Chcesz wycisnąć z pompki każdą kroplę. Gdybyś mógł przejechać zaledwie 20 mil więcej na jednym zbiorniku paliwa, zaoszczędziłbyś trzy razy w roku na stacji benzynowej. To są prawdziwe pieniądze. Ale dotarcie do tego punktu jest trudniejsze, niż się wydaje, ponieważ Twój pulpit nawigacyjny kłamie.
Wskaźnik poziomu paliwa jest notorycznie niedokładny. Po zatankowaniu pokazuje „pełny bak” przez pierwsze 50 mil. Następnie pokazuje komunikat „pusty”, mimo że w zbiorniku pozostały jeszcze galony paliwa. To zachowanie nie wynika tylko ze złego projektu. Jest to połączenie fizyki, formowania tworzyw sztucznych i prostych ograniczeń mechanicznych. Kiedy już zrozumiesz, jak faktycznie działają wskaźnik poziomu paliwa i wskaźnik, stanie się jasne, dlaczego często możesz przekroczyć znak „E” (pusty), zanim skończy się paliwo.
Mechanika pływakowa
Niedokładność zaczyna się od urządzenia transferowego umieszczonego w zbiorniku paliwa. Wykorzystuje piankowy pływak przymocowany do cienkiego metalowego pręta. Pręt jest podłączony do rezystora zmiennego. Urządzenie to reguluje ilość prądu powracającego do tablicy rozdzielczej.
Prąd przepływa przez pasek oporowy. Zespół szczotki kontaktowej (styk ślizgowy) przymocowany do wskazówki przesuwa się wzdłuż tego paska. Gdy pływak jest wysoki, szczotka znajduje się blisko uziemionego końca. Opór jest niski. Prąd przepływa swobodnie. Wskaźnik pokazuje pełny zbiornik.
Podczas jazdy poziom paliwa spada. Pływak opada. Pędzel się porusza. Opór rośnie. Wskaźnik otrzymuje mniej prądu. Strzała spada.
Mechanizm ten tworzy pierwszą dużą rozbieżność pomiędzy rzeczywistością a odczytami z deski rozdzielczej. Gdy zbiornik jest pełny, pływak znajduje się na maksymalnej wysokości. Ale sam pływak jest gruby. Zaczyna opadać dopiero gdy poziom paliwa spadnie poniżej górnej krawędzi pływaka. Igła pozostaje w pozycji pełnego zbiornika, dopóki nie spalisz kilku galonów paliwa. Masz wrażenie, że opróżniasz zbiornik. W rzeczywistości nie jest to prawdą.
Problem przedstawiono poniżej. Trajektoria pływaka często nie sięga dna zbiornika. Pływak osiąga swój fizyczny limit, gdy w zbiorniku pozostaje jeszcze paliwo. Strzałka opada poniżej znaku „pusty”. Przestaje się poruszać. Czy masz benzynę? Po prostu tego nie widzisz.
Kształt zbiornika
Jest jeszcze jeden winowajca. Nowoczesne zbiorniki paliwa nie mają kształtu prostokątnych pudeł. Są one formowane z tworzywa sztucznego i mają kształt dostosowany do elementów podwozia, koła zapasowego i układu wydechowego. Objętość wewnętrzna ma nieregularny kształt.
Kiedy pływak osiągnie połowę poziomu, zbiornik może być pełny w 30%. Lub 70%. Wszystko zależy od geometrii formy. Ruch liniowy pływaka nie jest liniowo skorelowany z ilością paliwa. Dlatego znaki zwykle podskakują lub zatrzymują się w niektórych miejscach. Nadajnik mierzy wysokość. Kierowca potrzebuje głośności. To nie to samo.
Jak porusza się strzałka
Sam wskaźnik jest prostym urządzeniem termicznym. Prąd z nadajnika przepływa przez cewkę grzejną owiniętą wokół paska bimetalicznego. Płyta ta składa się z dwóch różnych metali umieszczonych razem. Każdy metal rozszerza się z inną szybkością po podgrzaniu.
Energia elektryczna podgrzewa płytę. Jeden metal rozszerza się bardziej niż drugi. Płyta się wygina. Ten proces zginania ciągnie pręt połączony ze strzałką. Bardziej aktualne. Więcej ciepła. Więcej zakrętu. Strzałka przesuwa się w stronę znaku „pełny zbiornik”.
