¿Cómo funciona realmente el velocímetro en mi tablero?

Así que casi todo el mundo sabe qué es un velocímetro, lo que está en el tablero que te dice qué tan rápido vas, si estás acelerando o no, y a qué velocidad tienes configurado el control de crucero (suponiendo que tengas esa función).

Mientras conducía en un largo viaje por la autopista con mi navegador por satélite durante el verano, noté que la velocidad que estaba obteniendo en el navegador por satélite no era la misma velocidad que estaba obteniendo en el velocímetro. Eran cercanos, pero no iguales. Sé que el satnav usa el hecho de que speed = distance/time. Dado que sabe cuánto has viajado (según múltiples señales de GPS) en un período de tiempo específico (creo que se actualiza cada 0,5 segundos más o menos), puede usar la información para calcular mi velocidad actual. Siempre he asumido que esto es más preciso que el velocímetro porque no veo que apenas haya error en su método.

El velocímetro en el automóvil, por otro lado, noté que había una etiqueta para el sensor de velocidad de la rueda, ¡pero eso es todo!

¿Cómo calcula realmente el velocímetro en el tablero de instrumentos la velocidad del automóvil y por qué?

¿Cuál (de cualquiera de los velocímetros del GPS) es en realidad una estimación más confiable de la velocidad del automóvil?

Los receptores GPS también pueden calcular la velocidad midiendo el desplazamiento Doppler de la señal portadora GPS real. Puede obtener mucha mejor precisión de esa manera, aunque todavía no lo he visto en el hardware de consumo normal.

Respuestas (2)

Los fabricantes calibran deliberadamente sus velocímetros incorrectamente. Se aseguran de que el velocímetro sea siempre más alto que la velocidad real de la carretera, y existe una muy buena razón legal para ello.

Los velocímetros nunca deben leer por debajo de la velocidad real (la ley europea (ECE-R39) dice que los velocímetros no pueden mostrar velocidades inferiores a la velocidad real. Otros países tienen similares), ya que entonces un conductor podría argumentar legítimamente el caso de exceso de velocidad sin saberlo, por lo que en un los velocímetros del mundo ideal leerían la velocidad exacta.

Sin embargo, las variaciones de la presión de los neumáticos y otros efectos significan que existe un pequeño grado de incertidumbre, por lo que para asegurarse de que la velocidad mostrada nunca sea inferior a la real, los fabricantes incorporan un cierto margen de maniobra.

La cantidad varía entre fabricantes (y modelos, en ocasiones) y también según qué velocidad. Como mencioné en otra respuesta, a los 30, mi velocímetro solo lee un par de mph sobre el real, pero a los 90 hay una diferencia bastante grande, y luego a los 140, el margen de error se reduce nuevamente.

Jajaja. Se mantiene plano hasta al menos 180. No he comprobado más allá de eso
¡Vaya! ¡Bien hecho, señor!
Siento que esto no responde todo en la pregunta. Específicamente, omite los detalles de cómo funciona realmente el velocímetro y solo responde por qué el velocímetro y el GPS dan resultados diferentes.

La mayoría de los velocímetros en el tablero de los autos electrónicos modernos tienen un sensor en el eje de salida de la transmisión. Es una simple rueda reluctora y un sensor de efecto Hall , o un motor accionado por engranajes que luego puede producir una señal para que la interprete el PCM. Los automóviles también pueden usar el mismo método fuera del sensor de rueda antibloqueo para obtener una indicación de "velocidad". Cuantas más marcas del sensor, más rápido se registra el velocímetro. En este método, la señal se envía al PCM, que interpreta la velocidad y envía una señal al velocímetro. Dentro del velocímetro hay un motor que hace girar la aguja hasta la posición correcta para indicar la velocidad.

Antes de que los artilugios electrónicos estuvieran de moda, se conectaba un largo trozo de alambre elástico entre un engranaje en el eje de salida de la transmisión y llegaba hasta el velocímetro. Esto hizo girar un par de imanes que estaban lo suficientemente cerca a una distancia calibrada para mover la aguja en el velocímetro. Cuanto más rápido ibas, más lejos giraba la aguja debido a que el imán atraía más y más rápido.

