Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство

Датчик уровня топлива — виды, особенности работы и роль в системе авто

Комфортная поездка на автомобиле возможна только в том случае, если вы полностью уверены в успешном преодолении маршрута. Один из важных факторов, который определяет комфорт в данном случае, – это наличие топлива в баке. Если топлива недостаточно, доехать до запланированного места будет проблематично. Владельцы автомобилей в начале XX века постоянно сталкивались с неприятностями в виде закончившегося бензина в баке. Это продолжалось до тех пор, пока мировые производители автомобилей не изобрели простейшие датчики уровня топлива. Это устройство способно довольно точно показывать, сколько бензина или солярки (или любого другого вида топлива) сейчас присутствует в баке вашего авто.

С помощью бортовых компьютеров вы также можете получать информацию о том, сколько километров примерно осталось до преодоления «красной» отметки. Большинство современных датчиков оснащены системой предупреждения водителя о том, что топливо в баке скоро закончится. В современных условиях производители устанавливают лимит данной «красной» метки на том уровне топлива, которого будет достаточно для поездки 40-60 км в текущем режиме. Но есть и более простые варианты оповещения, к примеру, когда загорается лампочка при определенном остатке топлива (5-7 или 10 литров). Конечно, каждый производитель вносит свои особенности в работу системы датчиков уровня топлива, поэтому в данной теме есть, о чем поговорить.

Содержание

Роль датчика топлива в системе электроники авто

Сегодня на нашем сайте мы будем говорить о современных автомобилях, в которых датчик уровня топлива в баке относится к электрической системе машины и является ее неотъемлемой частью. Выход из строя данного элемента обязательно станет причиной определенных ошибок на экране бортового компьютера. Стоит учитывать, что датчики уровня топлива бывают разные, и принципы их работы также могут отличаться от одной модели к другой. Но об этом мы поговорим позже. Сейчас же определим роль данного устройства в работе всех систем автомобиля.

Нужно выделить некоторые ключевые моменты:

1. Данный датчик не играет ключевую роль в функционировании систем автомобиля. Он выполняет периферийную задачу демонстрации уровня топлива. Его поломка не приведет к тому, что авто не сможет передвигаться.
2. При выходе из строя обычно вы видите замершую стрелку уровня топлива в баке. Также стрелка может лежать на нуле или пребывать постоянно в положении полного бака.
3. Устройство, установленное в топливном резервуаре, измеряет уровень топлива, передавая данные на бортовой компьютер. Он же, в свою очередь, обрабатывает сигнал и выводит их на панель приборов для визуальной демонстрации.
4. Также устройство призвано сигнализировать о том, что водителю лучше бы найти заправку. В таком случае вы получите один из возможных сигналов на приборной панели – лампочка в виде топливной колонки и/или сообщение о необходимости заправить автомобиль.
5. При поломке или любых неточностях датчика может сработать система самостоятельной диагностики. В списке стандартных ошибок, зашитых в большинство бортовых компьютеров, есть ошибка топливного датчика, которая высветиться в таком случае.

Как видите, функций у данной системы не так много. Неправильные показания датчика уровня топлива никак не повлияют на то, сможет ли автомобиль нормально передвигаться по дороге. В большинстве случаев машина будет ехать без проблем, а трудности возникнут только у водителя, когда он попытается оценить остаток бензина и принять решение о заправке авто. Ездить с неисправным датчиком такого типа вполне можно, это не отразиться на работе двигателя и всех остальных систем машины. Но существует высокая вероятность того, что вы можете остановиться посреди трассы вдалеке от заправочных комплексов с пустым баком.

Какие виды топливных датчиков существуют?

Стоит различать сразу несколько видов классификации топливных датчиков, чтобы лучше понимать разновидности устройств, которые могут быть установлены в современных машинах. Некоторые производители элитных авто комплектуют машину сразу несколькими типами датчиков и сложной системой обработки данных. Это позволяет с максимальной точностью определять количество топлива в баке в настоящий момент и очень точно рассчитывать пробег до пустого бака, чтобы предоставить водителю наиболее актуальную информацию.

