Odomètre - Odometer

Pour d'autres utilisations, voir Odomètre (homonymie) .
Un compteur kilométrique électronique (ci-dessous) avec affichage numérique

Un odomètre ou odographe est un instrument utilisé pour mesurer la distance parcourue par un véhicule, comme un vélo ou une voiture. Le dispositif peut être électronique, mécanique ou une combinaison des deux ( électromécanique ). Le nom dérive du grec ancien ὁδόμετρον , hodómetron , de ὁδός , hodós (« chemin » ou « passerelle ») et μέτρον , métron (« mesure »). Les premières formes de l'odomètre existaient dans l'ancien monde gréco-romain ainsi que dans la Chine ancienne . Dans les pays utilisant les unités impériales ou unités habituelles des États - Unis , il est parfois appelé un compteur kilométrique ou compteur kilométrique , le nom ancien étant particulièrement répandue au Royaume-Uni et parmi les membres du Commonwealth .

Histoire

Pour une liste détaillée des distances enregistrées par les bématistes d'Alexandre, voir Bematist .

Ère classique

Reconstruction de l'odomètre de Hero , 1er siècle après JC, Alexandrie, Thessalonique Science Center and Technology Museum

Peut-être que la première preuve de l'utilisation d'un odomètre se trouve dans les travaux de l'ancien romain Pline (NH 6. 61-62) et de l'ancien grec Strabon (11.8.9). Les deux auteurs énumèrent les distances des routes parcourues par Alexandre le Grand (r. 336-323 av. J.-C.) comme par ses bématistes Diognète et Baeton. Cependant, la grande précision des mesures des bématistes indique plutôt l'utilisation d'un appareil mécanique. Par exemple, la section entre les villes Hécatompylos et Alexandrie Areion, qui devint plus tard une partie de la route de la soie , a été donnée par les bématistes d'Alexandre comme 575 milles romains (529 milles anglais ) de long, c'est-à-dire avec un écart de 0,2% par rapport à la réalité. distance (531 milles anglais). Sur les neuf mesures des bématistes survivants dans le Naturalis Historia de Pline, huit montrent un écart de moins de 5% par rapport à la distance réelle, trois d'entre eux étant à moins de 1%. Étant donné que ces écarts mineurs peuvent s'expliquer de manière adéquate par de légers changements dans les tracés des routes au cours des 2300 dernières années, la précision globale des mesures implique que les bématistes doivent déjà avoir utilisé un appareil sophistiqué pour mesurer les distances, bien qu'il n'y ait aucune mention directe de un tel appareil.

Un compteur kilométrique pour mesurer la distance a été décrit par Vitruve environ 27 et 23 avant notre ère, bien que l'inventeur lui- même peut-être Archimedes de Syracuse (c 287 BC -.. C 212 BC) au cours de la première guerre punique . Hero of Alexandria (10 AD - 70 AD) décrit un dispositif similaire dans le chapitre 34 de sa Dioptra . La machine a également été utilisée à l'époque de l'empereur romain Commode (vers 192 après JC), bien qu'après ce moment, il semble y avoir un écart entre son utilisation à l'époque romaine et celle du XVe siècle en Europe occidentale. Certains chercheurs ont émis l'hypothèse que l'appareil aurait pu inclure une technologie similaire à celle du mécanisme grec d' Anticythère .

L'odomètre de Vitruve était basé sur des roues de char de 4 pieds romains (1,18 m) de diamètre tournant 400 fois en un mile romain (environ 1 480 m). Pour chaque révolution, une goupille sur l'essieu engageait une roue dentée à 400 dents, la faisant ainsi faire un tour complet par mile. Cela a engagé un autre engrenage avec des trous le long de la circonférence, où se trouvaient des cailloux ( calculs ), qui devaient tomber un par un dans une boîte. La distance parcourue serait ainsi donnée simplement en comptant le nombre de cailloux. Que cet instrument ait jamais été construit à l'époque est contesté. Léonard de Vinci a essayé plus tard de le construire lui-même selon la description, mais a échoué. Cependant, en 1981, l'ingénieur Andre Sleeswyk a construit sa propre réplique, remplaçant les conceptions d'engrenages à dents carrées de da Vinci par les dents triangulaires et pointues trouvées dans le mécanisme d'Anticythère . Avec cette modification, le compteur kilométrique Vitruvius fonctionnait parfaitement.