Mniej mocy. Mniej ciepła. Płyta ochładza się. Prostuje się. Strzałka opada w stronę znaku „pustego”.
Niektóre nowoczesne samochody wykorzystują mikroprocesor. Komputer odczytuje sygnał wyjściowy rezystora. Współpracuje z wyświetlaczem deski rozdzielczej. Systemy te mogą uwzględniać kształt i temperaturę zbiornika. Poprawiają dokładność. Pozostaje jednak podstawowy problem: wskaźnik jest estymatorem, a nie narzędziem precyzyjnego pomiaru.
Sprawdzanie zasięgu
Możesz dokładnie określić, ile paliwa pozostało, gdy igła wskazuje koniec. Całkowita pojemność zbiornika jest podana w instrukcji obsługi. Napełnij zbiornik, gdy wskaźnik wskaże pusty. Zapisz potrzebną liczbę galonów. Odejmij tę liczbę od całkowitej pojemności. Różnica polega na twoim buforze.
Wskaźnik poziomu paliwa jest ostrzeżeniem, a nie dokładnym licznikiem paliwa.
Bufor ten różni się w zależności od pojazdu. Niektóre samochody pozwalają na przejechanie 50 mil dalej, niż wskazuje pusty znak. Inni natychmiast się zatrzymują. Różnica zależy od kalibracji przetwornika i kształtu zbiornika. Znajomość specyficznego zachowania pojazdu pomaga lepiej zaplanować trasę. Zapobiega to panice i wyjazdom na stację benzynową z rozładowanym akumulatorem i zgaszonym silnikiem.
Następnym razem, gdy igła będzie prawie na zero, rozważ pływak z pianki. On nadal tam jest. Benzyna nadal jest. Musisz tylko zrozumieć mechanizm tego kłamstwa.
Inteligentne czujniki i krzywe kalibracyjne
Nowoczesna deska rozdzielcza nie jest już tylko zestawem analogowych wskaźników zegarowych. To jest interfejs cyfrowy. Mikroprocesor w zbiorniku odczytuje rezystor zmienny. Informacje te przesyłane są do oddzielnego procesora w desce rozdzielczej. Wynik? Dokładność.
Producenci samochodów mogą zoptymalizować ruch igły instrumentu. Kompensują niestandardowy kształt zbiornika paliwa. Jak? Korzystanie z krzywej kalibracyjnej. Krzywa ta koreluje fizyczne położenie pływaka z rzeczywistą ilością paliwa. Nieprawidłowo ukształtowany zbiornik gazu nie zakłóca już działania systemu. Strzałka wskazuje szczerze.
Systemy te potrafią więcej niż tylko wyświetlanie liczb. Aktywują ostrzeżenie o niskim poziomie paliwa. Większość świateł zaświeci się, gdy w zbiorniku pozostanie kilka galonów. To wystarczy na rezerwę mocy. Nie zatrzymasz się na autostradzie.
Tłumienie wskazówki
Czy zauważyłeś, że wskazówka wskaźnika paliwa jest opóźniona? Nie jest zepsuty. To jest oprogramowanie.
Paliwo się zmienia. Skręty, podjazdy i hamowanie powodują ruch płynu w zbiorniku. Bez interwencji pływak będzie się odbijał. Strzała skakała chaotycznie. To rozprasza. To nieczytelne.
Zamiast tego mikroprocesor oblicza średnią ruchomą. Wygładza dane. Kilka ostatnich odczytów ma większą wagę. Strzałka porusza się płynnie. Można ponownie napełnić zbiornik. Pompa wyłącza się. Igła nadal nie osiąga znaku „pełnego”.
To celowa amortyzacja. Zapobiega fałszywym alarmom. Zachowuje to czytelność urządzenia.
Konserwatywne podejście
Wskaźniki poziomu paliwa to instrumenty niedokładne. Nie są to instrumenty naukowe. Są to wartości przybliżone.
Ale zazwyczaj zachowują ostrożność. Jeśli lampka się zaświeci, oznacza to, że w zbiorniku nadal znajduje się paliwo. Kiedy strzałka pokazuje „pusty”, masz pewną rezerwę. System został zaprojektowany tak, aby delikatnie Cię „oszukać”. Ona chce, żebyś się ruszał.
Więcej informacji na temat tych systemów można znaleźć pod łączami na następnej stronie.
