Come funzionano gli indicatori del carburante

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È ora di andare alla stazione di servizio. Fonte immagine / Getty Images

Se sei come me, ti piace spremere fino all'ultimo miglio possibile dal tuo serbatoio di carburante. Se potessi ottenere 20 miglia in più da ogni serbatoio, potresti risparmiare due o tre viaggi alla stazione di servizio nel corso di un anno.

L'impedimento principale per allungare il tuo chilometraggio è l'indicatore del livello del carburante sulla tua auto, che ti fa pensare di avere meno carburante di quello che hai effettivamente. Questi dispositivi sono notoriamente imprecisi, mostrando vuoti quando ci sono galloni rimasti nel serbatoio e mostrando pieni per le prime 50 miglia.

In questo articolo impareremo perché i nostri indicatori di livello del carburante si comportano in questo modo. Ci sono due parti principali per un indicatore del livello del carburante: il mittente, che misura il livello di carburante nel serbatoio, e l'indicatore, che mostra quel livello al conducente. Per prima cosa, vediamo come funziona un mittente tipico.

Il unità di invio si trova nel serbatoio del carburante dell'auto. Consiste in un file galleggiante, di solito fatto di schiuma, collegato a un sottile, asta di metallo. L'estremità dell'asta è montata su un resistore variabile. UN resistore è un dispositivo elettrico che resiste al flusso di elettricità. Maggiore è la resistenza, minore sarà il flusso di corrente. In un serbatoio di carburante, la resistenza variabile è costituita da una striscia di materiale resistivo collegata da un lato a terra. UN tergicristallo collegato al misuratore scorre lungo questa striscia di materiale, conducendo la corrente dal misuratore al resistore. Se il tergicristallo è vicino al lato con messa a terra della striscia, c'è meno materiale resistivo nel percorso della corrente, quindi la resistenza è piccola. Se il tergicristallo si trova all'altra estremità della striscia, c'è più materiale resistivo nel percorso della corrente, quindi la resistenza è grande.

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Nell'unità di invio, il carburante deve scendere al di sotto di un certo livello prima che il galleggiante inizi a scendere.

Quando il galleggiante è vicino alla parte superiore del serbatoio, il tergicristallo sul resistore variabile si trova vicino al lato collegato a terra (negativo), il che significa che la resistenza è piccola e una quantità relativamente grande di corrente passa attraverso l'unità di invio al carburante valutare. Man mano che il livello nel serbatoio scende, il galleggiante si abbassa, il tergicristallo si muove, la resistenza aumenta e la quantità di corrente rimandata all'indicatore diminuisce.

Questo meccanismo è una delle ragioni dell'inesattezza degli indicatori di livello del carburante. Potresti aver notato come il tuo indicatore tende a rimanere pieno per un bel po 'dopo il riempimento. Quando il serbatoio è pieno, il galleggiante è nella sua posizione massima sollevata: il suo movimento verso l'alto è limitato dall'asta a cui è collegato o dalla parte superiore del serbatoio. Ciò significa che il galleggiante è immerso e non inizierà ad affondare fino a quando il livello del carburante non scende quasi fino al fondo del galleggiante. L'ago dell'indicatore non inizierà a muoversi finché il galleggiante non inizierà ad affondare.

Qualcosa di simile può accadere quando il galleggiante si avvicina al fondo del serbatoio. Spesso, la gamma di movimento non si estende fino in fondo, quindi il galleggiante può raggiungere il fondo della sua corsa mentre c'è ancora carburante nel serbatoio. Questo è il motivo per cui, sulla maggior parte delle auto, l'ago scende sotto vuoto e alla fine smette di muoversi mentre c'è ancora benzina nel serbatoio.

Un'altra possibile causa di imprecisione è la forma dei serbatoi del carburante. I serbatoi del carburante sulle auto oggi sono realizzati in plastica, modellata per adattarsi a spazi molto ristretti sulle auto. Spesso, il serbatoio può essere sagomato per adattarsi a pezzi della carrozzeria o del telaio dell'auto. Ciò significa che quando il galleggiante raggiunge la metà del serbatoio, può essere rimasta più o meno della metà del carburante nel serbatoio, a seconda della sua forma.

