汽車雙油量顯示應(yīng)用技術(shù)研究

【摘 要】隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，上裝用電設(shè)備在逐漸增多，對動力的需求變得越來越大，雙燃油箱配置已漸漸成為主流發(fā)展趨勢。文章講述汽車雙燃油量的顯示方式及基本運(yùn)行原理、控制方式及具體應(yīng)用，為雙油量顯示技術(shù)朝著智能化和便捷化方向發(fā)展提供思路。

【關(guān)鍵詞】汽車雙燃油量顯示；電控技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：U463.73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-8639（ 2024 ）10-0053-02

Research on Application Technology of Automobile Dual Fuel Quantity Display

GENG Xing

（Tai′an Aerospace Special Vehicle Co.，Ltd.，Tai′an 271000，China）

【Abstract】With the advancement of the automotive industry，there has been a steady increase in the number of onboard electrical equipment，leading to a growing demand for power. As a result，dual fuel tank configuration has gradually emerged as the prevailing trend. This article delineates the display method and fundamental operational principles，control techniques，and specific applications of dual fuel volume in vehicles，offering insights into advancing dual fuel volume display technology towards intelligence and convenience.

【Key words】car dual fuel quantity display；electronic control technology；apply

作者簡介

耿興（1990—），男，工程師，主要從事汽車電氣設(shè)計工作。

隨著時代的發(fā)展，汽車的上裝設(shè)備變得越來越復(fù)雜，動力需求也在逐步增大。為了保證上裝設(shè)備的工作需要，以往底盤和上裝共用一個燃油箱的模式已不能滿足當(dāng)下的使用環(huán)境要求，因此需要另外增加一個燃油箱以供上裝設(shè)備單獨(dú)使用。與之對應(yīng)的，底盤原來的單一燃油表顯示模式亦隨之更改為雙燃油量顯示，以便駕駛員通過燃油表的顯示值能夠準(zhǔn)確了解燃油箱內(nèi)的油量狀況，這對于行程規(guī)劃及行車安全具有重要意義。

1 技術(shù)應(yīng)用背景

汽車燃油供給系統(tǒng)是汽車引擎正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分，它的功用是完成燃料的貯存、濾清和輸送工作。本文中所提及的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)由低壓油路（油箱、燃油粗濾器、輸油泵等）和高壓油路（噴油泵、調(diào)速器、噴油器、高壓油管等）組成。輸油泵的功用是保證低壓油路中柴油的正常流動，克服燃油濾清器和管路中的阻力，將柴油從油箱中吸出并以一定的壓力輸送給噴油泵。噴油泵又稱為高壓油泵，它是柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)中最重要的一個總成，其功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的不同工況，定時、定壓、定量地向噴油器輸送高壓柴油。噴油器的功用是使一定數(shù)量的燃油得到良好的霧化，促進(jìn)燃油著火和燃燒，使燃油的噴射按燃燒室類型合理分布，使燃油與空氣得到迅速而完善的混合，形成均勻的可燃混合氣。柴油機(jī)可燃混合氣是在氣缸內(nèi)以極短的時間形成，需要通過柴油的高壓噴射和組織空氣的適度渦流，并配以合適的燃燒室來完成，借助氣缸內(nèi)空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。

柴油箱的功用是儲存柴油，一般位于汽車中部或后部。本文中所提及的燃油表用于指示柴油箱中所儲存的燃油量。駕駛員根據(jù)燃油量的顯示值可估計汽車?yán)m(xù)航里程，判斷是否需要加油。燃油表由裝在儀表板上的燃油指示表和裝在柴油箱里的油量傳感器組成，電子燃油表采用指針顯示方式。柴油箱內(nèi)置有一個油量傳感器，俗稱油浮子，它是單獨(dú)安裝在油箱上面的，是一種可以調(diào)節(jié)阻值的電阻器。浮子可變電阻式液位傳感器由浮子、內(nèi)裝滑動電阻的電位器以及浮子臂組成。這種液位傳感器的浮子可以隨液位上下移動，通過浮子的移動帶動與其相連的浮子臂在滑動電阻上滑動，從而改變搭鐵與浮子之間的電阻值，即改變了回路的電阻值。利用這一特性控制回路中的電流大小并在儀表上顯示出來，即可表示液位高低。

