Как работает и как подключить датчик уровня газа ГБО?

Применение газа как автомобильного топлива дает рад преимуществ, среди которых:

• прямое сокращение эксплуатационных расходов, что определяет меньшая стоимость газа;
• заметное уменьшение износа двигателя за счет большей детанационной стойкости газа;
• снижение экологической нагрузки сокращением выбросов вредных продуктов сгорания.

Недостатки газовых двигателей (сложность запуска, снижение мощности, риски взрыва, сокращение объема багажника из-за установки баллона для хранения запаса сжиженного газа) при современном уровне техники не имеют существенного значения. При таких условиях быстро увеличивается количество сторонников установки газобаллонного оборудования, которое по принципу дозировки газовой смеси делят на шесть поколений. Наибольшее распространение имеет техника 2 — 4 поколений, применение эффективных электронных датчиков 5-го и 6-го поколений пока сдерживает их стоимость.

Одна из проблем при оснащении автомобиля газовым оборудованием — контроль уровня топлива в баллоне. Баллоны комплектуют штатными манометрами датчика давления газа. Однако удобство эксплуатации транспортного средства диктует необходимость переноса индикатора в салон автомобиля.

Устройство и принцип работы

Конструктивные особенности датчика

При применении газобаллонного оборудования необходимо подобрать датчик.

В основу устройства контроля количества газового топлива положен датчик уровня газа. Чувствительный элемент этого устройства монтируют на мультиклапане газового баллона, а показания воспроизводит обычный или многоцветный светодиодный индикатор. Ряд старших моделей этих устройств обеспечивают более точную стрелочную индикацию или используют цифровой индикатор уровня.

Схожесть принципов функционирования этих устройств с обычным указателем уровня топлива позволяет скомбинировать их, а вид показаний выбирают переключателем.

Особенности газового индикатора и выбор места установки

Бензиновый и газовый индикаторы демонстрируют значимые различия:

• для наиболее распространенных аналоговых устройств полный бак топлива традиционно соответствует правому положению стрелки, тогда как для газа картина оказывается прямо противоположной;
• диапазон изменение сопротивления газового датчика соответствует примерно половине от аналогичного для бензинового.

При совмещении показаний уровня газа и бензина топливных баков возможную путаницу с одновременным усилением наглядности показаний устраняют модернизацией комбинации приборов. Для этого шкалу топливного указателя штатного прибора дополняют голубым сектором так, чтобы он закрывал только половину ее диапазона. Пример доработки показан на рисунке 1.

Рис. 1. Комбинированный индикатор уровня бензина/газа на аналоговой приборной панели легкового автомобиля

Во втором случае за показания уровня газа выводят отвечает отдельное устройство, которое врезают в переднюю панель в любом удобном месте.

Электрическую схему соединения отдельных блоков подобного комбинированного прибора показывает рисунок 2.

Рис. 2. Схема подключения датчиков бензина и газа на общий стрелочный индикатор указания уровня топлива

Как проверить, сколько газа осталось в баке

Без специальных приборов, приблизительный остаток газа (метан или пропан-бутан), можно узнать только опытным путём (по пробегу). После полной заправки баллона счётчик спидометра (одометр) сбрасывается на ноль, а авто эксплуатируется исключительно на газовом топливе до его полной выработки. После этого засекается пройденное расстояние и определяется удельный расход газа, который будет служить индикатором при дальнейших поездках.

Очевидно, что точность и удобство применения приведённого выше способа оставляет желать лучшего, по нескольким причинам:

• добросовестность заправщиков не всегда соответствует ожиданиям;
• влияние климатических условий при передвижении;
• манера эксплуатации транспорта.

Поэтому, чтобы узнать, сколько газа осталось в баллоне, разумней воспользоваться плодами технического прогресса.

Различия датчиков уровня газа

В основу устройства резистивного или электромеханического типа положен магнит, который жестко зафиксирован на оси поплавка мультиклапана и поворачивается вместе с ним. Применение такой схемы разрывает прямую механическую связь с газовой смесью, что положительно сказывается на эксплуатационной надежности устройства. Поворотный магнит взаимодействует с секторным реостатом, т.е. по мере изменения уровня газа происходит изменение сопротивления цепи.

