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Indicateur de vitesse

L'indicateur de vitesse, ou compteur de vitesse, est un instrument permettant d’indiquer la vitesse de dĂ©placement d’un vĂ©hicule. Il est devenu, avec l’odomĂštre, obligatoire sur toutes les automobiles, motocyclettes et cyclomoteurs. D'autres engins motorisĂ©s en sont Ă©quipĂ©s. Dans une auto, on le trouve trĂšs souvent juste derriĂšre le volant, parfois au centre du tableau de bord.

Histoire

Ancien indicateur de vitesse des années 1980, seulement gradué de 20 en 20, équipé en son centre d'un odomÚtre. sont indiqués en rouge les deux principales limitations de vitesse de cette époque en France: 60 km/h en agglomération et 90 km/h hors agglomération

L'indicateur de vitesse est inventĂ© par le Croate Josip BeluĆĄić en 1887, brevetĂ© en 1888, et exposĂ© par l'inventeur en 1889 Ă  l'Exposition universelle de Paris[1] - [2] - [3] - [4] - [5].

De nos jours, le compteur de vitesse s'est standardisé, il est gradué par tranches de 10 km/h ou inférieures, et offre une précision de 10% et quelques kilomÚtres par heure.

Présentation générale

Tableau de bord moderne avec un compteur gradué en bleu par tranches de deux km/h, et par tranches de 10 km/h en blanc. Sont marquées en rouges les limitations usuelles en ville: 30 km/h et 50 km/h

La fonction du compteur de vitesse est de permettre au conducteur de connaĂźtre la vitesse instantanĂ©e de son vĂ©hicule. Le compteur de vitesse est trĂšs utile pour permettre au conducteur de maĂźtriser la vitesse de son vĂ©hicule ainsi que pour respecter les limites imposĂ©es par la signalisation ou le code de la route. En France, le compteur de vitesse est graduĂ© en kilomĂštre(s) par heure (km/h). Dans certains pays, les compteurs de vitesse disposent d’une double graduation : l’une est l'unitĂ© de mesure locale (gĂ©nĂ©ralement le mile par heure) et l’autre l'unitĂ© de mesure internationale[6].

Dans certains cas, le compteur de vitesse comporte des graduations supplĂ©mentaires destinĂ©es Ă  informer le conducteur sur le rapport de boĂźte de vitesses qui devrait ĂȘtre engagĂ©. Ces indications permettent de pallier sommairement l'absence de compte-tours. Par exemple, la premiĂšre vitesse en dessous de 20 km/h, la seconde entre 20 et 45 km/h, la troisiĂšme entre 45 et 70 km/h. Toutefois, en Europe, sur les vĂ©hicules modernes des indicateurs de changement de vitesse (GSI) sont calculĂ©s par la voiture sur tous les vĂ©hicules de la catĂ©gorie M1 qui sont Ă©quipĂ©s d’une boĂźte de vitesse manuelle, depuis le rĂšglement UE 65/2012, conformĂ©ment au rĂšglement n 121 de la CEE-ONU.

Types d'affichage

Indicateur de vitesse à double graduation (tranches de 10 km/h numérotés par 20 au centre en rouge et tranches de 5 miles par heure numérotés par 10 à l'extérieur en blanc)

On distingue généralement trois types de compteurs de vitesse selon l'affichage :

Indicateurs Ă  aiguille

Le compteur rond est le plus courant. Un odomĂštre totalisateur et journalier, ou « compteur kilomĂ©trique », lui est logiquement intĂ©grĂ©. Il prĂ©sente l’avantage d’ĂȘtre facilement lisible d’un simple coup d’Ɠil. Sur tous les vĂ©hicules (exceptĂ© certains anciens modĂšles cyclomoteurs) l'indicateur de vitesse est Ă©clairĂ© pour faciliter sa lecture en conduite de nuit.

