Расходомер топлива для авто своими руками

Простейший индикатор расхода топлива на инжекторный двигатель

Сразу же после покупки автомобиля (Mitsubishi Lancer, 2003) озадачился установкой индикатора расхода топлива. Японцы сильно сэкономили на этом авто и не установили некоторые полезные функции — пришлось исправлять ситуацию.
Первой мыслью было или покупка готового — существуют множество промышленных устройств, в том числе заточенных под Lancer 9, или самостоятельная сборка какой-нибуть любительской конструкции — и таких немало. Поизучав немного тему выяснил, что все предложенные девайсы обладают избыточностью функций — а мне-то всего навсего нужен расходомер. Поэтому и было решено делать самому. Единственное место на панели куда-бы приборчик вписывался — на место штатных часов, поэтому хочешь-не хочешь он должен и время показывать. Ну и так как при применении 2-х строчного ЖК в этом случае остается незаполненный угол — значит и туда надо что-нибуть более-менее полезное вставить, например индикацию температуры. Кстати говоря, поначалу задумывалась индикация и некоторых других параметров — зарядка аккумулятора, расход на 100 км, мгновенный расход в цифрах и т.д. уже и не припомню — и почти все задумки были реализованы в первой версии индикатора.

Двигатель заглушен, поэтому прогрессбар отсутствует.
Плюсом первой версии считаю то, что при установке на автомобиль не пришлось абсолютно ничего сверлить, точить и т.д. Просто отщелкнуть штатные часы и на их место защелкнуть прибор. Кнопки управления (3 шт.) располагались справа от дисплея.
Но покатавшись некоторое время понял, что из всех функций мне нужны всего 3 (остальными за все это время я ни разу не воспользовался). И тут как раз попался новый дисплей, более симпатичный — решил поставить его ну и заодно переписать все заново — выкинуть ненужные функции. Просто переставить дисплей не получилось-бы во-первых из-за разных габаритов и во-вторых — новый дисплей негативный, надо менять систему диммирования.
Из-за больших размеров дисплея кнопки сбоку не поместились, пришлось высверливать 2 отверстия в подиуме, но это никак не повлияло на внешний вид а пользоваться стало удобнее. Вот фото нового индикатора

Устройство показывает (повторюсь)

• 1. Мгновенный расход в виде прогрессбара
• 2. Время
• 3. Температуру за бортом или в салоне — по выбору (переключается кнопкой)

Схема
Ничего особенного — микроконтроллер PIC16F876 считывает данные с датчиков температуры (DS18B20), с микросхемы часов (DS1307) и с ЭБУ, обрабатывает все это и выводит на дисплей (LCD 2×16). Сигнал с ЭБУ (Fuel) — один из тех, что идут на инжектор, можно использовать любой. Для формирования (скорее даже согласования) сигнала применен узел на n-p-n транзисторе. Питание устройства — через стабилизатор на 7805. Отдельного питания для микросхемы часов при заглушенном двигателе не предусмотрено т.к. backup батарейки согласно даташиту должно хватить лет на 10.
Управляется устройство 2-мя кнопками, одна из которых — «Mode» — переключает индикацию внутренней и внешней температуры, вторая — «Set» — в зависимости от того какая из температур выбрана устанавливает или часы или минуты.
Дисплей — любой подходящий по размерам двухстрочник, главное чтоб он был с расширенным температурным диапазоном.
Датчики температуры установлены — один в салоне, другой выведен под передний бампер.
Диммер — котакты реле размыкаясь просто подключают добавочный резистор в цепь питания светодиодов подсветки тем самым приглушая их. Реле включается от габаритов. Диммер, как уже указывалось, для негативного дисплея, разница между негативным и позитивным в том, что в первом случае днем дисплей должен подсвечиваться ярче чем в темноте. Второй же наоборот — днем подсветка вообще не нужна, включается только с габаритами.

МК кстати можно использовать и другой, послабее. Надо только перекомпиллировать программу под новый. Просто этот остался от предыдующего варианта…

Конструкция
Все устройство собрано на одной печатной плате, посредсtвом которой оно и крепится в защелки штатных часов. На этой же плате расположены и резервная батарейка часов и разъем для подключения LCD и разъем ICP (внутрисхемного программирования). Разводка — под SMD элементы.

Схема и разводка также выложены в архиве в форматах Splan и SprintLayout соответственно:
schem.rar

Управляющая программа
Прошивка написана на одном из самых простых для изучения и понимания компиляторов — PicBasic Pro.
Состоит из главной программы — mmc.pbp и 3-х подключаемых модулей

• LCD.inc — описание подключения ЖК дисплея к выводам МК
• LCDchar.inc — доп. символы ЖК дисплея
• LCDbar.inc — функция прогрессбара, в этом же модуле содержится переменная, определяющая «чувствительность» прогрессбара BAR_range VAR WORD : BAR_range = 6000

Исходники достаточно подробно прокомментированы, так, что думаю не составит труда разобраться и при необходимости подправить ко-что «под себя». Например, изменить или вообще отключить заставку-анимацию при включении — сейчас пишет «Mitsubishi LANCER IX».

Сама прошивка (hex) и исходники.
Firmware.rar

Доп. информация по компилятору
Программа написана на PicBasic Pro, v2.5b (обязательно пропатчить до 2.5b, версия 2.5 насколько я понял некорректно отрабатывает OneWare команды, я намучился с температурными датчиками пока не поставил соотв. патч)
Сайт PicBasic
Надо скачать также Microcode Studio, чтобы не заморачиваться с командной строкой
Сергей — SSh

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.

142 thoughts on “Простейший индикатор расхода топлива на инжекторный двигатель”

Имею такой же агрегат Так же сетую на отсутствие расходомера.
Реализовано в устройстве затемнение подсветки при включении ближнего света/габаритов, ибо даже на фотке видно, что второй экран довольно ярок?
Где можно узнать про первую версию устройства? Я весной собираюсь менять машину, мне бы не хотелось что-то в ней сверлить?
И по поводу съема сигнала о расходе, разве там не K-line протокол?

Да, конечно. Узел на реле как раз этим и занимается.
Если же ничего сверлить не хочется, то надо или поставить кнопки в другое место или применить экранчик поуже, так, чтобы кнопки поместились справа от него, как 1-м на фото.
Насчет К-линии — конечно можно, тем более протокол обмена известен. Но ради такого простого дела занимать К думаю не стоит…
А в первой версии были излишества (например отдельный стабилизатор для часов) и, признаюсь, некоторые неточности в прошивке — я всю инфу по ним давно стер…

так получается по K-Line поступают данные на мк?

Нет, как раз так не получается… Написано, что при желании данные можно снимать и с К-line, но в данном случае информация о расходе берется непосредственно с инжектора.

ХА! Уже пару лет обдумывал такую девайсину! И вот те на!

Есть вопросы.
Будет ли работать ЛЦД-экранчик зимой в морозы?
По опыту, во все уличные устройства с такими экранами ставятся обогреватели (парковочные автоматы, например), ибо жидкие кристалы тупо замерзают А при наших зимах… А в салоне машины в морозы тоже будет минус.

Не мог бы автор в 2х словах описать принцип измерения расхода?
Что мы считаем? Частоту следования импульсов? Как узнать расход в цифрах, допустим «6.52 литра»? Можно, конечно, разбираться с программой, но если автору не сложно…

Из предложения «Сигнал с ЭБУ (Fuel) — один из тех, что идут на инжектор, можно использовать любой.» можно сделать вывод, что сигналы идут на форсунки, а любой — это один из четырех. Если так, то расход топлива можно измерить в литрах в единицу времени, а не на 100 километров, как принято, так как прибор не имеет данных о скорости.