Итак, в современных машинах можно найти такие типы датчиков:

• поплавковые – это традиционная система с наименьшей стоимостью, она довольно точная, но только при грамотной реализации системы управления, также это устройство является самым популярным среди машин бюджетного и среднего ценового класса;
• емкостные – обычно такие датчики устанавливаются дополнительно уже при эксплуатации авто, они популярны для коммерческих машин, так как позволяют довольно просто контролировать уровень топлива, пресекать несанкционированные сливы, считать количество заправок;
• ультразвуковые – устройство крепится на внешней стороне бака и подает ультразвуковые волны через стенки устройства, волны отражаются от поверхности жидкости и формируют точную информацию об объеме топлива в резервуаре.

Последние два типа датчиков чаще всего применяют на грузовых автомобиля для подключения системы GPS-мониторинга транспорта. В таком случае данные о потреблении топлива и уровне топлива в баках в режиме реального времени обновляются и сохраняются. Это делает невозможным слив топлива с автомобиля или внесение ложных данных в отчеты.

Но нужно также различать датчики топлива по типу подаваемого сигнала:

• аналоговые – это варианты довольно старые и практически не используются сегодня в автомобилях, аналоговый сигнал очень неточный и сильно зависит от положения авто, наклона, состояния системы поплавка, к примеру;
• частотные – переходной вариант от аналоговых к более современным типам оборудования, но также довольно условно точный, частотные варианты датчиков устанавливаются только на авто в бюджетном сегменте;
• цифровые – такие устройства оснащаются микропроцессором, а сигнал сразу же в датчике превращается в цифровой, это дает возможность выводить информацию в бортовой компьютер в любом нужном формате и давать необходимые данные.

Именно внедрение цифровых датчиков топлива в баке сделало возможной реализацию всех тех функций, которыми обладают современные автомобили в плане подсчета среднего расхода и прочих важных параметров. К сожалению, заменить датчик на вариант с другим преобразованием сигнала практически невозможно, поскольку это устройство сопряжено с бортовым компьютером и не будет работать, если станет выдавать данные в каком-либо другом формате или виде.

Основной принцип работы традиционных датчиков топлива

Простые поплавковые разновидности датчиков уровня топлива в автомобиле работают максимально просто и понятно. Их работа связана с положением поплавка. В бак установлен целый комплекс устройств, включая бензонасос, датчик, электронику и прочие элементы. Поплавок располагается всегда на поверхности топлива. Чем выше он поднимается, тем больше меняется сигнал, передаваемый датчиком в компьютер или непосредственно на приборную панель автомобиля.

Чем ниже опускается поплавок, тем ближе стрелка датчика уровня топлива на щитке приборов будет к отметке «пустой бак». Когда поплавок пресекает определенную черту в нижней части бака, загорается лампа, которая сигнализирует о пустом баке и необходимости заправить автомобиль. Система очень проста, а поэтому работает без проблем и достаточно долго. Даже производители элитных автомобилей используют поплавковые датчики в качестве основных в своих сложных системах замера объема топлива в баке.

Какие возможности дает современный датчик уровня топлива?

Существует целый ряд важных привилегий, которые получает владелец современного автомобиля, благодаря наличию датчика уровня топлива с максимально точными показателями. Это устройство дало возможность производителям реализовать дополнительные замеры, которые стали неотъемлемой частью эксплуатации автомобиля.

Среди наиболее важных функций можно выделить такие:

• демонстрация точного уровня топлива в баке в конкретный момент времени;
• определение расхода топлива – показатель уровня является вспомогательным в этой операции;
• определение расстояния до пустого бака (distance to empty);
• подсчет количества израсходованного топлива за определенный промежуток времени;
• подсчет израсходованного топлива за конкретную поездку.

Все эти данные компьютер считает с использованием показателя датчика в баке. Если показания данного датчика сильно искажают реальность, вы будете получать регулярные ошибки на экране бортового компьютера автомобиля, а также будете наблюдать кардинально разные основные показатели статистики поездки. В этом случае придется заняться восстановлением датчика или его полной заменой. Обычно ремонт производится именно с заменой основного элемента.