Le compteur linĂ©aire Ă  aiguille se prĂ©sente sous la forme d’une graduation linĂ©aire horizontale sur laquelle se dĂ©place l’aiguille. Parfois, comme sur la CitroĂ«n GS, le ruban des graduations se translatait en face d'un trait vertical fixe de visĂ©e. Son principal avantage est une certaine compacitĂ© par rapport au compteur rond. Assez rĂ©pandu dans les annĂ©es 1960 et 1970, le compteur linĂ©aire semble ĂȘtre passĂ© de mode.

« Sur les indicateurs de vitesse destinĂ©s Ă  ĂȘtre montĂ©s sur des vĂ©hicules des catĂ©gories M, N, et L 3 , L 4 , et L 5 , l’intervalle entre deux graduations doit correspondre Ă  1, 2, 5 ou 10 km/h. Quant Ă  l’intervalle entre les valeurs numĂ©riques inscrites sur l’afficheur, il ne doit pas ĂȘtre supĂ©rieur Ă  20 km/h sur les indicateurs de vitesse graduĂ©s jusqu’à 200 km/h, et Ă  30 km/h sur les indicateurs de vitesse graduĂ©s au-delĂ . L’intervalle entre les valeurs numĂ©riques inscrites ne doit pas nĂ©cessairement ĂȘtre uniforme. »

— RĂšglement n 39, RĂ©vision 2, Prescriptions uniformes relatives Ă  l’homologation des vĂ©hicules en ce qui concerne l’appareil indicateur de vitesse et le compteurs kilomĂ©trique, y compris leur installation, RĂ©vision 2, Rectificatif 1 Ă  la RĂ©vision 1 − Date d’entrĂ©e en vigueur : 9 mars 2011, SĂ©rie 01 d’amendements − Date d’entrĂ©e en vigueur : 18 juin 2016

« Sur les indicateurs de vitesse destinĂ©s Ă  ĂȘtre montĂ©s sur des vĂ©hicules des catĂ©gories L 1 (cyclomoteurs) et L 2 , les valeurs indiquĂ©es sur l’afficheur ne doivent pas ĂȘtre supĂ©rieures Ă  80 km/h. L’intervalle entre deux graduations doit correspondre Ă  1, 2, 5 ou 10 km/h et l’intervalle entre les valeurs numĂ©riques inscrites ne doit pas ĂȘtre supĂ©rieur Ă  10 km/h. L’intervalle entre les valeurs numĂ©riques inscrites ne doit pas nĂ©cessairement ĂȘtre uniforme. »

— RĂšglement n 39, RĂ©vision 2, Prescriptions uniformes relatives Ă  l’homologation des vĂ©hicules en ce qui concerne l’appareil indicateur de vitesse et le compteurs kilomĂ©trique, y compris leur installation, RĂ©vision 2, Rectificatif 1 Ă  la RĂ©vision 1 − Date d’entrĂ©e en vigueur : 9 mars 2011, SĂ©rie 01 d’amendements − Date d’entrĂ©e en vigueur : 18 juin 2016

Indicateurs numériques

Au centre de l'image, un compteur de vitesse numérique de Toyota Prius indiquant une vitesse de 0 km/h

Le compteur numérique affiche directement la valeur de la vitesse sur un écran du tableau de bord. Ses indications sont plus précises que celles des compteurs à aiguille. Afin de ne pas modifier l'indication de maniÚre intempestive pour chaque km/h en cas d'accélération ou de freinage importants, il possÚde le plus souvent une légÚre inertie de précision sur l'indication.

Avec l'arrivĂ©e de technologies numĂ©riques dans les Ă©quipements automobiles, le compteur numĂ©rique devient de plus en plus accessible puisque la vitesse y est gĂ©rĂ©e intĂ©gralement sous cette forme (alors que c'Ă©tait plus compliquĂ© par le passĂ© quand la vitesse Ă©tait gĂ©rĂ©e exclusivement en analogique). Mais, il n'est pas rare de voir les deux indications (numĂ©rique et analogique rond Ă  aiguille) apparaĂźtre simultanĂ©ment sur le mĂȘme tableau de bord, comme sur CitroĂ«n C4.

Parmi les premiĂšres utilisations on peut trouver :

Ce type d'indicateur n'est pas courant sur les vĂ©hicules de compĂ©tition, oĂč l'indication de vitesse est secondaire (un compte-tours est souvent plus utile au pilote).