Если интересно, можно взглянуть http://eldigi.ru/site/avto/1.php (нашел в гугле). Снимается сигнал с форсунок и датчика скорости. Отдельно рассмотрен вопрос калибровки прибора под форсунки.

Насчет морозов — Вы правы, поэтому-то и рекомендовано использование ЖК с расширенным температурным диапазоном, они до -30 работают. Кстати, в пробной версии у меня некоторое время стоял обычный индикатор, он действительно замерзал, но после включения через некоторое время «отходил». Лучше конечно туда OLED вставить, как только достану подходящий — переделаю под него.
Сейчас у меня почти готов индикатор на светодиодах, но шкала маловата — всего 12 градаций — этот минусовых температур не боится.

Принцип измерения расхода довольно прост — форсунки имеют так называемую производительность, и т.к. давление в топливной магистрали постоянное, то кол-во топлива, проходящее через форсунку определяется временем открытия последней. Т.е. измеряя длительность (не частоту!) импульсов и умножая её на производительность получаем расход. Если же еще снять сигнал с датчика скорости, то путем несложный вычислений можно получить и расход на 100 км.
В первой версии эта возможность была, потом, как я уже писал, изъял за ненадобностью. Если же привязывать не к пройденному пути а ко времени, то информация о скорости не нужна, надо просто выкинуть подпрограмму прогрессбара и вместо неё выводить цифры. Но, по-моему, прогрессбар и легче для восприятия и не отвлекает во время движения в отличии от прыгающих на экране цифр…

Спасибо за ответ!
Теперь всё примерно ясно! Бум копать информацию.

Я юзал недорогой (~10 баксов новый) экранчик от Нокия 5110 = вполне достойно смотриться в плане отображения информации. Правда, он тоже ЖК. Рабочая температура до -10 цельсия. Маловато-с….

Смотрю OLED модули на ebay.com — совсем недорогие.

То есть фактически, помимо часов и термометра, этот девайс являет собой не расходомер, а «экономайзер» ? На ВАЗ2107 такое явление штатно присутсвовало.
Мне всегда было интересно, зачем такие устройства нужны, не поясните практическую пользу?

Вот зачем нужен расходомер (который л/100км показывает), я
более-менее представляю — мериться его показаниями на форумах и
сравнивать с паспортными данными на автомобиль. А экономайзер зачем?

Но вообще интересная штучка, конечно. Программный функционал бы я к ней другой приделал, а железка сама по себе хорошая.

А я, например, совсем противоположного мнения )) Мне наоборот, не нужны показания в цифрах типа Х литров на Y километров, тем более, что бегающие перед глазами цифры будут отвлекать. А экономайзер для того и предназначен — для экономичной езды. Я как раз на себе и почуствовал разницу в расходе до и после установки пробора. Сейчас он мне как-бы и не очень нужен, но именно благодаря ему выработался стиль езды при котором расход топлива значительно снизился. Насчет функционала — пожалуйста, что угодно, было-бы интересно посмотреть.

вы не путайте, экономайзер и эконометр. Экономайзер — это исполнительное устройство (например, экономайзер принудительного холостого хода, как в зубилах карбовых был, или экономайзер вакуумный коррекции угла зажигания на трамблере в карбовых старых машинах). Эконометр — это тот прибор который ставили в ранние зубилы (с низкой торпедой) и вроде в жигули семерки. Он показывал просто разрежение во впускном коллекторе. Пользы от него — ноль, одни понты. То что сделал автор статьи похоже на это, не хочу обидеть конечно, но все же если прицепится еще к ножке ЭБУ датчика скорости и учесть скорость, то ценность прибора вырастет в разы. Ибо сейчас он показывает грубо говоря просто несколько заторможеное положение педали газа. Если точнее то просто считается время открытия форсунки.
Ssh проделал полезную работу, не стоит воспринимать мое ИМХО близко к сердцу, но все же л/100 полезен, и особенно если его отображать в таком виде как у автора (прогресс баром)
Почему данная схема может быть ошибочной — пример: Едем на 3й передаче, обороты скажем 4 тыс. в мин. расход показывает скажем по прогресс бару 50%. Переходим на 4ю, едем на тех же оборотах, расход показывает тот же, но скорость наша НАМНОГО выше, т.е. мы едем НАМНОГО БОЛЕЕ экономично , но прибор этого знать не может, не имея данных о скорости! Это касается низких скоростей, так как на трассе иногда на 4й передаче кушает меньше чем на 5й, очень зависит от условий. таких примеров можно море привести.

СОгласен… но не совсем
В любом случае кол-во потребляемого топлива для конкретного автомобиля однозначно определяется временем открытия форсунки, так? Вот это количество мне и надо было контроллировать. А практическая польза — я уже писал — после установки уменьшился расход — это факт!

Насчет остального (эмоции и т.д.) наоборот — я с интересом слежу за всеми комментами и благодарен за любые замечания, предложения, критику и т.д.

в том то и дело что не однозначно. при большем времени открытия форсунок может быть меньший расоход относительно пути, я пример приводил. Расход уменьшился потому что все-таки как то оно показывает, так же как несколько уменьшался расход у тех кто пользовался эконометром на зубилах. Но больше данная фича учит «не газовать лишний раз» , отсюда в осноновном уменьшение расхода. Если сделать что бы прогресс бар показывал расход относительно пути — уверен, расход еще уменьшится и значительно.

varan, позволь тебя поправить. На четвертой передачи прибор автора будет показывать больший расход при одинаковых оборотах.
Естесственно, если привязаться к скорости, то все встанет на свои места.

В любом случае будет показывать такой расход какой есть на самом деле вне зависимости от оборотов, скорости и т.д. Именно такая цель и ставилась при разработке.

Вы путаете содержимое информации и ее представление. Согласен что прогрессбар удобнее для восприятия (спидометр, я считаю, тоже прогрессбар), чем циферки. Вопрос в том, что сейчас отображается расход по времени, а хочется видеть литры на километры. А как видеть — цифрами или столбиком — кому как нравится.

Так я же и говорю — мне не хочется литры на километры, была у меня предусмотрена и такая функция — за год ни разу не воспользовался…
Я-то этот прибор делал не для продажи а лично для себя и под свои запросы. Вон на некоторых автомобилях вообще в стоке стоят «обратные» расходомеры, показывают не л/км а км/л

то на американских, так называемый MPG (милес пер галлон) совершенно дебильная единица измерения, полезность которой крайне сомнительна.
Ну скажите, если я хочу поехать в крым, и туда от меня 500 км, и я хочу рассчитать сколько бензина мне нужно, я беру эти 5 сотен км и умножаю на расход на сто, потом умножаю на два, потом умножаю на цену бензина и знаю сколько мне нужно бензина на поездку в крым! а если расход паспортный в мпг, то как мне блин считать? это мне нужно делить 500 км на 1.6, потом то что получится делить на паспортный мпг, потом это умножать на 4.33 или сколько там в галлоне? потом на два, потом на цену на бенз. ужас

И я не говорю о том что ту фичу юзать что была (я так понял цифрами у тебя отображалось л/сто), а говорю о том что было бы неплохо прогресс бар рисовать учитывая сигнал с датчика скорости. А там гляди уже и до продажи недалеко ну разве плохо будет немножко заработать, так сказать окупить праведный умственный труд?

