ người lái kiểm soát tốc độ lái xe.

Đồng hồ tốc độ bao gồm 2 bộ phận chính đặt trong cùng một vỏ và đề chung là cơ cấu chỉ báo tốc độ và cơ cấu đếm. 

Lịch sử hình thành

Đồng hồ tốc độ xe ô tô xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1901 trên chiếc xe du lịch Oldsmobile. Đến năm 1910, đồng hồ tốc độ đã trở thành thiết bị bắt buộc trên các chiếc xe ô tô. OS Automator là nhà sản xuất đầu tiên phát hành đồng hồ tốc độ xe. Vào năm 1916, Nikola Tesla đã phát minh ra đồng hồ tốc độ với thiết kế được cải tiến cao cấp hơn và được sử dụng cho đến ngày nay. 

Từ những năm 50 đến những năm 80 của thế kỷ 20, đồng hồ tốc độ dây đai được sử dụng phổ biến trên các mẫu xe của Mỹ, giống như đồng hồ dạng tang trống. 

Năm 1980, ở Nhật Bản cũng xuất hiện loại đồng hồ tốc độ kỹ thuật số, tuy nhiên ít được sử dụng đại trà do một số bất tiện và không phù hợp sử dụng hàng ngày. Đồng hồ đo tốc độ kỹ thuật số thường được ứng dụng ở đường vào mô tô thể thao, tại đây loại đồng hồ này mới thực sự phát huy tác dụng nổi trội của mình. 

Cách đo đồng hồ tốc độ ô tô

Đồng hồ tốc độ trên xe ô tô là loại đồng hồ đo vòng quay của trục truyền động, trục xe hoặc bánh xe. Khi xe chạy, thiết bị này sẽ sử dụng thuật toán cơ bản để ngoại suy vòng quay đó và xác định tốc độ mà xe đang di chuyển là bao nhiêu. 

Tuy nhiên, sẽ không thể tránh khỏi những sự sai số do sự thay đổi của đường kính bánh xe hoặc lốp xe như khi thay lốp xe mới, giảm lốp bị hao mòn, bị xịt lốp,…

Biên độ sai số trên đồng hồ tốc độ ô tô

Sự khác biệt trong đường kính bánh xe phát sinh từ các trường hợp có liên quan đến đường kính lốp xe có thể là rất nhỏ (chỉ vài mm). Tuy nhiên, khi xe di chuyển với tốc độ khoảng từ 50 km/h sẽ có sự khác biệt khá lớn do bánh xe ô tô sẽ quay 6-7 lần mỗi giây, từ đó nhanh chóng tạo ra sự khác biệt. Biên độ sai số này được các nhà sản xuất ô tô tính đến trong khi thiết kế xe nên cũng sẽ không gây ảnh hưởng quá nhiều. 

Cấu tạo và cơ chế hoạt động của đồng hồ tốc độ xe ô tô

Đồng hồ tốc độ xe ô tô phổ biến được phân làm 2 loại là đồng hồ tốc độ kiểu cơ khí và đồng hồ tốc độ kiểu điện tử. 

Đồng hồ tốc độ kiểu cơ khí

Cấu tạo của cơ cấu chỉ báo tốc độ bao gồm: Thanh nam châm vĩnh cửu hình chữ U được cố định ở trên đỉnh của trục dẫn động, cốc cảm ứng làm bằng nhôm hoặc thép (có thể quay được), một trục được gắn cố định và đi qua tâm của cốc cảm ứng. 

Cấu tạo của cơ cấu đếm bao gồm: Trên mặt đồng hồ tốc độ có 1 lỗ dài hình chữ nhật, bên trong có từ 5 đến 7 bánh xe có ghi chữ số. Trên vành của bánh xe có 10 con số (từ số 0 đến 9). Thông qua lỗ hình chữ nhật, bạn có thể đọc được các con số ở các bánh xe. Khi xe di chuyển, bánh xe số bên phải quay liên tục. Số vòng mà bánh xe số quay tỷ lệ thuận với quãng đường xe chạy. Giữa các cặp bánh xe đều có cơ cấu truyền động với tỷ số tốc độ là 1/10. Truyền động giữa các bánh xe là truyền động mang tính chu kỳ. 

Phần giữa trục có lắp lò xò hồi vị, phía trên đỉnh của trục gắn kim chỉ thị của đồng hồ. Phía sau đồng hồ có đầu nối trục cáp mềm. Khi nam châm quay theo trục dẫn động, đường sức cắt cốc cảm ứng. Nhờ vào tác động của cảm ứng điện từ, trên cốc sinh ra dòng điện xoáy làm cho cốc cảm ứng quay theo nam châm. 

Tuy nhiên cốc cảm ứng không thể tự do quay theo nam châm được vì đã bị lò xo hồi vị giữ lại. Lò xo này sinh ra mô men cản ngược chiều làm cho cốc cảm ứng quay đến một vị trí nào đó thì dừng lại. Trên trục của cốc cảm ứng có lắp kim đồng hồ, kim này sẽ quay trên mặt đồng hồ có ghi các số chỉ km/h hoặc mile/h để chỉ tốc độ thực của xe. 

Tốc độ quay của nam châm tỷ lệ thuận với tốc độ của xe. Dòng điện cảm ứng sinh ra trong cốc cảm ứng và mô men dẫn động cốc cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ quay của nam châm. Vì vậy, góc quay của kim đồng hồ cũng tỷ lệ thuận với tốc độ của xe. 

