مقياس السرعة: كيف يعمل ولماذا يسبب خطأ في قياس السرعة

جميعنا يعرف مقياس السرعة، ذلك الجزء في السيارة الذي يُخبرنا بالسرعة التي نسير بها في كل لحظة. لكن رغم أنه من تلك العناصر الشائعة جدًا التي نستخدمها دون أن نلاحظ تقريبًا، فهو مجهول إلى حد كبير لمعظم المستخدمين. بل إن كثيرين لا يعلمون أن فيه خطأً في قياس السرعة. ولهذا الخطأ عدة تفسيرات سنوضحها أدناه، لكن قبل ذلك نود أن نعرّفك على النوعين من مقاييس السرعة الموجودين وكيف يعمل كل منهما.

أنواع مقياس السرعة

هناك نوعان من مقاييس السرعة: نوع أقدم وآخر أحدث تُزوَّد به الطرازات الأكثر حداثة. كلاهما يقوم على المفهوم نفسه، وإن اختلفت طريقة تحقيقه. ولمعرفة السرعة التي تسير بها المركبة من خلال مقياس السرعة، يجب معرفة قطر العجلة وعدد الدورات التي تدورها خلال زمن محدد.

لمعرفة الأول يجب حساب حجم الجنط مضافًا إليه ضعف ارتفاع الإطار. وعادةً ما يُعرف القطر لأن الشركة المصنعة تعلم نوع الإطارات التي تركّبها في السيارة. يبقى بعد ذلك فقط معرفة النوعين من مقاييس السرعة الموجودين وطريقة عملهما.

مقياس السرعة الميكانيكي

كانت مقاييس السرعة الميكانيكية تُركَّب في السيارات قبل بضع سنوات. وهي أبسط من الحالية، وتقيس السرعة من خلال دوران كابل متصل بالعمود الثانوي لناقل الحركة. وسرعة الدوران هذه تتناسب مع سرعة العجلات وفقًا لنسبة نقل الحركة في الفرق.

وفي الطرف الآخر من الكابل يوجد مغناطيس. وهذا المغناطيس، عند دورانه، يولّد تيارًا كهربائيًا يحرّك إبرة مقياس السرعة على مقياس مدرّج. ولتحديد هذا المقياس وجعله دقيقًا قدر الإمكان، يجب مراعاة جميع القوى المؤثرة في هذه الحركة، مثل مقاومة الالتواء في الزنبرك الذي يجب معايرته وفقًا لقطر العجلات، وشدة التيار المستحث، ونسبة الفرق، ومتغيرات أخرى. وبهذه الطريقة يمكن تقديم عرض السرعة للمركبة.

مقياس السرعة الإلكتروني

إن مقياس السرعة الإلكتروني أحدث، وتصميمه أكثر عملية وبساطة وموثوقية. يُركَّب على العمود الثانوي لناقل الحركة مستشعر دوران يرسل تيارًا متغير الجهد إلى الوحدة الإلكترونية، التي تفسّره وتحوّله إلى إشارة السرعة التي تظهر لاحقًا على لوحة العدادات، بصيغة تناظرية أو رقمية.

يُسمى مستشعر الدوران أيضًا مستشعر هول، ويتكون من مغناطيسين يدوران في الوقت نفسه. وبين هذين المغناطيسين يوجد المستشعر، الذي يولّد تيارًا كهربائيًا. ودوران المغناطيسين يعيد تجميع الإلكترونات المتولدة، وبذلك يُحصل على القراءة التي تُحوَّل لاحقًا إلى بيانات في الوحدة الإلكترونية.

ويمكن للمقياس الكهربائي أيضًا تحديد سرعة المركبة من خلال الحلقة المسننة لنظام ABS. وقد يُدخل هذا النظام خطأً إضافيًا في القياس، لأن إحدى العجلات تدور في المنعطف أبطأ قليلًا من الأخرى.

الخطأ في مقياس السرعة

تولّد مقاييس السرعة خطأً في قياس السرعة. وليس خطأً كبيرًا، لكنه قد يصل إلى أكثر من 10% من السرعة الحقيقية. والمفاجأة أن هذا الخطأ منصوص عليه في القانون، والاتحاد الأوروبي هو من يحدد أن السرعة المعروضة على مقياس السرعة تكون أعلى من السرعة الحقيقية. وهذا الفارق بين السرعة الحقيقية والسرعة المعروضة يُحدَّد بـ 10% إضافية مع 4 كم/س.

أي أن سيارة تسير بسرعة 120 كم/س وفق مقياس السرعة، ستكون في الواقع تسير بسرعة أقل. ومع هذا الفارق يحدث تأثير نفسي على السائق، لأنه رغم اعتقاده أنه يسير بالسرعة القصوى للطريق، فإنها لا تُتجاوز في الواقع.

وفي اليابان أو في الولايات المتحدة يُسمح بفارق بين السرعة الحقيقية والسرعة المعروضة بنسبة 4%، سواء بالزيادة أو بالنقصان. ومن العوامل الأخرى التي تؤثر في أخطاء القياس على مقياس السرعة: تآكل الآلية، واستخدام عجلات ذات قطر مختلف عن القطر الذي عُوير النظام من أجله، وضغط الإطار. فهذا قد يجعل العجلة تدور أكثر أو أقل، ويؤثر في السرعة والمسافة المقطوعة.