نشانگر میزان سوخت خودرو یکی از پرکاربردترین اجزای خودرو برای رانندگان است که در این مقاله به بررسی نحوه‌ی عملکرد آن می‌پردازیم.
رانندگی در حالتی که نشانگر سوخت (گِیج بنزین) روی حالت خالی قرار دارد پرتنش و اضطراب‌آور است، اما اگر شما هم از آن دسته رانندگان کنجکاوی هستید که می‌خواهید بدانید چه مسافتی را می‌توان در این حالت پیمود، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
نشانگر سوخت از آن دسته تجهیزاتی است که از دقت کافی برخوردار نیست. اگرچه این ایراد تا حدودی به سود راننده و خودرو است، اما باعث می‌شود در طول سال مراجعه‌ی بیشتری به جایگاه‌های سوخت‌گیری داشته باشید و در نتیجه زمان و هزینه‌ی بالاتری صرف می‌شود. بدنامی این نشانگرها از زمانی آغاز شد که راننده‌ها دریافتند زمانی که این نشانگر وضعیت باک خالی را نشان می‌دهد، همچنان خودرو مسافت قابل توجهی را می‌پیماید. برای درک این وضعیت و اطلاع از دلیل آن باید با ساختمان و اجزای تشکیل‌دهنده‌ی نشانگر سوخت آشنا شویم. به‌طور ساده، نشانگر سوخت از دو بخش فرستنده و نشانگر تشکیل شده است که در ادامه به تفصیل هر یک از این اجزا را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
فرستنده درون باک خودرو قرار دارد. اصلی‌ترین بخش فرستنده یک شناور است که معمولا از جنس فوم ساخته می‌شود. این شناور به یک میله‌ی نازک فلزی متصل بوده که انتهای آن به یک مقاومت متغیر آویزان است. مقاومت متغیر وسیله‌ای الکتریکی است که با ایجاد مقاومت در مسیر جریان میزان آن را تنظیم می‌کند. هر چه میزان مقاومت بیشتر باشد، جریان الکتریکی کمتری عبور می‌کند. مقاومت متغیر تعبیه‌شده در باک خودرو از یک ورق نازک پوشیده شده با مواد مقاومت‌زا تشکیل شده که یک سر آن به میله‌ی شناور و سر دیگر آن به نشانگر وضعیت سوخت متصل است. با بالا و پایین رفتن سطح سوخت در باک میله‌ی شناور روی مقاومت جابه‌جا شده و در نتیجه میزان مقاومت تغییر می‌کند. در تغییر میزان مقاومت سبب تغییر میزان جریان الکتریکی ارسالی به نشانگر خواهد شد و در نهایت راننده متوجه جابه‌جایی نشانگر سوخت روی صفحه‌ی کیلومتر شمار می‌شود.
فرستنده نشانگر سوخت
دقت پایین این مکانیزم با توجه به ساختار آن کاملا مشخص است. به دلیل همین ساختار است که نشانگر سوخت خودرو پس از سوخت‌گیری با طی مسافتی نسبتا طولانی همچنان وضعیت باک پر را نشان می‌دهد. با پر شدن باک شناور به سمت بالا حرکت می‌کند اما با سوخت‌گیری کامل، در سوخت غرق می‌شود و در نتیجه کمترین مقاومت ایجاد می‌شود. به همین دلیل برای جابه‌جا شدن نشانگر سوخت شناور باید ابتدا از حالت غرق‌شدگی خارج شده و سطح سوخت به‌قدری پایین بیاید که سبب جابه‌جایی شناور به سمت پایین شود. به همین دلیل است که با پر کردن کامل باک مدت زمان زیادی نشانگر سوخت حالت پر بودن باک را نشان می‌دهد.
عملکرد نشانگر سوخت
وضعیتی مشابه در حالت خالی شدن باک اتفاق می‌افتد. شناور سوخت هرگز به کف باک نمی‌چسبد و همیشه فاصله‌ای اندک میان کف باک و شناور باقی می‌ماند که این امر وضعیت نشانگر باک خالی و پیمایش مسافتی نسبتا طولانی تا خاموش شدن خودرو را توضیح می‌دهد. از سوی دیگر، یکی دیگر از عوامل کم‌دقتی این مکانیزم شکل ظاهری باک سوخت است. باک سوخت در خودروهای امروزی از جنس پلاستیک ساخته می‌شود و طوری قالب‌ریزی می‌شوند که بتوان آنها را در فضاهای بسیار محدود جا داد. گاهی باک‌ها طوری طراحی می‌شوند که اطراف اجزای دیگر خودرو نظیر فریم و بدنه قرار بگیرند. به همین دلیل هنگامی‌که نشانگر سوخت وضعیت نیمه را نشان می‌دهد، ممکن است میزان حقیقی سوخت موجود در باک کمی بیشتر یا کمتر از نصف حجم باک باشد.
