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%.
Датчик уровня топлива: типы, конструкция, принцип работы, ремонт неисправностей
Датчик уровня топлива (ДУТ) предназначен для контроля степени заполнения бака. Прибор отслеживает имеющийся объем бензина или солярки и отправляет информацию на индикатор.
Типы ДУТ и принцип их работы
Популярные конструкции ДУТ: рычажный, трубчатый и электронный. Принцип работы у всех одинаковый. Контролер считывает положение поплавка и передает информацию на индикатор. Точность и надежность работы зависит от устройства оборудования.
Рычажный
Состоит из поплавка, подвижного соединительного рычага и потенциометра (бегунок с резисторными пластинами).
При полном баке, поплавок располагается на верхнем уровне. Через рычаг он соединен с потенциометром. Последний, через индикатор, с бортовой электросетью. Сопротивление равно 7 Ом., заполнение отражается в показаниях прибора на панели.
По мере сжигания бензина, уровень падает. Поплавок опускается. Соединенный с ним бегунок двигается по резисторным пластинам и увеличивает сопротивление потенциометра, максимально до 230-240 Ом. Когда он доходит до этого значения, индикатор показывает, что бак пустой.
Конструкция очень надежная. Единственный недостаток связан с износом деталей, из-за чего падает точность.
Трубчатый
В конструкцию входят поплавок, полая трубка и контактная группа. Датчик работает аналогично предыдущему, но есть конструктивные отличия. Поплавок имеет контактные кольца. В корпусе есть резистивный провод и направляющая стойка. Для подключения управления, предусмотрен крепежный фланец.
Бензин поступает в корпус снизу. При полном баке, поплавок располагается наверху. В этой точке, на него замкнут минимальный отрезок контактного провода, сопротивление – наименьшее. По мере расходования топлива, поплавок опускается, резистентность увеличивается. Внизу она будет максимальной.
Преимущество системы в том, что поплавок находится в ограниченном пространстве. Колебания машины сглаживаются, показания намного точнее, чем у рычажной схемы. Но, есть ограничения по установке.
Электронный
Это современная модель, в которой детали не соприкасаются с топливом. Считывающий узел соединяется с рычагом через магнитное поле. Погрешность измерений – не более 1%. Подобные устройства применяются, когда машина заправляется бензином на основе метанола, этанола либо биодизеля. Другие конструкции в таких случаях малоэффективны.
Исполнительный узел датчика располагается в герметичном корпусе. В контакт с топливом вступает только рычаг и магнитный поплавок. Высота поплавка меряется по импульсам магнитного поля. Фиксация изменений ведется по установленным отрезкам. Их прохождение меняет амплитуду обратного сигнала. Индикатор обновляет показания после того, как датчик пройдет очередную отметку.
Неисправности ДУТ
Все неисправности ДУТ можно разделить на две группы. К первой относятся неполадки, из-за которых система выдает некорректные показания. Во вторую входят нарушения работы, характеризующиеся поломками деталей, вплоть до полного отказа.
Некорректные показания
Визуальные признаки, из-за которых датчик топлива «врет»:
Причины могут быть разные: перегорел предохранитель, нет контакта на питающем проводе и т.п. Возможно, поломка механической части системы.
Выход из строя механизма
Механизм ДУТ может сломаться по таким причинам:
В качестве профилактики подобных повреждений, рекомендуется время от времени осматривать электрические контакты и крепления.
Проверка датчика и его снятие для ремонта
Чтобы проконтролировать работу ДУТ без снятия, надо к проводу обратного сигнала и к «массе» присоединить переменный резистор с диапазоном 100-200 Ом. Затем, поворачивая рукоятку, менять сопротивление. Получается аналогия с действием на индикатор двигающегося поплавка. Если положение стрелки изменяется, а включенный датчик не реагирует, значит, он не работает.
Демонтаж ДУТ
Несмотря на то, что особенности креплений узла на разных моделях авто различны, общая схема работы для всех случаев одинаковая:
Установка
Монтаж отремонтированного ДУТ (или нового, если пришлось заменить полностью) делают в обратном порядке. При этом, надо обратить внимание на некоторые моменты:
С новым ДУТ желательно проехать около 50 км., после чего – снова продиагностировать систему. Заодно – подтянуть крепления.
Заключение
Датчик уровня топлива – прибор относительно несложный. Обладая необходимой информацией, можно самостоятельно продиагностировать его работоспособность. А, если потребуется, то и заменить, не обращаясь в сервисную службу.
