Датчик расхода топлива автомобиля

Как организовать GPS ГЛОНАСС контроль расхода топлива

Для организации эффективной системы контроля топлива в офисе компании устанавливается программа мониторинга транспорта, например, решение «1С:Центр спутникового мониторинга ГЛОНАСС/GPS», а транспортные средства оснащаются GPS ГЛОНАСС трекерами. Для максимально точной оценки фактического расхода ГСМ рекомендуется дополнительно установить на автомобили датчики уровня топлива. Способы организации контроля ГСМ:

Расчётный метод по нормам расхода топлива

• В системе GPS мониторинга фиксируются нормативы расхода топлива,
• С автомобильных трекеров в систему мониторинга поступают данные о фактическом пробеге ТС,
• Система автоматически рассчитывает расход топлива, умножая нормативные показатели расхода ГСМ за 1 км. на данные по пробегу за определенный период.

При этом данные о пробеге и движении каждого автомобиля отображаются на электронной карте, и диспетчер может оценить обоснованность расхода топлива, сравнив фактические передвижения транспорта с запланированными маршрутами.

• низкая стоимость,
• не нужно оборудовать топливную систему дополнительными устройствами,
• полученная информация точнее, чем при расчете по данным одометра.

• расчетные показатели могут существенно отличаться от фактических,
• нет возможности отслеживать сливы и заправки.

Штатные датчики для контроля расхода топлива

Штатный датчик – это, чаще всего, датчик-поплавок, который устанавливается на заводе при выпуске автомобиля. Положение поплавка меняется при любом изменении уровня горючего в баке. Сигнал датчика поступает приборную панель автомобиля. GPS-трекер можно подключить к штатному датчику двумя способами:

• Напрямую через аналоговый к вход GPS трекера, после чего датчик тарируется,
• Через CAN шину, при этом данные о заполнении бака считывается с CANшины и калибровать датчик не нужно.

При этом данные о пробеге и движении каждого автомобиля отображаются на электронной карте, и диспетчер может оценить обоснованность расхода топлива, сравнив фактические передвижения транспорта с запланированными маршрутами.

• низкая стоимость,
• позволяет фиксировать как расход, так и заправки и сливы ГСМ,
• не нужно устанавливать дополнительное оборудование.

• невысокая точность данных. Показания могут существенно искажаться в зависимости от характера движения (подъемы в гору, разгоны и торможения),
• диапазон показаний датчика содержит «мертвые зоны»: 10-15% верхнего и 5-10% нижнего объема бака.

Погружной датчик уровня топлива

Как это работает:

• Датчик размещается в бензобаке автомобиля так, чтобы измерительная трубка погружалась в топливо. Далее датчик подключается к GPS ГЛОНАСС трекеру,
• Выполняется тарировка бака, в системе GPS контроля расхода топлива фиксируются тарировочные точки,
• Данные в онлайн-режиме передаются в систему GPS мониторинга, где они трансформируются в показатели уровня ГСМ. На основании этих данных система фиксирует расход, а также сливы и заправки.

• Высокая точность данных,
• Подходит для любых автомобилей.

Для установки датчика требуется помощь специалиста.

Проточный датчик расхода топлива

Как это работает:

Датчик монтируется в топливную магистраль. Показатели расхода определяется на основании измерения объема пройденного через датчик топлива.

• Максимальная точность данных,
• Подходит для любых автомобилей.

• Требуется помощь специалиста в установке,
• Датчик контролирует только фактический расход топлива, нет возможности фиксировать заправки и сливы.

Подключение GPS трекера к CAN шине автомобиля

CAN (англ. Controller Area Network — сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.

Во всех высокотехнологических системах современного автомобиля применяется CAN-протокол для связи. В диагностическом разъеме также, как правило, присутствует выход с CAN-шины автомобиля.