Резистивные приборы, которые устанавливают на мультиклапан, конструктивно выполняют по двух- и трехконтактной схемам, что меняет организацию соединительной проводки.

Кроме резистивных датчиков доступны устройства, реализующие иные принципы работы. Так бесконтактный ультразвуковой датчик уровня функционирует по принципу звуковой локации. Фактически он замеряет линейную величину, которую затем пересчитывают в объемные единицы. Увеличение точности работы устройства достигнуто тем, что:

• применяют акустические колебания ультразвукового диапазона;
• баллоны располагают горизонтально;
• используют только те датчики, которые предназначены для конкретного типа газобаллонного оборудования.

Принцип ультразвуковой локации реализует популярный датчик gaslevel.

Производитель обычно рекомендует датчики для работы с конкретным типом газобаллонного оборудования. Для удобства монтажа комплект поставки, как правило, дополнен крепежом.

Принцип действия

Есть несколько правил, которые надо учитывать, работая с таким приспособлением:

1. В зависимости от количества газа в ёмкости положение меняет поплавок, расположенный в середине газового баллона.
2. Способ взаимодействия между поплавком и индикатором газа — механический.
3. Сам индикатор, как уже говорилось, находится на мультиклапане. Отсюда и исходит сигнал.
4. Проводка отвечает за передачу показаний кнопке газ/бензин. Кнопка сама находится в салоне.
5. Индикация у пользователя появится, когда кнопка обработает показания.

Для мультиклапана обязательна принадлежность к классу А и ниша, подходящая для дальнейшего монтажа датчиков. Ещё одно из обязательных условий – совпадение между сопротивлением на датчике и переключателе одновременно.

Разновидности салонных индикаторов

Используется несколько вариантов индикаторов датчиков измерения уровня газа, исполнение которых демонстрирует рисунок 3.

Рис. 3. Столбчатый и стрелочный индикаторы уровня газа

Они делятся на:

• светодиодные столбчатые;
• аналоговые стрелочные;
• цифровые.

Простейшие столбчатые устройства содержат несколько светодиодов. Как минимум их четыре: три зеленых и один красный. Зеленые индикаторы отмечают высокий, средний и низкий уровень газа. Включение красного диода происходит, если остаток газа составляет 10 %.

Стрелочные и цифровые устройства отличаются только видом исполнения шкалы. Так называемые метановые манометры содержат встроенную микросхему, отдающую цифровой сигнал в нужном формате.

Сертификаты

Техрегламент ТС 004/2011 – вот где можно найти основные требования к сертификации таких приборов, как датчики измерения. Исключением не стали и устройства, определяющие уровень газа внутри баллонов. Сертификат Таможенного Союза выдают, если оборудование успешно проходит испытание.

Регистрация декларации соответствия TP TC нужна устройствам, которые не попадают под действие обычных правил. Это касается и реле, датчиков, которые не попали в диапазон действия 50-1000 В. Для прохождения испытаний специальные мероприятия организуют с участием соответствующей лаборатории.

Добровольные сертификаты тоже дают серьёзные преимущества по сравнению с конкурентами.

Установка и подключение датчика

Установка устройства не представляет больших проблем, так как производитель предлагает его комплект. Заводская комплектация включает по меньшей мере:

• сам датчик с чувствительным элементом и индикатором;
• соединительный кабель, длина которого достаточна для выноса индикатора в салон автомобиля и его установку в приборной панели или же непосредственно рядом с ней.

Комплект поставки дополняют инструкцией, которая позволяет выполнить монтаж самостоятельно без специальных знаний при наличии минимальных слесарных навыков.

На ГБО 2 поколения

Устройства для газобаллонного оборудования второго поколения ГБО-2 оптимизированы под пропан-бутановые смеси. Наибольшее практическое распространение получили WPG-4, Apache, АЕВ.

Для измерения уровня популярным датчиком WPG-4 его чувствительный элемент устанавливают на мультиклапан. Исполнение этого датчика показывает рисунок 4. Монтаж выполняют строго по инструкции, обязательно контролируют герметичность соединений. Далее соединяют провода с индикатором в салоне автомобиля.

