Датчики уровня газа ГБО: что это и как работает
Все большее распространение в нашей стране приобретают битопливные автомобили, у которых в качестве горючего используется как бензин, так и газ. Для этого устанавливается газобаллонное оборудование (ГБО). Такое решение позволяет сделать эксплуатацию более экономичной, однако сопряжено с рядом неудобств. Одно из них — контроль количества газа.
При использовании газообразного метана баллоны заправляются под давлением, для индикации уровня на них устанавливают манометр. Пропан-бутан закачивается в сжиженном состоянии, и чтобы узнать, сколько осталось в баллоне, необходим датчика уровня газа.
Как устроен и работает прибор
Традиционная конструкция повторяет бензиновые аналоги и состоит из поплавка, который меняет свое положение в зависимости от количества жидкого газа, и чувствительного элемента. Его устанавливают на мультиклапане. При помощи соединительного кабеля сигнал выводится на панель приборов, где установлен блок индикации.
Принцип работы такого устройства достаточно прост. В середине газовой емкости устанавливается поплавок. По мере поступления или убывания топлива он изменяет свое пространственное положение. Чувствительный элемент реагирует на перемещение поплавка и формирует сигнал, который передается на устройство переключения вида топлива. Калиброванный сигнал выводится на панель. Водитель получает информацию об остатках газа в баллоне, что позволяет ему своевременно установить необходимость дозаправки и скорректировать маршрут.
Более современные и прогрессивные разработки позволяют датчику работать без контакта с элементами газобаллонного оборудования, за исключением самой емкости. В нижней части прикрепляется ультразвуковой излучатель, который с высоким быстродействием определяет уровень газа и вводит данные в цифровом виде на индикатор.
Конструктивные особенности газового датчика
Электромеханические датчики устроены аналогично бензиновым, поскольку и бензин в бензобаке, и газ в баллоне находятся в жидком состоянии. Но есть отличие. Газовая емкость герметична, ведь пропан-бутановая смесь закачивается под давлением. Поэтому на оси поплавка устанавливается магнит, который поворачивается синхронно с ним. Поворотный магнит связан с реостатом, соответственно, отклонение поплавка вызывает изменение электрического сопротивления цепи. Такая схема не имеет прямой связи с газовой смесью, способствует надежной и длительной эксплуатации устройства.
Применение двух- и трехконтактных схем изменяет схему индикации из-за различий в соединительной проводке. Если подключить датчик к штатному указателю топлива, то по мере заполнения бака бензином стрелка отклоняется от крайнего левого положения до крайнего правого. При переключении на газ крайнее правое положение соответствует пустому баллону. Меняется и шаг индикации. Ход стрелки сокращается вдвое, и полностью заполненному баллону соответствует положение стрелки в середине шкалы.
Устранить путаницу при использовании прибора в двух режимах помогает выделение зоны, соответствующей показаниям газового датчика, определенным цветом. Радикально решить проблему помогает установка отдельного прибора, тем более что подключиться к штатному топливомеру удается далеко не во всех моделях автомобилей.
Типы газовых счетчиков
Датчики уровня газа, предназначенные для оповещения водителя, бывают двух типов: электромеханические, с поплавком, и ультразвуковые, бесконтактные.
Ультразвуковые датчики более технологичны, просты в эксплуатации. Для установки не требуется ничего, кроме магнита, которым прибор крепится к внешней стенке баллона, находящегося в горизонтальном положении. Показания датчика поступают на контроллер, откуда пересчитанные в миллиметры, литры или проценты передаются на индикатор. В роли последнего может выступать смартфон, любой прибор, оснащенный цифровым дисплеем. Возможна передача данных на терминал GPS или ГЛОНАСС. Погрешность измерений составляет 3–5%. Такие приборы используются редко ввиду более высокой стоимости.