Chine impériale

Une pierre de la dynastie Han frottant un chariot kilométrique tiré par des chevaux.

Dynastie Han et période des Trois Royaumes

L'odomètre a également été inventé indépendamment dans la Chine ancienne , peut-être par le prolifique inventeur et premier scientifique Zhang Heng (78 après JC - 139 après JC) de la dynastie Han . Au 3ème siècle (pendant la période des Trois Royaumes ), les Chinois avaient appelé l'appareil le 'jì lĭ gŭ chē' (記里鼓車), ou ' li -chariot de tambour d'enregistrement' (Remarque : la mesure moderne de li = 500 m (1 640 pi)). Les textes chinois du 3ème siècle racontent les fonctions du chariot mécanique, et lorsqu'un li est traversé, une figure en bois à entraînement mécanique frappe un tambour, et lorsque dix li sont traversés, une autre figure en bois frappe un gong ou une cloche avec sa mécanique -bras actionné.

Malgré son association avec Zhang Heng ou même le dernier Ma Jun (c. 200-265), il existe des preuves suggérant que l'invention de l'odomètre était un processus graduel dans la Chine de la dynastie Han qui s'est centré sur les gens de la cour huang men (c'est-à-dire les eunuques , fonctionnaires du palais, serviteurs et familiers, comédiens, acrobates, etc.) qui suivraient le cortège musical du "char-tambour" royal. L'historien Joseph Needham affirme qu'il n'est pas surprenant que ce groupe social ait été responsable d'un tel dispositif, puisqu'il existe déjà d'autres preuves de leur savoir-faire avec des jouets mécaniques pour ravir l'empereur et la cour. Il y a des spéculations qu'à un moment donné au 1er siècle avant JC (pendant la dynastie des Han de l'Ouest), le battement des tambours et des gongs était mécaniquement entraîné en travaillant automatiquement sur la rotation des roues. Cela pourrait avoir été effectivement la conception d'un Loxia Hong (c. 110 BC), mais par 125 AD le chariot odomètre mécanique en Chine était déjà connu (représenté dans une peinture murale de la tombe Xiaotangshan ).

L'odomètre a également été utilisé dans les périodes ultérieures de l'histoire chinoise. Dans le texte historique du Jin Shu (635 après JC), la partie la plus ancienne du texte compilé, le livre connu sous le nom de Cui Bao (vers 300 après JC), a enregistré l'utilisation de l'odomètre, fournissant une description (l'attribuant à l'Occidental ère Han, de 202 avant JC à 9 après JC). Le passage du Jin Shu s'est étendu sur ce point, expliquant qu'il prenait une forme similaire au dispositif mécanique du char pointant vers le sud inventé par Ma Jun (200-265, voir aussi engrenage différentiel ). Comme indiqué dans les Song Shi de la dynastie Song (960-1279 après JC), le compteur kilométrique et le char pointant vers le sud ont été combinés en un seul appareil à roues par des ingénieurs des IXe, XIe et XIIe siècles. Le Sunzi Suanjing (Manuel mathématique de Maître Sun), daté du IIIe siècle au Ve siècle, présentait un problème mathématique aux étudiants impliquant l'odomètre. Cela impliquait une distance donnée entre deux villes, la petite distance nécessaire pour une rotation de la roue du chariot et la question posée de combien de tours les roues auraient en tout si le chariot devait se déplacer entre les points A et B.