Точно так…
Насчет информации о скорости конечно можно подумать… но в след. релизе (если будет). Насчет коммерции — вряд-ли, есть еще парочка интересных (на мой взгляд конечно) девайсов — их тоже выложил в паблик на Амадеусе…

«Принцип измерения расхода довольно прост — форсунки имеют так называемую производительность, и т.к. давление в топливной магистрали постоянное, то кол-во топлива, проходящее через форсунку определяется временем открытия последней. Т.е. измеряя длительность (не частоту!) импульсов и умножая её на производительность получаем расход.»
Неверное допущение о том, что давление топлива в рейке постоянное. В разных режимах работы двигателя ЭБУ выставляет давление в рейке соответствующее режиму, разница между минимальным и максимальным давлением обычно около 30%, может быть и больше. Соответственно в какие-то моменты прогресс бар короче на треть и не даёт нужного представления о реальном расходе топлива.
Вообще простейшие экономайзеры в качестве параметра берут разрежение воздуха во впускном коллекторе и при помощи простейшего датчика (есть контакт/нет контакта) преобразуют в простейший электрический сигнал, который зажигает светодиоды. Думаю если подобрать чуть более навороченый датчик разрежения, то можно снять сигнал, который будет показывать расход на прогрес-баре, а не просто 0/1, и эта информация будет гораздо более правдоподобной.

Насчет подсветки разобрался.

А плату девайса надо защитить от пыли и влаги, а то со временем начнутся проблемы.

В принципе Вы правы, но думаю пока это время придет — не раз переделаю индикатор ))
Сейчас уже есть желание в очередной раз сменить дисплей, дело в том, что этот на солнце как-бы «выцвел». Если достану OLED — поставлю его, а нет — постараюсь подобрать что-нибуть посимпатичнее синего или красного свечения. Янтарные у меня есть — но что-то не нравятся…
Еще есть мысль — приспособить дисплей от мобильника, но эту возможность пока не изучал — именно в части температурного диапазона, а то например от S65 смотрелся бы весьма неплохо..

Самодельный расходомер для автомобиля

Привет! Расскажу вам о своей попытке сделать бортовой расходомер на основе Arduino Nano. Это моё второе изделие из ардуинки, первым был шагающий паучок. После экспериментов с лампочками и сервоприводами хотелось сделать что-нибудь более полезное.

Конечно, можно было купить готовое изделие, может, даже за меньшую цену (хотя за меньшую я не находил). Но это было неинтересно, и оно могло не иметь тех функций, которые мне хотелось иметь. К тому же, хобби, как и спорт, редко оправдывает затраты в материальной форме.

Прежде, чем рассказать о процессе, покажу картинку, как это выглядит сейчас. Программа пока в стадии дебага, поэтому контроллер висит на проводах в салоне, а дисплей прилеплен на двухсторонний скотч ) В дальнейшем это будет установлено по-человечески.

Прибор вычисляет и отображает на дисплейчике километровый расход топлива: на нижней строке мгновенный, на верхней — средний за последний километр.

Мысль сделать эту штуку мне пришла давно, но этому мешала нехватка информации о том, что и как устроено в моей машине. Она у меня достаточно старая — Corolla E11 с двигателем 4A-FE. О двигателе мне было известно, что он инжекторный и что форсунки имеют более-менее постоянную производительность, на что рассчитывает и собственный блок управления. Поэтому основная идея измерения расхода — измерение суммарной длительности открытия форсунок.

ЭБУ, как подсказал хороший человек и как потом подтвердила инструкция, управляет форсункой следующим образом: плюс на неё подаётся всегда, а минус открывается и закрывается в зависимости от пожеланий ЭБУ. Стало быть, если подключиться к минусовому проводу форсунки, то можно отслеживать момент её открытия, измеряя потенциал: когда ЭБУ замыкает форсунку на массу, 14 вольт падают до нуля. Эта простая мысль меня посетила далеко не сразу, т. к. мои познания в электронике ограничены школьным курсом физики и законом Ома. Далее потребовалось превратить +14В в +5В, которые можно подавать на логический вход контроллера. Тут я каким-то образом допёр до известной всем электронщикам схемы шунтирования, но перед этим пришлось изучить мануалы и убедиться, что сопротивление форсунки пренебрежительно мало, а сопротивление логического входа почти бесконечно.

Чтобы вычислить километровый расход, необходимо было получить данные с датчика скорости. С ним оказалось всё проще, т. к. он выдаёт ступеньки 0… +5В, чем больше ступенек, тем больше пробег. Эти ступеньки пошли сразу на логический вход без преобразований.

Очень хотелось выводить данные на ЖК-дисплей. Я рассматривал разные варианты и остановился на текстовом дисплее МЭЛТ за 234 рубля на основе микроконтроллера Hitachi HD44780, с которым ардуино умеет работать с рождения.

После долгих и мучительных размышлений была составлена вот такая схема:

Помимо резисторов, понижающих напряжение с форсунки, здесь присутствуют стабилизатор напряжения, дабы запитать контроллер от бортовой сети, а также по советам деда и хорошего друга добавлены конденсаторы, дабы сгладить возможные пики напряжения, и по резистору «на всякий случай» для каждого логического входа. И да, я решил подавать сигналы с форсунки и датчика на аналоговые входы, о чём впоследствии нисколько не пожалел, т. к. в цифровом режиме аналоговые входы не хотели понимать разницу между закрытой и открытой форсункой, а в аналоговом очень чётко показывали разный уровень напряжения. Возможно, это недоработка моей схемы, но всё делалось впервые, вслепую и без тестирования на макете, в общем, наобум.

Вслед за схемой я накидал разметку печатной платы (да, я сразу ломанулся печатать, т. к. возиться с копной проводов на монтажной плате не очень хотелось):

Плату травил в первый раз и с некоторыми нарушениями технологии, поэтому результат вышел так себе. Но после лужения всё пришло в порядок. Травил методом лазерного утюга, учился по хорошо известным роликам на easyelectronics. После травления плата получилась вот такая:

Чтобы припаять на плату элементы, пришлось изрядно её продырявить. Мне не хотелось покупать дорогую дрель типа Dremel или подобной, и чтобы сэкономить пару тысяч рублей, я сколхозил микродрель из моторчика и цангового зажима, которые были куплены в радиомагазине неподалёку:

После сверления дырок, лужения и пайки плата стала выглядеть вот так:

И с лицевой стороны:

Тут я по глупости припаял лишний стабилизатор, который впоследствии был заменён на резистор.

После того, как изделие было готово, я приступил к тестированию в боевых условиях, т. е. прямо на машине. Для этого по моей просьбе провода от форсунки и датчика были выведены в салон. Для микроконтроллера я написал тестовую программу, которая писала в COM-порт сырые данные — число импульсов с датчика скорости и милисекунды, в течение которых была открыта форсунка. Посидев в машине с ноутбуком и увидев, что данные соответствуют действительности, я несказанно обрадовался и пошёл домой писать рабочую версию программы.

После двух-трёх сеансов тестирования программа стала показывать годные данные. Поначалу я вычислял средний расход по временному интервалу (5-10 минут), что вызвало интересный эффект: после пяти минут стояния на светофоре (даже не пробка, а лёгкое подобие) километровый расход подскакивал до запредельных величин в 50-100 литров на 100 км. Я поначалу недоумевал, а потом понял, что это обычное дело, т. к. расход километровый, а усредняю я по времени: часики тикают, бензин льётся, а машина стоит. После этого мне пришла в голову светлая идея усреднять по пробегу: в текущей версии программа вычисляет, сколько бензина было израсходовано за последний километр, и показывает, сколько литров уйдёт, если проехать 100 км в таком же темпе. «Моментальный» же расход вычисляется как средний за последнюю секунду и каждую секунду обновляется.

Исходный код (если кому интересно) я выложил на PasteBin. Тут ещё найдётся что доработать, хотя бы сам стиль программы, т. к. она писалась довольно спонтанно.

Расходомер топлива для авто своими руками

В одной из статей первого номера журнала «Радио» за 1986 год был описан вариант устройства, позволяющего осуществлять контроль над количеством жидкости и ее скоростью (в данном случае нас интересует топливо для авто), которая протекает в магистральных трубах.

