Датчик расхода топлива автомобиля
Проблема увеличенного расхода топлива и связанных с этих затрат волнует не только владельцев личного автомобиля, но и владельцев автопарков. И если в первом случае увеличенное потребление связано с работой конкретного ДВС, то для автокомпаний проблема в другом — воровство горючего или слив.
Используя современные контактные и спутниковые системы мониторинга, операторы могут на расстоянии осуществлять контроль за расходом ГСМ. Одним из продуктивных механических контроллеров остаются датчики расхода топлива, которые устанавливаются на топливную магистраль и, в зависимости от конструкции, могут передавать информацию в режиме реального времени через систему спутниковой навигации.
Датчик расхода — какой бывает
Второе название — топливный расходомер, прибор относится к проточному оборудованию, устанавливается на магистраль подачи топлива перед ДВС и отслеживает количество бензина или дизеля при работающем двигателе. Проточный датчик расхода топлива конструктивно представлен в трех вариантах:
Простой однокамерный ДРТ контролирует единственный поток топлива, в конструкции не учитывается работа обратного клапана топливной магистрали, по которому неизрасходованное горючее возвращается в топливный бак.
Дифференциальный или двухкамерный (двухпоточный) датчик отслеживает расход топлива, сопоставляя данные по двум потокам. В конструкции используется два расходомера. Пара калибруется относительно друг друга на заводе-изготовителе. На выходе формируется единый сигнал о фактическом потреблении.
Бесконтактный датчик является непроточным, топливо не проходит через корпус устройства. Используется на бензиновых моторах. Считывание информации происходит с форсунок перед формированием топливной смеси. На дизельных авто бесконтактное устройство используется достаточно редко, в основном на грузовых фургонах среднего класса. Информация поступает на бортовой контроллер и передается через систему GPS-мониторинга.
Принцип работы
Принцип работы как двухкамерного, так и однопоточного датчика одинаков. Цифровая плата, расположенная в корпусе устройства, формирует сигнал о количестве проходящего топлива. Информация передается напрямую бортовому контроллеру через выход интерфейса, где сохраняется или автоматически передается через КАН-шину оператору.
Монтаж ДРТ технически возможен не на все топливные системы. Для американских авто устанавливают только однопоточный расходомер, и отслеживают количество бензина без учета количества обратки. Это происходит потому, что устройство обратного клапана не сможет высчитать количество топлива в чистом виде, а считает пену или воздушно-пенную смесь, поэтому показания имеют большой процент погрешности — до 10 %.
Место установки
Расходомеры изготавливаются с учетом используемого топлива, класса авто. В паспорте на устройство всегда указывается, для каких двигателей предназначен тот или иной датчик, варианты подключения и настройки. Настройку расходомера проводят мастера сервисного центра, не рекомендуется устанавливать это средство измерения самостоятельно, поскольку потребуется врезка в топливную магистраль.
Не рекомендуется использовать схему подключения однопоточного ДРТ с вариантом «закольцовывания» обратки, когда неиспользованный бензин или дизель не возвращается в топливный бак, а поступает в топливную магистраль после датчика. Это приведет к тому, что при минус 5 топливо в баке не будет прогреваться (прогрев осуществляется за счет подачи горячего бензина или дизеля от мотора в бак), и будет большая вероятность заглохнуть на морозе.
Расходомер устанавливается на необходимом участке топливного шланга и дополнительно крепится через кронштейн к кузову. Некоторые модели расходомера не имеют кронштейна. Зажим топливного шланга на штуцерах прибора проходит через металлический хомут. Герметичность стыков обеспечивают внутренняя прокладка или сальник.
Особенности для бензиновых и дизельных авто
Для дизельных и бензиновых моторов используются одинаковые ДРТ. Установка прибора на бензиновые ДВС считается нерентабельной, поскольку бензин быстро разъедает внутренний механизм контроллера и быстро его изнашивает. Альтернативой для бензинового ДВС может стать бесконтактный датчик или система контроля с КАН-шиной.
Проход дизеля через датчик, наоборот способствует смазке движущихся частей устройства, что повышает его срок эксплуатации. Снизить работоспособность может некачественная солярка с большим содержанием парафинов и присадок. Внутренние элементы конструкции засоряются, возникает некорректная передача сигнала. На дизельных топливных магистралях ДРТ систематически снимают и чистят.
Преимущества и недостатки
Главный недостаток проточного датчика — отсутствие контроля за количеством заправок и частотой слива топлива с бака. Устройство требует систематического обслуживания, не реже 1 раз в 30 дней и может устанавливаться не на все классы топливных систем.