Dynastie de la chanson

Le texte historique des Song Shi (1345 après JC), enregistrant les personnes et les événements de la dynastie chinoise des Song (960-1279), mentionnait également le compteur kilométrique utilisé à cette époque. Cependant, contrairement aux sources écrites des périodes antérieures, il a fourni une description beaucoup plus détaillée de l'appareil qui rappelle sa forme ancienne ( orthographe Wade-Giles ):

Le compteur kilométrique. [Le chariot de mesure du kilomètre] est peint en rouge, avec des images de fleurs et d'oiseaux sur les quatre côtés, et construit sur deux étages, joliment orné de sculptures. À la fin de chaque li, la figure en bois d'un homme à l'étage inférieur frappe un tambour ; à la fin de tous les dix li, la figure en bois de l'étage supérieur sonne une cloche. Le mât de la voiture se termine par une tête de phénix, et la voiture est tirée par quatre chevaux. L'escorte était autrefois de 18 hommes, mais au cours de la 4ème année de la période de règne Yung-Hsi (987 après JC), l'empereur Thai Tsung l'a augmentée à 30. Dans la 5ème année de la période de règne de Thien-Sheng (1027 après JC) le chambellan en chef Lu Tao-lung a présenté les spécifications pour la construction des odomètres comme suit :

Ce qui suit est une longue dissertation faite par le chambellan en chef Lu Daolong sur les mesures et les tailles des roues et des engrenages, ainsi qu'une description finale à la fin du fonctionnement de l'appareil :

Le véhicule doit avoir un seul pôle et deux roues. Sur le corps se trouvent deux étages, chacun contenant une figure en bois sculpté tenant un pilon. Les galets mesurent chacun 6 pieds de diamètre et 18 pieds de circonférence, une évolution couvrant 3 pas. Selon les anciennes normes, le pas était égal à 6 pieds et 300 pas au li ; mais maintenant le li est compté comme 360 ​​pas de 5 pieds chacun.

[Remarque : la mesure de l'unité de mille chinois, le li, a été modifiée au fil du temps, car le li à l'époque des Song différait de la longueur d'un li à l'époque des Han.]

La roue du véhicule (li lun) est attachée à la roue de route gauche ; il a un diamètre de 1,38 pi avec une circonférence de 4,14 pi, et a 18 dents (chhih) espacées de 2,3 pouces. Il y a aussi une roue horizontale inférieure (hsia phing lun), de diamètre 4,14 pi et de circonférence 12,42 pi, avec 54 pignons, à la même distance que ceux de la roue verticale (2,3 pouces). (Ceci s'engage avec le premier.)

Sur un arbre vertical tournant avec cette roue, est fixée une "roue tournant comme le vent" en bronze (hsuan feng lun) qui a (seulement) 3 dents, la distance entre celles-ci étant de 1,2 pouces. (Ceci fait tourner le suivant.) Au milieu se trouve une roue horizontale de 4 pieds de diamètre et de 12 pieds de circonférence, avec 100 dents, la distance entre ces dents étant la même que sur la "roue tournant comme le vent " (1,2 pouces).

Ensuite, est fixée (sur le même arbre) une petite roue horizontale (hsiao phing lun) de 3,3 pouces de diamètre et 1 pied de circonférence, ayant 10 pignons distants de 1,5 pouces. (S'engager avec cela) il y a une roue horizontale supérieure (shang phing lun) ayant un diamètre de 3,3 pieds et une circonférence de 10 pieds, avec 100 dents, à la même distance que celles de la petite roue horizontale (1,5 pouces).

Lorsque la roue horizontale du milieu aura fait 1 tour, le chariot aura parcouru 1 li et la figure en bois de l'étage inférieur frappera le tambour. Quand la roue horizontale supérieure aura fait 1 tour, le chariot aura fait 10 li et le chiffre de l'étage supérieur frappera la cloche. Le nombre de roues utilisées, grandes et petites, est de 8 pouces au total, avec un total de 285 dents. Ainsi le mouvement est transmis comme par les maillons d'une chaîne, les "dents de chien" s'engageant mutuellement, de sorte que par révolution due tout revient à son point de départ initial (ti hsiang kou so, chhuan ya hsiang chih, chou erh fu shih).

Développements ultérieurs

Un hubodomètre sur une roue d'une semi-remorque
Un compteur de vitesse Smiths des années 1920 montrant un compteur kilométrique et un compteur journalier.