Другим типом датчиков являются традиционные резисторные приборы, в которых используется поплавок. Они, в свою очередь, подразделяются на 2- и 3-контактные. Различия ведутся и по сопротивлению, которое составляет у разных типов либо 50 кОм, либо 90 Ом. Датчики дополняют микросхемой, указателем, что позволяет выполнять функции самостоятельного индикатора. Одновременно сигнал передается на световое или иное средство отображения информации. Такие датчики менее точны, но значительно дешевле.
Отдельно стоит остановиться на видах салонных индикаторов:
- светодиодные: представляют собой последовательный ряд светодиодов, которые включаются по мере заполнения баллона;
- стрелочные указатели аналогового типа с использованием градуированной шкалы;
- цифровые устройства.
Одновременно с визуальной индикацией может использоваться звуковой сигнал, который оповещает о переходе на бензин, когда газ на исходе.
В газобаллонном оборудовании 4 поколения и выше существует и третий вид датчиков, функция которых — обеспечение точного дозирования подачи газа и своевременного перехода на бензин при опустошении баллона. Это датчики температуры и давления, которые устанавливаются непосредственно на редукторе-испарителе и перед ним. Показания этих датчиков передаются на электронный блок, который с помощью форсунок управляет впрыском газа в камеру сгорания.
Совокупность показателей датчиков, которая непрерывно контролируется в режиме реального времени, позволяет определить уровень топлива. Предусмотрена возможность считывания этих данных в цифровом виде.
Возможные неисправности
По тем или иным причинам датчик может выйти из строя и лишить водителя информация об остатках топлива в баллоне либо искажать ее. Если речь идет о резисторных датчиках, причин может быть несколько:
- мультиклапан низкого качества;
- ненадежное крепление датчика к мультиклапану;
- повреждение датчика уровня, неправильное подключение;
- некачественные контакты, обрыв проводов;
- заедание поплавка.
Следует отметить, что повреждения таких датчиков встречаются редко, а вот погрешность с течением времени может возрастать.
Датчики температуры и давления, установленные на газовых магистралях, отличаются высокой надежностью, чего не скажешь о ГБО в целом. Неисправности все же случаются, характерные причины следующие:
- Отсутствие контакта с блоком управления. Управляющее напряжение поступает, но обратного сигнала нет. В этом случае необходимо искать причину в электрической цепи между датчиком и ЭБУ.
- Отсутствует входной сигнал. Необходимо проверять работоспособность датчиков, все соединения.
- Не работает сам датчик, все цепи исправны. Такое редко, но случается. Неисправность вызывается некачественной установкой, несовместимостью с ЭБУ, перепадами напряжения и устраняется заменой.
Бывает так, что все исправно работает, но данные искажены. В этом случае необходимо подключить диагностический сканер и произвести настройку системы.
Типовые неисправности ГБО
Некорректная работа или отказ газобаллонного оборудования, вызывается отсутствием подачи или неправильной дозировкой газа. ГБО 2 поколения характеризуется следующими неисправностями:
- засорение топливных магистралей, редуктора, фильтров;
- неисправность переключателя вида топлива, что может привести к поступлению газа в заглушенный двигатель и наоборот – самопроизвольному переключению на бензин;
- неисправности редуктора, его обмерзание.
Существует множество других причин, которые могут привести к затрудненному запуску, высокому расходу топлива, иным отклонениям.
Эксплуатацию наиболее распространенного 4 поколения ГБО сопровождают следующие характерные неисправности:
- Неустойчивая работа, рывки, вызванные переобедненной смесью. Причиной может быть недостаточное давление топлива, засоренные форсунки, некорректная работа датчиков.
- Система не переключается на газ. Подобная неисправность может быть вызвана ошибками переключателя, искаженными показаниями датчика температуры в редукторе-испарителе и давления газа в магистрали.
- Высокий расход топлива, недостаточная мощность, провал при разгоне. Эти нарушения вызываются неверной регулировкой системы или другими причинами, вызывающими отклонения состава газовоздушной смеси от стехиометрического.