À noter : depuis que l'industrie automobile commence Ă  utiliser couramment des afficheurs Ă  cristaux liquides (TFT), on commence Ă  voir apparaĂźtre des affichages sophistiquĂ©s qui reproduisent graphiquement un compte-tours Ă  aiguille (par exemple, sur les vĂ©hicules de la plateforme CMF-B comme MĂ©gane 4, Kadjar, Espace Initiale).

AĂ©ronautique

Dans l'aviation, on utilise un appareil qui donne la vitesse relative de l'air, le badin ou anémomÚtre, parce que la vitesse pure de l'aéronef (par rapport au sol) est moins importante que sa vitesse relative (par rapport à l'air), pour la tenue de vol (par exemple pour éviter le décrochage).

Fonctionnement

Le compteur de vitesse fonctionne à l'aide d'un capteur électromagnétique chargé de compter le nombre de passages d'un aimant situé sur la roue. En ayant le nombre de tour d'une roue/minutes ainsi que le périmÚtre de cette derniÚre nous obtenons la vitesse grùce à la formule avec k le nombre de tours de la roue, R son rayon et t le temps considéré. (Attention à la cohérence des unités utilisées).

Sur navigateur GPS

La plupart des dispositifs de navigation GPS, ainsi que les dispositifs d'« aide Ă  la conduite », disposent de leurs propre indicateur de vitesse. Celle-ci est calculĂ©e par rapport au positionnement GPS du vĂ©hicule. Ils peuvent Ă©galement afficher la limitation de vitesse courante si elle est disponible dans le dispositif et mĂȘme Ă©mettre une alerte sonore et/ou visuelle en cas de dĂ©passement.

L'avantage de l'indicateur de vitesse par GPS est sa précision à vitesse constante. L'indication est trÚs proche de la « vitesse chrono ». TrÚs utile sur autoroute, il perd de sa fiabilité en agglomération en raison du changement fréquent d'allure et du temps de réaction du GPS bien plus important que les indicateurs d'origine des véhicules. Par ailleurs, les indicateurs de vitesses GPS sont inopérant dans les tunnels, en raison de la perte du signal GPS.

Précision

Calibrage et erreurs techniques

Les vĂ©hicules automobiles sortant des chaĂźnes sont aujourd'hui Ă©quipĂ©s en standard de calculateurs de vitesse Ă©lectroniques. Certains les accusent d'ĂȘtre moins prĂ©cis que leurs homologues mĂ©caniques. Pourtant ces systĂšmes ne comportent qu'une marge d'erreur minime au regard des marges attribuables aux anciens systĂšmes totalement mĂ©caniques. En effet, le fonctionnement d'un indicateur de vitesse analogique Ă  aiguille est basĂ© sur le magnĂ©tisme, et plus prĂ©cisĂ©ment, les courants de Foucault : un plateau aimantĂ© (ou sur lequel sont collĂ©s des aimants) est reliĂ© par un cĂąble Ă  un entraĂźneur (une vis sans fin) en prise avec une roue ou la transmission du vĂ©hicule.

Ce plateau tourne donc à une vitesse proportionnelle à celle du véhicule.

Juste au-dessus, mais sans contact physique, le plateau portant l'aiguille, constitué d'un métal non ferreux, est entraßné par couplage magnétique.

Un ressort de rappel tend à ramener l'aiguille vers le zéro, alors que le plateau magnétique l'entraßne dans l'autre sens, donc, plus il tourne vite, plus il attire l'aiguille vers le haut.

On comprend que ce principe comporte plusieurs possibilités d'erreur :

  • l'entraineur doit avoir un rapport de dĂ©multiplication adaptĂ© au diamĂštre des roues du vĂ©hicule ;
  • la rĂ©sistance du ressort diminue avec la hausse de la tempĂ©rature ;
  • l'efficacitĂ© du champ magnĂ©tique varie avec la tempĂ©rature ;
  • un aimant se dĂ©magnĂ©tise avec le temps ;
  • un ressort se dĂ©tend en vieillissant.

