A história do painel de instrumentos: da placa de madeira à projeção em 3D

Medir a velocidade é algo de todos os tempos. Nos tempos romanos, por exemplo já eram usados marcadores no volante para contar o número de rotações por unidade de tempo. Sabendo o quão grande era a distância após uma revolução, poderia ser facilmente calculada a velocidade média. Atualmente, é claro, usamos técnicas mais modernas, mas até agora a base sempre permaneceu a mesma: a rotação de uma roda é plotada contra o tempo decorrido. No entanto, muita coisa mudou. Vamos levá-lo a uma viagem no tempo.

O primeiro velocímetro em um carro

Embora a medição da velocidade seja um fenômeno bem conhecido, não se pode dizer o mesmo sobre o próprio velocímetro. Acabou sendo muito difícil criar um conceito que pudesse representar de forma clara e estável um cálculo entre distância e tempo. O inventor Charles Babbage tinha a inciativa para locomotivas a vapor (por volta de 1835), mas foi o croata Josip Beluši? que em 1888 teve a primeira idéia útil para a indústria automobilística. Ele não foi o único com a ideia durante aquele período, mas o seu design funcionou melhor. Nada menos que 120 patentes concorreram em 1889 em uma convenção em Paris pela designação "melhor design". Beluši? venceu esta competição e desde então ficou conhecido nos livros de história como o primeiro inventor oficial do velocímetro (elétrico) para carros. No entanto, isso não significava que o resto do mundo permanecesse em silêncio: tanto na Europa como nos EUA, continuava o trabalho para possíveis e melhores soluções.

Velocímetro Otto Schulze

Um desses designers foi o alemão Otto Schulze. Em 1902, ele trabalhou em uma idéia para um novo tipo de velocímetro. Ele experimentou um eixo rotativo e magnetismo, o que resultou na patente que seria usada por mais de 80 anos em todo o mundo. Seu design funcionou da seguinte forma:

Um garfo equipado com um ímã em ambos os pontos é acionado por um eixo rotativo. A carcaça de metal na qual esse garfo gira, juntamente com os ímãs em rotação, fornece uma força magnética no sentido de rotação. Este princípio é causado pela criação das chamadas "correntes de Foucault" durante a fiação. Ao colocar um copo de metal nesse campo magnético, é feito um uso inteligente dessa força no sentido de rotação: o copo deseja girar cada vez mais no sentido horário à medida que a velocidade de rotação aumenta. Anexado ao copo está o eixo do ponteiro e uma mola que limita o movimento rotacional. O resultado é um sistema muito compacto que faz seu trabalho com extrema precisão. Ideal para no painel de um carro.

Velocímetros Stewart-Warner

Enquanto isso, em solo americano, a dupla Stewart e Clark, de Chicago, também deram o seu contributo no velocímetro. É por isso que em 1896 iniciou a produção de velocímetros e buzinas, que eram opções que poderiam ser adaptadas naquele momento. Infelizmente, Thomas Clark morreu em 1907 durante uma demonstração desse velocímetro. John Stewart foi mais longe sozinho e em 1912 comprou a rival Warner Instrument Company. Stewart-Warner. Nos anos que se seguiram, a empresa cresceu e se tornou líder de mercado: por volta de 1920, mais de 90% de todos os carros que circulavam nos Estados Unidos estavam equipados com um velocímetro Stewart-Warner, que agora é amplamente a mesma tecnologia da idéia de Otto Schulze. usado. Eles podem não ter sido os primeiros inventores oficiais da idéia, mas conseguiram vender particularmente os medidores de velocidade.

Regulamentos relativos aos velocímetros: isso foi acordado em todo o mundo

Sabias que quase todos os países usam os mesmos regulamentos ou padrões que os velocímetros devem cumprir? Este é o chamado "regulamento UNECE R39" usado desde 1978. Nestes regulamentos estão incluídas as seguintes regras:

• A velocidade indicada nunca pode ser inferior à velocidade real.
• A velocidade indicada nunca pode exceder 110% da velocidade real, além de correção de 4 km / h.
• Foram estabelecidas condições de teste para uma medição, como temperatura externa e tipo de superfície da estrada.

Para a produção em massa, as regras são um pouco mais brandas:

• Para carros ligeiros, caminhões, autocarros, etc .: A velocidade declarada nunca pode ser superior a 110% da velocidade real, além de uma correção de 6 km / h
• Para veículos de duas e três rodas com velocidade máxima acima de 50 km / h: a velocidade indicada nunca pode ser superior a 110% da velocidade real, além de correção de 8 km / h.

A ascensão do painel digital

Em 1976 deu-se um salto considerável no tempo, para ser exato. A Aston Martin apresentou o Lagonda naquele ano, o primeiro carro do mundo a ter um painel digital e controle de toque. A Cadillac seguiu logo depois (1978) com um painel digital no Sevilha. As funções eram muito extensas na época: um velocímetro digital, um computador de bordo, consumo médio e também funções como direção e temperatura externa.

Certamente, no início, esses painéis de instrumentos estavam longe de ser confiáveis, mas logo houve melhorias. Vários fabricantes mudaram rapidamente para os displays CRT: uma versão pequena das telas da TV. Esses monitores eram controlados por uma CPU Z80, talvez conhecida pelos conhecedores como o chip que também poderia ser encontrado nas famosas máquinas de fliperama Pac-Man. Isso tornou os painéis de instrumentos muito mais simples e confiáveis.