Мы используем CAN-шину для получения в спутниковом мониторинге таких параметров, как:

• Уровень топлива
• Расход топлива
• Время работы двигателя
• Общий пробег

• Положение педали газа
• Нагрузка на оси
• Обороты двигателя
• И многие другие

Устройство датчика уровня топлива

Измерители уровня бензина или дизельного горючего в авто делятся на два вида — рычажные и трубчатые. В зависимости от типа топливного контроллера его устройство и принцип действия будут разными. Цифровые или электронные датчики на современных авто практически не используются ввиду того, что они характеризуются низкой точностью работы.

Рычажная разновидность устройств

Трубчатый контроллер определения уровня топлива

Рычажный

Основные составляющие элементы датчика уровня топлива рычажного типа в транспортном средстве:

• потенциометр;
• поплавок;
• рычажный элемент.

Сам потенциометр включает в себя два сектора. На одну из составляющих наносится пластина, выполненная из резистивного материала. Второй сектор представляет собой бегунок, который контактирует с пластиной и рычагом. Другая часть детали связана с поплавком.

Трубчатый

Детали трубчатого вида имеют отличия в плане конструктивных составляющих. Такие контроллеры не оснащаются потенциометрами, но в них используется его принцип действия.

Основные составляющие элементы устройства:

1. Защитная трубка.
2. В самой трубке установлена направляющая составляющая.
3. Поплавок, который движется по стойке.
4. Закольцованный проводник сопротивления. Этот компонент подключается к электроцепям, которые идут к индикатору, расположенному в салоне машины на приборной панели.
5. Контактные кольца. Они располагаются внутри поплавка. Эти элементы всегда контактируют с электроцепью, что обеспечивает возможность дополнительного кольцевания цепи сопротивления.

Мониторинговые системы контроля

Контроллер, подключенный к системе мониторинга, является наиболее эффективным вариантом проверки расхода горючего и объема в баке. Подобные системы обладают возможностью получения данных по пробегу машины, что актуально для коммерческих транспортных средств. Информация о пробеге моментально передается на диспетчерский пульт, расположенный удаленно. Это говорит о том, что при наличии данных о машине посредством специальной формулы можно высчитать затраченный объем горючего.

Основные минусы таких систем:

1. Стоимость эффективных и качественных систем обычно высокая. Если машина оборудована дизельным двигателем, то на нее придется установить не меньше двух расходомеров.
2. Трудность монтажа. Для установки потребителю придется выполнять врезку приборов в топливную магистраль и другие элементы системы авто. Выполнить задачу самостоятельно практически невозможно, потребуется помощь квалифицированных мастеров. За это также придется заплатить.
3. Высокая чувствительность мониторинговых расходомеров к низким отрицательным температурам. Если вязкость горючего увеличена, то работа силового агрегата будет невозможной в результате того, что топливо не сможет проходить через расходомер.
4. Устройство оборудуется входным фильтрующим элементом. Эта составляющая при регулярной эксплуатации авто и его заправке низкокачественным горючим может забиваться. На фильтре оседают инородные частицы и грязь. В результате прохождение топлива становится затруднительным, а мониторинг расхода невозможен.

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.

Почему может не работать?

Контроллеры уровня топлива в баке часто ломаются, в результате чего владельцы авто сталкиваются с проблемами. Параметры на контрольном щитке отображаются неверно либо вообще отсутствуют. Все неполадки устройств можно условно разделить на механические и электрические.

В неисправностях электролинии все просто – проблемы являются следствием:

• окисления контактных элементов;
• выхода из строя предохранительных устройств;
• повреждения электролинии.

Канал AvtoTechLife на примере автомобиля Шевроле Нива предлагает узнать о нюансах диагностики электрической составляющей ДУТ.