В связи с высокими требованиями к точности обработки, могут возникнуть определенные сложности при повторении описанного расходомера, а так же в процессе его налаживания. Электронный блок этого прибора должен быть хорошо защищен от помех, в связи с тем, что в автомобильной бортовой сети уровень помех достаточно высокий. У этого устройства имеется и другой недостаток. Речь идет об том, что при сокращении скорости топливного потока, погрешность измерения неизбежно увеличивается.

Устройство, описанное ниже, не имеет указанных недостатков, конструкция датчика у него более простая, так же, как и схема электронного блока. Это устройство не имеет прибора, контролирующего скорость топливного расхода – для данной функции предназначен счетчик суммарного расхода. Водитель на слух воспринимается скорость топливного расходования, которое пропорционально частоте срабатывания. В городских условиях интенсивного движения это особенно важно, поскольку не отвлекает водителя от управления автомобилем.

Из чего состоит расходомер?

В приборе два узла:

1. Датчик с электрическим клапаном.

2. Электронный блок.

Датчик встроен в топливную магистраль, и располагается между карбюратором и бензонасосом. Электронный блок находится в салоне. На рисунке изображена конструкция датчика. 1 Эластичная диафрагма 4 зажата между поддоном 2 и корпусом 8. Она разделяет внутренний объем на две полости – нижнюю и верхнюю.

Направляющая втулка 7 выполнена из фторопласта. В ней свободно перемещается шток 5. В его нижней части зажата диафрагма с помощью гайки и двух шайб 3. Постоянный магнит 9 установлен на верхнем конце штока. Параллельно каналу, где расположен шток, вверху корпуса, имеется 2 дополнительных канала. В эти каналы входят два геркона 10. Один геркон срабатывает при нижнем положении магнита и диафрагмы, другой – при верхнем положении.

Puc.1. 1-Штуцер, 2 – Поддон, 3- Шайбы, 4 – Диафрагма, 5- Шток, 6 – Пружина, 7 – Втулка, 8 – Корпус, 9 – Магнит, 10 – Герконы

Диафрагма переходит в верхнее положение, благодаря действию давления топлива, которое поступает от бензонасоса. В нижнее положение она возвращается с помощью пружины 6. Чтобы датчик включился в топливную магистраль, на корпусе предусмотрено два штуцера, на поддоне – один. Штуцеры 3. На рисунке показана 2 гидравлическая схема расходомера. Топливо от бензонасоса, через электроклапан и канал 3, начинает поступать в каналы 1, 2, заполняя в датчике нижнюю и верхнюю полости. А в карбюратор оно поступает через канал 4. Клапан переключается под воздействием электронного блока и поступающих от него сигналов (на данной схеме не указан). Эл.блок управляется герконовым коммутатором, установленным в датчике.

Puc.2 Гидравлическая схема расходомера топлива.

Обмотка электроклапана в исходном состоянии обесточена, каналы 3 и 1 сообщаются между собой, в то время, как канал 2 перекрыт. На схеме показано, что диафрагма располагается в нижнем положении. В нижней полости 6 возникает избыток давления жидкости с помощью бензонасоса. Диафрагма начнет постепенно подниматься, по мере выработки топлива двигателем, из верхней полости а датчика, сжимая пружину.

Геркон 1 сработает по достижении верхнего положения, тогда электроклапан откроет канал 2 и закроет канал 3. При этом канал 1 постоянно открыт. Диафрагма немедленно переместится вниз под действием сжатой пружины. Она вернется в свое исходное положение, пропустив топливо из полости б в а, через каналы 1 и 2. Затем наблюдается повтор цикла в работе расходомера.

К электроклапану и датчику подключают электронный блок, с помощью гибкого кабеля, через разъем ХТ1. В датчике установлены горкомы SF1 и SF2. По схеме – ни на один из них не воздействует магнит. Транзистор VT1 закрыт в исходном положении, обмотка электромагнита клапана Y1 обесточена, 2 реле К1 разомкнуты. рРядом с герконом SF2 находится магнит датчика, поэтому геркон не проводит ток.

Puc.3 Электронный блок расходомера топлива.

Магнит постепенно перемещается, по мере расхода топлива, между герконами SF2 и SF1, из полости а датчика. В определенный момент переключается геркон SF2, но изменений в блоке это не вызовет никаких. Магнит, в конце хода переключает геркон SF1, и базовый ток транзистора VT1 потечет резистор R2 и через геркон SF1. Открывается транзистор, срабатывает реле К1, и включает электромагнит клапана контактами К1.2. При этом цепь питания счетчика импульсов Е1 замкнет контактами К1.1.
В итоге магнит и диафрагма быстро будут перемещаться вниз. В определенный момент, после обратного переключения, геркон SF1 размыкает цепь базового тока транзистора. При этом он остается открытым, поскольку теперь базовый ток протекает через диод VD2, замкнутые контакты К1.1 и геркон SF2. Это является причиной того, что шток с магнитом и диафрагмой продолжают перемещаться.
Магнит переключает геркон SF2 в конце обратного хода. После этого выключатся счетчик Е1 и электромагнит Y1 клапана, транзистор закроется и система возвращается в свое исходное состояние, после чего она готова новому циклу работы. Как видим, число циклов фиксирует счетчик Е1. При этом один цикл соответствует тому или иному объему топлива, равного объему ограниченного диафрагмой пространства, расположенной в нижнем и верхнем положениях.
Умножением объема топлива, использованного в ходе одного цикла, на показания счетчика, и определяют расход топлива, который устанавливают во время тарировки датчика. Чтобы было удобнее рассчитывать расходуемое топливо за один цикл, его объем приравнен к 0,01 литра. Этот объем можно изменить, увеличив или уменьшив, меняя при этом между герконами расстояние по высоте.
Оптимальный ход диафрагмы, при имеющихся размерах датчика, составляет около 10 мм. Продолжительность цикла датчика – в пределах от 6 до 30 с., и находится в зависимости от режима работы двигателя. При его тарировке следует отключить от бензобака трубопровод, вставив его в мерный сосуд, наполненный топливом, далее надо запустить двигатель, чтобы выработать то или иное количество топлива – делим его на число циклов (определяем по счетчику), и в итоге получаем число единичного объема топлива, израсходованного за один цикл.

Возможность его отключения предусмотрена в расходомере, тумблером SA1. При этом топливо будет поступать в карбюратор напрямую, через полость а, по каналам 2 и 3, поскольку диафрагма датчика в это время постоянно будет находиться в нижнем положении. Чтобы отключить в электроклапане устройства, придется снять перекрывающую канал 3 резиновую манжету, однако погрешность расходомера при этом ухудшится. Монтаж электронного блока выполнен на печатной плате, изготовленной из стеклотекстолита – пластина толщиной 1,5 мм. Ее чертеж приведен на рисунке 4. устанавливаемые на плату детали обведены штрихпунктиром на схеме. Смонтирована плата в металлической коробке. Ее крепление выполнено под щитком приборов в салоне авто.

Puc.4 Чертеж платы электронного блока расходомера топлива

Что использовалось в устройстве:

– Реле РЭС9

– Электроклапан – П-РЭ 3/2,5-1112

– Паспорт PC4.529.029.11

– Счетчик СИ-206 или СБ-1М.

– Постоянный магнит.

При этом магнит можно брать любой, где длина 18…20 мм, а полюса имеют торцевое расположение. Важно, чтобы магнит мог свободно перемещаться в пределах своего канала, не затрагивая стенок. Для этого вполне подойдет магнит от РПС32 дистанционного переключателя, но придется его сточить до нужных размеров. Вытачивают поддон и корпус датчика из любого материала с немагнитными и бензостойкими качествами.

