Hur bränslemätare fungerar

Dags att gå till bensinstationen. Bildkälla / Getty Images

Om du är som mig, gillar du att klämma ut varje sista mil från din bränslebehållare. Om du kunde få 20 mil extra från varje tank, kan det spara två eller tre resor till bensinstationen under ett år.

Det huvudsakliga hindret för att sträcka din körsträcka är bränslemätaren på din bil, vilket gör att du tror att du har mindre bränsle än du faktiskt gör. Dessa enheter är notoriskt felaktiga, visar tomma när det finns gallon kvar i tanken och visar full under de första 50 milen.

I den här artikeln kommer vi att lära oss varför våra bränslemätare beter sig som de gör. Det finns två huvuddelar i en bränslemätare: avsändaren, som mäter bränslenivån i tanken, och mätaren, som visar den nivån för föraren. Låt oss först se hur en typisk avsändare fungerar.

De sändande enhet finns i bilens bränsletank. Den består av en flyta, vanligtvis gjord av skum, ansluten till en tunn, metallstång. Stångens ände är monterad på ett variabelt motstånd. EN motstånd är en elektrisk enhet som motstår flödet av el. Ju mer motstånd det är, desto mindre ström flyter. I en bränsletank består det variabla motståndet av en remsa resistivt material som är anslutet på ena sidan till marken. EN torkare ansluten till mätaren glider längs denna materialremsa och leder strömmen från mätaren till motståndet. Om torkaren är nära remsans jordade sida, finns det mindre resistivt material i strömbanan, så motståndet är litet. Om torkaren är i den andra änden av remsan, finns det mer motståndskraftigt material i strömens väg, så motståndet är stort.

Detta innehåll är inte kompatibelt på den här enheten.

I den sändande enheten måste bränslet sjunka under en viss nivå innan flottören börjar sjunka.

När flottören är nära toppen av tanken vilar torkaren på det variabla motståndet nära den jordade (negativa) sidan, vilket innebär att motståndet är litet och en relativt stor mängd ström passerar genom sändarenheten tillbaka till bränslet mätare. När nivån i tanken sjunker sjunker flottören, torkaren rör sig, motståndet ökar och mängden ström som skickas tillbaka till mätaren minskar.

Denna mekanism är en orsak till bränslemätarens felaktighet. Du kanske har lagt märke till hur din mätare tenderar att hålla sig på ett ganska länge efter att du har fyllt. När din tank är full är flottören i sitt högsta upphöjda läge - dess rörelse uppåt begränsas antingen av stången den är ansluten till eller av tankens topp. Det betyder att flottören är nedsänkt och att den inte börjar sjunka förrän bränslenivån sjunker till nästan flottörens botten. Nålen på mätaren börjar inte röra sig förrän flottören börjar sjunka.

Något liknande kan hända när flottören närmar sig botten av tanken. Ofta sträcker sig rörelsesområdet sig inte till botten, så flottören kan nå botten av sin resa medan det fortfarande finns bränsle i tanken. Det är därför nålen på de flesta bilar går under tom och slutligen slutar röra sig medan det fortfarande finns gas kvar i tanken.

En annan möjlig orsak till felaktighet är formen på bränsletankarna. Bränsletankar på bilar idag är tillverkade av plast, gjutna för att passa in i mycket trånga utrymmen på bilarna. Ofta kan tanken formas så att den passar runt delar av bilens kaross eller ram. Detta betyder att när flottören når halvvägspunkten på tanken kan det finnas mer eller mindre än hälften av bränslet kvar i tanken, beroende på dess form.

Låt oss nu se hur mätaren fungerar.

Kör på Tom

Du kan bli förvånad över hur mycket bränsle du faktiskt har kvar när nålen är tom. För att ta reda på det, kolla din ägarmanual för den exakta volymen på din bränsletank. Nästa gång din nål visas tomt hittar du närmaste bensinstation och fyller upp. Dra bort antalet gallons som krävs för att fylla din tank från den volym som anges i bruksanvisningen, så vet du hur mycket längre du kan gå när mätaren slår tom.

De mätare är också en enkel enhet. Strömmen från avsändaren passerar genom ett motstånd som antingen sveper runt eller är beläget nära en bimetallisk remsa. Den bimetalliska remsan är ansluten till mätarens nål genom en länk.

Detta innehåll är inte kompatibelt på den här enheten.

När motståndet ökar passerar mindre ström genom värmespolen, så den bimetalliska remsan svalnar. När remsan svalnar rätar den ut och drar mätaren från full till tom.

Den bimetalliska remsan är en metallbit tillverkad genom att laminera två olika typer av metall tillsammans. Metallerna som utgör remsan expanderar och dras samman när de värms upp eller kyls. Varje typ av metall har sin egen speciella utvidgningshastighet. De två metaller som utgör remsan väljs så att hastigheterna för expansion och sammandragning är olika.

När remsan värms ut expanderar en metall mindre än den andra, så remsan böjs, med metallen som expanderar mer på utsidan. Denna böjande handling är det som rör nålen.

Vissa nyare bilar, i stället för att skicka strömmen direkt till mätaren, använder du en mikroprocessor som läser motståndets utgång och kommunicerar med instrumentpanelen. Dessa system bidrar faktiskt till att förbättra mätarens noggrannhet. Låt oss ta en titt på ett av dessa system.

Vissa nyare bilar har en mikroprocessor som läser det variabla motståndet i tanken och överför denna avläsning till en annan mikroprocessor i instrumentbrädan. Biltillverkare kan tänka sig lite med rörelserna - de kan kompensera för tankens form genom att jämföra flottörläget med en kalibreringskurva. Denna kurva korrelerar flottörens position med volymen kvar i tanken. Detta gör att mätaren kan läsa mer exakt, särskilt i bilar med komplicerade bensintankformer.

System som detta kan också utlösa en bränsleljus som signalerar när bränslet blir lågt. De flesta av dessa lampor tänds medan det fortfarande finns ett par liter gas kvar i tanken, vilket ger dig god tid att stoppa för bränsle.

Mikroprocessorn kan också tillhandahålla några dämpning till nålrörelsen. När du går runt en sväng eller uppför en kulle, kan bränslet sneda åt en sida av tanken och snabbt ändra flottörläget. Om nålen skulle svara snabbt på alla dessa förändringar skulle den studsa överallt. Istället beräknar programvaran ett rörligt medelvärde av de senaste flera avläsningarna av flottörpositionen. Detta innebär att förändringar i nålens läge sker långsammare. Du kanske har lagt märke till detta när du fyller på din bil - du kommer att fylla tanken långt innan nålen når full.

Medan bränslemätare är långt ifrån exakta, felar de på den konservativa sidan.

För mer information om bränslemätare och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.

Relaterade artiklar

• Gaspriser Quiz
• Hur bränsleinsprutningssystem fungerar
• Hur bränsleceller fungerar
• Hur gaspriser fungerar
• Hur vet en bensinpump på en tankstation när tanken är full?
• Vilken hastighet ska jag köra för att få maximal bränsleeffektivitet?
• Vad är skillnaden mellan bensin, fotogen, dieselbränsle osv.?
• Hur bildatorer fungerar

Fler bra länkar

• Automotive 101: Fuel System
• Så här felsöker du din bränslemätare
• Byte av sändningsenhet för bränsletank
• Felsökning av bränsleavsändaren på en Grand Wagoneer
• Reparation av sändningsenheten för bränsletank
• Diagnostik för GM-bränslemätproblem