Предлагаем посмотреть видео про работу датчика уровня топлива:

Подводим итоги

Современные датчики уровня топлива, которые располагаются в баке, имеют довольно простую и понятную конструкцию. Они призваны служить достаточно долго и не ломаться. Но некачественное топливо и другие неблагоприятные условия эксплуатации часто приводят к тому, что устройства раньше времени выходят из строя. Если вы хотите разобраться с тем, как работает система замера остатка топлива в вашем автомобиле, придется покопаться в технической документации и найти непосредственно датчик уровня топлива для вашей модели. Во многих авто производители меняли конструкции датчиков практически с каждым рестайлингом.

Обратите внимание на конструкцию, а также на тип подаваемого сигнала. Также определите, датчик срабатывает через бортовой компьютер или непосредственно отправляет сигнал на панель приборов. Это важные особенности, которые позволят вам значительно проще разобраться в конструкции замера объема топлива в баке. Впрочем, разбираться в этих системах нужно только в том случае, если техника подвела и сломалась. Если все работает исправно, никаких проблем не возникает, остается только наслаждаться качественным отображением остатка бензина или солярки в топливном баке вашего автомобиля.

Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство

Датчик уровня топлива (ДУТ) — функциональное устройство топливной системы автомобиля, единственным предназначением которого является определение уровня и объема горючего (дизтоплива, бензина, солярки, масла) в топливном баке.

Датчик располагается в баке для подачи топлива, а указатель топливного уровня выводится на приборной панели в салоне автомобиля. Подобные датчики контроля отличаются очень низкой погрешностью (не более 1%), их конструкция не имеет движущихся и быстро изнашиваемых элементов.

ДУТ также могут применяться в системах контроля заправок и слива топлива, а также в системах проведения спутникового мониторинга автомобилей.

Как устроен датчик уровня топлива:
Современный датчик уровня топлива — это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения. Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена. Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.

В топливной системе автомобиля могут использоваться датчики-потенциометры двух видов – трубчатые и рычажные. Основным элементом конструкции подобных датчиков является т.н. поплавок, для изготовления которого может использоваться тонколистовой металл, полая пластмасса и пенопласт.

Рычажный топливный датчик

В таком типе устройства поплавок соединяется с контактом датчика при помощи небольшого рычага, изготовленного из металла. Рычажный датчик представляет собой сектор, который разделен на полосы металла резистивного типа. Основой конструкции являются надежные износостойкие резисторы с толстой пленкой.

ДУТ рычажного типа

Подобный датчик может устанавливаться как отдельно, так и в блоке, который отвечает за подачу топлива. Блок может состоять из ТН и заборника топлива.

Благодаря своей исключительной универсальности рычажные датчики могут применяться практически на всех топливных баках.

Трубчатый топливный датчик

В данном типе датчика поплавок двигается внутри полой трубки. Параллельно установлены и провода, создающие сопротивление, на концах которых имеются контактные кольца для поплавка. Трубчатые датчики отличаются высоким уровнем устойчивости к различным колебаниям ТС.

ДУТ трубчатого типа

ДВС, которые применяют новые виды топлива, оснащаются специальными бесконтактными ДУТ. Наиболее известным из таких датчиков является магнитный датчик неактивный (MAPPS).

Основной элемент подобного устройства является закрытым, что полностью предотвращает его непосредственный контакт с горючей смесью. Поплавок в магнитном датчике соединяется с рычагом при помощи магнита (отсюда и название).

Передвижение магнита осуществляется исключительно по сектору, на котором устанавливаются металлические пластины, имеющие разную длину. Сформированное магнитное поле создает электрический сигнал на поверхности пластин, который определяет существующий уровень топливной смеси в баке.

Как работает датчик уровня топлива
Принцип действия ДУТ основан на следующем – для определенного значения уровня горючего в баке создается собственный сигнал на датчике.