Механические неполадки могут быть более серьезными:

1. Поломка в результате износа рабочих секторов потенциометра. Износ элементов происходит из-за контакта потенциометра с бегунком, поскольку последний регулярно перемещается по секторам. Если износ незначительный и на секторе есть только затертая полоска, то для ликвидации неполадки можно подогнуть бегунок. Это приведет к тому, что он будет контактировать с неизношенной частью сектора. Однако в случае если полоса износа широкая, это не даст результатов, потребуется замена контроллера.
2. Изгиб рычага устройства. Неисправность обычно происходит в результате снятия контроллера и дальнейшего его монтажа, при котором были допущены ошибки. В результате контроллер работает, но при демонстрации показаний будут выводиться неверные значения. Отклонение может быть серьезным.
3. Повреждение поплавка в результате нарушения герметичности. Неисправность приведет к попаданию горючего внутрь контроллера, поэтому устройство всегда будет располагаться на поверхности. Когда объем топлива в резервуаре увеличится, датчик будет погружаться в жидкость. Выводимые на приборной панели значения будут неверными.

Неполадки такого плана приведут к полному выходу из строя либо некорректному функционированию контроллера. Стрелка на контрольном щитке может дергаться во время работы либо указывать на пустой резервуар с горючим.

Если неполадки датчика уровня топлива связаны с механической составляющей, то целесообразно произвести полную замену устройства.

Признаки неполадок

Определить неисправность в работе контроллера можно посредством диагностики, для этого надо знать признаки проблемы:

1. На приборной панели стрелка индикатора постоянно колеблется.
2. Стрелка контроллера расположена в нулевой позиции при полном резервуаре. Это свидетельствует о том, что ограничитель хода устройства находится в неверном положении.
3. При активированном зажигании стрелка индикатора на приборной панели не двигается. Обычно этот признак свидетельствует о перегорании предохранительного устройства или проблемах с электроцепью.
4. Стрелка указателя дергается и всегда падает в нулевое положение. Причиной может быть некачественное соединение контактного элемента потенциометра с токосъемником. Если ремонт датчика производится самостоятельно, то выполняется диагностика целостности обмотки потенциометра.
5. Перестал работать световой индикатор, свидетельствующий о пониженном объеме горючего. Вероятная причина заключается в неполадках работы потенциометра.
6. Некорректные показания о заполненности резервуара с горючим.

О нюансах проверки стрелки указателя контроллера рассказал канал Автоэлектрика ВЧ.

Контроль расхода топлива с помощью штатного датчика через CAN-шину

Что такое CAN-шина?

Это интерфейс, обеспечивающий обмен информацией между различным датчикам и электронным системам автомобиля, а также сторонними устройствами в рамках единой CAN-сети автомобиля (Controller Area Network). CAN-шина присутствует во всех современных автотранспортных средствах.

Суть такого способа контроля топлива заключается в подключении ГЛОНАСС/GPS-трекера напрямую к блоку управления автомобиля через CAN-интерфейс. Это делается путём проводного соединения с помощью бесконтактных считывателей. В результате трекер будет получать данные о расходе ГСМ от штатного датчика уровня топлива и передавать их в систему мониторинга. Также CAN-считывание позволяет дистанционно отслеживать параметры работы других систем и агрегатов автомобиля (моточасы, давление, температура и др.). Главное, чтобы в автомобилях поддерживался открытый протокол передачи данных.

Это самый легкий и бюджетный способ дистанционного контроля за топливом. Но сами по себе штатные датчики топлива несовершенны – погрешность в их показаниях может составлять 15% от объема бака. На точность в определении времени, мест и объема заправок здесь рассчитывать сложно. Автопарки, которые контролируют топливо по CAN-шине, могут сталкиваться с возникновением “мертвых” зон (5-10% верхнего и нижнего объема бака), “ложными” сливами и непонятными подъемами/падениями топливного графика в программе мониторинга. В итоге на автотранспорте с большим расходом ГСМ неконтролируемый объем может достигать 100 литров – в первую очередь, на большегрузах. И надо понимать, что такой способ не всегда помогает обнаруживать случаи прямого воровства ГСМ. На картинке ниже показан график уровня топлива, полученный со штатного датчика.