Между каналами магнита и герконов толщина стенки должна составлять до 1 мм, под магнит глубина отверстия – 45 мм, диаметр – 5,1+0,1 мм. Шток выполнен из стали 45 или латуни, длина резьбовой части – 8 мм, диаметр – 5 мм, общ.длина – 48 мм. На штуцерах датчика резьба – М8; отверстие с диаметром – 5 мм. На штуцерах электроклапана резьба коническая К 1/8″ ГОСТ 6111-52.

Используется пружина диаметром 0,8 мм, из стальной проволоки, ГОСТ 9389-75. Усилие полного сжатия – 300…500 г, диаметр пружины – 15 мм, длина – 70 мм, шаг – 5 мм. В случае, когда шток изготовлен из стали, магнит сам удерживается на нем.

Когда шток сделан из немагнитного металла, необходимо укрепить магнит другим способом. Чтобы давление сжимаемого воздуха, не мешало работе датчика, следует предусмотреть во втулке перепускной канал, сечением порядка 2 кв.мм. Диафрагма выполнена из полиэтилена 0,2 мм. Ее придется отформовать перед установкой в датчик. В этих целях можно использовать поддон датчика.

Из листового дюралюминия 5 мм. следует выполнить прижимное кольцо, которое по форме соответствует фланцу поддона. Шток, в сборе с ее заготовкой, для формовки диафрагмы вставляют в отверстие штуцера поддона с внутренней стороны, и зажимают технологическим кольцом всю заготовку.

Далее нагревают равномерно узел со стороны диафрагмы, удерживая его на расстоянии 60…70 см от пламени горелки. Формуют диафрагму слегка поднимая шток. Чтобы он, в дальнейшем, не теряла эластичности, надо чтобы она находилась в топливе постоянно. Поэтому придется пережимать шланг к карбюратору при длительной стоянке машины. Это исключит испарение бензина.

В моторном отсеке устанавливают электроклапан и датчик. Крепят их около топливного насоса и карбюратора на кронштейне, соединяя кабелем с электронным блоком. С помощью насоса с манометром можно проверить работоспособность расходомера, без его установки на автомобиль.

При этом манометр подключают вместо бензонасоса. Датчик срабатывает при давлении 0,1 …0,15 кг/см 2 . Расходомер был испытан на автомобилях Жигули и Москвич. В ходе проверки было установлено, что режим работы двигателя никак не влияет на точность показаний расхода топлива. Точный расход определяется расчетом погрешности установки разового объема при тарировке до 1,5…2 %.

Расходомер топлива для авто своими руками

Смысл мысли: как и водится, хочется видеть сколько потребляет топлива. Машина карбюраторная.

Пример реализации как он мне видится:
измерить скорость вращения коленвала, зная обьем двигателя, возьмем к примеру 1л. за 2 оборота (4 такта) наполняем цилиндры 1 л. топливной смеси, смеси воздуха и бензина. При условии полностью открытого дросселя. О степени наполнения цилиндров в случае когда дроссель окрыт не полностью, можно судить по разряжению, которое образуется во впускном коллекторе.
Ставим дадтчик ДАД (абсолютного давления), подключаем его к впускному коллектору, на выходе имеем 16 уровней выходного сигнала. Ставим микроконтроллер, считаем обороты и умножаем на показания датчика ДАД, получаем на выходе количество топливной смеси, умножаем это все на коэфф. содержания бензина (который может быть и не линейным) .
На выходе получаем кол-во бензина потраченного за единицу времени, например в минуту, или час или 10 мин. кому как нравится, например за 30 сек. Иначе говоря литры в час, если прикошачить датчик скорости, то и на 100 км посчитать можно. Но и литры в час тоже отлично, визуально видно, точность приемлемая.
Обязательна должна быть система калибровки, что бы добиться максимально возможно точных показаний для этого способа, а именно, калибровка дадчика ДАД, калибровка под обьем двигателя, 2т-4т, и коэфф. погрешности +- с каким-то шагом.

Прибор не идеален но, возможно, имеет право на жизнь.

В электронике и програмировании силен не сильно, интересны ваши мысли.

О степени наполнения цилиндров в случае когда дроссель окрыт не полностью, можно судить по разряжению, которое образуется во впускном коллекторе.
.
Прибор не идеален но, возможно, имеет право на жизнь.

Конечно, имеет. Много лет назад у меня был ВАЗ-21074 (естественно, карбюраторный, с двигателем 2106). Там на панели приборов был эконометр, который именно так и работал – измерял разрежение во впускном коллекторе, фактически обычный манометр. Так что прибор работать должен: принцип проверенный, только его воплощение получится более современным.

_________________
Любой дурак может писать код. Настоящий профессионал – это тот, кто способен постоянно создавать продукт высокого качества, укладываясь при этом в бюджет.
J. Ganssle

На выходе датчика ДАД имеем напряжение пропорциональное разряжению, 0.3-5 В, вактически нужно мерять напряжение, что касается ДАДа

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

В былые годы чертежи самодельных расходомеров печатал журнал “Радио”. Можно поискать, в принципе. Точность там немного выше, чем у манометра.

Высокое качество при конкурентной стоимости позволяет DC/DC-преобразователям MORNSUN конкурировать с аналогами ведущих мировых производителей. Продукция данного бренда, такая как семейство UWTH1D, может с успехом применяться в железнодорожных приложениях. Для телекоммуникационного оборудования подходят DC/DC-преобразователи семейств VCB и VCF, для систем распределенного электропитания – малогабаритные импульсные PoL-стабилизаторы напряжения семейства K78, а для автоматизированных системах производства и робототехники, незаменима серия KUB. Есть и уникальные решения, например, миниатюрный DC/DC-конвертер B0505ST16-W5 в корпусе микросхемы, предназначенный для медицинских приборов.

я делал в свое время на корбовом опеле, АЦП и линейка светодиодов от зеленого до красного, штук 8, если не ошибаюсь. В принципе, работает, когда зажигаются красные, понимаешь, что перерасход идет и приотпускаешь газ. Красивая, простая, наглядная безделушка.

Высокое качество при конкурентной стоимости позволяет DC/DC-преобразователям MORNSUN конкурировать с аналогами ведущих мировых производителей. Продукция данного бренда, такая как семейство UWTH1D, может с успехом применяться в железнодорожных приложениях. Для телекоммуникационного оборудования подходят DC/DC-преобразователи семейств VCB и VCF, для систем распределенного электропитания – малогабаритные импульсные PoL-стабилизаторы напряжения семейства K78, а для автоматизированных системах производства и робототехники, незаменима серия KUB. Есть и уникальные решения, например, миниатюрный DC/DC-конвертер B0505ST16-W5 в корпусе микросхемы, предназначенный для медицинских приборов.

Манометра мало, не просто мало, он не годится как мерялка расхода, вобще. Обьясню почему.
Меряя разряжение во впускном коллекторе мало, двигатель то работает, крутиться коленвал, можно полностью окрыть дроссель но при этом крутить 1000 об, расход будет такой как на половину прикрытой при 2000 к примеру и такой как на почти совсем закрытой при 3000 т, а стрелка уйдет “вправо”, – это не есть правильно, это вообще не информация о расходе.

nik_doom, вы неправы, при определенных режимах необходимо переобогащение смеси, но все-таки расход бензина пропорционален расходу воздуха. 14,7/1

Манометр скорее показывает удельный расход топлива на один оборот коленвала. Нужно дополнить его тахометром, тогда получится что-то более-менее похожее на правду.

ВАЗовский эконометр тоже не абсолютный расход показывал, а экономичность режима двигателя.

