Come funziona un tachimetro per auto?

L’argomento della misurazione della velocità di un veicolo può sembrare semplice ma in realtà le case automobilistiche devono utilizzare tecniche sofisticate per garantire la corretta indicazione della velocità ai conducenti. In questo articolo, esploreremo come funziona la misurazione della velocità, quali sfide incontrano i produttori e gli utenti possono influire sulla correttezza delle indicazioni.

Velocità dell’auto: cosa stiamo realmente misurando?

Può sembrare strano, ma i veicoli non possono misurare direttamente la loro velocità. Attualmente, non esiste una tecnologia che permetta di farlo in modo diretto. Invece, la velocità è ottenuta tramite il metodo del calcolo. La velocità viene determinata misurando la velocità di una ruota o di un’altra parte rotante, ad esempio un ingranaggio. Conoscendo le dimensioni della ruota, ovvero la sua circonferenza, è possibile calcolare la velocità in base al numero di metri percorsi in un giro.

Problemi con le gomme

Questi calcoli incontrano molti ostacoli. Il suddetto metodo può essere utilizzato per determinare la velocità dei treni in modo abbastanza preciso, ad esempio assumendo che il diametro delle ruote in acciaio possa essere assunto come costante. La ruota in gomma, invece, si comporta in modo completamente diverso.

Indipendentemente dal fatto che uno pneumatico sia composto da una miscela di materiali naturali o sintetici, la sua tendenza a deformarsi è di gran lunga superiore a quella delle ruote dei treni. All’aumentare del carico sul veicolo (più passeggeri, più carico), il fianco dello pneumatico si gonfia di più, si appiattisce, modificando il suo diametro nel punto di contatto con la strada.

Inoltre, lo pneumatico trasferisce anche forze, che provocano ulteriori deformazioni, e ci sono anche fattori come sovraccarichi dinamici che cambiano il diametro sotto l’influenza di accelerazione/decelerazione.

Altri fattori sono legati alla rubber creep, fenomeno per cui determinate condizioni del manto stradale rallentano l’accelerazione della ruota, del 10% su asfalto, o anche di più in caso di ghiaia o terreno sciolto. Non esiste un tachimetro per calcolarlo, perché questo strumento nella stragrande maggioranza dei casi prende un segnale fisico dall’albero di uscita del cambio e non tiene conto dello scorrimento dello pneumatico e dei fattori statici o dinamici.

Perché veniamo multati per la velocità?

La domanda che sorge è: se il tachimetro è così inaffidabile, su quali basi vengono emesse le multe per eccesso di velocità?

Le leggi sul codice della strada cerca di contrastare questo. Per i primi, la direttiva generale dice che il tachimetro non dovrebbe mai mostrare meno della velocità effettiva, solo di più.

Questo è relativamente facile da spiegare, il guidatore dovrebbe pensare che sta andando, diciamo, a sessanta quando la sua velocità effettiva è più vicina a cinquanta. Ci sono ragioni pratiche per questo, come il fatto che non abbiamo nulla da appellare alla polizia quando riceviamo un biglietto, altrimenti potrebbe essere una base per chiedere un risarcimento al produttore.

Gli autovelox, invece, non ti puniscono se superi la velocità di 1 km/h e gli agenti di polizia non emettono multe se non superi la soglia consentita dell’8-10%.

Pertanto, la normativa prevede che le misurazioni non possano essere sottostimate, e la massima sovrastima può essere calcolata dalla formula velocità + 10 percento + 4 km/h, il che significa che a 100 km/h può essere 100 + 10 + 4, cioè 114 chilometri all’ora.

Perché non utilizzare il GPS per misurare la velocità?

Molte delle auto di oggi dispongono già di una sorta di sistema di posizionamento satellitare e le nuove auto lo hanno anche se il cliente non ha ordinato la navigazione, perché il sistema obbligatorio di chiamata di emergenza (eCall) invia le coordinate GPS al call center di emergenza. È difficile dire perché non lo usiamo.

Tuttavia, bisogna ammettere che il GPS spesso fallisce, perde portata nei tunnel e nei parcheggi sotterranei, cosa che non si può dire dei tachimetri standard.

Inoltre, indicare la velocità è un’attività computazionalmente intensiva, quindi un dispositivo GPS economico può generare un ritardo di diversi secondi, il che è inaccettabile. Questo può spesso essere un problema irrisolvibile per intense accelerazioni/decelerazioni.

Pertanto, non sorprende che l’uso improprio sia il fattore più pericoloso in questo contesto. Il conducente potrebbe violare le regole del traffico sia in modo intenzionale che accidentale.

Un fenomeno comune ma in via d’estinzione è l’errore di parallasse, che si verifica quando il puntatore e la scala non sono allineati sullo stesso piano, causando un errore di misurazione se osservato da un angolazione diversa dalla parte frontale. Questo errore è raro, ma può comunque causare problemi di misurazione.

Con l’avvento dei display digitali, questo errore è praticamente scomparso, in quanto le lancette e il quadrante saranno sempre sullo stesso piano. In molti casi, l’errore di parallasse viene ora introdotto intenzionalmente nel software per creare un effetto spaziale.

Facciamo anche l’errore di non prestare attenzione all’usura delle gomme. Non è molto importante per determinare la velocità, ma il fatto è che diminuisce anche a 5-7 mm di diametro della ruota. Il peggior reato, tuttavia, è non seguire le istruzioni del produttore. Ciò include, ad esempio, una pressione dei pneumatici errata e l’uso di pneumatici con diametro errato.

Con uno pneumatico troppo gonfio, e ancora di più con un diametro della ruota notevolmente aumentato, il tachimetro mostra una velocità inferiore a quella a cui ci stiamo effettivamente muovendo, il che comporta una serie di rischi per la sicurezza.

È ovvio che vale la pena seguire le raccomandazioni del produttore, si consiglia inoltre di controllare frequentemente la pressione dei pneumatici. Seguendo queste linee guida, non importa quanto complicato possa essere determinare la velocità esatta, se lo strumento funziona come previsto, non si otterrà una lettura sufficientemente errata da influire sulla sicurezza stradale.