Для сравнения на графике ниже приведем результат контроля топлива на одном автомобиле с помощью двух разных способов одновременно. Красный цвет – это данные, поступившие в систему мониторинга от штатного датчика топлива. Синий цвет – это показания, полученные от ёмкостного датчика уровня топлива Эскорт (подробнее об этом способе в 5-м разделе статьи).

Несмотря на очевидные минусы, контроль расходов топлива по CAN-шине – это приемлемый вариант в тех случаях, когда сложно установить более точное оборудование из-за конструктивных особенностей транспорта. Да и не всем нужна абсолютная точность. Так, в легковых автопарках бывает проще настроить поступление информации от штатных датчиков и сравнивать их с другими данными спутникового мониторинга, нежели тратить деньги на более дорогие и не столь простые в установке решения.

• Преимущества: простота монтажа, возможность получать другие штатные показания
• Недостатки: высокая погрешность в измерении уровня топлива, сложность в выявлении сливов
• Эффективность контроля расхода топлива: средняя
• Вероятность воровства топлива: высокая
• Где может применяться: транспорт с баками, не приспособленными для монтажа сторонних датчиков

УСТАНОВЛЕНА СИСТЕМА МОНИТОРИНГА С ИМПУЛЬСНЫМ СЧЕТЧИКОМ ТОПЛИВА.

Все построено на том принципе, что система мониторинга постоянно регистрирует и запоминает показания с различных источников – счетчик топлива, сигналы спутников, напряжение питания ТС, состояние GSM сети и много другое. Что позволяет отследить информацию в программе за любой необходимый период. Можно, например, в весьма удобном виде на графике посмотреть работу счетчика топлива, увидеть скорость потока топлива за любую конкретную секунду или просмотреть изменения напряжение питания. Что это дает? Как раз эти элементарные функции и дают Вам возможность следить за расходом топлива, не подходя к автомобилю.

Как поймать на воровстве конкретно по каждому случаю из трех выше описанных по результатам проверки? 1. Просмотрев график потока топлива, увидим, что в какой-то момент он вырос в три раза – это и есть прокачка топлива. Так как в нормальном состоянии через счетчик проходит около 15 литров в час, а во время прокачки водитель через него прогоняет 40-50 литров. Чтобы было незаметно, воровать надо будет равномерно со скоростью 15 литров в час, чуть быстрее, чем капельница. Но и это его не спасет от наказания! Система мониторинга регистрирует напряжение питания. Мы видим, что происходит движение топлива при выключенном двигателе и большим потоком. Как такое объяснить? Спросите потом водителя, нам в голову разумных объяснений такого феномена не приходит. Как происходит регистрация работы двигателя? Способов много. Например, по напряжению питающей сети ТС, в заглушенном состоянии напряжение одно и берется с аккумулятора, в заведенном другое так включается генератор. И это далеко не все способы контроля работы двигателя. 2. В этом случае слив топлива при работающем двигателе будет виден также по увеличению графика потока топлива. Плюс ко всему при установке счетчика производится контрольный запуск двигателя на холостых оборотах. Потом этот параметр сохраняется в программе как эталонный и при необходимости его можно всегда сравнить с показаниями транспортного средства за любой указанный промежуток времени. Регистрация потока является настолько точной, что даже незначительное увеличение потока даже на 1 литр в час будет хорошо заметно. Если по результатам оперативной проверки ТС не найдется установленного тройника, значит в топливной системе, что-то вышло из строя. В данном случае счетчик сработает как своевременный индикатор неисправности топливной аппаратуры и сможет предотвратить серьезную неисправность. 3. Определить воровство в этом случае можно так же, как и первом случае, только график потока будет еще выше раз в 10-20 нормального. И напряжение бортовой сети будет ниже рабочего – опять феномен! В конечном счете, выбор оборудования для контроля всегда остается за клиентом. Надеемся, что данная статья поможет Вам сделать правильный выбор. Если Вы хотите убедиться своими собственными глазами в возможностях электронной системы контроля – предлагаем Вам посетить наш офис. Наши специалисты наглядно продемонстрируют Вам любые возможности различных систем.