_________________
Любой дурак может писать код. Настоящий профессионал – это тот, кто способен постоянно создавать продукт высокого качества, укладываясь при этом в бюджет.
J. Ganssle

Могу предложить такой метод. Имеется проволка по которой течет ток. От проходящего тока проволка разогревается а протекающий бензин ее охлаждает. Зная калиброванный размер отверстия трубки температуру бензина на входе и температуру нагревательного элемента можно определить расход топлива.Преймуществом данного метода является отсутствие всяких там вращающихся крыльчаток, можно использовать и трубку какая есть. Просто придется откалибровать устройство после сборки.
Точность измерения будет зависеть от точности задания тока, точности измерения температуры бензина на входе и точности измерения сопротивления нагревательного элемента

Почти что нитиевый ДМРВ получился. только зависеть будет от температуры окружающей среды, т.е. температуры поступающего топлива

[quote=”BashOrgRu”]
Безусловно вы правы, измерять придется температуру бензина на входе, измерять (или строго задавать) ток нагрева, а также измерять напряжение на нагревательном элементе (как то надо прилепить сюда четырех проводную схему) чтобы скомпенсировать сопротивление провода. в принципе все это легко реализуется. однако я не указал одну тонкость. меня смущает вопрос безопасности. С одной стороны пропускать ток через бензин (если так можно сказать) тут не далеко и до возгорания. а с другой стороны если использовать хорошо изолированный нагреватель то резко возрастет его тепловая инерционность а для машины это неприемлимо. каждый хочет видеть мгновенный расход в зависимости от текущего положения педали , а не какой то средний расход за последние 5 км. Одним словом если кто считает что метод неприменим прошу высказать свои соображения

Метод с датчиком дад и считалкой оборотов, самый простой в реализации, и возможно, самый точный в итоге, как по мне, конечо) . На ум пришла идея други людей, найду где нашел, добавлю, с микропроцессорным зажиганием. В схеме использется простой микроконтроллер, датчик обортов коленвала, коим может служить и трамплер и дадтчик в коробке передач, датчик ДАД, фактически нужно изменить программу устройства так, что бы считать расход и работать с числовым индикатором. Стоимость такой штучки будет весьма не велика. Детали все простенькие.

Расходомер топлива для автомобиля своими руками

Один из вариантов устройства, которое позволяет контролировать количество и скорость жидкости (в частности топлива), протекающего через магистраль, был описан в статье И. Семенова и др. “Электронный расходомер жидкости” (“Радио”, 1986, № 1). Повторение и налаживание этого расходомера связано с определенными трудностями, так как многие его детали требуют высокой точности обработки. Его электронный блок нуждается в хорошей помехозащищенности из-за высокого уровня помех в бортовой сети автомобиля. Еще один недостаток этого устройства – увеличение погрешности измерения с уменьшением скорости потока топлива (а режиме холостого хода и малой нагрузки на двигатель).

Описанное ниже устройство свободно от перечисленных недостатков, имеет более простую конструкцию датчика и схему электронного блока. В нем нет прибора для контроля скорости расходования топлива, его функцию выполняет счетчик суммарного расхода. Частота срабатывания пропорциональна скорости расходования топлива и воспринимается водителем на слух. Это не отвлекает от управления автомобилем, что особенно важно в условиях городского движения. Расходомер состоит из двух узлов: датчика с электроклапаном, встроенного в топливную магистраль между бензонасосом и карбюратором, и электронного блока, расположенного в салоне автомобиля. Конструкция датчика изображена на рис. 1. Между корпусом 8 и поддоном 2 зажата эластичная диафрагма 4, разделяющая внутренний объем на верхнюю и нижнюю полости. Шток 5 свободно перемещается в направляющей втулке 7 из фторопласта. Диафрагма зажата в нижней части штока двумя шайбами 3 и гайкой. На верхнем конце штока установлен постоянный магнит 9. В верхней части корпуса параллельно каналу, в котором находится шток, просверлены два дополнительных канала. В них установлены два геркона 10. В нижнем положении магнита, а значит, и диафрагмы, срабатывает один геркон, а в верхнем – другой.

Puc.1. 1-Штуцер, 2 – Поддон, 3- Шайбы, 4 – Диафрагма, 5- Шток, 6 – Пружина, 7 – Втулка, 8 – Корпус, 9 – Магнит, 10 – Герконы

В верхнее положение диафрагма переходит под действием давления горючего, поступающего от бензонасоса, а в нижнее ее возвращает пружина 6. Для включения датчика в топливную магистраль предусмотрены три штуцера 1 (один на поддоне и два – на корпусе). Гидравлическая схема расходомера показана на рис. 2. Через канал 3 и электроклапан топливо от бензонасоса поступает в каналы 1, 2 и заполняет верхнюю и нижнюю полости датчика, а через канал 4 поступает в карбюратор. Переключается клапан под действием сигналов электронного блока (на этой схеме не показан), управляемого герконовым коммутатором датчика.

Puc.2 Гидравлическая схема расходомера топлива.

В исходном состоянии обмотка электроклапана обесточена, канал 3 сообщается с каналом 1, а канал 2 пепекрыт. Диафрагма находится в нижнем положении, как показано на схеме. Бензонасос создает избыток давления жидкости в нижней полости 6. По мере выработки двигателем топлива из верхней полости а датчика диафрагма будет медленно подниматься, сжимая пружину. При достижении верхнего положения сработает геркон 1 и электроклапан закроет канал 3 и откроет канал 2 (канал 1 открыт постоянно). Под действием сжатой пружины диафрагма быстро переместится вниз, в исходное положение, и перепустит топливо через каналы 1, 2 из полости б в а. Далее цикл работы расходомера повторяется. Электронный блок (Puc.3) подключают к датчику и электроклапану гибким кабелем через разъем ХТ1. Горкомы SF1 и SF2 (1 и 2 соответственно, по рис. 2) установлены в датчике (на схеме они изображены в положении, когда магнит не воздействует ни на один из них); Y1 – обмотка электромагнита клапана. В исходном положении транзистор VT1 закрыт, контакты К1.2 реле К1 разомкнуты и обмотка Y1 обесточена. Магнит датчика находится рядом с герконом SF2, поэтому геркон тока не проводит.

Puc.3 Электронный блок расходомера топлива.

По мере расхода топлива из полости а датчика магнит медленно перемещается от геркона SF2 к геркону SF1. В некоторый момент геркон SF2 переключится, но это не вызовет никаких изменений в блоке. В конце хода магнит переключит геркон SF1 и через него и резистор R2 потечет базовый ток транзистора VT1. Транзистор откроется, сработает реле К1 и контактами К1.2 включит электромагнит клапана, а контактами К1.1 замкнет цепь питания счетчика импульсов Е1. В результате диафрагма вместе с магнитом начнут быстро перемещаться вниз. В некоторый момент геркон SF1 после обратного переключения разорвет цепь базового тока транзистора, но он останется открытым, так как базовый ток теперь протекает через замкнутые контакты К1.1, диод VD2 и геркон SF2. Поэтому шток с диафрагмой и магнитом продолжат движение. В конце обратного хода магнит переключит геркон SF2, транзистор закроется, электромагнит Y1 клапана и счетчик Е1 выключатся. Система вернется в исходное состояние, и начнется новый цикл ее работы.
Таким образом, счетчик Е1 фиксирует число циклов срабатывания датчика. Каждый цикл соответствует определенному объему израсходованного топлива, который равен объему пространства, ограниченного диафрагмой в верхнем и нижнем положениях. Суммарный расход топлива определяют умножением показаний счетчика на объем топлива, израсходованного за один цикл. Этот объем устанавливают при тарировке датчика. Для удобства отсчета расходуемого топлива объем за один цикл выбран равным 0,01 литра. При желании этот объем можно несколько уменьшить или увеличить. Для этого необходимо изменить расстояние между герконами по высоте. При указанных размерах датчика оптимальный ход диафрагмы равен примерно 10 мм. Длительность цикла датчика зависит от режима работы двигателя и находится в пределах от 6 до 30 с. При тарировке датчика необходимо отключить трубопровод от бензобака автомобиля и вставить его в мерный сосуд с топливом, а затем запустить двигатель и выработать некоторое количество топлива. Разделив это количество на число циклов по счетчику, получают значение единичного объема топлива за один цикл.
В расходомере предусмотрена возможность его отключения тумблером SA1. В этом случае диафрагма датчика постоянно находится в нижнем положении и топливо по каналам 2 и 3 через полость а будет напрямую поступать в карбюратор. Для реализации возможности отключения устройства в электроклапане необходимо снять резиновую манжету, перекрывающую канал 3, но при этом ухудшится погрешность расходомера. Электронный блок смонтирован на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 4. Детали, устанавливаемые на плату, обведены на схеме штрихпунктирной линией. Плата смонтирована в металлической коробке и укреплена в салоне автомобиля под щитком приборов.