Đồng hồ tốc độ kiểu điện tử

So với đồng hồ tốc độ kiểu cơ khí, đồng hồ tốc độ kiểu điện tử có cấu tạo đơn giản, tiến tiến hơn, đồng thời mang lại hiệu quả làm việc ổn định hơn. Cấu tạo của đồng hồ tốc độ gồm các bộ phận chính là cơ cấu đo tốc độ xe kiểu công tắc lưỡi gà, cơ cấu truyền động giảm tốc sử dụng bánh răng hành tinh (dẫn động các bánh xe số), mạch điện tử dùng để xử lý tín hiệu xung có liên quan đến tốc độ xe, mô tơ bước.

Cơ cấu đo tốc độ kiểu công tắc lưỡi gà được lắp đặt ở cảm biến tốc độ xe (cảm biến này lắp ở trục thứ cấp hộp số). Tín hiệu xung ở đầu ra của cơ cấu này được truyền đến mạch điện để xử lý. Dòng điện ở đầu ra mạch điện tử sẽ điều khiển kim chi chỉ thị đồng hồ đi một góc nhất định. Góc quay của kim chỉ thị tỷ lệ thuận với tốc độ của xe. 

Tần số của xung tín hiệu sau khi được xử lý sẽ tạo nên dòng điện dẫn động mô tơ trước, thông qua cơ cấu bánh răng được hành tinh giảm tốc để tích luỹ quãng đường đi của xe vào đồng hồ hành trình. 

Những lưu ý khi sử dụng đồng hồ tốc độ trên xe ô tô

Sử dụng đồng hồ tốc độ trên xe ô tô, bạn cần tuân thủ một số lưu ý quan trọng để đảm bảo an toàn khi lái xe và tuân thủ luật giao thông. Sau đây là một số lưu ý khi sử dụng đồng hồ tốc độ:

• Tuân thủ giới hạn tốc độ: Đồng hồ tốc độ giúp bạn biết được bạn đang di chuyển với tốc độ bao nhiêu. Hãy luôn tuân thủ giới hạn tốc độ được quy định trên biển báo giao thông và luật giao thông. Không nên vượt quá tốc độ cho phép. 
• Theo dõi tốc độ an toàn: Trong các điều kiện đường khác nhau, tốc độ an toàn có thể thay đổi. hãy sử dụng đồng hồ tốc độ để đảm bảo bạn duy trì tốc độ an toàn, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết xấu hoặc đường ẩm ướt. 
• Sử dụng đồng hồ tốc độ phụ: Ngoài đồng hồ đo tốc độ trên bảng điều khiển, bạn có thể sử dụng các thiết bị đo tốc độ phụ khác như điện thoại di động hoặc GPS. Tuy nhiên, hãy đảm bảo rằng bạn không bị xao nhãng bởi việc sử dụng thiết bị này khi lái xe. 
• Kiểm tra định kỳ: Đảm bảo rằng đồng hồ đo tốc độ của bạn hoạt động chính xác bằng cách kiểm tra định kỳ. Nếu bạn nghi ngờ về độ chính xác của nó, hãy đưa xe xe gara hoặc tới đại lý uỷ quyền để kiểm tra và hiệu chuẩn. 

Lưu ý rằng sử dụng đồng hồ tốc độ an toàn là một phần quan trọng của việc lái xe an toàn. Việc tuân thủ giới hạn tốc độ và sử dụng đồng hồ tốc độ một cách thông minh giúp đảm bảo an toàn của bạn cũng như người tham gia giao thông khác trên đường. 

Câu hỏi thường gặp về đồng hồ tốc độ

Đồng hồ tốc độ cơ học và đồng hồ điện tử, cái nào chính xác hơn?

Đồng hồ tốc độ cơ học là phiên bản cũ hơn với hiệu chuẩn cao hơn. Trong khi đó, đồng hồ tốc độ kỹ thuật số ô tô giúp tài xế quan sát trực quan hơn, thể hiện nhiều thông số quan trọng hơn. Ty nhiên cả hai loại đồng hồ này đều quan trọng như nhau trong kết cấu của một chiếc xe ô tô hiện đại. 

Thay đổi kích thước lốp xe có khiến đồng hồ đo tốc độ bị sai lệch hay không?

Việc thay đổi kích thước lốp xe CÓ ảnh hưởng đến đồng hồ tốc độ. Mỗi một chiếc xe trước khi phân phối ra thị trường đều được cài đặt chính xác vòng tua trục đồng hồ hoặc thuật toán đo lường (với đồng hồ điện tử) tuân theo tiêu chuẩn của thống số lốp và lazang của xe. Vì thế bất cứ thay đổi nào liên quan đến kích thước lốp xe đều khiến công thức đo lường bị sai lệch. 

Thông thường người dùng thường chọn giải pháp thay đổi kích thước của lốp xe ô tô. Tuy nhiên việc này có thể khiến đồng hồ tốc độ của ô tô sẽ hiển thị tốc độ thấp hơn của xe so với tốc độ thực tế. Do kích thước lớn hơn của bánh xe, chu vi của nó tăng lên và khiến nó di chuyển được quãng đường dài hơn trên mỗi vòng quay so với ban đầu. 

Như vậy, qua những thông tin về đồng hồ tốc độ ô tô do Honda Ô tô Mỹ Đình chia sẻ, hy vọng bạn đã hiểu thêm về tầm quan trọng của bộ phận này cũng như biết cách để quan sát, sử dụng đúng cách, đảm bảo an toàn khi lái xe. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, liên hệ với chúng tôi qua hotline 0375 837 979 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được tư vấn và giải đáp chi tiết nhé!

Honda Ô tô Mỹ Đình – Tổng kho lớn nhất miền Bắc

• Website: https://hondaotomydinh.vn/ 
• Fanpage: Honda Ô tô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ô tô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 0375 83 79 79

Hoàng Ngân

Với 2 năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.