Видео:Приборы контроля уровня топлива KUS
Что такое ДУТ: расшифровка, назначение, виды, принцип работы, характеристика и применение
Чтобы регулярно следить за уровнем топлива в автомобиле и не попасть в неприятную ситуацию на дороге, все виды транспорта оборудованы специальным датчиком. Это устройство определяет, сколько бензина или дизеля осталось в баке и на какой километраж дороги его хватит. Каждый водитель должен знать, что такое ДУТ – датчик уровня топлива, где он установлен и принцип его работы.
Расположение
Датчик находится в топливном баке и представляет собой металлический зонд с электронной головкой, на экране которого высвечиваются цифровые показатели. Деталь не двигается в емкости и не изнашивается, рассчитана на баки глубиной от 40 сантиметров до полутора метров. Цифровые ДУТы достаточно точны, с погрешностью не более одного процента. Чтобы понять, что такое ДУТ, узнаем, как он работает.
You will be interested: How dangerous is the new coronavirus?
Характеристики
Поплавок, свисающий с электронного устройства, помещается внутрь бака, он всегда плавает на поверхности топлива и напрямую связан с резистором переменного сопротивления. Когда горючее расходуется или, наоборот, доливается, меняются и показатели датчика, за счет внутреннего давления. Есть несколько видов датчиков уровня топлива, различающихся по методу передачи информации на электронный блок:
На современных дорогих марках машин используют ультразвуковые датчики, работающие по принципу радара. Засекают время и импульсы отражений от жидкости и стенок бака. Чтобы выявить и устранить поломку такого устройства, необходимо сложное компьютеризированное обследование электроники автомобиля специалистами.
А вот что такое ДУТ, работающий по принципу электрического конденсатора? Датчик представляет собой две трубки с отверстиями, вставленные друг в друга. Через эти дырочки топливо просачивается внутрь и заполняет его, меняя емкость конденсатора. Автомобильное топливо и воздух отличаются электропроводностью, поэтому чувствительный датчик моментально реагирует на изменение показаний. Когда уровень жидкости снижается, емкость самого конденсатора увеличивается. Трубчатый поплавочный датчик действует по такому же принципу: полость трубки заполняется горючим, а чувствительный поплавок то поднимается, то опускается, в зависимости от количества жидкости.
Топливные датчики отличаются и по форме, в зависимости от формы бака, для которого они предназначены: устройство с прямоугольным поплавком – для переднеприводных автомобилей, а с шарообразным – для полноприводной техники.
Считывание данных
Если автомобиль оснащен бортовым компьютером, информация об уровне горючего в баке отображается на экране. Датчик уровня топлива в баке посылает сигнал на цифровой преобразователь, превращая его в код, а компьютер, считав его, выводит информацию на приборную панель. Такие устройства очень точны, но зависят от правильной настройки и работы программируемого индикатора.
Если же компьютер отсутствует, данные обрабатываются специальной электронной схемой и показываются на приборной панели.
Поломка ДУТа
Есть несколько причин, почему не работает датчик уровня топлива:
Когда поплавок потерял герметизацию, датчик всегда будет показывать, что в баке нет топлива, если оно там есть. В таком случае требуется замена датчика уровня топлива полностью либо сменить поплавок. При повреждении проволочного держателя поплавка искажение данных зависит от стороны изгиба прута. Если он загнулся вверх – индикатор всегда будет показывать, что бак полный, если вниз – то указывает на нехватку горючего. Нужно выпрямить держатель или заменить устройство. Такое может произойти при частой езде по неровной местности, при ударе бака механическим методом или во время аварии. Поломка корпуса ДУТа после аварии и использование топлива низкого качества также приводит к сбою в показаниях.
Если оборвался переменный резистор, то индикатор будет показывать либо пустой бак, либо наполненный до краев. Такое происходит и тогда, когда срывается провод, соединяющий устройство с блоком индикации. В салоне автомобиля появляется запах бензина, поэтому следует проверить герметичность ДУТа, осмотреть место его установки и целостность топливных трубок.
Качество топлива
Некачественный бензин или дизель может быть причиной поломки ДУТа. Повышенный уровень серы в топливе вызывает коррозию отдельных элементов детали, что также приводит к полному или частичному отказу.
Ошибки, искажающие показания
Неправильная установка ДУТа, настройка и эксплуатация транспортного средства могут повлиять на информацию, искажая ее. Поэтому датчик топлива неправильно показывает уровень топлива в баке.
