velocímetro: indicador de velocidade de veículos automotores

 1.0  - Conceito

Velocímetro é um instrumento de medida da velocidade instantânea de um corpo em movimento, como por exemplo um carro. Nos veículos, o velocímetro é ligado à roda dianteira ou à caixa  através de um cabo. Nesse instrumento, costuma-se incluir também um hodômetro, que fornece a quilometragem percorrida e um indicador de rotações de motor.

O trabalho do velocímetro é basicamente indicar a velocidade do carro em milhas por hora, quilômetros por hora ou ambos. Mesmo nos modelos de carros mais novos, é um dispositivo analógico que utiliza uma agulha para indicar uma velocidade específica, que o motorista lê como um número marcado no mostrador[2].

Segundo a ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas[4] o indicador do medidor de velocidade (velocímetro) é um componente do medidor da velocidade e distância que indica a velocidade de rodagem do veículo, denominado na Norma como indicador da velocidade.

 2.0 - Tipos de velocímetros[2].

Existem dois tipos de velocímetros: eletrônico e mecânico.

O inventor Otto Schulze, de Estrasburgo, registrou a primeira patente do velocímetro de corrente de Foucault em 1902. Schulze imaginou o dispositivo revolucionário como solução para um problema cada vez maior. Os carros não apenas estavam se tornando mais populares, como também viajavam a uma velocidade maior. A velocidade máxima média do automóvel logo após a virada do século XX era de 48km/h, reduzida para os padrões atuais, mas muito rápida para uma época em que a maioria das pessoas no mundo deslocava-se a passos lentos de uma carruagem puxada por cavalos. Como resultado, o número de acidentes sérios começou a crescer drasticamente.

A invenção de Schulze permitiu que os motoristas vissem exatamente a velocidade com que estavam viajando e fizessem os ajustes necessários. Ao mesmo tempo, muitos países estabeleceram limites de velocidade e passaram a usar policiais para reforçá-los. As primeiras soluções exigiam que os automóveis tivessem velocímetros com dois indicadores – um pequeno para o motorista e um maior para que a polícia pudesse ler a uma certa distância.

 3.0 - Calibragem

Todos os velocímetros devem ser calibrados para que o torque criado pelo campo magnético reflita exatamente a velocidade do carro. Essa calibragem deve levar em consideração vários fatores, incluindo as relações das engrenagens no cabo de acionamento, a relação de transmissão final no diferencial e o diâmetro dos pneus. Todos esses fatores afetam a velocidade total do veículo. Por exemplo, o tamanho do pneu. Quando um eixo completa uma volta, o pneu no qual ele está preso faz uma revolução completa. Mas um pneu com um diâmetro maior andará mais do que uma roda com um diâmetro menor. Isso porque a distância que um pneu percorre em uma revolução é igual a sua circunferência. Dessa forma, um pneu com 50cm de diâmetro percorrerá cerca de 157cm de estrada em uma revolução. Um pneu com 75 cm de diâmetro percorrerá mais estrada – aproximadamente 235cm [2].

A calibragem adapta essas variações e é feita pelo fabricante, que ajusta a engrenagem do velocímetro para corresponder à relação entre pinhão e anel instalados pela fábrica e ao tamanho do pneu. Pode ser que o proprietário precise recalibrar o velocímetro caso faça alguma alteração que deixe o veículo fora das especificações de fábrica. A recalibragem de um velocímetro pode ser feita manipulando-se a mola do relógio - chamada cabelo – o ímã  permanente ou ambos. Geralmente, a força do campo magnético é a variável mais fácil de mudar. Isso requer um poderoso eletroímã, que pode ser usado para ajustar a força do ímã permanente no velocímetro até que a agulha coincida com a entrada do cabo de acionamento giratório[2].

É bem verdade que nenhum velocímetro consegue ter uma precisão de cem por cento. Os fabricantes, procuram desenvolver velocímetros de modo que fiquem dentro de uma variação de tolerância bastante pequena, não mais do que 1 a 5% mais lento ou mais rápido. Desde que um carro seja mantido nas especificações de fábrica, o velocímetro deve continuar registrando a velocidade do veículo dentro dessa variação. Porém, se um carro é modificado, pode ser que o velocímetro tenha que ser recalibrado [2].

Mudar o tamanho do pneu é uma das coisas mais comuns que as pessoas fazem que pode afetar a precisão do velocímetro. Isso porque pneus maiores percorrem mais estrada em uma revolução completa.

Considere o exemplo abaixo.

Seu carro chega da fábrica com pneus de 54,5cm de diâmetro. Isso significa que a circunferência de cada pneu é 171cm. Agora, vamos supor que você queira substituir os pneus atuais por novos que tenham 61,5cm de diâmetro. Cada pneu novo possui uma circunferência de 193cm, o que significa que ele percorre quase 25cm a mais com cada revolução completa. Isso tem um efeito enorme sobre o velocímetro, que agora indicará uma velocidade cerca de 13% mais baixa. Quando o velocímetro marcar 96 km/h, seu carro na verdade percorrerá 108 km/h!

Segundo a Norma NBR 7817/83, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)[3], o velocímetro deverá atender as seguintes condições específicas, dentre outras:

  1. Escalas preferenciais do mostrador

- Preferencialmente a escala do indicador de velocidade deve ser uma das seguintes:

a) 0 ate 100 km/h;

b) 0 ate 120 km/h;

c) 0 ate 140 km/h;

d) 0 ati 160 km/h;

e) 0 ate 200 km/h.

- Outras escalas podem Ser adotadas, porém devem ser estabelecidas de comum acordo entre o fornecedor e comprador.

