Heute ist er aus keinem Fahrzeug mehr wegzudenken: Im Oktober 2012 wird der Tachometer 110 Jahr alt.

Der Tacho wird 110

Am 7. Oktober dieses Jahres meldete der Ingenieur Otto Schulze am kaiserlichen Patentamt in Berlin den Wirbelstromtacho an.
Anzeige
Ob zu Lande, zu Wasser oder in der Luft: Wenn der Mensch unterwegs ist, will er auch wissen mit welcher Geschwindigkeit. Im Auto blickt der Fahrer dazu einfach auf den Tachometer. Als dessen Geburtsstunde gilt das Jahr 1902. Denn am 7. Oktober dieses Jahres meldete der Ingenieur Otto Schulze am kaiserlichen Patentamt in Berlin den Wirbelstromtacho an.
Schnell breitete sich die damals bahnbrechende Erfindung über die Automobilindustrie weltweit aus. Damals wie heute sind Tachometer im eigentlichen Sinne Drehzahlmesser, die die Umdrehungszahl des Rades oder der Getriebewelle als Strecke pro Zeiteinheit darstellen. „Die Idee hinter dem Tacho ist heute, in einer Zeit, in der wir uns täglich mit 100 km/h oder schneller bewegen sogar noch aktueller wie zu den Anfangszeiten des Tachometers, als die meisten Motorwagen gerade 30 km/h Spitze fuhren: Der Tacho ist notwendig, denn der Mensch kann mit seinem Gleichgewichtsorgan zwar positive oder negative Beschleunigung erfühlen, bei konstanten Geschwindigkeiten muss er allerdings passen“, erklärt Eelco Spoelder, Leiter des Continental Geschäftsbereichs Instrumentation & Driver HMI. „Das kennt jeder, der schon einmal nach einiger Zeit auf der Autobahn in die Tempo 30 Zone eingebogen ist und merkt, wie schwer es ist, die Geschwindigkeit richtig einzuschätzen“, so Spoelder weiter. Um zuverlässig Informationen über die Geschwindigkeit zu bekommen, ist der Mensch auf Hilfsmittel angewiesen. Wo immer der Fahrer genaue Informationen benötigt, selbst aber nur grob schätzen kann, helfen heute Drehzahlmesser oder Tankanzeige, akustische oder optische Einparkhilfen, Totwinkelassistenten oder Radarsysteme.
Von Wirbelströmen und Schrittmotoren: So bewegt sich die Nadel
Von den ersten Wirbelstromtachos bis zu heute gängigen Instrumenten hat die Technik große Fortschritte gemacht. „Am bemerkenswertesten ist die Entwicklung vom mechanisch-elektromagnetischen Funktionsprinzip hin zu mechatronischen bzw. rein elektronischen Systemen“, beschreibt Spoelder. Bei Otto Schulze`s Wirbelstromtacho überträgt eine flexible Welle die Drehzahl des Rades oder der Getriebewelle an den Tacho und versetzt dort einen Magneten in Rotation. Diese Rotation erzeugt Wirbelströme in einer Metallscheibe, die sich über dem Magneten befindet und von dessen Magnetfeld durchdrungen ist. Die Reaktion zwischen dem Magnetfeld und den Wirbelströmen lässt ein Drehmoment entstehen, das die Scheibe in eine Richtung bewegt. Damit der Zeiger des Instruments den genauen Geschwindigkeitswert angeben kann, hält eine geeichte Feder die Scheibe gegen das Drehmoment des Magnetfelds. Heute basieren Drehzahlmesser und Tachometer dagegen von der Sensorik bis zur Anzeige auf Elektronik. „In den meisten Fahrzeugen ist die treibende Kraft hinter der Tacho- und Drehzahlmessernadel heute ein sogenannter Schrittmotor“, so Spoelder. Der Schrittmotor bewegt die Tachonadel um einen minimalen Winkel (Schritt) oder um ein Vielfaches. Je kleiner dabei die Schrittlänge, desto präziser ist auch die Bewegung der Tachonadel. Mikrocontroller rechnen die Signale aus dem Geschwindigkeitssensor am Rad in die notwendigen Schritte des Schrittmotors um.
Rundinstrumente und variable Monitore: Ergonomie bestimmt die Entwicklung