Альтернативные способы контроля расхода топлива
Для владельцев личных авто идеальным вариантом отслеживать расход топлива считаются правильная настройка датчика уровня топлива и корректное отображение величины на указателе расхода.
Вторым вариантом узнать настоящий расход остается использование штатного датчика через КАН-шину. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки.
Контроль расхода топлива через КАН-шину
CAN (Controller Area Network) — это интерфейс, который отслеживает все показания блоков, электронных систем и датчиков в авто, распределяет, передает, обрабатывает информацию для корректной работы узлов и агрегатов. Для отслеживания расхода горючего в КАН-интерфейсе используется штатный датчик уровня, установленный в баке.
Чтобы получить информацию с КАН-шины необходимо подключить систему мониторинга к CAN-интерфейсу. Лучшим вариантом считается бесконтактная передача данных, когда к шине подключаются бесконтактные считывали расхода. Для этого используется адаптер CAN-LOG, с помощью которого проводится передача информации с КАН-шины авто на систему мониторинга.
Бесконтактная схема не требует установки дополнительного оборудования в электросистему авто, не нарушает целостность проводки.
Датчик уровня топлива
Проверить расход бензина или дизеля можно используя штатный емкостный датчик уровня топлива. ДУТ может контролировать и передавать данные о динамическом потреблении горючего во время движения, количестве заправок и сливов с топливного бака.
Подключается расходомер к устройству на панели приборов через аналоговый или цифровой разъем. На приборной доске располагается устройство, на шкале (цифровой или стрелочной) отображается реальный объем топлива.
Корректно настроенный датчик уровня имеет максимальную погрешность 3 %. Параметр зависит от правильной работы поплавка и от тарировки топливного бака. Чтобы получить максимально точную информацию, в бак устанавливают несколько приборов.
Датчики расхода топлива позволяют снизить затраты на ГСМ на 30 % за счет несанкционированных сливов. Приборы окупаются в течение 2–3 месяцев, что для владельцев автопарка достаточно выгодно. Устанавливать ли ДРТ на собственный автомобиль, каждый водитель будет решать сам. Правильно отрегулированный датчик уровня способен вывести на приборную панель всю необходимую информацию без использования дополнительного оборудования.
Видео по теме
Расход топлива по БК. Теория и реальность.
Думаю, многие сталкивались с тем, что показания среднего расхода топлива на экране БК значительно отличаются от того, что мы предполагаем получить, в очередной раз заехав на АЗС, и уж тем более совсем не то что написано в тех. данных автомобиля.
Если включить мозг логику, то получаем следующее рассуждение:
Все что может знать компьютер о расходе топлива и из чего оно складывается это время, расстояние, скорость, остаток топлива в баке и фактическое количество топлива, проходящее через форсунки.
По всем пунктам поподробнее:
— Время. Безусловно точно, все электронные часы ныне работают без погрешностей.
— Пройденное расстояние. Довольно точное, хотя все зависит от размера и давления колес. Ведь даже устанавливая заводские колеса мы почти всегда имеем отклонения данных GPS и спидометра.
— Из времени и расстояния компутер получает среднюю скорость. При чем не надо думать, что средняя скорость, это как «в основном я езжу 80, бывает в пробках плетусь 40, значит в среднем будет 60!» Не забывайте, что средняя скорость это отношение общего расстояния на общее время. Vср=Sобщ/Tобщ. В городском цикле эта циифра редко переваливает за 30км/ч
— Остаток топлива в баке. Или стрелка на приборной панели — очень относительный прибор. У него есть только два точных показания — полный и пустой. Все остальное — весьма относительно.
— моментальный расход топлива литров в час. Это время открытия топливных форсунок, и соответственно сколько топлива за это время расходуется. Со временем открытия форсунок у нас вопросов нет, а вот сколько топлива за это время успевает пройти — это отдельный разговор. Здесь влияет и состояние самих форсунок — они могут переливать или недоливать, или вовсе полностью не перекрываться; и давление топливной магистрали — если недостаточное давление, то будет недолив, если избыточное — будет перелив. Но ЭБУ двигателя не в состоянии учесть все эти факторы, и пользуется табличными данными, передавая в БК сферические показания в вакууме (физики поймут 🙂
Далее перейдем к процессу подсчета среднего расхода топлива.