Замена детали
Чтобы выполнить ремонт датчика уровня топлива или заменить новым, его необходимо снять. Предварительно нужно снять клемму минуса с аккумулятора и освободить область нахождения датчика в автомобиле. Возможно, придется снять коврик и часть обивки с багажника. Выкручиваем крепление предохранительной пластины поверх устройства, если таковая имеется, и очищаем все от пыли. Маркируем провода, чтобы не забыть, как их подсоединять обратно, и отключаем их. Демонтируем сам датчик с топливного бака и извлекаем.
Установка
Установка и подключение датчика уровня топлива выполняются следующим образом:
Подключаем провода, аккумулятор и заводим машину, проверяя данные на приборной панели. Четыре провода ДУТа подсоединяются таким образом к бортовому контроллеру:
Проехав не менее тридцати километров, нужно проверить деталь на утечку – смотрим под ковриком багажника, нет ли следов топлива. Для более точной проверки заливаем полный бак, индикатор должен об этом сообщить.
Настройка системы
Для настройки используется персональный компьютер и сервисная программа Ls Conf. Устройство подключается к компьютеру через USB-порт специальным адаптером. Записываются показатели датчика при пустом баке. Затем доливается бензин или дизель порциями от одного до двадцати литров, пока график не начнет расти вверх, в зависимости от объема емкости, и каждый раз информация фиксируется в специальную таблицу, по которой затем выстраивается график расхода в определенный период. Доливка горючего и тарирование происходит до тех пор, пока не заполнится весь бак. Нажимают кнопку «Сохранить», чтобы тарировочная таблица и настройки остались в памяти датчика.
Контроль расхода
С помощью такого датчика предприниматели или владельцы автомобилей контролируют расход у рабочего транспорта. Так можно установить, в каком месте была дозаправка, объем залитого в бак топлива и его расход на 100 километров, чтобы пресекать злоупотребление и кражу горючего водителем или другими посторонними лицами, которые, возможно, не знают, что такое ДУТ. Это касается машин, перевозящих топливо, транспорта фирм грузоперевозок и так далее.
Датчик уровня топлива и его ремонт
Датчики в автомобиле обеспечивают контроль за работой систем его составных частей – силовой установки, трансмиссии и т. д. Часть из них напрямую влияют на функционирование мотора (датчик положения коленвала, датчик массового расхода воздуха и т. д.), и при их поломке двигатель начинает работать с перебоями. Но есть и такие, которые не оказывают особого влияния на работу автомобиля, но без них эксплуатация машины имела бы некоторые затруднения. Одним из таких является датчик уровня топлива (ДУТ).
Назначение и типы датчика уровня топлива
Общий принцип работы датчиков замера топлива
Данный элемент обеспечивает определение остаточного количества топлива в баке и передачу показаний на индикатор, установленный на приборной панели. Поэтому водитель во время движения может отследить остаток бензина или дизтоплива и своевременно его восполнить. Неисправности этого датчика может закончиться остановкой в самый неподходящий момент из-за пустого бака и походом к ближайшей заправке с канистрой.
Устанавливается датчик непосредственно в топливном баке. Он может быть как полностью отдельным элементом, так и быть объединенным с топливозаборником (карбюраторные авто), или же входить в состав блока подачи топлива (инжекторные модели).
Наибольшее распространение получили контактные датчики, созданные на основе потенциометра, их работа их основана на изменении сопротивления.
На авто применяются два типа датчика уровня топлива
Каждый из них имеет свои особенности конструкции, достоинства и недостатки.
Датчик рычажного типа
Рычажный датчик уровня состоит из потенциометра, поплавка и рычага, связывающего их. В свою очередь потенциометр состоит из двух секторов, на один из которых нанесены пластинки резистивного материала и бегунка, контактирующего с сектором, а также соединенного с рычагом. Второй конец его соединен с поплавком.
Работает данная конструкция достаточно просто: поплавок, сделанный в виде полого герметичного элемента (из металла или пластика) всегда находится на поверхности топлива. По мере расхода бензина он опускается, при этом посредством рычага он перемещает бегунок потенциометра. Он контактирует с секторами к которым подсоединены провода, идущие к индикатору топлива. За счет изменения количества пластин, которые подключены в электрическую цепь потенциометра, меняется и сопротивление.
То есть, при заполненном баке, бегунок находится в крайнем положении, поэтому электрический ток проходит по кратчайшему пути в потенциометре, на пластинчатом секторе через самую крайнюю пластину. Из-за этого сопротивление самое низкое (порядка 7 Ом). По мере расхода бензина бегунок перемещается и подключает в цепь все больше резистивных пластин, что повышает сопротивление (при половине бака данный параметр составляет 120-130 Ом). При пустом же баке задействован уже весь пластинчатый сектор, обеспечивая максимальное сопротивление в цепи (320-340 Ом). Отметим, что параметры сопротивления указаны приблизительно, поскольку разные модели датчика уровня топлива имеют свои конкретные параметры.