Puc.4 Чертеж платы электронного блока расходомера топлива

В устройстве использовано реле РЭС9, паспорт PC4.529.029.11; электроклапан – П-РЭ 3/2,5-1112. Счетчик СИ-206 или СБ-1М. Постоянный магнит можно использовать любой с торцевым расположением полюсов и длиной 18. 20 мм, необходимо только, чтобы он свободно перемещался в своем канале, не задевая стенок. Например, подойдет магнит от дистанционного переключателя РПС32, надо только сточить его до нужных размеров. Корпус и поддон датчика вытачивают из любого немагнитного бензостойкого материала. Толщина стенки между каналами герконов и магнита не должна быть более 1 мм, диаметр отверстия под магнит – 5,1+0,1 мм, глубина – 45 мм. Шток изготовлен из латуни или стали 45, диаметр – 5 мм, длина резьбовой части – 8 мм, общая длина – 48 мм.

Резьба на штуцерах датчика – М8, диаметр отверстия – 5 мм, а на штуцерах электроклапана – коническая К 1/8 ГОСТ 6111-52. Пружина навита из стальной проволоки диаметром 0,8 мм ГОСТ 9389-75. Диаметр пружины – 15 мм, шаг – 5 мм, длина – 70 мм, усилие полного сжатия – 300. 500 г. Если шток выполнен из стали, то магнит удерживается на нем за счет магнитных сил. Если же шток выполнен из немагнитного металла, то магнит необходимо приклеить или укрепить любым другим способом. Для того, чтобы работе датчика не мешало давление сжимаемого над магнитом воздуха, во втулке следует предусмотреть перепускной канал сечением около 2 мм2. Диафрагма изготовлена из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Перед установкой в датчик ее необходимо отформовать.
Для этого можно воспользоваться поддоном датчика в сборе со штуцером. Необходимо изготовить технологическое прижимное кольцо из листового дюралюминия толщиной 5 мм. По форме это кольцо точно соответствует сборочному фланцу поддона. Для формовки диафрагмы шток в сборе с ее заготовкой вставляют с внутренней стороны в отверстие штуцера поддона и зажимают заготовку технологическим кольцом. Затем равномерно нагревают узел со стороны диафрагмы, держа его над пламенем горелки на расстоянии 60. 70 см и, слегка поднимая шток, формуют диафрагму. Для того, чтобы диафрагма не теряла эластичности в процессе эксплуатации, необходимо, чтобы она постоянно находилась в топливе. Поэтому при длительной стоянке автомобиля необходимо пережимать шланг от датчика к карбюратору, чтобы исключить испарение бензина из системы.
Датчик и электроклапан устанавливают на кронштейне в моторном отсеке около карбюратора и топливного насоса и кабелем соединяют с электронным блоком. Работоспособность расходомера может быть проверена без установки его на автомобиль с помощью насоса с манометром, подключенного вместо бензонасоса. Давление, при котором срабатывает датчик, должно быть 0,1 . 0,15 кг/см2. Испытания расходомера на автомобилях “Москвич” и “Жигули” показали, что точность измерения расхода топлива не зависит от режима работы двигателя и определяется погрешностью установки единичного объема при тарировке, которую легко довести до 1,5. 2 %.

Автомобильный измеритель расхода топлива своими руками

На микроконтроллере

Машина не роскошь, – а средство передвижения, именно этими словами хотелось бы открыть эту тему. Любое транспортное средство не может двигаться без топлива, которое, как известно, стоит денег. А кто из нас точно знает, сколько литров на единицу времени или пути сжигает автомобиль. А ведь зная текущий расход топлива можно легко выбирать стиль езды, экономящий понапрасну сжигаемое топливо. Удобно выявить оптимальные режимы с точки зрения рационального компромисса между экономией и достаточной приемистостью, именно для вашего двигателя. Многие авто уже оборудованы штатными индикаторами, да, именно индикаторами (не измерителями) расхода с названиями ECONOMY или тому подобными. Данный прибор скорее отображает качество усвоения топлива двигателем, нежели расход. Он измеряет разряжение под дроссельной заслонкой, – а это не есть точный параметр расхода топлива…

Автомобильный измеритель расхода топлива своими руками

Многие контроллеры управления впрыском, имеют внешнюю цифровую шину, с которой можно считывать информацию о расходе, но описания протоколов обмена по этой шине не являются свободно доступными, и проще с этой шиной не работать.

Разработанная мною конструкция является достаточно точным прибором для отображения реального, текущего расхода топлива Вашего авто.

Единственным ограничением на использование этого прибора является то, что двигатель должен быть инжекторным (mono или multi point), а если дизельный, то впрыск должен быть электронным. Современные автомобили в основной своей массе именно таковыми и являются.

Это связано с тем, что исходный сигнал снимается непосредственно с клеммы электромагнита форсунки. Измерение расхода основано на измерении времени открытия форсунок за единицу времени измерения, учитывая то, что давление топлива в магистрали – константно.

Расход отображается в литрах в час с точностью 0.1 литра в час. Для подключения требуется всего 4-е провода: масса, +12в постоянно, +12в при включении зажигания и сигнал от форсунки (если их больше одной, то от любой одной ). Существуют два основных режима работы – измерение и калибровка. Для чего нужна калибровка. У разных моделей авто различный объём двигателей, разное давление в топливной магистрали и т.п. Для процесса калибровки необходимо только одно – знать точное количество топлива сгоревшее за какое то время. Начало и окончание этого времени отмечается пользователем. При этом, в режиме калибровки, можно запускать и глушить двигатель и ехать на любых скоростях и режимах. Важно лишь отметить контроллеру начало и окончание отсчёта времени, за которое сгорело точно известное количество топлива. После этой процедуры прибор будет откалиброван именно для вашего авто. Процедура калибровки, работающая с 32-х битными числами – достаточно сложна и подробного описания её работы не будет.

Измеритель может быть выполнен на любом процессоре с структурой команд 8051, например 1816ве51,80с31,89s52…, с внутренней или внешней памятью программ не менее 4К.

Измеритель состоит из блока индикации на 1-2-х рядном индикаторе с контроллером HD44780, блока клавиатуры и самого процессорного модуля. В качестве индикатора лучше применить двухрядный 2х16 знаков или полуторорядный, в котором второй ряд имеет матрицу символа 4х5 точек. Можно использовать и однорядный индикатор, но в этом случае не будет работать пиковый индикатор расхода, реализованный именно в втором ряду знакомест.

Клавиатура состоит из пяти кнопок, работающих на замыкание, обозначим их цифрами 1..5 для простоты упоминания о них в дальнейшем описании. Блок индикатора и блок клавиатуры могут быть удалены от процессора практически любым кабелем на расстояние более двух метров. Это сделано для удобства установки прибора в авто, например : индикатор на приборный щиток, клавиатуру рядом с ручкой ручного тормоза, а процессор в любое другое место, но обязательно в салоне. Для обеспечения этой возможности выбраны достаточно низкие скорости обмена процессора с индикатором и клавиатурой, а также реализован программный контроль дребезга клавиатуры.