Cтарший менеджер ООО «РОСИНТЕХ» Людмила Шемякина

Замена устройства

Подключать и устанавливать датчик уровня топлива можно самостоятельно. С этой задачей при соблюдении всех условий справится даже неопытный автовладелец.

При замене датчика уровня топлива надо ориентироваться на параметры электроцепи, которые указаны в сервисной документации к машине.

Как снять датчик уровня топлива

Процедура снятия устройства будет иметь определенные особенности в зависимости от модели машины. Если устройство установлено в топливный насос, его придется демонтировать из агрегата после снятия последнего.

Демонтаж контроллера выглядит так:

В машинах, оснащенных бензиновыми двигателями, перед снятием надо отсоединить отрицательную клемму АКБ.
Следующим этапом будет обеспечение доступа к контроллеру. Здесь надо ориентироваться на место монтажа устройства. Потребуется снятие декоративной облицовки багажного отсека либо демонтаж заднего сиденья. Для этого нужен комплект отверток и гаечных ключей.
Контроллеры уровня горючего могут оснащаться предохранительной пластинкой, расположенной на верхней части устройства. Для демонтажа этого элемента надо выкрутить винты, которые его фиксируют.
Следующим шагом будет очистка контроллера и рабочей поверхности резервуара, расположенной вокруг датчика. Надо удалить все загрязнения и пыль, что позволит предотвратить возможное попадание грязи внутрь резервуара.
Затем производится отключение подсоединенных электроцепей, при выполнении задачи их следует промаркировать, чтобы не перепутать при подключении.
Выполняется откручивание винтов, фиксирующих устройство к резервуару с топливом

Контроллер аккуратно извлекается, все действия выполняются осторожно, чтобы не допустить повреждения прибора. Если датчик расположен в топливном насосе, то агрегат придется разобрать или демонтировать с него верхнюю крышку, чтобы извлечь сам измеритель.

Как установить?

Установка контроллера для измерения уровня горючего выполняется так:

Перед процедурой монтажа производится прочистка посадочного места, надо удалить остатки герметичного клея.
Если комплектация контроллера включает в себя прокладку, выполняется ее монтаж на место посадки устройства. Уплотнитель надо обработать герметичным клеем, если требуется. Это позволит обеспечить качественную герметизацию

При монтаже прокладки важно совместить отверстия под винты, фиксирующие прибор.
Процедура сборки выполняется в обратной последовательности.

Схема подключения

Универсальная карта подключения ДУТ в авто

Как проверить работоспособность датчика?

Перед установкой сидений и обшивки багажного отсека надо выполнить диагностику правильности проведенных мероприятий:

1. Когда процедура сборки будет завершена, нужно произвести диагностику параметров на контроллере, расположенном на приборной панели. Для этого можно заправить бак и убедиться в том, что стрелка на датчике щитка поднялась.
2. Затем надо проехать около 30-60 километров. После поездки получите доступ к контроллеру в баке. Убедитесь в том, что утечка и запах топлива отсутствуют.
3. Затем можно выполнять сборку всех оставшихся компонентов салона.

Каков принцип работы?

Определение расхода потребления нефтепродуктов и масел основан на физических законах и явлениях, за счет которых требуемые величины определяют посредством измерения известных зависимых.

Каждый тип прибора использует отличные от других методы определения величин. Выделяют такие, как эффект Кориолиса, ультразвуковой с овально-шестереночным механизмом при участии герконов, и роторные. Электромагнитные устройства основаны на электромагнитной индукции. В ротаметрах, на поплавок влияют сила тяжести и жидкости, которые уравновешены. Положение поплавка указывает на расход.

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:

• однокамерный;
• дифференциальный;
• бесконтактный.

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.