ТОПЛИВОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к измерительным системам и устройствам наземных транспортных средств, которые будут устанавливаться на них как дополнительные опции, как дополнение к существующим системам, либо как штатное оборудование транспортных средств, которое будет устанавливаться на заводах, производящих транспортные средства. Эксплуатируемые в настоящее время указатели уровня топлива на всех транспортных средствах не дают представления о точном объеме оставшегося в топливном баке топлива, а только сигнализируют водителю какая часть топлива еще осталась (1/2, 1/3, 1/4,…) и о предстоящем окончании его и необходимости дозаправить топливный бак для дальнейшей поездки.
Предлагаемое же устройство «Топливоизмерительная система транспортного средства» обеспечивает строгий учет расхода топлива с точностью до 10 миллилитров на всех видах транспортных средств за весь период многолетней эксплуатации. Существует большое количество изобретений и полезных моделей по этой тематике.
Известно магнитоэлектрическое устройство для контроля уровня топлива в баке (См. Галкин Ю.М. «Электрооборудование тракторов и автомобилей» Изд. Машгиз, 1960, с. 249-250), состоящее из реостатно-поплавкового датчика, размещенного в топливном баке и подключенного к бортовой электрической сети панели приборов, через включатель зажигания.
Такой указатель уровня топлива не дает полного представления о точном объеме топлива в баке, а показывает лишь приблизительные данные.
Имеется также изобретение «Измеритель топлива в баке транспортного средства» RU 2344381 С1, Ложкин А.П. Лысанов Н.Г., 25.05.2007, опубликовано 20.01.2009 г., в котором представлено устройство для измерения израсходованного топлива за конкретную поездку. Устройство крепится к штатной горловине топливного бака и посредством проталкивания в бак вводится щуп с датчиком касания поверхности топлива, а внутри полого щупа, расположен датчик давления, а щуп перемещается по направляющей, выполняющей функцию точки отсчета перемещения щупа. Этот способ измерения уровня топлива вручную разработан для служб эксплуатации автотранспортных предприятий для контроля расходования топлива по окончании работы.
Известен патент РФ №2262084 «Резонансный акустический уровнемер», опубликован 10.10.2005 г. Уровень топлива определяют по мерным отрезкам трубки, установленной в баке вертикально, в которой смонтированы соответствующие датчики.
Известно изобретение «Устройство для измерения уровня жидкости в емкости транспортного средства». Авторское свидетельство СССР №657262. Опубликовано 15.04.1975 г. Измерение основано на датчике давления столба жидкости. Давление столба жидкости пропорционально уровню топлива в баке.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является Полезная модель RU 136565 U1, Анпилов С.М. и Шелудько С.И. «Устройство для учета потребления топлива транспортным средством». Опубликовано 10.01.2014 г.
Устройство монтируется к штатному топливному баку автомобиля. На заливном топливопроводе между горловиной и баком устанавливаются счетчик и регистратор данных, которые соединены каналами связи с внешним интерфейсом, который, в свою очередь, подсоединен к электронному дисплею показаний топлива в салоне автомобиля. Кроме того, блок внешнего интерфейса соединен с мобильным приемником (смартфон) и со стационарным приемником (компьютер).
Устройство работает следующим образом: В горловину топливного бака вставляется заправочный пистолет и включается подача топлива. Счетчик на топливопроводе замеряет объем залитого топлива, а регистратор сохраняет информацию по каждой заправке нарастающим итогом. Данные поступают на интерфейс, который вычисляет номинальный объем топлива и выдает эти данные на электронный дисплей в салоне автомобиля. Одновременно информация подается на мобильный и стационарный приемники.
Недостатками этого устройства является следующее:
1. Так как счетчик устройства на топливопроводе между горловиной и баком работает только под естественным сливом топлива (нет избыточного давления насоса бензоколонки, ведь горловина бака во время заправки открыта), он будет, во-первых, своей крыльчаткой препятствовать прохождению топлива в топливный бак, а во-вторых, будет работать с недопустимой погрешностью из-за разрыва струи. Так же и регистратор будет мешать продвижению топлива. Установка этих двух приборов в топливопроводе может спровоцировать перелив топлива через горловину бака на землю из-за препятствий прохождения топлива в топливный бак.
2. Счетчик в топливопроводе топливного бака, даже, если он прошел поверку и настроен исключительно точно, только дублирует показания счетчика на бензоколонке. Несоответствие показаний двух счетчиков, по сути, на одной и той же трубе, не может быть доказательством недолива, так как, счетчики работают в разных условиях, один под давлением топливного насоса на бензоколонке, а второй на разрывной струе. Ясно, что первый счетчик, на бензоколонке, более точен. То есть, более точного учета топлива не получается!