Функционально кнопки имеют сл. Значения :

-1 уменьшения значения переменной

-2 увеличение значения переменной

-3 предыдущая переменная

-4 следующая переменная

Включение контроллера происходит при включении зажигания, путём формирования сигнала сброса процессора, а выключение происходит автоматически при отсутствии сигнала с форсунки более 15-ти сек. После выключения процессор и индикатор переводятся в режим микропотребления, основное питание при этом не прерывается.

При включении могут быть три варианта запуска

-холодный старт для первого включения или разрушенной информации в пзу

-тёплый старт, значения всех параметров берутся при этом из пзу и озу процессора

-тёплый старт, но с очисткой только озу процессора для запуска откалиброванного измерителя после отключений аккумулятора или иных сбоев в системе электропроводки.

А теперь, собственно, инструкция по эксплуатации.

Для установки в авто необходимо установить индикатор, клавиатуру и процессорный модуль в удобные места. Подключить массу к корпусу авто,+12в к постоянно присутствующему питанию, например к клемме аккумулятора, зажигание к проводу, на котором +12в присутствует только при включенном зажигании и последний провод к форсуне, если форсунок более одной, то к любой из них. Подключаться нужно через резистор 10кОм к тому проводу электромагнита форсунки, на котором напряжение пульсирует в момент открытия последней. В целях безопасности, этот резистор следует установить непосредственно у форсунки. Напряжение с форсунки должно быть близком к нулю при открытии форсунки и близким к 12в при закрытии, в противном случае необходимо самостоятельно установить дополнительный инвертор для смены фазы сигнала с форсунки, в схеме контроллера.

При первом включении перед включением зажигания необходимо нажать кнопки 1,2 и 5 одновременно и потом включить зажигание. После включения зажигания, отпустить кнопки и дождаться запуска контроллера. Далее следует нажать кнопку 5, и после появления в самом правом знакоместе символа * ,нажать кнопки 1 и 2 до появления надписи SETUP, далее отпустить все кнопки.

На экране появится название первой переменной системного меня и её значение. Выбор переменной производится кнопками 3 и 4,а значение меняется кнопками 1 и 2.Для первого случая не следует ничего менять и следует нажать кнопку 5 до появления обычного дисплея. При этом начальные значения пропишутся в пзу и в дальнейшем контроллер будет нормально стартовать при включении. Следует отметить, что при выполнении вышеописанной процедуры инициализации, калибровочный коэффициент останется ошибочным, он пропишется только после удачного цикла калибровки на автомобиле. Это вызовет тольо лишь ошибочную индикацию рахода! Поэтому удобнее пзу 24с02 заранее запрограммировать значениями : 5,100,10,10,32,0,197,0,0,10. Эти данные следет прописать с нулевого адреса пзу .

Системное меню имеет следующие переменные:

-mass time время измерения, которое следует выбрать для получения оптимальной для вас динамики смены показаний измерителя

-mass offs введение постоянной корректировки в показание измерителя в диапазоне от –100 до +100, что будет соответствовать корректировке показаний от – 10.0 л/ч до + 10.0 л/ч.

-mass /div эти параметры позволяют умножить и потом разделить результат измерения расхода на число от 1 до 10-ти для пропорциональной корректировки показаний. Иными словами можно умножить или разделить показания на 0.1….10.

*-displ /div коэффицент деления входного сигнала для пикового индикатора ,служит для выбора усиления пикового индикатора.

*-displ mode режим пикового индикатора

0-одно движущееся знакоместо

1-обычный пиковый индикатор с меняющейся по длине полосой знакомест

*-работает только с двухрядным индикатором.

-tank calibr эта переменная влияет на результат калибровки, при её уменьшении показания реального расхода после калибровки увеличиваются и аналогично в обратном направлении.

О последней переменной подробнее. Измеритель спроектирован но работу процессора с кварцем 11мГц, но могут использоваться и другие частоты. Для простоты адоптации к другой частоте кварца и используется данная переменная. Для установки последней в правильное положение лучше всего собрать и подключить калибровочный генератор. Выход генератора подключается вместо сигнала от форсунки. Включив измеритель с генератором следует выбрать частоту и скважность импульсов генератора такими, чтоб показания не были нулевыми и максимальными(70л в час). Далее запустить калибровку скажем на 10 минут и сказать контроллеру, что сгорело 2литра после этого показания должны стать 6 литров в час, если этого не произошло, то следует подобрать переменную tank calibr ,повторяя режим калибровки до получения требуемого показания расхода.

После этой процедуры измеритель готов к калибровки на автомобиле.

Калибровка запускается нажатием кнопок 5 и 3 до появления надписи calibr stsrt, для окончания нажать кнопки 5 и 4 , появится надпись calibr stop, после отжатия кнопок контроллер попросит ввести реально сгоревшее количество топлива (real tank), если ввести 0, то калибровка продолжится. Это сделано для предотвращения ошибочной отмены режима. Если при калибровочных вычислениях возникнут грубые математические ошибки, например деление на ноль, то контроллер выдаст сообщениие calibr error и вернётся к прежним значениям. В режиме калибровки нельзя входить в системное меню, при попытке возникнет сообщение setup not run.Это связано с значением временем измерения, которое нельзя менять в режиме калибровки.

При возможно кажущейся сложности при инсталляции , измеритель обладает высокой гибкостью в адаптации к конкретным условиям работы. При установке кварца на частоту, отличную от 11мГц необходима двойная калибровка, хотя и с требуемым значением частоты (11мГц) кварца может потребоваться первичная калибровка для повышения точности измерений. В любом случае лучше выполнить оба этапа калибровки.

Тёплый старт с очисткой озу процессора отменяет только все незаконченные калибровочные процедуры на случай сбоя.

Технические данные

Измеряемый расход 0.1-70.0 л. на час

Калибровочный объём топлива 1-99 литров

Время измерения 0.2 – 1.5сек

В прилагаемом файле auto_f.zip :

-схема контроллера с внешней ПЗУ

-схема контроллера с внутренней ПЗУ

-схема калибровочного генератора

-фото индикатора работающего измерителя

-фото индикатора со стороны контроллер hd44780

-программы для прошивки пзу в hex и bin форматах

Схемы в формате e_soft. Файлы для прошивки приводятся в bin hex форматах. Прилагается две версии контроллера:

-0…для однорядного индикатора

-1…для двухрядного индикатора, хотя эта версия может работать с однорядными индикаторами, имеющими непрерывные адреса знакомест, конечно без пикового индикатора.

Индикаторы на основе hd44780 имеют не менее трёх, известных мне , разновидностей адресации внутреннего озу и совет прост, Попробовать обе прилагаемые версии, если это не помогает, то использовать другой индикатор При несовместимости индикатора, в любом случае, левые 8 знакомест будут отображаться корректно!

Как уже отмечалось -процессор любой, совместимый с системой команд 8051,с внешним или внутренним пзу объёмом 4кбайта. В случае использования внутреннего пзу порты Р0 и Р2 не используются.

И в заключение хочу отметить:

Данный прибор является частью моей разработки маршрутно-бортового компьютера. Разработка в целом будет коммерческой и по завершении будет отдельная статья с описанием конструкции и условий реализации прибора.

Данная версия (beta) является бесплатной в связи с тем, что я заинтересован в результатах испытаний на разных моделях авто.

Буду очень признателен за такую информацию.

С вопросами приобретения или заказа просьба пока не обращаться. Дополнительных функциональных возможностей в бесплатной версии также не будет.