К положительным качествам рычажного типа датчика относится очень простая конструкция, что обеспечивает надежность, а также небольшая стоимость. Но есть у него и недостатки – контактные пары со временем изнашиваются, а также данный ДУТ имеет погрешность в показаниях, особенно это касается у авто с аналоговыми индикаторами топлива.
Применяется он повсеместно как на отечественных авто (ВАЗ всех моделей, ГАЗ, КамАЗ), так и на зарубежных — Toyota, Volkswagen и т. д.
Датчик трубчатого типа
Датчик трубчатого типа несколько отличается по конструкции. У него нет в конструкции потенциометра как такового, но задействован принцип его работы.
Состоит он из защитной трубки, внутри которой располагаются направляющая стойка, с перемещающимся по ней поплавком, а также закольцованный провод сопротивления, подсоединенный к проводам, идущим на индикатор. Внутри поплавка установлены контактные кольца, постоянно контактирующие с проводом, обеспечивая еще одно кольцевание провода сопротивления по которому и движется электрический ток.
Устройство ДУТ трубчатого типа
Работает данный тип датчика так: через отверстие внизу в защитную трубку заходит топливо, на поверхности которого и плавает поплавок. За счет перемещения поплавка в зависимости от количества топлива и происходит изменение сопротивление.
То есть, при заполненном баке поплавок находится вверху защитной трубки. При этом электрический ток движется по короткому пути, поскольку задействован лишь малый отрезок провода сопротивления. По мере потребления топлива, поплавок опускается, и длина провода увеличивается, что и обеспечивает увеличение сопротивления в цепи.
Видео: Проверка и ремонт датчика уровня топлива
Ещё кое-что полезное для Вас:
Достоинством данного типа ДУТ является более точное измерение, поскольку он не восприимчив к колебаниям топлива при разных положения авто. Достигается это благодаря наличию защитной трубки. Но применяется он далеко не на всех машинах из-за того, что далеко не всегда геометрия бака дает возможность его установить. Это и является главным недостатком трубчатого датчика. Поэтому большее распространение получил рычажный тип.
Что же касается авто, то такой тип встречается очень редко, но все же они используются. К примеру трубчатый датчик устанавливается на микроавтобус Mercedes-Benz T1.
При этом у обоих этих типов имеется еще один общий недостаток. Их невозможно использовать с альтернативными видами топлива (этанол, биодизель и т. д.) Для такого топлива используются бесконтактные магнитные датчики.
Почему не работает датчик уровня топлива
Несмотря на простоту конструкции, датчики уровня топлива нередко выходят из строя, что приводит к неправильным показаниям или вообще он может не срабатывать.
Возможные неисправности ДУТ можно поделить на электрические и механические.
Что касается неисправностей электроцепи, то здесь все просто: проблемы часто возникают из-за окисления контактов, перегорания предохранителя, повреждения проводки.
А вот механических неисправностей больше:
При таких неисправностях индикатор уровня топлива может не работать или работать с перебоями – стрелка дергается, все время указывает на «пустой» бак и т. д.
Видео: Ремонт датчика уровня топлива
Чаще же всего проблемы создает износ секторов. Происходит это из-за контакта с бегунком, который постоянно перемещается по ним. В случае, когда износ небольшой и имеется только тонкая затертая полоса, устранить неисправность можно путем подгибания бегунка, из-за чего он начинает контактировать с неизношенной поверхностью секторов. Но это не поможет, если полоса стертости широкая. Здесь уже придется полностью менять датчик.
Изгиб рычага обычно случается, когда производилось извлечение датчика и последующая его неаккуратная установка. Следствием этого становиться некорректное показание уровня, причем значительное.
Пробой поплавка приводит к попаданию топлива внутрь, из-за чего он уже не будет постоянно находиться на поверхности. По мере увеличения внутри горючего, он начнет погружаться, что приводит к неправильным показаниям количества топлива.
Если проблемы с работой ДУТ не связаны с электрической составляющей, а механической, то восстановление работоспособности зачастую выполняется путем полной замены датчика, поскольку стоит он немного и большинство просто не заморачиваются с ремонтом.
Важным условием при замене является правильный подбор датчика. На разных авто данный элемент обладает своими рабочими параметрами, в частности – сопротивлением при разных положениях бегунка.
Выбирать надо тот датчик, который полностью соответствует параметрам цепи, заявленным в тех. документации к авто.