Die Art der Anzeige unterscheidet sich in den wesentlichen Punkten nicht von den ersten Tachometern von vor 110 Jahren. Auch wenn es schon 1986 erstmalig volldigitale LCD-Anzeigen im Volkswagen Golf II GTI gab, blickt der Fahrer in den Cockpits der meisten Autos immer noch auf eine Nadel, die sich auf einer runden Skala bewegt und dort die Geschwindigkeit oder die Drehzahl anzeigt. „Dass Tacho und Drehzahlmesser meistens rund sind, hat in erster Linie ergonomische Gründe. Runde Instrumente sind intuitiv abzulesen. Der Fahrer muss wenig Konzentration aufwenden, kann besser auf das Verkehrsgeschehen achten und erhält trotzdem die wichtigsten Informationen“, so Spoelder. Aus diesem Grund sind Instrumente wie der Tacho, der Drehzahlmesser, die Tankanzeige oder die wichtigsten Warnleuchten auch alle innerhalb des etwa 30 Grad umfassenden direkten Sichtfelds des Fahrers meist in einem Kombiinstrument hinter dem Lenkrad zusammengefasst. Unterstützung erhält das Kombiinstrument in Form des Head-up-Displays, das fahrrelevante Informationen wie über der Motorhaube schwebend im direkten Sichtfeld des Fahrers einblendet. Anzeigen wie das Radio, die Innenraumtemperatur oder die Navigation, die nicht primär für die Fahraufgabe relevant sind, zählen schließlich zum Bereich des Infotainment und stehen dem Fahrer in der Anzeige in der Mittelkonsole zur Verfügung. Es gibt jedoch einen Trend in der Automobilindustrie hin zu mehr Infotainment, der nach neuen Strategien verlangt. „Eine strikte Trennung zwischen fahrrelevanten Informationen im Kombiinstrument und Infotainment in der Mittelkonsole ist heute, in einer Zeit, in der neben Radio, Navigation und Mobiltelefon auch das Internet ins Auto kommt, fast nicht mehr möglich.“ so Spoelder weiter. Denn je mehr Infotainment dem Fahrer in der Mittelkonsole zur Verfügung steht, desto größer ist die Gefahr der visuellen Ablenkung. Um dies zu verhindern, setzt Continental auf ein Konzept, das situationsabhängig die wichtigsten Informationen im Kombiinstrument wiedergibt und so den Fahrer unterstützt. Möglich machen dies immer bessere Display-Technologien und Grafikprozessoren. Vor allem Fahrzeuge, der Mittel- und Oberklasse haben schon heute oft Kombiinstrumente, die mit einer Mischung aus analogen Instrumenten wie dem Tacho und dem Drehzahlmesser und Bildschirmen für weitere Informationen ausgestattet sind. Spezielle Grafikprozessoren machen heute eine vollfarbige Darstellung von animierten Grafiken im Kombiinstrument möglich. Auch flüssige und verzögerungsfreie Animationen gelingen mit heutigen Grafikprozessoren schon für die speziellen Anforderungen im Fahrzeug. So können vollfarbige Displays sogar die Aufgaben der klassischen analogen Instrumente übernehmen. Das gesamte Kombiinstrument besteht dann aus einem einzigen Bildschirm mit einer Diagonale von bis zu 31 Zentimetern (12,3 Zoll). „Mit einem frei programmierbaren Kombiinstrument sind die Darstellungsmöglichkeiten wie auf einem Computerbildschirm oder Fernsehgerät nahezu unendlich. Dabei spielt ein Gedanke aus der Ergonomie die Hauptrolle: Je größer die frei gestaltbare Fläche des Displays, desto besser können wir Inhalte situationsabhängig darstellen“ erklärt Eelco Spoelder. Beispielsweise kann der Fahrer bestimmen, ob Assistenzsysteme wie eine Top View-Rundumsicht ins Zentrum des Displays rücken, wenn sie in der gegebenen Fahrsituation zum Beispiel einen größeren Beitrag zur Fahrsicherheit leisten wie Tachometer oder Drehzahlmesser. „Die Variabilität zukünftiger Anzeigen schafft die Möglichkeit, immer komplexere Inhalte einfach und übersichtlich im Fahrzeug der Zukunft zu zeigen“, so Spoelder.
Continental, Tel.: +49 6196 87–2515 , E-Mail:enno.pflug@continental-corporation.com
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Titelbild AutomobilKONSTRUKTION S5
Ausgabe
S5.2019
LESEN
ARCHIV
ABO

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Video-Tipps

Unser aktueller Video-Tipp: 100 Jahre BMW

Weiterbildung

Weiterbildungsangebote für den Konstruktions- und Entwicklungsingenieur

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de