В общем и целом газобаллонное оборудование четвертого поколения выгодно отличаются от предшественников по надежности.
Как проверить датчик температуры ГБО 4 поколения
Убедиться в неисправности термодатчика можно несколькими путями:
- Подключить диагностический сканер и сравнить температуру, которую сообщает датчик, с эталоном. Если охладить его до температуры охлаждающего воздуха, для образца достаточно показаний комнатного термометра. Можно использовать термопару, пирометр.
- Показания температуры прямо пропорциональны сопротивлению датчика. Конструктивно это терморезистор. Мультиметром измеряется сопротивление, и сопоставляется с величиной для данной температуры. Величина сопротивления для 25°C, как правило, указывается на корпусе датчика или в техдокументации. При нагреве сопротивление должно понижаться.
Варианты устранения неисправностей
Лучший способ — заменить датчик новым: стоит недорого, легко меняется. Прибор считается неразборным, но при желании его можно отремонтировать. Для этого необходимо слегка подогреть датчик и удалить из него терморезистор. Затем заменить таким же по сопротивлению и размерам. На ножку надевают термоусадочную трубку.
После замены полость датчиков заливают термопастой, отверстие закрывается эпоксидным клеем или герметиком.
Принцип устранения возможных проблем
По сути, принцип, на котором основывается работа ГБО, не отличается от системы питания бензиновых двигателей. Используются такие же компоненты, поэтому для нормальной работы как на бензине, так и на газе используется одинаковый подход:
- непрерывный контроль параметров работы двигателя с использованием информации от датчиков;
- обеспечение точной работы исполнительных механизмов, основным элементом которых являются форсунки.
Газобаллонное оборудование постоянно совершенствуется. Современные системы позволяют существенно экономить на топливе, при этом автомобили на газе почти не уступают по эксплуатационным характеристикам бензиновым.
Все большее распространение в нашей стране приобретают битопливные автомобили, у которых в качестве горючего используется как бензин, так и газ. Для этого устанавливается газобаллонное оборудование (ГБО). Такое решение позволяет сделать эксплуатацию более экономичной, однако сопряжено с рядом неудобств. Одно из них — контроль количества газа. При использовании газообразного метана баллоны заправляются под давлением, для индикации уровня на них устанавливают манометр. Пропан-бутан закачивается в сжиженном состоянии, и чтобы узнать, сколько осталось в баллоне, необходим датчика уровня газа. Содержание: Как устроен и работает прибор Конструктивные особенности газового датчика Типы газовых счетчиков Возможные неисправности Типовые неисправности ГБО Как проверить датчик температуры ГБО 4 поколения Варианты устранения неисправностей Принцип устранения возможных проблем Как устроен и работает прибор Традиционная конструкция повторяет бензиновые аналоги и состоит из поплавка, который меняет свое положение в зависимости от количества жидкого газа, и чувствительного элемента. Его устанавливают на мультиклапане. При помощи соединительного кабеля сигнал выводится на панель приборов, где установлен блок индикации. Принцип работы такого устройства достаточно прост. В середине газовой емкости устанавливается поплавок. По мере поступления или убывания топлива он изменяет свое пространственное положение. Чувствительный элемент реагирует на перемещение поплавка и формирует сигнал, который передается на устройство переключения вида топлива. Калиброванный сигнал выводится на панель. Водитель получает информацию об остатках газа в баллоне, что позволяет ему своевременно установить необходимость дозаправки и скорректировать маршрут. Более современные и прогрессивные разработки позволяют датчику работать без контакта с элементами газобаллонного оборудования, за исключением самой емкости. В нижней части прикрепляется ультразвуковой излучатель, который с высоким быстродействием определяет уровень газа и вводит данные в цифровом виде на индикатор. Конструктивные особенности газового датчика Электромеханические датчики устроены аналогично