Имея все эти данные, половина из которых изначально не верна, БК постоянно суммирует пройденное расстояние, ведет подсчет времени работы двигателя, принимает сигнал с ЭБУ о текущем моментальном расходе топлива в час. При этом ошибочно полагать что расход л/100км — это количество потраченного топлива за последние 100км пути, ведь комп суммирует пройденное расстояние до тех пор, пока вы не сбросите данные. И если вы 10 000км тошнили с расходом в 5л/100км, а затем отрезок в 100км давили тапку в пол с расходом в 40л/100км — то средний расход почти не изменится и будет около 5,3л/100км.
Так так же узнать реальный расход топлива?
Как показывает практика — никак. Но можно хоть чуточку приблизиться к реальности выполнив нехитрое правило.
Во-первых проверьте соответствует ли ваш спидометр реальной скорости: двигайтесь с постоянной скоростью и включите любой приличный GPS-навигатор, который может показывать вашу скорость. Убедитесь что качество сигналов со спутников приличное, а так же что этих самих спутников не раз-два и обчелся. Допустим спидометр у вас сошелся, а значит сошелся и одометр.
Во-вторых едем на свою любимую АЗС (у каждого она своя) и встаем на самую редкую колонку (обычно это самая дальняя от кассы) в которой разливают нужный нам бензин, и заливаем полный бак до автоматического отключения. Сбрасываем все показатели пройденного расстояния, расхода и т.д.
Для чистоты эксперимента не стоит менять свой стиль езды. Ездим как обычно.
В-третьих, когда бак опустеет (не обязательно до опустошения, но результат будет точнее) едем на туже самую АЗС, и встаем на ту же самую колонку, даже если на ней очередь, а в остальных пусто. Заливаем полный бак до отсечки.
Полученные литры делим на пройденное расстояние. Профит.
Данную процедуру желательно повторить несколько раз и на разных АЗС.
За весь автопром говорить не буду, но на некоторых автомобилях можно производить корректировку под фактический расход. Отталкиваться нужно от расхода на ХХ. То есть если у вас на ХХ 1л/час, но вместо 10л/100км у вас по подсчетам 15л/100км, то нужно поправить расход на ХХ до 1,5л/час.
И проверять и проверять…
Надеюсь кому-нибудь эта запись пригодится.
PS. все это будет бесполезно, если причиной повышенного расхода будет неполадка в топливной системе, например течь бензобака. 🙂
Прибор контроля расхода топлива.
Спустя год удалось реализовать полученную информацию о том, что на какой то ноге мозгов Fenix5 есть 12000 импульсов на 1 литр израсходованного бензина (спасибо Billy Bons’у с azlk-team.ru)
Создал приборчик, который показывает статистический расход ( за длительный пробег), мгновенный ( в текущую секунду), так же количество израсходованного топлива и остаток в баке. До кучи еще вольтметр и электронный спидометр, хотя они там не особенно нужны.
Прибор построен на микроконтроллере Atmega8, индикатор стандартный двухстрочный символьный, 2 строки по 16 символов.
Сигнал о расходе топлива берется с 13й ноги ЭБУ двигателя, ламельки в разъеме нету, пришлось проводок подсунуть.
Сигнал о пройденном пути берется с датчика скорости, там 8 импульсов на 1 метр пути.
Функция контроля остатка в баке реализована на основе стандартного датчика уровня топлива и работает параллельно со стрелочкой. Вычисление производится по 10 контролным точкам — 1,3,5,10,15,20, 25,35,45,55л, с предварительной калибровкой.(пока не проводил)
Изменил яркость подсветки чтобы не слепило ночью (а днем ЖК и так прекрасно видно).
Прибор прекрасно влез вместо «эконостата», измерителя вакуума во впускном коллекторе. Толку от него было мало, так что потери невелики.
Кнопочки управления — всего их 4 штуки — планирую поставить на рулевую колонку сверху, самое им там и место. Пока что они торчат сбоку от часов (часы у меня от ВАЗ-2110 и остается порядочная щель). Так же, за часы я вывел разъем для программатора — чтобы не разбирать приборку каждый раз когда надо обновить версию прошивки.
При старте на экран выводятся калибровочные параметры (количество импульсов на метр и на 1 литр), и единственная надпись по русски — «расходомер готов».
При выключении зажигания происходит сохранение пройденного пути и израсходованного топлива, питается МК в это время от конденсатора 3300 мкфх16 вольт (включен после стабилизатора).
Уровень топлива в баке измеряется путем измерения напряжения на ножке указателя топлива, подключенной к датчику уровня топлива. Для компенсации колебаний напряжения бортовой сети, вход опорного напряжения каждую секунду на 100 мс подключается к бортовой сети через делитель на 3, производится измерение, и вход переключается обратно на стабилизированное +5в и снимаются показания для вольтметра.