Ora vediamo come funziona l'indicatore.

In esecuzione su vuoto

Potresti essere sorpreso dalla quantità di carburante che hai effettivamente lasciato quando l'ago è vuoto. Per scoprirlo, controlla il manuale del proprietario per il volume esatto del tuo serbatoio del carburante. Quindi, la prossima volta che la tua lancetta sarà vuota, trova la stazione di servizio più vicina e riempila. Sottrai il numero di galloni necessari per riempire il tuo serbatoio dal volume indicato nel manuale del proprietario e saprai quanto lontano puoi andare quando l'indicatore raggiunge vuoto.

Il valutare è anche un semplice dispositivo. La corrente dal mittente passa attraverso un resistore che si avvolge o si trova vicino a una striscia bimetallica. La striscia bimetallica è agganciata all'ago del calibro tramite un collegamento.

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All'aumentare della resistenza, meno corrente passa attraverso la bobina di riscaldamento, quindi la striscia bimetallica si raffredda. Quando la striscia si raffredda, si raddrizza, portando l'indicatore da pieno a vuoto.

La striscia bimetallica è un pezzo di metallo realizzato laminando insieme due diversi tipi di metallo. I metalli che compongono la striscia si espandono e si contraggono quando vengono riscaldati o raffreddati. Ogni tipo di metallo ha il suo particolare tasso di espansione. I due metalli che compongono la striscia sono scelti in modo che i tassi di espansione e contrazione siano diversi.

Quando il nastro viene riscaldato, un metallo si espande meno dell'altro, quindi il nastro si curva, con il metallo che si espande di più all'esterno. Questa azione di piegatura è ciò che muove l'ago.

Alcune auto più recenti, invece di inviare la corrente direttamente al misuratore, utilizzano un microprocessore che legge l'uscita della resistenza e comunica con il cruscotto. Questi sistemi aiutano effettivamente a migliorare la precisione del misuratore. Diamo un'occhiata a uno di questi sistemi.

Alcune auto più recenti hanno un microprocessore che legge la resistenza variabile nel serbatoio e comunica tale lettura a un altro microprocessore nel cruscotto. Le case automobilistiche possono armeggiare un po 'con il movimento dell'indicatore - possono compensare la forma del serbatoio confrontando la posizione del galleggiante con una curva di calibrazione. Questa curva correla la posizione del galleggiante con il volume di carburante rimasto nel serbatoio. Ciò consente all'indicatore di leggere in modo più accurato, specialmente nelle auto con forme complicate del serbatoio del gas.

Sistemi come questo possono anche attivare un file spia del carburante che segnala quando il carburante si sta esaurendo. La maggior parte di queste luci si accendono quando nel serbatoio sono rimasti ancora un paio di litri di benzina, dandoti tutto il tempo per fermarti per fare rifornimento.

Il microprocessore può anche fornirne alcuni smorzamento al movimento dell'ago. Quando si aggira una svolta o si sale su una collina, il carburante può scivolare su un lato del serbatoio e cambiare rapidamente la posizione del galleggiante. Se l'ago dovesse rispondere rapidamente a tutti questi cambiamenti, rimbalzerebbe dappertutto. Invece, il software calcola una media mobile delle ultime letture della posizione del galleggiante. Ciò significa che i cambiamenti nella posizione dell'ago avvengono più lentamente. Potresti averlo notato quando hai riempito la macchina: finirai di riempire il serbatoio molto prima che l'ago si riempia.

Mentre gli indicatori di livello del carburante sono tutt'altro che esatti, errano sul lato conservatore.

Per ulteriori informazioni sugli indicatori di livello del carburante e sugli argomenti correlati, consultare i collegamenti nella pagina successiva.

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