бензиновым, поскольку и бензин в бензобаке, и газ в баллоне находятся в жидком состоянии. Но есть отличие. Газовая емкость герметична, ведь пропан-бутановая смесь закачивается под давлением. Поэтому на оси поплавка устанавливается магнит, который поворачивается синхронно с ним. Поворотный магнит связан с реостатом, соответственно, отклонение поплавка вызывает изменение электрического сопротивления цепи. Такая схема не имеет прямой связи с газовой смесью, способствует надежной и длительной эксплуатации устройства. Применение двух- и трехконтактных схем изменяет схему индикации из-за различий в соединительной проводке. Если подключить датчик к штатному указателю топлива, то по мере заполнения бака бензином стрелка отклоняется от крайнего левого положения до крайнего правого. При переключении на газ крайнее правое положение соответствует пустому баллону. Меняется и шаг индикации. Ход стрелки сокращается вдвое, и полностью заполненному баллону соответствует положение стрелки в середине шкалы. Устранить путаницу при использовании прибора в двух режимах помогает выделение зоны, соответствующей показаниям газового датчика, определенным цветом. Радикально решить проблему помогает установка отдельного прибора, тем более что подключиться к штатному топливомеру удается далеко не во всех моделях автомобилей. Типы газовых счетчиков Датчики уровня газа, предназначенные для оповещения водителя, бывают двух типов: электромеханические, с поплавком, и ультразвуковые, бесконтактные. Ультразвуковые датчики более технологичны, просты в эксплуатации. Для установки не требуется ничего, кроме магнита, которым прибор крепится к внешней стенке баллона, находящегося в горизонтальном положении. Показания датчика поступают на контроллер, откуда пересчитанные в миллиметры, литры или проценты передаются на индикатор. В роли последнего может выступать смартфон, любой прибор, оснащенный цифровым дисплеем. Возможна передача данных на терминал GPS или ГЛОНАСС. Погрешность измерений составляет 3–5%. Такие приборы используются редко ввиду более высокой стоимости. Другим типом датчиков являются традиционные резисторные приборы, в которых используется поплавок. Они, в свою очередь, подразделяются на 2- и 3-контактные. Различия ведутся и по сопротивлению, которое составляет у разных типов либо 50 кОм, либо 90 Ом. Датчики дополняют микросхемой, указателем, что позволяет выполнять функции самостоятельного индикатора. Одновременно сигнал передается на световое или иное средство отображения информации. Такие датчики менее точны, но значительно дешевле. Отдельно стоит остановиться на видах салонных индикаторов: светодиодные: представляют собой последовательный ряд светодиодов, которые включаются по мере заполнения баллона; стрелочные указатели аналогового типа с использованием градуированной шкалы; цифровые устройства. Одновременно с визуальной индикацией может использоваться звуковой сигнал, который оповещает о переходе на бензин, когда газ на исходе. В газобаллонном оборудовании 4 поколения и выше существует и третий вид датчиков, функция которых — обеспечение точного дозирования подачи газа и своевременного перехода на бензин при опустошении баллона. Это датчики температуры и давления, которые устанавливаются непосредственно на редукторе-испарителе и перед ним. Показания этих датчиков передаются на электронный блок, который с помощью форсунок управляет впрыском газа в камеру сгорания. Совокупность показателей датчиков, которая непрерывно контролируется в режиме реального времени, позволяет определить уровень топлива. Предусмотрена возможность считывания этих данных в цифровом виде. Возможные неисправности По тем или иным причинам датчик может выйти из строя и лишить водителя информация об остатках топлива в баллоне либо искажать ее. Если речь идет о резисторных датчиках, причин может быть несколько: мультиклапан низкого качества; ненадежное крепление датчика к мультиклапану; повреждение датчика уровня, неправильное подключение; некачественные контакты, обрыв проводов; заедание поплавка. Следует отметить, что повреждения таких датчиков встречаются редко, а вот погрешность с течением времени