2 顯示方式

本文中介紹的幾種雙油量顯示技術(shù)的電控部分主要由熔斷絲、燃油量表、開關(guān)、線纜、傳感器等組成，包括單塊儀表顯示和雙儀表顯示兩種顯示方式。為實現(xiàn)雙油量顯示功能，單表需增加油管或轉(zhuǎn)換開關(guān)或文字顯示，雙表需增加儀表。這兩種控制模式都需要通過傳感器來采集和傳輸信號，區(qū)別在于最終是通過1塊儀表還是2塊儀表來進(jìn)行油量顯示。以下幾種顯示方式各有特點(diǎn)，僅作為示例供各位專業(yè)人士進(jìn)行參考與交流。

2.1 單塊儀表顯示

本顯示方式中單塊儀表包括分裝式儀表和組合式儀表。分裝式儀表采用增加轉(zhuǎn)換開關(guān)的方式來進(jìn)行底盤與上裝之間燃油量數(shù)值的顯示切換；組合式儀表則采用增加油管或文字表示的方式來進(jìn)行顯示。

2.1.1 分裝式儀表開關(guān)切換顯示

分裝式儀表開關(guān)切換顯示利用轉(zhuǎn)換開關(guān)參與控制，通過開閉轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)底盤與上裝燃油量表的分別顯示，能夠減少成本，方便控制。本控制方式包括燃油量表、轉(zhuǎn)換開關(guān)、油量傳感器、熔斷絲及線纜等。燃油量表下方連接油量轉(zhuǎn)換開關(guān)，油量轉(zhuǎn)換開關(guān)的打開或關(guān)閉分別對應(yīng)了主油量傳感器和副油量傳感器。在車輛通電情況下，當(dāng)油量轉(zhuǎn)換開關(guān)未打開時，副油量傳感器會采集副燃油箱內(nèi)的油量信號并反映在燃油表上；當(dāng)油量轉(zhuǎn)換開關(guān)打開時，主油量傳感器會采集主燃油箱油量信號并反映在燃油表上。主副燃油傳感器分別內(nèi)置于主副燃油箱中，兩款傳感器不可同時工作，這樣便可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的開閉來分別在燃油表上顯示兩組不同的燃油量值以供駕駛員觀察。本顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省成本，方便操作；缺點(diǎn)是需要通過開閉開關(guān)來實現(xiàn)油量切換顯示，增加了操作步驟，相對繁瑣。工作原理如圖1所示。

2.1.2 組合式儀表顯示

組合式儀表利用油管連通或文字表示的方式來實現(xiàn)雙油量顯示的功能。

2.1.2.1 組合儀表油管連通顯示

油管連通即通過油管將底盤燃油箱與上裝燃油箱連通起來。一般在2個燃油箱的底部分別開有連接孔，通過膠管將底盤燃油箱與上裝燃油箱的連接孔連接起來。由于油箱高度平齊，底部連通，故2個燃油箱內(nèi)的燃油會均分，且保持兩側(cè)的油量高度一致。油量傳感器可通過采集燃油箱內(nèi)的油量信號反映在燃油表上，駐車或未啟車狀態(tài)下，兩側(cè)油箱內(nèi)的油量應(yīng)保持一致。本控制方式包括組合儀表、油量傳感器、熔斷絲及線纜等。本顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是油箱的連接結(jié)構(gòu)簡單可靠，容易實現(xiàn)，油量顯示情況相對均衡，可以在單個儀表上進(jìn)行體現(xiàn)，容易觀察；缺點(diǎn)是在行車狀態(tài)下可能會因為受到燃油流動性及阻值的影響，給顯示數(shù)值帶來一些誤差。工作原理如圖2所示。