  1. Tolerância de leitura

A velocidade indicada deve corresponder à velocidade real, podendo variar dentro do campo de tolerância conforme indicado na Figura, na temperatura de (23 ± 3)ºC.

  1. Compensação da temperatura

OS valores indicados a (- 7 e + 54)ºC bão devem exceder de 4% dos valores obtidos inicialmente à temperatura de (23 ± 3)ºC.

  1. Resistência à corrosão

Após os ensaios de nevoa salina “SS”, conforme NBR 6149, nenhuma corrosão do metal nas partes externas deve ser evidente. O indicador deve ainda atender as exigências e deve estar isento de qualquer penetração de líquido no seu interior.

Nota: 0 tempo de exposição deve estar especificado no respectivo desenho do produto.

  1. Características mecânicas

Com um crescimento vagaroso e uniforme de entrada da rotação, o ponteiro deve deixar a posição de repouso, quando a rotação da entrada do indicador da velocidade (velocímetro) atingir 4% do valor máximo da entrada.

Quando acionado a uma rotação constante, o ponteiro não deve apresentar deflexões errôneas nem oscilações que excedam de 0,5% do valor do fundo de escala. Esta condição deve ser observada em toda a faixa da escala.

O memento de força estático máxima para vencer todos os atritos presentes na árvore de entrada, deve ser inferior a 6,8 x 10-3 Nm. O ponteiro deve voltar a posição de repouso.

 4.0 – Inspeção

Conforme a Norma NBR 7817/83, as características a serem inspecionadas são:

a) dimensões de montagem no painel;

b) formato e dimensões do conetor;

c) construção do indicador;

d) campo de variação da temperatura de funcionamento;

e) ruídos no indicador;

f) módulo;

g) iluminação e legibilidade da escala;

h) leitura do indicador;

i) compensação da temperatura;

j) Investigação visual observando o aspecto e o acabamento do indicador.

 5.0 - Ensaio com ciclagens de temperatura e velocidade

O indicador da velocidade (velocímetro) deve ser ensaiado na posição de montagem determinada para o veículo. Durante o ensaio o indicador da velocidade (velocímetro) deve ser acionado por uma rotação variando de 0 km/h ao valor máximo da escala e a 0 km/h novamente, ciclando aproximadamente 6 vezes por minuto, nas seguintes condições e sequência:

a) o indicador da velocidade (velocímetro) deve completar 200h de funcionamento a uma temperatura de (23 ± 3)ºC;

b) o indicador da velocidade (velocímetro) deve completar 100h de funcionamento a uma temperatura de (- 7 ± 3)ºC;

c) o indicador de velocidade (velocímetro) deve completar 100h a uma temperatura de (73 ± 3)ºC.

 6.0 - Conclusão

A velocidade de um veículo é um fator preponderante nas análises e discussões sobre a causa de acidentes de trânsito. O questionamento do valor da velocidade é um fato constante na aplicação da Justiça, conhecidamente adepta da “hipótese do velocismo”, nem sempre a mais apropriada[4].

A escolha dos procedimentos técnicos e da metodologia adotados para o registro dos elementos presentes no local do evento deve estar relacionados diretamente com os fundamentos científicos que serão utilizados para o processamento posterior dos dados levantados. Os princípios físicos mais comuns utilizados no processamento dos dados, levantados em locais de acidentes de trânsito, para o cálculo de velocidades de veículos, são predominantemente baseados nos Princípios da Mecânica Newtoniana para Corpos Rígidos e, mais atualmente, na Mecânica dos Corpos Deformáveis, seja de forma analítica ou computacional[4].

Entretanto, existem locais de acidentes de trânsito nos quais não há elementos suficientes para uma determinação técnica da velocidade do veículo, deixando espaço para “métodos alternativos”, nem sempre baseados em procedimentos científicos, gerando especulações e resultados sem confiabilidade[4].

Em alguns acidentes de trânsito, pode-se constatar que o ponteiro indicador do velocímetro de veículos permanece registrando uma determinada velocidade fixa. Tal fato tem induzido profissionais de comunicação, autoridades oficiais, técnicos e peritos a uma avaliação precipitada da real velocidade com que os veículos desenvolviam no momento do evento[4].

Como vimos, no Brasil, a Norma NBR 7817, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), fixa as condições exigíveis para a aceitação e o recebimento de indicadores de medidores de velocidade (velocímetros), utilizados em veículos rodoviários automotores.

Velocímetro – indicador de velocidade de veículo

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Referências

[1] – Revista do IGP – Nº 4 – Janeiro 2011/ Uma Discussão sobre o Fenômeno Needle Slap/Toresan, Wilson Junior/ Departamento de Criminalística, Instituto Geral de Perícias, Secretaria da Justiça e da Segurança, Porto Alegre/RS.

[2] – Como funcionam os velocímetros/Disponível em: http://carros.hsw.uol.com.br/velocimetro.htm (<< acessado em 09/09/11>> ).

[3] – INDICADOR DO MEDIDOR DE VELOCIDADE (VELDClMETRO) E DISTÂNCIA (HODÔMETRO) DE VEÍULOS RODOVIARIDS AUTOMOTORES/ABNT-NBR 7817/83.

[4] – O registro permanente do ponteiro do velocímetro de veículos automotores, após um evento de colisão, utilizado como elemento para a perícia em acidentes de trânsito/Wilson Toresan Júnior/Disponível em: http://www.estradas.com.br/sosestradas/articulistas/wilson_t_jr/o_registro_permanente_do_%20ponteiroasp.asp (<< acessado em 09/09/11>>

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Publicado em 09/13/2011, em Artigos periciais, Perícia de Trânsito e marcado como . Adicione o link aos favoritos. Comentários desativados.

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