Датчик WPG-4 в заводской комплектации

Резистивные устройства второго поколения допускают модернизацию, цель которой — расширить диапазон изменения тока так, чтобы полное перемещение стрелки индикатора при измерениях уровня топлива и газа совпадало. Эта процедура сводится к изменению сопротивления штатных резисторов, требует разборки и некоторой модернизации печатной платы. Корректно выполнить ее можно только тогда, когда автолюбитель имеет навыки монтажа электронных схем.

НА ГБО 3 поколения

Оборудование ГБО третьего поколения отличаются от второго тем, что часть управляющих функций выполняет электроника. По части механических подключений эти устройства идентичны. Данная особенность отражена в Европе: техника, относимая в России к третьему поколению, считается там одной из разновидностей второго.

Наиболее серьезные отличия заключаются в применении шагового электродвигателя, управляющего дозатором рабочей смеси.

При установке оборудования 3-го поколения необходимо внести определенные изменения электрической схемы подключения. Их суть состоит в вводе в контроллер ряда сигналов, снимаемого с работающего двигателя. Для этого:

• данные по качественному составу смеси управляющая электроника берет от лямбда-зонда;
• информация для определения количества подготавливаемой рабочей смеси снимается из положения дроссельной заслонки;
• дополнительно в электронику датчика поступают данные от датчика температуры и частоты вращения вала.

Всю собранные сигналы обрабатывает контроллер, который при дозировании рабочей смеси учитывает также настройку мультиклапана.

Электроника позволяет выполнить аварийный запуск двигателя только газом. Этот режим задают вручную.

Выполнение необходимых подключений зависит от модели датчика, их следует осуществлять по инструкции.

На ГБО 4 поколения

Система ГБО 4 и ее вариант ГБО 4+ отличается увеличением точности работы за счет изменения управляющих алгоритмов и более полного сбора данных о текущем режиме работы.

Для монтажа этой системы необходимо установить датчик на баллонный мультиклапан. Конструкция датчика такова, что его подключение не вызывает серьезных проблем. Пример ее реализации демонстрирует рисунок 5.

Рисунок 5. Датчик ГБО 4-го поколения типа Torelli T3 Pro

Устройство могут комплектовать штатным стрелочным индикатором, который представляет собой самостоятельный прибор.

Для увеличения удобства эксплуатации сигналы, снимаемые с датчика системы гбо, по проводам штатного контрольного кабеля выводят на салонный индикатор.

Подключение выполняют строго по инструкции производителя. Существенные особенности от предыдущих случаев отсутствуют.

Подводящие итоги

Следует понимать, что для любого поколения ГБО указатель уровня газа не будет верен на 100%. Слишком много факторов влияющих на точность индикации. Это настройка, модель датчика, поколение ГБО, время года. Точность отображения зависит даже от баллона — в отношении цилиндрического это сделать гораздо легче, нежели для тороидального.

Но даже при исключении всех взаимосвязанных искажающих факторов добиться корректных показаний от некачественного прибора не получится даже самому грамотному мастеру, на самой лучшей машине. Поэтому, в первую очередь, надо выбирать хорошую модель устройства от заслуживающего доверия производителя.

Депутат предложил отменить транспортный налог

В мире идёт производство и распространение электромобилей. А что в России?

Калибровка

Калибровку датчиков с электронной схемой управления осуществляют подключением их контроллера к управляющему компьютеру с последующим занесением необходимых констант во внутреннюю память последнего (программирование). При калибровке настраивают показания индикатора так, чтобы их максимум соответствовал полному баку.

Калибровку устройств столбчатого типа часто дополняют настройкой уровня включения красного светодиода. Контроллер программируют так, чтобы его срабатывание сопровождалось автоматическим переходом на питание двигателя бензином. Последнее сделано из соображений обеспечения его устойчивой работы и защиты от внезапных «провалов».

Настройка датчика резистивного типа при его модернизации дополняется подбором сопротивлений для «растягивания» показаний по всей штатной шкале.

Где устанавливается

Датчик давления газа устанавливается перед форсунками и после фильтра тонкой очистки, который, в свою очередь, установлен после редуктора-испарителя. Почему специалисты рекомендуют ставить именно после фильтра тонкой очистки? Это связано с тем, что:

1. во-первых фильтр поможет уберечь сенсор от засорения,
2. во-вторых, после засорения фильтра, датчик, стоящий перед ним, будет показывать неправильное давление. Неправильные же показания станут причиной обедненной смеси и нестабильной работы двигателя на газу. Обедненная смесь также может привести к хлопкам в коллекторе.