Измерения уровня усредняются (всего 15 измерений в течение 16 секунд) и выводятся на дисплей. Практика показала, что интервал между измерениями целесообразно увеличить, т.к. колебания все таки наблюдаются.
Измерение скорости производится путем измерения длительности импульса с датчика скорости, измерения усредняются (10 измерений) и выводятся на экран.
Измерения мгновенного расхода так же производится по длительности импульса, усреднение происходит для 5 измерений.
Интервал между обновлением скорости и мгновенного расхода равен 0.6 секунды (чтобы исключить резкие скачки), на остальных экранах время задержки — 0.1 сек.
в ходе эксплуатации возникла мысль создать более простое устройство, которое показывало бы наиболее важные значения — количество израсходованного топлива с момента сброса кнопкой и статистический расход (пользуюсь этими показаниями наибо
лее часто).
Очень удобно, заправил 8.8 литров (на 200 рублей 92го), сбросил счетчик и видишь сколько реально израсходовал из бака. Поэтому вероятно буду создавать более простой прибор на микроконтроллере подешевле, и с 7-сегментным индикатором (как у термометра, см. фото).
По показаниям, на прогрев с 1 до 40 градусов уходит 170 грамм топлива, расход по городу колеблется от 10.2 до 13.1 литров на 100 км. По трассе еще не измерял пока что.
Из деталей:
Atmega8, двухстрочный дисплей МЭЛТ (мэйд ин ЗЕЛЕНОГРАД), РЭС-55, транзистор КТ3102, десяток резисторов, кренка на 5в. По хорошему добавить еще пару транзисторов на входы расхода и скорости, работать должен тогда устойчивей. Но меня и так устраивает.
Контроллер я купил до подорожания, стоил он 80 руб, мэлтовскй дисплей 260 руб, ну и мелочевки.
Цена деталей на апрель 2011 думаю, будет рублей 500…600. Но чтобы быть честным укажу ту цену, в которую мне все обошлось.
Очень низкий расход топлива в автомобиле, скорее всего, свидетельствует об обмане производителя
Вот почему нельзя верить показаниям расхода топлива на приборной панели.
На приборной панели каждого современного автомобиля есть показатель расхода топлива, рассчитанный на каждые 100 километров пути. Благодаря этому электронному расходомеру топлива мы получаем представление не только о расходе топлива, но и о том, сколько примерно километров мы сможем проехать, прежде чем в баке кончится горючее. Вы радуетесь, что расход топлива на приборке низкий? А вы уверены, что этот показатель, рассчитанный на каждые 100 км, правильный?
На самом деле во всех моделях автомобилей все может быть по-разному: у некоторых автомобилей цифры расхода топлива на приборной панели даже выше, чем фактическое потребление. Но на многих автомобилях ситуация прямо противоположная. То есть расход топлива на бортовом компьютере ниже реального.
Как бортовой компьютер автомобиля рассчитывает расход топлива?
Вы когда-нибудь задумывались, а как компьютер машины рассчитывает расход топлива, который мы видим на приборной панели? Это имеет что-то общее со счетчиком на заправке, когда мы заливаем на бензоколонке топливо? Или этот метод расчетов похож на показания счетчиков воды в наших квартирах? На самом деле нет. Компьютер для вычисления расхода топлива использует внутренние алгоритмы путем сбора данных с различных датчиков в автомобиле. Так, например, компьютер получает данные о ширине импульса топлива в инжекторе (объем впрыска) и данные с датчика скорости, с датчика вращения коленвала, с датчика КПП и т. д. Далее по специальной формуле данные перемножаются с применением определенных коэффициентов.
Виды расхода топлива на бортовом компьютере автомобиля
Расход топлива делится на три типа: мгновенный, средний и расход топлива на холостом ходу.
Мгновенный расход топлива представляет собой расход топлива транспортного средства в реальном времени. Когда автомобиль находится в движении, компьютер показывает расход в виде «L/100 км», где «L» –расход топлива в литрах.
Средний расход топлива – это значение расхода топлива автомобиля за определенный период времени. Единица измерения: «L/100 км», где «L» – расход топлива в литрах.
Расход топлива на холостом ходу – это расход топлива автомобиля на холостом ходу, обычно измеряемый в часах. В некоторых автомобилях во время остановки, когда двигатель работает на холостом ходу, расход топлива начинает отображаться в виде «L/H», где «L» – расход топлива в литрах, а «H» – 1 час.
