Monitoring GPS w służbie zużycia paliwa w samochodzie

(…)Tylko u nas najdokładniejszy system pomiaru paliwa, mikroprocesorowa sonda, dokładność pomiaru 99.9%, wykryjemy każdą kradzież, obniżymy zużycie paliwa o 20%. (…) Czy takie możliwości daje technika? Sprawdzimy wiedzę handlowca i opowieści o kosmicznych technologiach dostępnych już za 5 zł miesięcznie.

Jeżeli Twoje pojazdy pokonują setki kilometrów zużywając przy tym ogromne ilości paliwa, wydatki na jego zakup stały się coraz większe. Tym samym pozycja „koszt paliwa” stała się dominująca w Twoim budżecie. Bez względu na to jaki masz zainstalowany rejestrator GPS, monitoring paliwa można prowadzić na wiele sposobów. Dla kogo sonda paliwa, kto powinien się wyposażyć w przepływomierz oraz czy „pływak” to nasz rodzimy olimpijczyk a może coś co pomoże rozliczyć paliwo? Zapraszam do lektury.

Sposoby pomiaru zużycia i poziomu paliwa

1. rejestr zakupów paliwa
2. podłączenie rejestratora GPS do oryginalnego pływaka – analogowo,
3. kontrola poziomu paliwa przez szynę CAN (jeśli taką funkcję ma rejestrator)
4. kontrola poziomu paliwa przez sondę paliwa
5. przepływomierz

Rejestr zakupów paliwa

Najprostszą i najtańszą formą sprawdzenia ilości zużytego paliwa w firmie jest wprowadzenie rejestru tankowań za pomocą rejestracji faktur paliwowych. Większość koncernów paliwowych oferuje zestawienia, które przysyła co miesiąc w formie nadającej się do dalszej obróbki. Pozwala to na szybkie zestawienie przebiegu pojazdu do ilości zatankowanego paliwa. Jest to związanie najprostsze, ale niestety ma poważny błąd. Wykonywane w nieprzemyślany sposób z góry zakłada, że pojazd wystartował z pustym zbiornikiem, skończył także z pustym i tym samym zużył całe zatankowane paliwo.

Oto przykład: pojazd przejechał 798 km i zatankował w sumie 120 litrów. Pytanie: jakie jest średnie spalanie? Czy wyszło Ci 15 litra/100 km? Niestety proste algorytmy i proste założenia w gruncie rzeczy są zawodne. Taki sposób liczenia nie bierze pod uwagę, ile pojazd miał paliwa na początku i z jakim stanem paliwa skończył. Jeśli dodany do tego fakt, że nie każde tankowanie jest do pełna to sprawa wygląda zupełnie inaczej. Oto jak wygląda podsumowanie z systemu zarządzania flotą.

Pomimo tego, że pojazd przejechał 798 km i zatankował 120 litrów to według systemu telemetrycznego zużył 104 litry co wpływa zasadniczo na średnie zużycia paliwa. Stało się tak dlatego, że system telemetryczny wziął pod uwagę stan paliwa na początku i na końcu. W związku z powyższym średnie zużycie paliwa zostało obniżone z 15 na 13 l/100km.

Dla kogo rozliczenie faktur paliwa?
- dla każdego kto rozpoczyna przygodę z flotą pojazdów.

Podłączenie rejestratora GPS do oryginalnego pływaka

Większość pojazdów poruszających się po drogach podsiada w zbiorniku paliwa tzw. pływak. To sprytne urządzenie ma za zadanie oszacowanie i przedstawienie na desce rozdzielczej, ile jest w paliwa zbiornik. Nawet najtańsze dalekowschodnie lokalizatory GPS przystosowano w taki sposób, aby mogły odczytać taką informację i wysłać ją do systemu telemetrycznego (monitoringu GPS).
W odróżnieniu od kontroli paliwa za pomocą faktur VAT, pojawia się koszt lokalizatora GPS i koszt miesięcznego abonamentu. Niemniej jednak jest to podejście bardzo rozsądne i dające obraz stanu paliwa na dany dzień lub godzinę.

Dokładność pływaka jest uzależniona od stanu w jakim się znajduje ów element pomiarowy jak również od jego zakresu działania. Czy zdarzyło Ci się, że jadąc swoim samochodem po zatankowaniu „pod korek” jedziesz bardzo długo a wskazówka wskazuje maksymalną wartość? Dopiero po kilkudziesięciu kilometrach zaczyna spadać. To potocznie jest nazywane „martwą strefą”. Paliwo znajduje się z rurach dolotowych do zbiornika i zanim pływak zauważy, że zaczęło go rzeczywiście ubywać mijają kolejne kilometry. Oto wykres poziomu paliwa w zbiorniku w funkcji przejechanej drogi.