En cuanto a cuál es más preciso, el velocímetro o el satnav, el escurridizo dependeentra en juego la respuesta. En última instancia, el GPS tiene la mayor capacidad para ser más preciso, pero depende de la cantidad de satélites de los que recibe. Cuantos más satélites, mejor será la precisión. (NOTA: no estoy encontrando cuál es la precisión basada en esto, pero sé que la triangulación funciona mejor cuantos más triángulos pueda hacer el receptor). Creo que muchos navegadores satelitales le darán la precisión de su lectura si observa el menús laterales. La aplicación que uso en mi dispositivo Android (Android-Speedometer) sí. La precisión también se basará en el sistema del que recibe el sistema de navegación por satélite que está utilizando. El sistema GPS lanzado en los EE. UU. está disponible en la mayor parte del mundo (excepciones notables son las latitudes del norte y del sur). Supuestamente es bueno hasta 9 metros en el ámbito civil, siendo mejor el uso militar.

Un par de cosas con respecto a la precisión de un automóvil tienen que ver con si el tamaño de las llantas es el tamaño que el fabricante colocó en el automóvil en primer lugar. Si los neumáticos tienen un diámetro más pequeño, la lectura del velocímetro será más alta de lo que debería; mayor diámetro = menor lectura. Esto, por supuesto, afecta la precisión.

Otra cosa que me he preguntado a menudo es si los fabricantes realmente calibran sus velocímetros correctamente . De todos los velocímetros que he probado utilizando las señales de radar en la carretera que le indican su velocidad, casi todos los vehículos han probado lento para lo que me dice el velocímetro. Por ejemplo... solía tener un VW Jetta 1.8T del 2004. Noté que las señales de RADAR se leían a 22 o 23 mph mientras que mi velocímetro marcaba 25 mph. Dices, 2 mph, eso no es gran cosa, ¿verdad? Considere esto... Si está fuera de 2 mph @ 25, extrapole eso a 50 mph y 75 mph. Tendrías una diferencia de 4 mph y 6 mph, respectivamente. A 100 mph, en realidad solo irías a 92 mph. Apliquemos esto contra la lectura de su odómetro. Si el automóvil cree que va a 50 mph y solo a 46 mph, entonces su odómetro registrará 50 millas, cuando solo ha recorrido 46. Extrapole eso a 50,000 millas, momento en el cual se ha quedado sin garantía ... sin embargo, el el vehículo solo ha recorrido 46k. Permite que el fabricante del vehículo se libere antes de tiempo. ¿Qué pasa con un vehículo de arrendamiento? Esto significaría que se quedaría sin millas antes de lo que debería, y la compañía de arrendamiento puede cobrarle las millas que nunca condujo. Esto podría ser un gran problema. Si su vehículo estaba registrando lento en comparación con el GPS, esto podría ser lo que está viendo .

Como prueba anecdótica, utilicé un GPS TomTom mientras conducía un Camaro que había vuelto a poner en la carretera. El TomTom tiene una pantalla integrada que muestra la velocidad a la que viaja. Quería saber qué tan preciso era el velocímetro del Camaro, así que lo comparé. Me sorprendió bastante descubrir que mi Camaro siempre estaba dentro de +/- 1 mph.

En última instancia, casi siempre daría crédito a la representación de la velocidad del satnav sobre el velocímetro del automóvil debido a las razones anteriores.

@ Paulster2 ¿Se hace referencia al PCM aquí como "Modulación de código de pulso"?
@cdunn - PCM = Módulo de control del tren motriz ... la computadora para el automóvil.
@JPhi1618 El enlace del PDF está roto o no existe.
Este PDF es una lectura interesante y muestra cómo la distancia del GPS puede ser menos precisa que la medición tradicional. Está escrito desde el punto de vista de un corredor, y algunos dispositivos GPS pueden tener algoritmos para mejorar la precisión a velocidades más altas (suavizando la línea de recorrido para ganar precisión), pero los puntos marcados siguen siendo importantes.
@ Paulster2 El motivo de la calibración incorrecta del velocímetro (al menos en muchos automóviles europeos y asiáticos) es la ley. En Alemania y otros países, la ley exige que el fabricante del automóvil se asegure de que el velocímetro nunca muestre menos velocidad de la que realmente está conduciendo. Por eso, muchos fabricantes de automóviles añaden un valor de seguridad a la velocidad calculada.
Ok, no he leído la otra respuesta ...
El GPS tiene la capacidad de ser increíblemente preciso para medir la velocidad, incluso cuando no tiene una ubicación precisa al medir el desplazamiento Doppler de las señales del satélite. Sin embargo, no me he encontrado con un dispositivo de consumo típico que haga eso.