واژه «تاکومتر» از اجزای یونانیِ «تاکو» (تاخو) بهمعنای «سرعت» و «مترون» بهمعنای «اندازهگیری» گرفته شده است.
تاکومتر (Tachometer) یک نشانگر روی داشبورد خودرو کنار سرعتسنج (Speedometer) است که دور موتور در دقیقه (RPM) را نمایش میدهد.به زبان ساده تاکومتر نشان میدهد موتور خودرو چقدر سریع در حال چرخش است.
تاکومتر خودرو با خواندن پالسهای الکتریکی ناشی از حرکت میللنگ، سرعت چرخش موتور را به صورت آنی محاسبه کرده و روی داشبورد نشان میدهد تا راننده موتور را در محدودهٔ ایمن و کارآمد نگه دارد.
تاکومتر معمولاً یک عقربه یا صفحه دیجیتال دارد که روی آن اعدادی مثل 1، 2، 3، … تا 8 یا بیشتر مشاهده میکنید هر عدد نشاندهندهی هزار دور در دقیقه است. مثلا «۳» یعنی موتور ۳۰۰۰ دور در دقیقه میچرخد. بعضی تاکومترها محدوده قرمز رنگ هم دارند که به آن Redline میگویند؛ یعنی موتور در آن محدوده فشار زیادی دارد و نباید طولانی در آن دور کار کند.
وظیفه تاکومتر در خودرو
راننده میتواند از روی تاکومتر تشخیص دهد چه زمانی باید دنده را عوض کند تا هم مصرف سوخت بهینه باشد و هم از فشار بیش از حد به موتور جلوگیری شود و به راننده هشدار می دهد اگر عقربه یا نمایشگر وارد محدودهٔ قرمز (Redline) شود، یعنی دور موتور بیش از حد مجاز است و عبور از محدودهٔ قرمز میتواند باعث سوختن واشر سرسیلندر، شکستگی شاتون یا آسیب به یاتاقانها شود.
در رانندگی اقتصادی بیشتر خودروها بهترین بازهٔ رانندگی (برای صرفهجویی سوخت) را بین ۲ تا ۳ هزار دور در دقیقه دارند. وقتی دور موتور در محدوده بهینه باشد، موتور سوخت را کارآمد میسوزاند. دور پایین یا خیلی بالا باعث افزایش مصرف سوخت و فشار روی موتور میشود.
اجزای تاکومتر خودرو (دورسنج موتور)
تقریباً همان ساختار کلی تاکومترهای صنعتی را دارد، اما با توجه به سیستم جرقهزنی و واحد کنترل الکترونیکی (ECU) خودرو طراحی شده است. این اجزا معمولاً در «کلاستر» یا مجموعه ابزار پشت فرمان یکپارچهاند. در ادامه، مهمترین بخشها و نقش هرکدام را می خوانید
حسگر دور موتور (Engine Speed Sensor): معمولاً روی میللنگ (Crankshaft) یا گاهی روی میلسوپاپ (Camshaft)
با عبور دندانههای فلزی یا علامتهای مخصوص، پالس الکتریکی تولید میکند تا تعداد چرخش میللنگ در واحد زمان مشخص شود.
واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU): پالسهای حسگر را دریافت میکند. تعداد پالسها در ثانیه را میشمارد و با توجه به تعداد سیلندرها و ترتیب جرقه، دور در دقیقه (RPM) را محاسبه میکند. ECU سپس سیگنال پردازششده را به تاکومتر در پنل ابزار میفرستد.
مدار درایو یا تقویتکننده : (Driver/Signal Circuit) در پشت خود صفحهٔ نشانگر قرار دارد. وظیفه آن تبدیل سیگنال خروجی ECU به ولتاژ یا پالس مناسب برای حرکت دادن عقربه یا نمایشگر دیجیتال است.
مکانیزم نمایش (Display): دو نوع متداول دارد
آنالوگ :موتور پلهای (Stepper Motor) عقربه را روی صفحه مدرج حرکت میدهد.
دیجیتال:نمایشگر LCD یا LED عدد RPM را مستقیم نشان میدهد.
منبع تغذیه : برق ۱۲ ولت خودرو، که معمولاً از طریق فیوز مخصوص مدار ابزار (Instrument Cluster Fuse) تأمین میشود.
بدنه و پوشش (Instrument Cluster Housing): قاب و شیشهٔ محافظ که قطعات الکترونیکی و مکانیکی را از لرزش، گرد و غبار و رطوبت محافظت میکند.
تاریخچه تاکومتر
سدهٔ نوزدهم – نخستین نمونهها: حدود سال ۱۸۱۷، یک مهندس آلمانی به نام دیترش (Dietrich Uhlhorn) نخستین تاکومتر مکانیکی را برای اندازهگیری سرعت دستگاههای نساجی ساخت. این نوع اولیه از چرخدنده و گریز از مرکز (centrifugal governor) استفاده میکرد تا سرعت را به یک صفحه مدرج منتقل کند.
اواخر قرن نوزدهم – موتورهای احتراقی : با گسترش موتورهای بخار و سپس موتورهای احتراقی، نیاز به دستگاهی دقیقتر برای کنترل دور موتور بهویژه در لوکوموتیوها و کارخانهها افزایش یافت.
تاکومترهای مکانیکی با محور انعطافپذیر (flexible shaft) که به سرعت شافت متصل میشدند، رواج یافتند.
سدهٔ بیستم – ظهور تاکومترهای الکتریکی : در دهه 1900 نخستین تاکومترهای الکتریکی (ژنراتوری) معرفی شدند که با تولید ولتاژ متناسب با سرعت، اندازهگیری را ممکن میکرد و در دهه 1960 تاکومترهای مغناطیسی و دیجیتال آغاز به کار کردند و دقت بسیار بالاتری ارائه دادند.
دوران معاصر – سنسورهای نوری و دیجیتال : تاکومترهای لیزری و نوری بدون تماس (non-contact) امروزی میتوانند سرعت را با تابش نور به یک بازتابنده روی محور و اندازهگیری فواصل زمانی پالسها تعیین کنند. نسخههای دیجیتال با قابلیت اتصال به رایانه و سیستمهای کنترل صنعتی در صنایع خودروسازی، هوافضا، و تولید استفاده گسترده دارند.