Замеры уровня топлива поплавком осуществляются только при снижении уровня ТС в баке. При этом изначально указатель уровня показывает на заполнение бака, и только спустя некоторое время происходит плавное снижение указателя. В этот временной интервал датчики уровня могут допускать некоторую погрешность в измерении, которая зачастую не превышает 1%.

В большинстве топливных систем устанавливаются датчики уровня с цифровым и аналоговым сигналом. Датчик аналогового типа определяет степень изменения напряжения на потенциометре. Подобные датчики дают большую степень погрешности в измерениях в сравнении со своими цифровыми аналогами.

Датчик цифрового типа предназначен для преобразования аналогового сигнала в соответствующую цифру с дальнейшей корректировкой и выравниванием значения, с учетом возможных колебаний уровня ТС. Датчики данного типа отличаются высокой точностью, с допустимым уровнем погрешности в 0,5%.

Как устроен датчик уровня топлива автомобиля? 11 возможных причин неисправности и его ремонт

Автомобильный датчик уровня топлива или ДУТ – это особое функциональное устройство, принадлежащее к современной топливной системе транспортного средства. Предназначением данного устройства автомобиля является определение объема топлива в баке.

Установлен подобный датчик уровня топлива в баке, куда подаётся горючее, а на приборную панель в салоне автомобиля выводятся основные показатели. Несмотря на то, что датчики не имеют изнашиваемых элементов, время от времени они выходят из строя. В рамках данной статьи можно найти ответы на вопросы, что представляет собой ДУТ, каких видов бывают приборы, а также какие могут случиться поломки с ним и как их устранять.

Принцип работы датчика уровня топлива в автомобиле

Принцип работы устройства достаточно прост. Прибор постоянно замеряет количество топлива и при критическом объёме автоматически выдает соответствующий сигнал. Замер горючего производится при помощи специального поплавка. Как только водитель садится за руль, на приборе он видит степень заполнения бака. Через некоторое время, по мере траты топлива, осуществляется плавное снижение указателя. Все это и фиксирует датчик уровня топлива в баке и выдает водителю на панели приборов.

Современные устройства могут допускать некоторые погрешности в замерах. В любом случае она не будет значительной, не превысит 1 %.

В основной массе топливных систем современных авто установлены специальные цифровые устройства, выдающие не стандартные аналоговые сигналы, а цифровые. Особенностью таких устройств является возможность преобразования полученного сигнала в определённые цифровые данные. После фиксации необходимого показателя проводится корректировка и выравнивание значения, с принятием во внимание всех возможных колебаний в количестве топлива. Подобный цифровой указатель уровня топлива характеризуется высокими показателями точности. Уровень погрешности здесь не превышает 0,5%.

Типы датчиков уровня топлива

Прежде чем рассмотреть вопрос, как проверить датчик уровня топлива, стоит изучить, какие бывают виды таких приборов. Современные датчики характеризуются определённым количеством преимуществ, среди которых можно отметить:

• надёжность, доступность и простота конструкции;
• высокие показатели точности замеров;
• низкая стоимость.

Среди недостатков можно выделить присутствие встроенных элементов, которые восприимчивы к частым поломкам по причине окисления.

В топливной системе современных авто используются устройства двух основных категорий – рычажные и трубчатые. Главным схожим элементом подобных устройств является поплавок. Для их изготовления задействуется тонколистовой металл, пенопласт и полая пластмасса. Остальные детали данных устройств несколько отличаются, потому каждый вид нужно рассмотреть отдельно.

Рычажного типа

Состоят подобные устройства из потенциометра, поплавка и рычага. Поплавок соединен с контактом датчика посредством небольшого рычага, выполненного из качественного металла. По своей конструкции датчики такого плана представляют собой сектор, разделённый на полосы из металла особого резистивного типа.

Такие датчики могут монтироваться отдельно или в самом блоке, отвечающем за подачу топлива. Благодаря именно этой универсальности датчики могут быть использованы практически на всех видах и категориях топливных баков.