Почему расход топлива неточный?
Есть несколько причин, почему в современных автомобилях расход топлива, отображаемый на приборной панели, неточен. Первая причина – из-за электронных ошибок в расчете. Например, специфичные математические алгоритмы, заложенные в компьютер автомобиля, получая неправильные данные с различных датчиков, вычисляют неправильный показатель потребления топлива. От этого не застрахован ни один автомобиль. Вторая причина, наверное, понравится сторонникам теории заговора автопроизводителей. Речь идет о версии, что автопроизводители умышленно программно занижают истинное потребление топлива автомобилем.
По мнению некоторых экспертов, таким образом производители автомобилей скрывают правду об экономичности автомобиля. Например, это необходимо, чтобы расход топлива соответствовал заявляемым заводским техническим характеристикам, которые часто не имеют ничего общего с реальностью.
Третья причина, которая выглядит более правдоподобно, – это особенность программы компьютера, который рассчитывает расход топлива, выводя его на приборке. Например, для этого компьютер специально не рассчитывает потребление топлива на холостом ходу или намеренно понижает его, чтобы скрыть от глаз автовладельца истинный расход на холостом ходу, который может не только удивить, но и напугать. Вот почему на многих автомобилях сегодня нет функции, показывающей расход топлива на холостом ходу (измеряемый в форме литры /час).
Недавно в Китае был проведен один интересный эксперимент, который выявил на Great Wall VV7 намеренное занижение расхода топлива на бортовом компьютере. В результате исследований специалисты установили, что автопроизводитель заложил в компьютер специальный алгоритм, не учитывающий потребление топлива на холостом ходу. В итоге расход топлива на холостом ходу не был включен в фактический расход топлива.
Сами понимаете, что в этом случае в автомобиле показатель расхода топлива, отображаемый на приборной панели, будет неточен. Ведь каждый водитель ежедневно сталкивается с частыми остановками на светофорах, в пробках и т. п., когда двигатель машины работает на холостом ходу, на котором, как известно, происходит максимальное потребление топлива. Естественно, не беря в расчет показатель расхода на холостых оборотах двигателя, китайский автопроизводитель намеренно занизил истинное потребление топлива Great Wall VV7.
В настоящее время, насколько мне известно, данные о расходе топлива в некитайских автомобилях более точные. Наиболее правдивые данные дают автомобили Toyota и Honda. Тем не менее нельзя сказать, что автомобили этих марок показывают расход топлива 100% точно. Хуже дело обстоит с немецкими, американскими и российскими автомобилями. Но, как заявляют эксперты, больше всего врут бортовые компьютеры китайских автомобилей.
А вы как думаете, какой реальный расход топлива в вашем автомобиле? Вы доверяете показанию бортового компьютера в вашей машине? А знаете ли вы, что каждый из нас может легко проверить истинный расход? Для этого вспомним дедовский метод определения, сколько топлива кушает автомобиль.
Залейте в машине полный бак топлива (до щелчка). Скиньте на приборке одометр суточного пробега автомобиля. Далее эксплуатируйте машину, как обычно, до тех пор, пока не израсходуете минимум полбака топлива. Вернитесь на заправку и снова наберите полный бак топлива, запомнив, сколько топлива поместилось в бак. Далее произведите расчеты по нижеуказанной формуле:
количество литров топлива, которое вы заправили:
сколько вы проехали x 100 = расход топлива в л/100 км
Так вы получите реальный расход топлива своего автомобиля. Теперь сравните полученное значение с тем расходом топлива, который показывает компьютер вашей машины. У некоторых автомобилей разница может быть неприличной.
Кстати, многие автовладельцы понимают, что расход топлива, который показывает компьютер, может быть неточный. Но немало водителей считают, что погрешность небольшая, поэтому часто доверяют показанию бортового расходомера и отображаемому запасу хода автомобиля. К сожалению, если расхождение реального расхода топлива с показанием компьютера слишком большое, то запас хода, который видит на приборке водитель, может также не иметь ничего общего с действительностью.
К сожалению, есть немало автовладельцев, которые принимают расход топлива на приборке за чистую монету, веря в эти показания, как в температуру на градуснике. Но верить в алгоритмы автопроизводителя на самом деле глупость. Или вы считаете, что автопроизводители честны со своими потребителями? Тогда вспомните недавний дизельный скандал с компанией Volkswagen и рядом других немецких брендов, которые занижали показатели СО2 при измерении уровня вредных веществ в дизельных машинах. Так что советуем замерить реальный расход топлива, а не надеяться на показания приборов.