A chegada do painel digital também significou o fim do velocímetro, como Otto Schulze e Stewart-Warner haviam planejado, porque agora era necessário um sinal de velocidade digital para o controle. Felizmente, o surgimento dos sistemas de travões ABS ofereceu uma solução, porque foram usados para isso sensores de velocidade digitais. Os sinais produzidos por esses sensores eram ideais para controlar o velocímetro em um painel digital.

De onde vem a palavra painel?

A palavra "painel" vem de carruagens que ainda estavam sendo puxadas por cavalos. Uma grande placa de madeira na frente dos pés do motorista protegia todos no veículo da sujeira e pedras. Painel traduzido literalmente significa "bump board". Quando os cavalos foram trocados por blocos de motor, o painel permaneceu intacto: a sujeira ainda jorrava das rodas dianteiras e oferecia alguma proteção. O painel também era um local agradável para controles e outros instrumentos. Era, portanto, o lugar mais lógico para colocar todos os tipos de instrumentos de controle. E com isso nasceu o painel como o conhecemos agora.

GPS como alternativa à velocidade da roda

Em 1990, ninguém pensava no GPS quando se tratava de medição de velocidade, mas o GPS era obviamente uma invenção maravilhosa para a navegação. Em 1990, a Mazda foi o primeiro fabricante a equipar um carro (o luxuoso Eunos Cosmos) com um sistema de navegação baseado em GPS. É claro que a velocidade também pode ser medida com base na posição e no deslocamento. A grande vantagem disso é a falta de desvio de parâmetros como a circunferência da roda. A principal desvantagem do software GPS mais antigo é o fato de que não são levados em consideração qualquer aumento ou queda na superfície da estrada. A velocidade medida, portanto se desvia. Um software mais recente, no entanto, usa material detalhado do mapa, para que a subida ou descida seja incluída no cálculo da velocidade. Devido à boa precisão agora à possibilidade de registro de dados, os dados do GPS podem ser apresentados como prova válida contra uma multa de trânsito. No entanto, até hoje não se baseia apenas na velocidade do GPS.

O painel digital vai perdendo a graça, mas a eletrónica permanece

Embora houvesse muita admiração pelos painéis digitais, infelizmente havia também uma atmosfera negativa em torno de seu uso. Os jornalistas, em particular, foram muito críticos: os quadrantes digitais são difíceis de ler, quando à luz do sol, são muito caros e quando falham perdes a sensação da velocidade que os medidores analógicos em movimento lhe dão. É por isso que muitos fabricantes de automóveis voltaram gradualmente aos velhos medidores de velocidade analógicos conhecidos nos anos 90.

Pelo menos ... a maioria dos novos velocímetros não eram nada análogos. Sim, os medidores no quadrante estavam equipados com braços indicadores, mas na maioria eram controlados eletronicamente. O magnetismo foi trocado por motores de passo e o eixo rotativo tornou-se supérfluo por um sinal de velocidade digital. Obviamente, os modelos de carros mais baratos ainda usavam o design original de Otto Schulze, mas esse não era mais o padrão.

Nos anos seguintes, as funções digitais no painel de instrumentos foram lentamente expandidas novamente. Os display’s de informações foram gradualmente aumentando e a funcionalidade tornou-se cada vez mais extensa. Considere, por exemplo o display de informações RDS (padrão de comunicação por rádio) e instruções de navegação. Dessa forma, os painéis de instrumentos se transformaram em destaques digitais, mesmo que os indicadores analógicos passem uma idéia diferente.

Cockpit virtual e outras inovações

Em 2014, a Audi mudou para o Virtual Cockpit: um complet display LCD, em que o layout pode se adaptar dinamicamente às circunstâncias. Os medidores analógicos são exibidos simulados e além disso, por exemplo podem ser exibidas também o sistema de navegação e a lista de reprodução de músicas, para que as funcionalidades do painel cresçam fortemente. A tecnologia foi desenvolvida em colaboração com a empresa finlandesa Rightware e usa seu software Kanzi.

A Bosch apresentou no final de 2018 uma inovação do Cockpit, inteiramente em tendência com os ecrãs curvos dos telefones móveis: um display LCD curvo que foi feito especialmente para o novo VW Touareg. Isso não oferece apenas mais possibilidades para o design de interiores do carro, como também é mais fácil de ler a informação como é claramente visível no vídeo abaixo.

Tem futuro a projeção em 3D?

Mas como será o futuro? Ainda teremos um painel de instrumentos como o conhecemos daqui a alguns anos? De fato, mais e mais fabricantes estão a experimentar as possibilidades de head-up displays (HUDs) que por exemplo, mostram a velocidade do veículo. O Jaguar Land Rover apresentou um head-up display 2.0 em agosto de 2019. Em vez de um display separado na qual as informações são mostradas, as informações serão projetadas em 3D no para-brisa. A informação não é apenas mais legível do que em um display "convencional", mas também oferece uma gama completa de novas opções. Por exemplo, não projeta apenas a velocidade máxima, mas também quando precisar mudar de faixa, mostra uma seta 3D. Pode ainda projetar um filme no lado do passageiro. Pode ler mais sobre esse desenvolvimento especial no site da Jaguar Land Rover.