3. Отслеживание маршрута движения автомобиля в любой момент времени не является новизной, так как давно применяется, путем установки на авто маячков спутниковой навигации, либо навигаторов.
Сущность и новизна предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
В предложенном устройстве Топливоизмерительная система транспортного средства главную роль точного вычисления объема топлива играет калиброванный топливный бак. Независимо от показаний счетчика на бензоколонке, калиброванный топливный бак играет роль встречного мерника - независимого вычислителя объема, залитого в него топлива. Здесь исключаются какие-либо ошибки и погрешности в вычислении объема топлива, а точность исчислений градуирована (калибрована) с шагом 10 мл. После калибровки топливного бака все оборудование пломбируется заводом изготовителем, чтобы исключить доступ посторонних к программному обеспечению и к датчикам топливного бака. Точность калибровки подтверждается единым международным протоколом, на языке страны потребителя. В случае возникновения споров, точность замеров определяется на любой АЗС, путем налива топлива из штатного мерника, который в обязательном порядке имеется на АЗС.
Также новизной является устройство четырех симметрично расположенных датчиков со стержневыми магнитными приемниками и скользящими поплавками, с запаянными в них магнитными ЧИПами. Электронные устройства с жидкокристаллическими, либо сенсорными дисплеями не являются новизной и давно применяются в автомобилях, однако программное обеспечение, созданное конкретно под предлагаемое устройство, является новизной.
Технический результат полезной модели достигается следующим образом (см. Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3): Внутри бензобака - 1 устанавливается четыре дополнительных вертикальных полых неметаллических стержня (трубки) - 2, по внешнему диаметру каждого из которых свободно вверх и вниз перемещается поплавок - 3 из бензостойкого материала с магнитным датчиком 6 - ЧИПом, запаянным внутри поплавка. Внутри полых стержней располагаются чувствительные к перемещению поплавков стержневые магнитные приемники 7 - магнитные катушки по всей высоте (либо другие), которые в любой момент времени определяют положение поплавков в любом месте по высоте полого стержня. Среднее значение по высоте расположения всех четырех поплавков в топливном баке переводится - трансформируется преобразователем - 4 сигнала магнитных приемников в литры остатков топлива на любой момент времени и передается в виде цифрового сигнала на электронное табло бортового компьютера - 5 с соответствующим программным обеспечением. Устройство должно поддерживать возможность, нажатием кнопки, либо сенсорным касанием, фиксировать объем топлива в топливном баке до заправки и после заправки с окончательными показаниями объема купленного и залитого топлива на каждой отдельной бензоколонке. Также должна быть функция суммирования всего объема топлива за весь период эксплуатации, с точными показаниями среднего расхода топлива.
После оснащения топливного бака предлагаемым оборудованием, каждый топливный бак должен пройти процедуру калибровки на стенде завода, производящего топливные баки. Точность калибровки устанавливается до 0.01 - одной сотой литра, то есть, 10 мл, при различных наклонах бензобака в разные стороны на угол до 10 градусов включительно. Одновременно, на электронном табло устанавливаются показания точного объема топлива на каждый шаг калибровки.
Наличие такого оборудования позволит автомобилистам, во-первых, контролировать расход топлива своего автомобиля и своевременно устранять неполадки путем регулировки топливной системы, а, во-вторых, иметь точную информацию о количестве остатков топлива в бензобаке и об истории эксплуатации автомобиля с точки зрения расходов топлива и денежных средств на приобретение топлива.
Техническим результатом применения полезной модели является исключительная точность измерения объема топлива в топливном баке транспортного средства в любой момент времени, простота и надежность в работе для многолетней эксплуатации. Программное обеспечение бортового компьютера будет включать в себя следующие данные: дата каждой заправки, название АЗС и ее навигация, номер бензоколонки, цена единицы объема топлива, фиксация объема топлива с точностью до сотых долей литра до каждой заправки, фиксация объема топлива с точностью до сотых долей литра после каждой заправки, объем каждой заправки с точностью до сотых долей литра, стоимость каждой заправки, общий накопительный объем топлива с начала эксплуатации топливного бака с предлагаемым устройством и общая сумма средств, потраченных на приобретение топлива с начала эксплуатации, а также показания спидометра автомобиля и средний расход топлива на 100 кмв пути.
С появлением компактных датчиков анализаторов в это программное обеспечение, также, будет включено и определение октанового числа топлива.
Полезная модель имеет перспективу промышленного применения в огромных масштабах.
На чертежах Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3 схематично показаны способ установки датчиков в топливном баке и схемы коммутации измерительного оборудования.
Краткое описание чертежей:
1. Фиг. 1 Схема установки датчиков и коммутации измерительной системы;
2. Фиг. 2 Схема расположения датчиков в вертикальном сечении;
3. Фиг. 3 Схема симметричного расположения датчиков по площади бензобака.