Les compteurs kilométriques ont été développés pour la première fois dans les années 1600 pour les chariots et autres véhicules hippomobiles afin de mesurer les distances parcourues.

Levinus Hulsius a publié l'odomètre en 1604 dans son ouvrage Gründtliche Beschreibung deß Diensthafften und Nutzbahrn Instruments Viatorii oder Wegzählers, So zu Fuß, zu Pferdt unnd zu Fußen gebraucht werden kann, damit mit geringer wiger mühe, manitten geringer wiger mühe zu Pferdt unnd zu Fußen gebraucht werden kann, sey : als auch zu erfahren, ohne messen oder zehlen, wie weit von einem Orth zum andern. Daneben wird auch der grosse verborgene Wegweiser angezeiget und vermeldet .

En 1645, le mathématicien français Blaise Pascal inventa la pascaline . Bien que n'étant pas un odomètre, la pascaline utilisait des engrenages pour calculer les mesures. Chaque engrenage contenait 10 dents. Le premier rapport faisait avancer le rapport suivant d'une position lorsqu'il était déplacé d'un tour complet, le même principe utilisé sur les odomètres mécaniques modernes.

Les compteurs kilométriques ont été développés pour les navires en 1698 avec le compteur kilométrique inventé par l'Anglais Thomas Savery . Benjamin Franklin , homme d'État américain et premier ministre des Postes , a construit un prototype d'odomètre en 1775 qu'il a attaché à sa voiture pour aider à mesurer le kilométrage des routes postales. En 1847, William Clayton et Orson Pratt , pionniers de l'Église de Jésus-Christ des Saints des Derniers Jours , ont d'abord mis en œuvre le Roadometer qu'ils avaient inventé plus tôt (une version de l'odomètre moderne), qu'ils ont attaché à un chariot utilisé par les colons américains se dirigeant Ouest. Il enregistrait la distance parcourue chaque jour par les wagons . Le Roadometer utilisait deux vitesses et était un des premiers exemples d'un odomètre avec des vitesses de style pascaline en usage réel.

En 1895, Curtis Hussey Veeder invente le cyclomètre . Le cyclomètre était un appareil mécanique qui comptait le nombre de rotations d'une roue de bicyclette. Un câble flexible transmettait le nombre de rotations de la roue à un odomètre analogique visible par le cycliste, qui convertissait les rotations de la roue en nombre de kilomètres parcourus selon une formule prédéterminée.

En 1903, Arthur P. et Charles H. Warner, deux frères de Beloit, Wisconsin, ont présenté leur Auto-mètre breveté . L' Auto-Meter utilisait un aimant attaché à un arbre rotatif pour induire une traction magnétique sur un disque métallique mince. La mesure de cette traction a fourni des mesures précises des informations de distance et de vitesse aux conducteurs d'automobiles dans un seul instrument. Les Warner vendirent leur entreprise en 1912 à la Stewart & Clark Company de Chicago. La nouvelle société a été rebaptisée Stewart-Warner Corporation. En 1925, les compteurs kilométriques et journaliers Stewart-Warner étaient un équipement standard sur la grande majorité des automobiles et des motos fabriquées aux États-Unis.

Au début des années 2000, les compteurs kilométriques mécaniques seraient progressivement supprimés sur les voitures des principaux constructeurs. La Pontiac Grand Prix a été la dernière voiture GM vendue aux États-Unis à offrir un compteur kilométrique mécanique en 2003, les Ford Crown Victoria et Mercury Grand Marquis construites au Canada ont été les dernières Ford vendues avec un en 2005.

Compteurs journaliers

Après avoir atteint la lecture maximale, un compteur kilométrique ou journalier redémarre à partir de zéro, appelé retournement du compteur kilométrique. Les odomètres numériques ne peuvent pas basculer.