Еще одним плюсом такого варианта установки является возможность контролировать забивания фильтра и необходимости его замены.

По показаниям датчика давления ГБО легко определить забитый газовый фильтр.

Учимся правильно диагностировать MAP сенсор PS-02

Много вопросов всегда возникало по MAP сенсору при эксплуатации ГБО.

Сказано много и по сути ничего. То что датчик не работает понятно становится при подключении программы и созерцании того, что в программе давление либо высокое, либо низкое и не меняется. При этом как правило ГБО не включается.

Но что послужило причиной поломки, никто никогда не выясняет.Поэтому сегодня я расскажу, как правильно и без особых затрат проверить MAP сенсор и самое главное определить, что именно в нем не работает.

Так как у меня датчиков больше чем один я буду описывать диагностику нескольких датчиков.

• Берем неисправный или с подозрением на неисправность несколько MAP сенсоров.
• Нумеруем их маркером и вносим в таблица с указанием признаков неисправности.

Разбираем корпуса датчиков. В данном случае все датчики разбираются путем выкручивания 6 болтов. При извлечении платы датчика нумеруем ее тем же номером, который ранее проставили на корпусе датчика.

Это впоследствии поможет нам идентифицировать плату с заявленными поломками и правильно вписать результаты измерения. Самые распространенные дефекты в датчиках послужившие причиной поломки:

• Попадание воды на датчик MAP

• Зольные отложения на датчике давления (обычно появляются при отсутствии должной замены фильтров газа или при установке MAP сенсора до фильтра тонкой очистки сразу после редуктора)
• Ну и самый распространенный и самый губительный вариант для датчика это масляные отложения и попадания этого самого масла внутрь датчика

Когда мы разобрались с маркировкой и внешними признаками датчика, открываем схему MAP сенсора

Левый ряд контактов (пины разъема датчика в который вставляется разъем проводки ГБО)Сверху-вниз: Пин +12V, Пин датчика температуры газа, Пин сигнала с датчика давления, Пин с датчика вакуума, Пин GNDПервоначальная проверка датчика заключается в подаче питания +12V на 1-й и 5-й пины.

При атмосферном давлении и комнатной температуре показатели сигнальных напряжений следующие :1-й пин — 12 V — входное питание на датчик2-й пин — 0 V — так как является термистором с переменным сопротивлением 3-й пин — 1,1 V сигнал с датчика давления (при исправном состоянии датчика) 4-й пин — 1,1 V сигнал с датчика вакуума (при исправном состоянии датчика) 5-й пин — 0 V

Если указанные напряжения соответствуют описанным то вероятность того что датчик живой 90%Далее берем одноразовый шприц, одеваем на его носик кусок вакуумного шланга и подаем давление 1 атм на датчик давления. При этом напряжение на 3-м пине поднимается до 2-2,1 V.После этого аналогичным способом с применением того же шприца создаем вакуум 0,5 атм на датчике вакуума — напряжение на 4-м пине падает до 0,5-0,6 V

Напряжения совпадают с описанным — датчик исправен и работает. Но раз мы в него полезли, значит в нем что-то не так и какие то напряжения не совпадают и отличаются от базовых. Легенда сигналов на ножках сенсоров:

• Если напряжение на 4-й ножке датчика давления > 4 V то присутствует короткое замыкание между 2 и 4 ножками датчика давления2.
• Если напряжение на 4-й ножке датчика давления 0 V то присутствует замыкание между ножками датчика давления 3 и 4
• Если на ножках 1,5,6,7,8 присутствует напряжение >0 то присутствует замыкание между ножками 2 и ножками 1,5,6,7,8

Причины выхода из строя

Иногда датчик давления ГБО выходит из строя, и прежде чем заменить его новым или отремонтировать старый нужно определить причины поломки.

К наиболее распространенным причинам относят:

• Для неразборного сенсора (типа PS-01) – потеря герметичности корпуса;
• Сильные скачки давления в магистрали;
• Физический износ резинового уплотнителя одного из сенсоров;
• Неправильная установка (вверх ногами);
• Некачественный газ.