RĂ©glementation

Compteur de vélomoteur, connu pour ses indications optimistes.

Certaines rĂšglementations autorisent une imprĂ©cision d'environ 10% de la vitesse, notamment la rĂ©glementation des États-Unis et le rĂšglement 39 de la CEE-ONU.

Le rĂšglement 39 de la CEE-ONU, suivi par certains pays europĂ©ens, notamment dans l'Union europĂ©enne, traite de l’appareil indicateur de vitesse et du compteur kilomĂ©trique. Il s'applique aux vĂ©hicules de catĂ©gories L, M et N[7].

Ce rÚglement inspire notamment la directive 97/39/CE de la Commission du , ainsi que la réglementation australienne.

En France, les constructeurs ont l'obligation de calibrer les compteurs de telle sorte que la vitesse indiquĂ©e soit Ă©gale Ă  la vitesse rĂ©elle ou supĂ©rieure[8]. L'article de loi (ArrĂȘtĂ© du ) prĂ©cise qu'entre 40 et 120 km/h ou entre 40 km/h et 80% de la vitesse maximale spĂ©cifiĂ©e par le constructeur si cette derniĂšre est infĂ©rieure Ă  150 km/h :

Pour l'homologation dans les pays appliquant le rÚglement 39, les essais sont effectués à une température d'environ 23 °C, à 5 °C prÚs, à une pression supérieure de 0,2 bar à la pression constructeur et à une vitesse dépendant de la vitesse maximale du véhicule[7].

RĂšglement 39
VĂ©hicule Formule
Spécification
ContrĂŽle M et N
ContrĂŽle L3, L4, L5
ContrĂŽle L1 et L2

Ainsi, il n'est pas rare que les compteurs de voitures ou motos indiquent une vitesse 5 Ă  7 km/h supĂ©rieure par rapport Ă  la vitesse rĂ©elle. Certains compteurs, notamment sur cyclomoteurs et scooters (et mĂȘme sur scooters 125 et maxi et sur quelques voitures), donnent des indications « trĂšs optimistes » pour ne pas dire « fantaisistes » en indiquant une vitesse de 15 Ă  20 km/h supĂ©rieure Ă  la vitesse rĂ©elle (par exemple, sur un cyclomoteur dont la vitesse ne peut pas excĂ©der 45 km/h, 50 grand maximum, il est frĂ©quent que les compteurs indiquent une vitesse de 60, voire 65 km/h)[9]. On peut toutefois prendre une mesure de l'Ă©cart en utilisant un indicateur de GPS et en roulant Ă  vitesse constante.

Notes et références

  1. « BeluĆĄić, Josip », dans Hrvatska tehnička enciklopedija [Enciclopedia Tecnica Croata] (lire en ligne) (consultĂ© le )
  2. BoĆŸo Milanović: Hrvatski narodni preporod u Istri, 1967, page 406
  3. Richard W. Bulliet, The Wheel: Inventions and Reinventions, New York, NY, Columbia University Press, (ISBN 9780231540612, lire en ligne), p. 129
  4. Ed Sobey, A Field Guide to Automotive Technology, Chicago Review Press, (ISBN 9781556528125, lire en ligne), p. 78
  5. Gordana Ivanjko, « Josip BeluĆĄić, an Istrian who invented the speedometer in 1888 and changed the world » [archive du ], 24 sata (consultĂ© le )
  6. RĂšglement n 39, RĂ©vision 2, Prescriptions uniformes relatives Ă  l’homologation des vĂ©hicules en ce qui concerne l’appareil indicateur de vitesse et le compteur kilomĂ©trique, y compris leur installation
  7. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29regs/2018/R039r2f.pdf
  8. ArrĂȘtĂ© du 19 mai 1976 : RĂ©ception CEE concernant la marche arriĂšre et l'appareil indicateur de vitesse des vĂ©hicules Ă  moteur, Annexe 2, Article 4.4 - LĂ©gifrance
  9. Sur les cyclomoteurs cette « marge » est due le plus souvent à des entraßneurs prévus pour des roues de plus grandes dimensions que celles réellement utilisées.

Annexes

Articles connexes

Liens externes

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