La plupart des voitures modernes sont équipées d'un compteur journalier ( compteur kilométrique journalier ). Contrairement au compteur kilométrique, un compteur journalier est réinitialisé à n'importe quel moment d'un trajet, ce qui permet d'enregistrer la distance parcourue au cours d'un trajet particulier ou d'une partie d'un trajet. C'était traditionnellement un dispositif purement mécanique mais, dans la plupart des véhicules modernes, il est maintenant électronique. Les véhicules de luxe ont souvent plusieurs compteurs de trajet. La plupart des compteurs journaliers affichent une valeur maximale de 999,9. Le compteur journalier peut être utilisé pour enregistrer la distance parcourue sur chaque réservoir de carburant, ce qui permet de suivre très facilement avec précision l'efficacité énergétique du véhicule; une autre utilisation courante consiste à le remettre à zéro à chaque instruction dans une séquence de directions de conduite, pour être sûr quand on est arrivé au prochain virage.

Pointage/dépassement de miles et légalité

Article détaillé : Fraude au compteur kilométrique

Une forme de fraude consiste à falsifier la lecture d'un compteur kilométrique et à présenter le nombre incorrect de miles/kilomètres parcourus à un acheteur potentiel ; cela est souvent appelé « pointage » au Royaume-Uni et « milles éclatés » aux États-Unis. Ceci est fait pour donner l'impression qu'une voiture a moins roulé qu'elle ne l'a été en réalité, et ainsi augmenter sa valeur marchande apparente. La plupart des voitures neuves vendues aujourd'hui utilisent des compteurs kilométriques numériques qui stockent le kilométrage dans le module de commande du moteur du véhicule, ce qui rend difficile (mais pas impossible) la manipulation électronique du kilométrage. Avec les compteurs kilométriques mécaniques, le compteur de vitesse peut être retiré du tableau de bord de la voiture et les chiffres enroulés, ou le câble d'entraînement peut être déconnecté et connecté à une autre paire de compteur kilométrique/compteur de vitesse sur la route. Les véhicules plus anciens peuvent être conduits en marche arrière pour soustraire le kilométrage, un concept qui fournit les prémisses d'une scène classique dans le film comique Ferris Bueller's Day Off , mais les odomètres modernes ajoutent le kilométrage parcouru en marche arrière au total comme s'ils étaient conduits en avant, reflétant ainsi avec précision le véritable usure totale du véhicule.

La valeur de revente d'un véhicule est souvent fortement influencée par la distance totale indiquée sur le compteur kilométrique, mais les compteurs kilométriques sont intrinsèquement peu sûrs car ils sont sous le contrôle de leurs propriétaires. De nombreuses juridictions ont choisi d'adopter des lois qui pénalisent les personnes coupables de fraude au compteur kilométrique . Aux États-Unis (et dans de nombreux autres pays), les mécaniciens de véhicules sont également tenus de conserver des enregistrements du compteur kilométrique à chaque fois qu'un véhicule est entretenu. Des entreprises telles que Carfax utilisent ensuite ces données pour aider les acheteurs potentiels de voitures à détecter si un recul du compteur kilométrique s'est produit.

Prévalence

Des recherches menées par Cartell, spécialiste irlandais du contrôle des véhicules, ont révélé que 20 % des véhicules importés en Irlande en provenance de Grande-Bretagne et d'Irlande du Nord avaient vu leurs compteurs kilométriques modifiés pour indiquer un kilométrage inférieur.

Précision

La plupart des odomètres fonctionnent en comptant les rotations des roues et supposent que la distance parcourue est le nombre de rotations des roues multiplié par la circonférence du pneu, qui est un diamètre de pneu standard multiplié par pi (3.1416). Si des pneus non standard ou très usés ou sous-gonflés sont utilisés, cela entraînera une erreur dans le compteur kilométrique. La formule est (distance réelle parcourue) = ( (relevé final du compteur kilométrique) – (relevé initial du compteur kilométrique) ) * (diamètre réel du pneu) / (diamètre standard du pneu). Il est courant que les compteurs kilométriques soient décalés de plusieurs pour cent. Les erreurs du compteur kilométrique sont généralement proportionnelles aux erreurs du compteur de vitesse .

Voir également

Les références

Sources

Liens externes