может возрастать. Датчики температуры и давления, установленные на газовых магистралях, отличаются высокой надежностью, чего не скажешь о ГБО в целом. Неисправности все же случаются, характерные причины следующие: Отсутствие контакта с блоком управления. Управляющее напряжение поступает, но обратного сигнала нет. В этом случае необходимо искать причину в электрической цепи между датчиком и ЭБУ. Отсутствует входной сигнал. Необходимо проверять работоспособность датчиков, все соединения. Не работает сам датчик, все цепи исправны. Такое редко, но случается. Неисправность вызывается некачественной установкой, несовместимостью с ЭБУ, перепадами напряжения и устраняется заменой. Бывает так, что все исправно работает, но данные искажены. В этом случае необходимо подключить диагностический сканер и произвести настройку системы. Типовые неисправности ГБО Некорректная работа или отказ газобаллонного оборудования, вызывается отсутствием подачи или неправильной дозировкой газа. ГБО 2 поколения характеризуется следующими неисправностями: засорение топливных магистралей, редуктора, фильтров; неисправность переключателя вида топлива, что может привести к поступлению газа в заглушенный двигатель и наоборот – самопроизвольному переключению на бензин; неисправности редуктора, его обмерзание. Существует множество других причин, которые могут привести к затрудненному запуску, высокому расходу топлива, иным отклонениям. Эксплуатацию наиболее распространенного 4 поколения ГБО сопровождают следующие характерные неисправности: Неустойчивая работа, рывки, вызванные переобедненной смесью. Причиной может быть недостаточное давление топлива, засоренные форсунки, некорректная работа датчиков. Система не переключается на газ. Подобная неисправность может быть вызвана ошибками переключателя, искаженными показаниями датчика температуры в редукторе-испарителе и давления газа в магистрали. Высокий расход топлива, недостаточная мощность, провал при разгоне. Эти нарушения вызываются неверной регулировкой системы или другими причинами, вызывающими отклонения состава газовоздушной смеси от стехиометрического. В общем и целом газобаллонное оборудование четвертого поколения выгодно отличаются от предшественников по надежности. Как проверить датчик температуры ГБО 4 поколения Убедиться в неисправности термодатчика можно несколькими путями: Подключить диагностический сканер и сравнить температуру, которую сообщает датчик, с эталоном. Если охладить его до температуры охлаждающего воздуха, для образца достаточно показаний комнатного термометра. Можно использовать термопару, пирометр. Показания температуры прямо пропорциональны сопротивлению датчика. Конструктивно это терморезистор. Мультиметром измеряется сопротивление, и сопоставляется с величиной для данной температуры. Величина сопротивления для 25°C, как правило, указывается на корпусе датчика или в техдокументации. При нагреве сопротивление должно понижаться. Варианты устранения неисправностей Лучший способ — заменить датчик новым: стоит недорого, легко меняется. Прибор считается неразборным, но при желании его можно отремонтировать. Для этого необходимо слегка подогреть датчик и удалить из него терморезистор. Затем заменить таким же по сопротивлению и размерам. На ножку надевают термоусадочную трубку. После замены полость датчиков заливают термопастой, отверстие закрывается эпоксидным клеем или герметиком. Принцип устранения возможных проблем По сути, принцип, на котором основывается работа ГБО, не отличается от системы питания бензиновых двигателей. Используются такие же компоненты, поэтому для нормальной работы как на бензине, так и на газе используется одинаковый подход: непрерывный контроль параметров работы двигателя с использованием информации от датчиков; обеспечение точной работы исполнительных механизмов, основным элементом которых являются форсунки. Газобаллонное оборудование постоянно совершенствуется. Современные системы позволяют существенно экономить на топливе, при этом автомобили на газе почти не уступают по эксплуатационным характеристикам бензиновым.
https://www.digitronicgas.ru/stati/datchik-urovnya-gaza-gbo/
