Como funcionam os odômetros

Os odômetros mecânicos são usados para medir a quilometragem há séculos. Mas apesar de estarem em extinção, são incrivelmente interessantes por sua simplicidade! Um odômetro mecânico não é nada mais do que um conjunto de engrenagens com uma incrível relação de velocidades.

O odômetro que desmontamos para esse artigo (foto acima) tem 1690:1 de redução de transmissão. Isso significa seu eixo de entrada deve girar 1.690 vezes antes de registrar 1 milha.

Odômetros como esse estão sendo substituídos por odômetros digitais, que oferecem mais opções, tem um preço menor, mas não são tão interessantes. Nesse artigo, veremos um odômetro mecânico por dentro e então, falaremos sobre o funcionamento dos odômetros digitais.

Odômetros mecânicos

Odômetros mecânicos são girados por um cabo flexível feito de uma mola firmemente enrolada. O cabo geralmente gira dentro de um tubo de metal protetor com um alojamento em borracha. Em uma bicicleta, uma pequena roda guiando contra a roda da bicicleta gira o cabo e a relação de velocidades no odômetro tem que ser calibrada para o tamanho da pequena roda. Em um carro, uma engrenagem atua no eixo de saída da transmissão, girando o cabo.

O cabo faz o caminho até o painel de instrumentos onde é conectado ao eixo de entrada do odômetro.

O sistema de engrenagens
Esse odômetro utiliza uma série de três engrenagens sem-fim para atingir 1690:1 de redução. O eixo de entrada aciona o primeiro eixo de rosca, que aciona uma engrenagem. Cada volta completa da rosca só vira um dente da engrenagem. Essa engrenagem gira outra rosca, que gira outra engrenagem, que gira a última rosca e finalmente a última engrenagem, acoplada a um indicador de 1 milha.

As reduções da engrenagem de rosca são visíveis nessa foto

A saída da última rosca aciona um eixo que gira o indicador a um décimo de milha

Cada indicador é então girado por lingüetas no indicador anterior através de uma pequena engrenagem auxiliar (branco)

Cada indicador contém uma fila de lingüetas destacadas em um lado e um único conjunto de duas lingüetas no outro lado. Quando o conjunto de duas lingüetas dá a volta até as engrenagens de plástico, um dos dentes cai entre as lingüetas e vira com o indicador até as lingüetas passarem. Essa engrenagem também engata uma das linguetas no próximo indicador maior, virando o mesmo em um décimo da revolução.

Na roda branca entre o "3" e o "4" existem duas lingüetas. Uma vez por volta, um dos dentes na engrenagem branca cai entre esses dois grupos de lingüetas, fazendo com que a engrenagem preta ao seu lado mova um décimo da volta.

Você agora pode ver porque quando seu odômetro "gira" um grande número de dígitos (digamos de 19.999 a 20 mil km), o "2" na ponta do lado esquerdo da tela podem não alinhar perfeitamente com os dígitos restantes. Uma pequena quantidade de folga nas engrenagens auxiliares brancas impede o perfeito alinhamento dos dígitos. O mostrador teria que atingir 21 mil km antes que os dígitos fiquem alinhados corretamente de novo.

Você pode notar também que odômetros mecânicos como esse sãorebobináveis. Quando você dá marcha à ré no carro, o odômetro de fato pode voltar - não passa de um conjunto de engrenagens. No filme Curtindo a Vida Adoidado, na cena em que eles levantam e apoiam o carro em tijolos com as rodas rodando para trás, aquilo deveria ter funcionado! Na vida real, o odômetro teria retrocedido. Outro truque é engatar o cabo do odômetro em uma furadeira e rodar para trás para diminuir a quilometragem.

Apesar de funcionar nos odômetros mecânicos mais antigos, isso não funciona nos odômetros eletrônicos, como veremos na próxima seção.

Odômetros computadorizados

Se você for até uma loja de bicicletas, provavelmente não encontrará qualquer odômetro ou velocímetro acionado por cabo. Ao invés disso, vai encontrar computadores de bicicleta. Bicicletas com computadores desse tipo têm um imã instalado em uma das rodas e um captador fixado ao quadro. A cada giro da roda o imã passa pelo captador, gerando voltagem. O computador conta esses impulsos de voltagem, ou pulsos, e os utiliza para calcular a distância percorrida.

Se você já instalou alguma vez um desses computadores de bicicleta, sabe que tem que programá-los com a circunferência da roda. A circunferência da roda é a distância percorrida em uma volta completa da roda. Cada vez que o computador detecta o pulso, ele adiciona mais uma circunferência da roda à distância total e atualiza o mostrador digital.

Muitos carros modernos utilizam um sistema similar. No de um captador magnético da roda, eles usam roda dentada montada na saída de transmissão e um sensor magnético que conta os pulsos conforme a passagem de cada dente da roda. Alguns carros utilizam rodas dentadas e um captador óptico, com o mesmo mecanismo do mouse de computador. Como na bicicleta, o computador do carro sabe a distância que o carro viaja a cada pulso e usa isso para atualizar a leitura do odômetro.

Uma das coisas mais interessantes sobre os odômetros de carro é a maneira como a informação é transmitida ao painel de instrumentos. No lugar de um cabo girando e transmitindo o sinal de distância, ela é transmitida (junto com muitos outros dados) através de um único fio de barramento de comunicação da unidade de controle do motor ao painel de instrumentos. O carro é como uma rede de comunicações local com muitos dispositivos conectados a ela. Veja aqui alguns dos dispositivos que podem ser conectados à rede de computador em um carro:

• Unidade de Controle de Motor (ECU);
• Sistema de controle ambiental;
• Painéis de instrumentos;
• Controles de vidro elétrico;
• Rádio;
• ABS;
• Airbag - módulo de controle;
• Módulo de controle da carroceria (opera as luzes internas, etc);
• Transmissão - módulo de controle.

Muitos veículos utilizam protocolo de comunicação padrão, chamado de SAE J1850, para permitir que diferentes módulos eletrônicos possam comunicar-se entre si.

A unidade de controle do motor conta todos os pulsos e monitora a distância percorrida pelo carro. Isso significa que se alguém tentar "voltar" o odômetro, o valor salvo na Unidade de Controle do Motor não aceitará. Esse valor pode ser lido por meio de um computador de diagnóstico, encontrado em qualquer concessionária.

A unidade de controle do motor envia um pacote de informações, composto por um cabeçalho e dados, várias vezes por segundo. O cabeçalho é simplesmente um número que identifica a leitura de distância e o dado é o número correspondente à distância percorrida. O painel de instrumentos tem outro computador que sabe fazer a busca nesse pacote específico e quando encontra, atualiza o odômetro com o novo valor. Em carros com odômetros digitais, o painel de instrumentos mostra o novo valor. Carros com odômetros analógicos têm um pequeno motor elétrico síncrono que gira os indicadores do odômetro.