Widzisz dwie „martwe strefy”? Pierwsza jest prawie dwukrotnie dłuższa od drugiej.

Niestety jest to mankament większości pojazdów i nie jesteś w stanie nic z tym zrobić. To wpłynie na dokładność wykrywania tankowań systemu telemetrycznego i pośrednio na wskazywane zużycie paliwa.

Inny przykład niedokładności tego rozwiązania to pływak w pojeździe ciężarowym, gdzie sumaryczna ilość paliwa w zbiorniku przekracza 800 litrów lub maszyna budowlana która pracuje 90% czasu pod kątem 30 stopni. Jeśli do tego dołożymy nieregularne kształty zbiornika paliwa, może się okazać, że opieranie się o taki rodzaj systemu pomiarowego to początek katastrofy.
Powstaje pytanie: czy jako manager firmy, która ma kilkanaście pojazdów masz analizować wykresy paliwa i patrzeć czy ta linia prosta na wykresie to „martwa strefa”? Czy kierowca nie dolał paliwa pod korek a może tankował, podczas kiedy pojazd był pochylony.

Odpowiedź wydaje się jasna. Pomiar poziomu paliwa i próba obliczenia średniego zużycia paliwa na podstawie tego systemu pomiarowego jest niedokładna i nie może być traktowana jako wartość do jakichkolwiek wyliczeń. Można jednak z powodzeniem zastosować tą metodę do szacowania ilości paliwa w zbiorniku, do wykrywania kradzieży paliwa oraz wykrywania tankowań.

Dla kogo pływak?
- samochody osobowe ze sprawną instalacją elektryczną.

Kontrola poziomu paliwa przez szynę (magistralę) CAN

W większości samochodów osobowych, ciężarowych i maszynach budowlanych magistrala CAN pozwala na odczyt poziomu paliwa, chwilowego i całkowitego zużycia paliwa.

Pomiar poziomu paliwa za pośrednictwem magistrali CAN to nic innego jak pomiar za mocą pływaka z tym, że dane z analogowego pływaka zostały przetworzone na wartość cyfrową. Dokładność takiego zestawu pomiarowego jest taka sama jak w przypadku podłączenia do oryginalnego, analogowego pływaka.

Drugim parametrem, który możemy odczytać jest zużyte paliwo. Jest on dostępny w większości pojazdów ciężarowych i niektórych maszynach budowlanych. Magistrala CAN wysyła informacje, ile pojazd zużył paliwa od daty produkcji do dnia dzisiejszego oraz ile konsumuje paliwa w tej chwili. Sposób obliczania tej wartości jest znany wyłącznie producentowi pojazdu. Możemy jedynie się domyślać, że jest on wyliczany na podstawie długości i ilości wtrysku paliwa.
Niemniej jednak na dzień pisania tego materiału, są to jedyne parametry, które są zbliżone do rzeczywistości i można się o nie opierać.

Dla kogo pomiar paliwa poprzez szynę CAN?
- w związku z tym, że dane są dostępne w większości nowych pojazdów (osobowe, ciężarowe i maszyny budowlane), mały błąd usatysfakcjonuje praktycznie każdego klienta.

Kontrola poziomu paliwa przez sondę paliwa

Różnorodność określeń serwowanych nam przez handlowców oferujących monitoring GPS jest przerażająca. Niewiedza, powoduje tylko nieporozumienia i w skrajnych przypadkach kończy się wymianą zbiornika paliwa.

Zacznijmy od początku. Sonda paliwa to kilkudziesięciocentymetrowa rura z układem elektronicznym instalowana na stałe na górze zbiornika paliwa. Instalacja odbywa się poprzez wywiercenie otworu w zbiorniku i przymocowanie sondy. Sondę łączy się przewodami z akumulatorem pojazdu i rejestratorem GPS.
Pod względem komunikacji sondy dzielą się na:
- sondy cyfrowe,
- sondy analogowe.
Pod względem sposobu pomiaru, dzielimy na:
- pojemnościowe,
- ciśnieniowe,
- ultradźwiękowe.