نشانگر هم درست مانند فرستنده وسیله‌ی ساده‌ای است. مقاومت متغیر مورد بحث در بخش قبلی دور یک ورق نازک از جنس بی‌متال پیچیده شده یا در مجاورت آن قرار دارد. جریان عبوری از فرستنده و مقاومت متغیر در نهایت به این ورق بی‌متال می‌رسد که یک سوی آن به مقاومت متغیر و سوی دیگر آن به عقربه‌ی نشانگر بنزین متصل است. ورق بی‌متال از اتصال دو فلز غیرهم‌جنس ساخته می‌شود که هر یک ضریب انبساط حرارتی متفاوتی دارند. با افزایش میزان مقاومت در مسیر جریان، حرارت ناشی از جریان کاهش یافته؛ در نتیجه ورق بی‌متال خنک می‌شود. با خنک شدن بی‌متال به دلیل اختلاف ضریب انبساط حرارتی این ورق از حالت خمیده خارج شده و با صاف شدن آن نشانگر سوخت از «حالت باک» پر به سمت حالت «باک خالی» حرکت می‌کند.
بی‌متال
با گرم شدن ورق بی‌متال و به دلیل اختلاف ضریب انبساط حرارتی، این ورق به یک سمتی که ورق با ضریب انبساط پایین‌تر قرار دارد، انحنا پیدا می‌کند. این جابه‌جایی اندک فیزیکی می‌تواند نشانگر سوخت را به حرکت درآورد که یکی از کاربردهای نبوغ‌آمیز این وسیله‌ی ساده است.
نشانگرهای سوخت مجهز به ریزپردازنده
در بعضی از خودروهای مدرن به‌جای ارسال مستقیم جریان به سمت ورق بی‌متال و نشانگر سوخت، این جریان به یک ریزپردازنده منتقل می‌شود تا پس از پردازش نشانگر سوخت با دقت بالاتری میزان سوخت موجود در باک را نمایش دهد. ریزپردازنده‌ی تعبیه‌شده در این خودروها با دریافت میزان جریان ارسالی از فرستنده و مقایسه‌ی آن با مقادیر از پیش تعیین‌شده در نهایت یک سیگنال به ریزپردازنده‌ی دیگری که در داشبورد قرار دارد، ارسال می‌کند و سبب تغییر وضعیت نشانگر سوخت می‌شود.
نشانگر سوخت
استفاده از ریزپردازنده جهت رفع خطای معمول میزان سوخت حقیقی در باک و نشانگر سوخت توانسته تا حد زیادی مفید واقع شود. این ریزپردازنده با مقایسه‌ی موقعیت شناور (از طریق میزان جریان الکتریکی) با یک منحنی کالیبراسیون که بر اساس موقعیت شناور و حجم سوخت باقی‌مانده در باک رسم شده، خطای رایج را کاهش می‌دهد. در این سیستم‌ها یک چراغ هشدار را در حالتی که سطح سوخت از حد معینی پایین‌تر رود، روشن می‌کند.
مشکل دیگر در اندازه‌گیری دقیق میزان سوخت موجود در باک زمانی نمایان می‌شود که خودرو در شیب یا پیچ در حرکت باشد. در این حالت سوخت به یک سو درون باک حرکت خواهد کرد و می‌تواند سبب تغییر وضعیت شناور شود و در نتیجه نمایشگر سوخت با خطای زیادی سطح سوخت را نشان می‌دهد. برای حل این مشکل، خودروهای مجهز به ریزپردازنده تاحدودی قادر به اصلاح این خطا هستند. برای این منظور ریزپردازنده به‌جای واکنش لحظه‌ای به تغییرات موقعیت شناور میانگینی از موقعیت‌های شناور را در طول بازه‌ی زمانی خاصی محاسبه می‌کند.