2.1.2.2 組合儀表文字表示

SYeu4uPtkMm/O2cOXUwHsQ==因為第1路燃油量信號已經(jīng)通過燃油表予以體現(xiàn)，鑒于儀表盤上沒有更多的空間進(jìn)行第2路油量信號的顯示，所以只能通過文字表示的方式在儀表上顯示出來。燃油液位傳感器有一個阻值對照表，代表的是阻值與油箱內(nèi)油量的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)電阻值變化時，油箱內(nèi)對應(yīng)的油量百分比也在變化，油量百分比被編成代碼后在刷寫程序時被轉(zhuǎn)化成文字在儀表上進(jìn)行顯示。本控制方式包括組合儀表、油量傳感器、熔斷絲及線纜等。本顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是顯示方便，設(shè)計邏輯較為簡單；缺點(diǎn)是表現(xiàn)形式相對抽象，不夠直觀，不能夠做到一目了然。工作原理如圖3所示。

2.2 雙分裝式儀表顯示

因為只有一塊儀表，無法同時滿足2路油量傳感器的顯示要求，所以在原燃油表的基礎(chǔ)之上又增加了一塊燃油表。2塊燃油表分別對應(yīng)了主燃油量傳感器與副燃油量傳感器，能夠根據(jù)傳感器采集的信號值分別進(jìn)行顯示。本控制方式包括燃油量表、油量傳感器、熔斷絲及線纜等。本顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是顯示的方式較為直觀，能夠做到一目了然，且不需要進(jìn)行人為操作，減輕了駕駛員的操作負(fù)擔(dān)；缺點(diǎn)是該安裝方式對空間具有一定要求，儀表板上需有足夠空間安裝2塊燃油表，且2塊燃油表的安裝距離不宜過遠(yuǎn)，否則會影響駕駛員隨時觀察油量變化，給行車安全帶來隱患。工作原理如圖4所示。

3 雙油量顯示的作用及具體應(yīng)用

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，上裝用電設(shè)備在逐漸增多，對動力的需求變得越來越大，雙燃油箱配置已漸漸成為主流發(fā)展趨勢。與之相對的，是2個燃油箱內(nèi)的雙油量顯示功能。這是未來汽車發(fā)展的一個現(xiàn)實需要，它是汽車上裝設(shè)備發(fā)展到一定程度的剛性需求。雙油量顯示技術(shù)能夠較好地對2個燃油箱內(nèi)的油量進(jìn)行一個較為直觀的顯示，使駕駛員能夠?qū)崟r了解油量狀況，給行程規(guī)劃作為參考，同時避免因燃油不足造成中途拋錨與設(shè)備無法工作，因此雙油量顯示技術(shù)顯然具有不可替代的重要意義。

雙油量顯示技術(shù)目前正朝著智能、便捷、高效和經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，它的設(shè)計方案及控制邏輯也在不斷適應(yīng)新時代的發(fā)展而持續(xù)優(yōu)化。雙油量顯示技術(shù)使駕駛員在多種復(fù)雜工況下對整車的用油情況始終保持清晰了解，能夠滿足整車良好的工作性能和耐久性的要求，用于保證動力系統(tǒng)不因缺油或無油而出現(xiàn)故障或無法工作。目前雙油量顯示技術(shù)廣泛應(yīng)用在乘用車、大型商用車及工程機(jī)械類設(shè)備上，并在這些設(shè)備的日常使用運(yùn)行中起著重要作用。

4 結(jié)束語

通過應(yīng)用電子控制技術(shù)能夠促進(jìn)雙油量顯示技術(shù)朝著智能化和便捷化方向發(fā)展，方便駕駛，提升整車的使用效率，保證了整車的正常工作，同時便于監(jiān)測維修。通過靈活使用電子控制技術(shù)，能夠不斷優(yōu)化汽車功能，促進(jìn)汽車技術(shù)和汽車行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳文琳. 汽車傳感器原理與檢修[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2] 臧杰，閆巖，張德生. 汽車構(gòu)造[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[3] 麻友良. 汽車電器與電子控制系統(tǒng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

（編輯 楊凱麟）