Трубчатого типа

В этом датчике поплавок передвигается внутри полой части трубки. Здесь есть также специальные провода, которые создают определённое сопротивление. На концах присутствуют контактные кольца для входящего в комплектацию поплавка. Среди основных особенностей такого прибора можно отметить:

1. Высокий уровень устойчивости к колебаниям автомобиля.
2. Основной элемент полностью закрыт, что защищает контакт с используемым топливом.
3. Поплавок здесь соединяется с рычагом посредством магнита.

Передвижение магнита проводится по сектору, где установлены металлические пластины разной длины. Формируемое магнитное поле создаёт особый электронный сигнал, определяющий актуальный на время замера уровень топливной смеси в топливном баке.

Основные неисправности в работе датчика

Если датчик неправильно показывает уровень топлива, можно судить о том, что произошла определённая поломка и её нужно устранить. Современные датчики, фиксирующие уровень топлива, как и все детали транспортного средства, время от времени выходят из строя. В этом случае нужно обязательно провести ремонт датчика уровня топлива.

Неисправность в показателях

Основным признаком поломки датчика является показ ложных данных, отображающихся на указателе. По его «поведению» можно сделать определённые выводы относительно образовавшейся поломки. Вот самые основные виды поломок и их причины:

1. Указатель находится на нуле, вне зависимости от уровня топлива. Проблема заключается в поломке ограничителя хода поплавка.
2. Указатель перемещается, но всё равно опускается на нулевую отметку. В этом случае нужно обратить внимание на общее состояние обмотки устройства, а также на надёжность контакта между датчиком и токосъёмником.
3. Колебания в указателях количества топлива. Данная неисправность указывает на достаточно сильный износ контактов.
4. В процессе запуска двигателя указатель топлива не поднимается выше нулевой отметки. Подобная неисправность связана напрямую с электроникой транспортного средства. Здесь важно провести проверку проводов на предмет возможного обрыва и на степень надёжности подключения. Важно убедиться в общей целостности предохранителя.
5. Не загорается лампочка низкого уровня топлива. Подобная проблема часто связана с выходом прибора из строя.
6. Врёт датчик уровня топлива. В подобной ситуации потребуется провести проверку поплавка на уровень герметичности.

Согласно современным ПДД, эксплуатация машины с неисправным указателем строго запрещена. Проблемы, возникшие с датчиками нужно максимально своевременно устранять.

Неисправность механики и функционирования

Наряду с проблемами, которые выражаются в неправильных показателях, поломки датчика могу проявляться в следующих неисправностях:

• потеря герметичности встроенного поплавка;
• сильный изгиб проволочного держателя;
• нарушение общей герметичности корпуса и вытекающее отсюда снижение уровня сопротивления;
• механический обрыв переменного резистора;
• потеря герметичности в месте крепления прибора к топливному баку.

После потери поплавком должной герметичности, устройство по контролю, при полном баке, будет показывать неполный уровень топлива. При достаточно сильной потере герметичности индикатор тут же покажет минимальный уровень топлива. При этом реальное количество не будет иметь значения. Чтобы устранить подобную неисправность, потребуется снять датчик и заменить поплавок. Если поплавок нет возможности приобрести, потребуется полностью заменить весь прибор.

Довольно часто датчик выходит из строя по причине долговременного перемещения по пересечённой или неровной местности. Постоянные удары по баку приводят к серьёзному повреждению проволочного держателя встроенного поплавка.

При таких изгибах поведение индикатора будет прямо зависеть от того, куда был изогнут держатель. Если изгиб будет направлен вверх, показатели всегда будут увеличенными, если вниз, параметры будут заниженными. Если поломка заключается в подобном изгибе, потребуется просто выпрямить проволочный держатель, придать ему первоначальную форму.

Нередко у датчика нарушается герметичность корпуса. Это происходит после случившейся аварии, а также после долговременного применения топлива низкого качества. Попадание бензина в прибор приводит к нарушению его работы и, как следствие, к неправильным показаниям датчика. Данные неисправности можно устранить только полной заменой прибора.

