Система контролю витрати палива дозволяє не тільки виключити несанкціоновану заправлення та зливання палива в компаніях, що володіють власним автомобільним парком. Комплексне використання технічних методів із застосуванням систем супутникової навігації знаходить застосування в постійному моніторингу ситуації на маршруті прямування автомобіля і на майданчиках автоматичних заправних станцій. Оператори диспетчерських пунктів можуть дистанційно відслідковувати положення підвідомчого транспорту на місцевості з великим ступенем точності. Для них стають доступними показання датчиків витрати палива і рівня його в паливних баках у будь-який момент часу.
Використовувані прилади контролю
Система контролю палива дозволяє виявити і запобігти факти нераціонального використання автотранспортного засобу. До них можна віднести перевищення водієм швидкості руху, відхилення від заданого маршруту, підвищений витрата палива внаслідок перевищення ваговій навантаження. Результати, отримані електронними блоками управління (ЕБУ) і передані в диспетчерські пункти допомогою автомобільних трекерів системи ГЛОНАСС/GPS, дозволяють аналізувати технічний стан автомобіля і умови його експлуатації.
Чутливі елементи датчиків контролю палива використовують різні принципи визначення його кількості. Їх можна розділити на кілька основних груп:
- вимірювачі рівня, що використовуються для постійного процентного визначення залишку палива в баку щодо його максимального значення в поточний момент часу;
- сенсори дискретного типу, що представляють собою сигналізатори досягнення рівня палива фіксованих значень, встановлених елементами регулювання;
- витратоміри, визначають миттєве споживання палива двигуном автомобіля.
Перші два типи датчиків розміщуються в паливних баках автомобілів. Витратоміри встановлюються в трубопроводах магістралей паливної системи. Вони входять до складу бортового обладнання системи контролю палива. Точність виміру може бути підвищена при спільному використанні показань вимірників різних типів.
Методи вимірювання
Для контролю рівня палива і його витрати використовуються контактні методи, при яких здійснюється безпосередня взаємодія елементів вимірювального датчика з паливної середовищем, в яку він поміщається. Найбільше застосування знаходять датчики наступних типів:
- механічні поплавкові вимірювачі рівня, вихідний сигнал яких являє собою змінюється опір реостата;
- поплавкові сигналізатори рівня з магниточувствительными металевими контактами;
- ємнісні датчики рівня;
- датчики витрати турбінного типу.
Перераховані чутливі сенсори є складовою частиною бортовий електронної схеми вимірювання, сигнал якої в аналоговому або цифровому вигляді використовується в подальшому для реєстрації в ЕБУ транспортного засобу. Інформація бортового реєстратора передається по каналах зв’язку ГЛОНАСС/GPS на основний термінал системи контролю транспорту диспетчера.
Механічні поплавкові вимірювачі
Чутливим елементом датчика такого типу є легкий поплавок, займає своє положення на поверхні палива в баку. Система механічних передавальних ланок пов’язує його з рухомим контактом реостата, закріпленого в нижній частині ємності.
Змінюється опір є плечем вимірювального моста. Індикатор струму включений у вимірювальну діагональ моста опорів.
При мінімальній кількості палива поплавок через систему важелів переміщує рухомий контакт в положення, при якому міст є збалансованим. Струм у вимірювальній діагоналі не протікає і свідчення рівня палива приладу близькі до нульової позначки. По мірі заповнення паливного бака поплавок відстежує положення верхнього рівня, переміщаючи при цьому рухомий контакт реостата.
Це призводить до появи дисбалансу моста опорів і протікання струму через вимірювальний прилад. Стрілка приладу переміщається по шкалі в бік свого максимального значення.
Поплавкові сигналізатори рівня
Сигнал на виході такого датчика, що має дискретне значення, попереджає про досягнення рівня палива в баку певних фіксованих значень. Виконавчими елементами датчика є магніточутливі геркони, що представляють собою скляні ізольовані скляні колби з поміщеними в них контактами з металу з високою провідністю.
Легкий поплавок зі вбудованим в корпус невеликим постійним магнітом переміщається по вертикальної напрямної, жорстко закріпленої в паливному баку. На внутрішній поверхні направляючої, ізольованою від палива в баку, на різній висоті закріплені сигналізатори, контакти яких замикаються (або розмикаються) при попаданні в магнітне поле постійного магніту поплавця.
Їх сигнали фіксуються електронною схемою. Шкала приладу індикатор рівня палива, встановленого в кабіні автомобіля, виконана у вигляді значень (¼, ½, ¾) частині заповнення паливного бака. Його повна заправка відповідає позначці “F” (Full), розташованої в крайньому правому положенні на шкалі приладу.
Одночасно з цим сигнали герконовий реле використовуються ЕБУ автомобіля для формування комплексного сигналу, що передається трекером ГЛОНАСС/GPS на сервер, зв’язаний з терміналом диспетчера.
Ємнісні датчики рівня
Властивість конденсатора змінювати величину своєї електричної ємності в залежності від діелектричної проникності матеріалу, що заповнює простір між його обкладками, використовується в вимірниках з датчиками ємнісного типу.
Такі датчики являють собою конденсатори коаксіального типу. Їх обкладки виконані у вигляді порожнистих циліндрів різного діаметру, які мають загальну вертикальну вісь. Вільний простір між ними при порожніх баках заповнює повітря. В процесі заправки паливом його рівень між обкладками конденсатора підвищується, змінюючи тим самим величину сумарної діелектричної проникності матеріалу діелектрика. Ємність коаксіального конденсатора датчика, включеного в ланцюг коливального контуру електронної схеми, змінюється. Це приводить до зміни резонансної частоти, яке відслідковується перетворювачем частота/напруга.
Схема індикації формує значення, пропорційне ступеню заповнення паливного бака в поточний момент часу.
Датчики витрати палива
Турбінний метод вимірювання найбільш часто використовується в системах контролю витрати палива. В його основу покладена залежність швидкості обертання крильчатки (турбіни), розташованої в трубопроводі паливної системи автомобіля, від витрати рідини, що протікає через нього.
Крильчатка закріплена на корпусі постійного магніту (ротора), обертання якого призводить до появи змінюється електромагнітного потоку в обмотці нерухомого статора, розташованого на стінках трубопроводу. Змінна напруга перетвориться в напругу постійного струму, яка сприймається електронною схемою. Миттєвий витрата визначає швидкість обертання турбіни, а витрата палива за певний час розраховується ЕБУ з числа її оборотів за цей час. Одиницею виміру, що використовується в системах контролю палива, є його обсяг, витрачений на проходження певного шляху. Найчастіше економічність автомобіля визначається витратою палива на 100 кілометрів пробігу (л/100 км)
Висновок
Система контролю витрат палива є складовою частиною загальної системи моніторингу експлуатації транспорту за допомогою комплексного використання різних технічних засобів. Використовуючи отримані дані, можна розробити норми витрат палива для маршрутів, найбільш часто використовуються для автомобільних перевезень транспортною компанією. Такий контроль дозволяє запобігти або звести до мінімуму факти розкрадання бензину і дизельного палива. На жаль, контроль якості палива може бути зроблений тільки в лабораторіях компаній із застосуванням спеціального обладнання.