Sonda cyfrowa, bez względu na sposób pomiaru, jest połączona z rejestratorem GPS za pośrednictwem magistrali cyfrowej. Taki sposób połączenia gwarantuje możliwość zdalnej diagnostyki, wpływania na parametry działania jak również możliwość zdalnej wymiany oprogramowania. W zależności od typu pojazdu, w którym została zainstalowana ustawia się odpowiednie parametry jej pracy. Tego typu urządzenie wysyła do rejestratora zakodowany sygnał cyfrowy. Przerwanie obwodu jest natychmiast sygnalizowane i rejestrowane. Wpływanie na wyniki pomiaru poprzez zakłócanie magistrali cyfrowej jest praktycznie niemożliwe.

Sonda analogowa wymaga przemyślanej konfiguracji już przy instalacji. Tu nie ma mowy o błędach ludzkich. Pomyłka lub zmiana konfiguracji takiego produktu nie może odbywać się zdalnie i w większości przypadków kończy się przyjazdem instalatora. Taki produkt wysyła do rejestratora sygnał analogowy (napięcie). Mimo tego, że pośrednio istnieje możliwość sygnalizacji odłączenia lub przerwania obwodu możliwość zakłócenia wartości pomiarowej jest bardzo wysoka.

Metody pomiaru pojemnościowe, ciśnieniowe, ultradźwiękowe stanowią tylko tło do prezentowanego wyniku pomiaru. Dla klienta nie ma to większego znaczenia. Istotą jest bezawaryjne działanie, serwis i kompleksowa integracja z nadajnikiem GPS.

Dokładność pomiaru sondy paliwa jest szerszym zagadnieniem, na które składa się kilka aspektów. Należy w sposób jednoznaczny odróżnić dokładność teoretyczną prezentowaną w karcie katalogowej od rzeczywistej dokładności pomiaru ilości paliwa w zbiorniku. Rzeczywista dokładność to składowa parametrów, do których zaliczamy np. warunki w jakich jest eksploatowany pojazd, jakość paliwa, temperatura otoczenia.

Teoretyczna dokładność pomiaru zależy od zastosowanej przez producenta technologii. Zazwyczaj waha się ona w granicach 0,5 %. Jest to dokładność, którą producent uzyskuje w warunkach laboratoryjnych.

W warunkach rzeczywistych np. w przypadku pojazdów pracujących w trudnych warunkach, czyli pod różnymi kątami nachylenia w stosunku do pozycji neutralnej, posiadających nieregularny kształt zbiornika paliwa błąd jest bardzo duży lub pomiar nie będzie w ogóle wykonany. Dodatkowo dochodzi czynnik ludzki, czyli kalibracja układu pomiarowego wykonywana przez instalatora. Instalator dokonuje jej własnym systemem pomiarowym, który posiada swoją dokładność.

Podsumowując, średni błąd pomiarowy nie powinien przekroczyć 5%. W przypadku maszyn budowlanych, pracujących w trudnych warunkach instalacja sondy paliwa może się okazać bezcelowa. Błąd pomiaru będzie dochodził do 80%.

Dla kogo sonda:
- pojazdy ciężarowe, dostawcze jak również maszyny budowlane nie pracujące w skrajnych warunkach ze zbiornikami o regularnych kształtach.

Przepływomierz

Jest to urządzenie instalowane w obwodzie układu paliwowego. Mierzy ilość paliwa podanego do silnika jak również sprawdza tzw. powrót, czyli ile paliwa wróciło do zbiornika niewykorzystanego przez silnik. Pozwala na uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów z dokładnością dochodzącą do 0,001 litra.

Pomimo tego, że cena jest wysoka, instalacja bardzo skomplikowana jest to urządzenie, które pozwala najdokładniej rozliczyć ilość zużytego paliwa i na wynik pomiaru nie ma wpływu typ maszyny czy sposób jej eksploatacji. Przepływomierz nie wskaże jednak miejsca tankowania czy kradzieży paliwa. Rozliczenie polega na zestawieniu faktur zakupowych do faktycznego zużycia paliwa.

Dla kogo przepływomierz:
- maszyny budowlane, rolnicze.

Podsumowanie

Koszty wymienionych metod pomiaru paliwa są proporcjonalne do dokładności. Zestawienie faktur zakupu paliwa – najtaniej, ale najmniej dokładnie, przepływomierz + sonda paliwa – najdrożej, ale pomiary będą najdokładniejsze.
System pomiaru musi być dostosowany do wymagań i przede wszystkim do pojazdu. Nie zamontujesz sondy lub przepływomierza do małej osobówki, tak jak pomiary za pomocą pływaka nie zdadzą egzaminu w ciężarówce, w której masz zbiornik o pojemności 1200 litrów.