Если оборвётся переменный резистор, это приведёт к тому, что датчик всегда будет показывать наполненный или совершенно пустой бак. Аналогичные признаки могут наблюдаться в процессе обрыва сигнального провода, идущего от датчика к индикационному блоку. Перед тем как снять датчик, потребуется подсоединить к кузову авто и к сигнальному контакту переменный резистор, у которого уровень сопротивления составляет 100 — 200 Ом. В процессе вращения ручки нужно убедиться в том, что показания датчика изменяются. В этом случае устранить неисправность можно будет только посредством полной замены прибора.

Основным признаком полной потери герметичности на месте монтажа прибора является появление в салоне запаха бензина.

Как самостоятельно устранить неисправность датчика уровня топлива?

Если не работает датчик уровня топлива, перестал справляться с возложенной на него основной функцией, не контролирует расход бензина, потребуется провести специальные ремонтные работы.

Снятие датчика

В прямой зависимости от модели транспортного средства, процесс снятия устройства может немного отличаться. В любом случае определённые моменты являются схожими. Вот основные действия, направленные на снятие вышедшего из строя датчика:

1. Изначально сбрасывается минусовая клемма с аккумулятора транспортного средства.
2. Обеспечивается доступ к датчику. Для этого требуется снять в багажнике обивку. В некоторых случаях потребуется демонтировать одно из задних сидений.
3. Все датчики оснащены специальной фиксирующей предохранительной пластиной. Чтобы удалить её, нужно открутить крепёжные болты.
4. Обязательно нужно почистить датчик от пыли и грязи, если планируется после ремонта использовать его снова.
5. С прибора снимаются все крепёжные болты и провода.

После выполнения всех описанных манипуляций, устройство можно доставать. Данный процесс необходимо выполнять аккуратно, чтобы не была повреждена его конструкция.

Установка датчика

Монтаж прибора по контролю расхода топлива осуществляется в обратном демонтажу порядке. На данном этапе желательно проследить за тем, чтобы за пример была взята схема подключения датчика уровня топлива. Последовательность действий здесь соблюдается следующая:

1. От остатков герметика очищается посадочное место устройства.
2. Если был куплен новый прибор, можно рассчитывать на то, что в комплекте с ним идёт резиновая качественная прокладка. Её нужно положить на бак для совмещения отверстий под болты.
3. После этого вставляется датчик в топливный бак. При этом важно не перепутать направление встроенного поплавка.
4. Тщательно закручиваются все болты и затягиваются.
5. Если в комплекте не идет новый уплотнитель, можно использовать старый. Для этой цели требуется намазать место будущей установки датчика небольшим слоем автомобильного герметика.
6. Сверху кладется уплотнитель, и совмещаются отверстия для крепежных болтов.
7. Сверху требуется также намазать герметиком.
8. Вставляется датчик, совмещаются все крепёжные отверстия и тщательно закручиваются.
9. Осуществляется подключение всех проводов, аккумулятора.
10. Включается зажигание и изучаются показания индикатора.

Если транспортному средству больше 15 лет, стоит даже при новом уплотнителе использовать герметик.

Проверка датчика

Проверка датчика должна быть проведена обязательно, но сделать это сразу после установки невозможно. После установки прибора не нужно сразу закрывать к нему доступ. Проехав 50 км, нужно внимательно осмотреть датчик, удостоверится в полном отсутствии утечек. Если всё в порядке, доступ можно закрывать и пользоваться устройством, время от времени проводя стандартные проверки.

Заключение

Чтобы посреди пути не остаться без топлива, требуется знать количество горючего в баке. Благодаря устройству можно понять, нужно или нет посещать заправку, какой запас бензина присутствует в баке и получится ли ехать далее. Это не просто полезное устройство, а прибор, отвечающий за уровень безопасности на дороге. Современным законодательством предусмотрено обязательное наличие подобного датчика и его исправное состояние.

Источник https://avto-flot.ru/blog/datchik-urovnya-topliva-vidyi-osobennosti-rabotyi-i-rol-v-sisteme-avto.html

Источник https://www.drive2.ru/l/8924202/

Источник https://auto-gl.ru/kak-ustroen-datchik-urovnya-topliva-avtomobilya-11-vozmozhnyh-prichin-neispravnosti-i-ego-remont/